北冬蟲(chóng)夏草多糖抗腫瘤活性研究進(jìn)展

江志彬，蘇思韻，李 斌，鐘先鋒

（佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院 食品科學(xué)與工程學(xué)院，廣東 佛山 528231）

多糖（polysaccharide）是由糖苷鍵結(jié)合形成的分子量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的生物聚合物，是組織細(xì)胞的重要組成成分，具有抗氧化、抑菌、增強(qiáng)機(jī)體免疫力等有效功能，廣泛存在于動(dòng)物、高等植物和微生物中。我國(guó)中藥種類(lèi)多、應(yīng)用范圍廣，豐富的中藥資源也曾是古絲綢之路的重要組成部分。依據(jù)第4次全國(guó)中藥資源普查結(jié)果，發(fā)現(xiàn)我國(guó)可藥用資源13 000余種，并且已擁有28個(gè)中藥繁育基地[1]。

近年來(lái)，大量研究發(fā)現(xiàn)中藥多糖在臨床抗腫瘤、抗氧化、降血糖、降血脂、增強(qiáng)免疫力等方面具有良好的療效。此外，中藥多糖的毒副作用小，不易積累而備受研究者的重視[2-6]。就目前國(guó)內(nèi)外北冬蟲(chóng)夏草多糖抗腫瘤治療的研究綜述如下，為北冬蟲(chóng)夏草多糖用于癌癥疾病預(yù)防的研究提供理論支撐。

1 北冬蟲(chóng)夏草概述

北冬蟲(chóng)夏草（Cordyceps militaris） 簡(jiǎn)稱(chēng)北蟲(chóng)草，又名蟲(chóng)草花、蛹蟲(chóng)草，是蟲(chóng)、菌結(jié)合的藥用真菌。北冬蟲(chóng)夏草中富含蛋白質(zhì)、蟲(chóng)草多糖、蟲(chóng)草素、蟲(chóng)草酸、核苷類(lèi)物質(zhì)、微量元素等多種活性物質(zhì)[7-12]，具有抗腫瘤、抗衰老、降血糖、調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)、保護(hù)肝臟等藥理作用[13-17]。北冬蟲(chóng)夏草最早于1958年被發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)檢測(cè)證實(shí)其與冬蟲(chóng)夏草為同一屬，但與冬蟲(chóng)夏草相較之下，北冬蟲(chóng)夏草蛋白質(zhì)含量比天然冬蟲(chóng)夏草高出2倍以上；維A、維D、維E等維生素含量為天然冬蟲(chóng)夏草的5～10倍[8]；蟲(chóng)草酸平均含量高于冬蟲(chóng)夏草[10]。

研究表明，北冬蟲(chóng)夏草可以促進(jìn)血小板的生成，借助蛋白酶的退化來(lái)達(dá)到抑制白血病的集落形成對(duì)血液系統(tǒng)造成影響[18]；可以調(diào)節(jié)對(duì)小鼠體液免疫和細(xì)胞免疫，同時(shí)提高其巨噬細(xì)胞的功能以增強(qiáng)免疫能力[19]；通過(guò)改變天冬氨酸轉(zhuǎn)移酶、谷氨酰轉(zhuǎn)移酶等水平以提高乙醛等脫氫酶的活性，提高抗氧化酶活性，降解乳化脂肪顆粒，抑制肝臟脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)，達(dá)到抗氧化功效[19-21]；通過(guò)改變細(xì)胞內(nèi)的DNA或RNA促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡，同時(shí)通過(guò)以荷瘤小鼠為試驗(yàn)材料對(duì)其存活時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)北冬蟲(chóng)夏草可以抑制S180和Lewis肺癌的生長(zhǎng)，達(dá)到抗腫瘤的作用[19]；通過(guò)提高脾臟的巨噬細(xì)胞水平以誘導(dǎo)Th細(xì)胞分化而起降血糖作用。

主要研究的北冬蟲(chóng)夏草多糖（Cordyceps militaris polysaccharides，CMP）是北冬蟲(chóng)夏草中含量最豐富、最重要的生物活性物質(zhì)之一，主要是由半乳糖、鼠李糖、甘露糖、木糖精、葡萄糖等組成的多糖類(lèi)化合物。葉文姣[22]選?。?003） 經(jīng)過(guò)液態(tài)發(fā)酵的北冬蟲(chóng)夏草NG3得到的胞外多糖進(jìn)行分離純化，得到Fr-Ⅰ，F(xiàn)r-Ⅱ，F(xiàn)r-Ⅲ和Fr-Ⅳ多糖組分，經(jīng)測(cè)定其摩爾質(zhì)量分別為2.262×106，3.348×105，1.049×105和 5.059×104g/mol。Rongmin Yu，吳鳳瑤等人[23-24]采用堿提法從北冬蟲(chóng)夏草子實(shí)體中提取及純化得到的多糖具有3個(gè)組分，其中多糖分子量分別為23，12.9，5 kD。

研究選取北冬蟲(chóng)夏草多糖為主鏈?zhǔn)怯搔粒?-2）糖苷鍵連接的D-呋喃甘露聚糖和非還原糖末端為D-呋喃半乳糖和D-吡喃甘露糖的高度分支半乳糖甘露聚糖[25]。

北冬蟲(chóng)夏草多糖CMP-1的預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1[22]。

圖1 北冬蟲(chóng)夏草多糖CMP-1的預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)

2 北冬蟲(chóng)夏草多糖的抗腫瘤作用

2.1 北冬蟲(chóng)夏草多糖對(duì)肝癌細(xì)胞生長(zhǎng)的影響

葛曉宇[25]通過(guò)培養(yǎng)肝癌細(xì)胞HepG2，采用MTT比色法，比較不同濃度北冬蟲(chóng)夏草多糖溶液作用下細(xì)胞的抑制率。結(jié)果表明，北冬蟲(chóng)夏草多糖對(duì)肝癌細(xì)胞HepG2有抑制作用，且隨著多糖濃度的增加，抑制效果越好。Shuang Yang等人[26]通過(guò)細(xì)胞培養(yǎng)，用MTT法測(cè)定肝癌細(xì)胞HepG2活力，試驗(yàn)結(jié)果表明，北冬蟲(chóng)夏草多糖可以阻礙肝癌細(xì)胞HepG2生長(zhǎng)，并呈劑量依賴(lài)性。Fei Liu等人[27]對(duì)肝癌細(xì)胞HepG2進(jìn)行傳代培養(yǎng)，用MTT法測(cè)定細(xì)胞毒性以評(píng)估硒化北冬蟲(chóng)夏草多糖的體外抑制率，試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)硒化的北冬蟲(chóng)夏草多糖對(duì)肝癌細(xì)胞HepG2有抑制作用。Yongshuai Jing等人[28]將肝癌細(xì)胞HepG2培養(yǎng)過(guò)夜，隨后用北冬蟲(chóng)夏草多糖溶液處理，用MTT法測(cè)定細(xì)胞活力，試驗(yàn)結(jié)果表明，北冬蟲(chóng)夏草多糖具有抗腫瘤作用，對(duì)肝癌細(xì)胞HepG2的生長(zhǎng)具有強(qiáng)烈的抑制效果。Cheng Chen等人[29]通過(guò)培養(yǎng)SMMC-7721人肝癌細(xì)胞，并在過(guò)夜孵育后加入北冬蟲(chóng)夏草多糖處理，試驗(yàn)結(jié)果表明，北冬蟲(chóng)夏草多糖在G0/G1期發(fā)揮作用，抑制癌細(xì)胞擴(kuò)散生長(zhǎng)，使其凋亡。

2.2 北冬蟲(chóng)夏草多糖對(duì)黑色瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的影響

葛曉宇[25]研究選取黑色瘤細(xì)胞A-375進(jìn)行培養(yǎng)，采用MTT比色法，比較不同濃度北冬蟲(chóng)夏草多糖溶液作用下細(xì)胞的抑制率。試驗(yàn)結(jié)果表明，北冬蟲(chóng)夏草多糖對(duì)黑色瘤細(xì)胞A-375有抑制作用并具有量效依賴(lài)性，即隨著多糖濃度的增加，抑制效果逐漸增強(qiáng)。甘霓等人[30]以B16黑色瘤細(xì)胞為試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，進(jìn)行細(xì)胞劃痕試驗(yàn)。結(jié)果表明，黑木耳多糖可以明顯抑制B16細(xì)胞的活性，阻礙其生長(zhǎng)。

2.3 北冬蟲(chóng)夏草多糖對(duì)人宮頸癌細(xì)胞Hela體外增殖的影響

張毅君[31]研究不同北冬蟲(chóng)夏草N102各級(jí)醇沉多糖給藥濃度和作用時(shí)間對(duì)Hela細(xì)胞體外增殖的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，北冬蟲(chóng)夏草多糖與給藥濃度和作用時(shí)間有相當(dāng)?shù)牧啃шP(guān)系。Shuang Yang等人[26]通過(guò)培養(yǎng)Hela細(xì)胞發(fā)現(xiàn)，北冬蟲(chóng)夏草多糖對(duì)人宮頸癌細(xì)胞Hela有較好的抑制效果，且抑制作用優(yōu)于對(duì)肝癌細(xì)胞HepG2的抑制，并呈濃度依賴(lài)性。Yongshuai Jing等人[28]將人宮頸癌細(xì)胞Hela培養(yǎng)過(guò)夜，隨后用北冬蟲(chóng)夏草多糖溶液處理，用MTT法測(cè)定細(xì)胞活力，結(jié)果表明北冬蟲(chóng)夏草多糖對(duì)Hela細(xì)胞的生長(zhǎng)有抗增殖能力。

2.4 北冬蟲(chóng)夏草多糖對(duì)人腫瘤壞死因子α、白細(xì)胞介素的影響

張建等人[32]研究觀察了北冬蟲(chóng)夏草多糖對(duì)人腫瘤壞死因子α，生成可溶性白細(xì)胞介素2受體（sIL-2R）及對(duì)人外周血淋巴細(xì)胞（PBL） 分泌白細(xì)胞介素2（IL-2） 的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，北冬蟲(chóng)夏草多糖對(duì)人腫瘤壞死因子α的分泌有明顯刺激效果，并在一定范圍內(nèi)隨著北冬蟲(chóng)夏草多糖濃度的升高而增加，且對(duì)人外周血單核細(xì)胞產(chǎn)生sIL-2R有促進(jìn)作用。同時(shí)，可以促進(jìn)PBL分泌IL-2的誘生作用。周畢軍等人[33]通過(guò)小鼠試驗(yàn)，向小鼠喂食鬼針草水提取物，結(jié)果表明鬼針草水提物可以減輕肝損害，試驗(yàn)組TNF-α，IL-6明顯降低。

2.5 北冬蟲(chóng)夏草多糖對(duì)Eca-109人食管癌細(xì)胞的影響

Nurmamat Eliyas等人[34]通過(guò)MTT法探究北冬蟲(chóng)夏草多糖對(duì)Eca-109細(xì)胞的抑制效果。試驗(yàn)結(jié)果表明，在Eca-109人食管癌細(xì)胞培養(yǎng)原料中加入北冬蟲(chóng)夏草多糖，在倒置光學(xué)顯微鏡觀察下，Eca-109人食管癌細(xì)胞具有典型的凋亡特征，包括細(xì)胞膜泡形成、核結(jié)構(gòu)逐漸喪失、染色質(zhì)明顯凝聚等。同時(shí)，采用Annexin V-FITC/PI雙染色法進(jìn)一步分析得到，不同濃度北冬蟲(chóng)夏草多糖處理下細(xì)胞凋亡比例不同，隨著濃度的上升，細(xì)胞凋亡數(shù)量顯著增多。楊書(shū)良等人[35]通過(guò)體外培養(yǎng)的人食管癌細(xì)胞Eca-109，加入不同劑量枸杞多糖作用一定時(shí)間，再采用MTT法檢測(cè)細(xì)胞活力，試驗(yàn)結(jié)果表明，枸杞多糖可顯著抑制腫瘤細(xì)胞Eca-109的生長(zhǎng)，呈濃度依賴(lài)性。

2.6 北冬蟲(chóng)夏草多糖對(duì)人肺癌細(xì)胞的影響

Xiao-Cui Liu等人[36]采用免疫熒光染色法觀察以及MTT測(cè)定對(duì)用北冬蟲(chóng)夏草多糖處理的H1299人肺癌細(xì)胞進(jìn)行研究，結(jié)果表明北冬蟲(chóng)夏草多糖以劑量依賴(lài)性方式抑制H1299人肺癌細(xì)胞的增殖并且CMPS-II在抑制H1299人肺癌細(xì)胞增殖方面強(qiáng)于CBPS-II。細(xì)胞凋亡是指受基因控制的細(xì)胞遵循固定程序，在一定條件下自主、有序的死亡過(guò)程。Caspase-3，Caspase-9和p53的上調(diào)是細(xì)胞凋亡促進(jìn)的指示，而PCNA的過(guò)表達(dá)是抗凋亡的指示。Xiao-Cui Liu等人[36]同時(shí)利用蛋白質(zhì)印跡分析得出，用北冬蟲(chóng)夏草多糖處理的對(duì)象較空白對(duì)照組Caspase-3和Caspase-9表達(dá)均以劑量依賴(lài)性方式顯著增加，而PCNA表達(dá)以劑量依賴(lài)性方式降低，且通過(guò)提高H1299細(xì)胞中p53蛋白的表達(dá)水平來(lái)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。Fei Liu等人[27]對(duì)A549人肺癌細(xì)胞進(jìn)行傳代培養(yǎng)，用MTT法測(cè)定細(xì)胞毒性以評(píng)估硒化北冬蟲(chóng)夏草多糖的體外抑制率，試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)硒化的北冬蟲(chóng)夏草多糖對(duì)A549人肺癌細(xì)胞表現(xiàn)出抗增殖活性。

2.7 北冬蟲(chóng)夏草多糖對(duì)HT-29人結(jié)腸癌細(xì)胞的影響

Yongshuai Jing等人[28]將HT-29細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)夜，隨后用北冬蟲(chóng)夏草多糖溶液處理，用MTT法測(cè)定細(xì)胞活力，試驗(yàn)結(jié)果表明北冬蟲(chóng)夏草多糖溶液可以阻礙HT-29人結(jié)腸癌細(xì)胞的生長(zhǎng)，且效果明顯。張英等人[37]通過(guò)細(xì)胞培養(yǎng)，隨后加入蘋(píng)果皮果膠多糖處理，采用MTT法測(cè)定腫瘤細(xì)胞的增殖抑制率[38]，試驗(yàn)結(jié)果表明，蘋(píng)果皮果膠多糖對(duì)HT-29腫瘤細(xì)胞有抑制效果，具有劑量依賴(lài)關(guān)系。

2.8 北冬蟲(chóng)夏草多糖對(duì)人慢性髓系白血病細(xì)胞的影響

Yongshuai Jing等人[28]將K562人慢性髓系白血病細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)夜，隨后用北冬蟲(chóng)夏草多糖溶液處理，用MTT法測(cè)定細(xì)胞活力。試驗(yàn)結(jié)果表明，北冬蟲(chóng)夏草多糖相比松蕈多糖（TM-P2） 和蟲(chóng)草多糖（CPS），對(duì)K562人慢性髓系白血病細(xì)胞更具較強(qiáng)的抑制作用。葛曉軍等人[39]通過(guò)培養(yǎng)細(xì)胞，再用CCK8方法檢測(cè)金釵石斛多糖在細(xì)胞中的IC50值，試驗(yàn)結(jié)果表明，加入金釵石斛多糖后，WT1蛋白表達(dá)水平減弱，對(duì)白血病細(xì)胞具有一定的殺傷作用。

2.9 北冬蟲(chóng)夏草多糖對(duì)胃癌細(xì)胞的影響

Cheng Chen等人[29]通過(guò)培養(yǎng)BGC-823胃癌細(xì)胞，并在過(guò)夜孵育后加入北冬蟲(chóng)夏草多糖處理，試驗(yàn)結(jié)果表明，北冬蟲(chóng)夏草多糖可以減少BGC-823胃癌細(xì)胞DNA合成并誘導(dǎo)其凋亡，起抑制效果。冀曉龍等人[40]選取MKN-45腫瘤細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，用木棗多糖對(duì)其處理，并采用MTT法、DAPI/AOEB染色法、比色法、蛋白質(zhì)免疫印跡法對(duì)腫瘤細(xì)胞活性、形態(tài)等測(cè)定，試驗(yàn)結(jié)果表明，木棗多糖可降低胃癌細(xì)胞中Bcl-2/Bax蛋白表達(dá)，使細(xì)胞凋亡，具有明顯的劑量依賴(lài)關(guān)系。

2.10 北冬蟲(chóng)夏草多糖對(duì)乳腺癌細(xì)胞的影響

Cheng Chen等人[29]通過(guò)培養(yǎng)MCF-7乳腺癌細(xì)胞，并在過(guò)夜孵育后加入北冬蟲(chóng)夏草多糖處理，結(jié)果表明，北冬蟲(chóng)夏草多糖可以對(duì)MCF-7細(xì)胞的生長(zhǎng)有抑制作用，可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。常萍等人[41]選取小鼠乳腺癌4T1細(xì)胞進(jìn)行常規(guī)培養(yǎng)，加入不同濃度銀杏多糖處理，采用臺(tái)盼藍(lán)拒染法、MTT法和qRT-PCR檢測(cè)法探究銀杏多糖的抗腫瘤作用，試驗(yàn)結(jié)果表明，銀杏多糖可以抑制4T1細(xì)胞的生長(zhǎng)，誘導(dǎo)其凋亡，起抗腫瘤作用。

3 結(jié)語(yǔ)

癌癥屬于惡性腫瘤，具有無(wú)限增生的特征，對(duì)人類(lèi)健康具有嚴(yán)重威脅。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)癌癥發(fā)病率、死亡率均為全球第一，平均每天超過(guò)1萬(wàn)人被診斷出患有癌癥。近年來(lái)，關(guān)于北冬蟲(chóng)夏草多糖的抗腫瘤作用研究十分活躍，且其擁有高效、無(wú)毒副反應(yīng)等特點(diǎn)，具有良好的開(kāi)發(fā)價(jià)值和應(yīng)用前景。隨著北冬蟲(chóng)夏草多糖抗腫瘤作用機(jī)制的不斷深入研究，將為北冬蟲(chóng)夏草多糖應(yīng)用于癌癥疾病臨床治療提供更為詳細(xì)、確實(shí)的理論依據(jù)，為人類(lèi)的抗癌事業(yè)做出貢獻(xiàn)。