芫花抗腫瘤成分研究進(jìn)展

李應(yīng)敏 陳蔚（通訊作者） 姚永華 胡慧菁

（1 上海市楊浦區(qū)市東醫(yī)院藥劑科 上海 200438）

（2 上海市楊浦區(qū)市東醫(yī)院血液科 上海 200438）

（3 上海市楊浦區(qū)市東醫(yī)院中醫(yī)科 上海 200438）

芫花（Daphne genkwa Sieb.et Zucc）為桃金娘目瑞香科瑞香屬植物，別名藥魚(yú)草、杜芫、老鼠花、野丁香花、黃大戟、蜀桑等，廣泛分布于我國(guó)長(zhǎng)江、黃河流域。現(xiàn)代藥理學(xué)研究證明芫花具有廣泛的藥理學(xué)作用，如抗腫瘤、抗炎、鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜、抗驚厥及調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)等生物活性[1-6]。近年來(lái)，芫花的抗腫瘤活性成分的研究已經(jīng)成為一個(gè)熱點(diǎn)，研究者為闡述芫花抗腫瘤

1.芫花抗腫瘤成分研究

目前研究人員已經(jīng)從芫花的花蕾、枝條、葉、根分離鑒定出眾多化學(xué)成分，其中具有抗腫瘤活性成分的主要有黃酮類、木脂素類、二萜原酸酯類、香豆素類和倍半萜類等。

1.1 黃酮類

黃酮類是芫花的主要化學(xué)成分之一，近年的研究表明此類化合物在體外具有強(qiáng)大的抗腫瘤作用。2015 年，Wang 等[7]從芫花花中分離的黃酮類化合物芫花素（genkwanin）在體外對(duì)ht-29 和sw-480 結(jié)直腸癌細(xì)胞株具有明顯的抗增殖和抗炎活性。目前從芫花根中分離得到的黃酮類有芫根苷（yuenkanin）、螺雙黃酮芫花醇A（genkwanol）、芫花素(genkwanin)、毛瑞香素B（daphnodorin B）、毛瑞香素G（daphnodorin G）、毛瑞香素H (daphnorin H）、毛瑞香素G-3''-甲醚（daphnorin G 3''-methyl ether）、毛瑞香素H-3-甲醚（daphnodorin H 3-methyl ether）、毛瑞香素H-3''-甲醚（daphnodorin H 3''-methyl ether）[8]，這些黃酮類化合物對(duì)體外各種腫瘤細(xì)胞系的增殖和腫瘤的生長(zhǎng)具有抑制作用[9-11]。芫花中含有芹菜素、木犀草素等黃酮類化合物，芹菜素對(duì)乳腺癌細(xì)胞株有促進(jìn)凋亡作用，對(duì)卵巢癌、前列腺癌、腎上腺皮質(zhì)癌有抑制作用[12]。木犀草素能抑制乳腺癌、白血病、前列腺癌及黑色素瘤等腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)，誘導(dǎo)白血病細(xì)胞凋亡[13]，抑制卵巢癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移過(guò)程中的侵襲運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)[14]。Zheng 等[8]于2005 年發(fā)現(xiàn)了芫花根的總黃酮具有抑制腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移的作用，用芫花根治療攜帶LLC 的荷瘤小鼠，可保護(hù)外周淋巴細(xì)胞不受腫瘤誘導(dǎo)的減少，并增加淋巴細(xì)胞增殖潛力和NK 的細(xì)胞溶解活性。

1.2 二萜類

二萜類化合物以顯著的生物活性受到廣泛關(guān)注，并且研究發(fā)現(xiàn)芫花中瑞香烷型二萜具有較高含量[15]。邵澤艷等[16]于2013 年對(duì)芫花進(jìn)行分離鑒定得到芫花酯甲（yuanhuacine）、異芫花酯甲（isoyuanhuacine）、異芫花酯乙（isoyuanhuadine）、芫花酯?。▂uanhuahuatine）、芫花酯庚（yuanhuagine）六種二萜原酸酯化合物，通過(guò)MTT 法測(cè)試出該六種化合物對(duì)人乳腺癌SK-BR-3 細(xì)胞株顯示了較強(qiáng)的細(xì)胞毒活性。2012 年，韓國(guó)科學(xué)家[17]發(fā)現(xiàn)從芫花的花中分離出的新型瑞香二萜類化合物genkwaphline、yuanhuahine 和yuanhuagine 對(duì)人肺A549 細(xì)胞具有較強(qiáng)的抗增殖活性。還有研究發(fā)現(xiàn)芫花瑞香寧（genkwaphnine）和芫花酯甲（yuanhuacine）具有顯著的抗白血病活性[18-19]和誘導(dǎo)人髓細(xì)胞HL-60 細(xì)胞凋亡并抑制腫瘤生長(zhǎng)的作用。2013 年，Li 等[20]從芫花的花中分離得到一種新的瑞香雙萜化合物，命名為genkwanine VIII，通過(guò)MTT 抗癌活性測(cè)定，發(fā)現(xiàn)其具有顯著的抗癌活性。2005 年，Zhan 等[21]從芫花中分離得到十二種高度氧化的新型二萜類化合物genkwanines A-L（1-12），并對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞HMEC 增殖的抑制活性和對(duì)兩種腫瘤細(xì)胞系的細(xì)胞毒活性進(jìn)行了評(píng)估，結(jié)果表明化合物1-12 對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞HMEC 增殖的抑制作用顯著。

1.3 木脂素類

Park等[22]于2008年從芫花的花中分離的木脂素類化合物（-）-丁香脂（（-）-（syringaresinol））通過(guò)G1 期抑制和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，有效抑制人早幼粒細(xì)胞HL-60 細(xì)胞的增殖。有研究表明（+）-牛蒡子苷元（（+）-arctigenin)能調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答[23]，并誘導(dǎo)結(jié)腸癌細(xì)胞系[24]和白血病細(xì)胞系[25]的細(xì)胞凋亡。

1.4 香豆素類

楊振宇等[26]于2008 年通過(guò)MTT 法研究了西瑞香素（Daphnoretin）對(duì)人喉癌細(xì)胞Hep 2、人肺癌細(xì)胞AGZY-83-a和人肝癌細(xì)胞HepG2 的細(xì)胞毒性，結(jié)果表明西瑞香素對(duì)以上3 種細(xì)胞均有顯著的細(xì)胞毒性，利用激光掃描共聚焦技術(shù)初步探討了西瑞香素對(duì)腫瘤細(xì)胞的作用機(jī)制。研究表明，從芫花條中分離得到的西瑞香素對(duì)肺癌A549 細(xì)胞體外侵襲及遷移有抑制作用，抑制A549 細(xì)胞MMP-2 和MMP-9 的表達(dá)，并且呈劑量依賴性[27]。

1.5 倍半萜類

Ren 等[28]于2019 年從芫花根中提取到了新的愈創(chuàng)木烷型倍半萜類化合物和類似物，采用MTT 法研究這些化合物對(duì)H2O2誘導(dǎo)的人神經(jīng)母細(xì)胞瘤SH-SYSY 細(xì)胞損傷的神經(jīng)保護(hù)作用，結(jié)果表明他們表現(xiàn)出溫和的神經(jīng)保護(hù)作用。

2.芫花抗腫瘤作用機(jī)制

2.1 抑制腫瘤細(xì)胞增殖作用

抑制腫瘤細(xì)胞的增殖作用是抗腫瘤的一條重要途徑，目前，研究證明芫花提取物具有抑制腫瘤細(xì)胞增殖的作用。Wang 等[7]研究了芫花素對(duì)HT-29 和SW-480 人結(jié)腸癌細(xì)胞系，發(fā)現(xiàn)在一定濃度內(nèi)，芫花素能顯著抑制ht-29 和sw-480 人結(jié)腸癌細(xì)胞的增殖與炎性細(xì)胞因子IL-8 分泌，且呈濃度依賴性，而細(xì)胞因子IL-8 能強(qiáng)烈刺激這兩種癌細(xì)胞的增殖。Zhan 等[21]從芫花中提取的二萜類化合物對(duì)HMEC 細(xì)胞增殖和細(xì)胞毒性生物活性分析，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)方案并以天然抗癌藥土荊皮酸（pseudo-laric acid B）為陽(yáng)性對(duì)照，此類化合物能顯著抑制HMEC 細(xì)胞和P-388、A-549腫瘤細(xì)胞的增殖。Kang 等[29]用芫花提取物處理SW620 結(jié)腸癌細(xì)胞系和K562 人白血病細(xì)胞系后，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞系中PRDM1 的mRNA 水平增加，以劑量依賴性減少K562 和SW620 細(xì)胞，誘導(dǎo)SW620 結(jié)腸癌細(xì)胞系的生長(zhǎng)停滯。

2.2 作用于細(xì)胞周期

Park 等[22]研究了從芫花中的木脂素類化合物（-）-丁香脂素對(duì)體外HL-60 人早幼粒細(xì)胞白血病細(xì)胞周期的影響。細(xì)胞周期的G0/G1 期受細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶（Cdk），細(xì)胞周期蛋白和細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑（Cdki）的調(diào)控，通過(guò)蛋白質(zhì)印跡分析發(fā)現(xiàn)（-）-丁香脂素通過(guò)Cdki 蛋白（p21cip1/waf1和p27kip1）的表達(dá)增加介導(dǎo)的，同時(shí)下調(diào)cdk2，cdk4，cdk6，細(xì)胞周期蛋白D1，細(xì)胞周期蛋白D2 和細(xì)胞周期蛋白E 誘導(dǎo)G1期阻滯，有效抑制細(xì)胞增殖，降低HL-60 細(xì)胞的活性。Jo 等[17]以芫花中三個(gè)二萜類化合物對(duì)人肺A549 細(xì)胞進(jìn)行干預(yù)，流式細(xì)胞術(shù)分析顯示芫花可誘導(dǎo)A549 細(xì)胞的G0/G1 期和G2/M 期細(xì)胞周期阻滯，而細(xì)胞周期阻滯與細(xì)胞周期蛋白依賴酶抑制劑P21 和P53 表達(dá)上調(diào)、細(xì)胞周期蛋白A、細(xì)胞周期蛋白B1、細(xì)胞周期蛋白E、細(xì)胞周期依賴激酶4、cdc2、Rb 磷酸化以及cMyc 表達(dá)下調(diào)密切相關(guān)。

2.3 促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡

Min 等[30]從芫花的花蕾中分離得到瑞香二萜類化合物對(duì)其在人早幼粒細(xì)胞HL-60 細(xì)胞的活性進(jìn)行了研究。通過(guò)免疫印跡分析，芫花可使蛋白酶和PARP 裂解為活性形式，Bcl-2 蛋白表達(dá)向凋亡方向轉(zhuǎn)移，促凋亡蛋白Bax 表達(dá)增加，抗凋亡蛋白Bcl-2和Bcl-xl 表達(dá)呈劑量依賴性抑制。結(jié)果表明芫花可激活細(xì)胞凋亡過(guò)程，包括DNA 片段化、染色體凝聚、sub-G1 亞二倍性，從而抑制體外人白血病細(xì)胞凋亡。Oh 等[22]用芫花中木脂素類化合物干預(yù)HL-60 細(xì)胞，應(yīng)用溴化乙錠染色和末端標(biāo)記法通過(guò)顯微鏡觀察到腫瘤細(xì)胞核碎裂和細(xì)胞收縮，其特征在于HL-60 細(xì)胞的形態(tài)變化，染色質(zhì)濃縮和核小體間DNA 片段化。此外，顯示與細(xì)胞凋亡有關(guān)的Bcl-2 的下調(diào)，細(xì)胞色素的積累，細(xì)胞凋亡蛋白酶的激活和PARP 的裂解。

2.4 抑制DNA 拓?fù)洚悩?gòu)酶

Zhang 等[31]評(píng)估了從芫花中提取的二萜化合物對(duì)DNA 拓?fù)洚悩?gòu)酶I（topo I）的抑制活性，瓊脂凝膠電泳實(shí)驗(yàn)表明二萜酯具有強(qiáng)電負(fù)性的原酸酯基團(tuán)促進(jìn)了與DNA topo I（連接區(qū)域具有正電荷）的結(jié)合，從而對(duì)DNA topo I 具有抑制作用。

2.5 抑制蛋白質(zhì)合成

Liou 等[32]詳細(xì)研究了芫花中芫花酯甲（yuanhuacine）和芫花瑞香寧（genkwaphnine）兩種二萜酯對(duì)白血病細(xì)胞蛋白質(zhì)合成的影響。二萜酯通過(guò)抑制多尿苷定向的多苯丙氨酸的合成，抑制嘌呤霉素與met-RNA 結(jié)合于80s 起始復(fù)合物的第一個(gè)肽鍵的形成，抑制P-388 白血病細(xì)胞蛋白質(zhì)合成伸長(zhǎng)過(guò)程和干擾肽基轉(zhuǎn)移酶反應(yīng)。

3.結(jié)語(yǔ)

芫花中抑制腫瘤的主要活性成分為黃酮類、二萜類、木脂素類以及香豆素類，對(duì)多種腫瘤均有不同程度的抑制作用，通過(guò)抑制細(xì)胞增殖、作用于細(xì)胞周期、促進(jìn)細(xì)胞凋亡、抑制DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶以及抑制蛋白質(zhì)的合成發(fā)揮抗腫瘤作用。生芫花有毒，經(jīng)過(guò)醋制后常和其他中藥配伍用于疾病的治療，但用于癌癥的治療卻很少。芫花的抗腫瘤成分及機(jī)制的研究已較為深入，但是這些活性成分被開(kāi)發(fā)成新藥的案例幾乎是空白的，篩選確定芫花單一或復(fù)方抗腫瘤有效成分組合，把無(wú)效成分去除，開(kāi)發(fā)出療效強(qiáng)、作用專一，達(dá)到化學(xué)成分清楚、質(zhì)量易控的新藥，才是研究芫花抗腫瘤成分與機(jī)制的最終目的。