熊果酸的抗腫瘤活性及作用機理研究進展

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(中州大學化工食品學院，河南 鄭州 450044)

熊果酸(Ursolic acid, UA)，又名烏索酸、烏蘇酸、α-香樹脂醇，是一種弱酸性五環三萜類化合物，是多種天然產物的功能成分。熊果酸純品為白色針狀結晶(乙醇中結晶)，味苦，其基本骨架是多氧蒎的五環母核。化學名(3β)-3-Hydroxyurs-12-en-28-oic acid，分子式C30H48O3，相對分子質量456.68，熔點285～291℃，易溶于二氧六環、吡啶，可溶于甲醇、乙醇、丁醇、丁酮，略溶于丙酮，微溶于苯、氯仿、乙醚，不溶于水和石油醚[1,2]。UA在自然界分布較廣，如在陸英、枇杷葉、熊果、女貞子、山楂、車前草、夏枯草、白花蛇舌草等植物中以游離形式或與糖結合成甙存在。熊果酸具有多種生物活性，日本等國已經將其作為天然抗氧化劑應用于食品中[3～14]。長久以來，熊果酸作為待開發的抗炎和降血脂的藥物，在臨床前動物實驗中表現突出。近年來，熊果酸的抗腫瘤活性成為最受關注的研究方向。作者簡要介紹了熊果酸的生物活性及其應用前景，著重論述了熊果酸的抗腫瘤活性及其作用機理的研究進展，并探討了其今后的發展方向。

1 熊果酸的生物活性及其應用前景

熊果酸資源廣，毒性低，具有廣泛的生物活性，尤其在抗腫瘤、抗氧化、抗炎、保肝、降血脂等方面作用顯著。近年來發現，熊果酸不僅對多種致腫瘤、促腫瘤物有抵抗作用，而且能抑制多種惡性腫瘤細胞的生長。同時，熊果酸及其衍生物還對病毒具有抑制活性。因此，熊果酸的藥理學活性越來越引起藥物專家們的關注，隨著研究的不斷深入，其在臨床中的應用越來越廣泛[15～17]。此外，熊果酸還具有抗瘧作用，能使瘧原蟲的增殖明顯減少；具有降血壓、抗高血脂、促利尿和降血糖等作用；對精子具有一定的毒性，可作為避孕藥。在抗腫瘤保健食品和飲料、護發素和頭發生長劑等方面也有一定的應用。可以預見，熊果酸很有希望成為有前途的抗腫瘤、抗病毒性肝炎藥物，亦將廣泛應用于保健和美容護膚產品，熊果酸開發、利用的前景十分廣闊。

2 熊果酸的抗腫瘤活性作用

腫瘤的形成是多因素、多步驟和多基因突變的過程，已知許多化學致腫瘤物能誘發和促進腫瘤形成，而熊果酸對腫瘤的形成卻有預防和抑制作用。

2.1 細胞毒作用

抗腫瘤活性是熊果酸最主要的藥理作用。研究表明，熊果酸對小鼠S180腫瘤具有明顯抑制生長作用，能抑制白血病細胞HL-60[18～20]、人紅白血病細胞系細胞K562[21]和人舌鱗腫瘤細胞TSCCa等細胞增殖[22]，對T細胞淋巴瘤Jurkat具有明顯的抗腫瘤活性[23]。Lee等[24]用熊果酸進行了6種腫瘤細胞系的細胞毒實驗，結果表明熊果酸對白血病細胞P-388和L-1210、人肺腺腫瘤細胞A-549有顯著的細胞毒作用，其ED50均小于4 mg·L-1。熊果酸對腫瘤細胞KB、人結腸腫瘤細胞HCT-8、乳腺腫瘤細胞MCF-7和CCRF-CEM同樣具有細胞毒作用[25]。

熊果酸對人腫瘤細胞A431增殖的抑制作用呈明顯的時間和劑量依賴性，這種抑制作用在停藥以后能部分逆轉。熊果酸長時間作用于細胞可表現出細胞毒和抑制細胞生長的雙重作用[26～32]。熊果酸對酪氨酸激酶的抑制同樣呈劑量依賴性。

Lee等[33]認為，熊果酸能使腫瘤在生長、氧消耗及腫瘤間質液壓方面發生改變。通過MTT法促克隆和生長延遲實驗發現，熊果酸抑制腫瘤作用明顯。用Clark電極室測定發現，熊果酸能降低細胞耗氧量。FsaⅡ細胞在熊果酸100 mg·kg-1的劑量下，其生長狀態被顯著抑制，熊果酸誘導的細胞凋亡也顯著增加。

熊果酸能抑制人類克隆腫瘤細胞系HCTI5。將HCTI5細胞用熊果酸進行處理，光鏡下發現許多細胞都開始退化，細胞的繁殖能力顯著下降。在24～72 h期間，死亡細胞的數量明顯增加，大部分細胞在72 h死亡，而空白對照組的細胞仍以幾何方式增殖。熊果酸的細胞毒性比較強，可使細胞停滯于G0/G1期，并且使S期的細胞數量逐漸減少，但沒有細胞碎片出現。故認為熊果酸的抗腫瘤作用是通過阻滯細胞周期來實現的[34～39]。

2.2 抗血管形成作用

新生毛細血管的形成(血管再生)可以發生在生理和病理狀態下，如胚胎發生、傷口愈合、炎癥和增生[40～43]。與腫瘤有關的血管再生包括：腫瘤的血管再生因子刺激內皮細胞，促使毛細血管基底膜的局部降解，血管內皮細胞移向腫瘤周圍組織，同時血管內皮細胞開始DNA合成和有絲分裂，從而形成新的毛細血管。事實證明，血管再生是實體瘤的增長和轉移灶形成的重要因素[26]。因此，抑制血管生成可以達到控制腫瘤生長和轉移的目的。研究結果表明，熊果酸對體外血管生成具有抑制作用，是很強的血管生成抑制劑，有效濃度為4 nmol·egg-1，ID50為10 nmol·egg-1。該濃度下無細胞毒作用，熊果酸抑制血管內皮細胞增殖的ID50為5 nmol·L-1。用20%胎牛血清的培養液使VEC呈指數生長狀態，而增殖期VEC具有增殖、遷移及小血管形成功能，137.06～1096.5 μmol·L-1的熊果酸對VEC增殖具有抑制作用，并有劑量依賴性[28，44，45]。

3 熊果酸抗腫瘤形成作用機理

3.1 抑制腫瘤的形成

熊果酸能抗DNA突變、抑制腫瘤變的啟動。Ames實驗研究發現，熊果酸能對抗致腫瘤物如苯并芘[B(a)P]、黃曲霉素誘發的基因突變。

熊果酸具有抗誘變和抗促腫瘤作用。Guevara等[46]研究表明熊果酸能使誘變劑所致的多染色質的微核紅細胞數減少76%。Ohigaschi等[47]研究表明熊果酸對佛波酯(TPA)誘導Raji細胞BVEA活化有抑制作用，其程度與維甲酸幾乎相同，Raji細胞存活率較經維甲酸處理組的要高，其機制是有效阻斷TPA與受體結合后的環節發揮作用。Huang等[48]發現熊果酸能明顯抑制TPA對二甲基苯并蒽(DMBA)誘發的小鼠皮膚腫瘤的促腫瘤作用，其機制是TPA能誘導表皮鳥氨酸脫羧酶(ODC)活性增強，熊果酸能抑制上述環節，從而引起多胺枯竭，生長受抑制，使細胞積聚在G1期，并出現分化。

熊果酸具有抗氧化作用。活性氧自由基與腫瘤的發生發展密切相關，Balanehru等[4]研究表明熊果酸有較強的抗氧化作用和捕獲·O2-自由基的能力，在肝微粒體和P450單胺氧化酶系中均對脂質的過氧化有較強的抑制作用。Subbaramiah等[35]研究表明，熊果酸能抑制人乳腺上皮細胞中環氧化酶-2的轉錄，也由此抑制前列腺素E-2的生成。

3.2 腫瘤逆轉作用及抗侵襲性

腫瘤是一類生長失控、分化差或未分化的疾病。腫瘤逆轉指惡性腫瘤在某些體內外分化誘導劑存在的條件下，重新分化而向正常方向逆轉的現象。Lee等[49]治療腫瘤的新途徑是誘導腫瘤細胞分化成為良性或正常細胞，報道7.5 μmol·L-1的熊果酸可以誘導P9畸胎瘤細胞成為內胚層細胞，并且引起與其分化有關的IV型膠原及維甲酸受體表達增加，且能導致MI細胞分化成為巨噬細胞，以誘導腫瘤細胞分化成正常細胞，可能因熊果酸結構類似于糖皮質激素，可通過與GS-R受體或類似的核受體結合發揮作用。Cha等對侵襲性最強的人纖維瘤細胞HT1080進行研究，結果表明熊果酸能降低基質金屬酶9(MMP-9)基因的表達從而對抗人纖維瘤細胞HT1080的侵襲性。

3.3 誘導腫瘤細胞凋亡

細胞凋亡(Apoptosis)是受基因調控的一種主動性細胞自殺過程，它與腫瘤的發生、發展和消退關系密切，具有獨特的生化和形態特征。Baek等[50]研究表明，熊果酸能顯著抑制人白血病細胞HL60的增殖，誘導HL60細胞凋亡，具有濃度依賴性。熊果酸可促進腫瘤細胞內Ca2+釋放，而Ca2+釋放阻滯劑及細胞內Ca2+螯合劑能顯著降低熊果酸的上述作用。

3.4 增強免疫功能

熊果酸能使小鼠的巨噬細胞吞噬功能顯著提高，體內實驗表明熊果酸會明顯增強機體免疫功能。You等[51]研究發現熊果酸能誘導小鼠靜息巨噬細胞釋放更多NO、TNF-α，并呈劑量依賴性，這是通過核因子κB(NF-κB)復合物介導，使一氧化氮合成酶(iNOS)及TNF-α的mRNA水平提高，從而上調(iNOS)和TNF-α的表達，增加NO、TNF-α的產生，增強抗腫瘤活性。Hsu等[52]先給小鼠腹腔內注射熊果酸，30 min后再以亞致死量全身照射4 Gy，結果顯示熊果酸能通過植物血凝素的介導，加強照射后脾母細胞化的反應，使效應T淋巴細胞、效應B淋巴細胞大量增多，加強外周血細胞的作用，從而減輕放射后造血組織的損傷。

4 結語

熊果酸在自然界中分布廣泛，資源豐富，具有很好的抑制腫瘤生長的作用并且毒副作用小，開發應用前景廣闊，但是動物體內熊果酸生物利用度較低，需通過化學修飾的方法，進一步提高熊果酸的抗癌活性和生物利用度。熊果酸有望成為一種高效低毒的抗腫瘤新藥。

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