黃芩素抗腫瘤作用機制的研究進展

孫吉鳳 劉詩音 宋英明

長春醫學高等專科學校，長春 130031

黃芩素是從唇形科植物黃芩中提取出的一種主要有效成分[1]，屬于植物源的黃酮類物質[2]。黃芩作為一種傳統的中藥，具有抗炎、抗菌等多種藥理作用。黃芩素作為黃芩中含量最多的有效成分，具有抗血栓形成、清除自由基、抗炎、抗病毒等多種藥理作用。近年來，黃芩素的抗腫瘤作用在國際上逐漸成為學者的研究熱點。

1 抑制多種腫瘤細胞增殖，誘導其凋亡

體內外實驗研究表明，黃芩素具有抗腫瘤的作用。黃芩素對人胰腺癌HPAC細胞和AsPC-1細胞及MiaPaCa-2 細胞[3-4]、鼠膀胱癌 MBT-2 細胞[5]、皮膚癌細胞[6]、人肝癌HepG2和HepJ2細胞[7]、人白血病HL-60細胞[8]、人非小細胞性肺癌H460細胞[9]等有明顯的增殖抑制作用，并與促進腫瘤細胞凋亡有關。王竹君等[10]及張淑群等[11]研究表明，黃芩素對人食管腺癌OE33細胞及人乳腺癌MDA-MB-231細胞具有較強的時間和劑量依賴性的增殖抑制作用。

抑制凋亡基因、促凋亡基因和凋亡過程表達基因與腫瘤的發生、發展等密切相關，黃芩素誘導腫瘤細胞凋亡可能與影響上述基因的表達有關。童旭輝等[12]分別采用 50、100、150 μmol/L的黃芩素作用于人子宮頸癌HeLa細胞，利用比色法檢測半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-3（caspase-3）活性，結果表明，不同濃度黃芩素作用24、36、48 h后，均可使細胞內caspase-3活性增強（P<0.05），黃芩素抑制HeLa細胞生長的機制可能與誘導細胞凋亡及增強caspase-3活性有關。葉春萍等[13]研究顯示，黃芩素可下調人子宮頸癌HeLa細胞Bcl-2基因表達，上調Bax基因表達（P<0.05），從而誘導細胞凋亡。Lee等[14]研究發現，黃芩素可誘導乳腺癌MDA-MB-231細胞的bcl-2基因表達下調及Bax基因表達上調，可活化caspase-3而誘導乳腺癌細胞凋亡。研究表明[15]，采用濃度為0~200 μmol/L的黃芩素作用24 h后，隨著黃芩素作用濃度的升高，前列腺癌Du145細胞內caspase-3的活性呈現明顯的劑量依賴特性的升高，此外可下調bcl-2基因表達，上調Bax基因表達，促進前列腺癌細胞死亡。

2 影響細胞周期

細胞周期紊亂是腫瘤的主要發生機制之一。與細胞周期調控有關的分子主要有三大類：細胞周期素（cyclin）、細胞周期蛋白依耐性激酶（cyclin-dependent kinase，CDK）、細胞周期蛋白依耐性激酶抑制物（cyclin-dependent kinase inhibitor，CKI）。 其中 CDK 是細胞周期調控的核心，cyclin和CKI分別對CDK具有正性和負性調控作用。王竹君等[10]研究表明，經黃芩素（80 μmol/L）作用 24 h 后，cyclinB1 和 cyclinD1 的表達受到抑制。Wang等[16]研究顯示，黃芩素可使乳腺癌MCF-7細胞阻滯于S期和G2/M期而抑制其生長。

3 抑制端粒酶活性

有研究表明端粒酶的激活與腫瘤的發生有著密切的聯系，作為人端粒酶的組成部分的人端粒酶逆轉錄酶（human telomerase reverse-transcriptase，hTERT）的轉錄激活對端粒酶激活具有重要意義[17]。王竹君等[10]采用熒光定量RT-PCR測定Htert mRNA的表達情況，結果顯示，80 μmol/L黃芩素可抑制人食管腺癌OE33細胞中 hTERT mRNA 的表達。 c-Myc、Mad1、Sp1、Sp3等轉錄因子可以對hTERT的轉錄進行調控。Huang等[18]研究表明，黃芩素能抑制hTERT及其啟動子cmyc mRNA的表達，從而抑制端粒酶的活性。

4 抑制腫瘤血管生成

血管生成對腫瘤生長、侵襲和轉移具有的重要影響，腫瘤血管生成成為近年來腫瘤研究的熱點之一。其中，血管內皮細胞生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）對血管具有重要的作用，也是目前此領域研究的熱點?；|金屬蛋白酶-9（matrix metalloproteinase-9，MMP-9）作為基質金屬蛋白酶中的一種，具有較強的促進腫瘤血管生成的作用。研究表明，黃芩素（終濃度分別為20.0、40.0 mol/L）作用于人肝癌細胞48 h后，可以使細胞中MMP-9、VEGF mRNA的表達水平下降[19]。

肝細胞生長因子（hepatocyte growth factor，HGF）是一種參與血管生成的多肽生長因子，并與腫瘤的侵襲狀態密切相關[20-21]。張偉等[22]研究發現，黃芩素作用于人胃癌SGC-7901細胞6 h后，可以使VEGF mRNA表達水平呈劑量依賴性地降低；ELISA顯示，不同濃度黃芩素作用24 h后，各實驗組與對照組比較，HGF蛋白表達量均明顯降低，且與濃度相關；隨著黃芩素濃度的增加，各實驗組HGF表達量均明顯下降。多項研究也表明，黃芩素可誘導多發性骨髓瘤RPMI-8226細胞、人前列腺癌PC-3細胞的VEGF基因表達呈下降趨勢[23-25]。

5 抑制腫瘤侵襲和轉移

腫瘤侵襲和轉移一般是指惡性腫瘤細胞脫離原發病灶，經淋巴道、血管或體腔等途徑侵入到鄰近正常組織，并進一步轉移到遠處組織，在彼此間形成繼發瘤。研究表明，埃茲蛋白（Ezrin）可以使細胞骨架發生動態變化，可因參與蛋白重新分布、影響信號通路轉導等途徑而與腫瘤生長、侵襲與轉移密切相關[26-27]。

于開文[28]研究發現，終濃度為60 μmol/L的黃芩素作用于肺腺癌A549細胞24 h和48 h后，細胞遷移數量、細胞愈合寬度明顯少于對照組，細胞形態變圓、變鈍，清晰度降低、不透亮，表明黃芩素可有效抑制肺腺癌A549細胞的遷移能力。同時采用Westernblot法檢測到黃芩素使肺腺癌A549細胞中Ezrin蛋白的表達呈梯度下降趨勢，且蛋白表達量與黃芩素的濃度呈反比，具有濃度依賴性。此外，經黃芩素作用的皮膚鱗癌細胞運動侵襲能力降低，并伴隨Ezrin表達的下調[29]。黃芩素可能通過抑制Ezrin蛋白的表達來抑制人肝癌SMMC-7721細胞[19]的侵襲和轉移。Wu等[30]發現，黃芩素可以抑制皮膚癌A431細胞的遷移和侵襲，且在2.5～40 μmol/L濃度范圍內呈現一定的時間和劑量依賴性，并可抑制Ezrin蛋白的表達。另有研究表明，黃芩素可下調骨肉瘤細胞中Ezrin蛋白的表達而抑制腫瘤細胞的侵襲、轉移[31]。

有研究表明，黃芩素可使人胰腺癌PANC-1細胞、MiaPaca-2細胞、Capan-2細胞、HPAF細胞、人前列腺癌PC-3細胞的黏附、擴散、運動能力和侵襲性顯著降低，從而抑制腫瘤轉移[32-33]。濃度為2～50 μmol/L的黃芩素可以抑制人乳腺癌MDA-MB-231細胞的黏附、轉移、侵襲，且有一定的劑量依賴性[34，11]。黃芩素可以抑制人表皮癌A431細胞[35]、人成骨肉瘤MG63細胞[36]的運動、侵襲和轉移能力。

6 小結

作為傳統黃芩主要有效成分的黃芩素在臨床中的應用很廣泛[37-38]，綜合上述的研究表明，黃芩素還可通過多種途徑發揮抗腫瘤作用，包括：抑制多種腫瘤細胞增殖，誘導腫瘤細胞凋亡；影響細胞周期相關蛋白因子表達，阻滯細胞周期；抑制端粒酶活性；抑制腫瘤侵襲、轉移，血管生成等。但其抗癌譜及抗腫瘤機制尚有待進一步研究，有關的臨床試驗尚未廣泛開展，一些學者還在持續研究其抗腫瘤的相關機制。隨著研究的深入，黃芩這一傳統中藥在抗腫瘤領域將會發揮重要作用。

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