川楝子與延胡索抗癌活性成分研究進展

戴一，艾甜碧

（安徽新華學院藥學院，安徽 合肥 230088）

川楝子又名金鈴子，為楝科植物川楝Melia toosendan Sieb et Zucc的干燥成熟果實，具有舒肝行氣止痛、驅蟲的作用.延胡索（Corydalis yanhusuo W.T.Wang ex Z.Y.Su et C.Y.Wu），又名：玄胡索、元胡等，為罌粟科紫堇屬草本植物，具有行氣止痛、活血散瘀及跌打損傷功效[1].由二者組成的金鈴子散為經典名方，具有活血散淤、行氣鎮痛的作用，用于治療胸痛和脘腹疼痛等[2].現今，金鈴子散在臨床上也用于癌癥的治療[3]，但其藥理作用的物質基礎未見系統的研究，可能金鈴子散中存在抗癌成分，因此組成該方的藥材中所含的抗癌成分對于金鈴子散抗癌活性的發揮具有重要意義.本文綜述了金鈴子和延胡索中的抗癌活性成分，為該方的進一步開發提供參考.

1 川楝子抗癌活性成分

1.1 粗提物

川楝子中主要含有萜類物質，對川楝子進行簡單的乙醇提取，提取物對結腸癌細胞SW480和結腸直腸CT26癌細胞荷瘤小鼠的腫瘤即具有抑制作用，該作用是通過凋亡途徑實現，且在抑制小鼠腫瘤的同時沒有出現明顯的副作用[4].另外包含大約15%川楝素的乙醇-氯仿提取物也能以劑量依賴和時間依賴方式抑制肝癌SMMC-7721細胞和Hep3B細胞的增殖，IC50分別為0.6 mg/L和0.8 mg/L.對H22荷瘤小鼠，高劑量（0.69 mg/（kg·d））和低劑量（0.138 mg/（kg·d））給予提取物均能顯著抑制腫瘤生長，抑制率大約50%.抑制腫瘤是由于腫瘤出現了壞死和凋亡，可以觀察到Bax和Fas表達的增加及Bcl-2表達的減少，說明凋亡是通過線粒體途徑和死亡受體途徑實現[5].川楝子提取物表現出來的抗腫瘤活性，促使研究進一步向更系統的單體成分研究.

1.2 三萜成分

川楝子中主要的萜類成分為三萜成分，且高含氧原子，稱之為檸檬苦素類三萜，川楝素為其中重要成分之一.川楝素一般廣泛用于腸道驅蟲及農業上的殺蟲劑，還具有抗肉毒作用，同時對多種細胞具有誘導分化及凋亡的作用，抑制多種腫瘤細胞的增殖，其機制可能是通過抑制各種K+-通道，選擇性通過L-型Ca2+通道增加Ca2+離子內流，增加細胞內Ca2+離子濃度實現[6].川楝素以劑量依賴方式抑制早幼粒細胞性白血病細胞HL-60的增殖，IC50（48 h）為28 ng/mL，其抑制機制主要通過S期阻滯和誘導細胞凋亡實現，通過流式細胞術可觀察到促凋亡蛋白Bax、降解PARP和caspase-3的增加和抗凋亡蛋白Bcl-2的降低，蛋白印跡法顯示川楝素抑制了CDC42/MEKK1/JNK途徑[7].另外川楝素對前列腺癌PC3細胞、肝癌BEL7404細胞、中樞神經SH-SY5Y細胞、中樞神經U251細胞和組織細胞U937也具有抑制作用，其IC50分別為1.2×10-1、2.6×10-2、1.5×10-1、3.3×10-2和5.4×10-3μmol/L，進一步的研究發現，對U937細胞川楝素以劑量、時間依賴方式使S期細胞累積，而G0/G1期細胞減少，用川楝素處理U937細胞一段時間后出現細胞凋亡[8].對于結腸直腸癌細胞SW480，川楝素同樣以劑量、時間依賴方式抑制其增殖，IC50為 0.349 3 μmol/L（24 h）和 0.105 9 μmol/L（48 h），并通過抑制AKT/GSK-3β/β-catenin途徑誘導細胞凋亡[9].另外對肝癌細胞SMMC-7721川楝素則通過線粒體依賴途徑誘導其凋亡[10].對KB細胞的IC50為3.82 μg/mL[11].另外川楝素對H22肝癌荷瘤小鼠也具有明顯的抑瘤作用，且與凋亡相關[12].可見川楝素對多種腫瘤細胞都具有有效的抑制作用，且抑制的機理大都與誘導細胞凋亡有關.

28-deacetyl sendanin為川楝子中另一個檸檬苦素類化合物，M14，SF-539，PC-3，SW620，KM12和ACHN等6種細胞對該化合物相比于阿霉素表現的更為敏感，其中最敏感的為SF-539和PC-3細胞，其生長抑制活性呈劑量依賴關系[13].近年來，從川楝子中發現許多其他萜類化合物也表現出較強的抗腫瘤活性.如化合物Meliasenin I、Meliasenin J、Meliasenin K、Meliasenin L、Meliasenin M、Meliasenin N、Meliasenin O、Meliasenin P、Meliasenin Q、Meliasenin R、meliastatin 3、苦楝酮、苦楝植酸甲酯、meliastatin 5，對骨肉瘤細胞U20S，除了Meliasenin R外，其他成分均表現出了一定的抑制活性，其中化合物Meliasenin K、Meliasenin Q、苦楝酮比對照藥氟尿嘧啶活性還強；對乳腺癌MCF-7細胞，化合物Meliasenin Q沒有活性，除了meliastatin 3、苦楝酮外，其他成分活性均強于氟尿嘧啶[14].

另外一組來自川楝子的成分12-O-乙酰三唇素B、meliatoosenin E、cinamodiol、meliasenin B和1-cinnamoyltrichilinin抗癌活性研究顯示，對肺癌A549細胞和白血病HL60細胞，12-O-乙酰三唇素B在10-7mol/L濃度對A549細胞和HL60細胞的抑制率分別為70.0%和87.2%，活性顯著；而meliatoosenin E對HL60細胞在10-5mol/L濃度時抑制率為58.8%，cinamodiol、meliasenin B和1-cinnamoyltrichilinin對A549細胞和HL60細胞在10-5mol/L濃度時抑制率分別為56.6%和64.3%、55.6%和61.8%、54.1%和51.1%，可見這四個化合物抑制活性比較溫和[15].此外報道的來自川楝子的抗癌活性成分還有Trichilin H，該成分對KB細胞有較高的毒性，IC50為0.11 μg/mL[11]；12-ethoxynimbolinins E、1α-benzoyloxy-3α-acetoxyl-7α-hydroxy-12β-ethoxynimbolinin 及 12a-hydroxymeliatoosenin這3個成分，對白血病HL60、肝癌SMMC-7721、肺癌A-549、乳腺癌MCF-7和結腸癌SW480細胞這3個化合物各自對部分腫瘤細胞顯示出細胞毒性，IC50值在21.2-39.5 μmol/L之間[16].綜上可見，川楝子中抗癌成分豐富，且集中在高含氧三萜成分，且有的成分抗癌活性強于臨床常用藥物阿霉素、氟尿嘧啶等，因此是挖掘抗癌藥物的一個重要來源.

1.3 甾體和多糖化合物

川楝子中除含有豐富的萜類外，還含有甾體及多糖等成分.化合物（20S）-5-Stigmastene-3，7R，16，20-tetrol、（20S）-5-ergostene-3，7R，16，20-tetrol即是來自川楝子的兩個甾體化合物，二者對骨肉瘤細胞U20S均有活性，但差于氟脲嘧啶，對MCF-7細胞化合物（20S）-5-Stigmastene-3，7R，16，20-tetrol沒有活性，化合物（20S）-5-ergostene-3，7R，16，20-tetrol活性差于氟脲嘧啶[13].pMTPS-3則是從川楝子中分離出的一種水溶性多糖，由阿拉伯糖、葡萄糖、甘露糖和半乳糖以17.3：28.3：41.6：12.6摩爾比組成，分子量達26 100 Da.對人胃癌細胞BGC-823具有很強的抑制作用，在400 μg/mL時抑制率為61.19%[17].可見川楝子中的多糖成分更值得進一步深入研究.

2 延胡索抗癌活性成分

2.1 延胡索粗提物

延胡索作為中藥，多用于鎮痛.現代藥理研究發現，延胡索對癌細胞亦具有一定的抑制作用.簡單的提取活性篩選實驗發現，延胡索乙醇提取物可通過誘導G2/M期細胞停滯，抑制MCF-7增殖，而G2/M期細胞停滯可能通過誘導ROS形成，降低ΔΨm和調節細胞周期相關蛋白的表達實現[18].對醇提物進行進一步分離純化得到的脂溶性非酚類生物堿，對SMMC-7721細胞表現出很強的生長抑制作用，IC50約為35 μg/mL[19].在人的臍靜脈內皮細胞實驗中發現延胡索的醇提物和其所含的小檗堿具有抗血管生成作用[20].此外延胡索乙醇提取物還可以抑制MDA-MB-231細胞的遷移和侵襲，其機制可能涉及p38的激活和ERK1/2和SAPK/JNK MAPK信號通路的抑制[21].粗提取物顯示出的藥理作用，已經激發了人們進行深入研究的興趣.

2.2 生物堿單體

延胡索的主要化學成分為生物堿類.延胡索對乳腺癌MDA-MB-231細胞具有很強的抗增殖作用，活性受其所含的延胡索乙素、小檗堿和去氫紫堇堿這三個成分的比例影響，當延胡索乙素與小檗堿的摩爾比為2∶3時抗增殖作用最強，延胡索乙素和去氫紫堇堿組合時抗增殖活性有所增加，但是小檗堿和去氫紫堇堿之間的組合即呈現協同效應，也存在拮抗效果，尤其是去氫紫堇堿比例超過50%時，因此，選擇延胡索乙素和小檗堿組合抑制MDA-MB-231細胞是一種有效選擇[22].延胡索中的另一個成分原阿片堿對MDA-MB-231細胞具有抗黏附抗侵襲的作用，表現出抗腫瘤轉移的效果，用原阿片堿處理MDA-MB-231細胞90 min，EGFR、ICAM-1、αv-整合素、β1-整合素和β5-整合素表達顯著降低[23].對于多藥耐藥性，延胡索乙素可以通過與多藥耐藥MCF-7腫瘤細胞內的P-gp相互作用逆轉腫瘤的耐藥性[24]；海罌粟堿可以底物形式抑制P-gp和MRP1介導的藥物外排和激活轉運體ATP酶活性以逆轉耐藥性MCF-7對阿霉素和米托蒽醌的耐藥性，而且該成分還抑制ABC轉運體基因的表達[25].因此延胡索乙素、海罌粟堿與阿霉素和米托蒽醌的聯用對于克服耐藥性是一種有效的選擇.

芳香酶是激素依賴型乳腺癌的一個重要治療靶點，延胡索中的叔胺型生物堿四氫非洲防己堿、延胡索乙素和紫堇堿和季胺型生物堿小檗堿、巴馬汀和脫氫紫堇堿在體外均表現出有效的芳香酶結合活性[26]，因此面向激素依賴性乳腺癌開發這類成分應具有一定價值.另外脫氫紫堇堿還可通過誘導細胞凋亡抑制MCF-7細胞的增殖，該凋亡途徑是通過Bax/Bcl-2比值調節，caspases激活和PARP裂解來介導[27].另一個重要成分為13-甲基巴馬士賓，該成分以濃度、時間依賴的方式抑制肺癌A549細胞、結腸HCT116細胞、乳腺癌MCF-7細胞、MKN-45癌細胞和肝癌HepG2增殖，其中A549細胞最為敏感；而對兩種人體正常細胞肝細胞L02和腎細胞HEK293毒性很低.對A549細胞抑制機制研究顯示，該化合物通過劑量依賴方式誘導A549細胞凋亡和阻滯細胞周期，通過該成分處理可導致P38和JNK途徑激活及阻斷EGFR通路[28].

3 結語

近年來川楝子、延胡索抗癌活性成分研究取得很大成果，為抗癌藥物的開發提供了眾多的先導化合物.但抗癌成分的作用機制研究還需進一步深化，尤其是作用的具體靶點.因此，今后研究的方向之一是作用機制研究，另外抗癌活性成分的結構修飾也應該受到重視，是拓展先導化合物的有效途徑.再者結合我國中醫藥優勢資源，開發現代中藥研究也是重要的方向.川楝子和延胡索是組成金鈴子散的兩味藥材，二者使用時以1∶1配比，在臨床用于鎮痛，但近年來的研究發現其具有抗癌活性.但研究報道很少，而對于它們的組方藥材，所含很多成分對癌細胞均具有抑制活性，且作用機制多樣，有的活性超過了臨床常見化療藥物.因此開展金鈴子散的抗癌活性研究具有重要價值，尤其是具體的藥理作用物質基礎研究，包括所含的抗癌成分及各成分的配比對抗癌活性的影響.總之，川楝子、延胡索是兩味重要藥材，對其藥理作用物質的深入研究必將為新藥的開發提供更多的理論和技術支持.

[1]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典[S].北京：中國醫藥科技出版社，2015.

[2]葉仁群，張光奇.金鈴子散臨床應用概況[J].西部中醫藥，2002，15（4）：12-14.

[3]曹志成，劉潔華.癌中西醫面面觀[M].上海：上海科學技術出版社，2009：247.

[4]TANGXL，YANGXY，KIMYC，etal.Protectiveeffectsoftheethanolicextractof melia toosendan fruit againstcolon cancer[J].Indian Journal of Biochemistry&Biophysics，2012，49（3）：173-181.

[5]LIU X L，WANG H，ZHANG L，et al.Anticancer effects of crude extract from melia toosendan sieb.Et zucc on hepatocellular carcinoma in vitro and in vivo[J].Chinese Journal of Integrative Medicine，2016，22（5）：362-369.

[6]SHI Y L，LI M F.Biological effects of toosendanin，a triterpenoid extracted from chinese traditional medicine[J].Progress in Neurobiology，2007，82（1）：1-10.

[7]JU J，QI Z，CAI X，et al.Toosendanin induces apoptosis through suppression of jnk signaling pathway in hl-60 cells[J].Toxicology in Vitro，2013，27（1）：232-238.

[8]ZHANG B，WANG Z F，TANG M Z，et al.Growth inhibition and apoptosis-induced effect on human cancer cells oftoosendanin，a triterpenoid derivative from chinese traditional medicine[J].Investigational New Drugs，2005，23（6）：547-553.

[9]WANG G，FENG C C，CHU S J，et al.Toosendanin inhibits growth and induces apoptosis in colorectal cancer cells through suppression of akt/gsk-3beta/beta-catenin pathway[J].International Journal of Oncology，2015，47（5）：1767-1774.

[10]HE Y，WANG J，LIU X，et al.Toosendanin inhibits hepatocellular carcinoma cells by inducing mitochondria-dependent apoptosis[J].Planta Medica，2010，76（13）：1447-1453.

[11]TADA K，TAKIDO M，KITANAKA S.Limonoids from fruit of melia toosendan and their cytotoxic activity[J].Phytochemistry，1999，51（6）：787-791.

[12]王進，王鵬，王友良，等.川楝素對H22肝癌荷瘤小鼠的抑瘤作用[J].腫瘤，2010，30（12）：1009-1014.

[13]KIMH M，OH G T，HAN SB，etal.Comparative studiesofadriamycin and 28-deacetyl sendanin on in vitro growth inhibition of human cancer cell lines[J].Archives of Pharmacal Research，1994，17（2）：100-103.

[14]WU SB，SU J J，SUN LH，etal.Triterpenoidsand steroidsfrom the fruits of melia toosendan and their cytotoxic effects ontwo human cancer cell lines[J].Journal of Natural Products， 2010， 73（11）：1898-1906.

[15]ZHANGY，TANGC P，KE C Q，et al.Limonoidsfrom the fruitsof melia toosendan[J].Phytochemistry，2012，73（1）：106-113.

[16]ZHANG Q，ZHANG Y G，LI Q S，et al.Two new nimbolinin-type limonoids from the fruits of melia toosendan[J].Helvetica Chimica Acta，2016，99（6）：462-465.

[17]HE L，JIP，GONG X，etal.Physico-chemicalcharacterization，antioxidantand anticanceractivitiesin vitroofanovel polysaccharide from melia toosendan sieb.Et zucc fruit[J].International Journal of Biological Macromolecules，2011，49（3）：422-427.

[18]XUZ，CHENX，ZHANGQ，etal.Corydalis yanhusuo w.T.Wangextractinhibitsmcf-7cellproliferation by inducing cell cycle g2/m arrest[J].American Journal of Chinese Medicine，2011，39（3）：579-586.

[19]桑曉媛，張磊，劉立，等.延胡索生物堿的提取及其抗肝腫瘤活性研究[J].浙江理工大學學報，2009，26（5）：754-756.

[20]GAO J L，SHI J M，LEE S M Y，et al.Angiogenic pathway inhibition of Corydalis yanhusuo and berberine in human umbilical vein endothelial cells[J].Oncology Research Featuring Preclinical&Clinical Cancer Therapeutics，2009，17（11/12）：519-526.

[21]GAOJ L，SHIJ M，HeK，etal.Yanhusuo extract inhibits metastasis of breast cancer cells by modulating mitogen-activated protein kinase signaling pathways[J].Oncology Reports，2008，20（4）：819-824.

[22]ZHAO Y，GAO J L，JI J W，et al.Cytotoxicity enhancement in mda-mb-231 cells by the combination treatment of tetrahydropalmatine and berberine derived from corydalis yanhusuo w.T.Wang[J].Journal of Intercultural Ethnopharmacology，2014，3（2）：68-72.

[23]HEK，GAOJ L.Protopine inhibits heterotypic celladhesion in mda-mb-231 cells through down-regulation of multi-adhesive factors[J].African Journal of Traditional Complementary&Alternative Medicines Ajtcam，2014，11（2）：415-424.

[24]張曉麗，曹國憲，俞惠新，等.延胡索乙素對人乳腺癌細胞MCF-7攝取99Tcm-MIBI的影響[J].中華核醫學雜志，2006，26（05）：313.

[25]LEI Y，TAN J，WINK M，et al.An isoquinoline alkaloid from the chinese herbal plant corydalis yanhusuow.T.Wanginhibitsp-glycoproteinandmultidrugresistance-associateprotein1[J].Food Chemistry，2013，136（3/4）：1117-1121.

[26]SHIJ，ZHANG X，MA Z，etal.Characterization ofaromatase bindingagentsfrom the dichloromethane extract ofcorydalis yanhusuousing ultrafiltration and liquid chromatography tandem mass spectrometry[J].Molecules，2010，15（5）：3556-3566.

[27]XU Z，CHEN X，FU S，et al.Dehydrocorydaline inhibits breast cancer cells proliferation by inducing apoptosis in mcf-7 cells[J].American Journal of Chinese Medicine，2012，40（1）：177-185.

[28]CHEN J，LU X，LU C，et al.13-methyl-palmatrubine induces apoptosis and cell cycle arrest in a549 cells in vitro and in vivo[J].Oncology Reports，2016，36（5）：2526-2534.