重樓皂苷抗腫瘤作用機制的研究進展

張鴻飛，梅其炳，張 　峰，劉新利，孟 　瑾 ，孫 　陽，*

( 1．第四軍醫大學藥學院藥理學教研室，中藥胃腸藥理國家重點研究室，陜西 　西 安 　710032；2．解放軍第三〇九醫院藥劑科，北京 　100091 )

重樓為百合科植物云南重樓[Paris polyphylla Smith var.yunnanensis(Franch.)Hand.-Mazz.]或七葉一枝花 [Paris polyphylla Smith var. chinensis(Franch.)Hara]的干燥根莖[1]，主要分布于我國的云南、貴州、廣東、廣西、湖北等省份。重樓味苦微寒，毒性較小，中醫一般認為其具有清熱解毒和消腫止痛以及定驚安神等功效[2]、臨床上常用于治療蚊蟲叮咬、跌打損傷、咽喉腫痛、疔瘡癰腫[3]等癥。而在現代醫學實踐中已經將重樓進行加工提取，將其有效成分用于部分疾病的治療，例如復方消痰散結方作為民間抗癌藥物具有抗腫瘤療效，云南紅藥、宮血寧膠囊具有顯著的止血和鎮痛功效等[4]。

近年來，隨著層析柱新填料的發現以及中藥分離提純技術水平的提高，重樓的化學成分以及藥理作用機制等方面研究已經有了較大進展。有研究發現，重樓中包含有重樓皂苷、黃酮、植物甾醇、游離氨基酸、植物蛻皮激素等有效化學成 分[5]。其中，重樓皂苷是重樓的主要化學成分，已發現的藥理作用包括抗腫瘤、抗炎和抑制氧化應激反應等[6]。然而，上述研究成果局限于實驗室研究階段，而對于重樓皂苷活性成分的深入研究和臨床應用等方面仍然有較大的發展空間。本文通過對國內外重樓皂苷的相關研究進行總結和歸納，以期為闡明其抗腫瘤等作用機制提供參考。

1　重樓皂苷

皂苷富含多糖分子，是一類結構較為復雜的化合物，其結構主要由皂苷元與糖構成，在陸地高等植物以及部分海洋生物中都有廣泛分布[7]。根據皂苷配基的結構不同，皂苷可以分為兩類：一類是三萜皂苷，另一類是甾體皂苷[8]。皂苷類化合物結構復雜，種類繁多，具有十分廣泛的生理活性[5]。重樓中含有的主要活性成分為甾體皂苷，根據苷元的不同有薯蕷皂苷類和偏諾皂苷類。2015年版《中華人民共和國藥典》以重樓皂苷Ⅰ、Ⅱ、Ⅵ、Ⅶ(如圖1)為質控指標性成分，其中重樓皂苷Ⅰ、Ⅱ為薯蕷皂苷，重樓皂苷Ⅵ、Ⅶ為偏諾皂苷[9]。研究發現，重樓皂苷在抑制腫瘤細胞生長，逆轉腫瘤細胞耐藥，誘導腫瘤細胞凋亡以及調節機體免疫功能等方面均可以發揮一定的積極作用[10]。

2　重樓皂苷的抗腫瘤活性

近年來許多學者對重樓皂苷的生物活性及其作用機制進行了深入研究和探索，發現重樓皂苷具有多種抗腫瘤功效，例如誘導腫瘤細胞凋亡，調節機體免疫功能，抑制腫瘤血管生長以及逆轉腫瘤細胞耐藥等。

2.1　誘導腫瘤細胞凋亡

圖1　重樓皂苷Ⅰ、Ⅱ、Ⅵ、Ⅶ結構式及分子式

細胞凋亡是一種基本的生物現象，在維持生物體內環境穩定，促進系統器官生長發育，甚至在生物體的進化過程中均可發揮重要作用。對于多細胞生物體來說，細胞的增殖和凋亡始終保持著動態平衡，而對于腫瘤細胞來說，其細胞凋亡過程受到了一定程度的抑制，但是腫瘤細胞的增殖過程卻未受影響，因此細胞內環境穩態被打破，系統器官的生長和發育出現異常。誘導細胞凋亡成為了腫瘤研究的熱點問題。近年來大量研究證實，重樓皂苷可以通過多種機制和途徑實現誘導腫瘤細胞凋亡，恢復細胞內環境穩態，而其中最為關鍵的是線粒體途徑。曾有學者[11]采用萃取法從植物中提取出重樓皂苷，從體內和體外的不同角度分析了該物質對MCF-7人乳腺癌細胞的作用及機制。結果發現，重樓皂苷可以通過促進人核糖體蛋白(human ribosomal protein，HRP)的表達，對人乳腺癌細胞產生顯著的抑制作用。而且隨著體內HRP濃度的升高，細胞內線粒體膜電位降低，聚腺苷酸二磷酸核糖轉移酶以及半胱氨酸蛋白酶的級聯反應被激活，這就是重樓皂苷誘導細胞凋亡的線粒體途徑。而在許新恒等[12]的研究中認為，重樓皂苷的抗腫瘤作用機制可能與促進或抑制細胞內Bax和Bcl-2蛋白的表達，使Caspase-3細胞凋亡途徑受到激活有關。此外蔡鳳等[13]研究指出，狹葉重樓甾體皂苷類化學成分重樓皂苷II(parissponin II，PSII)能夠促進SKOV3人卵巢癌細胞凋亡，并且作用時間越長，劑量越大，細胞凋亡率越高。對Western blot結果進行分析后發現，腫瘤細胞在受到PSII干預下，Bcl-2蛋白的表達受到了一定程度的抑制，然而Bid蛋白與Bax蛋白的表達均受到明顯的促進作用。這一結果充分說明了PSII與線粒體途徑激活腫瘤細胞凋亡的相關性。也有學者[14]研究了重樓皂苷I對MCF-7和MDAMB-231人乳腺癌細胞的作用，發現重樓皂苷I能夠提高促凋亡基因Bax的表達并降低凋亡抑制基因Bcl-2的表達，從而激活Caspase-9腫瘤細胞凋亡途徑。劉宗諭[15]等研究了重樓皂苷I對HO-8910PM人卵巢癌細胞株的相關作用和機制，結果表明，腫瘤細胞在重樓皂苷I的影響下，MAPK信號通路、WNT信號通路以及內質網應激信號通路被激活，使WNT5A、PIK3C2B、CDH2、MAPKAPK3等基因的表達受到抑制，而使JUN，PPP1R15A等基因的表達得到促進，癌細胞的增殖和轉移過程受到干擾，誘導細胞凋亡。亦有學者研究證實[16]，采用激光掃描共聚焦顯微鏡對SGC-7901人低分化胃腺癌細胞內鈣離子濃度進行定量測定后發現，在重樓皂苷的作用下，癌細胞內鈣離子濃度顯著增加，因而可以認為重樓皂苷促進細胞凋亡的過程很可能是通過調節細胞內鈣離子濃度水平，進而激活細胞產生Caspase級聯反應來實現和完成的。

2.2　調節機體免疫功能

近年來大量研究證實，重樓皂苷可以通過調節機體免疫功能實現對癌細胞增殖的抑制作用。例如滕文靜[17]將重樓皂苷作用于體外培養的SW480結直腸癌細胞株，發現癌細胞中IL-6與STAT3蛋白的水平顯著降低，提示重樓皂苷可能對IL-6等炎癥因子的表達產生了抑制作用，從而干擾了腫瘤細胞的增殖過程。此外龍劍文等[18]通過酶聯免疫吸附實驗對重樓皂苷與HaCaT人永生化角質形成細胞株之間的關系進行了研究，結果表明重樓皂苷能夠抑制IL-8的分泌，抑制癌細胞增殖。在胡煒彥等[11]的動物實驗研究中，將重樓皂苷應用于乳腺癌裸鼠模型后發現，裸鼠胸腺指數、血清γ干擾素以及IL-2水平均出現明顯升高趨勢，而IL-4濃度水平卻出現顯著降低的現象，上述實驗室檢測指標的變化提示重樓皂苷可能與機體免疫功能變化有關，說明重樓皂苷能夠對機體的免疫功能產生調節作用，進而通過體液免疫或細胞免疫等作用實現對腫瘤細胞的抑制。

2.3　抑制腫瘤組織血管生長

血管可以為細胞提供氧氣和營養成分，是細胞生存繁殖的基礎和前提。因此抑制腫瘤組織的血管生長成為了抗腫瘤的重要途徑之一。血管內皮細胞生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF) 在血管的形成過程中發揮著重要作用[19]。VEGF可以使血管通透性得到增強，促進血管內皮細胞(vascular endothelial cell，VEC) 增生，誘導血管再生[20]。大量學者通過實驗研究了重樓皂苷與VEGF的關系，對于重樓皂苷抑制腫瘤組織血管生長的機制有了一定的認識。例如，畢葳等[21]采用乙酸乙酯提取和硅膠柱層析法對重樓中的皂苷進行分離鑒定，并應用雞胚絨毛尿囊膜進行活性篩選，結果表明重樓皂苷I具有抑制血管生長的作用。此外，鄧碧凡等[22]采用Western blot法檢測了低氧條件下重樓皂苷I對喉癌Hep-2細胞中VEGF表達的影響，發現了重樓皂苷I對低氧喉癌Hep-2細胞增殖的抑制作用，而在一定濃度范圍內重樓皂苷I可下調低氧Hep-2細胞中VEGF的表達。龍劍文等[18]采用MTT比色法進行細胞增殖實驗，并通過實時熒光定量法和ELISA法檢測重樓皂苷I對HaCaT細胞中VEGF表達的影響，發現重樓皂苷I對HaCaT細胞中VEGF表達可以起到抑制作用。

2.4　逆轉腫瘤耐藥

腫瘤耐藥是抗腫瘤藥物無法有效控制腫瘤的現象，一般可分為單藥耐藥和多藥耐藥兩種類型。單藥耐藥是特定腫瘤對特定藥物產生的耐藥性，而多藥耐藥(multi-drugresistance，MDR)是指腫瘤細胞對兩種以上結構不同，作用機制各異的抗腫瘤藥物產生的交叉耐藥現象，是目前臨床腫瘤化療失敗的重要原因。近年來對腫瘤耐藥性作用機制以及控制干擾的研究成為了抗腫瘤領域熱點問題，重樓皂苷亦被發現具有一定的逆轉腫瘤耐藥作用。張嘉玲等[23]研究發現，重樓皂苷Ⅶ可以對耐順鉑人肺腺癌A549/DDP細胞的增殖過程產生明顯的干擾作用，且隨著該成分濃度升高，作用時間延長，效果更加顯著。此外，吳夏慧等[24]將重樓皂苷與不同種類的抗腫瘤藥物聯合，并應用于腫瘤細胞，發現聯合用藥組腫瘤細胞增殖受到明顯抑制，與對照組有顯著差別，而且推遲了腫瘤細胞產生耐藥性的時間。

3　小　結

綜上所述，重樓皂苷主要通過誘導腫瘤細胞凋亡、調節機體免疫功能、抑制腫瘤血管生長、逆轉腫瘤細胞耐藥等機制和途徑發揮抗腫瘤的作用。在既往研究中，不少學者已通過多種實驗室方法和檢測技術，將重樓皂苷應用于不同種類的腫瘤細胞株和動物模型，發現并證實了其生物活性成分和作用機制[25-27]。因此，重樓皂苷在抗腫瘤方面具有很大的潛力，今后應該對其作用機制進行更深入的探索和研究，以期更好地利用其抗腫瘤作用。

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