芫花抗腫瘤成分研究進展

李應敏 陳蔚（通訊作者） 姚永華 胡慧菁

（1 上海市楊浦區市東醫院藥劑科 上海 200438）

（2 上海市楊浦區市東醫院血液科 上海 200438）

（3 上海市楊浦區市東醫院中醫科 上海 200438）

芫花（Daphne genkwa Sieb.et Zucc）為桃金娘目瑞香科瑞香屬植物，別名藥魚草、杜芫、老鼠花、野丁香花、黃大戟、蜀桑等，廣泛分布于我國長江、黃河流域。現代藥理學研究證明芫花具有廣泛的藥理學作用，如抗腫瘤、抗炎、鎮痛、鎮靜、抗驚厥及調節免疫系統等生物活性[1-6]。近年來，芫花的抗腫瘤活性成分的研究已經成為一個熱點，研究者為闡述芫花抗腫瘤

1.芫花抗腫瘤成分研究

目前研究人員已經從芫花的花蕾、枝條、葉、根分離鑒定出眾多化學成分，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成分之一，近年的研究表明此類化合物在體外具有強大的抗腫瘤作用。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ht-29 和sw-480 結直腸癌細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體外各種腫瘤細胞系的增殖和腫瘤的生長具有抑制作用[9-11]。芫花中含有芹菜素、木犀草素等黃酮類化合物，芹菜素對乳腺癌細胞株有促進凋亡作用，對卵巢癌、前列腺癌、腎上腺皮質癌有抑制作用[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胞生長，誘導白血病細胞凋亡[13]，抑制卵巢癌細胞轉移過程中的侵襲運動環節[14]。Zheng 等[8]于2005 年發現了芫花根的總黃酮具有抑制腫瘤生長和轉移的作用，用芫花根治療攜帶LLC 的荷瘤小鼠，可保護外周淋巴細胞不受腫瘤誘導的減少，并增加淋巴細胞增殖潛力和NK 的細胞溶解活性。

1.2 二萜類

二萜類化合物以顯著的生物活性受到廣泛關注，并且研究發現芫花中瑞香烷型二萜具有較高含量[15]。邵澤艷等[16]于2013 年對芫花進行分離鑒定得到芫花酯甲（yuanhuacine）、異芫花酯甲（isoyuanhuacine）、異芫花酯乙（isoyuanhuadine）、芫花酯丁（yuanhuahuatine）、芫花酯庚（yuanhuagine）六種二萜原酸酯化合物，通過MTT 法測試出該六種化合物對人乳腺癌SK-BR-3 細胞株顯示了較強的細胞毒活性。2012 年，韓國科學家[17]發現從芫花的花中分離出的新型瑞香二萜類化合物genkwaphline、yuanhuahine 和yuanhuagine 對人肺A549 細胞具有較強的抗增殖活性。還有研究發現芫花瑞香寧（genkwaphnine）和芫花酯甲（yuanhuacine）具有顯著的抗白血病活性[18-19]和誘導人髓細胞HL-60 細胞凋亡并抑制腫瘤生長的作用。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MTT 抗癌活性測定，發現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），并對內皮細胞HMEC 增殖的抑制活性和對兩種腫瘤細胞系的細胞毒活性進行了評估，結果表明化合物1-12 對內皮細胞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G1 期抑制和誘導細胞凋亡，有效抑制人早幼粒細胞HL-60 細胞的增殖。有研究表明（+）-牛蒡子苷元（（+）-arctigenin)能調節免疫應答[23]，并誘導結腸癌細胞系[24]和白血病細胞系[25]的細胞凋亡。

1.4 香豆素類

楊振宇等[26]于2008 年通過MTT 法研究了西瑞香素（Daphnoretin）對人喉癌細胞Hep 2、人肺癌細胞AGZY-83-a和人肝癌細胞HepG2 的細胞毒性，結果表明西瑞香素對以上3 種細胞均有顯著的細胞毒性，利用激光掃描共聚焦技術初步探討了西瑞香素對腫瘤細胞的作用機制。研究表明，從芫花條中分離得到的西瑞香素對肺癌A549 細胞體外侵襲及遷移有抑制作用，抑制A549 細胞MMP-2 和MMP-9 的表達，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H2O2誘導的人神經母細胞瘤SH-SYSY 細胞損傷的神經保護作用，結果表明他們表現出溫和的神經保護作用。

2.芫花抗腫瘤作用機制

2.1 抑制腫瘤細胞增殖作用

抑制腫瘤細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胞增殖的作用。Wang 等[7]研究了芫花素對HT-29 和SW-480 人結腸癌細胞系，發現在一定濃度內，芫花素能顯著抑制ht-29 和sw-480 人結腸癌細胞的增殖與炎性細胞因子IL-8 分泌，且呈濃度依賴性，而細胞因子IL-8 能強烈刺激這兩種癌細胞的增殖。Zhan 等[21]從芫花中提取的二萜類化合物對HMEC 細胞增殖和細胞毒性生物活性分析，通過標準方案并以天然抗癌藥土荊皮酸（pseudo-laric acid B）為陽性對照，此類化合物能顯著抑制HMEC 細胞和P-388、A-549腫瘤細胞的增殖。Kang 等[29]用芫花提取物處理SW620 結腸癌細胞系和K562 人白血病細胞系后，發現細胞系中PRDM1 的mRNA 水平增加，以劑量依賴性減少K562 和SW620 細胞，誘導SW620 結腸癌細胞系的生長停滯。

2.2 作用于細胞周期

Park 等[22]研究了從芫花中的木脂素類化合物（-）-丁香脂素對體外HL-60 人早幼粒細胞白血病細胞周期的影響。細胞周期的G0/G1 期受細胞周期蛋白依賴性激酶（Cdk），細胞周期蛋白和細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑（Cdki）的調控，通過蛋白質印跡分析發現（-）-丁香脂素通過Cdki 蛋白（p21cip1/waf1和p27kip1）的表達增加介導的，同時下調cdk2，cdk4，cdk6，細胞周期蛋白D1，細胞周期蛋白D2 和細胞周期蛋白E 誘導G1期阻滯，有效抑制細胞增殖，降低HL-60 細胞的活性。Jo 等[17]以芫花中三個二萜類化合物對人肺A549 細胞進行干預，流式細胞術分析顯示芫花可誘導A549 細胞的G0/G1 期和G2/M 期細胞周期阻滯，而細胞周期阻滯與細胞周期蛋白依賴酶抑制劑P21 和P53 表達上調、細胞周期蛋白A、細胞周期蛋白B1、細胞周期蛋白E、細胞周期依賴激酶4、cdc2、Rb 磷酸化以及cMyc 表達下調密切相關。

2.3 促進腫瘤細胞凋亡

Min 等[30]從芫花的花蕾中分離得到瑞香二萜類化合物對其在人早幼粒細胞HL-60 細胞的活性進行了研究。通過免疫印跡分析，芫花可使蛋白酶和PARP 裂解為活性形式，Bcl-2 蛋白表達向凋亡方向轉移，促凋亡蛋白Bax 表達增加，抗凋亡蛋白Bcl-2和Bcl-xl 表達呈劑量依賴性抑制。結果表明芫花可激活細胞凋亡過程，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胞凋亡。Oh 等[22]用芫花中木脂素類化合物干預HL-60 細胞，應用溴化乙錠染色和末端標記法通過顯微鏡觀察到腫瘤細胞核碎裂和細胞收縮，其特征在于HL-60 細胞的形態變化，染色質濃縮和核小體間DNA 片段化。此外，顯示與細胞凋亡有關的Bcl-2 的下調，細胞色素的積累，細胞凋亡蛋白酶的激活和PARP 的裂解。

2.4 抑制DNA 拓撲異構酶

Zhang 等[31]評估了從芫花中提取的二萜化合物對DNA 拓撲異構酶I（topo I）的抑制活性，瓊脂凝膠電泳實驗表明二萜酯具有強電負性的原酸酯基團促進了與DNA topo I（連接區域具有正電荷）的結合，從而對DNA topo I 具有抑制作用。

2.5 抑制蛋白質合成

Liou 等[32]詳細研究了芫花中芫花酯甲（yuanhuacine）和芫花瑞香寧（genkwaphnine）兩種二萜酯對白血病細胞蛋白質合成的影響。二萜酯通過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 結合于80s 起始復合物的第一個肽鍵的形成，抑制P-388 白血病細胞蛋白質合成伸長過程和干擾肽基轉移酶反應。

3.結語

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，對多種腫瘤均有不同程度的抑制作用，通過抑制細胞增殖、作用于細胞周期、促進細胞凋亡、抑制DNA拓撲異構酶以及抑制蛋白質的合成發揮抗腫瘤作用。生芫花有毒，經過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制的研究已較為深入，但是這些活性成分被開發成新藥的案例幾乎是空白的，篩選確定芫花單一或復方抗腫瘤有效成分組合，把無效成分去除，開發出療效強、作用專一，達到化學成分清楚、質量易控的新藥，才是研究芫花抗腫瘤成分與機制的最終目的。