山楂酸藥理作用及其機制的研究進展*

李宣，何迎春，周芳亮

（湖南中醫藥大學 醫學院，湖南 長沙410208）

山楂酸是一種五環三萜酸，廣泛存在于多種枇杷葉、油橄欖和山楂等天然植物中[1-3]。近年來研究發現其具有抗腫瘤[1]、降血糖[4]、抗炎[5]、抑制寄生蟲[6]等多種生物學活性，因此山楂酸可作為潛在的治療藥物。本文就山楂酸的藥理作用及其機制的研究現狀進行綜述，為進一步研發山楂酸提供理論基礎。

1 山楂酸與腫瘤

目前腫瘤的治療方法主要是放療、化療及手術治療。但部分晚期高分化患者對放療的敏感性較差，而常規化療藥物毒副作用大、易產生耐藥性，使患者的生活質量明顯下降。中醫藥在治療腫瘤時具有藥源豐富、組方靈活、毒副作用小等優勢。從傳統中藥中尋找抗腫瘤活性的成分，進而研究其作用機制，已成為當前抗腫瘤藥物的研究熱點之一。有研究發現山楂酸在結腸癌[1]、肺癌[7]等多種腫瘤中具有較好的抗腫瘤活性，其機制涉及到抑制細胞增殖、阻滯細胞周期、誘導細胞凋亡及抑制血管生成等。

1.1 結腸癌

早在2006年，REYES-ZURITA 等[1]就證實了山楂酸在人結腸癌細胞系HT29 和Caco-2 中發揮抗增殖、促凋亡作用。近年來，有研究發現，在人結腸癌細胞HT29 中，山楂酸干擾腫瘤細胞的DNA 完整性，引起G0/G1 期細胞周期阻滯，通過JNK-Bid介導的線粒體凋亡途徑和p53 的活化誘導腫瘤凋亡[2]；而在p53 缺陷型Caco-2 結腸癌細胞中，山楂酸亦能夠快速激活Caspase-8 和Caspase-3，使Caspase-9 在后期活化而Bax 蛋白表達水平保持不變[3,8]。表明山楂酸在不同的結腸癌細胞株中分別通過激活內源性線粒體凋亡途徑和外源性凋亡途徑來發揮抗腫瘤作用。此外有研究發現，山楂酸還可以通過誘導HT29 人結腸癌細胞的骨架發生變化來發揮抗腫瘤作用[9]。在體內實驗中也證實了山楂酸可以通過抑制ApcMin/+小鼠腸息肉的形成，降低ApcMin/+小鼠腸道腫瘤的發生[10]。

1.2 大腸癌

山楂酸通過AMPK-mTOR 信號通路抑制大腸腫瘤增殖、遷移，誘導凋亡。在體外，山楂酸抑制大腸癌細胞的增殖，使細胞周期停滯，裂解Caspase-3、Caspase-9 增多，B淋巴細胞瘤-2 （B-cell lymphoma-xl, Bcl-2）減少。表明山楂酸主要通過內在凋亡途徑來抑制細胞增殖。山楂酸可以激活AMP 依賴的蛋白激酶（AMPK）并負向調控結腸癌細胞中的哺乳動物雷帕霉素靶蛋白通路，AMPK 抑制劑和敲低AMPK 可消除山楂酸對大腸癌細胞增殖的抑制作用，表明AMPK 可能參與山楂酸誘導的凋亡。在體內，山楂酸抑制異種移植腫瘤模型中的腫瘤生長，并且能減少AOM/DSS 小鼠模型中大腸癌的發生[11]。此外，山楂酸可以減少雄性大鼠大腸中的異常隱窩灶和黏液耗竭灶，并且與之減少有關[12]。

1.3 胰腺癌

山楂酸在胰腺癌中也表現出了良好的抗腫瘤活性。體外實驗表明，山楂酸可以通過調節NFκB/p65 通路來增強腫瘤壞死因子-α 的抗腫瘤活性，抑制胰腺癌的增殖和侵襲[13]。此外，山楂酸下調Panc-28 胰腺癌細胞HSPA8 的表達來降低細胞活性，誘導腫瘤自噬[14]。體內實驗表明，山楂酸通過調節核因子κB（nuclear factor kappa-B, NF-κB）介導的Survivin 和人B 淋巴細胞瘤-xl 等抗凋亡蛋白的表達來抑制小鼠異種移植腫瘤模型中的胰腺腫瘤生長[13]。

1.4 肺癌

山楂酸具有抑制A549 人肺癌細胞生長的作用。有研究表明其機制可能是通過抑制細胞內的糖原磷酸化酶活性，促進糖原累積實現[7]；山楂酸亦能夠通過介導線粒體凋亡途徑誘導細胞凋亡，降低線粒體Na+-K+-ATPase 活性并促進Bax、Caspase-3和Caspase-8 等線粒體凋亡相關mRNA 的表達[15-16]；通過影響低氧誘導因子-1α（HIF-1α）信號傳導途徑來誘導A549 肺癌細胞凋亡[15]；通過抑制NF-κB通路，下調通路下游Bcl-2、基質金屬蛋白酶2 和基質金屬蛋白酶9 mRNA 的表達[16]；通過增加線粒體促凋亡蛋白的表達和降低細胞凋亡抑制蛋白1、細胞凋亡抑制蛋白2、X 連鎖凋亡抑制蛋白和Survivin 的表達來減弱對Caspases 的抑制作用，增加Caspase-3、Caspase-8 和Caspase-9 的切割，誘導細胞凋亡，與順鉑合用可以增強這一機制[17]。此外，山楂酸對正常肺上皮細胞無顯著影響，同時可抑制人肺腺癌細胞A549、PC9 和H1299 的增殖和遷移，抑制由A549 人肺癌細胞誘導的破骨細胞的分化[18]。

1.5 其他癌癥

山楂酸具有降低腎癌的風險和抗血管生成的作用。在轉移性腎細胞癌細胞系中，山楂酸能夠降低增殖細胞核抗原表達，具有抗增殖和抗集落生成的作用；在人臍靜脈內皮細胞系人臍靜脈內皮細胞中，山楂酸抑制血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor, VEGF），具有抗血管生成的作用[19]。

山楂酸可以影響HIF-1α 通路來抑制DU145 前列腺癌細胞的遷移、侵襲和黏附。有研究表明，山楂酸通過抑制Akt 和細胞外調節蛋白激酶的活化來降低HIF-1α 轉錄和核酸水平，從而抑制細其下游的uPAR、E-鈣粘蛋白、VEGF 和基質金屬蛋白酶表達和分泌[20]。

柳軍等[21]研究發現，山楂酸抑制人早幼粒白血病細胞HL60 的增殖，不影響乳酸脫氫酶含量、硝基四唑氮藍陽性細胞率，表明山楂酸可能通過誘導HL60 細胞分化，來抑制腫瘤細胞增殖。

山楂酸可以通過激活p38 絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路來抑制膀胱癌細胞增長，促進細胞凋亡。在體外，山楂酸可以抑制膀胱癌細胞存活，誘導細胞凋亡，用抑制劑SB203580 抑制p38MAPK的激活可以降低細胞凋亡率。在體內，山楂酸可抑制裸鼠膀胱癌異種移植物的生長[22]。

山楂酸通過下調NF-κB 及其下游基因產物的表達來增強膽囊癌細胞GBC 中吉西他濱的抗腫瘤活性作用。在體外，山楂酸可增強吉西他濱誘導的細胞凋亡，增強吉他西濱抑制細胞轉移和侵襲的作用，下調NF-κB 從而調節基因產物的能力；在體內，山楂酸和吉西他濱可協同抑制裸鼠膽囊癌異種移植物的生長，下調NF-κB 調節的基因產物細胞周期蛋白D1、Bcl-2、Bax、MMP-2 和MMP-9的表達[23]。

山楂酸可以抑制乳頭狀瘤的發展，其抗腫瘤機制與降低表皮厚度、抑制腫瘤炎癥和促進腫瘤關鍵表皮信號有關[24]。

山楂酸通過抑制IL-6/JAK/STAT3 信號級聯來抑制胃癌細胞MKN28 的增殖。有研究發現，山楂酸能夠抑制IL-6 的表達，誘導JAK 和STAT3 磷酸化，并下調STAT3 介導的蛋白Bad、Bcl-2 和Bax 的表達[25]。

山楂酸可能通過抑制p38MAPK 的信號轉導從而抑制賁門癌的生長。在體外，山楂酸降低賁門癌細胞活力，誘導p38MAPK 活化，改變線粒體膜電位，激活Caspase 級聯，用抑制劑SB203580 抑制p38MAPK 的信號轉導可以降低細胞凋亡率；在體內，山楂酸抑制裸鼠賁門癌異種移植物的生長。有研究表明，山楂酸可能通過抑制p38MAPK 的信號轉導從而抑制賁門癌的生長[26]。

2 降血糖

山楂酸在降血糖方面得到了廣泛的研究。山楂酸作為降血糖藥物具有以下優點：①天然無毒的，副作用少；②治療各種糖尿病的并發癥，如糖尿病所致的凝血功能障礙[27]、糖尿病心肌病[28]等。糖原磷酸化酶催化糖原的磷酸解作用，在糖原的分解中發揮重要作用。山楂酸最早是作為一類糖原磷酸化的抑制劑來發揮降血糖的作用[29]。

山楂酸除了通過抑制GPa 活性來控制血糖外，還可以影響其他靶點來控制血糖。對于鏈脲霉素誘導的糖尿病，山楂酸是通過降低所有組織中的丙二醇并增加肝臟和腎臟中超氧化物歧化酶和GPx的活性，減少腎臟葡萄糖的重吸收，改善肝臟和腎臟功能來共同實現的[30]。LIU 等[4]研究發現，山楂酸除了通過抑制HepG2 細胞中的GPa 活性和mRNA 表達來增加HepG2 細胞中的累積糖原外，還可以通過刺激HepG2 細胞中的IRβ 酪氨酸自磷酸化和提高Akt 和GSK3β 的磷酸化水平來調節血糖，表明其可能通過涉及GP 和Akt 的多種信號途徑對糖原代謝發揮調節作用。

3 抗炎

炎癥是指機體對炎癥因子刺激所發生的以防御為主的病理過程。抗炎藥物可以通過消除炎癥因子而減輕對機體的損害。山楂酸的抗炎能力得到了廣泛的關注。FUKUMITSU 等[5]從體內和體外兩方面證實了山楂酸的抗炎作用。在體外，研究了山楂酸對RAW 264.7 細胞炎癥活動的基因和蛋白質表達的影響，該研究發現山楂酸抑制LPS 誘導的NF-κB 易位至細胞核、IκB-的磷酸化、TNF-α 的產生并減少炎癥相關基因的轉錄。在體內，山楂酸緩解了角叉菜膠誘導的小鼠炎癥和膠原抗體誘導的關節炎，并影響炎性介質mRNA 的表達。此外，有研究表明，對于輕度膝關節疼痛的中老年志愿者，山楂酸通過減輕體重來達到減輕疼痛、抗炎和改善生活質量的作用[31]。YAP 等[32]觀察了山楂酸與炎癥靶點hGIIA-sPLA2 相互作用，結果表明，山楂酸直接與hGIIAs-PLA2 相互作用，并通過與結合阻止酶催化反應的鈣結合和界面結合位點來抑制hGIIAs-PLA2 的酶活性，山楂酸也抑制hGIIA-sPLA2 誘導的THP-1 細胞分化和遷移，從而發揮抗炎作用。LI 等[33]研究了山楂酸對高葡萄糖誘導的人主動脈內皮細胞內皮功能受損的影響及其機制。該研究表明，山楂酸改善高葡萄糖誘導的人主動脈內皮細胞內皮功能的受損，其機制可能是山楂酸通過降低活性氧水平，抑制炎癥細胞因子的表達，促進胰島素介導的IRS-1/PI3K/Akt/eNOS信號通路，抑制高糖誘導的細胞凋亡率來實現的。

4 抑制寄生蟲

山楂酸可以阻斷寄生蟲進入細胞，引起滑動運動和超微結構的改變，并發現其作用靶點是寄生蟲蛋白酶[6]。山楂酸可能代表一類新的抗瘧疾化合物。在體外，山楂酸在多個惡性瘧原蟲的紅細胞內階段表現出抗瘧疾活性，引起環狀體-滋養體階段生長周期停滯[6]；在體內，山楂酸可以將約氏瘧原蟲感染ICR 小鼠的存活率從20%增加至80%，在用相同致死株再次攻擊后未顯示瘧疾癥狀或可檢測的寄生蟲血癥，表明山楂酸可能代表一類新的抗瘧疾化合物，對寄生有抑制作用，且該作用增加了小鼠產生有效的天然和/或獲得性免疫應答的機會[34]。山楂酸對阿米巴寄生蟲有抑制作用。SIFAOUI 等[35]從橄欖葉中提取并鑒定了化合物對棘阿米巴滋養體階段的活性，研究表明山楂酸對滋養體的增殖有明顯的活性，可以用于治療寄生蟲感染的潛在治療藥物。MARTIN-NAVARRO 等[36]研究證實了山楂酸和咖啡因兩種藥物對阿米巴蟲的滋養體和囊腫階段均有活性，并通過程序性細胞死亡發揮其抗阿米巴效應。

5 總結與展望

山楂酸對人體有著很高的安全性和廣泛的生物學活性，存在于多種天然植物中，取材廣泛、廉價易得且毒副作用小。此外，山楂酸可以通過誘導腫瘤細胞自噬來達到抗腫瘤的作用，為山楂酸抗腫瘤的研究提供了新思路。但是目前關于山楂酸誘導腫瘤細胞自噬的效應和機制研究較少，仍有較大的研究空間。此外，由于山楂酸的體外實驗較少，其確切作用機制仍未完全闡明，藥理活性仍有待開發，還需進一步對山楂酸的藥理活性及其機制進行深入研究。