代培培(綜述)，陳劍群(審校)

(1.徐州醫(yī)學院，江蘇 徐州 221002； 2.徐州醫(yī)學院附屬醫(yī)院消化內(nèi)科，江蘇 徐州 221002)

金絲桃苷屬黃酮類化合物，又名槲皮素-3-O-β-D-吡喃半乳糖苷，廣泛存在于滕黃科、豆科、杜鵑花科和衛(wèi)矛科等多種植物中，其毒性小，具有保護心血管系統(tǒng)、保護胃黏膜、抗炎等多種藥理活性[1]。目前，國內(nèi)外對金絲桃苷的抗腫瘤作用和免疫調(diào)節(jié)功能的研究報道較少，僅數(shù)篇文獻報道金絲桃苷具有抗肺腺癌細胞、結腸癌細胞、前列腺癌細胞、胃癌細胞等腫瘤細胞的作用，同時具有促進淋巴細胞增殖、增強淋巴細胞吞噬功能、抗體產(chǎn)生、細胞因子釋放等免疫調(diào)節(jié)作用。現(xiàn)就金絲桃苷抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)的作用及其機制予以綜述。

1 金絲桃苷抗腫瘤作用及機制

1.1抗腫瘤作用 方威等[2]從啤酒花莖葉不同部位提取抗腫瘤活性成分并對其活性成分進行體外抗肺腺癌細胞系A594和肝癌細胞系HepG2的實驗及活性成分鑒定，結果證明所提取的活性成分之一金絲桃苷對兩種腫瘤細胞的生長具有明顯的劑量依賴性抑制作用。白花蛇舌草的提取物中含有槲皮素-3-O-β-D-吡喃半乳糖苷[3],王贊滔等[4]的研究揭示，白花蛇舌草提取物對胃癌細胞BGC823具有明顯的抑制作用并呈劑量依賴性。楊莉等[5]研究表明，金絲桃苷在100 mg/L對小鼠肺腺癌細胞LA795的抑制率較高。王麗敏等[6]的研究表明，金絲桃苷對S180荷瘤鼠具有很好的抑瘤效果，且抑瘤效果有良好的劑量依賴性，其中金絲桃苷6.0 mg/kg組的抑瘤率最高,達到62.93%；對結腸癌細胞株HCT8異種移植瘤小鼠表現(xiàn)出明顯的抑瘤作用，當劑量為6.0 mg/kg時，抑瘤率可達到65.04%，并且研究發(fā)現(xiàn)金絲桃苷體外可抑制人肺腺癌細胞A549、結腸癌細胞株HCT8、人前列腺癌細胞PC3的增殖，在0.625～20 mg/L的范圍內(nèi)具有明顯的劑量和時間依賴性，人肺腺癌細胞A549及結腸癌細胞株HCT8對金絲桃苷的敏感性最高[7]。

1.2作用機制

1.2.1鈣離子相關的線粒體通路 線粒體在細胞凋亡過程中扮演重要角色，其誘導凋亡途徑主要與線粒體膜通透性轉運孔的開放有關[8]。研究發(fā)現(xiàn),線粒體內(nèi)鈣離子超載可誘導線粒體膜通透性轉運孔開放[9]，最終導致細胞色素C和凋亡誘導因子等蛋白從線粒體釋放到細胞質中[10],細胞色素C在ATP或dATP的共同作用進一步激活效應胱天蛋白酶(caspase)-7和caspase-3，啟動caspase級聯(lián)反應，最終引發(fā)細胞凋亡[9]。升高胞質內(nèi)的鈣離子水平，可激活高鈣蛋白酶活性，同時導致胞質的caspase-7轉移到內(nèi)質網(wǎng)表面，由此激活內(nèi)質網(wǎng)膜上的caspase-12，繼而激活caspase-9，啟動caspase級聯(lián)反應，引發(fā)細胞凋亡[11]。以上研究表明，Ca2+可通過線粒體途徑和內(nèi)質網(wǎng)途徑啟動caspase級聯(lián)反應，引發(fā)細胞凋亡。有研究報道，金絲桃苷可通過Ca2+相關的線粒體凋亡途徑而誘導子宮內(nèi)膜癌細胞RL952的凋亡[12]。

1.2.2caspase途徑誘導細胞凋亡 越來越多的實驗證實，天冬酰胺特異酶切的caspase在細胞凋亡調(diào)節(jié)過程中起關鍵作用[13]。根據(jù)caspase結構同源性、功能和底物特異性的不同，分為三大類：凋亡啟動組，包括caspase-2、-8、-9和-10，通過自身活化啟動凋亡并調(diào)節(jié)效應型caspase；凋亡執(zhí)行組，包括caspase-3、-6和-7等，能分解細胞蛋白，執(zhí)行凋亡；炎性反應組，包括caspase-1、-4、-5、-11、-12、-13和-14等，其活化與炎性因子的合成有關[14]。活化的caspase-8和caspase-9被認為是凋亡的起始者去水解活化caspase-3，而后者則裂解相應的底物，如DNA修復酶等。caspase-3還能水解caspase激活的DNA酶抑制劑/caspase激活的脫氧核糖核酸酶復合物，促進DNA的降解[15-16]。王麗敏等[17]研究發(fā)現(xiàn)，金絲桃苷通過激活caspase-3和caspase-8而誘導結腸癌細胞株HTC8凋亡。

1.2.3阻滯細胞周期 細胞周期指從細胞分裂結束開始到下次細胞分裂結束為止的過程。細胞周期是由一系列的調(diào)控機制所調(diào)節(jié)的，包括周期蛋白、周期蛋白依賴性激酶(cyclin dependent kinase，CDKs)、CDK抑制劑，以確保細胞周期嚴格有序地交替和各時相依次有序變更[18]。其中，CDK是調(diào)控網(wǎng)絡的核心，細胞周期蛋白對CDK具有正性調(diào)控作用，CDK抑制因子有負調(diào)控作用，它們共同構成了細胞周期調(diào)控的分子基礎[19]。在正常的細胞周期中，CDK4與CDK6通過與周期蛋白D形成復合物調(diào)控G1期；CDK2分別通過與周期蛋白E和周期蛋白A作用調(diào)控S期和G2期；CDK1則是分別與周期蛋白A和周期蛋白B結合調(diào)控G2期和M期[20]。研究發(fā)現(xiàn),金絲桃苷通過將結腸癌細胞株HTC8阻滯在G2/M期，誘導結腸癌細胞株HTC8凋亡[17]。

1.2.4其他 近年來，很多研究已證實腫瘤細胞可以通過對負責細胞生長和凋亡的細胞信息轉導通路進行調(diào)控，如蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)、核因子κB(nuclear factor kappa B，NF-κB)通路，而獲得對化療藥物的抵抗力[21-25],下調(diào)NF-κB能夠增強腫瘤細胞對傳統(tǒng)治療方法的敏感性[26]。白花蛇舌草的提取物中含有槲皮素-3-O-β-D-吡喃半乳糖苷[3]，用加有白花蛇舌草的方劑乙醇提取物作用于對長春新堿耐藥的胃腺癌細胞SGC7901可在一定程度上逆轉其耐藥性[27]，其作用機制可能是通過下調(diào)NF-κB，增強腫瘤細胞對傳統(tǒng)治療方法的敏感性，但需實驗驗證。

2 金絲桃苷的免疫調(diào)節(jié)作用及機制

2.1免疫調(diào)節(jié)作用 高艷艷等[28]研究發(fā)現(xiàn)，一定濃度的白花蛇舌草提取物可以明顯促進雞血淋巴細胞的增殖。一些動物實驗研究也顯示，白花蛇舌草提取物可提高自然殺傷細胞的殺傷活性、增強巨噬細胞及單核細胞的吞噬功能、刺激脾臟淋巴細胞的增殖、增加機體抗體的生成量等[29-30]。黃凱等[31]的研究表明，金絲桃苷對正常小鼠的非特異性免疫、體液免疫和細胞免疫功能具有增強作用，體內(nèi)實驗結果表明金絲桃苷低劑量組(12.5 mg/kg)可顯著提高小鼠碳廓清指數(shù)k，金絲桃苷中、低劑量組(25、12.5 mg/kg)可明顯提高小鼠吞噬指數(shù)a，增強正常小鼠巨噬細胞的吞噬功能，金絲桃苷高、中、低劑量組(50、25、12.5 mg/kg)能明顯地促進雞紅細胞致敏小鼠溶血素的生成；體外實驗結果表明金絲桃苷高、中、低劑量組(500、250、125 mg/L)對淋巴細胞增殖均有促進作用，并有劑量依賴性。顧立剛等[32]研究發(fā)現(xiàn)，金絲桃苷體內(nèi)劑量在50 mg/kg時對小鼠脾臟T/B淋巴細胞的增殖和腹腔巨噬細胞的吞噬功能具有明顯的增強作用，而在150 mg/kg、300 mg/kg作用不明顯，甚至呈抑制作用；金絲桃苷體外劑量50～3.13 mg/L時對小鼠脾臟T/B淋巴細胞的增殖反應具有劑量依賴性，并可增強T淋巴細胞產(chǎn)生白細胞介素2，且具有劑量依賴性，金絲桃苷濃度在6.25 mg/L時對小鼠腹腔巨噬細胞吞噬中性紅能力具有顯著的增加作用，濃度為12.5 mg/L以上時對腹腔巨噬細胞吞噬功能無明顯增強作用；金絲桃苷水平在12.5～3.12 mg/L時對小鼠腹腔巨噬細胞釋放一氧化氮的能力具有顯著的增加作用。

2.2作用機制

2.2.1NF-κB通路 NF-κB是一種具有多項轉錄調(diào)節(jié)作用的蛋白質。NF-κB信號轉導途徑參與應激反應和免疫細胞活化、增殖、分化、凋亡及腫瘤形成等相關的400多種基因轉錄的調(diào)控[33]。Desmet等[34]的研究顯示，選擇性阻斷呼吸道免疫細胞NF-κB通路能夠抑制實驗動物哮喘急性發(fā)作。由于哮喘主要由細胞免疫異常和體液免疫異常引起，可以推斷激活NF-κB通路可增強免疫反應，但需實驗驗證。Geng等[35]的研究顯示，金絲桃苷25 mg/L或50 mg/L可明顯促進輔助性T1細胞的效應細胞因子釋放。Kim等[36]報道，金絲桃苷可通過抑制NF-κB的活化和NF-κB抑制劑的降解而抑制小鼠腹腔巨噬細胞腫瘤壞死因子、白細胞介素6和一氧化氮的產(chǎn)生，提示激活NF-κB可能促進小鼠腹腔巨噬細胞細胞因子的釋放。

2.2.2磷脂酰肌醇3-激酶/Akt信號通路 磷脂酰肌醇3-激酶(phosphoinositide3-kinase，PI3K)/Akt通路廣泛存在于細胞中，是參與細胞生長、增殖、分化調(diào)節(jié)的信號轉導通路。PI3K/Akt信號通路通過促進轉錄因子cAMP反應元件結合蛋白的活化，上調(diào)Bcl-2家族分子的表達[37-39]，使Bax的Ser184殘基磷酸化而失活、抑制caspase家族成員的活化、抑制線粒體釋放細胞色素C及凋亡因子、活化轉錄因子NF-κB等促進細胞增殖[40]。Zeng等[41]的研究證明，金絲桃苷能激活PI3K/Akt信號通路，從而抑制Bad、Bcl(xL)的交互作用，但不抑制Bad、Bcl-2的交互作用；金絲桃苷能抑制線粒體依賴的下游caspase介導的凋亡途徑。

3 結 語

一定濃度的金絲桃苷能顯著抑制肺腺癌細胞、結腸癌細胞、前列腺癌細胞、肝癌細胞、子宮內(nèi)膜癌細胞的增殖并誘導其凋亡，其中抗結腸癌細胞和子宮內(nèi)膜癌細胞的作用機制包括阻滯細胞周期、Ca2+相關的線粒體凋亡途徑、caspase介導的細胞凋亡；一定濃度的金絲桃苷具有促進細胞因子(干擾素、腫瘤壞死因子、白細胞介素6等)的生成、增強巨噬細胞的吞噬功能、促進淋巴細胞的增殖分化、促進抗體產(chǎn)生等免疫調(diào)節(jié)作用。因此，金絲桃苷能否通過免疫調(diào)節(jié)作用增強免疫細胞殺傷腫瘤的作用及機制有待研究。

[1] 黃凱，楊新波，黃正明.金絲桃苷藥理作用研究進展[J].藥學進展，2009,18(28)：1046-1048.

[2] 方威，熊晶，邢瑩瑩，等.啤酒花莖葉不同提取部位的體外抗腫瘤活性研究及其化學成分鑒定[J].藥學進展，2009,33(10)：458-462.

[3] 宋鳳艷，李克.白花蛇舌草的化學成分及功效研究綜述[J].亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥，2012,8(4)：198.

[4] 王贊滔,黃艷麗,王文靜.白花蛇舌草作用于人胃癌細胞BGC-823后端粒酶的定量表達[J].臨床輸血與檢驗,2006,8(2):116-118.

[5] 楊莉,陳海霞,高文遠，等.澤漆化學成分及其體外抗腫瘤活性研究[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā),2008,20(4):575-577.

[6] 王麗敏，王躍新，朱秋雙，等.金絲桃苷對荷瘤小鼠腫瘤抑制作用研究[J].黑龍江醫(yī)藥科學,2010,33(2):62-64.

[7] 王麗敏，江青林，畢士友，等.金絲桃苷對體外腫瘤細胞增值的抑制作用研究[J].黑龍江醫(yī)藥科學,2010,33(1):73.

[8] 喻曉靜,邵曉梅,方劍喬.細胞凋亡信號傳導通路研究進展[J].實用中醫(yī)藥雜志,2011,27(1):71-72.

[9] Twiddy D,Brown DG,Adrain C,etal.Pro-apoptotic proteins released from the mitochondria regulate the protein composition and caspase-processing activity of he native Apaf-1/caspase-9 apoptosome complex[J].J Biol Chem,2004,279(19):196665-196682.

[10] Duchen MR.Mitochondria in health and disease:perspectives on a new mitochondrial biology[J].Mol Aapects Med,2004,25(4):365-451.

[11] Rong Y,Distelhorst CW.Bcl-2 protein family members:versatile regulators of calcium signaling in cell survival and apoptosis[J].Annu Rev Physiol,2008,70:73-91.

[12] Li FR,Yu FX,Yao ST,etal.Hyperin extracted from Manchurian rhododendron leaf induces apoptosis in human endometrial cancer cells through a mitochondrial pathway[J].Asian Pac J Cancer Prew,2012,13(8):3653-3656.

[13] 李小艷.Caspase家族的研究進展[J].內(nèi)蒙古中醫(yī)藥,2012,31(2):107.

[14] 王小敏,佟樹文,鄭素琴.Caspase家族對大腸癌影響研究進展[J].華北煤炭醫(yī)學院學報,2010,12(5):639.

[15] Zhang JM,Wang HC,Wang HX,etal.Oxidative stress and activities of caspase-8,-9,and-3 are involved in cryopreservation-induced apoptosis in granulosa cells[J].Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol,2013,166(1):52-55.

[16] 肖艷,呂回.高氧對新生大鼠肺細胞色素C和Caspase-3表達及細胞凋亡的影響[J].醫(yī)學綜述,2011,17(13):2053-2055.

[17] 王麗敏，李爽，張明遠，等.金絲桃苷對人結腸癌HCT8細胞生長周期、細胞凋亡及對Caspase蛋白活性的影響[J].時珍國醫(yī)國藥，2012,23(12)：3010-3011.

[18] Surydinata R,Sadowaski M,Sarcevic B.Contol of cell cycle progression by phosphorylation of cyclin-dependent kinase(CDK)substrates[J].Biosci Rep,2010,30(4):243-255.

[19] Yu J,Guo QL,You QD,etal.Gambogic acid-induced G2/M phase cell-cycle arrest via disturbing CDK7-mediated phosphorylation of CDC2/p34 in human gastric carciuoma BGC-823 cells[J].Carcinogenesis，2007，28(3)：632-638.

[20] Choi HJ，Lim do Y，Park JH.Induction of G1and G2/M cell cycle arrests by the dietary compound 3，3,-diindolylmethane in HT-29 human colon cancer cells[J].BMC Gastroenterol，2009，9：39.

[21] Kinoshita J,Fushida S，Harada S，etal.Local angiotensin Ⅱ-generation in human gastric cancer：correlation with tumor progression through the activation of ERKl/2，NF-kappa B and survivin[J].Int J Oncol，2009，34(6)：1573-1582.

[22] Lee KH,Choi EY,Kim MK，etal.Hepatocyte growth factor promotes cell survival hy phosphorylation of BAD ingastric cancer ceils[J].Oncol Res,2008,17(1)：23-32.

[23 ] Kim JH,Go HY，Jin DH，etal.Inhibition of the PI3K-Akt/PKB survival pathway enhanced an ethanol extract of Rhus vernicifiua Stokes-induced apoptosis via a mitochondrial pathway in AGSgastric cancer cell lines[J].Cancer Lett，2008,265(2)：197-205.

[24] Yu HG，Ai YW,Yu LL,etal.Phosphoinositide 3-kinase/Akt pathway plays an important role in chemoresistance ofgastric cancer cells against etoposide and doxorubicin induced cell death[J].Int J Cancer,2008,122(2)：433-443.

[25] 艾耀偉，于紅剛，于皆平，等.PI3K/Akt/mdm2信號通路活化對胃癌細胞阿霉素敏感性的影響[J].中華腫瘤雜志，2008，30(7)：494-497.

[26] Sarkar FH，Li Y.NF-kappa B:a potential target for cancer chemoprevention and therapy[J].Front Biosci，2008，13：2950-2959.

[27] 顧玉蘭,朱海杭,卜平.幾種中藥抗胃癌多藥耐藥性的實驗研究[J].中藥新藥與臨床藥理,2007,18(2):114-116.

[28] 高艷艷,王貴平，李春玲.白花蛇舌草提取物對肉雞淋巴細胞增殖功能的影響[J].動物醫(yī)學進展，2010,31(10):43-46.

[29] 劉建璇，李會影,苗光新,等.白花蛇舌草注射液抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)作用實驗研究[J].中國中醫(yī)藥信息雜志，2008,15(12):22-23.

[30] 孟瑋，邱世翠，劉志強，等.白花蛇舌草對小鼠淋巴細胞增殖和抗體產(chǎn)生的影響[J].中國中醫(yī)藥科技,2003，10(6):340-342.

[31] 黃凱,楊新波,黃正明，等.金絲桃苷對正常小鼠免疫功能的影響[J].解放軍藥學學報，2009,25(2)：133-135.

[32] 顧立剛，葉敏，閻玉凝，等.菟絲子金絲桃苷體內(nèi)外對小鼠免疫細胞功能的影響[J].中國中醫(yī)藥信息雜志,2001,8(11):42-44.

[33] Ahn KS，SCthi G，Aggarwal BB.Nuclear factor-kappa B：from clone to clinic[J].Curt Mol Med，2007，7(7)：619-637.

[34] Desmet C，Cosset P，Pajak B，etal.Selective blockade of NF-kappa B activit3,in airway immune cells inhibits the effectorphase of experimental asthma[J].J Immunol，2004，173(9)：5766-5775.

[35] Geng M,Wang JH,Chen HY,etal.Effects of hyperin on the cccDNA of duck hepatitis B virus and its immunological regulation[J].Yao Xue Xue Bao,2009,44(12):1440-1444.

[36] Kim SJ,Um JY,Lee JY.Anti-inflammatory activity of hyperoside through the suppression of nuclear factor-κB activation in mouse peritoneal macrophages[J].Am J Chin Med,2011,39(1):171-181.

[37] Moon DO,Kim MO,Choi YH,etal.Beta-Sitosterol induces G2/M arrest，endoreduplication，and apoptosis through the Bcl-2 and PI3K/Akt signaling pathways[J].Cancer Lett,2008,264(2):181-191.

[38] Yune TY,Park HG,Lee JY,etal.Estrogen-induced Bcl-2 expression after spinal cord injury is mediated through phosphoinositide-3-kinase/Akt-dependent CREB activation[J].J Neurotrauma,2008,25(9):1121-1131.

[39] Chung H,Seo S,Moon,M,etal.Phosphatidylinositol-3-kinase Akt/glycogen synthase kinase-3 beta and ERK1/2 pathways mediate protective effects of acylated and unacylated ghrelin against oxygen-glucose deprivation-induced apoptosis in primary rat cortical neuronal cells[J].J Endocrinol,2008,198(3):511-521.

[40] 王維,張硎.PI3K-Akt信號轉導通路的研究進展[J].現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生,2010,26(7):1051-1052.

[41] Zeng KW,Wang XM,Ko H,etal.Hyperoside protects primary rat cortical neurons from neurotoxicity induced by amyloid β-protein via the PI3K/Akt/Bad/Bcl(XL)-regulated mitochondrial apoptotic pathway[J].Eur J Pharmacol,2011,672(1/3):45-55.