姜橋，薛博，張野，崔慧軍，李斌

（沈陽農業(yè)大學，遼寧沈陽 110866）

隨著現(xiàn)代醫(yī)學的發(fā)展，食品與人體健康的關系被賦予了更復雜、更全面的定義。其中漿果被認為是最具有食用和醫(yī)用潛力的食品之一[1-2]。雖然正常人群的每日漿果攝入量不如常規(guī)果蔬，但其藥用價值是不可忽視的[3-4]。漿果中的活性成分如紫檀芪、白藜蘆醇、花色苷等含量相比其他水果更豐富，具有較好的抗氧化和抑菌效果[5]，尤其在抗腫瘤、抑炎[6]等方面功效顯著。紫檀芪是多酚化合物的一種，主要存在于檀木等樹木組織中，在一些漿果如葡萄、藍莓中也有少量存在。在藍莓等漿果中，紫檀芪含量約15 mg/100 g。紫檀芪是白藜蘆醇的衍生物[7]，在功能上與白藜蘆醇相似，都具有一定的抗氧化性。紫檀芪與白藜蘆醇結構類似，區(qū)別在于白藜蘆醇側鏈上擁有三個羥基，而紫檀芪則用一個甲氧基代替其中一個羥基，其他結構不變。二者具有相似的藥理學特性，但由于官能團的不同，紫檀芪在功能方面更具有優(yōu)勢。兩個甲氧基使得紫檀芪更親脂，增加口腔吸收性和擴散性，細胞攝取的可能性更高。當口服給藥時，紫檀芪的生物利用度達到95%，而白藜蘆醇只有20%[8]。因此，在低攝入量的情況下，紫檀芪可能表現(xiàn)出更高的效力，在醫(yī)藥以及功能性食品的利用方面有更好的市場前景。

近年來，紫檀芪受到廣泛關注，臨床證明，其在抗癌、心臟保護、抗腫瘤、神經(jīng)保護和抗氧化方面均具有良好的效果。在以往對漿果成分的分析中，更多的關注點集中在多酚的抗氧化研究上，對于紫檀芪影響的機制特性和影響機理的分析還不夠深入。本文針對不同的作用靶點，對紫檀芪抑制胃癌、乳腺癌、結腸癌等多種腫瘤細胞的抗腫瘤機制進行了分類總結，分析了紫檀芪的抗腫瘤機制，為紫檀芪藥物和功能性食品的開發(fā)提供理論參考。

1 紫檀芪的抗腫瘤機制分析

1.1 紫檀芪對腫瘤細胞增殖的影響

腫瘤細胞的累積是癌癥的根本原因，與正常細胞不同，癌細胞生長、轉化受外界因素限制很小，并且轉移迅速，沒有預見性。抑制腫瘤細胞增殖是控制癌癥最直接的途徑，在研究中通常以癌細胞生長狀況作直觀分析。TANKT等[9]研究發(fā)現(xiàn)，紫檀芪能顯著降低人肺鱗癌（SqCC）細胞株H520 的細胞活力，誘導S 期阻滯，用低濃度的紫檀芪處理H520 細胞，發(fā)現(xiàn)p21 和p27 的表達量較對照組變高，并檢測到周期蛋白A 和蛋白E 減少。外源性和內源性的細胞凋亡途徑均被激活。YU L 等[10]的研究表明，紫檀芪對膠質瘤細胞同樣存在增殖抑制，主要途徑是通過調節(jié)凋亡/抗凋亡的內穩(wěn)態(tài)，如降低Bcl-2 的mRNA和蛋白表達，增加Bax 的mRNA 和蛋白表達。以這種形式促進膠質瘤細胞凋亡；對于套細胞淋巴瘤細胞（MCL），紫檀芪的主要影響機制是通過將細胞周期阻滯在G0/G1期來誘導細胞凋亡；此外，注射了含有紫檀芪藥液的小鼠，小鼠肝腫瘤組織中控制肝癌的重要影響因子p53 的表達增加，SOD2 表達降低，導致活性氧的累積增加并使得線粒體凋亡途徑被激活[11-12]。體內實驗提供了一些證據(jù)，在復雜的血液中，即使少量的紫檀芪也可以準確作用在腫瘤組織上，抑制了腫瘤細胞繁殖能力[12]。

1.2 紫檀芪與腫瘤細胞上皮-間質轉化

上皮-間質轉化（EMT）是上皮細胞轉化為間質細胞的生物學過程，它賦予細胞轉移和侵襲的能力，不僅在發(fā)育過程中起關鍵的作用，而且還參與組織愈合、器官纖維化和癌癥發(fā)生等過程[13]。在腫瘤中，EMT 能促進腫瘤的發(fā)生和轉移，增加腫瘤對臨床干預的耐受。

對于乳腺癌來說，95%以上的乳腺惡性腫瘤起源于上皮，而誘導上皮向間質轉化已被證明是乳腺癌轉移的起始點，也是藥物開發(fā)的關鍵靶點[14]。HUANG YY 等[15]的研究發(fā)現(xiàn)，紫檀芪能抑制乳腺癌細胞增殖，抑制上皮間質轉化。紫檀芪處理細胞后，Akt/mTOR 通路下調，p38 MAPK/Erk 信號通路被激活。FENG YT 等[16]的研究表明，紫檀芪處理可以降低人食管癌EC109 細胞的存活率，呈劑量和時間依賴性，且腫瘤細胞的黏附、遷移和細胞內GSH 水平降低，同時增加了凋亡指數(shù)、caspase 3 活性和ROS 水平，這表明紫檀芪具有較強的抗癌活性。在對脂肪性大腸癌控制的研究中[17]，有學者探討了紫檀芪抑制脂肪細胞條件培養(yǎng)基（aCM）誘導HT-29 大腸癌細胞惡性轉化的機制。結果表明，紫檀芪可通過抑制aCM誘導的核因子κB、β-catenin 和過氧化物酶體增殖物激活受體γ（PPAR-γ），下調aCM 誘導的脂肪酸結合蛋白5（FABP5）和血管內皮生長因子（VEGF）、基質金屬蛋白酶-2（MMP2）、基質金屬蛋白酶-9（MMP9）和細胞外腫瘤壞死因子α（TNF-α）的表達，從而下調aCM 誘導的FABP5和VEGF、MMP2、MMP9 和TNF-α 的表達。因此，紫檀芪可以通過下調FABP5 的基因表達來抑制細胞遷移，從而減緩脂肪性大腸癌的轉移。

1.3 紫檀芪與腫瘤細胞自噬和凋亡

細胞自噬又稱為Ⅱ型程序性細胞死亡，參與了多種疾病的發(fā)生和發(fā)展，多種自噬機制都有助于抑制腫瘤，且自噬與凋亡之間存在復雜的交互作用[18]。研究發(fā)現(xiàn)，紫檀芪可以誘導癌細胞自噬和凋亡，發(fā)揮抗癌作用[19]。與抑制增殖的結果相似，紫檀芪通過誘導膀胱癌細胞周期阻滯和凋亡而有效地抑制敏感和耐藥的人膀胱癌細胞的生長。在此研究中發(fā)現(xiàn)，對于膀胱癌來說，紫檀芪還參與了誘導腫瘤細胞自噬，通過抑制蛋白激酶/哺乳動物的TOR/p70S6K 通路和激活細胞外信號調節(jié)激酶通路，可以觸發(fā)細胞自噬。WANG D 等[20]的研究表明，紫檀芪處理在膽管癌（CCA）細胞中，與對照組相比，并沒有觸發(fā)細胞凋亡，而是發(fā)揮了強大的自噬誘導作用。這與p62 下調、內源性Beclin-1、ATG5 和LC3-II 表達升高以及LC3 點狀細胞增多有關。用自噬抑制劑3-MA 預處理癌細胞可抑制紫檀芪誘導的自噬和抗腫瘤活性。YU CL 等[21]的研究表明，紫檀芪以內質網(wǎng)應激和自噬依賴的方式抑制肝癌細胞的生長，丹參和紫檀芪聯(lián)合作用通過磷酸化真核細胞起始因子2α/激活轉錄因子4/LC3 途徑調控內質網(wǎng)應激相關自噬，進一步抑制elF2α 去磷酸化，促進細胞死亡。HSIEH MJ 等[22]發(fā)現(xiàn)紫檀芪誘導肺癌細胞凋亡和自噬，抑制自噬增強了紫檀芪的凋亡誘導作用。然而，KOCP等[23]則發(fā)現(xiàn)，抑制自噬阻礙了紫檀芪的凋亡誘導作用，可見，不同研究者得出的紫檀芪的影響機理不同，紫檀芪誘導的自噬和凋亡之間存在復雜的關系。

在XIE BQ 等[24]的研究中發(fā)現(xiàn)，紫檀芪通過促進ROS生成和降低線粒體膜電位，誘導H929 細胞凋亡，導致G0/G1 期細胞周期停滯。其抗腫瘤作用可能是通過激活細胞外調節(jié)蛋白激酶ERK1/2 和c-Jun N-末端激酶（JNK）信號通路引起的。另外，有體內試驗證明，注射紫檀芪藥液后，小鼠的胃部腫瘤縮小[25]。

1.4 紫檀芪抗氧化能力與促進腫瘤細胞衰老

紫檀芪被認為是下一代高效的天然抗氧化劑，發(fā)揮其抗氧化作用可降低氧化應激并增加過氧化氫酶的表達[26]。Nrf2（轉錄因子NF-E2 相關因子2）被認為是抗氧化反應的“主調節(jié)器”，因為它調節(jié)了包括Ⅱ期代謝和抗氧化酶在內的幾個基因的表達，因此在氧化應激介導的疾病預防中起重要作用。BHAKKIYALAKSHMI E 等[27]首次研究了紫檀芪對胰腺β 細胞凋亡的保護以及Nrf2 參與在其作用機制中的貢獻。結果顯示紫檀芪顯著誘導鏈脲佐菌素處理的INS-1E 大鼠胰腺β 細胞Nrf2 激活，且呈劑量和時間依賴性。此外，紫檀芪增加了Nrf2 下游靶基因的表達，如血紅素加氧酶1（HO-1）、超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）和谷胱甘肽過氧化物酶（GPX）的表達增加，這些抗氧化劑對細胞起到了保護作用。紫檀芪還上調了抗凋亡基因Bcl-2 的表達，同時降低了促凋亡Bax 和caspase-3 的表達[27-28]。

細胞衰老的特征是細胞周期的永久性停滯，由端粒酶抑制等多種應激所觸發(fā)，被認為是一種腫瘤抑制機制。近年來，端粒酶已成為多種癌癥的重要治療靶點，抑制端粒酶可通過DNA 損傷反應（DDR）誘導衰老。CHEN RJ等[29]首次通過抑制肺癌細胞中端粒酶的表達探討紫檀芪誘導衰老的新抗癌機制，結果表明，紫檀芪誘導的腫瘤細胞衰老具有扁平化形態(tài)，β-半乳糖苷酶活性染色陽性，并形成與衰老相關的異色病灶。H460（p53 野生型）細胞端粒酶活性和蛋白表達明顯低于h299（p53 缺失型）細胞和p53 基因敲除的H460（H460-p53-）細胞。一項更詳細的機制研究表明，紫檀芪發(fā)揮作用部分是通過p53 依賴機制，觸發(fā)端粒酶活性和蛋白表達的抑制，導致DDR 和S 期阻滯，最終導致腫瘤細胞衰老[30]。

1.5 紫檀芪與內質網(wǎng)應激

內質網(wǎng)應激（ERS）與氧化應激相似，穩(wěn)定的機體可以提供穩(wěn)定的內環(huán)境，保證內質網(wǎng)系統(tǒng)正常運轉。由于外界干擾或自身紊亂，內質網(wǎng)功能會失衡，造成內質網(wǎng)應激。ERS 常導致內質網(wǎng)內未折疊或錯誤折疊蛋白的累積，引起未折疊蛋白反應（unfolded protein response，UPR），而這種反應在腫瘤的生長過程中是關鍵的一環(huán)。

ZHANG B 等[31]通過體外生化和自由基生物學實驗，鑒定了紫檀芪的促凋亡特性，并評估了HeLa 細胞凋亡過程中氧化還原應激觸發(fā)的內質網(wǎng)應激水平。結果表明，紫檀芪使氧化還原穩(wěn)態(tài)失衡，從而觸發(fā)內質網(wǎng)應激，而Nrf2 的激活對內質網(wǎng)應激有負調控作用。在人肺腺癌A549 細胞中，紫檀芪處理表現(xiàn)出很強的抗癌活性[32]，具體表現(xiàn)為細胞內谷胱甘肽（GSH）水平降低，凋亡指數(shù)和caspase-3 活性上升以及活性氧（ROS）含量增加。此外，紫檀芪處理增加了ERS 相關分子的表達。MA ZQ 等[33]在用紫檀芪處理人PC9 和A549 NSCLC 細胞時發(fā)現(xiàn)，紫檀芪處理時間和劑量依賴性地增強細胞內質網(wǎng)應激（ERS）信號（p-PERK、IRE1、ATF4、CHOP），從而降低細胞活力，誘導細胞凋亡。此外，體內試驗也證明了紫檀芪是通過激活ERS 信號和凋亡相關蛋白發(fā)揮抗癌作用。由于紫檀芪的加入，食管癌細胞ERS 凋亡相關蛋白PUMA 增加、抗凋亡相關蛋白Bcl-2 降低[33-34]。

1.6 紫檀芪與表觀遺傳因子的調控

表觀遺傳修飾通常分為DNA 的修飾[35]、組蛋白的各種修飾等。其中轉移相關蛋白1（MTA1）和組蛋白去乙?；福℉DAC）是與腫瘤生長相關的。QIAN YY 等[36]探討了紫檀芪通過其復合物抑制肝癌生長的作用。結果表明，紫檀芪可降低MTA1 的表達，破壞MTA1/HDAC1 復合物的穩(wěn)定性，提高Ac-PTEN 比值。MTA1/HDAC 也在激素非依賴性和轉移性前列腺癌（Pca）中高表達[37]，研究證明白藜蘆醇和紫檀芪都可以影響TA1/HDAC 信號，包括腫瘤抑制因子p53 和PTEN 的去乙?；?/p>

在QIAN YY 等[38]的研究中，使用了紫檀芪處理或miR-19a（MicroRNA-19a 基因表型）抑制劑轉染肝癌細胞，結果顯示，二者均下調了miR-19a，并誘導了PTEN/Akt 通路的激活，使增殖受到抑制。S 期的積累時間由于存在阻礙而延長，增加凋亡以及減少細胞侵襲。推測紫檀芪可能通過直接下調miR-19a 表達而增加PTEN的表達。因此，miR-19a 被認為是肝癌的一個新的分子標記物，而紫檀芪則將是一個很有前途的臨床靶點，有可能成為肝癌治療的新靶點。

2 小結

本文主要介紹了各種癌癥細胞在紫檀芪及其類似物治療后的生理生化變化，通過細胞生長狀態(tài)和代謝產物，對紫檀芪的治療效果進行評估?？偨Y發(fā)現(xiàn)，紫檀芪體現(xiàn)出獨特的調節(jié)機制，在控制腫瘤細胞增殖、自噬和凋亡方面有顯著的功效；參與了遺傳因子的調控，控制著腫瘤細胞與上皮間質上的轉化；同時紫檀芪在結構上屬于多酚化合物，同樣具有很強的抗氧化性質以及抗衰老能力。國內外的研究囊括心、腦、肺等各種器官的癌變細胞，說明紫檀芪具有廣泛的抗癌、抑癌功效，可降低罹患癌癥的風險。紫檀芪在腫瘤的預防與治療方面的研究展現(xiàn)出良好的潛力與前景。研究發(fā)現(xiàn)，紫檀芪對人體大部分器官都具有保護作用。但關于紫檀芪在人體中吸收、代謝的研究還不夠深入。而癌癥、高血糖、高血脂的罹患率都與長期的生活、飲食習慣相關，檢驗其效果還需更長的周期。另外，人體的血液存在各種復雜的體系，僅僅依靠體外試驗是不夠的，綜合上述研究，紫檀芪可以作為良好的抗腫瘤藥物接受進一步的臨床試驗。