李沖慧

（河南省中醫(yī)院，河南 鄭州 450000）

1 概述

木犀草素存在于菊花、金銀花、白毛夏枯草、黃芩屬、紫蘇屬等多種植物之中，是具有多種生物活性的天然黃酮類化合物，在各種植物主要以糖基化形式存在，其功能主要體現在消炎、抗菌、抗病毒、抗腫瘤、抗纖維化、保護血管及神經、保護心臟和肝臟等臟器、改善認知等方面[1,2]。另有體外實驗證實，木犀草素對于肝癌、結直腸癌、胃癌等腫瘤細胞的增殖具有明顯的抑制作用，同時可以對實體腫瘤中的血管生成產生抑制效果。還有研究發(fā)現，胃癌細胞系在木犀草素的作用下，對化學、放射物質的敏感性得到提升。

分析木犀草素的抗腫瘤功效作用機制，主要如下：發(fā)生癌變期間，木犀草素能夠對激酶進行抑制，對細胞周期進行調節(jié)，并可以誘導細胞凋亡，讓轉錄因子得以減少，以此對癌變進程產生阻礙作用，其抗腫瘤活性主要與誘導細胞凋亡這一作用機制（調節(jié)脂質過氧化、損傷DNA、對具有促進癌細胞增殖作用的蛋白激酶進行抑制）有關[3]。研究顯示，木犀草素能夠誘導多種癌細胞系（如前列腺癌、胃癌、黑色素瘤）在G1細胞周期產生阻滯作用，該作用機制和抑制結直腸癌HT-29細胞和黑色素瘤OCM-1細胞中的細胞周期蛋白依賴性激酶2（CDK2）活性存在相關性[4]。

2 氧化還原調節(jié)活性

2.1 抗氧化活性

黃酮類化合物中的大多數都具有較好的抗氧化活性，而活性氧（ROS）為一種強氧化劑，主要特征是半衰期較短、反應性很強，常見的如過氧化氫（H2O2）、超氧化物(O2??)、羥基自由基(?OH)。若ROS過量，可以導致氧化應激反應，進而對具有促進腫瘤形成、造成神經退行性病變、損害心血管等作用的脂質、DNA、蛋白質產生明顯的損傷效果，而木犀草素經研究證實具有以上作用機制[5]。

對木犀草素發(fā)揮抗氧化作用的機制進行分析，主要如下：（1）利用自身氧化作用，可以作為ROS清除劑[6]。（2）對發(fā)揮氧化作用的氧化鎂起到有效抑制的作用，如使黃嘌呤氧化酶活性得以降低，進而對O2??的形成進行抑制。（3）能夠使內源性抗氧化劑的抗氧化作用得以增強，如超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、谷胱甘肽還原酶（GR）、谷胱甘肽-S-轉移酶（GST）等[7]，讓它們產生更強的抗氧化性。（4）直接對催化細胞組分氧化酶進行抑制。

2.2 促氧化活性

在諸多研究中，證實了木犀草素等黃酮類化合物能夠通過抗氧化活性作用，使細胞得到保護，但是也有研究發(fā)現，其同時還具有親氧化性[8]，通過分析，認為這可能與其過渡金屬催化自氧化產生超氧陰離子的能力有關[9]。但是，在一些其他研究報告中，認為在過氧化物酶的代謝作用下，類黃酮苯酚環(huán)會形成具有較強反應活性的促氧化劑苯氧基自由基，以滿足煙酰胺腺嘌呤氫（NADH）、氧化谷胱甘肽（GSH）的氧活性需求，同時可以攝入很多氧，并形成大量ROS[10]。當前已有研究證實，木犀草素能夠對未轉化細胞、癌細胞中ROS起到誘導作用[11]。另有研究發(fā)現，對于H2O2、黃嘌呤/黃嘌呤氧化酶通過誘導作用促使細胞中產生較多ROS，或是造成氧化損傷的情況，木犀草素的使用能夠讓以上情況減弱。這一研究結果提示，木犀草素可以促使Bad在Ser112的磷酸化得到增強，讓H2O2對caspase 3的激活作用得以減弱。這說明，對ROS、凋亡細胞死亡進行抑制，可以更好地保護神經。因此在氧化應激反應作用下導致的一些神經退行性病變，木犀草素可以起到一定程度的干預效果[12]。

由以上分析可知，黃酮類化合物可以是抗氧化劑，也可以作為促氧化劑，具體起到怎樣的作用，還取決于當時的微環(huán)境、濃度依賴性[13]。對木犀草素的氧化還原活性進行分析，認為細胞微環(huán)境會對其作用機制產生重要影響。如細胞中的銅離子、釩離子、鎘離子，會影響木犀草素的抗氧化活性，而鐵離子濃度發(fā)生變化時，木犀草素的氧化還原調節(jié)活性也會受到明顯影響，木犀草素在＜50μm的低鐵離子濃度微環(huán)境可以作為抗氧化劑，而在＞100μm高鐵濃度微環(huán)境中具有促氧化作用。

對致癌機制進行分析，認為氧化應激反應在癌變過程中發(fā)揮明顯作用。木犀草素通過發(fā)揮抗氧化活性，對細胞進行保護，使其免于氧化應激反應的侵害，能夠預防癌變的發(fā)生發(fā)展。另外，在促氧化活性作用方面，木犀草素能夠對細胞中的DNA、RNA、蛋白質造成直接性損傷，從而發(fā)揮胃癌細胞凋亡的誘導作用。由于當前的研究成果有限，對于木犀草素在腫瘤發(fā)展各階段到底發(fā)揮抗氧化還是促氧化作用還不十分明確，需要在今后作為研究重點。

3 抗腫瘤細胞活性

3.1 預防致癌物代謝活化

過往研究發(fā)現，木犀草素對CYP1B1、CYP1A 2、CYP1A 1等人類細胞色素P450（CYP）1家族酶具有明顯的抑制作用，通過這種機制，能夠讓活性誘變劑分泌量減少，可以防止致癌物受到多種因素影響而被激活。這一研究發(fā)現提示，可以將木犀草素作為預防惡性腫瘤的重要物質[14]。

3.2 抑制腫瘤細胞增殖

黃酮類化合物的使用，能夠促使細胞周期進入到停滯狀態(tài)，進而對多種癌細胞增殖產生明顯的抑制作用[15]。有研究發(fā)現，在正常肝細胞HL7702中，木犀草素幾乎不發(fā)揮作用，而在肝癌細胞SMMC-7721和BEL-7402細胞中，木犀草素會影響細胞增殖。分析這種機制，可能是進行G1/S期細胞周期阻滯，促Bax水平提升，同時使抗凋亡蛋白Bcl-2水平降低，Bax/Bcl-2比值得以增加，casp ase-3酶被充分激活，與此同時，線粒體膜電位發(fā)生下降，從而促使腫瘤細胞凋亡[16]。除以上機制外，黃酮類化合物還可以結合并抑制DNA拓撲異構酶I和II——修復受損DNA所必需的酶，并直接插入底物DNA，導致DNA雙鏈斷裂[17]。

3.3 通過誘導細胞凋亡使轉化細胞被消除

正常狀態(tài)下的細胞凋亡可以使機體內環(huán)境保持穩(wěn)定，但是當自主、有序的細胞凋亡狀態(tài)被打破，出現不受正常程序控制的不斷增殖的突變細胞，則會對腫瘤發(fā)生產生促進作用。木犀草素可以通過對腫瘤細胞的凋亡進行誘導，讓腫瘤細胞能夠被有效殺滅。目前研究證實，木犀草素在殺死癌細胞的作用中，對表皮癌、肝癌、前列腺癌、乳腺癌等均有效果[18]。

真核細胞進化期間的凋亡途徑主要有如下兩條：（1）外源性途徑：由腫瘤壞死因子（TNF）家族細胞因子（TNFα、Fas、TRAIL）結合其同源死亡受體，將caspase 8激活，進而對其下游執(zhí)行者caspase進行激活。（2）內源性途徑：促凋亡Bcl-2家族成員，如Bax、Bak和Bik，出現對線粒體功能性失能情況，致使損失線粒體，同時會進行細胞色素c的釋放，使caspase 9被激活并進一步使執(zhí)行者caspase3、7被激活，進而導致細胞蛋白受到破壞[19]。（注：TRAIL為腫瘤壞死因子相關的凋亡誘導配體）

研究證實，以上兩種細胞凋亡途徑，使用木犀草素后能夠使其被激活。在前列腺癌、宮頸癌細胞中，TRAIL的功能性受體死亡受體5（DR5）的表達出現明顯增加，同時會激活caspase-8、-3、-9、-10，裂解Bcl-2相互作用域（BID）。對DR5表達水平升高的機制進行分析，可能與DR5基因轉錄的激活有關[20]。在對木犀草素的實驗研究中，發(fā)現其能夠激活增強STAT3與SHP-1的結合，對STAT3高表達細胞產生靶向殺傷作用，進而對胃癌細胞的凋亡起到誘導作用。木犀草素還可以促使JNK持續(xù)被激活，對Bad、p53進行調節(jié)，以此對凋亡途徑產生激活、促進作用[21]。

3.4 抗血管形成

在實體瘤的生長、轉移過程中，血管生成會起到重要促進作用。若微環(huán)境處于缺氧狀態(tài)，腫瘤細胞會分泌基質金屬蛋白酶（MMP）、血管內皮生長因子（VEGF）等，進而導致腫瘤中的血管生成[22]。木犀草素可以通過減少VEGF分泌，對VEGF誘導的信號轉導進行抑制，讓VEGF受體及其下游PI3K/Akt激酶的信號通路的激活被阻斷，進而達到抗血管生成的效果。

血管形成過程中，透明質酸會產生寡糖，這一成分結合內皮細胞膜上的受體，會觸發(fā)血管形成。在細胞外基質中，擁有大量的透明質酸，其對新生空泡的形成、擴展能夠產生阻止作用。隨著分泌的透明質酸量增大，細胞外基質（ECM）會發(fā)生降解，從而突破屏障，促進血管生成，給細胞進行周圍組織的侵襲提供便捷的通道。木犀草素可以通過進行透明質酸酶的抑制作用，減少透明質酸分泌，從而達到抗血管生成的效果。

3.5 抗轉移

腫瘤細胞分裂、增殖速度較快，與此同時，其還會對周圍組織、遠端位置進行侵犯，導致病情更為復雜嚴重。對木犀草素的相關實驗研究成果進行分析，發(fā)現其能夠使E-鈣粘蛋白在m RNA和蛋白質上的表達水平提升，而促使波形蛋白、N-鈣粘蛋白在m RNA和蛋白質上呈現低表達狀態(tài)，從而對上皮-間充質轉化進行抑制。除此之外，木犀草素還可以讓p-Akt、vegf-A、HIF-1α、MMP-2、p-VEGFR-2、MMP-9的蛋白表達水平下降，從而實現抗轉移效果。木犀草素除了以上作用機制外，還能對癌細胞遷移、轉移的關鍵信號傳導途徑進行阻斷。如EGFR被激活之后，會促進腫瘤細胞遷移，而木犀草素會對EGFR信號通路進行阻斷，從而使細胞轉移、侵襲受到抑制[23]。

4 小結

我國對于中草藥的研究以及使用均有十分悠久的歷史，在抗腫瘤研究方面，對木犀草素的相關實驗研究也比較多，加之目前對于許多臨床常見的消化道相關腫瘤放化療的局限性以及副作用的研究，可以考慮在木犀草素這種具有豐富生物學活性的天然提取物中探尋治療腫瘤的新型方案。通過以上研究分析，可以知道木犀草素的生物學活性主要體現在如下幾個方面：（1）對氧化還原反應進行調節(jié)；（2）誘導細胞凋亡；（3）對細胞轉移進行抑制；（4）對腫瘤細胞的增殖以及腫瘤中血管的形成進行抑制。通過以上作用機制，能夠有效殺傷多種癌細胞。同樣有研究[24]證實，在胃癌細胞中使用木犀草素，其同源重組修復會受到明顯抑制。從不同胃癌患者中獲取腫瘤組織，發(fā)現木犀草素對相應細胞中發(fā)揮作用，能夠在DNA損傷修復中誘導DNA雙鏈斷裂，使HR修復得以降低，從而能夠對胃癌細胞的凋亡起到促進作用。由于當前的體內實驗研究較少，因此木犀草素的一些作用機制還不十分清晰，而由于木犀草素的實驗主要為體外實驗，導致沒有建立相關模型檢測，因此今后的研究中可通過動物模型、類器官、臨床研究等對木犀草素的使用效果進行進一步驗證。隨著我國近年來加大了對中醫(yī)藥學的重視和研究力度，在抗腫瘤研究工作中，木犀草素的作用機制和效果的研究也會取得更大的進展，這將為腫瘤疾病的治療提供更多可靠、客觀的理論依據[25]。