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南蛇藤抗肿瘤作用的研究进展

来源:国际中医药杂志
摘要:药理研究表明,南蛇藤在抗肿瘤、抗炎、抗病毒、抗菌、抗氧化等方面均有较好的作用。本文对南蛇藤抗肿瘤作用进行综述。1主要化学成分自1949年首次从南蛇藤叶中提取分离到黄酮苷类化合物以来,经过几十年的研究,已从南蛇藤植物中分离出60余种化合物,主要为倍半萜类、三萜类、黄酮类,还有有机酸类、多元醇类、甾体类、鞣......

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  南蛇藤(Celastrus orbiculatus)系卫矛科南蛇藤属植物,又名山风、降龙草、黄藤、地南蛇等,在我国分布广泛,朝鲜和日本亦有分布。其藤茎、根、果实、叶均可入药,有祛风、除湿、活血、解毒、消肿等功效,常用于风湿性关节炎、腰腿痛、关节痛、牙痛、闭经、痢疾、毒蛇咬伤、疮疡等。药理研究表明,南蛇藤在抗肿瘤、抗炎、抗病毒、抗菌、抗氧化等方面均有较好的作用。本文对南蛇藤抗肿瘤作用进行综述。

  1主要化学成分

  自1949年首次从南蛇藤叶中提取分离到黄酮苷类化合物以来,经过几十年的研究,已从南蛇藤植物中分离出60余种化合物,主要为倍半萜类、三萜类、黄酮类,还有有机酸类、多元醇类、甾体类、鞣质及生物碱等。

  1.1萜类化合物:倍半萜类化合物是从南蛇藤中分离提取最多的一类化学成分,主要存在于该植物的根皮、叶、种子中。目前已分离得到的多种倍半萜,主要结构类型为二氢沉香呋喃型倍半萜,由于在基本母核上可形成不同的取代基,因而可形成不同类型的二氢沉香呋喃型倍半萜。二氢沉香呋喃型倍半萜作为南蛇藤主要活性成分之一,除抗肿瘤作用外,还具有避虫、杀虫等活性。三萜类化合物主要存在于南蛇藤的根皮中,藤茎中也有报道,主要有羽扇豆烷型和齐墩果酸型。目前发现的四种三萜类化合物分别为南蛇藤素(Celatr01)、扁蒴藤素(Pristimerin)、香树醇酯(13-amyrin)和B.香树醇酯棕榈酸酯(13-amyrinpalmitate)。从南蛇藤素中又分离出南蛇藤醇和雷公藤红素等成分。从藤茎中分离出的l7碳二萜类化合物,其外旋体和系列衍生物已通过合成法获得,试验表明其具有较强的抗肿瘤活性。

  1.2黄酮类化合物:黄酮类化合物主要存在于南蛇藤的叶中,分离出的黄酮类化合物以山奈酚(Kaempfer01)和槲皮素(Quercetin)最具代表性。

  1.3其他:在南蛇藤根皮、种子中提取的生物碱类,大部分具有二氢沉香呋喃型的结构特征,研究表明也具有一定的抗肿瘤活性。有机酸类如棕榈酸、苯甲酸,多元醇类如正三十醇乙酸酯、卫矛醇,甾体类如谷甾醇等。也有学者测定了南蛇藤中金属元素的含量,发现钙、镁、锰和铁等9种元素的含量较高。

  2抗肿瘤作用

  研究表明,从南蛇藤中提取的多种有效成分多为二萜类和三萜类化合物及生物碱类,均有较好的抗肿瘤活性,对多种肿瘤细胞株的生长、增殖有抑制作用,对一些癌基因、抑癌基因蛋白的表达也有影响,在抑制肿瘤侵袭、转移中表现出一定优势。南蛇藤的抗肿瘤作用主要表现在以下几个方面。

  2.1抑制肿瘤细胞增殖:毛建山等通过MTT法检测粉背南蛇藤中三萜齐墩果-12-烯-3p,6a-二醇对人结肠癌细酶系PKo细胞株体外增殖的影响。结果,不同浓度的粉背南蛇藤中三萜齐墩果-12-烯-3D,6a-二醇抑制结肠癌细胞系PK0细胞株的增殖效果不同,存在量效关系。且作用48 h时,IC50为(12.20±0.79)ug/ml。Chang等报道,南蛇藤素、扁蒴藤素及其甲酯衍生物对人非小细胞肺癌A549、乳腺癌MCF-7、结肠癌HCT-8、鼻咽癌及其耐药株KB、KB.VIN、神经胶质瘤U·87-MG等细胞株的增殖均有抑制作用。张舰等发现,不同浓度的南蛇藤乙酸乙酯提取物作用于人胃癌细胞株SGC-7901、人肝癌细胞株SMMC-7721、宫颈癌细胞株Hela 24 h后,对以上细胞株的增殖有不同的抑制作用,当浓度为100 la9/ml时,抑制率大于50%。同时试验显示,南蛇藤正丁醇提取物也有一定的抗肿瘤活性,但活性低于南蛇藤乙酸乙酯提取物。Ngassapa等-认为,南蛇藤素对鼠白血病细胞株P388和人类肿瘤细胞株的增殖均有一定抑制作用。蒋毅等-从南蛇藤石油醚中提取到8个化合物,其中3个鉴定为扁蒴藤素(Pristimerin)、p-香树脂醇(13-amyrin)、B-香树脂醇棕榈酸酯(p-amyrin pMmimte),在对扁蒴藤素体外抗癌活性筛选中发现,对P388细胞和LAX细胞的增殖都有抑制作用,且ICs0分别为0.267ug/ml和0.018ug/ml。Jin9等从南蛇藤醇提物中分离出4种成分,通过MTT试验,发现其中的3种成分可抑制人黑色素瘤A375一S2和人宫颈癌Hela细胞株的增殖,存在剂量依赖性,与对照组5.Fu组有显著性差异。第3种成分表现出更好的抗肿瘤活性,对人黑色素瘤A375.S2和人宫颈癌Hela细胞株的IC50分别为3.64 LlM和3.899M。

  2.2诱导肿瘤细胞凋亡:恶性黑色素瘤是一类源于神经嵴的黑色素细胞恶性肿瘤,发病率约为全身恶性肿瘤的l%42%,预后差,死亡率高。据报道不同浓度的南蛇藤乙酸乙酯提取物(主要为二萜类和三萜类化合物)能抑制黑色素瘤B16BL6细胞增殖,诱导其凋亡,呈剂量依赖性,且与药物作用时间呈正相关。浓度为320 p.g/ml的南蛇藤乙酸乙酯提取物作用48 h,最大抑制率为42.31%。周幽心等发现,一定浓度下的南蛇藤素能提高促凋亡基因Bax、降低抑凋亡基因Bcl-2的表达,导致决定细胞凋亡发生与发展的Bax/Bcl.2值显著升高,有促进胶质瘤细胞凋亡的作用。实验表明,经过南蛇藤素作用的人白血病HL.60细胞,在琼脂糖凝胶电泳上出现的条带与阳性对照组依托泊苷相比,南蛇藤素组表现出更强的抗肿瘤活性,其诱导细胞凋亡的机制可能与南蛇藤素下调拓扑异构酶II(TOPO II)的表达有关。南蛇藤三萜类化合物作用于结肠癌细胞系PK0细胞株后,通过A0/EB双染色荧光显微镜观察,出现凋亡细胞,且凋亡细胞的数量随三萜类化合物浓度的增高而增多。流式细胞仪检测也表明,在南蛇藤三萜类化合物作用下,细胞DNA含量图中出现了凋亡峰。徐银海等报道,不同浓度的南蛇藤素可诱导人白血病HL.60细胞凋亡,其凋亡率与药物浓度、时间呈正相关,与对照组相比存在显著性差异。同时可上调Fas、FasL基因的表达,这与细胞内在凋亡通路中的某些环节存在相关性。视网膜母细胞瘤(Rb)恶性程度很高,目前尚无有效的治疗方法。研究显示,经南蛇藤素处理48 h后的视网膜母细胞瘤Y79细胞株出现凋亡性改变,提示南蛇藤素在抑制视网膜母细胞瘤Y79细胞株增殖的同时,可诱导Y79细胞株凋亡,这可能与南蛇藤素能下调NF.KB因子表达有关。

  2.3抑制肿瘤血管生成:肿瘤血管生成是一个多因素、多步骤、多阶段的过程,通过抑制其生长的某些环节,使肿瘤处于“休眠”状态。抗肿瘤血管生成主要针对血管形成靶点发挥作用,目前血管内皮细胞和促血管生成相关因子的研究较多。近年的研究显示,南蛇藤在抗肿瘤血管生成方面表现出很好的活性。张丽娟等报道,南蛇藤素单独应用有明显抑制小鼠Sl80肉瘤生长作用,且呈剂量依赖性,当3 m9/k9时抑瘤率为46.86%。同时瘤体微血管染色、微小血管密度计数显示,南蛇藤素可抑制肿瘤血管的生成,其机制可能与下调VEGF和bFGF蛋白的表达相关。实验发现,南蛇藤素能明显抑制血管内皮细胞ECV304增殖,低浓度南蛇藤素主要引起血管内皮细胞S期受阻,高浓度表现出一定的细胞毒作用,引起血管内皮细胞坏死。Huan9等报道,南蛇藤素可明显抑制血管内皮细胞株增殖,IC50为1.33 p.g/ml时可抑制血管内皮细胞的迁移和小管形成,呈明显的剂量依赖性。鸡胚尿囊膜血管生成试验显示,南蛇藤素对血管生成抑制率为85%,小鼠体内Matrigel plu9实验也表明,南蛇藤素有很好的抗血管形成作用。Ta0等报道,当南蛇藤素浓度为0.1 ug/ml时,对人脐静脉内皮细胞的增殖、迁移及血管形成的抑制作用>90%,当浓度为0.0199/ml时,表现出较强的生物活性,其机制可能与抑制血管内皮细胞上的VEGF受体有关。Huan9等研究显示,人神经胶质瘤细胞株接种于小鼠,南蛇藤素能抑制瘤体的生长,抑制瘤体血管的形成,下调VEGFR.1、VEGFR-2、VEGFR.1 mRNA和VEGFR.2 mRNA的表达水平,而对VEGF和VEGF mRNA的表达无影响。基质金属蛋白酶(MMPs)是一类降解血管基底膜和其他基质成分的重要蛋白酶,具有促进肿瘤侵袭和血管形成作用,其中MMPs一9是降解Iv型胶原的最主要酶,与多种肿瘤侵袭转移密切相关。李金平等报道,南蛇藤素干预内皮细胞和平滑肌细胞后,检测MMPs.9的表达变化,药物组光密度值(0.022±0.008)明显低于对照组(0.054±0.015),南蛇藤素干预组MMPs.9表达较弱,与对照组相比P<0.01。孙成法等用南蛇藤素作用于内皮细胞EVC304后,通过RT-PCR法检测细胞黏附分子家族中的ICAM.1的表达情况。结果显示,南蛇藤素在体外能降低内皮细胞ICAM.1的表达,间接抑制肿瘤血管生成。

  2.4逆转肿瘤多药耐药:恶性肿瘤严重威胁着人类健康,化疗仍是目前治疗肿瘤的主要手段之一,而肿瘤细胞对化疗药产生的多药耐药性(multidrug resistance,MDR)又是化疗失败的主要原因。研究表明,人类肿瘤细胞均有不同程度的MDRl基因表达,化疗不敏感或疗效较差的肿瘤有较高的MDRl表达水平。Kim等从南蛇藤根中分离出倍半萜烯酯类和新的沉香呋喃类,表明这些化合物可逆转阿霉素和长春新碱耐药细胞株KB.Vl,其逆转活性明显高于维拉帕米,逆转机制可能与C.1/C.2或C.I/C.15位上取代基团上的极性相关,极性越小越能增强与浆膜上的P糖蛋白(P-gp)芳香残基的弱极性相互作用,是南蛇藤逆转MDR的重要因素。实验显示,南蛇藤对白血病耐药细胞株K562/ADM也表现出一定的逆转活性。从南蛇藤根皮中提取出一种新的和两种已知的倍半烯类化合物,在耐药细胞株KB.Vl、MCF7/ADR对阿霉素、长春碱、紫杉醇的耐药性方面均有一定的逆转作用,这可能与倍半萜烯类和沉香呋喃类内在结构上的疏水性密不可分。

  2.5  其他作用:近年来报道,南蛇藤可提高荷瘤小鼠血清中超氧化物歧化酶(SOD)活性、降低丙二醛(MDA)含量,增强体内抗氧化酶活性和清除自由基,对肿瘤的发生和预后起到一定的保护作用。实验发现,南蛇藤素对小鼠的免疫功能有一定作用,通过RT-PCR检测对IL.6mRNA的影响,发现南蛇藤素能抑NIL-6 mRNA的表达不仅是介导炎症反应的重要细胞因子,还具有抑制肿瘤生长、刺激垂体前叶激素释放等功能。     

  3结语   

  南蛇藤在我国分布广泛、资源丰富。药理研究表明,南蛇藤有广泛的生物活性,尤其在抗肿瘤方面值得关注。虽然南蛇藤抗肿瘤的研究历史较短,但己取得了一定成果,目前对其抗肿瘤的研究主要集中在4个方面:①对肿瘤细胞增殖抑制的研究;②对肿瘤细胞凋亡及其机制的研究:③从分子水平深入研究南蛇藤抑制肿瘤侵袭、转移和血管生成的作用机制;④探讨南蛇藤逆转肿瘤多药耐药,提高化疗质量等,为临床进一步研发南蛇藤抗肿瘤作用奠定了基础。但目前的研究多局限于体外实验阶段,要将其药理作用广泛应用于临床,尚需大量的体内实验及抗瘤机制的深入研究。而且对抗瘤药效学的物质基础亦不十分明确。随着南蛇藤抗瘤谱的不断筛选、抗瘤活性成分的不断明确、抗瘤机制和抗瘤剂量逐渐被掌握,南蛇藤有望开发成毒副作用小、药物效价高的新一代天然抗癌药。

作者: 2009-12-9
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