摘要:貓爪草Ranunculus ternatus Thunb.作為一種天然低毒的抗腫瘤藥物受到重視,對(duì)其提取部位及有效成分抗腫瘤機(jī)制形成了一定認(rèn)識(shí)。藥理研究發(fā)現(xiàn)貓爪草的主要化學(xué)成分為皂苷類、脂肪酸類、多糖類、醇及酯類、揮發(fā)油類、黃酮類、生物堿及微量元素等成分,其中皂苷類、多糖類、脂肪酸類、醇及酯類是其重要的抗腫瘤活性成分,其抗腫瘤的主要機(jī)制有調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能、抑制腫瘤生長(zhǎng)增殖、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡、減少氧化應(yīng)激損傷。在肝癌、肺癌、乳腺癌、結(jié)腸癌、甲狀腺癌、惡性淋巴瘤、子宮肌瘤的防治過(guò)程中,具有多成分、多途徑、多效應(yīng)的特點(diǎn)。對(duì)貓爪草在抗腫瘤治療中的有效成分及作用機(jī)制作一概述,為進(jìn)一步完善抗腫瘤研究以及新劑型開(kāi)發(fā)與臨床利用提供依據(jù)。 貓爪草為毛茛科植物小毛茛Ranunculus ternatus Thunb.的干燥塊根,又稱三散草、貓爪子、小毛茛、鴨腳板、金花草等,始記于《中藥材手冊(cè)》,性溫,味微甘、辛,入肝、肺經(jīng),具有消腫解毒、散結(jié)化痰等功效。《中國(guó)藥典》1977年版將其收錄,臨床上可用于治療肺結(jié)核、淋巴結(jié)結(jié)核、惡性腫瘤、咽喉腫痛、瘧疾、蛇蟲(chóng)咬傷等病癥[1]。 藥理研究表明貓爪草具有抗腫瘤[2]、抗結(jié)核[3]、調(diào)節(jié)免疫功能[4]、減少氧化損傷[5]、保護(hù)肝臟[6]等作用。相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道[7-8],貓爪草在治療肝癌、肺癌、乳腺癌、結(jié)腸癌、甲狀腺癌、惡性淋巴瘤及子宮肌瘤等多種惡性腫瘤疾病中發(fā)揮著重要作用,具有多成分、多途徑、多效應(yīng)、不良反應(yīng)輕等優(yōu)點(diǎn)。目前相關(guān)產(chǎn)品和復(fù)方有貓爪草膠囊、益肺止咳膠囊、仙魚(yú)湯、養(yǎng)金護(hù)肺湯等包含貓爪草在內(nèi)的抗腫瘤臨床驗(yàn)方。但國(guó)內(nèi)目前僅有貓爪草膠囊一種成藥獲得生產(chǎn)批準(zhǔn),且臨床推廣與應(yīng)用不足?,F(xiàn)就貓爪草抗腫瘤活性成分及抗腫瘤機(jī)制進(jìn)行綜述,以期為貓爪草的后續(xù)研究、新藥開(kāi)發(fā)及臨床應(yīng)用提供參考。 1 主要抗腫瘤活性成分 國(guó)內(nèi)外研究表明貓爪草中含有皂苷類、脂肪酸類、多糖類、醇及酯類、揮發(fā)油類、黃酮類、生物堿及微量元素等成分[9-10],而其抗腫瘤活性成分主要為皂苷類、多糖類、脂肪酸類、醇及酯類中的某些化合物。 1.1 皂苷類 皂苷類化合物是植物界中廣泛分布的一類化合物,是貓爪草發(fā)揮抗癌藥效的重要活性成分之一,在對(duì)多種惡性腫瘤的防治中發(fā)揮著巨大作用。孟祥虎等[11]通過(guò)體外細(xì)胞培養(yǎng)發(fā)現(xiàn),人乳腺癌MCF-7細(xì)胞株經(jīng)100 mg/mL貓爪草皂苷作用2 d后,mfn2抑癌基因表達(dá)水平明顯升高且呈時(shí)間相關(guān),對(duì)乳腺癌MCF-7細(xì)胞的增殖產(chǎn)生顯著地抑制作用。童曄玲等[12]通過(guò)比較貓爪草皂苷與水分別處理對(duì)人非小細(xì)胞肺癌A549裸鼠的作用,發(fā)現(xiàn)貓爪草總皂苷組對(duì)人非小細(xì)胞肺癌A549裸鼠移植瘤的殺傷作用更強(qiáng),與后者相比,其瘤體增長(zhǎng)速度更加遲緩。同時(shí)發(fā)現(xiàn),貓爪草總皂苷可明顯下調(diào)表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)、基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)的陽(yáng)性表達(dá)水平,表明其抑制腫瘤生長(zhǎng)機(jī)制可能是通過(guò)降低瘤體EGFR與(或)MMP-9基因活化水平,從而達(dá)到減慢瘤組織細(xì)胞生長(zhǎng)速度,抑制腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移,提高抑瘤率的目的。 1.2 多糖類 多糖類化合物是貓爪草中含量較高的活性成分之一,具有免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗氧化等作用。研究者發(fā)現(xiàn)在一定范圍內(nèi),貓爪草多糖可呈劑量相關(guān)方式增強(qiáng)小鼠B、T細(xì)胞、脾臟淋巴細(xì)胞的增殖能力,促進(jìn)巨噬細(xì)胞的吞噬功能,激活多種免疫細(xì)胞增殖活性,對(duì)免疫系統(tǒng)發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用;除此之外,貓爪草可有效減少體內(nèi)活性氧自由基的積聚,維持自由基生成代謝的動(dòng)態(tài)平衡,降低惡性腫瘤疾病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[13]。貓爪草多糖可通過(guò)促進(jìn)巨噬細(xì)胞ANA-1增殖能力,提升機(jī)體免疫功能,并調(diào)動(dòng)體內(nèi)巨噬細(xì)胞活性,誘導(dǎo)其產(chǎn)生多種細(xì)胞因子,其中腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和白細(xì)胞介素-6(IL-6)細(xì)胞因子在殺傷腫瘤細(xì)胞方面有其獨(dú)特作用[14]。 1.3 脂肪酸類 王愛(ài)武等[15]通過(guò)使用超臨界流體萃取法對(duì)貓爪草脂肪酸中的化學(xué)成分進(jìn)行了鑒定,發(fā)現(xiàn)其包含多種脂肪酸類成分,包括十六烷酸、癸酸、十六烷酸正丁醇、十八烷酸等,其中十六烷酸含量最高,達(dá)56.98%,為貓爪草脂肪酸的主要活性成分。十六烷酸在體內(nèi)外對(duì)腫瘤壞死因子(TNF-α)有較強(qiáng)的誘生作用,對(duì)肺癌細(xì)胞株A549、宮頸癌細(xì)胞株HeLa均有一定的殺傷效果,是貓爪草抗腫瘤的重要活性成分之一[16]。 1.4 醇及酯類 在腫瘤抑制方面,醇、酯類化合物也有著巨大開(kāi)發(fā)潛力。王愛(ài)武等[17]通過(guò)對(duì)貓爪草中5種不同提取物對(duì)移植性肝癌H22小鼠抗腫瘤作用的療效對(duì)比,發(fā)現(xiàn)氯仿、醋酸乙酯、正丁醇提取物對(duì)癌株存在較好的抑制作用,抑瘤率>30%;水、石油醚提取物抗腫瘤作用則不明顯。同時(shí)發(fā)現(xiàn)正丁醇、氯仿提取物能顯著延長(zhǎng)H22腹水瘤小鼠的生存時(shí)間,延長(zhǎng)率>50%。此外,貓爪草醋酸乙酯提取物對(duì)人T細(xì)胞淋巴瘤有較強(qiáng)的殺傷作用,還可通過(guò)激活多個(gè)caspases誘導(dǎo)caspase-3缺失的人乳腺癌MCF-7細(xì)胞死亡,從而抑制腫瘤的發(fā)生發(fā)展[18]。 2 抗腫瘤機(jī)制 2.1 調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能 機(jī)體免疫系統(tǒng)是抵御腫瘤侵襲的重要防線。在生理?xiàng)l件下,免疫系統(tǒng)對(duì)腫瘤細(xì)胞具有監(jiān)視作用,使惡變細(xì)胞在萌芽狀態(tài)即被識(shí)別、攻擊、甚至消除;當(dāng)機(jī)體免疫監(jiān)視功能異常時(shí),腫瘤細(xì)胞可逃脫機(jī)體對(duì)突變細(xì)胞的有效識(shí)別和特異性殺傷,從而獲得免疫逃逸的能力,促進(jìn)瘤體的發(fā)生增殖[19]。腫瘤免疫療法是通過(guò)活化機(jī)體各種免疫細(xì)胞,激發(fā)和增強(qiáng)機(jī)體免疫系統(tǒng),加強(qiáng)人體自身防御疾病屏障,使腫瘤細(xì)胞無(wú)法躲避免疫系統(tǒng)的監(jiān)視殺傷,恢復(fù)機(jī)體正常的抗腫瘤應(yīng)答反應(yīng),以達(dá)到抑制與消滅瘤組織的目的[20]。鑒于免疫療法在多種惡性腫瘤治療中的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)與良好的臨床效果,近來(lái)年受到了越來(lái)越多臨床工作者的重視。 研究發(fā)現(xiàn),貓爪草多糖能顯著提高巨噬細(xì)胞吞噬功能[21],自然殺傷細(xì)胞功能[22]以及外周血中T淋巴細(xì)胞數(shù)量[23],有效增加機(jī)體抗癌應(yīng)答活性,增強(qiáng)抑制腫瘤的能力。除此之外,貓爪草多糖對(duì)環(huán)磷酰胺所導(dǎo)致的免疫力抑制小鼠有改善作用,其機(jī)制可能是加速溶血素、溶血空斑的形成以及淋巴細(xì)胞的轉(zhuǎn)化,進(jìn)而興奮免疫作用[24]。楊牧之等[25]實(shí)驗(yàn)研究報(bào)道貓爪草多糖可激活小鼠腹腔巨噬細(xì)胞,增強(qiáng)細(xì)胞免疫活力。在100~400 μg/mL濃度內(nèi)細(xì)胞活力顯著增強(qiáng)(P<0.01),對(duì)機(jī)體免疫防御、免疫自穩(wěn)、免疫監(jiān)視功能有明顯的地促進(jìn)作用??梢?jiàn),貓爪草可通過(guò)刺激免疫系統(tǒng),提高機(jī)體免疫功能等途徑發(fā)揮抑制腫瘤細(xì)胞的作用。 2.2 抑制腫瘤生長(zhǎng)增殖 正常情況下,細(xì)胞的增殖和死亡始終保持在一個(gè)相對(duì)平衡的水平;但在致瘤因素的影響下,細(xì)胞基因脫離正常生長(zhǎng)調(diào)控系統(tǒng)的控制,在結(jié)構(gòu)上發(fā)生突變,持續(xù)分裂、異常增生,破壞原有穩(wěn)定狀態(tài),積聚而成瘤體。因此,抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)活性與增殖,促進(jìn)細(xì)胞分化是治療腫瘤的重要舉措。 陳璇等[26]研究表明,貓爪草總皂苷在12.5 μg/mL濃度時(shí)即對(duì)人肝癌HepG2癌株的生長(zhǎng)和集落有顯著抑制作用,并呈劑量相關(guān)關(guān)系,其機(jī)制可能是通過(guò)降低HepG2細(xì)胞株獨(dú)立生存能力來(lái)抑制癌細(xì)胞增殖。此外,倒置顯微鏡下觀察到貓爪草皂苷能使得肝癌HCCLM3及MHCC97-H細(xì)胞株大片脫離、破碎,甚至消亡,進(jìn)一步證明貓爪草皂苷對(duì)肝癌細(xì)胞生長(zhǎng)具有重要的殺傷作用[27]。陳松海[28]將48只H22實(shí)體瘤在體小鼠隨機(jī)分為4組,每組12只,Ⅰ組為模型組,ig等體積生理鹽水;Ⅱ組為環(huán)磷酰胺陽(yáng)性對(duì)照組,ip環(huán)磷酰胺30 mg/(kg·d);Ⅲ、Ⅳ組小鼠分別ig劑量為10、20 mg/(kg·d)的貓爪草總皂苷,給藥干預(yù)3周后處死所有小鼠,發(fā)現(xiàn)貓爪草總皂苷組小鼠腫瘤組織出現(xiàn)空洞,排列更加疏松,實(shí)體瘤質(zhì)量顯著降低,抑瘤率達(dá)38.6%。究其原因可能與貓爪草總皂苷誘導(dǎo)癌細(xì)胞自噬,抑制瘤體生長(zhǎng)增殖有關(guān)。該實(shí)驗(yàn)同時(shí)發(fā)現(xiàn)貓爪草總皂苷可下調(diào)抑凋亡基因Bcl-2表達(dá)、上調(diào)促凋亡基因Bax表達(dá),從而促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡而抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)復(fù)制??梢?jiàn),貓爪草在抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)增殖方面有重要的臨床意義,其可通過(guò)多種途徑實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)抑制作用。 2.3 誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡 細(xì)胞凋亡即機(jī)體為維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài),自主有序地清除由基因控制下的細(xì)胞,是細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中一種正常的生理性死亡現(xiàn)象。腫瘤既是細(xì)胞增殖變異的疾病,也是細(xì)胞凋亡異常的疾病,其發(fā)生機(jī)制為細(xì)胞凋亡受到機(jī)體控制,導(dǎo)致瘤體細(xì)胞生存時(shí)間延長(zhǎng)、死亡率降低、數(shù)目無(wú)限增長(zhǎng)聚集而成腫瘤[29]。 研究表明[30],不同濃度的貓爪草皂苷處理結(jié)腸癌LoVo細(xì)胞后,與單純對(duì)照組相比,鏡下觀察到LoVo細(xì)胞形態(tài)變圓,核固縮,體積縮小;流式細(xì)胞儀(FCM)分析顯示LoVo細(xì)胞發(fā)生周期阻滯,且隨著藥物用量的加大,細(xì)胞凋亡峰越來(lái)越明顯(P<0.001),有良好的量效正相關(guān)。此外,線粒體功能失常是導(dǎo)致細(xì)胞不可逆死亡的重要環(huán)節(jié),貓爪草皂苷能破壞甚至中斷LoVo細(xì)胞內(nèi)線粒體的呼吸鏈,損壞線粒體膜形態(tài)完整性和功能,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的死亡。尹春萍等[31]通過(guò)測(cè)定貓爪草皂苷對(duì)MCF-7細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制率,發(fā)現(xiàn)其可顯著誘導(dǎo)乳腺癌MCF-7細(xì)胞凋亡,總凋亡率為9.78%。童曄玲等[32-33]發(fā)現(xiàn)貓爪草總皂苷通過(guò)將非小細(xì)胞肺癌A549和NCI-H460細(xì)胞阻滯于G0/G1期,改變細(xì)胞周期,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡,對(duì)人非小細(xì)胞肺癌A549和NCI-H460細(xì)胞有較好的殺傷作用,說(shuō)明其體外抗腫瘤作用可能是通過(guò)抑制腫瘤細(xì)胞增殖促使其發(fā)生典型的凋亡變化。 2.4 減少氧化應(yīng)激損傷 自由基是人體內(nèi)的正常代謝產(chǎn)物,具有抗炎、殺菌、抗腫瘤等作用。在正常機(jī)體中,自由基的生成和清除始終保持動(dòng)態(tài)平衡。當(dāng)活性氧自由基聚積過(guò)多,或抗氧化物質(zhì)活性降低時(shí),這種平衡狀態(tài)即被破壞并趨向氧化,這個(gè)過(guò)程稱為氧化應(yīng)激。細(xì)胞,組織,器官等在氧化應(yīng)激的作用下產(chǎn)生損傷,被認(rèn)為是導(dǎo)致衰老和疾病(包括腫瘤)的一個(gè)重要因素[34]。高活性的含氧分子通過(guò)癌基因的激活或抑癌基因的失活在一定程度上推動(dòng)著腫瘤的發(fā)生。另外,氧化應(yīng)激可導(dǎo)致癌細(xì)胞失去正常的接觸抑制力而不斷增殖,促進(jìn)腫瘤新生血管的產(chǎn)生,進(jìn)而加速癌塊的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移[35]。因此,提高抗氧化能力,減少氧化應(yīng)激損傷是預(yù)防和治療腫瘤的一種重要方法。 韓紅霞[36]研究報(bào)道顯示貓爪草多糖可提高D-半乳糖(D-gal)衰老小鼠肝、腎、心等臟器總抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)活性及胸腺指數(shù)、脾指數(shù),降低丙二醛(MDA)水平,促進(jìn)細(xì)胞因子IL-2和TNF-α的分泌,其中以200 mg/mL貓爪草多糖的作用效果最為明顯(P<0.01)。研究證實(shí)貓爪草多糖具有清除OH自由基和抑制O2自由基,提高體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)酶活性,具有維持D-gal衰老小鼠體內(nèi)氧化-抗氧化系統(tǒng)動(dòng)態(tài)平衡的作用。類似研究指出[12],貓爪草多糖對(duì)OH和O2自由基有較強(qiáng)的清除作用,其中貓爪草多糖在濃度800 mg/mL時(shí),對(duì)O2自由基清除率高達(dá)95.39%,且呈良好量效關(guān)系。喬新榮等[37]從貓爪草莖中分離出RRT-P2內(nèi)生真菌,并對(duì)其抗氧化活性進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)8 mg/mL的RRT-P2菌株可最大化清除DPPH自由基。貓爪草具有的抗氧化作用是其抑制癌細(xì)胞的方式之一,但相對(duì)其他抗腫瘤機(jī)制的研究,目前關(guān)于貓爪草如何通過(guò)抗氧化途徑而實(shí)現(xiàn)抗腫瘤作用的系統(tǒng)研究相對(duì)較少。 3 結(jié)語(yǔ) 中藥貓爪草在抗腫瘤方面療效顯著,對(duì)其提取部位及有效成分抗癌機(jī)制亦取得一定進(jìn)展。藥理研究發(fā)現(xiàn)貓爪草主要抗腫瘤活性成分為皂苷類、多糖類、脂肪酸類、醇及酯類中的某些化合物,這些化學(xué)成分可以通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能、抑制腫瘤生長(zhǎng)增殖、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡、減少氧化應(yīng)激損傷等途徑起到對(duì)多種惡性腫瘤的防治作用,具有多成分、多途徑、多效應(yīng)的特點(diǎn)。 對(duì)于貓爪草抗腫瘤研究目前大部分局限在體外細(xì)胞研究水平,而體外實(shí)驗(yàn)與實(shí)際臨床腫瘤模型有所不同,故應(yīng)加強(qiáng)貓爪草對(duì)實(shí)際臨床抗腫瘤試驗(yàn)的探索。查閱相關(guān)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn),發(fā)現(xiàn)目前僅有貓爪草膠囊一種劑型獲生產(chǎn)使用,抗癌新藥研發(fā)工作仍十分滯后。在未來(lái)研究中,需要多中心大樣本的臨床試驗(yàn)支持,以對(duì)中藥貓爪草抗腫瘤活性成分及抗腫瘤機(jī)制進(jìn)行更加系統(tǒng)深入的認(rèn)識(shí)。綜上所述,貓爪草抗腫瘤作用具有良好的實(shí)驗(yàn)研究及臨床開(kāi)發(fā)潛能,值得科研及臨床工作者進(jìn)一步深入探索與利用。 參考文獻(xiàn)(略) 來(lái) 源:楊金偉,張瑩.貓爪草提取部位及有效成分抗腫瘤作用的研究進(jìn)展 [J]. 藥物評(píng)價(jià)研究, 2021, 44(2): 446- 451.
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