熊果酸的抗肿瘤活性及作用机理研究进展

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(中州大学化工食品学院，河南 郑州 450044)

熊果酸(Ursolic acid, UA)，又名乌索酸、乌苏酸、α-香树脂醇，是一种弱酸性五环三萜类化合物，是多种天然产物的功能成分。熊果酸纯品为白色针状结晶(乙醇中结晶)，味苦，其基本骨架是多氧蒎的五环母核。化学名(3β)-3-Hydroxyurs-12-en-28-oic acid，分子式C30H48O3，相对分子质量456.68，熔点285～291℃，易溶于二氧六环、吡啶，可溶于甲醇、乙醇、丁醇、丁酮，略溶于丙酮，微溶于苯、氯仿、乙醚，不溶于水和石油醚[1,2]。UA在自然界分布较广，如在陆英、枇杷叶、熊果、女贞子、山楂、车前草、夏枯草、白花蛇舌草等植物中以游离形式或与糖结合成甙存在。熊果酸具有多种生物活性，日本等国已经将其作为天然抗氧化剂应用于食品中[3～14]。长久以来，熊果酸作为待开发的抗炎和降血脂的药物，在临床前动物实验中表现突出。近年来，熊果酸的抗肿瘤活性成为最受关注的研究方向。作者简要介绍了熊果酸的生物活性及其应用前景，着重论述了熊果酸的抗肿瘤活性及其作用机理的研究进展，并探讨了其今后的发展方向。

1 熊果酸的生物活性及其应用前景

熊果酸资源广，毒性低，具有广泛的生物活性，尤其在抗肿瘤、抗氧化、抗炎、保肝、降血脂等方面作用显著。近年来发现，熊果酸不仅对多种致肿瘤、促肿瘤物有抵抗作用，而且能抑制多种恶性肿瘤细胞的生长。同时，熊果酸及其衍生物还对病毒具有抑制活性。因此，熊果酸的药理学活性越来越引起药物专家们的关注，随着研究的不断深入，其在临床中的应用越来越广泛[15～17]。此外，熊果酸还具有抗疟作用，能使疟原虫的增殖明显减少；具有降血压、抗高血脂、促利尿和降血糖等作用；对精子具有一定的毒性，可作为避孕药。在抗肿瘤保健食品和饮料、护发素和头发生长剂等方面也有一定的应用。可以预见，熊果酸很有希望成为有前途的抗肿瘤、抗病毒性肝炎药物，亦将广泛应用于保健和美容护肤产品，熊果酸开发、利用的前景十分广阔。

2 熊果酸的抗肿瘤活性作用

肿瘤的形成是多因素、多步骤和多基因突变的过程，已知许多化学致肿瘤物能诱发和促进肿瘤形成，而熊果酸对肿瘤的形成却有预防和抑制作用。

2.1 细胞毒作用

抗肿瘤活性是熊果酸最主要的药理作用。研究表明，熊果酸对小鼠S180肿瘤具有明显抑制生长作用，能抑制白血病细胞HL-60[18～20]、人红白血病细胞系细胞K562[21]和人舌鳞肿瘤细胞TSCCa等细胞增殖[22]，对T细胞淋巴瘤Jurkat具有明显的抗肿瘤活性[23]。Lee等[24]用熊果酸进行了6种肿瘤细胞系的细胞毒实验，结果表明熊果酸对白血病细胞P-388和L-1210、人肺腺肿瘤细胞A-549有显著的细胞毒作用，其ED50均小于4 mg·L-1。熊果酸对肿瘤细胞KB、人结肠肿瘤细胞HCT-8、乳腺肿瘤细胞MCF-7和CCRF-CEM同样具有细胞毒作用[25]。

熊果酸对人肿瘤细胞A431增殖的抑制作用呈明显的时间和剂量依赖性，这种抑制作用在停药以后能部分逆转。熊果酸长时间作用于细胞可表现出细胞毒和抑制细胞生长的双重作用[26～32]。熊果酸对酪氨酸激酶的抑制同样呈剂量依赖性。

Lee等[33]认为，熊果酸能使肿瘤在生长、氧消耗及肿瘤间质液压方面发生改变。通过MTT法促克隆和生长延迟实验发现，熊果酸抑制肿瘤作用明显。用Clark电极室测定发现，熊果酸能降低细胞耗氧量。FsaⅡ细胞在熊果酸100 mg·kg-1的剂量下，其生长状态被显著抑制，熊果酸诱导的细胞凋亡也显著增加。

熊果酸能抑制人类克隆肿瘤细胞系HCTI5。将HCTI5细胞用熊果酸进行处理，光镜下发现许多细胞都开始退化，细胞的繁殖能力显著下降。在24～72 h期间，死亡细胞的数量明显增加，大部分细胞在72 h死亡，而空白对照组的细胞仍以几何方式增殖。熊果酸的细胞毒性比较强，可使细胞停滞于G0/G1期，并且使S期的细胞数量逐渐减少，但没有细胞碎片出现。故认为熊果酸的抗肿瘤作用是通过阻滞细胞周期来实现的[34～39]。

2.2 抗血管形成作用

新生毛细血管的形成(血管再生)可以发生在生理和病理状态下，如胚胎发生、伤口愈合、炎症和增生[40～43]。与肿瘤有关的血管再生包括：肿瘤的血管再生因子刺激内皮细胞，促使毛细血管基底膜的局部降解，血管内皮细胞移向肿瘤周围组织，同时血管内皮细胞开始DNA合成和有丝分裂，从而形成新的毛细血管。事实证明，血管再生是实体瘤的增长和转移灶形成的重要因素[26]。因此，抑制血管生成可以达到控制肿瘤生长和转移的目的。研究结果表明，熊果酸对体外血管生成具有抑制作用，是很强的血管生成抑制剂，有效浓度为4 nmol·egg-1，ID50为10 nmol·egg-1。该浓度下无细胞毒作用，熊果酸抑制血管内皮细胞增殖的ID50为5 nmol·L-1。用20%胎牛血清的培养液使VEC呈指数生长状态，而增殖期VEC具有增殖、迁移及小血管形成功能，137.06～1096.5 μmol·L-1的熊果酸对VEC增殖具有抑制作用，并有剂量依赖性[28，44，45]。

3 熊果酸抗肿瘤形成作用机理

3.1 抑制肿瘤的形成

熊果酸能抗DNA突变、抑制肿瘤变的启动。Ames实验研究发现，熊果酸能对抗致肿瘤物如苯并芘[B(a)P]、黄曲霉素诱发的基因突变。

熊果酸具有抗诱变和抗促肿瘤作用。Guevara等[46]研究表明熊果酸能使诱变剂所致的多染色质的微核红细胞数减少76%。Ohigaschi等[47]研究表明熊果酸对佛波酯(TPA)诱导Raji细胞BVEA活化有抑制作用，其程度与维甲酸几乎相同，Raji细胞存活率较经维甲酸处理组的要高，其机制是有效阻断TPA与受体结合后的环节发挥作用。Huang等[48]发现熊果酸能明显抑制TPA对二甲基苯并蒽(DMBA)诱发的小鼠皮肤肿瘤的促肿瘤作用，其机制是TPA能诱导表皮鸟氨酸脱羧酶(ODC)活性增强，熊果酸能抑制上述环节，从而引起多胺枯竭，生长受抑制，使细胞积聚在G1期，并出现分化。

熊果酸具有抗氧化作用。活性氧自由基与肿瘤的发生发展密切相关，Balanehru等[4]研究表明熊果酸有较强的抗氧化作用和捕获·O2-自由基的能力，在肝微粒体和P450单胺氧化酶系中均对脂质的过氧化有较强的抑制作用。Subbaramiah等[35]研究表明，熊果酸能抑制人乳腺上皮细胞中环氧化酶-2的转录，也由此抑制前列腺素E-2的生成。

3.2 肿瘤逆转作用及抗侵袭性

肿瘤是一类生长失控、分化差或未分化的疾病。肿瘤逆转指恶性肿瘤在某些体内外分化诱导剂存在的条件下，重新分化而向正常方向逆转的现象。Lee等[49]治疗肿瘤的新途径是诱导肿瘤细胞分化成为良性或正常细胞，报道7.5 μmol·L-1的熊果酸可以诱导P9畸胎瘤细胞成为内胚层细胞，并且引起与其分化有关的IV型胶原及维甲酸受体表达增加，且能导致MI细胞分化成为巨噬细胞，以诱导肿瘤细胞分化成正常细胞，可能因熊果酸结构类似于糖皮质激素，可通过与GS-R受体或类似的核受体结合发挥作用。Cha等对侵袭性最强的人纤维瘤细胞HT1080进行研究，结果表明熊果酸能降低基质金属酶9(MMP-9)基因的表达从而对抗人纤维瘤细胞HT1080的侵袭性。

3.3 诱导肿瘤细胞凋亡

细胞凋亡(Apoptosis)是受基因调控的一种主动性细胞自杀过程，它与肿瘤的发生、发展和消退关系密切，具有独特的生化和形态特征。Baek等[50]研究表明，熊果酸能显著抑制人白血病细胞HL60的增殖，诱导HL60细胞凋亡，具有浓度依赖性。熊果酸可促进肿瘤细胞内Ca2+释放，而Ca2+释放阻滞剂及细胞内Ca2+螯合剂能显著降低熊果酸的上述作用。

3.4 增强免疫功能

熊果酸能使小鼠的巨噬细胞吞噬功能显著提高，体内实验表明熊果酸会明显增强机体免疫功能。You等[51]研究发现熊果酸能诱导小鼠静息巨噬细胞释放更多NO、TNF-α，并呈剂量依赖性，这是通过核因子κB(NF-κB)复合物介导，使一氧化氮合成酶(iNOS)及TNF-α的mRNA水平提高，从而上调(iNOS)和TNF-α的表达，增加NO、TNF-α的产生，增强抗肿瘤活性。Hsu等[52]先给小鼠腹腔内注射熊果酸，30 min后再以亚致死量全身照射4 Gy，结果显示熊果酸能通过植物血凝素的介导，加强照射后脾母细胞化的反应，使效应T淋巴细胞、效应B淋巴细胞大量增多，加强外周血细胞的作用，从而减轻放射后造血组织的损伤。

4 结语

熊果酸在自然界中分布广泛，资源丰富，具有很好的抑制肿瘤生长的作用并且毒副作用小，开发应用前景广阔，但是动物体内熊果酸生物利用度较低，需通过化学修饰的方法，进一步提高熊果酸的抗癌活性和生物利用度。熊果酸有望成为一种高效低毒的抗肿瘤新药。

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