金丝桃苷抗肿瘤和免疫调节作用的研究进展

代培培(综述)，陈剑群(审校)

(1.徐州医学院，江苏 徐州 221002； 2.徐州医学院附属医院消化内科，江苏 徐州 221002)

金丝桃苷属黄酮类化合物，又名槲皮素-3-O-β-D-吡喃半乳糖苷，广泛存在于滕黄科、豆科、杜鹃花科和卫矛科等多种植物中，其毒性小，具有保护心血管系统、保护胃黏膜、抗炎等多种药理活性[1]。目前，国内外对金丝桃苷的抗肿瘤作用和免疫调节功能的研究报道较少，仅数篇文献报道金丝桃苷具有抗肺腺癌细胞、结肠癌细胞、前列腺癌细胞、胃癌细胞等肿瘤细胞的作用，同时具有促进淋巴细胞增殖、增强淋巴细胞吞噬功能、抗体产生、细胞因子释放等免疫调节作用。现就金丝桃苷抗肿瘤和免疫调节的作用及其机制予以综述。

1 金丝桃苷抗肿瘤作用及机制

1.1抗肿瘤作用 方威等[2]从啤酒花茎叶不同部位提取抗肿瘤活性成分并对其活性成分进行体外抗肺腺癌细胞系A594和肝癌细胞系HepG2的实验及活性成分鉴定，结果证明所提取的活性成分之一金丝桃苷对两种肿瘤细胞的生长具有明显的剂量依赖性抑制作用。白花蛇舌草的提取物中含有槲皮素-3-O-β-D-吡喃半乳糖苷[3],王赞滔等[4]的研究揭示，白花蛇舌草提取物对胃癌细胞BGC823具有明显的抑制作用并呈剂量依赖性。杨莉等[5]研究表明，金丝桃苷在100 mg/L对小鼠肺腺癌细胞LA795的抑制率较高。王丽敏等[6]的研究表明，金丝桃苷对S180荷瘤鼠具有很好的抑瘤效果，且抑瘤效果有良好的剂量依赖性，其中金丝桃苷6.0 mg/kg组的抑瘤率最高,达到62.93%；对结肠癌细胞株HCT8异种移植瘤小鼠表现出明显的抑瘤作用，当剂量为6.0 mg/kg时，抑瘤率可达到65.04%，并且研究发现金丝桃苷体外可抑制人肺腺癌细胞A549、结肠癌细胞株HCT8、人前列腺癌细胞PC3的增殖，在0.625～20 mg/L的范围内具有明显的剂量和时间依赖性，人肺腺癌细胞A549及结肠癌细胞株HCT8对金丝桃苷的敏感性最高[7]。

1.2作用机制

1.2.1钙离子相关的线粒体通路 线粒体在细胞凋亡过程中扮演重要角色，其诱导凋亡途径主要与线粒体膜通透性转运孔的开放有关[8]。研究发现,线粒体内钙离子超载可诱导线粒体膜通透性转运孔开放[9]，最终导致细胞色素C和凋亡诱导因子等蛋白从线粒体释放到细胞质中[10],细胞色素C在ATP或dATP的共同作用进一步激活效应胱天蛋白酶(caspase)-7和caspase-3，启动caspase级联反应，最终引发细胞凋亡[9]。升高胞质内的钙离子水平，可激活高钙蛋白酶活性，同时导致胞质的caspase-7转移到内质网表面，由此激活内质网膜上的caspase-12，继而激活caspase-9，启动caspase级联反应，引发细胞凋亡[11]。以上研究表明，Ca2+可通过线粒体途径和内质网途径启动caspase级联反应，引发细胞凋亡。有研究报道，金丝桃苷可通过Ca2+相关的线粒体凋亡途径而诱导子宫内膜癌细胞RL952的凋亡[12]。

1.2.2caspase途径诱导细胞凋亡 越来越多的实验证实，天冬酰胺特异酶切的caspase在细胞凋亡调节过程中起关键作用[13]。根据caspase结构同源性、功能和底物特异性的不同，分为三大类：凋亡启动组，包括caspase-2、-8、-9和-10，通过自身活化启动凋亡并调节效应型caspase；凋亡执行组，包括caspase-3、-6和-7等，能分解细胞蛋白，执行凋亡；炎性反应组，包括caspase-1、-4、-5、-11、-12、-13和-14等，其活化与炎性因子的合成有关[14]。活化的caspase-8和caspase-9被认为是凋亡的起始者去水解活化caspase-3，而后者则裂解相应的底物，如DNA修复酶等。caspase-3还能水解caspase激活的DNA酶抑制剂/caspase激活的脱氧核糖核酸酶复合物，促进DNA的降解[15-16]。王丽敏等[17]研究发现，金丝桃苷通过激活caspase-3和caspase-8而诱导结肠癌细胞株HTC8凋亡。

1.2.3阻滞细胞周期 细胞周期指从细胞分裂结束开始到下次细胞分裂结束为止的过程。细胞周期是由一系列的调控机制所调节的，包括周期蛋白、周期蛋白依赖性激酶(cyclin dependent kinase，CDKs)、CDK抑制剂，以确保细胞周期严格有序地交替和各时相依次有序变更[18]。其中，CDK是调控网络的核心，细胞周期蛋白对CDK具有正性调控作用，CDK抑制因子有负调控作用，它们共同构成了细胞周期调控的分子基础[19]。在正常的细胞周期中，CDK4与CDK6通过与周期蛋白D形成复合物调控G1期；CDK2分别通过与周期蛋白E和周期蛋白A作用调控S期和G2期；CDK1则是分别与周期蛋白A和周期蛋白B结合调控G2期和M期[20]。研究发现,金丝桃苷通过将结肠癌细胞株HTC8阻滞在G2/M期，诱导结肠癌细胞株HTC8凋亡[17]。

1.2.4其他 近年来，很多研究已证实肿瘤细胞可以通过对负责细胞生长和凋亡的细胞信息转导通路进行调控，如蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)、核因子κB(nuclear factor kappa B，NF-κB)通路，而获得对化疗药物的抵抗力[21-25],下调NF-κB能够增强肿瘤细胞对传统治疗方法的敏感性[26]。白花蛇舌草的提取物中含有槲皮素-3-O-β-D-吡喃半乳糖苷[3]，用加有白花蛇舌草的方剂乙醇提取物作用于对长春新碱耐药的胃腺癌细胞SGC7901可在一定程度上逆转其耐药性[27]，其作用机制可能是通过下调NF-κB，增强肿瘤细胞对传统治疗方法的敏感性，但需实验验证。

2 金丝桃苷的免疫调节作用及机制

2.1免疫调节作用 高艳艳等[28]研究发现，一定浓度的白花蛇舌草提取物可以明显促进鸡血淋巴细胞的增殖。一些动物实验研究也显示，白花蛇舌草提取物可提高自然杀伤细胞的杀伤活性、增强巨噬细胞及单核细胞的吞噬功能、刺激脾脏淋巴细胞的增殖、增加机体抗体的生成量等[29-30]。黄凯等[31]的研究表明，金丝桃苷对正常小鼠的非特异性免疫、体液免疫和细胞免疫功能具有增强作用，体内实验结果表明金丝桃苷低剂量组(12.5 mg/kg)可显著提高小鼠碳廓清指数k，金丝桃苷中、低剂量组(25、12.5 mg/kg)可明显提高小鼠吞噬指数a，增强正常小鼠巨噬细胞的吞噬功能，金丝桃苷高、中、低剂量组(50、25、12.5 mg/kg)能明显地促进鸡红细胞致敏小鼠溶血素的生成；体外实验结果表明金丝桃苷高、中、低剂量组(500、250、125 mg/L)对淋巴细胞增殖均有促进作用，并有剂量依赖性。顾立刚等[32]研究发现，金丝桃苷体内剂量在50 mg/kg时对小鼠脾脏T/B淋巴细胞的增殖和腹腔巨噬细胞的吞噬功能具有明显的增强作用，而在150 mg/kg、300 mg/kg作用不明显，甚至呈抑制作用；金丝桃苷体外剂量50～3.13 mg/L时对小鼠脾脏T/B淋巴细胞的增殖反应具有剂量依赖性，并可增强T淋巴细胞产生白细胞介素2，且具有剂量依赖性，金丝桃苷浓度在6.25 mg/L时对小鼠腹腔巨噬细胞吞噬中性红能力具有显著的增加作用，浓度为12.5 mg/L以上时对腹腔巨噬细胞吞噬功能无明显增强作用；金丝桃苷水平在12.5～3.12 mg/L时对小鼠腹腔巨噬细胞释放一氧化氮的能力具有显著的增加作用。

2.2作用机制

2.2.1NF-κB通路 NF-κB是一种具有多项转录调节作用的蛋白质。NF-κB信号转导途径参与应激反应和免疫细胞活化、增殖、分化、凋亡及肿瘤形成等相关的400多种基因转录的调控[33]。Desmet等[34]的研究显示，选择性阻断呼吸道免疫细胞NF-κB通路能够抑制实验动物哮喘急性发作。由于哮喘主要由细胞免疫异常和体液免疫异常引起，可以推断激活NF-κB通路可增强免疫反应，但需实验验证。Geng等[35]的研究显示，金丝桃苷25 mg/L或50 mg/L可明显促进辅助性T1细胞的效应细胞因子释放。Kim等[36]报道，金丝桃苷可通过抑制NF-κB的活化和NF-κB抑制剂的降解而抑制小鼠腹腔巨噬细胞肿瘤坏死因子、白细胞介素6和一氧化氮的产生，提示激活NF-κB可能促进小鼠腹腔巨噬细胞细胞因子的释放。

2.2.2磷脂酰肌醇3-激酶/Akt信号通路 磷脂酰肌醇3-激酶(phosphoinositide3-kinase，PI3K)/Akt通路广泛存在于细胞中，是参与细胞生长、增殖、分化调节的信号转导通路。PI3K/Akt信号通路通过促进转录因子cAMP反应元件结合蛋白的活化，上调Bcl-2家族分子的表达[37-39]，使Bax的Ser184残基磷酸化而失活、抑制caspase家族成员的活化、抑制线粒体释放细胞色素C及凋亡因子、活化转录因子NF-κB等促进细胞增殖[40]。Zeng等[41]的研究证明，金丝桃苷能激活PI3K/Akt信号通路，从而抑制Bad、Bcl(xL)的交互作用，但不抑制Bad、Bcl-2的交互作用；金丝桃苷能抑制线粒体依赖的下游caspase介导的凋亡途径。

3 结 语

一定浓度的金丝桃苷能显著抑制肺腺癌细胞、结肠癌细胞、前列腺癌细胞、肝癌细胞、子宫内膜癌细胞的增殖并诱导其凋亡，其中抗结肠癌细胞和子宫内膜癌细胞的作用机制包括阻滞细胞周期、Ca2+相关的线粒体凋亡途径、caspase介导的细胞凋亡；一定浓度的金丝桃苷具有促进细胞因子(干扰素、肿瘤坏死因子、白细胞介素6等)的生成、增强巨噬细胞的吞噬功能、促进淋巴细胞的增殖分化、促进抗体产生等免疫调节作用。因此，金丝桃苷能否通过免疫调节作用增强免疫细胞杀伤肿瘤的作用及机制有待研究。

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