荜茇酰胺药理学作用机制及研究进展

李连健 综述，陈春雷 审校

(广东医学院，广东 湛江 524000)

荜茇酰胺药理学作用机制及研究进展

李连健 综述，陈春雷 审校

(广东医学院，广东 湛江 524000)

荜茇酰胺属一种有多种药理学作用的生物碱类化合物，其具有抗恶性肿瘤、抗血小板凝集、调节血脂代谢、抗帕金森病、促进黑色素细胞增殖、抗炎、抗真菌等作用，而对正常的细胞、组织、器官无明显的毒副作用。本文对其在各种疾病的药理学机制的研究进展进行综述。

荜茇酰胺；抗恶性肿瘤；抗血小板；降血脂；进展

荜茇酰胺(Piperlongumine)又称荜茇明碱，属生物碱类化合物。最初分离自胡椒科植物荜茇(Piper longum Linn)的根，在长柄胡椒及瘤突胡椒等的根中也含有其成分。随着对荜茇酰胺的深入研究，发现荜茇酰胺具有多种药理学作用。荜茇酰胺能够杀伤多种肿瘤细胞[1]，如胶质母细胞瘤、伯基特淋巴瘤、结肠癌、卵巢瘤、前列腺癌、乳腺癌、白血病、肝癌等恶性肿瘤。同时也具有抗血小板凝集、降血脂、抗动脉粥样硬化、抗炎、抗帕金森病、促进黑色素细胞增殖、镇痛、抗真菌等作用，而对正常的细胞、组织、器官无明显的毒副作用。本文对其在各种疾病的药理学机制的研究进展进行综述。

1 抗肿瘤

1.1 胶质母细胞瘤(GBM) 研究表明，荜茇酰胺能够通过依赖JNK，P38激活活性氧(ROS)选择性杀伤胶质母细胞瘤细胞。Liu等[2]通过实验研究表明，荜茇酰胺干预LN229、U87胶质母细胞瘤细胞，在荧光显微镜下显示ROS水平明显增高，而谷胱甘肽含量明显降低。在N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)和荜茇酰胺同时对其进行干预时(PL+NAC)，细胞内ROS水平明显降低，而谷胱甘肽的水平明显升高。结果表明荜茇酰胺显著提高LN229、U87胶质母细胞瘤中的ROS水平而减少谷胱甘肽的水平。而氧化抑制剂N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)能彻底扭转荜茇酰胺诱导的ROS的积累，抑制了LN229、U87细胞的凋亡。经研究还表明荜茇酰胺干预后p-JNK在LN229细胞中明显降低，而p-P38在LN229细胞中却无明显降低，而在U87细胞中明显降低。出现这种结果可能时因为细胞系的不同造成的。在经过JNK、P38异性抑制剂SB2038、SP600125和荜茇酰胺同时进行干预时JNK、P38水平明显降低。所以这个实验证实了PL能有效地通过ROS介导的P38和JNK通路诱导胶质母细胞瘤的凋亡。

1.2 Burkitt淋巴瘤 Han等[3]研究了荜茇酰胺对Burkitt淋巴瘤的抗肿瘤作用。实验发现低浓度的荜茇酰胺能有效地抑制EBV+、EBV-两种Burkitt淋巴瘤细胞系的细胞的增殖，而且荜茇酰胺有效地杀伤Burkitt淋巴瘤细胞具有浓度依赖性，但对正常的淋巴细胞无明显的细胞毒性，EMSA实验显示荜茇酰胺能减弱NF-kB、MYC的活性。实验显示E2F1，MYB的表达分别下降3倍、7倍，相反，GADD45B的表达却明显增高。编码凋亡蛋白的BAX和BIM，抗凋亡蛋白BCL-2、BCL-XL都无明显的改变。Burkitt淋巴瘤细胞经荜茇酰胺干预后，EBV细胞中LMP-1(NF-Kb的活化剂)的表达明显降低。表明荜茇酰胺对Burkitt淋巴瘤的抗肿瘤作用是通过抑制NF-Kb、MYB通路杀伤Burkitt淋巴瘤细胞。

1.3 结肠癌 Randhawa等[4]研究发现荜茇酰胺能有效地诱导结肠癌细胞的凋亡，而在荜茇酰胺浓度在10 μmol/L以下时对正常的结肠黏膜细胞无明显的细胞毒副作用。实验中荜茇酰胺明显抑制结肠癌细胞HT-29、HCT116的增殖。在荜茇酰胺干预下P-PERK的表达明显增加，而同时加入MEK阻滞剂U0126和荜茇酰胺处理后，ERK的蛋白表达明显降低。荜茇酰胺能降低HT-29细胞60%的活力，而同时加入U0126和荜茇酰胺的HT-29细胞较只用荜茇酰胺处理的细胞活力增加25%。所以，荜茇酰胺是通过ERK通路诱导结肠癌细胞的凋亡。

1.4 卵巢癌 Gong等[5]研究发现荜茇酰胺诱导卵巢癌细胞的凋亡，并协同顺铂、紫杉醇诱导细胞的凋亡。用荜茇酰胺干预三种卵巢癌细胞系A2708、OVCAR3、SKOV3和人胚胎干细胞系HEK293T，结果显示荜茇酰胺对前三种细胞具有明显的抑制作用，而对HEK239T无明显的作用。OVCAR3细胞在进行荜茇酰胺干预后，结果显示荜茇酰胺明显地诱导了细胞的凋亡。其抑制细胞生长主要是使细胞停留在G2/M期。细胞中C-PARP蛋白水平增加，并具有时间和浓度依赖性。实验中细胞内的ROS水平明显升高。对OVCAR3细胞进行荜茇酰胺和NAC同时进行干预，细胞凋亡减弱；细胞中C-PARP蛋白水平较只用荜茇酰胺干预的细胞内细胞中C-PARP蛋白水平明显降低。荜茇酰胺同时和顺铂、紫杉醇干预OVCAR3细胞，结果显示荜茇酰胺、顺铂、紫杉醇对OVCAR3细胞具有协同地抑制作用。

1.5 前列腺癌 在先前的研究中已证实，在前列腺癌中NF-κB的活性随着激素依赖性或转移性的增高而增强。Ginzburg等[6]研究中发现荜茇酰胺是通过NF-κB路径对雄性激素非依赖性前列腺癌细胞起作用的。在研究中，NF-κB的活性随着荜茇酰胺作用浓度的增加而下调，并伴随着p50、p65亚基的减少和IL-6、IL-8、MMP-9和ICAM-1表达的减少，细胞的粘附和侵袭能力也减弱。Gdovine等[7]的研究中，雄性激素受体作为前列腺癌的预防和治疗的标志物，而荜茇酰胺是通过调节ROS依赖的蛋白酶体来减少雄性激素受体蛋白表达的水平。此外，荜茇酰胺能够有效地消耗雄性激素受体配体的结合域来抑制AR的活性。结果表明，低浓度的荜茇酰胺能够有效地消耗前列腺癌中的AR，同时抑制抑制AR的转录和增殖。

1.6 乳腺癌 在早前的研究中发现突变的PI3K/Akt与三阴性乳腺癌紧密相关。Shrivastava等[8]的研究中发现荜茇酰胺对三阴性乳腺癌癌细胞的抑制具有浓度和时间依赖性。荜茇酰胺使三阴性乳腺癌癌细胞停滞在G0/G1期，通过下调NF-kB通路来激活线粒体的凋亡途径。胰岛素上调PI3K和下游的细胞标志物Akt、mTOR,再经荜茇酰胺处理后总Akt水平回到原来水平。荜茇酰胺在三阴性乳腺癌中还降低P-Akt、P7OS6K1、4E-BP1、CD1、Bcl-2、P53的表达，而增加Bax-2、细胞色素C的表达。细胞中ROS水平上调，氧化抑制剂N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)彻底扭转荜茇酰胺诱导的ROS的积累。所以荜茇酰胺是通过PI3K/Akt/mTOR途径诱导细胞凋亡蛋白来抑制三阴性乳腺癌。在研究中，荜茇酰胺抑制乳腺癌贴壁和非贴壁细胞的生长，增加磷酸化Stat3或总Stat3，从而诱导乳腺癌细胞的凋亡。荜茇酰胺抑制乳腺癌细胞的核转位，抑制配体的诱导及Stat3的磷酸化以及多个Stat3调节基因的表达。研究表明，荜茇酰胺直接抑制了Stat3与磷酸化肽配基的蛋白结合。

1.7 白血病 实验研究中发现，CD34AML细胞经荜茇酰胺处理后，细胞中还原型谷胱甘肽水平明显降低，而氧化型谷胱甘肽水平升高。说明荜茇酰胺是通过调节细胞中谷胱甘肽的新陈代谢来抑制白血病细胞。Pei等[9]研究中发现荜茇酰胺对白血病细胞HL-60有明显的抑制作用。

1.8 恶性间叶肿瘤 在Bezerra等[10]实验中发现荜茇酰胺对恶性间叶肿瘤180具有明显的抑制作用。

1.9 恶性黑色素瘤 Kim等[11]实验中研究发现，在黑色素瘤B16细胞中，荜茇酰胺能够抑制因α-黑色素刺激激素(α-MSH)、3-乙丁基-1-甲基黄嘌呤或原卟啉的刺激而产生的黑色素。荜茇酰胺不是通过抑制酪氨酸酶催化活性而是通过抑制酪氨酸酶mRNA的表达来产生作用。荜茇酰胺对α-MSH的作用是通过调节cAMP作用原件对cAMP应答元件结合蛋白反过来调节转录因子(酪氨酸酶启动子)的表达信号来起作用的。

1.10 肝癌 在Ryu等[12]的研究中，荜茇酰胺对Hep G2细胞有明显的细胞毒作用，荜茇酰胺能够通过上调Hep G2细胞中AMPK的活性，即细胞中CoA羧化酶的磷酸化和失活来上调Hep G2细胞中AMPK的活性，从而对Hep G2细胞产生细胞毒性。

2 调节血脂代谢、抗血小板凝集

2.1 降血脂、抗动脉粥样硬化 Jin等[13]研究表明，荜茇酰胺能显著降低血清中总胆固醇，轻度降低血清中甘油三酸脂。荜茇酰胺能调节血清中总胆固醇、甘油三酸脂和高密度脂蛋白，对低密度脂蛋白也有轻度的降低。荜茇酰胺能够调节多种脂质参数，是一种潜在的降血脂药物。Son等[14]的研究中，荜茇酰胺能明显降低动脉粥样硬化斑块的形成以及细胞增殖和NF-κB的激活。能抑制平滑肌细胞的迁移和血小板源性生长因子(PDGF)诱导的细胞增殖。在动脉粥样硬化中，荜茇酰胺的抑制作用由PDGF-BB诱导的PDGF受体激活及下调信号的表达，如抑制磷脂酶C-1，激活酶1、2，Akt的表达来实现的。

2.2 抗血小板 Park等[15]的研究中发现了荜茇酰胺潜在的抗血小板作用。在研究中荜茇酰胺通过诱导胶原蛋白、花生四烯酸和血小板凝血因子而不是诱导凝血酶来抑制兔血中血小板的聚集。

3 抗帕金森病

Liu等[16]在荜茇酰胺对帕金森病的研究中发现，荜茇酰胺能够改善运动功能障碍和减少多巴胺耗竭。荜茇酰胺能够通过血脑屏障，诱导1-甲基-4-苯基1，2，3，6-四氢吡啶的减少，改善小鼠的运动功能障碍和减少多巴胺的消耗。

4 血管屏障作用、抗炎及改善狼疮性肾炎

在Ku等[17]的研究中，荜茇酰胺抑制HMGB1和人内皮细胞HMGB1依赖性炎症反应下调的释放。也抑制了HMGB1介导的通透性和白细胞迁移。此外，荜茇酰胺还减少HMGB1和败血症有关的死亡率的CLP诱导释放。

在Lee等[18]研究中，荜茇酰胺能够减少由脂多糖引起的血管屏障破坏而引起的渗透性增强，在实验中，脂多糖使血管渗透性增强，而荜茇酰胺能明显减少血管的渗透性，能使模型中上调的TLR4的表达、P-P38明显下降，而对正常的细胞的生存无明显的影响。荜茇酰胺作用于炎症模型后，血管内皮细胞中VCAM-1、ICAM-1、E-selectin的表达明显降低，并具有浓度依赖性；荜茇酰胺能够抑制细胞中促炎因子TNF-α、IL-6，和细胞中NF-κB、ERK1/2、p65的表达。在实验中荜茇酰胺还能减少因炎症而引起的死亡率。

在荜茇酰胺对狼疮性肾炎MRL-Fas(lpr)雌性小鼠的研究中，Yao等[19]发现荜茇酰胺能显著降低小鼠的蛋白尿，抑制狼疮性肾炎的进展，并提高了小鼠的存活率。在研究中，小鼠的致肾炎物质抗-dsDNA抗体、IL-6、IL-17、IL-23、TNF-α水平降低。小鼠的Th17水平降低，调节T细胞增高。研究表明荜茇酰胺是通过抑制Th17细胞，增强调节性T细胞的活性并抑制JAK/STAT3的活化通路来缓解狼疮性肾炎。

5 其 他

5.1 抗真菌作用 在Lee等[20]的研究中，荜茇酰胺对4种赭曲霉素的生物合成产生影响，明显抑制了4种菌株中OTA的产生，抑制作用发生在OTA的合成过程中聚酮合成的步骤，并且抑制了橘霉素的产生。

5.2 抗血吸虫作用 De Moraes等[21]研究发现荜茇酰胺对血吸虫具有杀伤作用，荜茇酰胺能够降低曼氏裂体吸虫成虫体的活性，并使其在24 h内死亡；荜茇酰胺还能引起曼氏裂体吸虫的卵孵化率下降75%，此外，荜茇酰胺还能导致虫体外皮形态的变化。

5.3 促进黑色素细胞增殖 在Lin等[22]的研究中，荜茇酰胺能促进黑色素细胞的增殖，对治疗白癜风具有潜在的价值。

6 结 语

荜茇酰胺是一种具有多种药理学作用的生物碱，越来越受到研究者的重视。近年来的研究表明，荜茇酰胺具有多种抗恶性肿瘤作用，如抗胶质母细胞瘤(GBM)、Burkitt淋巴瘤、结肠癌、卵巢癌、前列腺癌、乳腺癌、白血病、肝癌等作用。此外还具有抗血小板、降血脂、抗动脉粥样硬化、抗帕金森病、抗狼疮性肾炎、抗炎、抗真菌等有明显的作用，但对正常的细胞、组织和器官无明显的毒性。但是荜茇酰胺的药理学机制还未完全阐述清楚。随着研究的深入，荜茇酰胺的药理学机制将被逐渐阐明，具有重大的潜在药理学作用及价值。

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A

1003—6350（2015）14—2113—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2015.14.0761

2014-11-08)

陈春雷。E-mail：909862594@qq.com