三七抗肿瘤作用实验研究概况

张静宇 张静波

三七Panax notoginseng(Burk.)F.H.Chen，又名田七、人参三七、田三七、山漆，为五加科植物三七的干燥根和根茎。三七味甘、微苦、性温，归肝、胃经，具有散瘀止血，消肿定痛等功效［1］。三七总皂苷(panax notoginseng saponins，PNS)含量高达12% ，包括三七独有的三七皂苷 R1、R2、R3、R4、R5、R6和人参皂苷 Rb1、Rd、Re、Rg1、Rg2、Rh1等多种单体皂苷成分［2］。本文综述了三七部分单体皂苷和PNS具有的多种抗肿瘤活性:抑制肿瘤细胞增殖和生长、促肿瘤细胞凋亡、诱导肿瘤细胞分化、逆转肿瘤细胞多药耐药、抗肿瘤转移等。

1 对肿瘤细胞的直接抑制作用

1.1 对肿瘤细胞增殖的直接抑制作用

程馥艳等［2］发现PNS对人肝癌细胞HepG2移植瘤增殖有较强抑制作用，该作用与给药剂量呈一定量效关系。黄清松等［3］以肝癌H-22瘤细胞移植性肿瘤为实验对象，研究发现三七皂苷Rgl对其有明显的抑制效果，三七皂苷Rgl对机体DNA损伤有明显的保护作用，抗肿瘤的机制可能与其抑制肿瘤细胞DNA合成复制有关。尚西亮等［4］以人肝癌细胞SMMC-7721为实验对象，对其增殖、凋亡及缝隙连接细胞间通讯功能的影响进行研究，研究发现PNS可抑制SMMC-7721细胞增殖、诱导细胞凋亡，并能将细胞生长阻滞于 G0/G1期 ;PNS通过抑制SMMC-7721细胞磷酸化，进而上调SMMC-7721细胞的缝隙连接细胞间通讯功能，从而抑制细胞增殖、促进其调亡。吴映雅等［5］以体外培养的大鼠肝癌细胞CBRH-791为实验对象，研究显示PNS对其增殖具有直接的抑制作用，且在一定范围内呈浓度依赖性。

王国俊等［6］、郑文球等［7］的研究显示三七皂苷R1可显著抑制白血病HL-60细胞增殖，且随着药物浓度及时间增加而作用增强。齐晓燕等［8］发现三七皂苷R1抑制Hela细胞的增殖，可以上调细胞缝隙连接功能，增强顺铂的细胞毒性，从而起到缓解癌症病症的作用。邹存华等［9］研究发现三七总皂苷阻断宫颈癌Hela细胞rnTOR信号通路，降低mRNA翻译效率，抑制蛋白质翻译起始复合物形成，从而达到抑制宫颈癌Hela细胞增殖的作用。

三七提取物可以抑制SW480人结肠癌细胞的活性，能阻滞细胞周期中 S期和 G2/M期，阻断DNA的合成，进一步研究发现三七皂苷R1等主要的皂苷类化合物对肿瘤细胞增殖均有抑制的作用［10］。张龙江等［11］以人结肠癌细胞SW480为实验对象进行体外实验，发现人参皂苷Rgl对其增殖有明显抑制效果。研究结果表明人参皂苷Rgl能通过下调肿瘤细胞周期及增殖相关蛋白的表达从而有效的抑制结肠癌肿瘤的增殖。

王琦侠等［12］以多发性骨髓瘤BPM18226细胞为实验对象，研究发现PNS可抑制其增殖，且在一定范围内呈剂量依赖性。

1.2 对肿瘤细胞生长的直接抑制作用

三七皂苷 Rh2、Rg3能够抑制小鼠黑素瘤(B16)肿瘤细胞生长并增强荷瘤小鼠免疫功能，提高荷瘤小鼠的免疫应答［13］。三七活性成分 Rh2、Rg3能够增强荷瘤小鼠免疫功能，提高其免疫应答，同时抑制荷瘤小鼠的肿瘤细胞生长［14］。

张龙江等［11］以 Lewis结肠癌模型小鼠为实验对象进行体内实验，发现人参皂苷Rgl使小鼠肿瘤大小均有所降低，对肿瘤生长有抑制作用，且在一定范围内呈药物浓度依赖性。研究结果表明人参皂苷Rgl能通过下调肿瘤细胞周期及增殖相关蛋白的表达从而有效的抑制结肠癌肿瘤的增殖与生长。

倪晓辰等［15］以前列腺癌 Pc-3细胞为实验对象，研究发现PNS对其有明显的的抑制作用，该作用呈量效及时效关系。黄梅等［16］以乳腺癌细胞为实验对象，研究发现PNS对其有直接抑制作用，该作用具有时间和浓度依赖性;高浓度PNS与三苯氧胺联合可以增强三苯氧胺对乳腺癌细胞的抑制作用，二者联合应用会使抗肿瘤作用增强。陈鹏等［17］以肝癌高转移细胞HCCM3L帕为实验对象，研究发现PNS对其生长有抑制作用。

2 促肿瘤细胞凋亡

2.1 三七单体皂苷促肿瘤细胞凋亡

王国俊等［6］研究发现三七皂苷R1抑制白血病HL-60细胞增殖同时促进细胞凋亡，且作用随着药物浓度增加而增强。有学者研究认为三七中人参皂苷Rh2具有较强的抗癌活性，能诱导人肝癌SKHEP 1细胞、鼠神经胶质瘤C6Bu-1细胞等多种肿瘤细胞发生凋亡［18］。

2.2 PNS促肿瘤细胞凋亡

细胞间最重要的信息交流形式是缝隙连接细胞间通讯，其能够调节组织细胞的生长、分化和增殖，保持组织内稳态，与肿瘤的发生发展可能密切相关。

尚西亮等［4］研究发现PNS可抑制SMMC-7721细胞增殖、诱导细胞凋亡，并能将细胞生长阻滞于G0/G1期;PNS通过抑制SMMC-7721细胞磷酸化，进而上调SMMC-7721细胞的缝隙连接细胞间通讯功能，从而抑制细胞增殖、促进其凋亡。

吴再起等［19］发现 PNS可诱导人胃细胞株MKN-28细胞凋亡且使细胞周期阻滞于Gl期。黄梅等［20］研究发现三苯氧胺及PNS单用或联用均可加速乳腺癌MCF-7细胞凋亡，并显示出时间及浓度依赖。张志亮等［21］以肺腺癌A549细胞为实验对象，研究发现一定剂量PNS可显著降低肺腺癌细胞存活率，显示出效应与时间及药物浓度依赖性。马强等［22］研究发现PNS对肝癌细胞mcl-ll有明显的促凋亡作用，使细胞增殖受到抑制。

3 诱导肿瘤细胞分化

三七单体皂苷及PNS可以诱导肿瘤细胞分化，是其抗肿瘤重要机制之一。

徐罗玲等［23］发现三七皂苷R1对白血病HL-60细胞粒细胞有诱导分化作用，且成剂量依赖关系。有研究显示三七皂苷Rh2可抑制小鼠黑色素瘤(B16)生长，呈浓度依赖关系，并能使瘤细胞再分化诱导转成非瘤细胞。

曾小莉等［24］发现三七中人参皂苷 Rh2能降低人SMMC-7721肝癌细胞γ-谷氨酰转肽酶和耐热型碱性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)活性，升高ALP总活性，明显减少甲胎蛋白分泌量，增加白蛋白分泌量，对人肝癌细胞SMMC-7721具诱导分化作用。

李晓红等［25］发现PNS可提高白血病NB4细胞硝基蓝四氮唑还原能力，表明PNS在形态及功能方面可诱导NB4细胞部分分化，进而使NB4细胞的增殖受到抑制。

4 逆转肿瘤细胞多药耐药

肿瘤细胞一旦对某种化疗药物产生耐药，常常对不同类型、结构、细胞靶点和作用机理的抗癌药物同时产生耐受，称为肿瘤细胞多药耐药。耐药现象成为肿瘤治疗面临的一个难题，它降低了化疗药的疗效，是肿瘤治疗失败的一个重要原因。逆转肿瘤细胞多药耐药已经成为临床治疗肿瘤很具实际意义的研究内容。

4.1 通过抑制细胞的侵袭和转移能力、减低细胞膜的流动性逆转肿瘤细胞多药耐药

王艳等［26］将人参皂苷 Rg3与人肺癌细胞株A549/顺铂DDP细胞共培养发现，三七中的人参皂苷可通过上调nm23的表达，抑制人肺癌细胞株A549/顺铂DDP细胞的侵袭和转移能力，还可通过上调caspase-3的表达，减低细胞膜的流动性达到逆转耐药的作用。

4.2 抑制多药耐药基因表达P糖蛋白和(或)与 P糖蛋白相结合逆转肿瘤细胞多药耐药

许多研究表明钙离子阻滞剂在耐药逆转方面作用确切，中药 PNS本身具有钙通道阻滞的活性，同时抑制多药耐药基因表达P糖蛋白(P-glyco-protein，P-gp)和(或)与 P-gp相结合，进而抑制其药物泵，因此在逆转耐药方面具有很大的优势。

史亦谦等［27］发现三七和维拉帕米都能够增加阿霉素在耐药细胞中的药物浓度，且PNS能够下调P-gp糖蛋白的表达。史曦凯等［28］发现Rbl在体外通过增加耐药细胞内细胞毒药物浓度水平而逆转白血病多药耐药细胞系(K562/HHT)的多药耐药性，且呈剂量依赖性。刘丽丽等［29］发现在无细胞毒性范围内PNS能够提高阿霉素对人乳腺癌耐药细胞MCF-7/ADM的细胞毒作用，而且存在药物浓度依赖，PNS通过下调多药耐药基因对P-gp的表达，并与多药耐药基因表达的P-gp结合，使药物的外排作用减小，发挥其逆转耐药细胞 MCF-7/ADM的多药耐药性的作用。

4.3 可能通过其他机制逆转肿瘤细胞多药耐药

王琦侠等［30］通过细胞培养、MTr实验及黏附实验，显示PNS可以降低多发性骨髓瘤RPM18226细胞与纤连蛋白黏附率，并能部分逆转黏附介导的骨髓瘤耐药。

5 抗肿瘤转移

5.1 抗肿瘤血管生成、抑制肿瘤细胞的侵袭和运动能力而抗肿瘤转移

有学者研究认为肿瘤的生长和转移有赖于血管的形成，但肿瘤能否形成血管则取决于促血管生成因子和抗血管生成因子二者之间的平衡。研究发现，在人类乳腺癌细胞(McF-7)中，人参皂苷Rgl可通过激活ERa通路发挥其雌激素样作用从而抑制血管生成［31］。

有学者研究认为色素上皮衍生因子(pigment epithelium-derived factor，PEDF)是一种血管生成抑制剂，研究表明人参皂苷Rbl是雌激素受体(estrogen receptor，ERβ)的选择性激动剂，Rbl能够直接作用于人类PEDF基因启动子，它能够显著增加PEDF的转录、蛋白表达和分泌。结果表明Rbl的抗血管生成作用源于PEDF的特异性，即人参皂苷Rbl通过ERβ调节 PEDF来抑制内皮细胞的管状结构形成［32］。

在血液高黏状态下其流动速度比较慢，肿瘤细胞容易形成癌栓且易与血管壁接近和黏附。陈培丰等［33］以脾荷B16黑素瘤肝转移小鼠为实验对象，研究发现参三七醇提液可以改善荷瘤小鼠的血液高黏状态，降低红细胞聚集性，使红细胞运行加快，有利于促进血液循环防止癌栓形成，具有较明显的抑瘤和抗肝转移作用。进一步研究表明，不同剂量的参三七醇提液对肿瘤组织的微血管密度、血管内皮生长因子、基质金属蛋白酶表达均有明显的抑制作用，推测参三七醇提液抑制肿瘤肝转移的作用机制与抗肿瘤血管生成、抑制肿瘤细胞的侵袭和运动能力等有关。

PNS及其单体皂苷抗肿瘤血管生成的作用机制尚待进一步探索研究。

5.2 抑制肿瘤细胞诱导的血小板聚集而抗肿瘤转移

在血液高黏状态下，肿瘤细胞与血小板的作用变得非常活跃，肿瘤细胞分泌的血小板凝集活性因子促进血小板在肿瘤细胞表面聚集、变形和脱颗粒，肿瘤细胞表面被血小板遮掩，肿瘤特异性抗原更不易被宿主免疫监控系统识别，保护了肿瘤细胞不被宿主免疫细胞破坏，避免被杀伤和清除。

可燕等［34］对PNS抗人乳腺癌细胞诱导的血小板聚集进行研究，结果表明PNS无论在体内和体外均可显著抑制肿瘤细胞诱导的血小板聚集，具有潜在的抗肿瘤血行转移能力。

6 结语与展望

三七所含多种活性成分具有高效、低毒、多靶点抗肿瘤作用。三七能够直接抑制肿瘤细胞增殖与生长，还可通过促肿瘤细胞凋亡、诱导肿瘤细胞分化等途径发挥抗肿瘤作用。三七作为钙离子慢通道阻滞剂，实验研究证实其具有与传统的钙离子拮抗剂的逆转机制不同的逆转肿瘤细胞多药耐药的作用。三七在抗肿瘤转移方面的机制可能为抗肿瘤血管生成、抑制肿瘤细胞诱导的血小板聚集，降低血液黏稠度等有关。

随着人们越来越青睐于植物提取的天然药物，对三七各种活性成分的药理作用研究也日渐受到重视，但三七单体皂苷及PNS作用机制等方面还有诸多不明确领域。如果能从细胞、分子或基因水平明确其抗肿瘤作用机制，将为三七临床应用和新药研发提供有力的科学理论依据，也将对其治疗肿瘤产生更重大影响。

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(本文编辑:蒲晓田)