黄芩素抗肿瘤作用机制的研究进展

孙吉凤 刘诗音 宋英明

长春医学高等专科学校，长春 130031

黄芩素是从唇形科植物黄芩中提取出的一种主要有效成分[1]，属于植物源的黄酮类物质[2]。黄芩作为一种传统的中药，具有抗炎、抗菌等多种药理作用。黄芩素作为黄芩中含量最多的有效成分，具有抗血栓形成、清除自由基、抗炎、抗病毒等多种药理作用。近年来，黄芩素的抗肿瘤作用在国际上逐渐成为学者的研究热点。

1 抑制多种肿瘤细胞增殖，诱导其凋亡

体内外实验研究表明，黄芩素具有抗肿瘤的作用。黄芩素对人胰腺癌HPAC细胞和AsPC-1细胞及MiaPaCa-2 细胞[3-4]、鼠膀胱癌 MBT-2 细胞[5]、皮肤癌细胞[6]、人肝癌HepG2和HepJ2细胞[7]、人白血病HL-60细胞[8]、人非小细胞性肺癌H460细胞[9]等有明显的增殖抑制作用，并与促进肿瘤细胞凋亡有关。王竹君等[10]及张淑群等[11]研究表明，黄芩素对人食管腺癌OE33细胞及人乳腺癌MDA-MB-231细胞具有较强的时间和剂量依赖性的增殖抑制作用。

抑制凋亡基因、促凋亡基因和凋亡过程表达基因与肿瘤的发生、发展等密切相关，黄芩素诱导肿瘤细胞凋亡可能与影响上述基因的表达有关。童旭辉等[12]分别采用 50、100、150 μmol/L的黄芩素作用于人子宫颈癌HeLa细胞，利用比色法检测半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-3（caspase-3）活性，结果表明，不同浓度黄芩素作用24、36、48 h后，均可使细胞内caspase-3活性增强（P<0.05），黄芩素抑制HeLa细胞生长的机制可能与诱导细胞凋亡及增强caspase-3活性有关。叶春萍等[13]研究显示，黄芩素可下调人子宫颈癌HeLa细胞Bcl-2基因表达，上调Bax基因表达（P<0.05），从而诱导细胞凋亡。Lee等[14]研究发现，黄芩素可诱导乳腺癌MDA-MB-231细胞的bcl-2基因表达下调及Bax基因表达上调，可活化caspase-3而诱导乳腺癌细胞凋亡。研究表明[15]，采用浓度为0~200 μmol/L的黄芩素作用24 h后，随着黄芩素作用浓度的升高，前列腺癌Du145细胞内caspase-3的活性呈现明显的剂量依赖特性的升高，此外可下调bcl-2基因表达，上调Bax基因表达，促进前列腺癌细胞死亡。

2 影响细胞周期

细胞周期紊乱是肿瘤的主要发生机制之一。与细胞周期调控有关的分子主要有三大类：细胞周期素（cyclin）、细胞周期蛋白依耐性激酶（cyclin-dependent kinase，CDK）、细胞周期蛋白依耐性激酶抑制物（cyclin-dependent kinase inhibitor，CKI）。 其中 CDK 是细胞周期调控的核心，cyclin和CKI分别对CDK具有正性和负性调控作用。王竹君等[10]研究表明，经黄芩素（80 μmol/L）作用 24 h 后，cyclinB1 和 cyclinD1 的表达受到抑制。Wang等[16]研究显示，黄芩素可使乳腺癌MCF-7细胞阻滞于S期和G2/M期而抑制其生长。

3 抑制端粒酶活性

有研究表明端粒酶的激活与肿瘤的发生有着密切的联系，作为人端粒酶的组成部分的人端粒酶逆转录酶（human telomerase reverse-transcriptase，hTERT）的转录激活对端粒酶激活具有重要意义[17]。王竹君等[10]采用荧光定量RT-PCR测定Htert mRNA的表达情况，结果显示，80 μmol/L黄芩素可抑制人食管腺癌OE33细胞中 hTERT mRNA 的表达。 c-Myc、Mad1、Sp1、Sp3等转录因子可以对hTERT的转录进行调控。Huang等[18]研究表明，黄芩素能抑制hTERT及其启动子cmyc mRNA的表达，从而抑制端粒酶的活性。

4 抑制肿瘤血管生成

血管生成对肿瘤生长、侵袭和转移具有的重要影响，肿瘤血管生成成为近年来肿瘤研究的热点之一。其中，血管内皮细胞生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）对血管具有重要的作用，也是目前此领域研究的热点。基质金属蛋白酶-9（matrix metalloproteinase-9，MMP-9）作为基质金属蛋白酶中的一种，具有较强的促进肿瘤血管生成的作用。研究表明，黄芩素（终浓度分别为20.0、40.0 mol/L）作用于人肝癌细胞48 h后，可以使细胞中MMP-9、VEGF mRNA的表达水平下降[19]。

肝细胞生长因子（hepatocyte growth factor，HGF）是一种参与血管生成的多肽生长因子，并与肿瘤的侵袭状态密切相关[20-21]。张伟等[22]研究发现，黄芩素作用于人胃癌SGC-7901细胞6 h后，可以使VEGF mRNA表达水平呈剂量依赖性地降低；ELISA显示，不同浓度黄芩素作用24 h后，各实验组与对照组比较，HGF蛋白表达量均明显降低，且与浓度相关；随着黄芩素浓度的增加，各实验组HGF表达量均明显下降。多项研究也表明，黄芩素可诱导多发性骨髓瘤RPMI-8226细胞、人前列腺癌PC-3细胞的VEGF基因表达呈下降趋势[23-25]。

5 抑制肿瘤侵袭和转移

肿瘤侵袭和转移一般是指恶性肿瘤细胞脱离原发病灶，经淋巴道、血管或体腔等途径侵入到邻近正常组织，并进一步转移到远处组织，在彼此间形成继发瘤。研究表明，埃兹蛋白（Ezrin）可以使细胞骨架发生动态变化，可因参与蛋白重新分布、影响信号通路转导等途径而与肿瘤生长、侵袭与转移密切相关[26-27]。

于开文[28]研究发现，终浓度为60 μmol/L的黄芩素作用于肺腺癌A549细胞24 h和48 h后，细胞迁移数量、细胞愈合宽度明显少于对照组，细胞形态变圆、变钝，清晰度降低、不透亮，表明黄芩素可有效抑制肺腺癌A549细胞的迁移能力。同时采用Westernblot法检测到黄芩素使肺腺癌A549细胞中Ezrin蛋白的表达呈梯度下降趋势，且蛋白表达量与黄芩素的浓度呈反比，具有浓度依赖性。此外，经黄芩素作用的皮肤鳞癌细胞运动侵袭能力降低，并伴随Ezrin表达的下调[29]。黄芩素可能通过抑制Ezrin蛋白的表达来抑制人肝癌SMMC-7721细胞[19]的侵袭和转移。Wu等[30]发现，黄芩素可以抑制皮肤癌A431细胞的迁移和侵袭，且在2.5～40 μmol/L浓度范围内呈现一定的时间和剂量依赖性，并可抑制Ezrin蛋白的表达。另有研究表明，黄芩素可下调骨肉瘤细胞中Ezrin蛋白的表达而抑制肿瘤细胞的侵袭、转移[31]。

有研究表明，黄芩素可使人胰腺癌PANC-1细胞、MiaPaca-2细胞、Capan-2细胞、HPAF细胞、人前列腺癌PC-3细胞的黏附、扩散、运动能力和侵袭性显著降低，从而抑制肿瘤转移[32-33]。浓度为2～50 μmol/L的黄芩素可以抑制人乳腺癌MDA-MB-231细胞的黏附、转移、侵袭，且有一定的剂量依赖性[34，11]。黄芩素可以抑制人表皮癌A431细胞[35]、人成骨肉瘤MG63细胞[36]的运动、侵袭和转移能力。

6 小结

作为传统黄芩主要有效成分的黄芩素在临床中的应用很广泛[37-38]，综合上述的研究表明，黄芩素还可通过多种途径发挥抗肿瘤作用，包括：抑制多种肿瘤细胞增殖，诱导肿瘤细胞凋亡；影响细胞周期相关蛋白因子表达，阻滞细胞周期；抑制端粒酶活性；抑制肿瘤侵袭、转移，血管生成等。但其抗癌谱及抗肿瘤机制尚有待进一步研究，有关的临床试验尚未广泛开展，一些学者还在持续研究其抗肿瘤的相关机制。随着研究的深入，黄芩这一传统中药在抗肿瘤领域将会发挥重要作用。

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