黄芪抗肿瘤有效成分及作用机制研究进展

李亚男，荣小凤，曹文富，余秋波

（1.重庆医科大学2014级硕士研究生，重庆400016；2.重庆医科大学附属第一医院中西医结合科，重庆400042；3.重庆医科大学分子医学检测中心，重庆400016）

黄芪抗肿瘤有效成分及作用机制研究进展

李亚男1，荣小凤2，曹文富2，余秋波3

（1.重庆医科大学2014级硕士研究生，重庆400016；2.重庆医科大学附属第一医院中西医结合科，重庆400042；3.重庆医科大学分子医学检测中心，重庆400016）

黄芪是豆科多年生草本植物夹膜黄芪和内蒙古黄芪的干燥根，性微温，味甘，归肺、脾经。具有补气固表、利尿脱毒、排脓、敛疮生肌的功效。可用于气虚乏力、食少便溏、中气下陷、久泻脱肛、表虚自汗、痈疽难溃、久溃不敛等［1］。现代药理学研究黄芪含有黄芪多糖、黄芪皂苷、黄酮、氨基酸及多种微量元素，其主要作用有增强机体免疫力、抗衰老、提高机体抗应激能力、抗菌、抗病毒及抗肿瘤等［2］，其中以多糖类、皂苷类及黄酮类抗肿瘤活性更强［3］。现将黄芪抗肿瘤的有效成份及抗肿瘤机制综述如下。

1 有效成份

多糖类。黄芪多糖是黄芪最主要的活性成分之一，其提取方法有传统提取与现代提取两类，传统提取方法包括水提、碱醇提及碱水提，现代提取法包括高压、超声、微波；其化学成份主要是葡聚糖与杂多糖，葡聚糖可分为水溶性葡聚糖及水不溶性葡聚糖，杂多糖主要为水溶性酸性杂多糖，含己糖醛酸、葡萄糖、鼠李糖、阿拉伯糖等［4］。黄芪多糖具有免疫调节、防止糖尿病、保护心血管及抗肿瘤等作用［5］。

皂苷类。黄芪皂苷是黄芪重要的有效成分，已从黄芪中及同属植物中提取出40多种三萜皂苷类，主要是黄芪皂苷、异黄芪皂苷、大豆皂苷及乙酰基黄芪皂苷等［6］。其中黄芪甲苷（黄芪皂苷Ⅳ）是黄芪皂苷中羊毛酯醇形的四环三萜皂苷的一种，亦是黄芪中的有效化学成分，被视为黄芪的定性定量标准［7］。黄芪皂苷主要有免疫调节、改善胰岛素抵抗、抗病毒、抗氧化、抗血栓及抗肿瘤等作用［8］。

黄酮类。迄今从黄芪中分离得到的黄酮类化合物有黄酮、毛蕊异黄酮、异黄烷等，其主要作用有抑制动脉粥样硬化、免疫调节、抗突变及抗肿瘤等［9］。张冬青等［10］通过MTT法、PI单染法用黄芪总黄酮和毛蕊异黄酮干预人红白血病K562以探讨其对细胞凋亡及细胞周期的影响，结果提示总黄酮和毛蕊异黄酮通过将细胞生长周期阻滞在G0/G1期以及降低细胞内Cyclin D1 mRNA水平来抑制K562细胞增殖作用以起到抗肿瘤细胞的作用。

2 作用机制

免疫调节作用。黄芪的有效成分多糖类、皂苷类及黄酮类均具有免疫调节作用。万春平［11］通过采用丝裂原ConA、脂多糖分别诱导T、B淋巴细胞增殖为细胞模型，3H-TdR掺入法检测黄芪皂苷Ⅲ对T、B淋巴细胞增殖的影响，结果提示黄芪皂苷Ⅲ可能通过IFN-γ介导免疫调节活性，这一作用机制可能与黄芪临床应用于抗肿瘤免疫、扶正祛邪、缓解化疗药物副作用密切相关。邹品文等［12］对S180肉瘤小鼠用黄芪多糖干预，发现黄芪多糖对S180肉瘤小鼠有显著的瘤抑制作用（P＜0.01），可使外周血CD4+T细胞表达增加，CD8+T细胞表达降低，增高白细胞介素IL-2水平、降低白细胞介素IL-4水平，说明黄芪多糖通过调节免疫发挥抗S180肉瘤作用。Ye Tian等［13］通过体内外实验表明，黄芪可抑制胃癌细胞MKN 45的生长及抑瘤作用，其机制可能是黄芪促进树突细胞成熟使Toll样受体4（TLR4）上调而抑制IκB-αby的表达激活自身免疫系统，并可诱导细胞凋亡而起到抗肿瘤的作用。

抑制肿瘤细胞增殖。肿瘤的发生与细胞增殖或分化相关基因异常密切相关，基因突变或者过度表达可使细胞增殖失控，细胞增殖周期的调控异常是肿瘤发生的一个重要原因［14］。Yan Q等［15］通过黄芪凝集素干预人宫颈癌Hela细胞、成骨样细胞MG63及白血病细胞K652，来观察对这3种细胞的增殖和细胞周期的影响，对Hela细胞的增殖抑制率最高（92%），其次为K652（84%），最后为MG63（48%），通过流式及PI染色技术显示黄芪凝集素主要阻滞Hela细胞的S期抑制肿瘤细胞的增殖。王玉茹等［16］通过不同浓度的黄芪注射液处理白血病细胞K562，用MTT法、瑞士-吉姆萨染色观察细胞的活性及形态学改变，Western blot等方法检测分化相关转录因子GATA-1蛋白的表达，结果提示高浓度黄芪注射液（600mg/mL）可降低K562细胞的活性，并且呈剂量-时间依赖性，随着药物浓度增大，K562细胞体积增大，胞浆丰富，核浆比降低，胞浆内可见空泡、染色质固缩。Western blot和细胞免疫化学结果均显示，在37.5～300mg/mL浓度范围，黄芪注射液可调节K562细胞GATA—l蛋白表达上调诱导白血病K562细胞分化，600mg/mL高浓度黄芪注射液抑制白血病k562细胞增殖。宋杰等［17］用不同浓度的黄芪多糖处理肝癌HepG2细胞后分别培养不同的时间段，观察细胞的增殖抑制率、凋亡情况及相关蛋白的表达，研究表明黄芪多糖可通过调节AMPK-mTOR信号通路抑制肝癌细胞生长增殖。

诱导细胞凋亡。肿瘤的发生还与凋亡相关的信号通路受阻有着重要的联系，诱导肿瘤细胞的凋亡已成为肿瘤治疗的研究热点［18］。研究表明乳腺癌细胞MCF-7在不同浓度的黄芪多糖处理48h后，黄芪多糖不仅呈浓度依赖性抑制MCF-7的增殖，使乳腺癌细胞的增殖停滞在s期，而且随着黄芪多糖浓度的逐渐增高，在吖啶橙（AO）/溴化乙啶（EB）荧光染色法下观察到MCF-7细胞中代表凋亡的玛瑙色逐渐增多，细胞核骤缩、核分裂，细胞形态呈现典型的凋亡特征。因此黄芪多糖不仅可抑制人乳腺癌MCF-7细胞增殖，并且可诱导其凋亡［19］。田亚萍等［20］选取人宫颈癌HeLa细胞分为黄芪单药组及丹参酮ⅡA、5-氟尿嘧啶（5-Fu）联合用药组，培养72h后运用流式及MTT法检测细胞活力，结果显示单药及联合用药均可诱导宫颈癌细胞凋亡，但黄芪加丹参酮ⅡA+5-FU组人宫颈癌HeLa细胞凋亡率较黄芪组、丹参酮ⅡA组、5-Fu组、黄芪加丹参酮ⅡA组高（P＜0.05）。表明黄芪、丹参酮ⅡA、5-Fu可诱导细胞凋亡，联用后可增加抗肿瘤活性。Wang BB等［21］用黄芪超滤物干预H22腹水瘤小鼠，设生理盐水为阴性对照组，放疗组为阳性对照组，通过小鼠的体重、腹围等指标及H22细胞凋亡、周期阻滞及DNA损伤等的检测，结果表明黄芪超滤物可能通过激活p53介导的细胞凋亡信号途径对H22腹水瘤小鼠具有放射增敏作用而起到抑制肿瘤的作用。

抑制肿瘤细胞侵袭、迁移。肿瘤的细胞的侵袭、迁移是肿瘤复发的重要原因，也是抗肿瘤研究一个突破口。庞歆桥等［22］通过黄芪甲苷、贝伐单抗两种药物单药及联用干预肺癌细胞A549后，通过RT-PCR显示黄芪甲苷能显著抑制侵袭相关基因MMP-2和MMP-9的表达，表明黄芪甲苷能够增强A549细胞的黏附能力并抑制其转移和侵袭。曹艳等［23］用100ug/mL的黄芪甲苷处理SGC7901胃癌细胞48h后，用Transwell小室实验表明细胞侵袭能力显著下降，通过RT-PCR及Western blot法证实了MMP-2和MMP-9分子的mRNA和蛋白水平均下降，证明在体外黄芪甲苷能够通过减少细胞MMP-2和MMP-9的表达而发挥抑制胃癌细胞侵袭的能力，而且其抑制侵袭作用一定程度上是通过抑制细胞外信号调节激酶（ERK）信号通路实现。

抑制肿瘤血管形成。在正常情况下调控血管形成的多种因素处于平衡状态，当肿瘤发生时，血管促进因子过度表达，而血管生成抑制因子表达降低，所以肿瘤的血管生成是肿瘤转移、侵袭不可或缺的营养供应途径，阻断肿瘤的血管形成已成为介入手术的主要途径，中草药对于抑制肿瘤血管形成亦有广阔的前景［24］。研究表明肿瘤坏死因子（TNF）能够抑制肿瘤血管的形成从而抑制肿瘤的生长［25］。谷俊朝等［26］通过黄芪多糖干预乳腺癌小鼠模型，来检测血管内皮生长因子（VEGF）及凋亡相关蛋白Bcl-2的表达情况，结果表明黄芪多糖增强了乳腺癌小鼠淋巴细胞免疫活性，虽然与对照组无统计学差异，还是起到了一定抑制肿瘤的生长的作用。实验表明黄芪多糖降低了肿瘤VEGF、Bcl-2的表达，即抑制肿瘤血管生成，降低细胞凋亡相关蛋白的表达。臧文华等［27］通过黄芪、莪术及联合顺铂对肝癌裸鼠原位移植瘤的抑制作用实验，结果显示黄芪通过降低肿瘤组织中血管内皮生长因子显著地抑制肿瘤血管生成。

3 小 结

黄芪具有多元素、多靶点、多方位、副作用小的抑制肿瘤的优势，但中药的化学成分较为复杂，而且不同的地域影响对于药材中的化学成分的含量也有很大的影响。Li S等［28］认为不同地区的黄芪多糖中含有不同量的硒，而且硒是黄芪多糖抗腹水肝癌细胞H22及S180肉瘤的主要成分。所以，中草药有效化学成分的研究是未来中药研究的重点和难点，相信随着药物鉴定、分离技术的进步，对中药活性成分的分离及鉴定能够更加精确，可为肿瘤的治疗提供更多的选择。

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R735.8

A

1004-2814（2017）03-0341-03

2016-11-15

余秋波