禹白附的抗肿瘤作用研究进展

贾豫东，宋 巍*

( 1．邓州市中心医院，河南 邓州 474150；2．河南城建学院生命科学与工程学院，河南 平顶山 467036 )

中药资源作为我国的瑰宝，有着丰富和悠久的研究历史，中药抗突变抗肿瘤作用的研究近年来成为研究热点。由于中药化学成分复杂，理清中药抗肿瘤作用的活性成分和分子调控机制对于抗肿瘤中药的有效开发利用具有重要价值。目前对于禹白附抗肿瘤作用研究较多，但对于其抗肿瘤活性成分及抗肿瘤机制研究甚少。本文对禹白附的抗肿瘤活性成分和抗肿瘤机制等研究进行综述，为进一步深入研究禹白附的生物学功能和临床应用提供科学依据。

1 禹白附抗肿瘤活性成分

禹白附是天南星科犁头尖属植物独角莲的干燥块茎[1]。因其“形似附子而色白”得名。禹白附又名牛奶白附、白附子、独角莲等，主要产于河南、四川、陕西等地；河南禹州产独角莲为其“道地药材”，习称“禹白附”。禹白附味辛，性温有毒，可燥湿化痰，善祛风痰而解痉止痛，常用于中风痰壅、口歪眼斜、破伤风、惊风癫痫；善治头面部疾病，用于痰厥头痛、眩晕等；性甘，能解毒，用于毒蛇咬伤等。禹白附含有丰富的化学成分，但具体的成分和结构直到最近的二十年间才得以阐明。到目前为止，白附中超过100种化学成分被人们鉴定，包括甙、有机酸、氨基酸、甾醇、蛋白质、肽类、生物碱、糖、黄酮类、微量元素、挥发油和其他物质[2-6]。

研究发现，通过对5种不同禹白附活性组分的制备，用S180和H22荷瘤小鼠进行活性成分的抗肿瘤活性评价，发现只有乙酸乙酯浸提物对7种细胞系即胃癌细胞系(SGC-7901)、肝癌细胞系(SMMC-7721)、乳腺癌细胞系(MCF-7)、结肠癌细胞系(HT-29)、肺癌细胞株(A549)、乳腺癌细胞株(MDA-MB-231)和宫颈癌细胞系(HeLa)细胞均具有一定的生长抑制作用[7]。

吴荻等[8]分离提取了禹白附抗肿瘤的化学组分，鉴定了对乙酰氨基酚和β-谷甾醇2个化合物。李庆勇等[9-10]通过超临界萃取经气相色谱-质谱分析，分离鉴定出禹白附中含量最丰富的4种化合物为：β-谷甾醇、菜油甾醇、棕榈酸、亚油酸，并研究了其对7种人源癌细胞的体外抗肿瘤活性，证实 β-谷甾醇是禹白附抗肿瘤的重要有效成分。禹白附中的 β-谷甾醇可抑制多种肿瘤细胞包括人宫颈癌、乳腺癌、肺癌、肝癌、胃癌、卵巢癌、结肠癌、白血病、前列腺癌和肾癌细胞的增殖并诱导凋亡[11-14]。 王莉等[15]发现 β-谷甾醇可下调子宫颈癌细胞内Tubulinα和MAP2的表达，从而使微管的组装受阻，细胞的生长受到抑制。陈浩等[16]发现，禹白附中 β-谷甾醇抗肝肿瘤分子机制与抗肿瘤相关细胞因子的外排调节有关，可增加IL-2的分泌，同时抑制IL-10的分泌。

植物多糖类化合物在抑制肿瘤增殖，活化免疫系统，提高个体免疫机能等方面具有重要作用。杜新春等[17]从禹白附中提取禹白附多糖成分发现禹白附多糖可使人肺癌细胞A549、人肝癌细胞Bel 7402增殖受阻并呈现浓度和时间依赖性。马英丽等[18]发现，禹白附提取物木脂素化合物可明显抑制人胃癌SGC-7901细胞的增殖，促使肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand，TRAIL)、TRAIL-R1、TRAIL-R2的表达增加，导致细胞凋亡的发生。

另有报道表明，禹白附的炮制加工会对其化学组成产生一定的影响，炮制后禹白附的化学组成成分产生了程度各异的变化。在炮制加工过程中水溶性氨基酸大量流失导致氨基酸总量降低约30%，而油酸的总量差异不大。表明水溶性成分在炮制过程中含量会明显降低，而脂溶性成分则不受影响。而对禹白附中生物碱含量的影响则未见报道，主要集中于研究禹白附中总生物碱在炮制前后含量的比对，除水煮制会使生物碱含量降低55%外，其他炮制方法并未对其产生影响。动物体内抗肿瘤作用实验表明生品和炮制品的白附子虽均有一定的抗肿瘤作用，但生品醇提物对于荷瘤小鼠的生命无延长作用，推测与其有毒成分(次乌头碱)有关。炮制品水煎剂和醇提物则可明显增加小鼠免疫器官质量，增强免疫功能，从而延长小鼠生存时间[19]。

2 禹白附抗肿瘤作用机制

中药因其化学组成成分复杂，其抗肿瘤作用分子机制是多途径、多环节、多层次的综合调控过程。近年来，禹白附体内和体外都表现出良好的抗癌效果，其抗肿瘤机制的研究日益受到重视。

2.1 诱导肿瘤细胞凋亡

禹白附块茎的水提取物能够诱导肝癌细胞增殖减慢并停滞在S期[20]；同样水提物和超临界提取物能通过诱导乳腺癌细胞和人肝癌SMMC-7721在S和G2/M期阻滞并导致线粒体功能障碍，进而发生细胞凋亡[21-22]； 李庆勇等[15]采用超临界CO萃取方法提取独角莲块茎粉，发现提取物可诱使肝癌细胞生长阻滞呈时间和浓度依赖性，细胞周期停滞在S期和G2/M期，提取物能够改变细胞线粒体的膜电位，并通过增加Bax/Bcl-2的表达从而活化Caspase-3和Caspase-9，最终诱使细胞发生凋亡。禹白附可通过上调Caspase-3的表达进而抑制HeLa细胞的增殖并发生凋亡[23]，也可 上调 p 53基因的表达导致细胞凋亡从而抑制人肝癌荷瘤小鼠肿瘤的生长[24-25]。 客蕊等[26]发现，禹白附含药血清可促使K562白血病细胞增殖抑制并发生凋亡。

2.2 免疫调节作用

肿瘤的发生和发展伴随着个体内稳态的破坏和免疫机能的减退。禹白附提取物能够调节动物体的免疫系统，并通过调节个体的免疫功能来抵御外来病原菌的入侵和抑制细胞的癌变。禹白附提取物能够促使单核细胞分泌白介素-1和肿瘤坏死因子等细胞因子，进而加强免疫细胞对病变细胞的吞噬作用；能够有效的刺激小鼠和人的免疫细胞生长，并呈剂量依赖性[4]。在以小鼠为模型的体内移植瘤实验中，白附根茎水提取物能够明显抑制小鼠实体瘤的生长，抑制率达到30%，使小鼠的生存延长率达40%以上，同时能显著增加荷瘤小鼠淋巴细胞转化率，增强免疫功能[24]；另外，禹白附多糖是一种非特异性广谱免疫调节剂，能够刺激小鼠产生特异性抗体及非特异交叉抗体，前提是以水溶性多糖为刺激源注入小鼠体内[27]。 段玉敏等[28]研究发现，禹白附醇提物能显著提高S180荷瘤鼠吞噬细胞的功能，增强免疫因子的生成，调节免疫功能，达到抑制肿瘤的作用。禹白附的这种免疫活性具备在临床上用来调节机体免疫反应和治疗免疫缺陷性疾病和肿瘤等相关疾病的潜力。

2.3 抑制肿瘤血管生成

新生血管的生成是肿瘤生长和转移的重要环节。华东等[29]发现禹白附水提物可以下调H22荷瘤小鼠体内血管生长因子bEGF的表达。从而抑制其他血管生成因子的表达，抑制肿瘤血管内皮细胞的新生和增殖。王萍[30]研究报道了禹白附75%乙醇提取物经过分离提取，得到的乙酸乙酯部分能有效抑制血管的生长，确定了活性成分为异鼠李素和槲皮素，浓度与活性呈现正相关关系。

2.4 抑制侵袭和转移

肿瘤细胞的生长、贴附、迁移及侵袭能力与肿瘤的发生进展密切相关。肿瘤细胞会通过减少细胞连接从细胞外基质中脱离从而发挥转移和侵袭[31]。 柳森等[32]从禹白附中提取到有效成分NH4Al(SO4)2· 12H2O，可作为一种新型基质金属蛋白酶(MMP)抑制剂，对以分泌MMP-2和MMP-9为主的人源纤维肉瘤细胞株HT1080细胞，在一定的药物浓度范围内，对细胞的黏附、伸展、迁移和侵袭能力均具有较大的影响。

2.5 破坏瘤细胞骨架

细胞骨架作为细胞生长增殖的结构基础，细胞骨架的破坏会导致肿瘤细胞生长的抑制和细胞的解体，从而达到杀伤肿瘤细胞，抗肿瘤的作用。王莉等[12]发现 β-谷甾醇作为禹白附抗肿瘤的主要有效成分，能下调宫颈癌细胞SiHa细胞内微管结构蛋白Tubulin α和微管结合蛋白MAP2的表达，并阻碍细胞中微管系统的组装，表明 β-谷甾醇可通过抗微管效应抑制SiHa细胞增殖。

3 结语

目前，人们对传统中药的研究日趋重视，特别是抗肿瘤领域。主要集中在中药中的单体化合物的分离、鉴定和功能研究。常青藤素可以通过降低细胞谷胱甘肽的含量，导致线粒体功能紊乱，促使细胞凋亡[33]；白藜芦醇通过激活Fas调控的Caspase-3诱导细胞凋亡[34]；薏仁中的中性三酰甘油也是很好的抗癌活性成分[35]；槲皮素通过抑制c-Jun的表达水平增强5-氟尿嘧啶对胃癌细胞凋亡的诱导活性[36]。但真正用于临床的较少。

虽然禹白附在抗肿瘤方面的基础研究为其临床应用奠定了坚实的基础，但对禹白附的抗肿瘤化学成分及分子机制的认识还在不断完善和发展。由于中药固有的特点——成分的复杂性和不稳定性，使得研究者对禹白附的抗肿瘤药理活性和药理作用有了一定的认识，但对药理机制的阐述还缺乏进一步的研究，无法从分子和细胞层面完整合理的揭示禹白附中抗肿瘤有效成分的作用机制；另外在禹白附抗肿瘤有效成分的鉴别方面也存在一些问题，还无法真正明确与药理作用对应的单一活性物质。