迷迭香提取物的抗肿瘤作用与机制研究进展*

唐双意，李 清，刘滔滔 △

（1.广西医科大学第一附属医院药学部，广西 南宁 530021； 2.广西医科大学药学院，广西 南宁 530022）

目前，治疗肿瘤的方法主要有外科手术、药物化学治疗（简称化疗）、放射治疗（简称放疗）、内分泌治疗、靶向药物治疗、生物疗法等，但均有一定的适应证和局限性[1]。药物化疗虽有重要作用，但因化疗药物的选择性差，治疗的同时常会出现不同程度的不良反应，如骨髓抑制、消化道症状、肝肾功能损害、生殖功能损害、皮肤反应等[2]。近年来，以天然产物及其活性成分为主要药物的肿瘤治疗已成为植物新药物的研究热点[3]。许多植物的化学成分如黄酮类、类胡萝卜素、生物碱、香豆素类、酮类、查尔酮和萜类化合物，可有效降低肿瘤发病率。许多药物是通过筛选植物的天然产物而被发现具有抗肿瘤作用[4]，如依托泊苷、紫杉醇、多西他赛等。迷迭香提取物及其抗氧化组分有强抗肿瘤活性[5]。在发现的迷迭香提取物（RE）中，主要包括二萜鼠尾草酸（carnosic acid，CA）、鼠尾草酚（carnosol）和迷迭香酸（rosmarinic acid，RA）[6-7]。现就 RA 的性质、药代动力学特征及抗肿瘤作用研究进展介绍如下。

1 性质

迷迭香早在李询《海药本草》中就已有记载，RA于1958年由意大利化学家首次从迷迭香Rosmarinus OfficinalisL.中分离提取而得名，且首次用化学降解法确定了其结构。RA是一种天然的含多酚羟基的酸，是咖啡酸的二聚衍生物，在植物中分布广泛，主要存在于唇形科、紫草科、葫芦科、伞形科等植物中[8]。RA是多种药材和中成药的主要成分，广泛应用于食品、药品、化妆品、保健品等领域。RA为一种天然抗氧化剂[9]，具有抗炎[10]、免疫抑制[11]、抑菌、抗肿瘤等多种活性，拥有良好的医用前景。

2 药代动力学特征

LI等[12]研究发现，SD大鼠静脉注射丹参提取物（RA≥10.1%）后，RA 可迅速分布至肾、肺、脾、心、肝、脑等组织，随后迅速释放至血浆；浓度-时间曲线显示为1个二室模型，RA在肾脏分布最高，主要通过肾脏排泄，在脑中分布最少，表明RA不易透过血脑屏障。LAI等[13]研究了静脉注射RA和口服RA后，大鼠体内的药代动力学变化，表现出更快速的分布和消除，静脉注射后半衰期为56.45 min，口服后被吸收和消除得更快，达峰时间二室模型为10 min和45 min，半衰期为 63.68 min。KONISHI等[14]给小鼠灌胃RA后，10 min后RA能通过肝门静脉吸收入血，峰浓度为 1.36 μmol／L，药 - 时曲线下面积为 60.4 μmol·min ／L。

BABA等[15-16]对RA在大鼠和人体内的代谢过程进行了系统研究。RA主要从胃肠道和皮肤吸收，皮肤给药后，经皮肤吸收后迅速分布至血液、肺、脾脏、肝脏和心脏；大鼠口服给药后，被吸收、降解和／或结合成羟基苯丙酸、香豆酸、含硫酸的咖啡酸和阿魏酸，然后由特定的肠道羧酸转运蛋白介导的主动过程完成吸收，通过尿液排泄。结果表明，在大鼠体内，RA可经消化道和皮肤吸收，分布在不同的组织中，从尿液中缓慢排出。患者服用紫苏提取物后，血浆中和尿液中均可检测到RA、甲基化RA、阿魏酸，尿液中还可检测到咖啡酸、痕量香豆酸，其中RA、甲基化RA主要以硫酸化或葡醛酸化的形式存在，咖啡酸、阿魏酸主要以硫酸化的形式存在。75%的RA及其代谢产物在给药后6 h内排出体外。RA在人体的肠道和肝脏等组织通过吸收、甲基化和结合等过程，生成硫酸化／葡醛酸化的RA及甲基化RA，通过尿液排出体外。少量RA被降解后，在消化道、肝脏等组织发生甲基化结合，产生不同结合态的代谢产物（如咖啡酸、阿魏酸、香豆酸等），迅速分泌至尿液。

3 抗肿瘤作用

3.1 结肠癌

RA可通过抑制人结肠癌细胞HT-29的抗转录激活因子AP-1依赖的环氧合酶-2（COX-2）启动子激活，减少COX-2的表达，从而降低结肠癌的发生率[17]。KARTHIKKUMAR 等[18]发现，RA 在 1，2- 二甲肼诱导的鼠结肠癌病变过程中具有重要作用，可有效抑制异常隐窝病灶（aberrant crype foci，ACF）的形成，服用了 RA的结肠癌小鼠的TBARS、酶类及非酶类抗氧化物质活性显著降低。KARMOKAR 等[19]研究发现，给予 ApcMin ／＋结直肠癌癌前病变小鼠RA 0.3%（W／W）8周后，腺瘤缩小35%，但与对照组无明显区别，在血浆和肠黏膜中可检测到母体化合物，可减慢癌前病变小鼠腺瘤的发展。同时，在人结肠癌HCT15和CO115细胞中，RA通过p-ERK的去磷酸化减少了核转录因子（NF-κB）的表达，使细胞凋亡增加[20]。XU 等[21]研究发现，RA 可通过上调谷胱甘肽（GSH），减少活性氧（ROS）水平，拮抗人结肠癌细胞Ls174-T的转移。

3.2 乳腺癌

化疗药物耐药进展是乳腺癌治疗中的重要障碍[22]。COX-2在乳腺组织中高度表达，RA可有效抑制COX-2的表达，从而抑制肿瘤血管增生及诱导细胞凋亡[21]。XU[21]的研究结果显示，RA 可抑制骨转移性人乳腺癌细胞MDA-MB-231BO的增殖，并可显著抑制细胞的体外侵袭力，呈现剂量依赖性，可能主要通过NF-κB ／人成骨细胞保护素（osteoprotegerin，OPG）受体激活因子的通路抑制乳腺癌骨转移，同时抑制白细胞介素8（IL-8）的表达。RA作用于雌激素受体阳性乳腺癌MCF-7时，通过抑制雌激素受体阳性乳腺癌细胞的增殖、靶细胞ER亚型ERα和ERβ的表达和比例来阻止乳腺癌细胞增殖[23]。RA因含有较多的羟基和羧基，故对人乳腺癌细胞株MCF-7／Adr有强细胞毒性，并能敏化耐药细胞系 MCF-7 ／Adr，使其对阿霉素的治疗有效[24]。

3.3 肝细胞肿瘤

原发性肝癌（primary liver cancer，PLC）是一类发展迅速、预后差的恶性肿瘤。使用RA作用于HepG2的肝癌细胞，发现RA可以发挥肝脏保护作用，防止毒性药物引起的细胞毒性[25]。在没有细胞毒性药物存在时，RA可导致HepG2细胞凋亡增加，与天冬氨酸蛋白水解酶8、B细胞κ轻肽基因增强子核因子抑制因子（NFBIA）、肿瘤坏死因子配体超家族成员9（TNFSF9）的增加，以及肉毒病毒癌基因mRNA和B细胞白血病／淋巴瘤mRNA水平下降有关，因此，RA对肝细胞癌有潜在的抗癌作用[26]。RA对HepG2细胞增殖的抑制作用呈剂量依赖性，可通过对抑癌基因P53的激活及对原癌基因c-Myc蛋白的切割，导致HepG2细胞凋亡。经RA处理后的HepG2细胞和Hep-3B细胞生存能力下降，通过以上机制抑制了肿瘤细胞的增殖[27]。在肝脏保护方面，RA增加了血清白蛋白／球蛋白水平，降低了透明质酸、层黏连蛋白、胶原蛋白Ⅲ及纤维化肝脏中羟脯氨酸在血清的含量；减轻肝纤维化的严重程度，改善肝脏组织学形态；减少转化生长因子-β1和连接转化生长因子在肝纤维化的肝脏中的表达。表明RA具有潜在的抗肝纤维化作用，可作为改善肝纤维化的备选药物。

3.4 白血病

白血病有时被称为“血癌”，其治疗取决于病理类型、白血病细胞的某些特征、疾病程度、既往治疗史、患者年龄和健康状况[28]。RA可通过抑制 NF-κB和ROS，加速肿瘤坏死因子-α（TNF-α）诱导的人类白血病U937细胞凋亡，能使人白血病细胞K562的生存能力下降[29]。SAIKO 等[30]的研究结果显示，经 RA 给药后，人类HL-60白血病细胞中核糖核苷酸还原酶活性显著降低，因此认为RA可通过抑制核苷酸还原酶活性而减少dTNP的产生，显著抑制肿瘤增殖；还发现其有强清除自由基的能力，可诱导细胞周期阻滞及细胞凋亡，因此，可认为RA在HL-60白血病细胞中能发挥DNA保护作用，预防肿瘤的效果良好。

3.5 卵巢癌

常规手术联合顺铂化疗治疗卵巢癌，可缓解患者的临床症状，但晚期的总生存期很少超过30%，主要原因有患者对药物产生了耐药性，严重的药品不良反应，卵巢癌患者的器官功能障碍等。RA能抑制人卵巢癌细胞株A2780及耐顺铂细胞株A2780CP70的增殖，其机制与影响肿瘤细胞周期、同时上调凋亡相关蛋白、细胞色素 C和热休克蛋白70[31]有关。因此，RA可通过调节Sub-G1期细胞周期比例，抑制肿瘤细胞增殖。

3.6 前列腺癌

在前列腺癌的化学预防方面，需找到新的天然药物：选择性地诱导肿瘤细胞凋亡和生长阻滞，而对正常细胞没有细胞毒性作用[32-34]。早期研究表明，RA可通过阻滞细胞周期G2降低前列腺癌PC3细胞的细胞活力，通过调节多种信号通路等相关细胞周期相关蛋白（如 PI3K ／AKT）和凋亡相关的蛋白起到抗肿瘤作用[35]。

3.7 其他

RA作用于SCG7901／Adr胃癌细胞时，可通过降低P-糖蛋白的表达和活力，降低细胞活力，逆转耐药性。HAN等[36]研究胃癌细胞MKN45时发现，RA可通过抑制葡萄糖的摄取、乳酸的生成和缺氧诱导因子1α的转录来影响糖酵解、阻断肿瘤细胞ATP的生成。

miR-155被认为是炎症与肿瘤发生的重要介质。研究结果表明，miR-155是通过失活IL-6／STAT3通路来调控瓦博格效应的靶基因。在对黑色素瘤细胞B16细胞的研究中，发现RA可通过增加细胞黑色素含量、酪氨酸酶表达和CAMP反应结合蛋白的分子磷酸化来抑制肿瘤细胞的增殖[37]。在NCI-H82和A549肺癌细胞的治疗中，使用RA后肿瘤细胞增殖下降，与抑制人环氧合酶-2活性有关，表明RA具有抗炎作用，抗炎作用是抗肿瘤作用的基础[35，38]。

迷迭香提取物可通过增加亚二倍体DNA含量、细胞周期Sub-G1百分比、细胞质组蛋白相关DNA片段含量和PARP等凋亡相关分子的裂解，激活caspase等凋亡分子，从而诱导人类肾癌Caki细胞凋亡[39]。

4 作用机制

RA的抗肿瘤作用最初认为是因为其抗氧化活性。迷迭香提取物曾被报道是通过诱导核转录因子激活Nrf2的靶基因来调节细胞内的抗氧化系统，增加细胞内还原型谷胱甘肽含量[40]。但由于一些抗氧化剂，如维生素C、维生素E和β-胡萝卜素[41-43]，在临床试验中对调节肿瘤进展存在影响，使抗氧化作用与抗肿瘤效果的相关性引起很大争议。YI等[44]发现，不同植物（迷迭香、百里香、鼠尾草、薄荷、薄荷）提取物的抗肿瘤作用与总多酚含量和抗氧化活性无关，而与其在结肠癌细胞中具有抗增殖活性相关。比较了不同的迷迭香提取物抗氧化活性和抗氧化能力，发现具有最高抗氧化能力的提取物并不同时有最高的抗增殖活性，提示抗氧化活性可能在迷迭香的抗肿瘤作用中发挥一定作用，但也会涉及其他的分子机制参与其中[45-46]。除抗氧化活性、抑制肿瘤细胞增殖外，RA的其他与抗肿瘤相关的分子机制包括ER应激的诱导，调节与凋亡过程相关的分子，以及激素信号的改变。其中一些分子机制被认为是迷迭香属植物主要成分发挥的作用，如熊果酸和鼠尾草酚可抑制佛波酯（TPA）诱导的表皮鸟氨酸脱羧酶活性[47]，鼠尾草酚可增加GCNT-3基因的表达[48]（这个基因已被证明具有抑癌特性）这种上调作用与RA抑制肿瘤细胞的增殖有关。在体外抑制P-糖蛋白活性，与鼠尾草酚、鼠尾草酸和RA均关系不大，而是它们共同作用的结果。因此，迷迭香的抗肿瘤分子机制由其中的已知成分和／或尚未确定的成分共同作用的结果[49]。

5 结语

RA是一种重要的多酚物质，有良好的抗氧化和抗炎能力。RA的生物利用度和组织分布是其能发挥作用的关键因素，从RA属提取出来的多酚和生物活性化合物的含量可能受许多因素的影响，如植物生长条件（土壤、气候、暴露于压力源）等，提取方法和保存条件也是影响因素。因此，在今后的研究中应考虑到这些问题。近年来，对肿瘤的研究重点已转移到建立新的靶向肿瘤治疗，RA可能被用作靶向诱导凋亡和减少肿瘤细胞增殖的特定途径的化学物质。RA可作为营养物质，与化疗药联用增强抗肿瘤作用，可低剂量使用，不良反应较少。但因靶向信号分子和通路的研究有限，在人体内研究之前，需进行更多的动物系统性研究。

迷迭香植物来源丰富，其所含RA可通过多种途径作用于多种肿瘤细胞发挥抗肿瘤作用，作为抗肿瘤药物具有良好的应用开发前景。加强对其抗肿瘤作用分子机制进行深入研究，将有利于发现抗肿瘤的新的治疗靶点，为开发抗肿瘤创新药物打下坚实基础。