龙葵多糖抗肿瘤生长和转移作用研究进展

霍炳杰 常 靓

(河北医科大学第四医院中医科，河北 石家庄 050011)

龙葵多糖抗肿瘤生长和转移作用研究进展

霍炳杰 常 靓1

(河北医科大学第四医院中医科，河北 石家庄 050011)

龙葵;抗肿瘤药(中药);综述

龙葵为茄科植物龙葵(Solanum nigrum L.)的全草，始载于《药性论》，以干燥、色绿、肥嫩者入药为佳。李时珍曰:“龙葵，言其性滑如葵也。苦以菜味名，茄以叶行名，天泡、老鸦眼睛皆以子形名也。与酸浆相类，故加老鸦以别之。”故又名异名苦菜、天茄子、苦葵、老鸦眼睛草、水茄、天泡草、老鸦酸浆草等。全国各地均有分布，广布于欧、亚、美洲的温带至热带地区［1］。据初步调查，中国龙葵有3个种及1个变种，分别为龙葵、少花龙葵、红果龙葵和黄果龙葵［2］。《本草纲目》云:“其味苦，微甘，寒，滑，无毒。”主治痈疽肿毒，跌打损伤，功能消肿散血，通利小便。

龙葵的化学成分主要为生物碱和多糖。水溶性制剂主要以水溶性化合物发挥药理作用，醇提物以生物碱类化合物发挥药理作用［3］。从传统中草药水煎剂治疗疾病的方法来看，发挥药理作用的有效成分主要为水溶性成分，以多糖类为主，故有学者认为龙葵治疗多种疾病的作用主要为水溶性成分在起作用。龙葵多糖是从龙葵果中提取的粗多糖，其药理作用有抗炎及抗休克、解热镇痛、止咳、抗菌、抗病毒、抗肿瘤、升血糖、降压、保肝肾和降低血液凝固性等［1］。作为传统中药的龙葵，近年来得到了海内外学者的广泛关注，对其化学成分进行了大量深入的研究，逐步弄清其药效作用的物质基础，尤其是在抗肿瘤作用的研究方面取得一系列的研究成果。现将其抗肿瘤生长和转移作用的研究进展综述如下。

1 抑制肿瘤细胞生长、增殖

1.1 直接杀伤肿瘤细胞，具有细胞毒作用 龙葵具有抗核分裂作用。有研究表明，龙葵提取物在促进肿瘤凋亡时，能增加细胞内一氧化氮(NO)的合成，高水平的NO对肿瘤细胞具有直接的细胞毒作用，这可能是其杀伤肿瘤细胞的机制之一［4］。

1.2 影响细胞生长周期，抑制肿瘤细胞生长 近年来大量研究表明，机体患肿瘤以后，肿瘤细胞的腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)酶活性显著升高，这被认为是肿瘤组织异常增生的物质基础之一［4］。Na+-K+-ATPase，Mg2+-ATPase能分解三磷酸腺苷，释放能量。龙葵多糖使肿瘤细胞内脱氧核糖核酸(DNA)转录形成核糖核酸(RNA)的代谢受到抑制，这也意味着肿瘤细胞内基因产物—蛋白质的合成受阻，从而抑制肿瘤细胞的生长［5］。

1.3 增强机体免疫能力，抑制肿瘤生长 龙葵多糖能较好地增强免疫功能，研究中发现能明显增强自然杀伤细胞(NK)自然细胞活性［6］。

2 诱导肿瘤细胞凋亡

2.1 阻断核转录因子调节的抗凋亡通路 核转录因子(nuclear transcription fator-kappa B，NF-κB)是一类关键性的核转录因子，通常以非活性形式存在于细胞质中，只有受到各种活化因素作用，NF-κB才能被激活。核转录因子NF-κB是细胞存活相关基因，可抑制细胞凋亡。实验发现，龙葵多糖可以通过调节转录相关因子的活性，阻断NF-κB通路的信息传导，促进 肿 瘤 细 胞 的 凋 亡［7］。Heo，Lim等［7-9］用western印迹和电泳迁移实验(EMSA)观察到，龙葵多糖能明显抑制促癌剂佛波酯(12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate，TPA)刺激的肿瘤细胞内蛋白激酶(protein kinase C-α，PKC-α)，NF-κB 的活性及Bax的表达受到抑制。进一步研究发现，龙葵多糖糖蛋白主要是通过阻断PKC-α的跨膜易位和抑制 NF-κB(P50)蛋白的活性，使NF-κB和活化剂蛋白 -1(activator protein-1，AP-1)的DNA结合活性降低，从而阻断了NF- κB 抗凋亡通路［10-11］。研究发现，龙葵多糖对人大肠癌细胞 (HT-29)、人乳腺癌细胞(MCF-7)及人直肠癌细胞(HCT-116)等多种肿瘤细胞具有细胞毒和促细胞凋亡作用，这一作用可能是通过调节信号传导通路的不同环节起效的［12］。

2.2 激活caspase级联反应 细胞凋亡是一种生理性的有序的细胞死亡，其发生机制非常复杂，受多种因素的影响。龙葵多糖能够使线粒体通透性改变，孔道开放，细胞内Ca2+升高，继而改变线粒体体积，使外膜断裂。伴随着外膜的断裂，线粒体内的细胞色素C被释放到胞浆中，激活细胞凋亡蛋白酶(caspases)相关酶，导致细胞凋亡的发生。caspases酶家族现已发现14种以上家族成员，但并不是所有caspases都参与细胞凋亡反应，只有caspase-3、caspase-6 及 caspase-7是引起细胞凋亡的具体执行酶，其中caspase-3处于枢纽地位，作用尤其重要。Lee等［10］发现，龙葵可以提高caspase-3在肿瘤细胞中的含量及活性。许多癌基因和抑癌基因如Bcl-2、P53、C-myc等均参与细胞凋亡的调控。Bcl-2在多种肿瘤中均有异常表达，是一种抗凋亡基因，在肿瘤的发生、发展及抗药性产生中发挥作用。P53基因为抑癌基因，Bcl-2的转录受P53基因的调控，如果P53基因表达提高，则Bcl-2的表达被抑制，从而导致肿瘤细胞凋亡增加。

3 抑制肿瘤细胞黏附及浸润转移

肿瘤转移(metastasis)是一个多环节、多因素参与的连续复杂过程，是决定癌症预后的关键因素。唾液酸(salic acid，SA)在肿瘤的病理过程中具有“抗识别作用”，广泛存在于细胞膜表面，许多癌化的细胞表面富含SA黏蛋白，认为这是癌细胞逃避免疫攻击的机制，与癌细胞的转移有关。龙葵可使荷瘤小鼠肿瘤细胞膜上的SA水平明显降低［12］。病理性血管新生是肿瘤浸润和转移的必要条件之一。1971年Folkman提出肿瘤的生长和转移依赖于血管新生的观点;1976年Gullino指出，癌变前的组织需要具有血管新生能力，才能发展成肿瘤组织［13］。近年来，对抑制血管内皮细胞生长因子等作用于肿瘤新生血管为主的药物已进行了大量的研究，抗肿瘤血管新生药物的研制已经成为攻克肿瘤的重要手段之一。临床研究表明，在细胞毒性的化学治疗中，血管的内皮细胞先于肿瘤细胞凋亡;对肿瘤细胞无直接细胞毒性的血管新生抑制剂，可抑制肿瘤血管内皮细胞的增生、转移，并引起内皮细胞凋亡［13］。许扬等［14］关于龙葵抑制鸡胚绒毛尿囊膜血管新生的研究证明，龙葵给药组鸡胚绒毛尿囊膜新生血管明显少于对照组，可能机制为龙葵导致血管内皮细胞凋亡和抑制内皮细胞增殖，从而抑制了血管新生。

4 对肿瘤细胞膜的作用

4.1 对肿瘤细胞膜ATP酶的影响ATP酶存在于组织细胞膜及细胞器膜上，是细胞膜蛋白的组成部分。其作用在于保持细胞膜内外的离子平衡和离子浓度差，对细胞容积、渗透压、营养物质的进入起着重要作用［15］。机体在疾病状态下ATP酶的活性会发生改变。因此，ATP酶的活性是各种细胞能量代谢及功能有无损伤的重要指标。近年来大量研究表明，肿瘤细胞的ATP酶活性显著升高，这可能是肿瘤组织异常增生的物质基础之一。研究表明，龙葵多糖可显著抑制S180和H22荷瘤小鼠肿瘤细胞膜Na+-K+-ATPase及 Ca2+-Mg2+-ATPase的活性，龙葵多糖对肿瘤细胞膜Na+-K+-ATPase及Ca2+-Mg2+-ATPase的抑制作用，使肿瘤细胞的异常增生受阻，使其细胞代谢的能量不足，无法进行细胞增殖，从而发挥抗肿瘤作用［15］。

4.2 降低肿瘤细胞膜SA水平 细胞膜SA是细胞膜上糖蛋白和糖脂链末端的残基，广泛分布于哺乳动物细胞膜表面，为细胞负电荷的主要来源，亦为细胞膜受体的重要成分，参与细胞分化，癌细胞的转移，细胞的识别、黏附和接触抑制等生理过程。因此，细胞膜上SA含量的改变将导致细胞内一系列生物学变化。研究发现，随着肿瘤的生长，腹水和血清中SA水平增加，并与肿瘤的生长和类型具有相关性，细胞膜表面SA水平与肿瘤的恶性程度有关。肿瘤细胞比正常细胞更易产生SA。SA在肿瘤的病理过程中具有“抗识别作用”，许多癌化的细胞表面富含SA黏蛋白，其水平高达膜上蛋白总水平的0.5%，而在正常细胞表面，这类成分没有或很少，因此认为这是癌细胞逃避免疫攻击的机制，并且和癌细胞的转移有关。将癌细胞分离出来，用唾液酸苷酶除去细胞表面的SA，再注入体内，结果导致体内原有的癌细胞解体或消失［16］。龙葵多糖使H22荷瘤小鼠肿瘤细胞膜上SA水平明显降低，由此推测，龙葵碱可能属抗肿瘤药物中的代谢药，主要影响DNA的合成［16］。

4.3 其他 龙葵多糖还可降低肿瘤细胞膜蛋白水平、降低肿瘤细胞膜封闭度及影响肿瘤细胞膜流动性等［17］。

小 结 在医药上，多糖的研究已给近代肿瘤化疗开辟了新方向。目前世界各国，尤其是日本、美国正在进行大量的深入研究［18-20］。70年代以来，我国在云芝多糖、银耳多糖、刺五加多糖、竹黄多糖和黄芪多糖等的研究中已展现出可喜的前景。龙葵作为我国传统的中草药，民间较早就将其作为抗肿瘤药使用。近年来研究表明，龙葵多糖通过抑制肿瘤细胞增殖、诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤细胞黏附及浸润转移和影响肿瘤细胞膜等多种途径发挥抗肿瘤作用。在研究龙葵抗癌机制时，国内多集中在龙葵生物碱的活性研究，而国外主要以富含疏水性的甘氨酸和脯氨酸的龙葵糖蛋白为研究对象，均发现具有抗肿瘤活性，提示龙葵内含有不同的抗肿瘤活性成分。但是近几年对龙葵的研究主要集中在其抗肿瘤作用上，其他作用如保肝肾、抗凝作用研究较少，针对目前肿瘤患者静脉血栓栓塞(VTE)，我们能否探明龙葵多糖在肿瘤患者VTE中的作用，使其发挥抗肿瘤作用的同时能起到抗凝作用，有待研究。

［1］江苏新医学院.中药大辞典:上册［M］.上海:上海人民出版社，1977:630-631.

［2］国家中医药管理局《中华本草》编委会.中华本草［M］.上海:上海科学技术出版社，1999:7.

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［9］Lim KT.Glycoprotein isolated from Solanum nigrum L.kills HT-29 cells through apoptosis［J］.J Med Food，2005，8(2):215-226.

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(本文编辑:曹志娟)

R286.91;R-5

A

1002-2619(2014)08-1249-03

1 河北医科大学第四医院肿瘤内科，河北石家庄 050011

霍炳杰(1980—)，男，主治医师，硕士。从事中西医结合防治肿瘤临床研究。

2013-03-25)