山楂酸药理作用及其机制的研究进展*

李宣，何迎春，周芳亮

（湖南中医药大学 医学院，湖南 长沙410208）

山楂酸是一种五环三萜酸，广泛存在于多种枇杷叶、油橄榄和山楂等天然植物中[1-3]。近年来研究发现其具有抗肿瘤[1]、降血糖[4]、抗炎[5]、抑制寄生虫[6]等多种生物学活性，因此山楂酸可作为潜在的治疗药物。本文就山楂酸的药理作用及其机制的研究现状进行综述，为进一步研发山楂酸提供理论基础。

1 山楂酸与肿瘤

目前肿瘤的治疗方法主要是放疗、化疗及手术治疗。但部分晚期高分化患者对放疗的敏感性较差，而常规化疗药物毒副作用大、易产生耐药性，使患者的生活质量明显下降。中医药在治疗肿瘤时具有药源丰富、组方灵活、毒副作用小等优势。从传统中药中寻找抗肿瘤活性的成分，进而研究其作用机制，已成为当前抗肿瘤药物的研究热点之一。有研究发现山楂酸在结肠癌[1]、肺癌[7]等多种肿瘤中具有较好的抗肿瘤活性，其机制涉及到抑制细胞增殖、阻滞细胞周期、诱导细胞凋亡及抑制血管生成等。

1.1 结肠癌

早在2006年，REYES-ZURITA 等[1]就证实了山楂酸在人结肠癌细胞系HT29 和Caco-2 中发挥抗增殖、促凋亡作用。近年来，有研究发现，在人结肠癌细胞HT29 中，山楂酸干扰肿瘤细胞的DNA 完整性，引起G0/G1 期细胞周期阻滞，通过JNK-Bid介导的线粒体凋亡途径和p53 的活化诱导肿瘤凋亡[2]；而在p53 缺陷型Caco-2 结肠癌细胞中，山楂酸亦能够快速激活Caspase-8 和Caspase-3，使Caspase-9 在后期活化而Bax 蛋白表达水平保持不变[3,8]。表明山楂酸在不同的结肠癌细胞株中分别通过激活内源性线粒体凋亡途径和外源性凋亡途径来发挥抗肿瘤作用。此外有研究发现，山楂酸还可以通过诱导HT29 人结肠癌细胞的骨架发生变化来发挥抗肿瘤作用[9]。在体内实验中也证实了山楂酸可以通过抑制ApcMin/+小鼠肠息肉的形成，降低ApcMin/+小鼠肠道肿瘤的发生[10]。

1.2 大肠癌

山楂酸通过AMPK-mTOR 信号通路抑制大肠肿瘤增殖、迁移，诱导凋亡。在体外，山楂酸抑制大肠癌细胞的增殖，使细胞周期停滞，裂解Caspase-3、Caspase-9 增多，B淋巴细胞瘤-2 （B-cell lymphoma-xl, Bcl-2）减少。表明山楂酸主要通过内在凋亡途径来抑制细胞增殖。山楂酸可以激活AMP 依赖的蛋白激酶（AMPK）并负向调控结肠癌细胞中的哺乳动物雷帕霉素靶蛋白通路，AMPK 抑制剂和敲低AMPK 可消除山楂酸对大肠癌细胞增殖的抑制作用，表明AMPK 可能参与山楂酸诱导的凋亡。在体内，山楂酸抑制异种移植肿瘤模型中的肿瘤生长，并且能减少AOM/DSS 小鼠模型中大肠癌的发生[11]。此外，山楂酸可以减少雄性大鼠大肠中的异常隐窝灶和黏液耗竭灶，并且与之减少有关[12]。

1.3 胰腺癌

山楂酸在胰腺癌中也表现出了良好的抗肿瘤活性。体外实验表明，山楂酸可以通过调节NFκB/p65 通路来增强肿瘤坏死因子-α 的抗肿瘤活性，抑制胰腺癌的增殖和侵袭[13]。此外，山楂酸下调Panc-28 胰腺癌细胞HSPA8 的表达来降低细胞活性，诱导肿瘤自噬[14]。体内实验表明，山楂酸通过调节核因子κB（nuclear factor kappa-B, NF-κB）介导的Survivin 和人B 淋巴细胞瘤-xl 等抗凋亡蛋白的表达来抑制小鼠异种移植肿瘤模型中的胰腺肿瘤生长[13]。

1.4 肺癌

山楂酸具有抑制A549 人肺癌细胞生长的作用。有研究表明其机制可能是通过抑制细胞内的糖原磷酸化酶活性，促进糖原累积实现[7]；山楂酸亦能够通过介导线粒体凋亡途径诱导细胞凋亡，降低线粒体Na+-K+-ATPase 活性并促进Bax、Caspase-3和Caspase-8 等线粒体凋亡相关mRNA 的表达[15-16]；通过影响低氧诱导因子-1α（HIF-1α）信号传导途径来诱导A549 肺癌细胞凋亡[15]；通过抑制NF-κB通路，下调通路下游Bcl-2、基质金属蛋白酶2 和基质金属蛋白酶9 mRNA 的表达[16]；通过增加线粒体促凋亡蛋白的表达和降低细胞凋亡抑制蛋白1、细胞凋亡抑制蛋白2、X 连锁凋亡抑制蛋白和Survivin 的表达来减弱对Caspases 的抑制作用，增加Caspase-3、Caspase-8 和Caspase-9 的切割，诱导细胞凋亡，与顺铂合用可以增强这一机制[17]。此外，山楂酸对正常肺上皮细胞无显著影响，同时可抑制人肺腺癌细胞A549、PC9 和H1299 的增殖和迁移，抑制由A549 人肺癌细胞诱导的破骨细胞的分化[18]。

1.5 其他癌症

山楂酸具有降低肾癌的风险和抗血管生成的作用。在转移性肾细胞癌细胞系中，山楂酸能够降低增殖细胞核抗原表达，具有抗增殖和抗集落生成的作用；在人脐静脉内皮细胞系人脐静脉内皮细胞中，山楂酸抑制血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor, VEGF），具有抗血管生成的作用[19]。

山楂酸可以影响HIF-1α 通路来抑制DU145 前列腺癌细胞的迁移、侵袭和黏附。有研究表明，山楂酸通过抑制Akt 和细胞外调节蛋白激酶的活化来降低HIF-1α 转录和核酸水平，从而抑制细其下游的uPAR、E-钙粘蛋白、VEGF 和基质金属蛋白酶表达和分泌[20]。

柳军等[21]研究发现，山楂酸抑制人早幼粒白血病细胞HL60 的增殖，不影响乳酸脱氢酶含量、硝基四唑氮蓝阳性细胞率，表明山楂酸可能通过诱导HL60 细胞分化，来抑制肿瘤细胞增殖。

山楂酸可以通过激活p38 丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路来抑制膀胱癌细胞增长，促进细胞凋亡。在体外，山楂酸可以抑制膀胱癌细胞存活，诱导细胞凋亡，用抑制剂SB203580 抑制p38MAPK的激活可以降低细胞凋亡率。在体内，山楂酸可抑制裸鼠膀胱癌异种移植物的生长[22]。

山楂酸通过下调NF-κB 及其下游基因产物的表达来增强胆囊癌细胞GBC 中吉西他滨的抗肿瘤活性作用。在体外，山楂酸可增强吉西他滨诱导的细胞凋亡，增强吉他西滨抑制细胞转移和侵袭的作用，下调NF-κB 从而调节基因产物的能力；在体内，山楂酸和吉西他滨可协同抑制裸鼠胆囊癌异种移植物的生长，下调NF-κB 调节的基因产物细胞周期蛋白D1、Bcl-2、Bax、MMP-2 和MMP-9的表达[23]。

山楂酸可以抑制乳头状瘤的发展，其抗肿瘤机制与降低表皮厚度、抑制肿瘤炎症和促进肿瘤关键表皮信号有关[24]。

山楂酸通过抑制IL-6/JAK/STAT3 信号级联来抑制胃癌细胞MKN28 的增殖。有研究发现，山楂酸能够抑制IL-6 的表达，诱导JAK 和STAT3 磷酸化，并下调STAT3 介导的蛋白Bad、Bcl-2 和Bax 的表达[25]。

山楂酸可能通过抑制p38MAPK 的信号转导从而抑制贲门癌的生长。在体外，山楂酸降低贲门癌细胞活力，诱导p38MAPK 活化，改变线粒体膜电位，激活Caspase 级联，用抑制剂SB203580 抑制p38MAPK 的信号转导可以降低细胞凋亡率；在体内，山楂酸抑制裸鼠贲门癌异种移植物的生长。有研究表明，山楂酸可能通过抑制p38MAPK 的信号转导从而抑制贲门癌的生长[26]。

2 降血糖

山楂酸在降血糖方面得到了广泛的研究。山楂酸作为降血糖药物具有以下优点：①天然无毒的，副作用少；②治疗各种糖尿病的并发症，如糖尿病所致的凝血功能障碍[27]、糖尿病心肌病[28]等。糖原磷酸化酶催化糖原的磷酸解作用，在糖原的分解中发挥重要作用。山楂酸最早是作为一类糖原磷酸化的抑制剂来发挥降血糖的作用[29]。

山楂酸除了通过抑制GPa 活性来控制血糖外，还可以影响其他靶点来控制血糖。对于链脲霉素诱导的糖尿病，山楂酸是通过降低所有组织中的丙二醇并增加肝脏和肾脏中超氧化物歧化酶和GPx的活性，减少肾脏葡萄糖的重吸收，改善肝脏和肾脏功能来共同实现的[30]。LIU 等[4]研究发现，山楂酸除了通过抑制HepG2 细胞中的GPa 活性和mRNA 表达来增加HepG2 细胞中的累积糖原外，还可以通过刺激HepG2 细胞中的IRβ 酪氨酸自磷酸化和提高Akt 和GSK3β 的磷酸化水平来调节血糖，表明其可能通过涉及GP 和Akt 的多种信号途径对糖原代谢发挥调节作用。

3 抗炎

炎症是指机体对炎症因子刺激所发生的以防御为主的病理过程。抗炎药物可以通过消除炎症因子而减轻对机体的损害。山楂酸的抗炎能力得到了广泛的关注。FUKUMITSU 等[5]从体内和体外两方面证实了山楂酸的抗炎作用。在体外，研究了山楂酸对RAW 264.7 细胞炎症活动的基因和蛋白质表达的影响，该研究发现山楂酸抑制LPS 诱导的NF-κB 易位至细胞核、IκB-的磷酸化、TNF-α 的产生并减少炎症相关基因的转录。在体内，山楂酸缓解了角叉菜胶诱导的小鼠炎症和胶原抗体诱导的关节炎，并影响炎性介质mRNA 的表达。此外，有研究表明，对于轻度膝关节疼痛的中老年志愿者，山楂酸通过减轻体重来达到减轻疼痛、抗炎和改善生活质量的作用[31]。YAP 等[32]观察了山楂酸与炎症靶点hGIIA-sPLA2 相互作用，结果表明，山楂酸直接与hGIIAs-PLA2 相互作用，并通过与结合阻止酶催化反应的钙结合和界面结合位点来抑制hGIIAs-PLA2 的酶活性，山楂酸也抑制hGIIA-sPLA2 诱导的THP-1 细胞分化和迁移，从而发挥抗炎作用。LI 等[33]研究了山楂酸对高葡萄糖诱导的人主动脉内皮细胞内皮功能受损的影响及其机制。该研究表明，山楂酸改善高葡萄糖诱导的人主动脉内皮细胞内皮功能的受损，其机制可能是山楂酸通过降低活性氧水平，抑制炎症细胞因子的表达，促进胰岛素介导的IRS-1/PI3K/Akt/eNOS信号通路，抑制高糖诱导的细胞凋亡率来实现的。

4 抑制寄生虫

山楂酸可以阻断寄生虫进入细胞，引起滑动运动和超微结构的改变，并发现其作用靶点是寄生虫蛋白酶[6]。山楂酸可能代表一类新的抗疟疾化合物。在体外，山楂酸在多个恶性疟原虫的红细胞内阶段表现出抗疟疾活性，引起环状体-滋养体阶段生长周期停滞[6]；在体内，山楂酸可以将约氏疟原虫感染ICR 小鼠的存活率从20%增加至80%，在用相同致死株再次攻击后未显示疟疾症状或可检测的寄生虫血症，表明山楂酸可能代表一类新的抗疟疾化合物，对寄生有抑制作用，且该作用增加了小鼠产生有效的天然和/或获得性免疫应答的机会[34]。山楂酸对阿米巴寄生虫有抑制作用。SIFAOUI 等[35]从橄榄叶中提取并鉴定了化合物对棘阿米巴滋养体阶段的活性，研究表明山楂酸对滋养体的增殖有明显的活性，可以用于治疗寄生虫感染的潜在治疗药物。MARTIN-NAVARRO 等[36]研究证实了山楂酸和咖啡因两种药物对阿米巴虫的滋养体和囊肿阶段均有活性，并通过程序性细胞死亡发挥其抗阿米巴效应。

5 总结与展望

山楂酸对人体有着很高的安全性和广泛的生物学活性，存在于多种天然植物中，取材广泛、廉价易得且毒副作用小。此外，山楂酸可以通过诱导肿瘤细胞自噬来达到抗肿瘤的作用，为山楂酸抗肿瘤的研究提供了新思路。但是目前关于山楂酸诱导肿瘤细胞自噬的效应和机制研究较少，仍有较大的研究空间。此外，由于山楂酸的体外实验较少，其确切作用机制仍未完全阐明，药理活性仍有待开发，还需进一步对山楂酸的药理活性及其机制进行深入研究。