南蛇藤及其有效成分抗胃癌作用机制的研究进展

冯心怡 ，褚泽文 ，罗园园 ，刘延庆 ，王海波 *

1.扬州大学医学院（转化医学研究院），江苏 扬州 225001

2.国家中医药管理局胃癌毒邪论治重点研究室，江苏 扬州 225001

3.扬州大学-扬州市肿瘤研究所，江苏 扬州 225001

胃癌是消化系统最常见的恶性肿瘤，其发病率居全部消化系统肿瘤之首，占全部恶性肿瘤的11%[1-2]。胃癌的术后复发和转移是制约胃癌生存率提高的重要因素，目前临床常用的手术和放化疗等治疗手段价格昂贵，且放化疗不良反应较大，很大程度上影响了胃癌整体治疗效果[3-4]，中医药一直是临床上治疗胃癌的重要手段之一，中医药因其疗效确切和不良反应少等特点，吸引了越来越多研究者的注意力，研究者们希望能从中寻找到高效、低毒的抗胃癌药物。

南蛇藤Celastrus orbiculatusThunb.为卫矛属植物，药用部位为藤茎，别名降龙草、黄藤等，有祛风止痛、抗肿瘤、抗炎等作用[5]。近年来研究发现，南蛇藤对胃癌等多种恶性肿瘤治疗效果显著，具备很好的抗肿瘤药开发前景，相关研究结果受到了广泛关注[6-9]。本文从南蛇藤的抗肿瘤有效成分研究及其抗胃癌的作用及机制研究等方面综述了近年来南蛇藤在治疗胃癌方面的研究进展，为今后南蛇藤的进一步开发和利用提供参考。

1 南蛇藤的抗肿瘤有效成分

药理研究表明，南蛇藤含有多种抗肿瘤有效成分，无论是提取物还是单体化合物，均表现出了不同程度的抗肿瘤活性。通过多种手段已经从南蛇藤成功分离鉴定出了30多种抗肿瘤活性成分，如萜类化合物、脂肪类化合物、苷类化合物、黄酮类化合物，此外还有生物碱类、鞣质类、有机酸类等（表1）。

表1 南蛇藤的主要抗肿瘤有效成分Table 1 Some active ingredients of C.orbiculatus

1.1 萜类化合物

南蛇藤中萜类化合物较多的成分是倍半萜化合物，具有杀虫、抗肿瘤等多种生物活性[10]。从南蛇藤根皮中提取的二萜类、三萜类化合物对肿瘤的治疗效果显著，包括齐墩果酸、南蛇藤素等[11-12]，通过影响肿瘤细胞的增殖和凋亡、侵袭转移等多种途径产生作用[13]。

1.2 脂肪类化合物

南蛇藤脂肪类化合物包括石油醚提取物中的正十三醇乙酸酯等和乙醇、醋酸乙酯提取物中的β-香树酯醇、β-香树酯醇乙酸酯等，具有抗炎、驱虫等作用[5]，其中醋酸乙酯提取物对肝癌、宫颈癌、胃癌等都具有显著的抑制作用[14-16]。

1.3 苷类化合物

南蛇藤苷类化合物主要包括表儿茶素、表阿夫儿茶精等，以及一系列黄酮苷，如山柰酚-3-β-D-葡萄糖-7α-L-鼠李糖苷、7-α-L-二鼠李糖苷、槲皮素-3-β-D-葡萄糖-7-α-L-鼠李糖苷等，此类成分具有抗菌、镇痛、镇静和显著的抗肿瘤活性[17-21]。

1.4 其他化合物

黄酮类化合物是从南蛇藤的叶中提取的有效成分，常见的有山柰酚和槲皮素等，具有显著的抗炎、抗氧化和抗肿瘤作用[22-26]。南蛇藤的抗肿瘤生物碱类化合物从根皮和种子中分离得到，具有二氢沉香呋喃型的结构特征[11,27]。此外，从南蛇藤的根皮和地上部分提取的鞣质类化合物也具有很好的抗病毒、抗氧化、抗炎和抗肿瘤作用。南蛇藤皮中的有机酸成分较少，常见的为棕榈酸、卫矛醇等，除了具有较好的活血行气、祛风止痛作用外，还具有明显的抗肿瘤作用[28-32]。

2 南蛇藤抗胃癌作用及其分子机制

2.1 抑制胃癌细胞的增殖及诱导凋亡

细胞增殖是产生新细胞的主要方式，是细胞的重要生命活动。细胞凋亡是细胞的程序性死亡，是细胞在一定生理病理条件下的正常行为。南蛇藤中多种有效成分均可以影响胃癌细胞增殖与凋亡的发生[33]。

彭微等[34]研究发现南蛇藤提取物可以影响丝氨酸代谢关键酶丝氨酸羟甲基转移酶2（serine hydroxymethyltransferase 2，SHMT2）蛋白发生琥珀酰化，而SHMT2酶活性与琥珀酰化程度呈负相关，胃癌MGC-803细胞的丝氨酸/甘氨酸代谢受影响，细胞增殖速度降低。提示南蛇藤提取物可以通过影响胃癌MGC-803细胞丝氨酸/甘氨酸代谢，抑制胃癌细胞的增殖。此外，南蛇藤还能通过调控细胞周期影响细胞的增殖凋亡，彭微等[35]研究发现，在10、20、40 mg/L南蛇藤提取物作用于MGC-803细胞24、48 h后，G0/G1期细胞比例显著提高，S期和G2/M期细胞比例明显降低，该研究证明南蛇藤提取物可以通过细胞周期阻滞的方式抑制胃癌细胞增殖。Wang等[36]研究发现南蛇藤提取物体外通过抑制磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶 B（phosphatidylinositol-3-hydroxy kinase/protein kinase B，PI3K/Akt）通路的活性、改变线粒体结构和功能明显抑制细胞增殖。另有实验证实[37]，南蛇藤提取物可能通过调控热休克蛋白27、抗增殖蛋白、丝切蛋白1（cofilin 1，CFL1）、膜联蛋白A5等抑制胃癌细胞SGC-7901的增殖和能量代谢。曹玲等[38]和Qian等[39]研究发现，不同剂量（20、40、80、160 mg/L）的南蛇藤提取物作用于胃癌MGC-803细胞后，细胞中乳腺丝抑蛋白表达显著增加，凋亡相关蛋白B淋巴细胞瘤-2（B-cell lymphoma-2，Bcl-2）和B淋巴细胞瘤-2相关蛋白12（Bcl-2-like protein 12，Bcl2-L-12）的表达明显降低，提示南蛇藤提取物可以促进MGC-803细胞的凋亡，其机制可能与maspin蛋白高表达相关。陆松花[40]进一步研究发现，南蛇藤提取物增加maspin蛋白的表达，是通过调控PI3K/Akt/雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）信号通路实现的。南蛇藤提取物可以通过PI3K/Akt/mTOR信号通路降低细胞外信号调节激酶1/2（extracellular regulated kinase 1/2，ERKl/2）蛋白的表达水平，提高Bcl-2相关X蛋白（Bcl-2 associated X protein，Bax）、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3（cysteinasparate protease，Caspase-3）、磷酸化ERKl/2和磷酸化丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）蛋白的表达，从而促进胃癌细胞的凋亡。

南蛇藤的单体成分同样具有良好的抗肿瘤效果，褚泽文等[41]研究发现，南蛇藤有效成分齐墩果烷型三萜化合物可以通过改变线粒体膜电位，影响线粒体膜的通透性，促进细胞中Bax和Caspase-3蛋白的表达，Caspase家族是细胞凋亡调控的关键蛋白，其激活直接加速了细胞凋亡的发生。Wang等[36]通过体内外研究发现，南蛇藤提取物可以影响胃癌细胞内线粒体的结构和功能，从而改变线粒体膜通透性和膜电位水平，通过线粒体途径来促进胃癌BGC-823细胞和AGS细胞的凋亡。

通过不同萃取介质提取的南蛇藤提取物表现出不同程度的抗肿瘤活性，王维民等[42]研究发现，南蛇藤醋酸乙酯提取物和正丁醇提取物通过上调细胞中p53基因的表达抑制SGC-7901细胞增殖，诱导其凋亡。朱耀东等[43]通过建立胃癌裸鼠移植瘤模型，并ig给予不同剂量的南蛇藤提取物，结果发现不同剂量（10、20、40 mg/kg）的南蛇藤提取物在小鼠体内均能抑制胃癌SGC-7901细胞的生长。在南蛇藤提取物的作用下p53蛋白的表达升高，抗凋亡蛋白Bcl-2的表达降低，且呈剂量相关性。2项研究均说明了南蛇藤提取物可以在体内外通过p53通路诱导胃癌细胞凋亡。

南蛇藤除了能激活上述凋亡途径外，还能通过影响DNA损伤修复来促进胃癌细胞的凋亡。姜壮壮等[44]研究发现，不同质量浓度（0、20、40、80、160、320 mg/L）的南蛇藤多萜处理AGS和MKN45细胞24、48、72 h后，细胞周期检测点激酶1磷酸化蛋白被抑制，细胞核内DNA受损，最终促进胃癌细胞凋亡。

2.2 抑制胃癌细胞的侵袭转移和上皮间质转化（epithelial-mesenchymal transformation，EMT）

侵袭转移是胃癌治疗的最大难点，胃癌的侵袭转移是指胃癌细胞从原发部位脱落，经淋巴管、血管转移至远端、侵袭基底膜的过程。南蛇藤及其有效成分可以显著抑制胃癌细胞侵袭转移过程中的多个环节。

钱亚云等[45]将不同质量浓度（20、40、80、160 mg/L）南蛇藤提取物作用胃癌MGC-803细胞24 h后发现，南蛇藤提取物通过调控PI3K/Akt和MAPK信号通路，降低ERK和p38MAPK蛋白的表达水平抑制胃癌细胞迁移。南蛇藤有效成分羟基-3-氧代齐墩果-12-烯-29-酸处理胃癌SGC-7901和BGC-823细胞后，p-PI3K、p-Akt的蛋白表达水平降低，PI3K/Akt的磷酸化被抑制，细胞侵袭转移受到明显抑制[46]。南蛇藤提取物还可以提高金属蛋白酶组织抑制因子（tissue inhibitor of metalloproteinase 1，TIMP1）和TIMP3的转录水平和蛋白表达水平，下调基质金属蛋白酶基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）家族中MMP-2和MMP-9因子的表达，激活ERK/MAPK信号通路来抑制MGC-803细胞的侵袭和迁移[47-49]。

EMT与细胞侵袭转移密切相关，南蛇藤可以抑制胃癌细胞EMT进程。巴赫等[50]发现，南蛇藤提取物可以上调胃癌SGC-7901细胞中E-钙黏蛋白表达，抑制N-钙黏蛋白表达和波形蛋白的表达，上调程序细胞死亡因子4（programmed cell death 4，PDCD4）表达水平。南蛇藤有效成分28-羟基-3-氧代齐墩果-12-烯-29-酸可通过抑制PI3K/Akt的磷酸化来调节转录因子锌指蛋白Snail的表达，逆转胃癌细胞中的EMT进程[46]。Zhu等[51-52]研究证实，南蛇藤还可以通过调控热休克蛋白27的表达，继而影响EMT相关的关键信号通路核因子-κB（nuclear factor-κB，NF-κB）/Snail来抑制人胃癌SGC-7901细胞的EMT。

2.3 抑制胃癌细胞骨架重塑和癌前病变

细胞骨架与细胞的形态结构、物质运输、运动等生命活动密切相关。其中CFL1对肿瘤细胞的侵袭转移和细胞骨架的重塑有重要调控作用[53]。王海波等[54-56]研究发现，南蛇藤提取物能下调胃癌SGC-7901、AGS细胞中CFL1的表达水平，抑制CFL1和纤维状肌动蛋白的结合以抑制纤维状肌动蛋白的解聚，从而抑制胃癌细胞骨架蛋白的重新装配，最终抑制EMT和侵袭转移。

南蛇藤在体内具有明显的抑制胃黏膜EMT的作用，可以有效抑制胃癌的癌前病变。Zhu等[57]通过构建胃癌癌前病变大鼠模型，并用南蛇藤提取物予以治疗，结果发现，南蛇藤提取物组胃癌癌前病变大鼠体质量、胃黏膜上皮细胞E-钙黏蛋白表达水平明显高于模型组，南蛇藤提取物组N-钙黏蛋白、波形蛋白和富含亮氨酸重复序列的G蛋白偶联受体-5的表达水平显著降低，胃癌癌前病变的过程显著逆转。提示南蛇藤提取物可以通过抑制大鼠富含亮氨酸重复序列的G蛋白偶联受体-5等的表达，抑制胃黏膜上皮细胞的化生，从而抑制胃癌的发展和转移。

2.4 抑制细胞血管生成

血管生成是肿瘤生成和转移的重要生物学过程，也是临床判定肿瘤恶性程度的重要参考指标。通过抑制肿瘤血管生成来抑制肿瘤的生长和转移已经成为研究热点，南蛇藤及其有效成分可以明显抑制胃癌细胞血管生成。

黄熠伦等[58]研究发现，南蛇藤中的雷公藤红素（又称南蛇藤素）可以抑制血管内皮细胞体外增殖，抑制内皮细胞株的迁移和小管生成，从而体外抑制血管内皮生长。此外，低浓度雷公藤红素可使血管内皮细胞ECV304阻滞于S期，抑制血管内皮细胞的增殖，高浓度雷公藤红素可以产生细胞毒性导致血管内皮细胞坏死，从而影响血管的正常功能[59]。杨庆伟等[60]研究还发现，不同质量浓度（20、40、80、160 mg/L）的南蛇藤总萜类化合物作用人脐静脉内皮细胞24 h，Bcl-2和血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）蛋白的表达显著降低，南蛇藤总萜类化合物可以促进人脐静脉内皮细胞的凋亡，抑制血管生成因子VEGF的产生，进一步证实了南蛇藤抑制肿瘤血管生成的作用。

2.5 逆转肿瘤多药耐药

铂类药物被广泛用于治疗各种恶性肿瘤，是一种高效的抗肿瘤药物，但是长期用药容易使胃癌产生耐受。胃癌细胞对长期使用的化疗药物不敏感，严重影响胃癌术后化疗的效果[61]。因此逆转耐药，增加胃癌细胞对化疗药物的敏感性，已成为研究重点[62]。

Wang等[63]研究发现南蛇藤提取物可以在体内外促进低浓度顺铂耐药细胞株BGC-823和SGC-7901细胞的凋亡，增强胃癌细胞对顺铂的敏感性，其作用机制是激活凋亡相关蛋白Caspase家族信号通路实现的，南蛇藤提取物可以显著增加cleaved-Caspase-3、cleaved-Caspase-8和cleaved-Caspase-9蛋白的表达，激活细胞凋亡信号，促进胃癌细胞的凋亡。另有实验结果表明[64]，南蛇藤素处理顺铂耐药胃癌细胞株SGC7901/DDP后，细胞中的PI3K/mTOR信号通路关键蛋白PI3K和mTOR的磷酸化受到明显的抑制。同时南蛇藤素还有效降低了顺铂耐药相关蛋白移动相关蛋白1（mobile-related protein，MRP-1）、P糖蛋白和乳腺癌耐药蛋白（breast cancer resistance protein，BRCP）的表达水平，这说明南蛇藤素可以通过PI3K/mTOR信号通路影响耐药相关蛋白MRP-1、P糖蛋白和BRCP的表达从而逆转胃癌细胞SGC-7901的耐药性。

此外，陶丽等[65]通过药理学定量研究发现，在不同的细胞株中，南蛇藤多萜与4种化疗药物的相互作用的效应分布基本一致，2种药物低剂量联用药理效应大于同等剂量药物单用，证明南蛇藤多萜对于化疗药物具有普遍的增敏作用。

2.6 降低胃癌干细胞的干性

胃癌干细胞是胃癌异质性的生物学基础，更是胃癌术后复发和化疗耐药的重要原因。胃癌干细胞的存在对肿瘤的异质性分化、增殖和耐药等都具有重要作用，也是胃癌治疗的研究热点。南蛇藤可以有效抑制胃癌干细胞的增殖和干性。

研究者通过建立胃癌干细胞模型，并用不同浓度的南蛇藤提取物处理，首次证实了南蛇藤提取物可以通过调节肿瘤抑制因子PDCD4和真核起始因子3H表达，抑制胃癌干细胞的干性来抑制胃癌细胞的生长[66-67]。

3 结语与展望

南蛇藤在我国资源丰富，并且有广泛的生物活性，尤其在抗胃癌方面显示出较好的疗效。研究发现南蛇藤抗胃癌的有效成分包括萜类化合物、脂肪类化合物和苷类化合物等，其中对于萜类化合物的抗胃癌研究最多，其他种类的化合物研究不够深入。因此，目前萜类化合物被认为是南蛇藤抗胃癌的主要有效成分，但是仍不能确定是哪一种或者哪几种单体萜类化合物发挥主要的抗胃癌活性。对于南蛇藤有效成分的抗胃癌研究不够全面及代表性单体有效成分尚未确定等问题制约着南蛇藤进一步开发和应用，这些问题将是今后主要的研究方向。此外，对于南蛇藤的研究更多地集中在其抑制胃癌的药理作用及分子机制方面：①对胃癌细胞的增殖及诱导凋亡的研究；②对胃癌细胞侵袭转移的研究；③对于细胞血管生成的研究；④逆转肿瘤耐药的研究；⑤降低胃癌干细胞的干性。这些作用机制的研究涵盖了胃癌恶性生物学行为的各个方面和临床治疗中的难点，因此具有很好的研究和指导价值。这也再次证实了中药的多靶点和多通路发挥抗肿瘤效果的特性。但是这些研究中多数只确定了南蛇藤及其有效成分抗胃癌的相关靶点和信号通路，并没有将各个靶点或者信号通路与南蛇藤中的单体化合物对应起来。而本文对南蛇藤及其有效成分抗胃癌机制的总结有助于深入认识南蛇藤发挥药效的作用和机制，为南蛇藤的新药研发与临床应用提供科学依据。将南蛇藤广泛应用于临床，尚需大量的基础实验和临床试验研究。随着对南蛇藤的深入研究，其有效成分和机制的不断明确，南蛇藤有望开发成不良反应少、药物效价高的新一代天然抗癌药物。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突