虫草素的抗癌机理
2023-01-21沈栩岚黄凌霞
沈栩岚,黄凌霞
(浙江大学 动物科学学院,浙江 杭州 310058)
蛹虫草隶属于子囊菌门、肉座菌目、麦角菌科、虫草属的模式种。学名为Cordyceps militaris,又叫北冬虫夏草,北虫草,简称蛹草[1]。在我国主要分布在辽宁、陕西、广西、福建、甘肃等地区;国外主要集中在法国、德国、英国以及加拿大等国家的一些地区[2]。历代医者著称蛹虫草为“滋补圣品”,在日本、韩国,蛹虫草被称为“中国神草”。在国外一些学者的概念中,把凡是由虫草属真菌寄生并能产生(子实体)的菌物结合体都通称冬虫夏草。然而中国传统的中国医学和我国绝大部分学者所指的冬虫夏草,仅指蛹虫草和北冬虫夏草,主要寄生于鳞翅目幼虫的茧和蛹上。
近年来,冬虫夏草野生资源的匮乏,让许多学者的目光转向了蛹虫草。有研究对比分析蛹虫草与冬虫夏草的化学成分及营养价值,结果发现两者化学成分含量相当,而且有些对人体有益成分的平均含量还要高于冬虫夏草,这一发现使得蛹虫草可作为冬虫夏草的良好代替品进行生产和消费[3]。早在1987年,我国就已首次人工培育出蛹虫草子实体[4],近年来,蛹虫草已经实现人工培养和规模化生产。这些都为蛹虫草成为冬虫夏草替代品提供了必要条件。
现就近年来蛹虫草药理药效的研究进展进行综述,旨在促进蛹虫草在抗癌方面的药用开发。
1 蛹虫草的历史记载
对于蛹虫草的研究,我国始载於《新华本草纲目》一书,“蛹虫草味甘,性平,益肝肾,补精髓,止血化痰”。
《中华药海》记载,“蛹虫草性味归经,甘平,入肺肾二经”。
《全国中草药汇编》记载,“蛹虫草的子实体及虫体也可作为冬虫夏草入药”[5]。
《本草从新》和《药性考》对冬虫夏草有“保肺益肾、止血化痰”,“秘精益气、专补命门”等功效记载。
在《中国药典》上蛹虫草已被列为中草药。其主要的化学成分药理、药效与野生冬虫夏草极为相似。
2 功能成分
蛹虫草的功能成分很多,主要有核苷类、多糖类、蛋白质类、虫草甾醇和糖醇类等[6]。这些功能成分使蛹虫草呈现不同的功能和药理作用,现代的药理研究表明,蛹虫草具有调节免疫、抗肿瘤、抗病毒、调节血糖和血脂、抗氧化等药理作用。
研究发现,虫草素作为北虫草中的主要活性成分,是最先在真菌中解离出的核苷类抗菌素,是一种腺苷衍生物[7],具有抗菌、抗炎、免疫调节、抗氧化和神经保护与调节等方面有突出药理活性外,还能够有效诱导多种癌细胞的凋亡、延缓癌细胞癌变[8]。
3 虫草素的抗癌作用研究进展
3.1 对肝癌的抑制机理
李娜等[9]实验得出结论:虫草素可抑制MHCC 97H细胞及肺转移结节中的AKT、β-catenin等蛋白的表达及AKT、GSK-3β的磷酸化,以上结果提示虫草素通过抑制AKT信号通路从而产生抗肿瘤生长作用。童汪霞等[10]研究的结果显示虫草素可呈剂量依赖性的抑制肝癌细胞的增殖、集落形成并促肝癌细胞凋亡。该作用是通过调控Gli1及Gli1下游与凋亡相关因子的表达而实现。该结果进一步拓宽了虫草素在肝癌中通过调控Hh通路关键因子Gli1而发挥抑癌作用的机制范围。
3.2 对肺癌的抑制机理
刘建波等[11]实验采用虫草素治疗经放疗后的肺癌大鼠,检测JAK2/STAT3信号通路蛋白表达。结果显示:虫草素可降低p-JAK2和p-STAT3蛋白表达水平。此实验结果提示虫草素通过抑制JAK2/STAT3信号通路的激活发挥免疫调节作用。
3.3 对乳腺癌的抑制机理
黄海辰等[12]实验结果预测虫草素抗三阴性乳腺癌的过程中,Hippo-Yap/TAZ信号通路和Hedgehog-Gli信号通路为潜在作用通路,以此来调控TNBC生长、侵袭、转移等过程,以实现抑制三阴性乳腺癌的目的。
3.4 对口腔鳞状细胞癌的抑制机理
朱兰省等[13]的实验得出:虫草素(CP)对口腔鳞状细胞癌(OSCC)细胞具有很好的促自噬和生长抑制效果。主要体现在CP处理OSCC后,可以有效降低细胞内PI3K-Akt-mTOR通路分子活性,并激活下游相应自噬相关的标志分子表达。同时CP处理还有效降低癌细胞内增殖相关蛋白Ki67和PC-NA的表达,进一步抑制癌细胞的增殖能力。
4 结论
蛹虫草作为冬虫夏草很好的替代品,已经逐渐进入大众的视线,蛹虫草的人工养殖和生长周期仅需两个月的优势条件使得其已被社会广泛接受,市场对于蛹虫草的需求也呈现了逐年增多的趋势。结合现有研究,可以了解到无论是单纯用虫草素还是将虫草素和其他治疗药物组合起来处理癌细胞,都能有效抑制癌细胞的增值和生存,且动物实验结果显示虫草素的作用提高了动物的生存期[14]。由此可见虫草素在抗癌方面巨大的开发潜力和市场应用前景。