熊果苷抗肿瘤潜能的研究进展

刘 宏

(南京中医药大学，江苏 南京 210023)

熊果苷有α-熊果苷、β-熊果苷和脱氧熊果苷三种，其中α-熊果苷是β-熊果苷的差向异构体，α-熊果苷和脱氧熊果苷一般通过合成法得到，而β-熊果苷，是一种对苯二酚葡萄糖苷，可以从多种植物中分离得到，如熊果和梨树的叶子中，其化学名为4-羟苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷。本文主要讲述β-熊果苷(C12H16O7)，该化合物首次报道于杨梅的叶片中[1]。熊果苷自发现以来，已在约50个其他植物科中发现，由于其能够通过抑制酪氨酸酶来抑制黑色素的产生，因此长期以来，它一直被用作各种市售外用化妆品中的皮肤美白剂[2-3]。

熊果苷在植物界分布较广泛，菊科、杜鹃花科、山龙眼科和蔷薇科的植物是其主要来源，在菊科中，能合成熊果苷的植物有兔儿风属[4]、艾属[5]、矢车菊属[6]、帚菊木属、蜂斗莱属[7]和麻花头属[8]，山龙眼科的植物，如风铃花[9]、银桦属[10]、哈克木、假山龙眼属[11]、银叶树属和波叶果属可以合成熊果苷。蔷薇科中产生该化合物的属最多，包括栒子属、枇杷属[12]、草莓属、苹果属[13]、李亚属[14]、梨属[15]、蔷薇属[16]和珍珠梅属[17]。梨叶片中熊果苷含量最高，约为1.7%，Grisdale等[18]研究表明，熊果苷可以在梨树和银桦属的幼叶中从莽草酸和苯基丙烷类化合物中生物合成，有证据表明，对苯二酚骨架可能是通过去除某些苯基丙烷衍生物的丙基侧链而形成的。另外，有文献报道了各种工程和人工方法促进熊果苷的合成[19-20]，可以从简单的碳源中增加熊果苷的产量，为熊果苷的药用潜能铺平道路。

熊果苷除了具有皮肤美白特性之外，还具有与治疗相关的生物学特性，如抗氧化、抗微生物、抗炎，并且有作为抗癌剂的潜力[21]。本篇综述将结合近年国内外文献，重点介绍其抗各种癌症活性，这些活性使该化合物更可能成为一个非常具有前景的抗癌药物。

1 熊果苷的抗肿瘤潜能

1.1 膀胱癌

当恶性细胞在膀胱组织里出现时，称为膀胱癌。目前一项用人膀胱癌细胞TCCSUP进行的研究显示[21]，熊果苷在浓度<500 mg/mL时对该细胞没有任何细胞毒性，但在MTT试验中，熊果苷以浓度和时间依赖的方式显著抑制了该细胞的增殖，研究还表明，熊果苷可以时间依赖性地破坏细胞周期并使细胞外信号调节激酶失活。熊果苷破坏细胞周期可能是通过增加周期蛋白依赖性激酶抑制剂p21(WAF1/C1P1)(p21)介导的，该研究表明熊果苷可以通过胞外信号调控激酶失活和上调p21抑制膀胱癌细胞的体外增殖。

1.2 脑肿瘤

最近一项关于熊果苷对脑肿瘤作用的研究发现，熊果苷可通过诱导细胞凋亡、抑制炎症标志物和P13/AKT/mTOR级联杀死C6胶质瘤细胞[22]。值得注意的是，P13/AKT/mTOR是调节细胞周期的细胞内信号通路，活性氧可以激活这一级联反应[23]，因此，熊果苷产生的过量活性氧可破坏C6胶质瘤细胞的线粒体膜，导致细胞凋亡，降低细胞粘附性。C6胶质瘤细胞为梭形细胞，当注射到新生大鼠的大脑中时，它能够刺激形成多形性胶质母细胞瘤，目前用于建立胶质瘤模型。每年有超过11000人被诊断为原发性脑肿瘤，其中一半是恶性的，熊果苷可能是治疗脑肿瘤的一种潜在的抗脑肿瘤药物，然而，这方面可行性有待进一步研究。

1.3 乳腺癌

乳腺癌是较常见的癌症类型，通常采用化疗和放疗两种治疗方法。在寻找作为乳腺癌潜在治疗方法的天然产物的过程中，含熊果苷的白花蝶叶甲醇提取物对上皮样MDA-MB-231乳腺癌细胞和人乳腺癌T-47D细胞具有细胞毒性[24]，通过介导细胞凋亡发挥其作用。目前，Hazman等[25-26]研究显示，纯化的熊果苷对MCF-7人乳腺癌有细胞毒性，通过雌激素受体和α信号通路诱导细胞凋亡。50%熊果苷致死剂量可诱导MCF-7细胞发生炎症，并增加细胞的遗传毒性；高剂量的熊果苷可以诱导细胞凋亡，而低浓度的熊果苷则有相反的作用，即抑制细胞凋亡，从而帮助癌细胞的生长和存活。因此，高浓度的熊果苷可以作为乳腺癌的潜在治疗方法。

1.4 宫颈癌

子宫颈癌主要由人乳头瘤病毒感染引起，这类癌症在45岁以下的年轻女性中最常见。从白花蝶叶片中提取富含熊果苷的甲醇提取物对人宫颈癌HPV-16阳性和HPV阴性肿瘤细胞的细胞毒作用不如对MDA-MB-231乳腺癌细胞的细胞毒作用明显[24]。HeLa细胞是1951年首次从宫颈癌细胞中发展出来，Erenler等[27]报道了纯化熊果苷对HeLa细胞具有抗增殖特性，但目前研究均未探讨熊果苷对人宫颈细胞的可能作用机制。

1.5 结肠癌

HCT-15细胞是一种来源于男性结直肠癌患者大肠的准二倍体人源细胞，研究发现熊果苷表现出对HCT-15细胞的细胞毒性[21]，在该研究中，培养细胞在5%CO2培养箱中与不同浓度的这种对苯二酚苷孵育4天，然后计数细胞数量，结果显示熊果苷具有结肠癌细胞毒性。

1.6 胃 癌

胃癌是癌细胞在胃内壁生长的疾病，癌细胞在胃的任何部位都可以发生。Qi等[11]报道了从大叶螺旋藻中分离出的熊果苷的几种衍生物对胃癌MGC-803细胞侵袭有抑制作用，所有这些衍生物都在熊果苷的糖基部分含有不同的酰基取代基，并表现出中等水平的活性。

1.7 肝 癌

肝癌是全球癌症死亡的主要原因之一，也是人类第六大最常见的癌症类型。上述熊果苷潜在的抗癌活性大部分是在体外进行评估的，Zeng等[28]报道了熊果苷对二乙基硝基氨酰胺引起的大鼠肝癌的体内抗癌活性，在二乙基亚硝胺诱发肝癌的大鼠模型中，研究发现熊果苷可以改善体重，降低肝重量，提高白蛋白、球蛋白和总蛋白含量，降低肝损伤标志酶功能，增加c-JNK、caspase-8和p53含量。这些效应可能归因于熊果苷的抗炎和抗氧化特性。此外，熊果苷还可降低肝组织中葡萄糖调节蛋白GRP78、蛋白二硫异构酶家族A成员4、葡萄糖调节蛋白GRP94、内质网定位DNAJ4、激活转录因子4和生长阻滞和DNA损伤诱导蛋白34的表达。有报道称对苯二酚能抑制DNA反应性致癌物乙酰氨基芴诱导大鼠肝癌的发生，但未观察到染毒大鼠体重增加或肝质量变化。除了上述体内研究外，文献中也有体外研究表明熊果苷对HepG2肝癌细胞的作用[29-30]，低剂量α-熊果苷对HepG2细胞无遗传毒性和细胞毒性，对细胞凋亡、炎症和增殖无影响；然而，当α-熊果苷与顺铂同时使用时，由于顺铂的毒性，氧化应激、炎症和遗传毒性水平增加，caspase3水平没有任何变化；在高剂量时，α-熊果苷表现出抗癌作用，通过增加氧化应激、炎症反应和凋亡抑制细胞增殖。

1.8 黑色素瘤

黑色素瘤是一种皮肤癌，由于长期暴露在太阳或紫外线下诱发，其最常见的体征是新痣的长出或原有痣发生明显改变。Jiang等[31]报道了熊果苷对黑色素形成的影响及其对鼠B16黑色素瘤细胞的促凋亡作用，熊果苷可显著降低鼠B16黑色素瘤细胞的细胞活力，降低大B细胞淋巴瘤(B-cell lymphoma-extra large，Bcl-xL)和Bcl-2的表达，促进细胞凋亡、G1期阻滞，并诱导线粒体破坏。熊果苷抑制细胞活力的作用具有时间和剂量依赖性，浓度为5.4 mM，其对黑色素生成的抑制作用约为46%，作用24 h后，熊果苷可导致23.7%的细胞凋亡。由此可见，熊果苷可作为抗黑色素瘤药物开发的候选药物。

1.9 骨肉瘤

骨肉瘤起源于形成骨骼的细胞，尤其是长骨，儿童、青少年是好发人群。Wang等[32]研究表明熊果苷可以时间和剂量依赖性地抑制骨肉瘤细胞MG-63和SW1353的体外进展，并通过阻断AKT/mTOR信号通路来抑制骨肉瘤细胞的增殖、迁移和侵袭。

1.10 前列腺癌

Safari等[33]报道了熊果苷的抗前列腺癌潜能，探讨了其抗前列腺癌细胞LNCap的分子机制，结果表明，熊果苷可诱导细胞凋亡，降低活性氧水平，降低促炎因子白细胞介素1β(interleukin-1 beta，1L-1β)和肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor alpha，TNF-α)基因的表达。另外，熊果苷对成纤维细胞和LNCap细胞p53、BAX/BCL-2比值表达和过氧化t-丁基诱导的氧化应激存在影响，熊果苷可以提高氧化作用下成纤维细胞的总抗氧化能力和细胞活力，降低氧化作用下成纤维细胞的BAX/BCL-2比值、p53 mRNA表达和坏死[34]。前列腺癌是男性中最常见的癌症，熊果苷对前列腺癌细胞系的体外活性需要进一步的广泛研究，来明确该化合物或其类似物作为前列腺癌治疗的潜力。

2 结 语

熊果苷广泛分布于植物中，一般而言，外用熊果苷被认为是安全的，尤其是在各种化妆品中的使用浓度。然而，随着对其毒性进行的一些研究发现，在不同浓度下，熊果苷在体内和体外都有一定的毒性[35]。在高剂量下，对苯二酚糖苷可对肝和肾产生毒性和诱变作用。Kang等[30]证明了熊果苷在小鼠脾细胞培养物中诱导免疫毒性的能力，研究发现，熊果苷的毒性水平可能与暴露途径及啮齿类动物的性别、物种和品系有关，在动物模型中仅存在亚慢性和慢性肾毒性[36]，目前没有检测到熊果苷的发育、生殖毒性或致癌性[37-38]。大多已发表的论文强调了熊果苷的各种保护和促进健康的作用，例如细胞保护和肝保护作用，因此，熊果苷发挥的有益作用可能超过了最小毒性作用。

综上所述，熊果苷具有潜在的抗癌特性，而且毒性较低，进一步的体内研究及临床研究对于确定熊果苷作为抗癌候选药物至关重要，同时深入地了解其作用机制，能更好的为熊果苷的临床应用提供理论基础。