劉忠慶，廖洪利，甘 亞

熊果酸的抗腫瘤作用研究進(jìn)展

劉忠慶，廖洪利，甘 亞

熊果酸；抗腫瘤

熊果酸(ursolic acid，UA)又名烏索酸(烏蘇酸)，在自然界中分布廣泛，常以游離形式或與糖結(jié)合成苷存在。本品具有廣泛的生物學(xué)效應(yīng)，如抗腫瘤、抗炎、鎮(zhèn)痛、降血糖等。熊果酸屬五環(huán)三萜類化合物，熊果酸；抗腫瘤分子式為C30H48O3，相對(duì)分子質(zhì)量456。化學(xué)結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 熊果酸化學(xué)結(jié)構(gòu)式

近年來，熊果酸的抗腫瘤作用引起了國內(nèi)外學(xué)者的大量關(guān)注。研究表明，熊果酸可通過多種途徑發(fā)揮抗腫瘤作用。本文就熊果酸的抗腫瘤作用及其機(jī)制的研究進(jìn)展作簡(jiǎn)要綜述。

1 誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡

1.1 半胱天冬酶(Caspases)途徑 熊果酸通過半胱天冬酶途徑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡是其抗腫瘤的一個(gè)重要途徑，它可通過活化某些Caspase的亞體實(shí)現(xiàn)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。Satomi等[1]的研究表明，熊果酸可通過激活Caspase-3促進(jìn)人肝細(xì)胞癌HepG2細(xì)胞的細(xì)胞凋亡。Tian等[2]的研究認(rèn)為，熊果酸能通過激活Caspase-8減少抗凋亡蛋白Bcl-2和Bcl-xL表達(dá)，引起多聚ADP核糖多聚酶裂解，從而下調(diào)環(huán)氧化酶-2蛋白，并上調(diào)熱休克蛋白105 mRNA表達(dá)。Yan等[3]的研究結(jié)果表明，熊果酸能通過增強(qiáng)Caspase-3及Caspase-8活性，誘導(dǎo)4種肝癌細(xì)胞株的細(xì)胞凋亡。

1.2 影響凋亡基因的表達(dá)

1.2.1 Bc1-2基因 Shyu等[4]的研究認(rèn)為，熊果酸可通過促進(jìn)Bcl-2家族調(diào)節(jié)從線粒體釋放細(xì)胞色素C到細(xì)胞質(zhì)等途徑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。

1.2.2 p53基因 Yu等[5]報(bào)道了熊果酸通過p53依賴的途徑誘導(dǎo)人肝癌細(xì)胞株SMMC-7721細(xì)胞凋亡。熊果酸治療的劑量和時(shí)間依賴性與抑制SMMC-7721肝癌細(xì)胞的增殖顯著相關(guān)。結(jié)果表明，細(xì)胞凋亡蛋白p53和Bax蛋白表達(dá)顯著上調(diào)，而抗凋亡蛋白Bcl-2下調(diào)。最終研究顯示，p53途徑的激活參與熊果酸抑制SMMC-7721肝癌細(xì)胞的生長(zhǎng)，誘導(dǎo)凋亡。

2 抑制腫瘤細(xì)胞增殖

2.1 阻遏細(xì)胞周期 熊果酸對(duì)調(diào)節(jié)基因作用細(xì)胞周期有影響。虞燕霞等[6]報(bào)道了熊果酸對(duì)人肝癌SMMC-7721細(xì)胞周期的影響，結(jié)果顯示，熊果酸可誘導(dǎo)SMMC-7721細(xì)胞阻滯在S期；RT-PCR結(jié)果顯示其能夠上調(diào)p21和p53基因，下調(diào)PCNA基因。

2.2 抑制相關(guān)酶的活性 脂肪酸為腫瘤生長(zhǎng)的物質(zhì)和能量來源，脂肪酸合成酶(Fas)在腫瘤組織中高表達(dá)而在正常組織中含量較低[7]。樊慧錦等[8]報(bào)道，熊果酸抑制脂肪酸合酶，誘導(dǎo)HepG2細(xì)胞凋亡，熊果酸對(duì)HepG2細(xì)胞生長(zhǎng)活性抑制具有劑量依賴性。Hoechst 33258染色檢測(cè)到25 μmol/L的熊果酸作用細(xì)胞24 h后，HePG2細(xì)胞核體積變小、皺縮，染色質(zhì)呈濃染的塊狀或顆粒狀，細(xì)胞衰亡隨濃度增加而增加。Western blotting方法檢測(cè)到細(xì)胞內(nèi)的Fas的表達(dá)量隨熊果酸的增加而降低。熊果酸對(duì)HepG2細(xì)胞內(nèi)的Fas活性隨濃度的增加而降低，在25 μmol/L時(shí)引起顯著降低。在熊果酸作用于細(xì)胞后，再加入棕櫚酸鈉能夠在一定程度上補(bǔ)救HepG2細(xì)胞凋亡，增大棕櫚酸鈉的濃度能提高補(bǔ)救程度。

COX-2在多種腫瘤組織中高表達(dá)，因此，抑制COX-2也是抗腫瘤的一個(gè)重要作用途徑。Tian等[9]的研究結(jié)果顯示，在熊果酸作用下的肝癌HepG2細(xì)胞，COX-2及其產(chǎn)物PGE2均顯著減少，使Bcl-2表達(dá)下降，同時(shí)Fas表達(dá)增加，起到抗腫瘤作用。

Kim等[10]報(bào)道了熊果酸抑制人肝微粒體細(xì)胞色素P450的活動(dòng)，結(jié)果表明，熊果酸競(jìng)爭(zhēng)性地抑制CYP2C19，這可能與其抗炎和抗癌活性有關(guān)。

3 抗血管生成

Lin等[11]研究了熊果酸對(duì)人肝癌Hep3B細(xì)胞、Huh7和HA22T細(xì)胞株的抗血管生成作用。實(shí)驗(yàn)對(duì)缺氧誘導(dǎo)因子(HIF)-1α、堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(bFGF)、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)、白細(xì)胞介素(IL)-8、尿激酶型纖溶酶原激活劑(UPA)活性氧(ROS)、一氧化氮(NO)表達(dá)水平、細(xì)胞侵襲和遷移進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，熊果酸在4 μmol/L的濃度時(shí)顯著抑制HIF-1α在3種細(xì)胞株中的表達(dá)，以及在本次實(shí)驗(yàn)中所有試驗(yàn)劑量沒有影響堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子的表達(dá)。熊果酸劑量依賴性地降低VEGF和IL-8的生成和表達(dá)，維持谷胱甘肽水平，降低ROS和NO的水平，并降低3種細(xì)胞的遷移和侵襲。同時(shí)也可劑量依賴性地降低UPA在Hep3B和Huh7細(xì)胞系的產(chǎn)生和表達(dá)。然而熊果酸只在4 μmol/L濃度時(shí)顯著抑制在HA22T細(xì)胞中UPA的產(chǎn)生和表達(dá)。這些發(fā)現(xiàn)表明，熊果酸是強(qiáng)有力的抗血管生成藥物，可以阻止肝癌細(xì)胞的遷移和侵襲。

4 抗侵襲作用

肝癌死亡率居高不下的主要原因是肝癌的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移，其機(jī)理復(fù)雜，基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP-2)、金屬蛋白酶組織抑制因子(TIMP-2)在腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移中起重要作用。李海軍等[12]報(bào)道了熊果酸通過調(diào)節(jié)肝癌細(xì)胞相關(guān)基因抑制其侵襲遷移能力。實(shí)驗(yàn)使用50 μmol/L熊果酸、10 mg/L順鉑和空白對(duì)照處理Bel-7404 細(xì)胞。細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn)和Transwell小室法檢測(cè)結(jié)果均表明，熊果酸與順鉑的抗侵襲能力相當(dāng)，明顯強(qiáng)于空白組。熊果酸顯著降低MMP-2 mRNA及蛋白表達(dá)水平，明顯升高Bel-7404細(xì)胞中TIMP-2 mRNA及蛋白表達(dá)水平，且50 μmol/L熊果酸引起的MMP-2和TIMP-2的mRNA及蛋白表達(dá)水平的變化與10 mg/L順鉑的陽性對(duì)照差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)果表明，50 μmol/L濃度的熊果酸抑制Bel-7074細(xì)胞遷移侵襲能力與順鉑10 mg/L具有相同的效果和作用機(jī)制，其機(jī)制可能與MMP-2表達(dá)下調(diào)而TIMP-2B表達(dá)上調(diào)有關(guān)。

5 影響腫瘤細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)通路

Yang等[13]最近研究顯示，熊果酸也可通過信號(hào)通路凋亡誘導(dǎo)因子(AIF)誘導(dǎo)耐藥株R-HepG2細(xì)胞凋亡。Tang等[14]的研究表明，熊果酸還可抑制腫瘤細(xì)胞中的PBK-Akt信號(hào)通路，引起細(xì)胞凋亡。

6 抗氧化作用

Ikeda等[15]的研究表明，熊果酸可通過抗氧化作用實(shí)現(xiàn)抗促癌及抗突變作用。Gayathri等[16]驗(yàn)證了這一觀點(diǎn)，他們發(fā)現(xiàn)熊果酸能捕獲氧自由基，降低其對(duì)基因突變的作用，導(dǎo)致腫瘤發(fā)生的概率降低。You等[17]的研究顯示，熊果酸在P450單胺氧化酶系和肝微粒體中能明顯地捕獲O2-，清除自由基，恢復(fù)細(xì)胞膜的完整性，發(fā)揮抗腫瘤作用。Ramos等[18]研究了熊果酸對(duì)叔丁基過氧化氫(T-BHP)誘導(dǎo)DNA損傷的人肝癌細(xì)胞系(HepG2)的保護(hù)作用，結(jié)果顯示熊果酸有防止HepG2細(xì)胞DNA損傷和抗增殖的特性。

7 展望

綜上所述，天然產(chǎn)物熊果酸可通過多種途徑抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)和擴(kuò)散。同時(shí)，熊果酸具有在自然界中分布廣泛、毒副作用小等特點(diǎn)，隨著人們對(duì)熊果酸抗腫瘤作用機(jī)制研究的不斷深人，其可望在臨床上得到更為廣泛的應(yīng)用。

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1004-0188(2014)06-0682-02

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2014-04-22)