半枝莲的有效成分及其抗肿瘤作用的研究进展.doc

1、 1 半枝莲的有效成分及其抗肿瘤作用的研究进展 摘要 ：中药半枝莲在抗肿瘤方面的作用已得到学术界的普遍认可，本文总结了近年来国内外半枝莲抗肿瘤活性的研究进展，对半枝莲抗肿瘤活性的药理研究方法及作用机制探讨进行了综述，为充分利用半枝莲资源，进行抗肿瘤创新药物的研究和开发提供依据。 关键词 ：半枝莲；有效成分；抗肿瘤；作用机制 1 半枝莲 半枝莲为唇形科植物半枝莲 (Scutellaria barbataD.Don)的干燥全草 1。我国半枝莲产于华北、华东、中南及西南等地区，国外亦产，资源丰富。其全草入药，性辛、苦 、寒，入肺、肝、肾，具有清热解毒、活血化瘀、抗毒蛇咬伤的作用 2。其化学成分主要有

2、黄酮类、多糖、有机酸、生物碱及其它类成分 3。半枝莲现代研究及临床证明，半枝莲具有良好的抗癌活性 4。常与其他中药联合复方治疗原发性肝癌等消化道肿瘤、肺癌及子宫颈癌等妇科肿瘤 5。研究表明，半枝莲主要在增强机体免疫力、抑制肿瘤细胞增殖、诱导肿瘤细胞凋亡等方面发挥抗肿瘤作用 6。 2 肿瘤 肿瘤（ tumor）是机体在各种致癌因素作用下，局部组织的某一个细胞在基因水平上失去对其生长的正常调控，导致其克隆性异常增生而形成的新 生物。一般认为，肿瘤细胞是单克隆性的，即一个肿瘤中的所有瘤细胞均是一个突变的细胞的后代。 近年来，从中药提取的抗肿瘤有效成分日益得到人们的重视。据不完全统计，源于植物药的抗肿

3、瘤制剂占抗肿瘤药总量的 32.25%7。其中，半枝莲是近几年国内外抗肿瘤药的研究热点之一。 3 半枝莲的主要化学成分 3.1黄酮类化合物 目前已经从半枝莲中分离出二十几个黄酮类化合物，是分离得到的最多的一类成2 分，且结构丰富、含量较大 8。在这些黄酮类化合物中主要包含黄酮、二氢黄酮、黄酮苷 3大类 9。半枝莲的主要生理活性物质为黄酮类 化合物，不同产地半枝莲的平均总黄酮含量为 2.31%10。 3.1.1黄酮类 5， 7-二羟基 -8， 2 -二甲氧基黄酮； 7， 2 -二羟基 -5， 8-二甲氧基黄酮； 5， 6， 2，-三羟基 -7， 8-二甲氧基黄酮； 5， 7， 2 -三羟基 -8-

4、甲氧基黄酮； 5， 2 -二羟基 -7， 8，6 -三甲氧基黄酮 (半枝莲素）； 5， 6， 7， 4 -四羟基黄酮（印黄岑素） 9； 5-羟基 -7，8-二甲氧基黄酮； 5， 7-二羟基 -8-甲氧基黄酮 (汉黄芩素）； 5-羟基 -7， 8-二甲氧基黄酮；5， 7， 4 -三羟基 -8-甲氧基黄酮； 7-烃基 -5， 8-二甲氧基黄酮； 5， 7， 4 -三羟基黄酮(芹菜素）； 5， 7， 4 -三羟基 -6-甲氧基黄酮 (粗毛豚草素）； 5， 7， 3， 4， -四羟基黄酮 (木犀草素） 11,12； 5， 6， 7-三羟基黄酮 13； 2， 3， 5， 7-四羟基黄酮 14。 3.1.

5、2二氢黄酮类 2S-5， 7， 3， 4 -四羟基二氢黄酮 (圣草醇 )； 5， 7， 4 -三羟基黄烷酮 (柚皮素）；5， 7， 4 -三羟基 -6-甲氧基黄烷酮； 5， 7， 4 -三羟基 -8-甲氧基黄烷酮 11,12； 2S-5， 7，8， 4 -四羟基二氢黄酮（红花素）； 2S-5， 6， 7， 4 -四羟基二氢黄酮（异红花素） 13。 3.1.3黄酮苷类 5， 6， 4 -三羟基 -7-O- -D 葡萄糖苷（印黄芩苷） 13； 7-羟基 -5， 8-二甲氧基黄酮 -7-O- -D 葡萄糖苷； 5， 7， 8， 2 -四羟基黄酮 -7-O- -D 葡萄糖苷； 5， 2 -二羟基 -7

6、， 8， 6 -三甲氧基黄酮 -2 -O- -D 葡萄糖苷； 5， 2， 6 -三羟基 -7， 8-二甲氧基黄酮 -2 - -D 葡萄糖苷 15。 3.2二萜及二萜类化合物 二萜类化合物是半枝莲中的另一种主要成分，已分离得到的有半枝莲二萜 A、 B、C、 D、 E、 F、 G、 H 和 I，及半枝莲内酯 A、 B、 C1、 D 和 C216。 3 3.3甾族类化合物 菜油甾醇、胆甾醇、豆甾醇、 -谷甾醇、 -谷甾醇、豆甾 -4-烯 -3-酮、豆甾 -5， 22-二烯 -3-醇、 4， 4-二甲基胆甾 -6， 22， 24-三烯、麦角甾烷 -4， 6， 22-三烯 -32-醇、豆甾-3， 5，

7、22-三烯、豆甾 -5， 22-二烯 -3-醇 -乙酸酯、麦角甾烷 -4， 6， 22-三烯 -3 醇、乙酸谷甾醇、植物甾醇 - -D 葡萄糖苷等 9,16。 3.4多糖类化合物 半枝莲多糖 SBP17：分子量 13000，组成为：鼠 李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖 (1.14： l.5： 0.2： 0.75： 1.0： 2.18)；半枝莲多糖 SPS418分子量 l0000，组成为：鼠李糖、夫糖、阿拉伯糖、木糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖 (0.22： 0.26： 1.0：0.09： 1.82： 2.09： 0.51)。 3.5生物碱类化合物 半枝莲碱 A19、 B20、 C-F1

8、6,21。 3.6芳香醛、酮、酸 对羟基苯甲醛；对羟基苄酮 ； 对香豆酸；原儿茶酸：反式 -1-(4-羟基苯基 )-丁 -1-烯 -3-酮。 3.7微量元素 用原子吸收分光光 度计测定半枝莲中微量元素的含量，发现含有丰富的人体必需的微量元素 Fe、 Cu、 Zn、 Mn、 Mg 等。其中 Mg 的含量最高， Fe、 Cu较高，其次是 Zn、Mn等。 Mn是公认的抗癌元素， Mn、 Cu、 Fe等元素在提高与调节机体免疫方面也有积极意义 22。 4 半枝莲抗肿瘤作用机制 4.1抑制肿瘤细胞增殖作用 半枝莲可抑制急性粒细胞性白血病血细胞，其抑制率在 75%以上 。半枝莲多糖4 SPS4对 S180

9、肉瘤细胞及腹水肝癌细胞均有一定抑制作用 23。王刚等 24使用人肿瘤细胞株 K562、 BGC82及 TEl3作为血源性、 腺源 性和上皮源性代表细胞株，对半枝莲水提液 (SBE)及醇提液 (SBW)进行体外抑瘤实验，结果表明，半枝莲的醇提物和水提物有明显的抑制肿瘤细胞株增殖反应。宋寄春等 25应用 MTT（四噻唑蓝）法检测不同浓度的半枝莲对体外培养的人大肠癌 HT-29细胞增殖的抑制作用。结果显示， HT-29细胞经半枝莲 (浓度范围 10 320mg/L)作用后细胞生长明显受到抑制。林敬明等 26通过在体外对人大肠癌细胞、人肝癌细胞增殖抑制、诱导凋亡作用及可能作用机制研究， 发现半枝莲能抑

10、制癌细胞增殖， 而且能诱导细胞凋亡， 其作用可能与影 响癌细胞细胞周期的分布有关。 王刚等 27实验使用人肿瘤细胞株 K562、 BGC823及 TE13作为血源性、腺源性和上皮源性代表细胞株， 对半枝莲水提液 (SBE)及醇提液 (SBW)进行体外抑瘤实验。结果表明， 半枝莲的醇提物和水提物有明显的抑制肿瘤细胞株增殖反应。吴东风等 28观察复方半枝莲胶囊抗肿瘤的作用。 静广平等 29观察半枝莲提取的总黄酮 (ESB)在体外对人舌鳞癌 SAS 细胞超微结构和增殖力的影响，用 MTT 检测细胞活性，透射电镜观察细胞超微结构的变化，免疫组化 P-V 两步法检测凋亡相关 蛋白 Bcl-2、 Bax、

11、 Caspase-3 用药前后表达变化 . 结果发现， ESB 可影响舌癌细胞的超微结构，降低细胞的增殖力从而抑制舌鳞癌 SAS 细胞过度生长， ESB 诱导舌鳞癌细胞凋亡可能与下调 Bcl-2，上调 Bax 和 Caspase-3 等凋亡相关蛋白表达有关。宋高臣等 30运用免疫组织化学染色技术及多媒体彩色病理图文分析系统测定 HepA 瘤细胞中 Rb、 P16基因蛋白的表达量，得出半枝莲多糖可通过升高抑癌基因 Rb、 P16的蛋白表达，抑制 HepA 瘤细胞的增殖。 4.2抗肿瘤血管生成作用 实体瘤的 生长及转移具有血管依赖性，抑制血管生成可能成为治愈肿瘤的新途径。绝大多数恶性实体瘤的生长和

12、转移是血管依赖的，即肿瘤组织在其生长过程中会诱导新的血管的生成，以提供肿瘤生长所需的营养和氧气，同时通过血管向其他组织输送转移细胞，并在机体的其他部位继续生长和诱导血管生成，导致肿瘤转移。这个在肿瘤生长过程中被诱发的血管生成现象，称之为肿瘤新生血管生成 31。张妮娜 32采用 Transwell 小室共培养、 ELISA、转染荧光素酶报告基因等方法，从细胞、分子水平综合研究了半5 枝莲抑制肿瘤血管生成的作用及其机制。结论 表明，半枝莲在体内外均有抗血管生成作用，其机制可能通过一方面抑制肿瘤细胞缺氧诱导因子（ HIF-1）的表达，另一方面抑制内皮细胞迁移，从而阻断肿瘤血管生成。 徐敏等 33将半

13、枝莲提取出的黄酮类化合物 A06作用于 HUvEC 及肿瘤细胞中， 观察半枝莲黄酮类化合物 A06对内皮细胞迁移、形成小管样结构的影响， 研究结果表明， 半枝莲黄酮类化合物 A06能抑制内皮细胞小管样结构形成和肿瘤细胞条件培养液刺激下的内皮细胞迁移， 实验表明其作用机制可能与 A06 能抑制肿瘤细胞分泌 VEGF 和 NO 这些血管生成促因子有 关。于英君等 34通过酶联免疫法测血清中 TNF-、 VEGF含量，结果显示，半枝莲多糖辅助环磷酰胺 CTX 能上调 TNF-产生更好的肿瘤杀伤效果，通过下调 VEGF能抑制肿瘤血管的生成。 4.3诱导肿瘤细胞凋亡作用 静广平等 35认为 ESB可影响

14、舌癌细胞的超微结构，降低细胞的增殖力从而抑制舌鳞癌 SAS细胞过度生长，其机制可能与下调 Bcl-2、上调 Bax、 Caspase-3等凋亡相关蛋白表达有关。代志军等 36采用 MTT比色法、流式细胞术等检测半枝莲含药血清对 H22肿瘤细胞周期和细胞凋亡的影响，结果显示半枝 莲含药血清能有效诱导肿瘤细胞凋亡，并认为其机制可能与降低肿瘤细胞线粒体膜电位有关。半枝莲还可阻滞人大肠癌 HT-29细胞周期中 S 期向 G2/M期的转变过程，从而抑制人大肠癌细胞增殖，诱导 HT-29细胞凋亡 25。 高冬等 37探讨半枝莲对宫颈癌 Hela 细胞内游离钙浓度的影响及其抗癌作用机理，结果显示，半枝莲可通

15、过促进细胞内储存钙的释放和胞外钙离子的内流，显著提高细胞内游离钙的浓度，推测半枝莲可能通过提高 Hela细胞内基础钙的水平达到诱导癌细胞凋亡。谢珞琨等 38发现半枝莲的乙醇提取物可诱导人慢性髓系 白血病 K562细胞株凋亡，他的实验首先采用 MTT法检测半枝莲乙醇提取物对 K562细胞的增殖抑制作用。 4.4抗突变作用 半枝莲可显著抑制黄曲霉毒素（ AFBT）、二氢二醇环氧苯并芘（ BPDE）以及苯并（ a）芘（ BaP7）、（ 8- DHD）与 DNA 结合，使 AFBT- DNA 复合物生成减少，减少BaP7、 8- DHD 的脂溶性代谢产物，增加 BaP7、 8- DHD 和 BPDE

16、水溶性结合产物的6 形成，且水溶性结合物中硫酸盐和谷胱甘肽含量增加，葡萄糖醛酸化物减少，表明半枝莲可通过某种清除机制发挥抗突变作用 39。 张 春玲等 40的研究表明，半枝莲的水溶性提取物可以对抗 NNK(NNK 是一种致癌性很强的亚硝胺类物质 (为诱发人类肿瘤的主要因素之一 )的致突变作用，使实验菌株回复突变数减少，而且随着各受试药物的浓度升高，其拮抗作用增强，表明半枝莲中含有抗突变物。半枝莲水提物的抗突变作用，可显著抑制黄曲霉素 B2等诱变的突变菌落数，使与 DNA 生成的复合物减少。韩发彬等 41通过人外周血淋巴细胞的非程序 DNA 合成试验 (UDS 试验 )发现浓度为 125g/L的

17、半枝莲提取物有一定的抗香烟焦油的致突变作用，能够保护淋巴细胞 DNA。 4.5 下调端粒酶活性 端粒酶是肿瘤的特异标志物，在分化了的正常体细胞中检测不到端粒酶，但是绝大多数肿瘤细胞端粒酶则重新激活并高表达，并可使细胞永生化 42，目前，抑制端粒酶活性已成为抗肿瘤治疗的新热点。王曦 43综述 14份国外研究资料， 恶性肿瘤端粒酶阳性率达 88%，而周围正常组织和非癌组织端粒酶阳性率达 12.1%和 4.2%。李洁等 44采用流式细胞仪检测半枝莲含药血清对人肺巨细胞癌细胞株 PG细胞端粒酶表达的影响，并与 DDP进行参照，结果表明，正常血清组端粒酶表达率最高，而 DDP 组和半枝莲含药血清组均 有

18、不同程度的下降，下降幅度最大的是含药血清和 DDP共用组 . 这说明半枝莲含药血清对 PG细胞端粒酶活性的表达有下调作用，与 DDP合用，可以增强 DDP 的下调作用。 4.6增强机体免疫力作用 半枝莲多糖可促进刀豆素 A（ ConA）诱导的小鼠淋巴细胞增生， 50、 100、 200mg/kg 半枝莲多糖皮下注射 1周，可明显提高小鼠外周淋巴细胞中脂酶阳性细胞的百分率，促进二硝基氯苯（ DNCB）诱导的迟发型变态反应。表明该药对机体的细胞免疫有促进作用，但大剂量注射（ 200mg/kg）可抑制小鼠胸腺指数，对脾指数无影响，故中、 小剂量半枝莲多糖能增强细胞免疫力 45。 王刚 46用 MTT

19、法测定了半枝莲醇提取对小鼠脾细胞的增生活性，结果提示其对小鼠脾细胞的增生具有促进作用，表明半枝莲有可能通过增强机体免疫力来实现其抗肿瘤7 作用。张秀娟等 47观察半枝莲多糖对小鼠体内肿瘤细胞生长和免疫器官胸腺、脾的影响 ；通过 ANAE 法观察半支莲多糖对 T 细胞阳性率的影响 . 结果发现，半枝莲多糖有抗肿瘤作用和免疫增强作用。叶华等 48研究发现半枝莲多糖能明显促进脾淋巴细胞增殖和脾细胞分泌 IL -2 和 TNF- 等肿瘤抑制因子，推测半枝莲多糖可能是通过增强机体免疫功能达到治疗肿瘤的功效。蒋月芳 49观察半枝莲提取物在体内的抑瘤效果及作用靶点，结果发现，半枝莲提取物剂量依赖性地抑制肿瘤

20、的生长，同时在一定程度上提高了机体的免疫力。 4.7减少 bcl-2基因表达 bcl-2基因是一种细胞凋亡抑制基因 50， 在多种肿瘤组织中， 由于它异常的高表达， 可使肿瘤细胞逃避和减少凋亡， 造成增殖细胞群的细胞数量增多， 这与肿瘤的恶性生物学行为 和预后不良有密切关系。李洁 51采用流式细胞仪分析半枝莲含药血清对 PG细胞 bcl-2基因表达的影响， 结果表明， 不同浓度半枝莲含药血清作用于肿瘤细胞后， 可明显抑制 bcl-2的高表达， 且存在明显的量效关系。 4.8抗氧化，抗自由基作用 体外实验显示半枝莲水提物对 H2O2有一定的清除作用，并呈量效关系，证实半枝莲具有一定的抗氧化能力

21、52。半枝莲黄酮具有很好抗氧化的作用 53，还原能力相当好，除了可以还原 Fe3+以外，还可以还原自由基，从而中断自氧化链锁反应。 5 展望 半枝莲作为临床常用药 ，价廉物美，多用于清热解毒、抗癌等，临床应用上，除了半枝莲多糖的抗癌机理有所报道。虽然某些半枝莲提取物的作用机制尚未明了，但其在抗肿瘤方面的作用已得到学术界的普遍认可，在此基础上结合现代医学和生物科学技术，深入研究半枝莲抗肿瘤机制，为半枝莲抗肿瘤作用提供更加科学更加客观的依据和方法，找到临床上治疗癌症的新的突破口。因此，今后应加强对半枝莲抗肿瘤药效物质的提取及作用机制的进一步研究，为更好地开发、利用半枝莲提供可靠的理论依据。 8 参

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