五味子抗腫瘤活性成分及作用機制研究進(jìn)展

任麗佳，李 林，殷放宙，蔡寶昌

(1.南京中醫(yī)藥大學(xué)，江蘇省中藥炮制重點實驗室，國家中醫(yī)藥管理局中藥炮制標(biāo)準(zhǔn)重點實驗室，江蘇南京 210046;2.新藥研究國家重點實驗室(中國科學(xué)院上海藥物所)，上海 201203)

五味子為木蘭科植物五味子Schisandra chinensis(Turcz.)Baill的干燥成熟果實，習(xí)稱“北五味子”。主產(chǎn)于黑龍江、遼寧、吉林、河北等地。五味子作藥用，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，其性酸、甘、溫，歸肺、心、腎經(jīng)，具有斂肺生津、補腎養(yǎng)心、收斂固澀之功效，主治久嗽虛喘、夢遺滑精、遺尿尿頻、久瀉久痢、自汗、盜汗、津傷口渴、短氣脈虛、內(nèi)熱消渴、心悸失眠，是常用中藥之一［1］。近年研究表明，五味子還具有保肝、抗腫瘤、抗氧化與抗衰老等作用。其中對五味子抗腫瘤研究日趨深入，成為抗腫瘤中藥研究的熱點之一?，F(xiàn)針對五味子抗腫瘤活性成分研究、藥理學(xué)研究及其作用機制作一綜述，為五味子抗腫瘤的研究、開發(fā)和利用提供參考。

1 五味子抗腫瘤活性成分

現(xiàn)代研究證明，五味子中含有木脂素、有機酸、揮發(fā)油、氨基酸、鞣質(zhì)及多糖等多種化學(xué)成分［2］。其中多糖、木脂素為主要抗腫瘤活性成分。黃玲等［3］采用腫瘤(S180)移植的動物模型，研究五味子多糖的抑瘤率及對免疫器官(脾臟、胸腺)的影響，結(jié)果表明，0.4 mg·g－1的五味子多糖抑瘤率達(dá)48.5%，該濃度五味子多糖合環(huán)磷酰胺抑瘤率則達(dá)74.5%。于赫等［4］研究發(fā)現(xiàn)，五味子多糖高、中劑量(0.04、0.02 mg·g－1)對小鼠H22肝癌移植瘤具有抑制作用。

禹潔等［5］通過體外實驗發(fā)現(xiàn)，五味子木脂素對人乳腺癌細(xì)胞MCF-7和肝癌細(xì)胞HepG2的抑制效果明顯。另有研究發(fā)現(xiàn)，五味子酯丙對口腔表皮樣癌細(xì)胞KB、人結(jié)腸癌細(xì)胞Colo-205、人肝癌細(xì)胞Hepa-3B和小鼠肝癌細(xì)胞Hepa有細(xì)胞毒作用，ED50分別為 3.6、7.1、4.9 和 5.7 mg·L－1。五味子粗提取物及其活性成分五味子甲素對MDR腫瘤細(xì)胞有逆轉(zhuǎn)作用，同時對接種KBv200細(xì)胞的裸鼠亦有明顯效果［6］。劉曉霓等［7］研究發(fā)現(xiàn)，50～100 mg·L－1濃度的五味子乙素能明顯抑制胃癌細(xì)胞株SGC-8901的增殖。五味子乙素亦可抑制人肝癌SMMC-7721細(xì)胞的增殖并誘導(dǎo)其凋亡，并可增強阿霉素誘導(dǎo)人肝癌SMMC-7721細(xì)胞和人乳腺癌MCF-7凋亡作用［8］。

2 五味子抗腫瘤機制研究

2.1 抑制腫瘤細(xì)胞生長，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡 細(xì)胞的凋亡是進(jìn)化上高度保守的細(xì)胞自殺的主動細(xì)胞學(xué)事件，是細(xì)胞的自穩(wěn)平衡機制和對內(nèi)外刺激的一種應(yīng)答反應(yīng)。腫瘤的發(fā)生與發(fā)展是細(xì)胞增殖失控及凋亡抑制的結(jié)果。選擇性地誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡可能是治療惡性腫瘤的一個基本策略。研究表明五味子提取物具有抑制某些腫瘤細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的作用，其主要機制如下。

2.1.1 細(xì)胞周期阻滯 低、中、高劑量的五味子乙素(25、50、100 mg·L－1)作用于胃癌細(xì)胞 SGC-7901 12、24、48 h 后檢測發(fā)現(xiàn)G0/G1期的細(xì)胞數(shù)量明顯增加，S期和G2/M期的細(xì)胞明顯降低，表明五味子乙素可使SGC-7901細(xì)胞停滯于G0/G1;Cyclin D1 mRNA水平的下調(diào)可能是五味子乙素促使細(xì)胞周期停滯的原因［9］。Kim 等［10］研究發(fā)現(xiàn)，50 μmol·L－1的五味子醇甲能夠明顯將T47D細(xì)胞停滯于G0/G1期，且劑量依賴性地抑制cyclin D1、CDK4蛋白的表達(dá)，當(dāng)五味子醇甲濃度達(dá) 100 μmol·L－1時，cyclin A、cyclin B1、CDK2、CDC2蛋白被明顯抑制，同時細(xì)胞周期蛋白酶抑制劑p21和p27 的表達(dá)明顯增強。Min 等［11］應(yīng)用 60 μmol·L－1的五味子酯甲處理A549細(xì)胞后，G0/G1期細(xì)胞數(shù)明顯增加，cyclin E和cyclin A蛋白表達(dá)被明顯抑制，且劑量依賴性地誘導(dǎo)p27蛋白的表達(dá)，繼而抑制CDK2及視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤蛋白(PRB)的表達(dá)。

2.1.2 調(diào)控細(xì)胞凋亡相關(guān)基因蛋白的表達(dá)

2.1.2.1 線粒體途徑 研究發(fā)現(xiàn)［12］，五味子丙素可降低凋亡抑制蛋白Bcl-2及Bcl-x蛋白的表達(dá)，同時caspase-3的表達(dá)也明顯降低，進(jìn)而誘導(dǎo)急性白血病細(xì)胞U937的凋亡。在五味子木脂素不同成分群對肝癌細(xì)胞的影響研究中發(fā)現(xiàn)戈米辛N抗肝癌增殖效果最強，且增強促凋亡蛋白Bax的表達(dá)［13］。另有研究表明五味子乙素能增強多柔比星對SMMC-7721細(xì)胞和MCF-7細(xì)胞的凋亡作用，活化caspase-9，同時使線粒體膜電位蛋白缺失［8］。Choi等［14］研究發(fā)現(xiàn)五味子丙素能降低神經(jīng)膠質(zhì)瘤跨膜電位蛋白的表達(dá)，且與濃度成相關(guān)性;五味子丙素本身對胞內(nèi)Ca2+濃度無影響，而是通過降低ATP誘導(dǎo)的Ca2+釋放，繼而促進(jìn)細(xì)胞的凋亡。

2.1.2.2 p53 基因 Nishida 等［15］研究發(fā)現(xiàn)五味子乙素可同時降低毛細(xì)血管擴(kuò)張性共濟(jì)失調(diào)癥突變蛋白ATM和抗凝血酶受體蛋白ATR的表達(dá)，在ATM不足時，五味子乙素明顯抑制磷酸化的p53與Chk1蛋白表達(dá)，表明五味子乙素通過抑制p53蛋白的表達(dá)促進(jìn)肺癌細(xì)胞A549的凋亡。

2.2 增強免疫，促進(jìn)機體抗癌能力 五味子粗多糖可提高機體的非特異性免疫功能，已有試驗表明，五味子多糖溶液可明顯提高正常小鼠腹腔巨噬細(xì)胞的吞噬百分率和吞噬指數(shù);亦可明顯促進(jìn)正常小鼠淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率、溶血空斑形成。另研究發(fā)現(xiàn)，五味子粗多糖可劑量依賴性對抗環(huán)磷酰胺所致白細(xì)胞減少，對骨髓造血機能具有保護(hù)作用，其原因可能是五味子粗多糖對已生成的白細(xì)胞具有保護(hù)作用，使白細(xì)胞的破壞和喪失減少，也可能是通過促進(jìn)脾臟間質(zhì)細(xì)胞的增生，發(fā)揮代償性髓外造血功能所致。Oh等［16］研究表明五味子中呋喃果糖對黑色素瘤的酪氨酸酶，小眼相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子(MITF)基因及酪氨酸酶相關(guān)蛋白1(TRP-1)的表達(dá)均明顯下調(diào)，從而調(diào)節(jié)機體免疫系統(tǒng)。于赫等［17］研究發(fā)現(xiàn)五味子多糖可明顯提高H22荷瘤小鼠血清T細(xì)胞生長因子(IL-2)及血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)表達(dá)水平，提示五味子多糖通過上調(diào)血清中IL-2的表達(dá)達(dá)到抑制小鼠H22肝癌移植瘤生長的作用。

2.3 抗氧化、清除自由基作用 五味子多糖能明顯降低老年大鼠血清丙二醛(MDA)含量，并提高老年大鼠血清超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)和GSH-Px活性，提示五味子多糖具有改善體內(nèi)自由基代謝紊亂的作用。另有研究發(fā)現(xiàn)［18］，五味子乙素通過提高AML12細(xì)胞和H9C2細(xì)胞中谷胱甘肽水平，抑制氧化劑介導(dǎo)的損傷。Leong等［19］發(fā)現(xiàn)，五味子乙素能明顯激活A(yù)ML12細(xì)胞中ERK1/2及Nrf2，從而激活MAPK通路，最終使谷胱甘肽的表達(dá)增強，阻斷氧化劑促凋亡效果。

2.4 抗突變 李明珠等［20］采用小鼠骨髓嗜多染紅細(xì)胞(PCE)微核實驗觀察發(fā)現(xiàn)，五味子多糖具有抗突變的作用，并成劑量相關(guān)性。另有研究發(fā)現(xiàn)五味子多糖對環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的小鼠骨髓微核率和染色體畸變率有明顯抑制作用［21］。

2.5 逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞的多藥耐藥性，增強化療敏感性 研究發(fā)現(xiàn) 25 μmol·L－1五味子甲素可有效降低 HL60/ADR、HL60/MRP對柔紅霉素、長春新堿和依托泊苷的半數(shù)抑制濃度，逆轉(zhuǎn)倍數(shù)分別是5、11、16和3、3、13倍，其機制為五味子甲素能夠增加抗腫瘤藥物在耐藥腫瘤細(xì)胞中的蓄積［22］。邱海洋等［23］研究發(fā)現(xiàn)，五味子提取物可下調(diào)MDR1、MRP水平進(jìn)而逆轉(zhuǎn)K562/DOX細(xì)胞對阿霉素的耐藥性，增加腫瘤耐藥細(xì)胞對化療藥物的敏感性。P-gp為多藥耐藥基因編碼的糖蛋白，多項研究表明五味子木脂素可競爭性抑制P-gp的功能，對P-gp介導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞多藥耐藥有明顯體外逆轉(zhuǎn)效果［24］。

3 結(jié)語

綜上所述，五味子抗腫瘤活性部位多集中在多糖及木脂素部位。其中多糖成分與其它動植物來源的多糖相似，能通過提高機體的免疫功能，間接地發(fā)揮抗腫瘤效果;而木脂素成分大都通過調(diào)節(jié)與腫瘤生長或死亡相關(guān)基因表達(dá)發(fā)揮抗腫瘤效果。由此可見，五味子抗腫瘤的作用機制是多靶點與多環(huán)節(jié)的。五味子在中藥的使用范圍極廣，毒、副作用相對較小，因此具有廣闊的開發(fā)前景。目前，關(guān)于五味子其它具有抗腫瘤活性的有效成分尚在進(jìn)一步研究之中。五味子與其它抗腫瘤中藥的配伍運用，發(fā)揮中藥抗腫瘤“攻補兼施、扶正祛邪”的精髓相關(guān)研究也并不多見，且目前關(guān)于五味子有效成分在抗腫瘤中的作用機制研究相對膚淺，因此有必要進(jìn)一步加強其作用機制的深入研究，為五味子臨床抗腫瘤的應(yīng)用提供更加確鑿的證據(jù)。

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