五味子乙素抗腫瘤作用研究進展*

張譯敏，王雪妮，龐宇舟，方 剛

（廣西中醫(yī)藥大學(xué)/廣西壯瑤藥工程技術(shù)研究中心，廣西 南寧 530200）

五味子（Schisandra chinensis）又名玄及、會及，是一種傳統(tǒng)的中藥。五味子始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，列為上品，具有收斂固澀、益氣生津、補腎寧心的功效，常用于治療虛喘久嗽、夢遺滑精、久瀉不止等[1]。五味子乙素（Schizandrin B，SchB），屬于木脂類，是中藥五味子的活性成分之一[2]。五味子乙素具有廣泛的藥理作用，包括抗氧化、抗炎、護肝、抗腫瘤等功效，同時具有較小的毒性[3-7]。從目前的研究報道來看，五味子乙素主要通過抑制腫瘤細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡、減弱腫瘤細(xì)胞侵襲力和抑制其轉(zhuǎn)移、抑制腫瘤血管生成及清除氧自由基等方式來抑制腫瘤的生長及轉(zhuǎn)移。關(guān)于五味子乙素抗腫瘤作用的報道在逐漸增多，然而目前還缺乏對五味子乙素抗腫瘤作用及其機制的系統(tǒng)認(rèn)識，筆者對五味子乙素抗腫瘤作用及其分子機制進行歸納、總結(jié)和分析，以期為五味子乙素治療腫瘤的臨床應(yīng)用提供參考。

1 五味子乙素抑制腫瘤細(xì)胞增殖

癌癥的死亡率僅次于缺血性心臟病，是全球第二大死亡疾病。2018年，0~74歲人群的全球癌癥男性發(fā)病率和死亡率分別為22.41%和12.71%，女性發(fā)病率和死亡率分別為18.25%和8.7%[8]。2018年，全球惡性腫瘤新發(fā)病例約為1 810萬，死亡病例約為960萬[9]。研究發(fā)現(xiàn)腫瘤的惡性增殖是造成患者預(yù)后差的原因之一[10-12]。

1.1 抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞增殖 研究證實，50、100、200μg/mL的五味子乙素可以有效抑制膠質(zhì)瘤SHG-44細(xì)胞的增殖，且這種抑制作用具有時間和濃度依賴性[6,13-14]。趙亮等[15]發(fā)現(xiàn)25、50、100、200 mg/L的五味子乙素可以抑制SHG-44細(xì)胞的增殖，而且聯(lián)合γ-分泌酶抑制劑（GSI）可以產(chǎn)生協(xié)同抑制作用。五味子乙素單獨作用時可以抑制SHG-44細(xì)胞的增殖，但是聯(lián)合其他抑制劑效果更佳，可能是通過下調(diào)Notch1和Hes1蛋白的表達(dá)實現(xiàn)的。LI Q等[16]發(fā)現(xiàn)五味子乙素可以抑制膠質(zhì)瘤U251和U87細(xì)胞增殖。隨后該團隊又通過異體移植將U87細(xì)胞接種到裸鼠身上觀察五味子乙素在動物體內(nèi)的抗腫瘤效果，他們發(fā)現(xiàn)20 mg/kg和100 mg/kg的五味子乙素持續(xù)給藥20 d均可以抑制裸鼠體內(nèi)腫瘤的生長，其中100 mg/kg劑量效果更顯著。有研究表明，將C6細(xì)胞接種到Wistar大鼠皮下建立腦膠質(zhì)瘤模型，連續(xù)7 d灌胃200 mg/kg五味子乙素，發(fā)現(xiàn)腫瘤生長被顯著抑制，腫瘤體積和質(zhì)量明顯減小[17-18]，其中關(guān)海星等[17]發(fā)現(xiàn)五味子乙素抑瘤率達(dá)到66.33%。以上研究表明，五味子乙素不僅在體外對不同膠質(zhì)瘤細(xì)胞產(chǎn)生了抑制增殖的作用，而且在不同種屬的膠質(zhì)瘤動物模型中也有顯著的抑瘤率。

1.2 抑制胃癌細(xì)胞增殖 研究表明，五味子乙素對胃腸道癌癥的多種細(xì)胞也有較好的抑制作用，并且都具有濃度依賴性。10、50、100μg/mL的五味子乙素可以抑制胃癌SNU-1細(xì)胞的增殖[19-20]；10、50、100、200μmol/L的五味子乙素可以有效抑制人胃癌細(xì)胞MGC-803細(xì)胞的增殖[21]；12、24、48μg/mL的五味子乙素可以有效地抑制胃癌HGC27細(xì)胞的增殖[22]。10、20、40μg/mL的五味子乙素可以有效抑制大腸癌SW116細(xì)胞的增殖[23]。0.1、1、10 mg/L的五味子乙素可以抑制結(jié)腸癌細(xì)胞SW620細(xì)胞的增殖[24]。20、40、80μmol/L的五味子乙素可以有效地抑制結(jié)腸癌SW480細(xì)胞的增殖[25]。

1.3 抑制肝膽癌癥細(xì)胞增殖 黎鵬等[26]發(fā)現(xiàn)五味子乙素在50、100μmol/L濃度范圍內(nèi)，可以顯著抑制HepG2、MHCC97H 2種肝癌細(xì)胞增殖。彭朝陽等[27]發(fā)現(xiàn)五味子乙素在20、40、80、200、400μmol/L濃度范圍內(nèi)，可以抑制HCCLM3肝癌細(xì)胞的增殖。呂冬霞等[28]通過在昆明小鼠皮下接種H22肝癌細(xì)胞建立肝癌動物模型，隨后將動物分為對照組、2.5 mg/kg順鉑組、200 mg/kg五味子乙素組和順鉑聯(lián)合五味子乙素給藥組進行實驗。結(jié)果顯示順鉑組抑瘤率為42%，五味子乙素組抑瘤率為36.4%，順鉑聯(lián)合五味子乙素給藥組抑瘤率為68.8%。SUN R J等[29]將HCCLM3細(xì)胞接種到裸鼠建立肝癌模型，連續(xù)注射50 mg/kg五味子乙素25 d，結(jié)果發(fā)現(xiàn)裸鼠腫瘤質(zhì)量明顯減小。以上數(shù)據(jù)提示，五味子乙素可以有效抑制肝癌，聯(lián)合順鉑具有協(xié)同效應(yīng)。XIANG S S等[30]通過MTT實驗發(fā)現(xiàn)20、40、60、80、100μmol/L的五味子乙素可以有效抑制膽囊癌GBC-SD和NOZ細(xì)胞的增殖，且具有濃度依賴性。隨后，將NOZ細(xì)胞注射裸鼠皮下建立異體移植膽囊瘤模型，每2 d注射一次30 mg/kg和100 mg/kg的五味子乙素，連續(xù)注射15 d，結(jié)果發(fā)現(xiàn)五味子乙素可以抑制移植瘤裸鼠體內(nèi)腫瘤的生長。

1.4 抑制生殖系統(tǒng)方面的腫瘤細(xì)胞增殖 趙煒等[31]發(fā)現(xiàn)五味子乙素具有較好的抗乳腺癌作用。首先，他們通過CCK-8實驗發(fā)現(xiàn)20、40、80μmol/L五味子乙素可以抑制MCF-7細(xì)胞增殖。隨后，他們又通過建立裸鼠異體移植瘤模型觀察到腹腔注射100 mg/kg五味子乙素32 d抑瘤率可達(dá)60.71%。此外，他們還通過分子生物學(xué)實驗發(fā)現(xiàn)五味子乙素可能是通過調(diào)控Notch-1信號通路相關(guān)因子的表達(dá)來抑制乳腺癌MCF-7細(xì)胞的增殖。DAI X X等[32]發(fā)現(xiàn)五味子乙素可以有效抑制三陰乳腺癌MDA-MB-231、BT-549和MDA-MB-468細(xì)胞的增殖。隨后他們將MDA-MB-231細(xì)胞接種到裸鼠中形成三陰乳腺癌模型，五味子乙素給藥組分別往腹腔內(nèi)注射50 mg/kg和100 mg/kg的五味子乙素，發(fā)現(xiàn)兩組裸鼠腫瘤組織的體質(zhì)量降低，體積減小。亢野等[33]通過MTT實驗發(fā)現(xiàn)10、20、50μg/mL五味子乙素可以抑制三陰乳腺癌MDA-MB-231細(xì)胞的增殖。然后，他們通過建立異體移植瘤裸鼠模型觀察到五味子乙素可有效抑制異體移植瘤裸鼠模型腫瘤組織細(xì)胞的增殖。曾雯瓊等[34]發(fā)現(xiàn)1、10、20、50μmol/L五味子乙素可以有效抑制人卵巢癌Skov3細(xì)胞增殖，且具有濃度和時間依賴性。NASSER M I等[35]發(fā)現(xiàn)50、100、150、200μmol/L五味子乙素可以有效抑制前列腺癌LNcap、DU145細(xì)胞的增殖，且具有濃度依賴性。

除了上述腫瘤，研究者們還發(fā)現(xiàn)五味子乙素還對視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤和甲狀腺癌也有抑制作用。喬利峰等[36]通過建立Y79視網(wǎng)膜母細(xì)胞移植瘤裸鼠模型進行實驗，觀察到腹腔注射10、20、50μmol/L五味子乙素7 d可以抑制腫瘤的生長并提高移植瘤裸鼠的存活率，提示五味子乙素對視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤具有較好的抑制作用。張卉[37]發(fā)現(xiàn)5、50、100μg/mL五味子乙素均可以抑制甲狀腺癌B-CPAP細(xì)胞的增殖，抑瘤率分別為（90.33±2.19）%、（57.58±2.89）%和（35.69±3.18）%。五味子乙素對于抑制腫瘤的增殖具有很好的效果，這個可能是五味子乙素治療腫瘤的作用機理之一，而且如果與其他抗腫瘤藥聯(lián)合作用效果更佳。

2 五味子乙素誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡

細(xì)胞凋亡是為了維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定由基因控制的程序性死亡。許多腫瘤的產(chǎn)生與細(xì)胞失去了正常凋亡功能有關(guān)，而五味子乙素可通過不同方式影響細(xì)胞凋亡，清除腫瘤細(xì)胞。QI L等[13]發(fā)現(xiàn)50、100、200μg/mL五味子乙素可以有效促進腦膠質(zhì)瘤SHG-44細(xì)胞的凋亡，且具有濃度依賴性。趙亮等[15]用60 mg/L五味子乙素和10μmol/Lγ-分泌酶抑制劑作用于SHG-44細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)都能有效的促進SHG-44細(xì)胞的凋亡，而且聯(lián)合使用促進凋亡的效果更佳。呂紅等[36]發(fā)現(xiàn)50、100、200 mg/L五味子乙素可以促進腦膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞凋亡，且具有時間和劑量依賴性。LI Q等[16]發(fā)現(xiàn)25、50、100μmol/L五味子乙素可以有效促進膠質(zhì)瘤U87和U251細(xì)胞的凋亡，且具有劑量依賴性。

2.1 誘導(dǎo)消化道相關(guān)癌癥細(xì)胞凋亡 體外實驗發(fā)現(xiàn)五味子乙素可以有效誘導(dǎo)不同胃癌細(xì)胞的凋亡。10、50、100μg/mL五味子乙素可以有效促進胃癌SNU-1細(xì)胞凋亡，且具有濃度依賴性[19-20]；100μmol/L和200μmol/L五味子乙素能有效促進胃癌細(xì)胞MGC-803細(xì)胞的凋亡[21]；12、24、48μg/mL五味子乙素可以促進胃癌HGC27細(xì)胞凋亡，可能是通過調(diào)控Trfa6/TAK1信號通路的作用實現(xiàn)[22]。10、20、40μg/mL五味子乙素可以有效促進大腸癌細(xì)胞SW116細(xì)胞凋亡，且具有濃度依賴性，可能是通過調(diào)控P13K/Akt信號通路相關(guān)因子的表達(dá)從而發(fā)揮作用[23]。20、40、80μmol/L五味子乙素可以促進人結(jié)腸癌SW480細(xì)胞的凋亡，這種抑制作用具有時間和濃度依賴性。此外，分子生物學(xué)實驗發(fā)現(xiàn)五味子乙素可能是通過調(diào)控P38MAPK信號通路相關(guān)因子的表達(dá)來促進SW480細(xì)胞的凋亡[25]。SUN R J等[29]發(fā)現(xiàn)10、20、50 mg/L五味子乙素可以促進肝癌HCCLM3細(xì)胞的凋亡；有研究表明10μmol/L和20μmol/L五味子乙素也可以促進肝癌HCCLM3細(xì)胞的凋亡[27]。李正祎等[39]發(fā)現(xiàn)10μmol/L和25μmol/L五味子乙素可以促進肝癌HepG2細(xì)胞凋亡，凋亡率分別為12.95%和23.98%。呂冬霞等[28]發(fā)現(xiàn)五味子乙素和順鉑均能促進肝癌H22細(xì)胞移植瘤昆明小鼠腫瘤組織細(xì)胞的凋亡，五味子乙素聯(lián)合順鉑效果更顯著。XIANG S S等[30]發(fā)現(xiàn)30、60、90μmol/L五味子乙素可以促進膽囊癌GBC-SD和NOZ細(xì)胞凋亡，并經(jīng)過分子生物學(xué)實驗發(fā)現(xiàn)五味子乙素是通過線粒體依賴性凋亡通路誘導(dǎo)GBC-SD和NOZ細(xì)胞的凋亡。

2.2 誘導(dǎo)生殖系統(tǒng)及其他癌細(xì)胞凋亡 五味子乙素具有較好的誘導(dǎo)三陰乳腺癌細(xì)胞凋亡的效果。DAI X X等[32]發(fā)現(xiàn)50、75、100μmol/L五味子乙素能促進三陰乳腺癌MDA-MB-231、BT-549和MDA-MB-468等細(xì)胞的凋亡，可能是通過調(diào)控STAT3信號通路相關(guān)因子的表達(dá)來促進乳腺癌細(xì)胞的凋亡?？阂暗萚33]發(fā)現(xiàn)10、20、50、100μg/mL五味子乙素也可以誘導(dǎo)三陰乳腺癌細(xì)胞MDA-MB-231的凋亡；通過建立異體移植瘤裸鼠模型觀察到腹腔注射100 mg/kg五味子乙素，3 d注射1次，連續(xù)7 d，可以明顯誘導(dǎo)異體移植瘤裸鼠模型腫瘤組織細(xì)胞的凋亡。曾雯瓊等[34]發(fā)現(xiàn)五味子乙素可以有效抑制人卵巢癌Skov3細(xì)胞的凋亡，可能與調(diào)控Wnt/β-catenin信號通路相關(guān)因子的表達(dá)有關(guān)，具有劑量和時間依賴性。NASSER M I等[35]發(fā)現(xiàn)12.5、25、50μmol/L五味子乙素可以有效促進前列腺癌LNcap和DU145細(xì)胞的凋亡，凋亡率分別為27.19%、49.09%、94.18%和17.73%、37.45%、62.66%。喬利峰等[36]發(fā)現(xiàn)10、20、50 mg/kg五味子乙素可以促進視網(wǎng)膜母細(xì)胞移植癌裸鼠模型腫瘤組織細(xì)胞的凋亡。張卉[37]發(fā)現(xiàn)五味子乙素可以誘導(dǎo)甲狀腺癌B-CPAP細(xì)胞的凋亡，且具有濃度依賴性。

綜上所述，五味子乙素既可以抑制腦膠質(zhì)瘤、乳腺癌、胃癌、大腸癌、肝癌、卵巢癌、前列腺癌、結(jié)腸癌、甲狀腺癌、膽囊癌、視網(wǎng)膜母細(xì)胞癌細(xì)胞的增殖，又可以誘導(dǎo)其凋亡。五味子乙素可通過促進腫瘤細(xì)胞凋亡來抑制腫瘤的生長，而且具有濃度依賴性。

3 五味子乙素影響腫瘤細(xì)胞的侵襲、轉(zhuǎn)移

侵襲和轉(zhuǎn)移一般是指惡性腫瘤細(xì)胞從原發(fā)部位脫離，隨即侵犯到臨近正常組織、器官并轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)處部位形成繼發(fā)瘤的過程。侵襲和遷移能力的增強是發(fā)生腫瘤轉(zhuǎn)移的基礎(chǔ)。JIANG Y等[40]發(fā)現(xiàn)80μmol/L和160μmol/L五味子乙素能有效抑制腦膠質(zhì)瘤U251和U87細(xì)胞侵襲，可能是通過調(diào)控PI3K/AKt-mTOR-MMP-9信號通路相關(guān)因子的表達(dá)發(fā)揮作用。研究發(fā)現(xiàn)，10、50、100μmol/L五味子乙素可以減弱胃癌SNU-1細(xì)胞侵襲能力[19-20]。戴國梁等[24]通過細(xì)胞遷移實驗發(fā)現(xiàn)0.1、1、10 mg/L五味子乙素可能通過調(diào)控VEGF/PI3K/Akt信號通路相關(guān)因子的表達(dá)來抑制人結(jié)腸癌SW620細(xì)胞的遷移。姜恩平等[25]通過Transwell法發(fā)現(xiàn)20、40、80μmol/L五味子乙素可以抑制結(jié)腸癌細(xì)胞SW480的侵襲。彭朝陽等[27]發(fā)現(xiàn)5、10、20μmol/L五味子乙素可以減弱肝癌HCCLM3細(xì)胞的侵襲能力。SUN R J等[29]發(fā)現(xiàn)10～50 mg/L五味子乙素可以抑制肝癌HCCLM3細(xì)胞的遷移。

由此可見，五味子乙素既可以抑制腦膠質(zhì)瘤、肝癌、胃癌、結(jié)腸癌的增殖，又可以促進其凋亡，還可以抑制它們的侵襲。但是五味子乙素對于乳腺癌、大腸癌、卵巢癌、前列腺癌、甲狀腺癌、膽囊癌、視網(wǎng)膜母細(xì)胞癌這些癌癥只產(chǎn)生了抑制其增殖并誘導(dǎo)其凋亡的作用。表明五味子乙素先通過抑制腫瘤細(xì)胞的增殖和凋亡來抑制腫瘤細(xì)胞的增長，在通過抑制腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移來抑制腫瘤細(xì)胞向周邊浸潤侵襲。

4 五味子乙素抑制腫瘤內(nèi)血管生成

腫瘤生長會伴隨血管的生成，豐富的血管可以為腫瘤的生長提供充足的養(yǎng)分。促血管生成因子包括血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）、血管內(nèi)皮生長因子A（VEGFA）、生長因子表皮生長因子（EGF）、堿性成纖維細(xì)胞生長因子（bFGF）等。研究表明通過抑制這些促血管因子的表達(dá)，可以抑制腫瘤的營養(yǎng)供給，從而抑制腫瘤組織的增殖和侵襲。隨著對腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中腫瘤血管生成作用的認(rèn)識深入，抗腫瘤血管生成成為抗腫瘤治療的新靶點[41-43]。齊玲等[6]發(fā)現(xiàn)五味子乙素可以抑制SHG-44膠質(zhì)瘤細(xì)胞中VEGF的表達(dá)。SUN R J等[29]發(fā)現(xiàn)10、20、50mg/L五味子乙素可以抑制肝癌HCCLM3細(xì)胞的EGF、VEGFA和bFGF的表達(dá)，且具有劑量依賴性。彭朝陽等[27]發(fā)現(xiàn)5、10、20μmol/L五味子乙素可以明顯抑制肝癌HCCLM3細(xì)胞VEGF-A、EGF和bFGF的表達(dá)。喬利峰等[36]發(fā)現(xiàn)10、20、50 mg/kg五味子乙素可以抑制視網(wǎng)膜母細(xì)胞移植癌裸鼠模型腫瘤組織中VEGF的表達(dá)，五味子乙素可能是通過調(diào)控VEGF信號通路相關(guān)因子的表達(dá)來抑制腫瘤組織中VEGF的表達(dá)。

基于上述研究，五味子乙素既可以抑制腦膠質(zhì)瘤、肝癌、視網(wǎng)膜母細(xì)胞癌細(xì)胞的增殖，又可以誘導(dǎo)它們凋亡，還可以抑制其侵襲和腫瘤內(nèi)血管生成。說明五味子乙素通過抑制血管中EGF、VEGFA、bFGF等因子的表達(dá)來抑制腫瘤血管的生成，這是五味子乙素治療腫瘤疾病的作用機理之一。

5 五味子乙素通過抗氧化作用抗腫瘤

細(xì)胞中的主要抗氧化酶包括超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽（GSH）、過氧化氫酶（CAT）等，可通過氧化還原作用將過氧化物轉(zhuǎn)換為毒害較低或無毒害的物質(zhì)[43]。研究發(fā)現(xiàn)五味子乙素具有顯著的抗氧化作用[5]。五味子乙素可以通過增加GSH含量，并提高SOD、CAT的活力來增加其抗氧化和清除氧自由基的能力。但是過量的氧自由基可奪取生物體內(nèi)的脂肪酸、蛋白質(zhì)等物質(zhì)的氫原子，產(chǎn)生氧化損傷，最終導(dǎo)致癌癥等多種疾病。劉曉陽等[18]發(fā)現(xiàn)五味子乙素可以抑制大鼠膠質(zhì)瘤模型腫瘤的生長，可能與其可以降低腫瘤大鼠血清中過高的GSH含量和SOD、CAT的活力相關(guān)。李月靈等[19]發(fā)現(xiàn)10、50、100μg/mL五味子乙素可以有效地增加胃癌SNU-1細(xì)胞體內(nèi)活性氧（ROS），且具有濃度依賴性。NASSER M I等[35]發(fā)現(xiàn)12.5、25、50μmol/L五味子乙素可以有效增加前列腺癌LNcap細(xì)胞體內(nèi)ROS，且具有濃度依賴性。綜上所述，五味子乙素既可以抑制腦膠質(zhì)瘤、胃癌、前列腺癌細(xì)胞的增殖，又可以誘導(dǎo)它們凋亡和減弱它們的侵襲力，此外，還可以調(diào)節(jié)這些細(xì)胞的氧化酶水平，從而顯示出抗腫瘤作用。說明五味子乙素可以通過促進體內(nèi)抗氧化酶的釋放，通過氧化還原反應(yīng)將體內(nèi)有毒的過氧化物變成無毒的物質(zhì)，從而達(dá)到治療腫瘤的作用。

6 展 望

五味子乙素是從中藥五味子中分離出來的化合物，具有作用廣泛，毒性小等特點。然而，雖然目前已有大量的研究報道了五味子乙素的抗腫瘤活性，但是五味子乙素是否能開發(fā)成為一個抗腫瘤藥物仍未知。筆者總結(jié)發(fā)現(xiàn)五味子乙素對腦膠質(zhì)瘤、乳腺癌、胃癌的選擇性較好，可先從上述腫瘤入手進行深入研究；另外，五味子乙素作用機制和作用靶點尚未完全明確，應(yīng)加強對作用機制的研究，系統(tǒng)了解五味子乙素抗腫瘤作用，為開發(fā)五味子乙素的臨床應(yīng)用提供理論依據(jù)。