熊果酸抗肿瘤作用及其机制研究进展

刘毅敏，张定林，肖 湘，刘海红 综述，赵先英审校

（第三军医大学药学院化学教研室，重庆 400038）

熊果酸（ursolic acid，UA）又名乌索酸、乌苏酸，属五环三萜类化合物，广泛存在于天然植物如枇杷叶、夏枯草、车前草、熊果、女贞子、山楂、白花蛇舌草等中，以游离或与糖结合成苷形式存在。研究表明，熊果酸具有多种药理活性，尤其是抗肿瘤活性，它不仅对多种致癌、促癌物有抵抗作用，而且对多种恶性肿瘤有抑制和细胞毒作用［1－2］。近年来，熊果酸抗肿瘤活性及其机制研究是其药理活性中最受关注的研究内容。

1 抗肺癌作用

熊果酸对肺癌具有抗增殖和诱导凋亡的作用［3－5］。刘茜等［6］报道，熊果酸能明显抑制体外人肺癌A549细胞的生长，并呈时间和浓度依赖。熊果酸作用24、48h后，A549细胞阻滞在G0／G1期，随后细胞呈现典型的凋亡核固缩表现，细胞核呈致密浓染的颗粒状或块状荧光。细胞质检测到活性激活环氧酶（cyclo－oxyge－nase，Caspase－3）蛋白的表达增强，并呈时间依赖，同时，核因子－κB（nuclear factor－kappa B，NF－κB）表达随时间延长而减弱。研究表明，熊果酸在体外对人肺癌A549细胞具有抗增殖和诱导凋亡的作用，其诱导凋亡机制可能是通过抑制NF－κB活性，激活Caspase－3，从而诱导细胞的凋亡。

通过人肺癌A549细胞裸鼠移植瘤探讨了熊果酸的体内抗肺癌作用［7］。结果显示，熊果酸明显降低移植瘤的生长速度，治疗结束时，瘤质量及瘤体积明显减小，抑瘤率为51.35%，表明熊果酸可以抑制肺癌移植瘤的生长。并且实验组裸鼠心、肝、肾、肺、脑组织苏木精－伊红染色法（hematoxylin－eosin staining，HE）染色切片显示组织结构正常，未见异常病灶，也未发现裸鼠的其他药物不良反应，表明熊果酸抗肺癌作用时对机体无明显的毒副作用。还检测了两组移植瘤组织内的血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）蛋白表达、微血管密度计数以及癌细胞的凋亡指数，结果表明用熊果酸治疗的裸鼠VEGF表达和微血管密度（microvessel density，MVD）均明显降低。提示，熊果酸抗肺癌机制可能与降低移植瘤促血管生成因子VEGF的表达、抑制新生血管的形成和促进肿瘤细胞凋亡有关。

2 抗乳腺癌作用

熊果酸可以抑制乳腺癌细胞增殖并诱导其凋亡［8］。Her－2是乳腺癌中一个重要的预后生物学因子，Her－2过度表达与淋巴结转移、激素受体状态密切相关。SK－BR－3细胞株是一种过度表达 Her－2／c－erb－2基因产物的乳腺癌细胞株，研究表明，熊果酸明显抑制SK－BR－3细胞的增殖，并呈时间和浓度依赖性。经熊果酸处理后的细胞呈现典型的凋亡核固缩表现，细胞核呈致密的颗粒状或块状。熊果酸作用48h后，SK－BR－3细胞阻滞在G0／G1期，DNA大片段断裂，说明熊果酸在体外对SKBR－3细胞具有抗增殖和诱导凋亡的作用。

熊果酸有诱导MCF－7人乳腺癌细胞的凋亡作用［9］，其机制涉及到Bax／Bcl－2比值升高引起线粒体释放cytochromec所依赖的凋亡调节信号通路。也有研究表明熊果酸诱导MCF－7细胞凋亡可能是依赖于细胞内Ca2＋水平上调［10］。

3 抗胃癌作用

熊果酸能够抗胃癌细胞增殖和诱导其凋亡。研究显示熊果酸可以抑制人胃腺癌SGC－7901细胞、胃癌BGC－823细胞的增殖［11－13］。对胃癌细胞BGC－823增殖的抑制机制可能与下调Bcl－2基因和上调Bax基因表达、Caspase－3及 Caspase－8有关，而熊果酸抑制SGC－7901细胞系的作用与COX－2途径有关。COX是花生四烯酸生物合成前列腺素的限速酶，包括COX－1和COX－2。其中COX－2在正常组织中一般不表达，但在细胞因子、肿瘤刺激物等诱导下迅速合成，COX－2的高表达与肿瘤形成、复发、转移和浸润过程密切相关。研究表明，熊果酸在抑制SGC－7901细胞增殖的同时，可降低细胞的COX－2蛋白表达水平。

熊果酸可以导致胃癌细胞BGC－823、SGC－7901的凋亡［11－14］。Mcl－1与肿瘤的发生密切相关，在多种肿瘤组织均有过度表达。有学者研究了熊果酸对体外胃癌细胞凋亡相关基因 Mcl－1表达的影响［11，15］，结果显示，熊果酸导致细胞凋亡的同时，也能降低胃癌细胞Mcl－1基因的表达，这可能是熊果酸抑制胃癌细胞的重要机制之一。但下调Mcl－1水平可增加肿瘤细胞对各种化疗药物的敏感性，采用反义技术抑制Mcl－1基因的表达也可直接促进肿瘤细胞的凋亡［16－17］，这提示可利用抑制Mcl－1基因表达的方法治疗胃癌。

4 抗结肠癌作用

熊果酸对结肠癌有较强的细胞毒和诱导细胞凋亡作用［18－19］。用熊果酸对人结肠癌 HCT－15、HT－29细胞进行处理，结果显示，细胞周期阻滞于G0和G1期，S期细胞下降，出现核固缩、碎裂、亚二倍体细胞，表现出显著的细胞凋亡征象。在HT－29细胞凋亡过程中，凋亡相关基因Caspase－9的表达增强，Bcl－2的表达减弱。提示熊果酸诱导结肠癌HT－29细胞凋亡主要与促进Caspase－9的活化、下调Bcl－2的表达有关，凋亡是熊果酸杀伤肿瘤细胞的机制之一。研究中还发现，用30μmol／L熊果酸作用24h后，检测到HT－29细胞碎片，这一结果表明，细胞毒性导致的细胞坏死可能也是熊果酸杀伤肿瘤细胞的机制之一。

5 抗白血病作用

熊果酸可以诱导人白血病细胞凋亡［20］。熊果酸作用于不同类型的人急性白血病 U937、Jurkat、HL60细胞后［21］，引起Caspase－3、Caspase－9的降解／活化的增加，并引起凋亡作用底物聚腺甘二磷酸核糖聚合酶（poly ADP－ribose polymerase，PARP）的降解增加，导致细胞凋亡的发生，提示熊果酸可能是通过线粒体依赖性途径而导致急性白血病细胞发生凋亡。Mcl－1的下调可能在熊果酸诱导急性白血病细胞凋亡中起着重要的作用，其作用机制可能为熊果酸引起 Mcl－1的下调，随后引起凋亡相关蛋白 Caspase－3、Caspase－9的降解／活化及PARP的降解，最终促进细胞凋亡发生。

有研究证明，熊果酸在体外能诱导人单核细胞白血病THP－1细胞、人红白血病 K562细胞凋亡［22－23］。试验显示，40 μmol／L的熊果酸作用48h后，THP－1细胞和K562细胞核体积变小、皱缩，染色体DNA呈浓染的团块状、颗粒状分布，并出现凋亡小体。经细胞周期检测，THP－1细胞的G1期细胞数减少，细胞主要阻滞在S期。

在K562细胞凋亡的同时，细胞内Bcl－2表达下降，Bax表达升高，Caspase－3被激活，磷酸化酪氨酸表达下降，提示提高Bax的表达、诱导Caspase－3活化及降低Bct／Ab1融合基因（Bcr／Ab1fusion gene，BCRPABL）的酪氨酸激酶活性可能是其作用机制之一。

6 抗肝癌作用

熊果酸能够抑制人肝癌细胞的增殖和诱导其凋亡［24－25］。有学者研究熊果酸对人肝癌细胞BEL－7404细胞、Hep G2的作用，用不同浓度的熊果酸在体外作用于BEL－7404细胞，结果显示，熊果酸对BEL－7404细胞增殖具有抑制作用，且呈现浓度和时间依赖性。用50μmol／L的熊果酸作用48h后，BEL－7404细胞凋亡率约为16.10%，且 procaspase－3、survivin蛋白表达降低，Caspase－9蛋白表达升高。survivin是被克隆出的一种凋亡抑制蛋白，是迄今发现最强的凋亡抑制因子，Caspase是细胞凋亡的核心环节。研究结果表明，熊果酸对BEL－7404细胞具有明显的增殖抑制与诱导凋亡作用，其作用机制与procaspase－3、survivin蛋白表达降低及 Caspase－9蛋白表达升高有关。熊果酸对肝癌Hep G2细胞的增殖抑制和诱导凋亡的机制，可能是COX－2及其产物人前列腺素E2（PGE2）减少，使抗凋亡基因Bcl－2的表达减弱，同时使Fas表达增强而发挥作用。

7 抗脑胶质瘤作用

熊果酸能够诱导脑胶质瘤细胞凋亡［26］。研究表明，熊果酸能明显抑制胶质瘤裸鼠移植瘤的生长［27］。细胞外调节蛋白激酶（extracellular regulated protein kinases，ERK）信号通路是多种信号的交汇点或共同通路，在细胞的增殖和分化调控中发挥重要作用，ERK通路的过度激活与肿瘤的发生、发展密切相关［28］。熊果酸处理后，脑胶质瘤裸鼠移植瘤中ERK1、C－Jun、C－Myc、CyclinD1的表达明显降低，提示熊果酸抑制恶性胶质瘤裸鼠移植瘤生长的机制可能与下调ERK1、C－Jun、C－Myc、CyclinD1表达有关，可能是通过抑制ERK信号通路的活性，从而抑制恶性胶质瘤裸鼠移植瘤的生长。

据操廉等［29］报道，熊果酸明显诱导脑胶质瘤细胞株U251凋亡，细胞核DNA呈梯状降解。研究还发现，熊果酸可剂量依赖性抑制survivin表达，同时上调Caspase－3表达，提示熊果酸诱导U251细胞凋亡与其抑制survivin表达、同时上调Caspase－3表达有关。

8 结 语

目前，癌症是导致人类死亡的主要疾病，多种癌症仍不可治愈，研发抗癌药物是许多科学家努力的事业。许多研究表明，熊果酸抗肿瘤作用明显，具有毒副作用小、多方面和全方位等特点，且在自然界中分布广泛，资源丰富，因此，具有广阔的开发应用前景。通过深入研究和不断开发，熊果酸有望成为一种高效低毒的抗肿瘤新药。

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