葫芦素抗肿瘤作用及其机制研究进展

肿瘤是现代临床的重大疾病，其中恶性肿瘤对患者危害最大，48.4%恶性肿瘤新增患者和57.3%恶性肿瘤死亡发生在亚洲，恶性肿瘤也成为中国最主要的死亡原因和高致病性疾病^［^1-2^］。目前临床上对于恶性肿瘤的治疗仍没有好方法，不良反应限制抗肿瘤药物疗效的发挥。现已有青蒿素、白花舌蛇草、人参皂苷等中药及中药提取物应用于肿瘤治疗，并取得一定效果^［³^］。葫芦素是从甜瓜蒂Cucumis melo L.和葫芦科等其他科属植物中提取的苦味苷元成分，化学式为C₃₀H₄₂O，属于四环三萜类化合物并且高度氧化；根据其侧链差异分为12类，为葫芦素A～T^［3-4^］。葫芦素类化合物有抗肿瘤、保肝、抗炎、提高机体免疫等多种生物活性^［⁵^］，已有研究证明葫芦素B（cucurbitacin B）、葫芦素D（cucurbitacin D）、葫芦素E（cucurbitacin E）、葫芦素I（cucurbitacin I）、雪胆甲素（25-acetoxy-23，24-dihydrocucurbitacin F，又称hemslecin A）、雪胆乙素（23，24-dihydrocucurbitacin F）等具有明显的抗肿瘤活性，具有良好的研究前景^［⁶^］。临床上应用的葫芦素片的主要成分为68%葫芦素B、11%葫芦素D、4%葫芦素E，用于湿热毒盛所致迁延性肝炎、慢性肝炎及原发性肝癌的辅助治疗^［⁷^］。本文综述了近年来葫芦素的抗肿瘤作用机制和药理作用的研究进展，以期为后续葫芦素的开发利用提供理论依据。

1　葫芦素的抗肿瘤作用

药理研究表明葫芦素类化合物具有良好的抗肿瘤活性，主要通过调节相关通路信号表达，抑制癌细胞的增殖、调节细胞凋亡，进而在抗肝癌、肺癌、乳腺癌、前列腺癌等肿瘤中发挥作用。

1.1　肝癌

葫芦素B可抑制肝癌HepG2细胞在体内外的生长增殖和迁移，诱导细胞凋亡。付康^［⁸^］进行了体外细胞实验，用不同浓度葫芦素B处理肝癌HepG2细胞，当浓度大于5 mol·L^-1后肿瘤细胞活力明显下降，100 mol·L^-1时肿瘤细胞已经失活；进行细胞划痕实验，发现5 mol·L^-1葫芦素可以有效抑制HepG2细胞迁移；对HepG2细胞进行双重染色后进行数据分析，发现凋亡细胞的比例与葫芦素B浓度呈正相关。

Zhang等^［⁹^］进行体外细胞实验，用噻唑蓝（MTT）法检测，结果显示葫芦素B浓度在0.1～100 mol·L^-1以剂量和时间相关的方式抑制HepG2肝癌细胞活力，1.66 mol·L^-1作用48 h，0.52 mol·L^-1作用78 h可达到50%抑制率；通过蛋白质印迹法（Western blotting）测定葫芦素B处理对磷酸化信号转导及转录活化因子3（p-STAT3）表达的影响，结果葫芦素B以剂量相关的方式抑制信号转导及STAT3磷酸化，用10 mol·L^-1浓度的葫芦素B处理24 h后几乎完全抑制STAT3磷酸化。昌友权^［¹⁰^］进行了H22肝细胞癌小鼠体内实验，葫芦素B高剂量（2 g·kg^-1）组对于癌细胞的抑制率达41.5%，与空白组比较差异显著，并且剂量在0.5～2 g·kg^-1内对H22细胞的抑制率与浓度呈正相关。

葫芦素E可以破坏肝癌HepG2细胞的细胞骨架，抑制细胞活性，诱导细胞凋亡。沈杭等^［¹¹^］进行了体外细胞实验，MTT法检测肝癌细胞活性，结果显示葫芦素E浓度在50～200 μmol·L^-1对HepG2细胞生长的抑制率与浓度呈正相关，并且与空白组比较有显著差异；用激光共聚焦显微镜进行观察，发现药物处理组的细胞骨架被破坏；运用Western blotting法检测细胞凋亡中心蛋白Caspase-3的活化水平，也与浓度呈正相关。李艳春等^［¹²^］用流式细胞术检测，结果显示用100 nmol·L^-1葫芦素E处理的BEL7402和HepG2细胞，处于G₂/M期的细胞比例明显增加；用Western blotting法检测，100 nmol·L^-1 葫芦素E作用12、24 h可下调细胞周期素依赖激酶1（CdK1）的表达，p21蛋白表达增多。Liu等^［¹³^］研究表明葫芦素E对肝癌Huh7细胞也有抑制作用，且生长抑制率与浓度呈正相关。

葫芦素I可以促进肝癌HepG2细胞凋亡并抑制其增殖，吴思思等^［¹⁴^］进行体外细胞实验，用2-（2-甲氧基-4-硝基苯）-3-（4-硝基苯）-5-（2，4-二磺基苯）-2H-四唑单钠盐（CCK-8）法检测HepG2肝癌细胞增殖，葫芦素I作用后24、48、72 h的半数抑制浓度（IC₅₀）分别为0.77、0.15、0.03 mol·L^-1，并且在0～72 h、0.1～10 mol·L^-1葫芦素I抑制HepG2细胞的增殖作用与浓度及处理时间呈正相关；用双染色结合流式细胞术检测细胞凋亡，0.1、1.0、10.0 mol·L^-1葫芦素I处理组的细胞凋亡率分别为（57.39±2.58）%、（72.87±3.55）%、（71.19±3.90）%，并且与对照组有显著差异。王成志等^［¹⁵^］进行体外细胞实验，运用流式细胞术检测细胞周期，1 mol·L^-1葫芦素I使肝癌细胞周期阻滞在G₂期；运用Hochest33342染色检测细胞凋亡，结果表明1 mol·L^-1葫芦素I处理后可以使肿瘤细胞凋亡。

葫芦素D在体外也可通过诱导细胞周期阻滞，进而诱导肝癌Hep3B细胞凋亡，其作用与时间和剂量呈正相关^［¹⁶^］。

1.2　肺癌

雪胆甲素可以抑制肺癌NCI-H460细胞和A549细胞增殖，诱导其凋亡；通过抑制STAT3的磷酸化，抑制丝切蛋白（cofilin）磷酸化，阻滞肺癌细胞细胞周期于G₂/M期。陈育林等^［^17-18^］进行体外细胞活性实验，雪胆甲素对肺癌细胞系NCI-H460和A549的IC₅₀分别为108.3、224.9 nmol·L^-1，并且与空白组比较有显著差异；运用双染细胞凋亡检测试剂标记后细胞流式仪检测，雪胆甲素浓度在400～1 600 nmol·L^-1与肿瘤细胞凋亡率呈正相关，NCI-H460细胞的凋亡率由4.3%增长到30.3%，而A549细胞的凋亡率由2.4%增加到24.6%；进行细胞周期实验，雪胆甲素浓度在400～1 600 nmol·L^-1内，随着浓度增加，G₂/M期细胞比例不断增加，NCI-H460细胞G₂/M期比例由22.2%增加到45.3%，而A549细胞G₂/M期比例由26.5%增加到51.2%；进行Western blotting实验，结果表明雪胆甲素能抑制细胞STAT3和丝切蛋白磷酸化。高申等^［¹⁹^］也进行了类似实验，结果相同；值得一提的是，对于细胞周期实验，6.25、12.5、25 mol·L^-1雪胆甲素作用48 h，A549细胞97%以上阻滞于G₁/G₀和S期，说明雪胆甲素不仅可以阻滞肺癌细胞周期于G₂/M期，还可以阻滞于G₁/G₀和S期。

葫芦素B通过抑制蛋白磷酸酶2A癌性抑制因子（CIP2A）/蛋白激酶B（Akt）通路，抑制肺癌A549细胞的增殖和迁移；使细胞周期阻滞于G₂/M期并诱导细胞凋亡；抑制STAT3途径下调Bcl-2蛋白，王菊辉等^［²⁰^］在体外运用细胞增殖实验（MTS）法检测，发现葫芦素B在0～80 nmol·L^-1内抑制肿瘤增殖作用与浓度呈正相关；用碘化丙啶（PI）染色法检测细胞周期，24、48 h后进行检测，葫芦素B在0～80 nmol·L^-1，随着浓度的增加，处于G₂/M期细胞的比例逐渐增加；用流式细胞仪检测细胞凋亡，细胞凋亡与葫芦素B浓度及作用时间呈正相关。杨锐等^［²¹^］也进行了类似的体外细胞实验，结果显示葫芦素B对吉非替尼耐药（GR）的非小细胞肺癌（NSCLC）细胞也有相同的药理作用。

葫芦素I通过破坏肺癌A549细胞肌动蛋白而抑制非受体型酪氨酸蛋白激酶2（JAK2）/STAT3磷酸化，改变了JAK/STAT信号，导致肺癌细胞周期停滞，抑制其增殖和并促进细胞凋亡。Guo等^［²²^］进行体外细胞实验，运用Westem blotting法检测到葫芦素I在0.1～10 mmol·L^-1呈剂量相关地抑制肺腺癌A549细胞中STAT3的磷酸化。

1.3　乳腺癌

葫芦素B可抑制乳腺癌MCF-7细胞增殖，诱导其凋亡，诱导自噬，进而抑制肿瘤生长。黄擎擎^［²³^］进行体外细胞Hoechst33258染色凋亡实验，结果表明20～100 mol·L^-1葫芦素B与乳腺癌MCF-7细胞凋亡率呈正相关；进行黄酰罗丹明B（SRB）实验，葫芦素B浓度大于50 mol·L^-1可明显抑制乳腺癌MCF-7细胞增殖，并呈现与浓度和时间正相关；进行Western blotting实验检测微管轻链I蛋白（LC3），20 mol·L^-1葫芦素B可明显升高LC3-II与LC3-I的比值，葫芦素B可诱导肿瘤细胞自噬，且与浓度呈正相关。Wakimoto等^［²⁴^］体外细胞实验表明葫芦素B能有效抑制所有乳腺癌细胞的增殖，抑制MDA-MB-231细胞生长的半数有效浓度（EC₅₀）为3.03×10^-8 mol·L^-1；进行小鼠在体实验，采用1 mg·kg^-1葫芦素B，每周ip给药3次，每周用卡尺测量法监测肿瘤体积，结果发现葫芦素B能有效抑制MDA-MB-231肿瘤细胞生长，因此葫芦素B无论是体内还是体外对乳腺癌细胞均有抗增殖活性。

葫芦素E引起乳腺癌细胞G₂/M期阻滞，抑制乳腺癌细胞Bcap-37和MDA-MB-231细胞的生长增殖，并诱导细胞凋亡，蓝天等^［²⁵^］进行体外细胞MTT法实验，发现葫芦素E浓度为0～100 mol·L^-1可以显著抑制乳腺癌细胞Bcap-37和MDA-MB-231细胞生长增殖，抑制作用与浓度呈正相关；运用流式细胞仪测定细胞凋亡率，也与浓度（0～100 mol·L^-1）和时间（24、48、72 h）呈正相关；进行细胞周期分布检测，10 mol·L^-1葫芦素E处理24 h后Bcap-37和MDA-MB-231细胞在G₂/M期的百分率分别达到44%和48%。Zhang等^［²⁶^］进行了小鼠体内实验，荧光标记乳腺癌细胞，30 d后与对照组比较，治疗组肿瘤转移率显著下降了70%，与对照组比较有显著差异，可见葫芦素E抑制乳腺癌细胞迁移也有一定的作用。

葫芦素D在体外可抑制人乳腺癌细胞株Walker256增殖、促进其凋亡，在体内对大鼠乳腺癌骨转移瘤亦有生长抑制作用。史若诗等^［²⁷^］进行体外细胞实验，8 mol·L^-1葫芦素D作用24 h，肿瘤细胞凋亡率可达到73%，抑制率可达65%；给肿瘤模型小鼠ip葫芦素D 0.75、1.5 mg·kg^-1·d^-1，结果转移瘤的体积均减小，并且与浓度呈正相关。

1.4　前列腺癌

葫芦素B通过抑制细胞周期素（cyclin）B1蛋白的表达，使前列腺癌DU145细胞G₂期进入M期受阻，抑制其增殖，发挥抗癌作用。张萌等^［²⁸^］进行体内细胞实验，运用MTT法检测细胞增殖，葫芦素B浓度0～12.5 mol·L^-1、0～72 h时间内对列腺癌DU145细胞均有抑制作用，并且抑制率与浓度和时间呈正相关；用PI单染流式细胞仪检测细胞周期，处于G₂/M期的细胞与葫芦素B的浓度和作用时间呈正相关；流式细胞仪双标记法检测细胞凋亡率，浓度在0.1～1.0 mol·L^-1与细胞凋亡率呈正相关；Western blotting结果显示0.1、1.0 mol·L^-1葫芦素B作用DU145细胞24 h后，细胞周期素B1蛋白表达下降。

雪胆乙素通过破坏肌动蛋白细胞骨架，引发丝切蛋白去磷酸化并表现为浓度相关，丝切蛋白-肌动蛋白（actin）聚集体的形成以及大量处于活化状态的丝切蛋白，引起前列腺癌PC-3细胞G₂/M期阻滞，抑制癌细胞的增殖。任帅等^［^29-30^］进行体外细胞实验，雪胆乙素40 mol·L^-1作用48 h组对癌细胞抑制率可以达到69.7%，随着药物浓度（0～200 mol·L^-1）升高，抑制率明显增强，并呈现一定的浓度相关；细胞周期处于G₂/M期的细胞与雪胆乙素的浓度呈正相关。

葫芦素D引起前列腺癌细胞阻滞在G₂/M期，抑制其增殖，抑制癌细胞生长并诱导其凋亡。Sikander等^［³¹^］进行体外细胞实验，采用MTT法检测细胞增殖，0.1～1.0 mol·L^-1葫芦素D处理后明显抑制了DU145细胞的增殖，并且与浓度呈正相关；采用流式细胞仪进行分析，葫芦素D浓度为0.5、1 mol·L^-1处理后的DU145细胞在G₂/M期呈剂量相关地增加。

1.5　其他肿瘤

葫芦素B对喉癌、骨肉瘤、胃癌细胞均有抑制增殖作用，诱导其凋亡。刘亭彦等^［³²^］进行体外细胞实验和小鼠体内实验，MTT法检测发现葫芦素B在浓度0～100 mol·L^-1时可以显著抑制喉癌细胞Hep-2细胞增殖；通过流式细胞仪分析细胞周期和凋亡实验，发现葫芦素B浓度在0～10 mol·L^-1，随着浓度增加G₂/M期细胞比例和Hep-2细胞凋亡率均不断增加，并呈剂量和时间（0～24 h）正相关；动物体内实验观察喉癌裸鼠移植瘤的抑制生长情况，将30只肿瘤模型小鼠随机分为5组（对照组、低剂量组、中剂量组、高剂量组、多西紫杉醇组），每组6只，尾iv给药14 d后，给药组均有抑瘤作用，并且中高剂量组比多西紫杉醇组效果明显，表明葫芦素B在体内外对喉癌均有抑制作用。

喻婷婷等^［³³^］进行体内细胞实验，运用结晶紫染色实验检测骨肉瘤143B细胞的增殖能力，抑制率与葫芦素B的浓度（0～40 nmol·L^-1）和作用时间（0～48 h）呈正相关；流式细胞术法检测葫芦素B对143B细胞凋亡和细胞周期的影响，随着葫芦素B作用浓度（10～40 nmol·L^-1）增加，G₂/M期细胞比例不断增加；采用Western blotting法检测葫芦素B处理后对143B细胞中兔抗人Akt信号通路活性的影响，30、40 nmol·L^-1葫芦素B处理组143B细胞中磷酸化蛋白激酶B（p-Akt）蛋白的表达水平明显下降。

文君等^［³⁴^］进行体内细胞实验，运用双染法检测细胞凋亡，0.15 mol·L^-1葫芦素B处理24 h后，MGC803细胞的凋亡率从3.48%增加到23.03%，SGC7901细胞的凋亡率从3.41%增加到23.49%；MTT法检测葫芦素B对这2种细胞增殖的影响，抑制率与葫芦素B的浓度（0～0.6 mol·L^-1）和作用时间（0～48 h）呈正相关。

此外，葫芦素E通过破坏结肠癌Caco-2细胞骨架，抑制肿瘤细胞迁移与增殖。李丽等^［³⁵^］用CCK-8法检测葫芦素E对体外结肠癌细胞增殖的影响，结果显示增殖抑制率与葫芦素E的浓度（0～10 mol·L^-1）和作用时间（0～72 h）呈正相关；荧光标记法检测对细胞骨架F-肌动蛋白（F-actin）的影响，0.1 mol·L^-1葫芦素E作用后肿瘤细胞细胞骨架F-肌动蛋白逐渐出现丝束断裂、棒状及溶解等现象。

综上，芦素素B、葫芦素E、葫芦素I、葫芦素D在体内外均表现出良好的抗肿瘤作用，对肝癌、乳腺癌、肺癌、前列腺癌、喉癌、骨肉瘤、结肠癌和其他肿瘤细胞均有抑制增殖、诱导凋亡的药理作用。

2　葫芦素抗肿瘤作用机制

2.1　影响肿瘤细胞的信号传导通路

葫芦素对多种信号通路均有一定的调节作用，其中以STAT3通路的研究最为广泛，已有研究表明葫芦素对多种肿瘤细胞的STAT3通路有明确的抑制作用；此外，葫芦素对肿瘤细胞的抑制作用还通过调控丝裂原活化蛋白激酶（MAPKs）信号通路及磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸3-激酶（PI3K）/Akt信号传导通路等共同发挥作用。

2.1.1　STAT3信号通路 STAT3是细胞内重要的信号传递分子，主要参与接受信号并将其传递于细胞核，调控其下游基因的转录。STAT3在细胞增殖和分化中起至关重要的作用，在许多肿瘤组织中高度表达和持续活化，持续活化的STAT3可以上调多种与细胞增殖和调亡相关的基因表达^［^36-37^］。此外，高度活化的STAT3信号通路可以上调基质金属蛋白酶类（MMPs）的表达和活性，MMPs是降解基底膜和细胞外基质成分的关键酶，基底膜以及细胞外基质的降解是肿瘤细胞侵袭与转移过程中至关重要的步骤，基底膜的破坏标志着肿瘤发生侵袭^［³⁸^］；STAT3可调控血管内皮生长因子（VEGF）基因表达，上调其转录，诱导肿瘤内血管生成。VEGF在肿瘤细胞中高表达，与内皮细胞膜受体结合，激活内皮细胞受体相关酪氨酸激酶，促进内皮细胞增殖与迁移，进而促进新生血管的形成，细胞恶性转化过程中STAT3与VEGF可能存在正反馈机制^［^39-41^］。因此STAT3可能通过以上机制促进肿瘤细胞的增殖与肿瘤的侵袭与转移，抑制STAT3信号传导通路可以抑制肿瘤生长，具体机制见图1。

何臣等^［²⁰^］探讨葫芦素B对非小细胞肺癌H1975细胞凋亡的作用，使用Western blotting法测定STAT3、B淋巴细胞瘤-2（Bcl-2）蛋白表达，结果发现葫芦素B通过抑制STAT3信号活化下调Bcl-2蛋白表达，从而诱导H1975细胞凋亡；文君等^［³⁴^］通过检测葫芦素B对胃癌细胞MGC803和SGC7901细胞株增殖的影响，采用Western blotting法检测信号通路蛋白表达情况；分子对接模拟葫芦素B与STAT3的结合作用，结果发现葫芦素B能直接结合STAT3并且阻断其活化，从而抑制细胞核内靶基因的转录和表达，产生抗肿瘤作用。但是Chan等^［⁴²^］发现葫芦素B对白血病K582细胞中STAT3通路的抑制作用与浓度和作用时间有关，只有适当的浓度和时间有作用，其他浓度和时间无抑制STAT3通路作用，提示可能是葫芦素B有其他作用靶点，并且作用时间早于STAT3信号通路。王成志等^［¹⁵^］运用Western blotting和实时荧光定量逆转录聚合酶链反应（qRT-PCR）检测抗凋亡因子及其相关信号分子蛋白和mRNA表达变化，结果发现葫芦素I抑制了STAT3的激活，下调抗凋亡蛋白Mcl-1蛋白和生存蛋白（survivin）的mRNA的表达，从而导致细胞凋亡，发挥抗肿瘤作用。Al-Harbi等^［⁴³^］研究发现葫芦素I 20 nmol·L^-1可以抑制乳腺肿瘤中最主要的细胞乳腺肌成纤维细胞（CAF）中的STAT3信号转导通路正反馈环，从而使细胞持续失活。Liu等^［¹³^］研究发现，葫芦素E通过抑制肝癌细胞Huh7的JAK2和STAT3磷酸化以及STAT3核易位从而显著抑制JAK2/STAT3通路。Ku等^［³⁶^］研究发现葫芦素D可以抑制多柔比星耐药的MCF7乳腺癌（MCF7/ADR）细胞STAT3信号通路的转录活性，抑制STAT3核转位，从而抑制MCF7/ADR细胞中的STAT3信号通路，诱导细胞周期阻滞和凋亡。崔译文等^［¹⁶^］也发现葫芦素D可抑制STA3的磷酸化，降低其核转移、影响其转录活性，从而抑制肿瘤细胞增殖，诱导肿瘤细胞凋亡。因此，葫芦素类化合物对多种肿瘤细胞对STAT3信号转导通路均有抑制作用，并且抑制作用多样，可能不是单一作用而是共同作用。

可见葫芦素类化合物葫芦素B、葫芦素E等可通过抑制STAT3通路的信号传导及STAT3转录，抑制肿瘤细胞增殖，同时诱导肿瘤细胞凋亡，最终发挥抗肿瘤作用。

2.1.2　蛋白激酶（MAPK）信号转导通路 MAPK信号通路又称有丝分裂原激活蛋白激酶信号通路，是参与细胞增殖、分化、迁移和凋亡的重要信号通路，主要包括细胞外的信号调节激酶（ERK）-1/2、Jun氨基末端激酶（JNK）、p38蛋白和细胞外信号调节的激酶5（ERK5）途径。其中ERK-1/2、p38和ERK5途径明确对肿瘤细胞有明确的调控作用^［⁴⁴^］，具体机制见图2。

Zheng等^［⁴⁵^］研究发现葫芦素B以浓度相关的方式调控神经母细胞瘤（NB）细胞中的JNK和p38途径的MAPK通路，并使细胞外ERK失活，同时也能调节SH-SY5Y人神经母细胞瘤细胞的MAPK通路。Liu等^［¹³^］研究发现葫芦素E通过激活JNK和抑制ERK的激活以时间相关的方式抑制肝癌细胞Huh7增殖和迁移，同时p38磷酸化也受到抑制。综上，多种葫芦素对MAPK通路的信号传递有调控作用，并且与STAT3通路有共同作用，推测可能葫芦素对多种通路均有调控作用。

2.1.3　其他通路 Zhu等^［⁴⁶^］探究发现葫芦素I通过PI3K/Akt/p70S6K途径抑制非小细胞癌细胞（NSCLC）细胞生长，PI3K/Akt信号传导通路可以通过多种机制促进癌症的发生，包括基因突变、抑癌基因磷酸酶张力蛋白同源基因（PTEN）表达降低、PI3K突变或扩增、Akt突变或扩增以及癌基因受体激活等，并且PI3K/Akt/哺乳动物雷帕酶素靶蛋（mTOR）通路可能在肺癌的形成中起关键作用；PI3K/Akt/mTOR信号通路可以调节下游基因的表达，从而影响蛋白质合成、细胞增殖和凋亡。葫芦素I抑制了NSCLC中PI3K和p-Akt蛋白的表达，对NSCLC中的p-p70S6K通路有抑制作用，并且PI3K抑制剂可以增强葫芦素I对NSCLC的抗癌作用。崔译文等^［¹⁶^］总结了葫芦素D通过抑制细胞质内蛋白酶体活性，降低核转录因子-κB（NF-κB）核转移，使Bcl-2和Bcl-xl表达减少，从而抑制NF-κB信号通路，诱导肿瘤细胞凋亡。Dandawate等^［³⁷^］研究发现葫芦素B和葫芦素I通过下调Notch信号通路抑制结肠癌生长，显著下调去整合素样金属蛋白酶9抗体（ADAM9）的表达，从而诱导胞外结构域Notch受体的切割；同时降低Notch配体Jagged-1重组蛋白（JAG1）、Jagged-2重组蛋白（JAG2）、Delta-like 1（DLL1）、Delta-like 3（DLL3）和Delta-like 4（DLL4）的水平；抑制Notch1的胞内段（NICD）、智者基因样1（MAML1）基因、组蛋白乙酰转移酶1（HAT1）基因和无毛基因重组结合蛋白抑制因子（RBPSUH）基因以及靶基因cyclin D1、c-Myc和Hes-1的表达。Qin等^［⁴⁷^］研究发现葫芦素B通过CIP2A/蛋白磷酸酶2A（PP2A）/Akt通路抑制胶质母细胞瘤细胞增殖，通过下调细胞CIP2A的表达，抑制其下游信号分子Akt磷酸化，并上调PP2A活性，从而抑制细胞增殖。

综上所述，葫芦素类化合物对多种信号通路均有调控作用，并且作用不是单一的。

2.2　阻滞细胞周期

李艳春等^［¹²^］研究表明葫芦素B对肝癌细胞BEL7402和HepG增殖的抑制作用主要是通过上调p21蛋白的表达、下调细胞周期素依赖激酶1蛋白的表达使细胞周期阻滞于G₂/M期。细胞周期素依赖激酶（CDKs）在细胞周期的调控过程中发挥重要作用，其中CDK1参与G₂期过渡到M期。p21蛋白为细胞周期相关地蛋白激酶抑制剂，使细胞周期阻滞于G₂/M期。崔译文等^［¹⁶^］总结了葫芦素D可通过调节细胞周期素A（细胞周期素、细胞周期素B、细胞周期素Dl、细胞周期素依赖激酶l、细胞周期素依赖激酶4）、p21和p27水平诱导G₁/S或G₂/M期细胞周期阻滞。高申等^［¹⁹^］研究发现雪胆甲素可将大部分肝癌A549细胞阻滞于G₀/G₁和S期，极少的细胞阻滞于G₂/M期。蓝天等^［²⁵^］研究表明葫芦素E呈浓度和时间相关地抑制乳腺癌细胞，使乳腺癌细胞停止于G₂/M期的比例增高。张萌等^［²⁸^］通过实验发现前列腺癌DU145细胞随着葫芦素B浓度的增加，出现明显的G₂/M期阻滞，细胞凋亡率明显增加，主要是通过抑制细胞周期素B1蛋白的表达，使前列腺癌细胞周期阻滞于G₂/M期，其中细胞周期素B1是细胞周期调控基因，是进入G₂/M检测点的关键因子，其在G₁期表达很低，S期和G₂期逐渐升高，G₂/M期转变时达到高峰，抑制细胞周期素B1蛋白的表达可以使细胞周期阻滞于G₂/M期，抑制细胞过度增殖。

任帅等^［²⁹^］研究发现雪胆素乙促进p21Cip1蛋白的表达，下调周期蛋白细胞周期素A的表达，进而使前列腺癌细胞阻滞于G₂/M期；值得注意的是雪胆素乙处理的细胞中p21Cip1的表达与p53基因的表型呈现相关性，p53基因缺失型细胞会影响p21Cip1的表达，其中p53基因能调控细胞凋亡，激活的p53可以促进下游蛋白p21Cip1的表达，引起细胞周期阻滞。刘亭彦等^［³²^］研究发现葫芦素B可以抑制细胞周期素B1的表达，使喉癌细胞Hep-2的G₂/M期阻滞，并且与葫芦素B的浓度和时间呈正相关。Sikander等^［³¹^］研究发现葫芦素D可以使前列腺癌细胞中的p21和p27蛋白上调，从而抑制CDKs的活性，使细胞周期阻滞于G₂/M期，从而抑制前列腺癌细胞的增殖。Dandawate等^［³⁷^］发现葫芦素B和葫芦素I诱导结肠癌G₂/M细胞周期阻滞，显著下调细胞周期蛋白B1和CDK1；还影响了参与细胞从S期向G₂/M过渡的蛋白质：细胞周期蛋白A2、CDK2、Wee1和细胞分裂周期蛋白25C抗体（CDC25C），导致细胞凋亡。

2.3　影响细胞骨架

细胞骨架主要由以下3种蛋白质组成：微管蛋白、肌动蛋白和形成中间丝的蛋白质，参与细胞的运动、黏附、形态改变、有丝分裂和凋亡等多种生命活动。细胞骨架的重排是恶性肿瘤转移中必需的一步，并且起核心作用；细胞骨架以特定的方式参与信号传导；细胞骨架的深度重组是细胞凋亡的必经过程^［⁴⁸^］。

李丽等^［³⁵^］研究表明葫芦素E可以使结肠癌Caco-2细胞的丝切蛋白的蛋白表达明显降低，其中丝切蛋白是肌动蛋白解聚因子（ADF）丝切蛋白家族的成员，用以调节肌动蛋白动力学，当丝切蛋白被转移到线粒体时会导致线粒体功能障碍，从而破坏细胞骨架。Yin等^［⁴⁹^］研究表明葫芦素B能使细胞形态发生明显的变化，可以破坏胶质母细胞瘤细胞和肺癌细胞的细胞骨架结构，包括细胞中的F-肌动蛋白和微管，同时也抑制了细胞的迁移。Yang等^［⁵⁰^］研究表明葫芦素B可以诱发多发性骨髓瘤细胞的丝切蛋白去磷酸化。Momma等^［⁵¹^］研究表明葫芦素E可以通过破坏肌动蛋白细胞骨架，使G-肌动蛋白裂解聚集，以及F-肌动蛋白裂解聚集，从而抑制细胞的生长。

3　结语

葫芦素类化合物在肿瘤治疗过程中具有良好的活性，对其药理机制研究具有重要的现实意义。葫芦素类化合物对肝癌、肺癌、乳腺癌、前列癌等多种恶性肿瘤均有良好的治疗作用，其中对葫芦素B、葫芦素E、葫芦素D、葫芦素I等研究较为广泛；它们主要通过调控STAT3、MARK、PI3K/Akt、Notch、NF-κB等通路的信号转导，释放相应的细胞因子，阻滞肿瘤细胞周期以及影响肿瘤细胞骨架等，进而抑制肿瘤细胞增殖，诱导肿瘤细胞凋亡，最终发挥抗肿瘤作用。

葫芦素通过多途径，多靶点调控发挥抗肿瘤药理作用，但是目前对葫芦素的抗肿瘤机制研究尚不全面，对于葫芦素抗肿瘤作用的临床应用还不够充足，基础研究还比较薄弱。其中对葫芦素B的研究较多^［^52-53^］，葫芦素B还有抗血管生成、改变表观遗传、诱导自噬以及诱导细胞衰老等作用。对于其他种类葫芦素的研究相对较少，并且目前临床对于恶性肿瘤仍没有良好的治疗方式，因此关于葫芦素抗肿瘤的药理作用及其机制的研究有深远意义。本文通过对葫芦素类化合物的抗肿瘤药理活性及作用机制进行归纳综述，在明确葫芦素类化合物抗肿瘤机理的基础上，以期为葫芦素类的新药开发和临床应用提供理论依据。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突

参考文献（略）

来源：宫辰，杨冰，周钰通，王泽凡，付庆，韩慧玲，单淇，周福军．葫芦素抗肿瘤作用及其机制研究进展 [J]. 药物评价研究, 2023, 46(2): 452-461 .

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