木犀草素抗腫瘤作用的研究進展

王偉，張犁

(1.南京中醫藥大學 第一臨床醫學院，江蘇 南京 210023； 2.南京中醫藥大學附屬江蘇省中醫醫院泌尿外科，江蘇 南京 210029)

木犀草素(luteolin，Lu)是一種具有代表性的天然黃酮，屬弱酸性四羥基黃酮類化合物，主要存在于金銀花、菊花、荊芥、白毛夏枯草等藥物中，以及百里香、芽甘藍、洋白菜、菜花、甜菜、椰菜和胡蘿卜等蔬菜中，而且以糖苷的形式分布于芹菜、青辣椒、紫蘇葉等多種植物中。木犀草素純品為黃色結晶狀粉末，微溶于水，溶于堿溶液，正常條件下穩定。其化學名為3C，4C，5，7-四羥基黃酮，分子式為C15H10O6。木犀草素可在多靶點、多途徑、多環節產生抗腫瘤作用[1]。

1 抗增殖作用或誘導細胞凋亡

木犀草素可以通過抗增殖和誘導凋亡抑制惡性腫瘤細胞的生長，對直結腸癌細胞、鼻咽癌細胞、前列腺癌細胞、黑色素瘤細胞、人乳腺癌細胞等多種腫瘤細胞有抑制增殖作用，還可誘導一些癌細胞發生凋亡。

1.1 抗腫瘤細胞增殖作用

木犀草素抗腫瘤增殖作用可表現為通過干擾信號通路，如促分裂原活化蛋白激酶、NF-κB、PI3K(磷脂酰肌醇3激酶)、APK(蛋白激酶)。Pandurangan等[2-3]發現,木犀草素抑制結腸癌細胞的增值作用表現在它通過干擾糖原合成酶激酶、β連環蛋白、(GSK)3β和細胞周期蛋白D1的表達。β連環蛋白是一個無翼基因和Wnt信號通路的關鍵效應器，90%的結腸腫瘤發生突變通過這種途徑。木犀草素可通過上述信號通路抑制細胞生長延緩腫瘤生長。Wang等[4]通過流式細胞儀檢測sub-G1DNA的含量，發現木犀草素在一定的劑量和作用時間下，可以有效地阻止IGF-1刺激MCF-7細胞增殖和阻止細胞周期進程并誘導細胞凋亡；進一步研究發現,木犀草素在明顯降低IGF-1依賴IGF-1R和蛋白激酶磷的酸化的同時卻不會影響Erk1/2磷酸化。實驗結果表明，木犀草素可抑制MCF-7人乳腺癌細胞的增殖。異常表達的極光激酶B抗原已被證明與遺傳不穩定性和致癌作用有關。Markaverich等[5]通過cRNA微陣列和實時PCR(定量酵素聚合反應技術)研究發現,木犀草素作用下雌激素信號通路(ESP)基因(包括GTF2H2、NCOR1、TAF9、NRAS、NRIP1、POLR2A、DDX5、NCOA3)和細胞周期通路(CCP)基因(包括CCNA2、PCNA、CDKN1A、CCND1、PLK1)在MCF-7乳腺癌細胞的表達受到抑制。Xie等[6]通過輻射酶活性檢測和磷酸化校準發現,木犀草素可以抑制極光激酶B抗原的重組，觀察到在癌癥細胞系經木犀草素治療24 h后，內源性極光激酶B抗原的活性受到明顯抑制。因此，該組學者鑒于木犀草素對極光激酶B抗原良好的靶向性作用結果認為,針對極光激酶B抗原來開發木犀草素類低毒性的天然抗癌物質具有很好的前景。

在PC-3人前列腺癌細胞,Shoulars等研究發現木犀草素通過抑制乙酰化的啟動子來下調PLK1，從而抑制了增值的關鍵基因參與細胞周期以及RNA轉錄,起到抑制細胞增殖的作用。染色質免疫沉淀反應研究[7]表明，木犀草素通過控制基因轉錄通道改變了乙酰化組蛋白H4在PLF-1啟動子上的乙酰化作用，且在正常細胞和惡性細胞上的這種抗雌激素和抗增殖作用效果相同。

木犀草素通過影響PI3K/Akt和ERK1/2這兩條途徑抑制胰島素樣因子Ⅰ型(insulin-like growth factor-Ⅰ，IGF-Ⅰ)的信號通路和降低IGF-Ⅱ的產生，從而抑制人結腸癌細胞的增殖[8]。Ong等[9]的研究結果表明，木犀草素能夠消除胰島素在蛋白激酶、糖原合成激酶3以及細胞周期蛋白D1的通路上的作用，從而抑制了胰島素誘導下人鼻咽癌細胞增殖。

E鈣黏素的低表達會導致細胞間黏附降低而使癌細胞浸潤的增加。Zhou等[10]發現,木犀草素通過鼠雙微基因2誘導E鈣黏蛋白表達，從而能很好地抑制前列腺癌細胞的浸潤，起到良好的抗腫瘤增殖作用。最新研究[11]證實，富含木犀草素的淺綠色植物的提取物應用于人體皮膚，可保護正常角化細胞免受紫外線-B的輻射損害，具有預防紫外線-B誘發紅斑的潛力。

1.2 誘導腫瘤細胞凋亡

木犀草素可通過多種途徑誘導腫瘤細胞發生程序化死亡，達到清除腫瘤細胞的目的。Parka等[12]的研究結果表明，木犀草素能觸發NCI-H460人肺癌細胞內質網應激性凋亡和誘導非典型自噬而使細胞凋亡。核染色及免疫印跡均發現，木犀草素通過增加激酶的磷酸化，活化Bax、Bcl-xl、Bcl-2、Mcl-1、caspase-9、caspase-3、PARP的蛋白質[13]，激活人非小細胞肺癌細胞A549的線粒體凋亡程序，同時抑制NF-κB的核易位來誘導細胞凋亡[14]。Lee等[15]研究發現,木犀草素對MDA-MB-231雌激素受體乳房腫瘤的體內體外的生長均可抑制。進一步的分析表明，木犀草素表現出細胞周期阻滯和降低蛋白激酶、PLK1、細胞周期蛋白B1、細胞周期蛋白A、CDC2、CDK2等蛋白的活性和同時減弱抗凋亡基因的表達。二維電泳分析蛋白質參與木犀草素誘導CH27肺癌細胞凋亡發現，經木犀草素誘導的CH27人肺癌細胞內ATP含量和線粒體活動顯著改變，說明木犀草素通過改變線粒體和內質網的功能來誘導細胞凋亡[16]。

Hwang等[17]指出,蛋白激酶可調節NF-κB的活性，其活性是抑制癌細胞的生長關鍵因素。其研究表明，木犀草素的治療可以誘導HepG2肝癌釋放活性氧(ROS)，細胞內的ROS反向調節肝癌細胞AMPK-NF-κB信號從而誘導細胞凋亡。Zhao等[18]發現,木犀草素可以抑制A549人肺癌細胞的生長，誘導細胞在G1周期停滯并凋亡。此外，木犀草素對A549細胞應力纖維裝配和細胞遷移也有明顯抑制。腎細胞癌放化療不滿意原因可能是細胞凋亡機制的缺陷或者失活，木犀草素可以激活p38、JNK和ERK并使得蛋白激酶B失活，從而誘導人786-O腎癌細胞凋亡[19]。

2 抑制血管生成

木犀草素能抑制血管內皮生長因子的表達，減少腫瘤組織血管生成;其還可封閉血管內皮細胞黏附分子的黏附，從而限制腫瘤的生長與轉移。

研究發現，在人前列腺癌細胞中木犀草素通過抑制血管內皮生長因子的激活和蛋白激酶的血管通路而抑制血管的生成；木犀草素干預后腫瘤的體積和質量明顯減少，但是老鼠的體質量未受影響。免疫組織化學的數據也表明，通過標記內皮細胞可以發現，木犀草素治療的動物腫瘤較對照組的CD31和CD34表達顯著減少[20]。Cai等[21]通過木犀草素對胰腺癌細胞凋亡的研究發現,木犀草素治療增加了凋亡蛋白的表達和降低抗凋亡蛋白Bcl-2的表達,經過24 h治療后胞內半胱天冬酶3和裂解蛋白的色階增加，血管內皮生長因子的信使RNA的表達受到抑制，血管內皮因子分泌減少，血管生成被抑制。

3 對放化療的增敏效應

木犀草素可作為放化療的增敏劑，協同抑制腫瘤的生長。當與化療藥物聯合應用時，經過檢測可以提高腫瘤對化療藥物的敏感性，增強藥物誘導腫瘤細胞凋亡的能力[22]。

木犀草素有抑制LNM35、MCF-7/6和mda-mb231-1833癌癥細胞侵潤的潛力。通過在無胸腺的LNM35荷瘤鼠腹腔內聯合治療與對照組的比較后表明，木犀草素是一種有效的酰酶抑制劑，可以加強順鉑在LNM35細胞中的細胞毒性，抑制腫瘤的生長，提高抗癌藥物順鉑在人上皮樣腫瘤細胞的化療作用[23]。Jeon等[24]通過細胞生存實驗、細胞凋亡測定和免疫印跡分析了細胞增殖、死亡和凋亡，發現塞來昔布與木犀草素聯合治療能顯著地降低了乳腺癌細胞的生存能力，且聯合用藥組較對照組殺死腫瘤細胞有更高的效能。在SGC-7901人胃癌細胞中，木犀草素可以提高放療的效果同時抑制胞內半胱天冬酶3、9的活性，顯著減弱Bcl-2作用同時減少細胞色素C的釋放。在酶聯免疫吸附試驗中，木犀草素聯合放療可以顯著降低前列腺素E的產生，降低VEGF和低氧誘導因子1α的表達，顯著提高荷瘤鼠的放療效果[25]。

4 抗腫瘤轉移作用

轉移是癌癥發展導致機體死亡的主要原因。木犀草素可以抑制基質金屬蛋白酶(MMP)2、9的活性及CT-26小鼠結直腸癌細胞的浸潤能力。免疫印跡和激酶試驗數據結果顯示，木犀草素降低PI3K活性的同時減弱蛋白激酶的表達和甲基乙基酮的磷酸化，實驗小鼠經靜脈注射木犀草素后，腫瘤肺部轉移結節的產生被明顯抑制。實驗結果表明，木犀草素可明顯抑制腫瘤的轉移[26]。木犀草素已被證明可以阻斷p53蛋白表達，激活TRAIL(TNF受體細胞凋亡誘導配體)并誘導細胞凋亡，并預防腫瘤的發生并使化療抵抗延后。最近的研究[27]顯示,木犀草素可以有效地抑制VEGF的合成和抑制卵巢癌細胞的轉移。體內外實驗[28-29]的結果表明，木犀草通過抑制β3整合蛋白的表達防止表皮癌細胞間質轉化，同時減慢A431表皮腫瘤細胞的生長速度，通過逆轉間質轉化過程降低惡性黑色素瘤細胞的潛在浸潤性。

5 展 望

綜上所述，木犀草素的抗腫瘤機制既可直接作用于腫瘤細胞，干擾其細胞代謝，抑制其細胞生長，誘導細胞凋亡；還可通過增強機體的免疫功能抑制血管內皮細胞的生長，減少腫瘤組織血管的生成，抑制腫瘤的轉移，提高放、化療的療效和化學預防作用，是一種很有前途的潛在抗腫瘤藥物。目前對木犀草素的研究大多停留于體外，因此有必要進一步研究木犀草素體內的抗癌作用，以及與放療、化療合用的療效、機制及使用條件等，為木犀草素抗腫瘤作用的臨床應用奠定基礎。

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