三七抗腫瘤作用實驗研究概況

張靜宇 張靜波

三七Panax notoginseng(Burk.)F.H.Chen，又名田七、人參三七、田三七、山漆，為五加科植物三七的干燥根和根莖。三七味甘、微苦、性溫，歸肝、胃經，具有散瘀止血，消腫定痛等功效［1］。三七總皂苷(panax notoginseng saponins，PNS)含量高達12% ，包括三七獨有的三七皂苷 R1、R2、R3、R4、R5、R6和人參皂苷 Rb1、Rd、Re、Rg1、Rg2、Rh1等多種單體皂苷成分［2］。本文綜述了三七部分單體皂苷和PNS具有的多種抗腫瘤活性:抑制腫瘤細胞增殖和生長、促腫瘤細胞凋亡、誘導腫瘤細胞分化、逆轉腫瘤細胞多藥耐藥、抗腫瘤轉移等。

1 對腫瘤細胞的直接抑制作用

1.1 對腫瘤細胞增殖的直接抑制作用

程馥艷等［2］發現PNS對人肝癌細胞HepG2移植瘤增殖有較強抑制作用，該作用與給藥劑量呈一定量效關系。黃清松等［3］以肝癌H-22瘤細胞移植性腫瘤為實驗對象，研究發現三七皂苷Rgl對其有明顯的抑制效果，三七皂苷Rgl對機體DNA損傷有明顯的保護作用，抗腫瘤的機制可能與其抑制腫瘤細胞DNA合成復制有關。尚西亮等［4］以人肝癌細胞SMMC-7721為實驗對象，對其增殖、凋亡及縫隙連接細胞間通訊功能的影響進行研究，研究發現PNS可抑制SMMC-7721細胞增殖、誘導細胞凋亡，并能將細胞生長阻滯于 G0/G1期 ;PNS通過抑制SMMC-7721細胞磷酸化，進而上調SMMC-7721細胞的縫隙連接細胞間通訊功能，從而抑制細胞增殖、促進其調亡。吳映雅等［5］以體外培養的大鼠肝癌細胞CBRH-791為實驗對象，研究顯示PNS對其增殖具有直接的抑制作用，且在一定范圍內呈濃度依賴性。

王國俊等［6］、鄭文球等［7］的研究顯示三七皂苷R1可顯著抑制白血病HL-60細胞增殖，且隨著藥物濃度及時間增加而作用增強。齊曉燕等［8］發現三七皂苷R1抑制Hela細胞的增殖，可以上調細胞縫隙連接功能，增強順鉑的細胞毒性，從而起到緩解癌癥病癥的作用。鄒存華等［9］研究發現三七總皂苷阻斷宮頸癌Hela細胞rnTOR信號通路，降低mRNA翻譯效率，抑制蛋白質翻譯起始復合物形成，從而達到抑制宮頸癌Hela細胞增殖的作用。

三七提取物可以抑制SW480人結腸癌細胞的活性，能阻滯細胞周期中 S期和 G2/M期，阻斷DNA的合成，進一步研究發現三七皂苷R1等主要的皂苷類化合物對腫瘤細胞增殖均有抑制的作用［10］。張龍江等［11］以人結腸癌細胞SW480為實驗對象進行體外實驗，發現人參皂苷Rgl對其增殖有明顯抑制效果。研究結果表明人參皂苷Rgl能通過下調腫瘤細胞周期及增殖相關蛋白的表達從而有效的抑制結腸癌腫瘤的增殖。

王琦俠等［12］以多發性骨髓瘤BPM18226細胞為實驗對象，研究發現PNS可抑制其增殖，且在一定范圍內呈劑量依賴性。

1.2 對腫瘤細胞生長的直接抑制作用

三七皂苷 Rh2、Rg3能夠抑制小鼠黑素瘤(B16)腫瘤細胞生長并增強荷瘤小鼠免疫功能，提高荷瘤小鼠的免疫應答［13］。三七活性成分 Rh2、Rg3能夠增強荷瘤小鼠免疫功能，提高其免疫應答，同時抑制荷瘤小鼠的腫瘤細胞生長［14］。

張龍江等［11］以 Lewis結腸癌模型小鼠為實驗對象進行體內實驗，發現人參皂苷Rgl使小鼠腫瘤大小均有所降低，對腫瘤生長有抑制作用，且在一定范圍內呈藥物濃度依賴性。研究結果表明人參皂苷Rgl能通過下調腫瘤細胞周期及增殖相關蛋白的表達從而有效的抑制結腸癌腫瘤的增殖與生長。

倪曉辰等［15］以前列腺癌 Pc-3細胞為實驗對象，研究發現PNS對其有明顯的的抑制作用，該作用呈量效及時效關系。黃梅等［16］以乳腺癌細胞為實驗對象，研究發現PNS對其有直接抑制作用，該作用具有時間和濃度依賴性;高濃度PNS與三苯氧胺聯合可以增強三苯氧胺對乳腺癌細胞的抑制作用，二者聯合應用會使抗腫瘤作用增強。陳鵬等［17］以肝癌高轉移細胞HCCM3L帕為實驗對象，研究發現PNS對其生長有抑制作用。

2 促腫瘤細胞凋亡

2.1 三七單體皂苷促腫瘤細胞凋亡

王國俊等［6］研究發現三七皂苷R1抑制白血病HL-60細胞增殖同時促進細胞凋亡，且作用隨著藥物濃度增加而增強。有學者研究認為三七中人參皂苷Rh2具有較強的抗癌活性，能誘導人肝癌SKHEP 1細胞、鼠神經膠質瘤C6Bu-1細胞等多種腫瘤細胞發生凋亡［18］。

2.2 PNS促腫瘤細胞凋亡

細胞間最重要的信息交流形式是縫隙連接細胞間通訊，其能夠調節組織細胞的生長、分化和增殖，保持組織內穩態，與腫瘤的發生發展可能密切相關。

尚西亮等［4］研究發現PNS可抑制SMMC-7721細胞增殖、誘導細胞凋亡，并能將細胞生長阻滯于G0/G1期;PNS通過抑制SMMC-7721細胞磷酸化，進而上調SMMC-7721細胞的縫隙連接細胞間通訊功能，從而抑制細胞增殖、促進其凋亡。

吳再起等［19］發現 PNS可誘導人胃細胞株MKN-28細胞凋亡且使細胞周期阻滯于Gl期。黃梅等［20］研究發現三苯氧胺及PNS單用或聯用均可加速乳腺癌MCF-7細胞凋亡，并顯示出時間及濃度依賴。張志亮等［21］以肺腺癌A549細胞為實驗對象，研究發現一定劑量PNS可顯著降低肺腺癌細胞存活率，顯示出效應與時間及藥物濃度依賴性。馬強等［22］研究發現PNS對肝癌細胞mcl-ll有明顯的促凋亡作用，使細胞增殖受到抑制。

3 誘導腫瘤細胞分化

三七單體皂苷及PNS可以誘導腫瘤細胞分化，是其抗腫瘤重要機制之一。

徐羅玲等［23］發現三七皂苷R1對白血病HL-60細胞粒細胞有誘導分化作用，且成劑量依賴關系。有研究顯示三七皂苷Rh2可抑制小鼠黑色素瘤(B16)生長，呈濃度依賴關系，并能使瘤細胞再分化誘導轉成非瘤細胞。

曾小莉等［24］發現三七中人參皂苷 Rh2能降低人SMMC-7721肝癌細胞γ-谷氨酰轉肽酶和耐熱型堿性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)活性，升高ALP總活性，明顯減少甲胎蛋白分泌量，增加白蛋白分泌量，對人肝癌細胞SMMC-7721具誘導分化作用。

李曉紅等［25］發現PNS可提高白血病NB4細胞硝基藍四氮唑還原能力，表明PNS在形態及功能方面可誘導NB4細胞部分分化，進而使NB4細胞的增殖受到抑制。

4 逆轉腫瘤細胞多藥耐藥

腫瘤細胞一旦對某種化療藥物產生耐藥，常常對不同類型、結構、細胞靶點和作用機理的抗癌藥物同時產生耐受，稱為腫瘤細胞多藥耐藥。耐藥現象成為腫瘤治療面臨的一個難題，它降低了化療藥的療效，是腫瘤治療失敗的一個重要原因。逆轉腫瘤細胞多藥耐藥已經成為臨床治療腫瘤很具實際意義的研究內容。

4.1 通過抑制細胞的侵襲和轉移能力、減低細胞膜的流動性逆轉腫瘤細胞多藥耐藥

王艷等［26］將人參皂苷 Rg3與人肺癌細胞株A549/順鉑DDP細胞共培養發現，三七中的人參皂苷可通過上調nm23的表達，抑制人肺癌細胞株A549/順鉑DDP細胞的侵襲和轉移能力，還可通過上調caspase-3的表達，減低細胞膜的流動性達到逆轉耐藥的作用。

4.2 抑制多藥耐藥基因表達P糖蛋白和(或)與 P糖蛋白相結合逆轉腫瘤細胞多藥耐藥

許多研究表明鈣離子阻滯劑在耐藥逆轉方面作用確切，中藥 PNS本身具有鈣通道阻滯的活性，同時抑制多藥耐藥基因表達P糖蛋白(P-glyco-protein，P-gp)和(或)與 P-gp相結合，進而抑制其藥物泵，因此在逆轉耐藥方面具有很大的優勢。

史亦謙等［27］發現三七和維拉帕米都能夠增加阿霉素在耐藥細胞中的藥物濃度，且PNS能夠下調P-gp糖蛋白的表達。史曦凱等［28］發現Rbl在體外通過增加耐藥細胞內細胞毒藥物濃度水平而逆轉白血病多藥耐藥細胞系(K562/HHT)的多藥耐藥性，且呈劑量依賴性。劉麗麗等［29］發現在無細胞毒性范圍內PNS能夠提高阿霉素對人乳腺癌耐藥細胞MCF-7/ADM的細胞毒作用，而且存在藥物濃度依賴，PNS通過下調多藥耐藥基因對P-gp的表達，并與多藥耐藥基因表達的P-gp結合，使藥物的外排作用減小，發揮其逆轉耐藥細胞 MCF-7/ADM的多藥耐藥性的作用。

4.3 可能通過其他機制逆轉腫瘤細胞多藥耐藥

王琦俠等［30］通過細胞培養、MTr實驗及黏附實驗，顯示PNS可以降低多發性骨髓瘤RPM18226細胞與纖連蛋白黏附率，并能部分逆轉黏附介導的骨髓瘤耐藥。

5 抗腫瘤轉移

5.1 抗腫瘤血管生成、抑制腫瘤細胞的侵襲和運動能力而抗腫瘤轉移

有學者研究認為腫瘤的生長和轉移有賴于血管的形成，但腫瘤能否形成血管則取決于促血管生成因子和抗血管生成因子二者之間的平衡。研究發現，在人類乳腺癌細胞(McF-7)中，人參皂苷Rgl可通過激活ERa通路發揮其雌激素樣作用從而抑制血管生成［31］。

有學者研究認為色素上皮衍生因子(pigment epithelium-derived factor，PEDF)是一種血管生成抑制劑，研究表明人參皂苷Rbl是雌激素受體(estrogen receptor，ERβ)的選擇性激動劑，Rbl能夠直接作用于人類PEDF基因啟動子，它能夠顯著增加PEDF的轉錄、蛋白表達和分泌。結果表明Rbl的抗血管生成作用源于PEDF的特異性，即人參皂苷Rbl通過ERβ調節 PEDF來抑制內皮細胞的管狀結構形成［32］。

在血液高黏狀態下其流動速度比較慢，腫瘤細胞容易形成癌栓且易與血管壁接近和黏附。陳培豐等［33］以脾荷B16黑素瘤肝轉移小鼠為實驗對象，研究發現參三七醇提液可以改善荷瘤小鼠的血液高黏狀態，降低紅細胞聚集性，使紅細胞運行加快，有利于促進血液循環防止癌栓形成，具有較明顯的抑瘤和抗肝轉移作用。進一步研究表明，不同劑量的參三七醇提液對腫瘤組織的微血管密度、血管內皮生長因子、基質金屬蛋白酶表達均有明顯的抑制作用，推測參三七醇提液抑制腫瘤肝轉移的作用機制與抗腫瘤血管生成、抑制腫瘤細胞的侵襲和運動能力等有關。

PNS及其單體皂苷抗腫瘤血管生成的作用機制尚待進一步探索研究。

5.2 抑制腫瘤細胞誘導的血小板聚集而抗腫瘤轉移

在血液高黏狀態下，腫瘤細胞與血小板的作用變得非?；钴S，腫瘤細胞分泌的血小板凝集活性因子促進血小板在腫瘤細胞表面聚集、變形和脫顆粒，腫瘤細胞表面被血小板遮掩，腫瘤特異性抗原更不易被宿主免疫監控系統識別，保護了腫瘤細胞不被宿主免疫細胞破壞，避免被殺傷和清除。

可燕等［34］對PNS抗人乳腺癌細胞誘導的血小板聚集進行研究，結果表明PNS無論在體內和體外均可顯著抑制腫瘤細胞誘導的血小板聚集，具有潛在的抗腫瘤血行轉移能力。

6 結語與展望

三七所含多種活性成分具有高效、低毒、多靶點抗腫瘤作用。三七能夠直接抑制腫瘤細胞增殖與生長，還可通過促腫瘤細胞凋亡、誘導腫瘤細胞分化等途徑發揮抗腫瘤作用。三七作為鈣離子慢通道阻滯劑，實驗研究證實其具有與傳統的鈣離子拮抗劑的逆轉機制不同的逆轉腫瘤細胞多藥耐藥的作用。三七在抗腫瘤轉移方面的機制可能為抗腫瘤血管生成、抑制腫瘤細胞誘導的血小板聚集，降低血液黏稠度等有關。

隨著人們越來越青睞于植物提取的天然藥物，對三七各種活性成分的藥理作用研究也日漸受到重視，但三七單體皂苷及PNS作用機制等方面還有諸多不明確領域。如果能從細胞、分子或基因水平明確其抗腫瘤作用機制，將為三七臨床應用和新藥研發提供有力的科學理論依據，也將對其治療腫瘤產生更重大影響。

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(本文編輯:蒲曉田)