黃酮的抗癌活性及作用機制研究進展

吳瑤

（湖北工程學院生命科學技術學院 湖北 孝感 432000）

黃酮的抗癌活性及作用機制研究進展

吳瑤

（湖北工程學院生命科學技術學院 湖北 孝感 432000）

黃酮類化合物廣泛存在于植物界中，由于其良好的抗癌活性而被廣泛研究。黃酮的抗癌活性作用機制包括雌激素/抑制雌激素機制，抗增殖機制，細胞周期阻斷，抗氧化等。本文綜述了黃酮的抗癌活性及其作用機制研究進展，為黃酮的研究和利用提供了理論依據。

黃酮；抗癌；作用機制

黃酮類化合物廣泛存在于各種藥用植物中，是許多中草藥的活性成分。它與黃酮苷共同組成了自然界最大的一類多酚類物質，對黃酮類物質的研究始于對黃

酮的提取分離和活性機制研究，其活性主要包括抗心血管疾病、抗氧化、抗炎等，而黃酮的良好抗腫瘤活性更是受到國內外學者的廣泛關注。

黃酮類化合物抑制癌癥的機制很多，包括雌激素/抑制雌激素機制，抗增殖機制，細胞周期阻斷，抗氧化，調整宿主免疫系統和細胞間信號傳導機制等。為了進一步研究和開發利用該類物質，現對其抗癌作用和機制進行綜述。

1.雌激素/抑制雌激素機制

雌激素紊亂可能導致乳腺癌等疾病的發生。科學家們用各種異黃酮類物質來研究其雌激素活性。Miksicek對比了各種黃酮類物質的雌激素活性，發現其活性強弱依次為金雀異黃素＞kampherol＞柚皮素＞5，7，4＇－三羥（基）黃酮＞大豆黃酮＞鷹嘴豆素A＞芒柄花素＞木犀草素＞漆樹黃酮＞兒茶素＞陳皮素［1］。由于黃酮的雌激素活性以及雌激素受體結合的能力，猜測其抗癌活性部分基于其雌激素活性機制。

2.抗增殖機制

增殖失調是癌癥發生的一個顯著特征，因此癌癥預防也與細胞增殖的抑制，逆轉和延緩有著密切的關系。大多數黃酮類物質對人和動物是沒有毒性的，但其對多種人類癌細胞株卻有顯著的抑制增殖作用。Hung等從自香澤蘭葉重提取了一系列的黃酮類化合物，這些化合物均具有HL－60細胞增殖抑制活性，其中活性最高的化合物IC50為10.8μmol/L［2］。

3.抗氧化機制

黃酮類化合物的抗癌活性在很大程度上依賴其抗氧化活性。DNA的氧化是其突變的主要原因之一。黃酮類化合物從化學結構上是一個強大的電子供體，它們的共軛環結構及多羥基團使其具有強氧化性，可在體內或體外細胞中發揮清除過氧化物陰離子，單重態氧及氧化代謝產物的作用。外界環境的影響通常會造成DNA損傷并引發細胞的癌變，黃酮類化合物的抗氧化活性能有效的阻止DNA產生由氧化引發的DNA突變，從而阻止正常細胞發生癌變。

4.細胞周期阻斷和細胞凋亡機制

4.1 細胞周期與細胞周期調控因子

細胞周期是一個非常復雜和精細的調控過程。調控細胞周期的調控因子包括細胞周期蛋白（cyclin）、細胞周期依賴性蛋白激酶（CDK）、細胞周期蛋白依賴激酶抑制劑（CKI），這些基因被稱為細胞周期基因。通過這些調控因子的協同作用來推動或抑制細胞周期的進行。

細胞周期調控網絡的異常與腫瘤的發生發展密切相關，Cyclin、CDK、CDK抑制蛋白（CKI）的缺失，以及檢驗點的異常等都有可能使細胞周期紊亂，從而使正常細胞失控發生癌變，藥物對腫瘤細胞的作用也可以通過直接或間接影響腫瘤細胞周期調控因子來抑制腫瘤細胞的生長［3］。

4.2 黃酮抑制細胞周期的機制

黃酮類化合物對腫瘤細胞的抑制作用是通過多種機制產生的，而細胞周期是其重要機制之一。黃酮類物質的抗細胞增殖活性提示其或許能通過抑制細胞周期和誘導細胞凋亡阻止腫瘤的發生和發展。Traganos等發現，5～20μg/mL的染料木黃酮作用于白血病細胞株HL－60和淋巴白血病細胞MOLT－4后，能增加G1/S和G2/M期細胞的數量，阻斷細胞周期，抑制細胞的增殖［4］。Li等從菝契的根莖中分離出一種類黃酮苷，通過體外實驗發現此化合物能將人體腫瘤細胞阻滯于G1期，同時誘導細胞凋亡［5］。

通過抑制腫瘤細胞中的周期蛋白（Cyclins）和內源性周期素依賴性蛋白激酶（CDKs）活性來阻止癌癥細胞周期的進行，已經成為癌癥治療的一個主要途徑。Flavopiridol是一種黃酮類抗腫瘤藥物，現已作為第一個癌癥細胞CDK抑制劑進入臨床二期實驗。它是一個有效的CDKs競爭性抑制劑，對各種CDKs以及蛋白絡氨酸激酶顯示出較強的無選擇性抑制活性，并且對表皮生長因子酪氨酸激酶有部分抑制活性。

黃酮類化合物還可以作用于Ⅱ型DNA拓撲異構酶，使腫瘤細胞中的DNA無法復制，從而影響腫瘤細胞周期的進行。從葡萄中提取得到的楊梅酮和白藜蘆醇等黃酮的混合組分可以明顯抑制Ⅱ型DNA拓撲異構酶活性，并且對DNA解旋的抑制作用呈明顯地劑量依賴特征。

綜上所述，黃酮類化合物的抗癌活性與其激素抑制、抗氧化、抗增殖和細胞周期調控等機制都是十分密切的，對這些領域的研究也非常重要。其中細胞周期的阻斷和凋亡機制尤其重要，而阻止腫瘤細胞的異常增殖，同時保護正常細胞防止其惡變，是腫瘤治療的新思路，因此，從黃酮類化合物中篩選有這種作用的新藥，將是抗腫瘤治療的新策略之一。

［1］R J Miksicek.Estrogenic flavonoids：structural requirements for biological activity［J］.Proc Soc Exp Biol Med，1995，（208）：44－50.

［2］T M Hung.Flavonoid Glycosides from Chromolaena odorata Leaves and Their in Vitro Cytotoxic Activity［J］.Chemical and Pharmaceutical Bulletin，2011，59（1）：129－131.

［3］李志琴.細胞周期調控與腫瘤（2）［J］.癌癥進展，2004，（2）：146－150.

［4］F Traganos.Effects of genistein on the growth and cell cycle progression of normal human lymphocytes and human leukemic MOLT－4and HL－60cells［J］.Cancer research，1992，52（22）：6200－6208.

［5］Li YL，Gan GP，Zhang HZ，et al.A flavonoid glycoside isolated from Smilax china L.rhizome in vitro anticancer effects on human cancer cell lines［J］.Journal of ethnopharmacology，2007，113（1）：115－124.

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