異甘草素抗腫瘤藥理作用機制的研究

薛 慧，王加茹，徐宛婷，張 翼，羅英花，金成浩

（1.黑龍江八一農墾大學生命科學技術學院，黑龍江大慶 163319；2.黑龍江八一農墾大學動物科技學院，黑龍江大慶 163319）

甘草是多年生草本豆科植物，其干燥的根及根莖中含有多種黃酮成分，具有補脾益氣、清熱解毒、祛痰止咳和緩急止痛的功效，被廣泛應用于治療咽喉腫痛、痛疽瘡瘍和胃腸道潰瘍等癥[1]。異甘草素（Isoliquiritigenin，ISL） 是從甘草根部中提取的一種黃酮類成分，屬于羥基查耳酮類化合物，難溶于水，溶于極性小的溶劑[2]。研究發現，異甘草素具有良好的抗腫瘤、抗氧化及抗炎等藥理活性，對心臟和腦有保護作用[3]。由于異甘草素抗腫瘤活性廣泛、機制明朗、修飾物活性增強，具有抗腫瘤新藥的開發潛力[4]，其抗腫瘤作用已成為研究熱點。對異甘草素的抗腫瘤作用及其機制進行綜述，以期對異甘草素抗癌作用的研究和抗癌新藥的研發提供理論依據。

1 抑制癌細胞增殖

異甘草素可以抑制多種癌細胞增殖，包括宮頸癌、乳腺癌、肺癌及胰腺癌等，主要通過阻滯G0/G1期或G2/M期來抑制細胞增殖[5]。劉麗等人[6]采用不同濃度異甘草素處理胰腺癌SW1990細胞，通過MTT法檢測細胞增殖發現，隨著異甘草素處理濃度的增加、作用時間的延長，異甘草素顯著抑制胰腺癌SW1990細胞的增殖。張晶等人[5]采用Western免疫印跡分析和蛋白抽提等方法，將含有CaSki細胞的培養瓶中加入10-80 μg/mL異甘草素處理細胞，發現異甘草素濃度依賴性地抑制CaSki細胞增殖，而隨著培養時間及藥物濃度的增加，異甘草素對宮頸癌細胞增殖的抑制作用明顯增強。此外，異甘草素作用CaSki細胞48 h后，異甘草素濃度依賴性地干擾腫瘤細胞的細胞周期S和G2/M期百分率上升，G0/G1期百分率下降，說明異甘草素誘導CaSki細胞阻滯在S和G2/M期。楊新惠等人[7]通過在倒置顯微鏡中觀察發現，隨著異甘草素處理濃度的增加，T24細胞將會出現數目不斷減少，貼壁能力變差，甚至脫落浮起變圓的現象。而異甘草素通過抑制T24細胞能量代謝的方式來抑制T24細胞的生長。

2 誘導癌細胞凋亡

細胞凋亡（Apoptosis） 又稱程序性細胞死亡（Programmed cell death），是指為了維持內環境的穩定，由基因控制的細胞自主有序的死亡。它涉及一系列基因的激活、表達和調控等作用。研究顯示，細胞凋亡相關基因的改變影響著腫瘤的發生，因此誘導腫瘤細胞凋亡成為腫瘤治療的重要策略[8]。張棟棟等人[9]通過四甲基偶氨唑藍（MTT） 比色法觀察發現，異甘草素可抑制人卵巢癌SKOV3細胞的增殖并且通過吖啶橙/溴化乙錠熒光染色試驗發現，SKOV3細胞出現細胞核變圓、破裂和染色質濃縮現象；通過流式細胞術檢測發現，異甘草素對SKOV3細胞具有明顯的抑制增殖和誘導凋亡作用。閻新燕等人[10]研究不同濃度異甘草素處理A375細胞48 h后發現，細胞凋亡數目隨著處理濃度的升高而不斷增加。結果顯示，異甘草素通過誘導胞質活性氧（ROS）水平升高，引起線粒體膜電位下降，從而通過影響A375細胞的糖酵解途徑，進而導致細胞凋亡。鄺佩霞等人[11]采用TUNEL法檢測異甘草素的抗腫瘤作用及促調亡機制，發現異甘草素處理后肝癌H22細胞出現大量凋亡，其凋亡特征明顯，參與凋亡執行的Caspase-3蛋白表達明顯上升，可推測誘導腫瘤細胞凋亡是異甘草素抑制肝癌生長的重要途徑。此外，通過以上研究發現，ISL在體內外發揮誘導腫瘤細胞凋亡作用與其上調Bax，Caspase-3，下調Bcl-2表達及促進Cyt-c釋放有關[10]。

3 抗新血管生成

新血管生成是腫瘤生長和代謝過程中必不可少的環節。研究發現，抗腫瘤藥物可以通過抑制新血管生成，有效抑制腫瘤的生長和代謝能力[12]。王志強等人[13]通過采用SRB法檢測生存能力發現，異甘草素可明顯抑制肺癌A549細胞和結腸癌SW620細胞的增殖活性，同時異甘草素可以阻止血管內皮細胞的增殖，說明異甘草素發揮其腫瘤作用不僅通過直接抑制腫瘤細胞的生長，還具有抗腫瘤血管生成的作用。何俊霖等人[14]通過研究異甘草素對斑馬魚血管生成的影響發現，當異甘草素處理質量濃度為2 μg/mL時即可抑制斑馬魚胚胎血管的生成，質量濃度升高至8 μg/mL時可完全抑制尾部新靜脈血管的生成。當處理低劑量的異甘草素時具有良好的抗新血管生成作用，隨著劑量增加，異甘草素呈時間依賴性地發揮抑制發育作用。

4 結語

異甘草素是一種可人工合成的黃酮類化合物，主要存在于甘草及許多植物的根部，不僅對人體無明顯毒副作用，還具有廣泛的生物學活性。異甘草素可通過抑制癌細胞增殖、誘導癌細胞凋亡和抗腫瘤血管生成等多種途徑發揮抗腫瘤的效果，進而避免作用機制的單一與人體易產生抗藥性的缺點。但是，隨著野生甘草資源的日漸枯竭和異甘草素在甘草中含量較低，甘草的種植與人工合成異甘草素的研究已成為亟待解決的問題。此外，異甘草素在體內不具備靶向性，抑制腫瘤細胞凋亡的機制也尚不完全清楚，需要綜合相關的中醫藥理論，從動物、細胞及分子水平上對異甘草素進行更多、更深層次的研究，為藥物活性成分的開發及腫瘤的治療提供理論依據，以挖掘其更多的藥用價值。