過山楓活性成分扁蒴藤素藥理作用研究進展

白殊同，佟 麗，王 琴，鄧 穎，吳 斌

(1.重慶市中醫院中醫藥防治自身免疫疾病重慶市重點實驗室，重慶 400021；2. 南方醫科大學中醫藥學院，廣東 廣州 510515；3. 重慶市中醫院中醫婦科，重慶 400021)

扁蒴藤素(pristimerin，PM)是抗類風濕關節炎(rheumatoid arthritis，RA)中藥過山楓的主要藥效物質之一，屬醌甲基三萜類化合物，橙橘黃色針狀結晶，密度1.16 g/cm3，熔點(214～217) ℃，沸點607.7 ℃，折射率1.582，分子量464.64，分子式C30H42O4(Fig 1)，可溶解于甲醇、乙醇、二甲基亞砜等有機溶劑[1]。研究顯示，PM具有廣譜抗腫瘤、抗炎免疫調節等多種藥理活性，但其潛在的藥物作用分子機制仍然沒有得到清晰的闡述。為了深入了解PM的藥理作用特點和作用分子機制，本文對已知的PM藥理活性和藥物作用機制進行綜述，以期為深入理解PM藥物作用特點提供借鑒與參考。

1 抗腫瘤活性

癌癥是全球范圍的重大難治性疾病，已成為危害人類健康的第一殺手。研究證實，PM可通過細胞毒作用、調節細胞周期、誘導凋亡等多種途徑，實現對多種惡性腫瘤的治療作用。

1.1抗前列腺癌作用前列腺癌是一種惡性程度高、治療難度大的男性特有疾病。Yang等[2]報道，PM對前列腺癌細胞的泛素-蛋白酶體系統具有調節作用，其分子結構的C6位與細胞26S蛋白酶體的β-5亞基具有親和活性，可抑制該蛋白酶體的活性，進而影響并上調Bax、p27和IκB-α蛋白的表達，促進caspase-3和多聚ADP核糖聚合酶(poly ADP-ribose polymerase，PARP)的剪切與活化，誘導腫瘤細胞凋亡。PM具有促進活性氧簇(reactive oxygen species，ROS)生成作用，ROS含量的增加能夠影響泛素-蛋白酶體系統，促進線粒體凋亡通路激活，使抗凋亡蛋白Bcl-2和Bcl-xL降解，線粒體膜的通透性增強，位于線粒體內的細胞色素C向細胞質位移，并誘導caspase-3、caspese-9和底物PARP的剪切活化，誘導細胞進入程序性死亡。PM通過影響泛素-蛋白酶體系統調節的另一重要功能靶點是生存素。生存素是細胞有絲分裂G2/M期表達的、具有抗凋亡和促進細胞有絲分裂作用的關鍵蛋白，PM通過泛素-蛋白酶體降解途徑，抑制生存素的合成及功能，影響前列腺癌細胞有絲分裂過程，并誘導細胞凋亡[3]。PM能夠抑制前列腺癌細胞的端粒酶活性，干預端粒酶逆轉錄酶的轉錄和翻譯功能，影響入核因子SP1、c-Myc 和STAT3的表達和活性，調節細胞的增殖與凋亡過程[4]。腫瘤組織內部的低氧環境對癌細胞的增殖、血管新生和轉移能力具有促進作用。缺氧誘導因子-1α(hypoxia inducible factor 1α，HIF-1α)是腫瘤細胞響應低氧環境而表達的一種重要信號蛋白，具有調節細胞增殖、血管新生、抗凋亡等廣泛的活性。PM通過阻斷人鞘氨醇激酶1(sphingosine kinase 1，SPHK-1)信號通路，抑制HIF-1α對Akt/GSK-3β通路的激活作用，將PC細胞周期阻滯在G0/G1期，實現抑制PC-3細胞增殖和分泌血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)的作用[5]。HIF-1α具有增強PC-3細胞骨轉移和上皮間質轉化能力，同時對前列腺癌細胞保持腫瘤干細胞特征具有重要作用。PM通過干預VEGFR-2/Akt/eNOS信號通路，降低N-cadherin、纖連蛋白、Vimentin、ZEB1、CD44、KLF4、OCT4和AGO2蛋白的表達，抑制HIF-α誘導的PC-3細胞侵襲作用增強和上皮間質轉化能力，并干預PC-3細胞的腫瘤干細胞特征[6]。在動物體內成瘤實驗中，PM對PC-3細胞在NOD-SCID小鼠骨質間的成瘤過程具有明顯的抑制作用，能夠明顯降低腫瘤體積，并抑制新生血管的形成過程[7]。

Fig 1 Chemical structure of pristimerin

1.2抗乳腺癌作用乳腺癌是威脅女性健康的第一殺手。Wu等[8]報道，PM能夠影響乳腺癌細胞內源性凋亡通路，使細胞線粒體中細胞色素C快速釋放到細胞質中，改變線粒體膜的通透性，引起乳腺癌細胞形態變化、DNA片段化和caspase-3、caspase-8、caspase-9的剪切等一系列凋亡反應，誘導MCF和MDA-MB-231乳腺癌細胞株凋亡，并且上述作用的實現并不依賴于促ROS生成作用，而是直接作用于線粒體膜。PM對HER2陽性細胞株SKBR3具有相似的抑制增殖和誘導凋亡作用，可通過下調Akt/ERK/p38/JNK信號通路，調節HER2和脂肪酸合酶的表達，抑制癌細胞的增殖；PM對mTOR/p70S6K/4EBP1信號通路也具有干預作用，可促進caspase-3、caspase-8、caspase-9和PARP的剪切活化，誘導細胞凋亡[9]。PM可通過調節20S蛋白酶體活性，上調G蛋白表達，抑制體外培養的乳腺癌細胞的侵襲和轉移能力。同時，在體實驗研究表明，PM可明顯抑制乳腺癌細胞在裸鼠體內的成瘤過程，明顯抑制實體瘤的增殖[10]。化療藥物耐藥是乳腺癌治療亟待解決的難題，PM對多藥耐藥的MCF-7和阿霉素耐藥MCF-7細胞具有明顯的殺傷作用，其作用機制與抑制Akt/Bad通路激活相關，進而影響耐藥腫瘤細胞的增殖過程，同時下調抗凋亡蛋白Bcl-xL的表達，并誘導細胞凋亡[11]。腫瘤干細胞通過自我更新和無限增殖，維持著腫瘤細胞群的生命力，對腫瘤的存活、增殖、轉移和復發具有關鍵作用，PM通過細胞毒和誘導凋亡等途徑，實現殺傷乳腺癌腫瘤干細胞的作用[12]。

1.3抗結腸直腸癌作用Yousef等[13]報道，PM可通過細胞毒作用、干預細胞周期和誘導凋亡途徑，抑制體外培養的HCT-116、COLO-205和SW-620結腸直腸癌細胞株的增殖過程。PM抑制結直腸癌細胞增殖的主要藥理機制與拮抗表皮生長因子受體和HER2的磷酸化過程有關，進而下調下游ERK1/2、Akt、NF-κB和mTOR通路活性，影響細胞周期蛋白D1、細胞周期素依賴性激酶(cyclin-dependent kinases，CDK)4和6的表達，同時上調p21蛋白表達量，將細胞阻滯在G1期。PM具有上調Bax蛋白和下調Bcl-2、Bcl-xL蛋白表達的作用，從而影響細胞的內源性凋亡通路，使線粒體膜電位去極化，促進caspase-3、caspase-8和PARP-1的剪切與活化，誘導結腸直腸癌細胞凋亡。PM對PI3K/Akt/mTOR和NF-κB等多條信號通路的抑制作用是其抗結腸直腸癌作用的主要分子機制，PM通過調節上述信號通路，影響HCT-116細胞的增殖、遷移和侵襲能力，并抑制其在裸鼠體內成瘤[14]。PM在實驗研究中表現出對結腸炎相關型結腸癌的潛在治療效果，可明顯抑制氧化偶氮甲烷誘發的BALB/c小鼠結腸炎癥反應，降低結腸組織中炎性因子的含量，該藥理作用的實現與下調Akt/FOXO3a信號通路活性有關，從而抑制細胞炎癥反應，影響細胞周期和增殖，并誘導細胞凋亡[15]。

1.4抗胰腺癌作用PM的多信號通路抑制作用是其抗胰腺癌的主要機制。PM對胰腺癌腫瘤細胞中Akt、mTOR和NF-κB通路均具有抑制作用，能下調轉錄因子Sp1、c-Myc和p65入核的活性，以及影響端粒酶逆轉錄酶活性，降低細胞周期蛋白D1、E、CDK-2、CDK-4和CDK-6的表達，并上調p21和p27的表達，使細胞周期阻滯在G1期，從而實現抑制癌細胞增殖過程和增強胰腺癌細胞對吉西他濱的敏感性。PM對胰腺癌細胞的誘導凋亡作用是PM藥理作用的另一關鍵途徑，PM通過促進Bcl-2和Bcl-xL的降解，激活線粒體凋亡通路，使caspase-3、caspase-8和caspase-9剪切并活化，誘導細胞凋亡。

1.5抗其他惡性腫瘤作用PM具有促ROS生成作用，使JNK蛋白的表達量和磷酸化水平增高，促進凋亡誘導因子入核，進而調節人神經膠質瘤細胞的增殖過程。同時，PM具有上調Bax/Bcl-2和Bcl-xl/Bax蛋白比例作用，增高粒體膜通透性，促進細胞色素C釋放，剪切caspase-9、caspase-3和 PARP，誘導神經膠質瘤細胞凋亡[16]。PM通過抑制Akt/NF-κB/mTOR信號通路激活，影響Bcl-2、Bcl-xL、c-IAP1和survivin表達，實現對卵巢癌細胞的增殖抑制和誘導凋亡作用[17]。PM對肝癌細胞HepG2具有相似的誘導凋亡作用，通過促進ROS的生成，使HepG2細胞線粒體凋亡通路激活，使線粒體膜電位去極化，促進細胞色素C釋放，激活caspase-3的剪切活化，誘導肝癌細胞凋亡[18]。PM能夠影響HSP90與CDC37間的相互作用，影響Raf/MEK/ERK和PI3K/Akt/mTOR信號通路，抑制肝癌細胞增殖和體內成瘤進程[19]。此外，PM可通過誘導凋亡和抑制細胞增殖作用，實現抗葡萄膜黑色素瘤、慢性粒細胞白血病和人早幼粒細胞白血病作用。

2 抗炎免疫調節作用

RA是一種以慢性滑膜組織炎癥和骨質侵襲為主要病理特征的自身免疫系統疾病[20]。PM對佐劑性關節炎(adjuvant arthritis，AA)大鼠滑膜組織炎性反應具有明顯的抑制作用，可減輕滑膜組織炎性細胞浸潤、血管翳形成和軟骨侵蝕[21]。同時，PM可調節AA模型大鼠外周血Th17/Treg細胞比例，并減少促炎性細胞因子白細胞介素(interleukin，IL)-6、IL-17、IL-18和 IL-23的分泌量，上調抑炎因子IL-10和INF-γ的表達量，抑制RA滑膜炎癥；PM對AA大鼠外周血中RANKL/OPG細胞比例具有調節作用，糾正成骨和破骨質代謝異常，抑制關節骨質損傷[21]。PM具有明顯的抑制血管新生作用，其藥理作用機制是通過抑制VEGF與VEGFR-2受體結合活性，降低下游PI3K、Akt、mTOR、ERK1/2、JNK信號傳導活性，干預血管內皮細胞的增殖、遷移和管腔形成過程，抑制新生微血管在滑膜組織中的形成過程，實現抗血管翳形成[22]。

PM的抗炎免疫調節作用還體現在對巴豆油誘發的小鼠急性耳腫脹、角叉菜膠引起的小鼠足腫和腹腔注射醋酸引起的小鼠毛細血管通透性增高的抑制作用。PM通過提高超氧化物歧化酶和過氧化氫酶活性，抑制過氧化反應的主要毒性產物丙二醛的生成，抑制急性炎癥反應。PM對異物誘發的呼吸道炎癥具有保護作用，能夠減輕卵清蛋白刺激誘發的BALB/c小鼠呼吸道炎癥，降低模型小鼠氣管組織中炎性因子IL-4、IL-5和IL-13的含量，其藥理作用機制與抑制MAPKs和NF-κB信號通路相關[23]。PM具有抑制脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)誘發的小鼠急性肺損作用，能調節模型小鼠肺部干濕比，抑制肺部蛋白滲出和肺部水腫，減輕氣管組織病理損傷，其作用機制是通過抗氧化、抗凋亡、抗炎等多種途徑共同實現[24]。一氧化氮(nitric oxide，NO)合酶系統在急性炎癥反應過程中發揮重要作用，PM對LPS誘發的RAW264.7巨噬細胞細胞炎癥反應具有抑制作用，其作用機制是通過減少亞硝酸鹽的累積和降低誘導型NO合酶系統活性，抑制NF-κB信號通路激活實現[25]。

3 其他藥理作用

PM及其衍生物具有抗菌、抗病毒和抑制病原微生物作用，對表皮葡萄球菌、人巨細胞病毒、錐蟲科利什曼原蟲、恰氏利什曼原蟲、克氏錐蟲等多種病原微生物具有殺滅作用。

4 展望

綜上所述，PM在實驗研究中表現出對多種疾病的潛在治療作用，可通過干預蛋白酶體系統和調節信號通路等多種作用機制，影響病變細胞的增殖、誘導細胞凋亡和抗血管新生過程，具有抗腫瘤和抗RA臨床應用潛質和新藥開發應用前景。針對PM進行深入的化學結構、藥理和毒理研究，將有助于我國新型抗癌和抗類風濕藥物的開發，更好地服務于廣大患者。