芫花抗肿瘤成分研究进展

李应敏 陈蔚（通讯作者） 姚永华 胡慧菁

（1 上海市杨浦区市东医院药剂科 上海 200438）

（2 上海市杨浦区市东医院血液科 上海 200438）

（3 上海市杨浦区市东医院中医科 上海 200438）

芫花（Daphne genkwa Sieb.et Zucc）为桃金娘目瑞香科瑞香属植物，别名药鱼草、杜芫、老鼠花、野丁香花、黄大戟、蜀桑等，广泛分布于我国长江、黄河流域。现代药理学研究证明芫花具有广泛的药理学作用，如抗肿瘤、抗炎、镇痛、镇静、抗惊厥及调节免疫系统等生物活性[1-6]。近年来，芫花的抗肿瘤活性成分的研究已经成为一个热点，研究者为阐述芫花抗肿瘤

1.芫花抗肿瘤成分研究

目前研究人员已经从芫花的花蕾、枝条、叶、根分离鉴定出众多化学成分，其中具有抗肿瘤活性成分的主要有黄酮类、木脂素类、二萜原酸酯类、香豆素类和倍半萜类等。

1.1 黄酮类

黄酮类是芫花的主要化学成分之一，近年的研究表明此类化合物在体外具有强大的抗肿瘤作用。2015 年，Wang 等[7]从芫花花中分离的黄酮类化合物芫花素（genkwanin）在体外对ht-29 和sw-480 结直肠癌细胞株具有明显的抗增殖和抗炎活性。目前从芫花根中分离得到的黄酮类有芫根苷（yuenkanin）、螺双黄酮芫花醇A（genkwanol）、芫花素(genkwanin)、毛瑞香素B（daphnodorin B）、毛瑞香素G（daphnodorin G）、毛瑞香素H (daphnorin H）、毛瑞香素G-3''-甲醚（daphnorin G 3''-methyl ether）、毛瑞香素H-3-甲醚（daphnodorin H 3-methyl ether）、毛瑞香素H-3''-甲醚（daphnodorin H 3''-methyl ether）[8]，这些黄酮类化合物对体外各种肿瘤细胞系的增殖和肿瘤的生长具有抑制作用[9-11]。芫花中含有芹菜素、木犀草素等黄酮类化合物，芹菜素对乳腺癌细胞株有促进凋亡作用，对卵巢癌、前列腺癌、肾上腺皮质癌有抑制作用[12]。木犀草素能抑制乳腺癌、白血病、前列腺癌及黑色素瘤等肿瘤细胞生长，诱导白血病细胞凋亡[13]，抑制卵巢癌细胞转移过程中的侵袭运动环节[14]。Zheng 等[8]于2005 年发现了芫花根的总黄酮具有抑制肿瘤生长和转移的作用，用芫花根治疗携带LLC 的荷瘤小鼠，可保护外周淋巴细胞不受肿瘤诱导的减少，并增加淋巴细胞增殖潜力和NK 的细胞溶解活性。

1.2 二萜类

二萜类化合物以显著的生物活性受到广泛关注，并且研究发现芫花中瑞香烷型二萜具有较高含量[15]。邵泽艳等[16]于2013 年对芫花进行分离鉴定得到芫花酯甲（yuanhuacine）、异芫花酯甲（isoyuanhuacine）、异芫花酯乙（isoyuanhuadine）、芫花酯丁（yuanhuahuatine）、芫花酯庚（yuanhuagine）六种二萜原酸酯化合物，通过MTT 法测试出该六种化合物对人乳腺癌SK-BR-3 细胞株显示了较强的细胞毒活性。2012 年，韩国科学家[17]发现从芫花的花中分离出的新型瑞香二萜类化合物genkwaphline、yuanhuahine 和yuanhuagine 对人肺A549 细胞具有较强的抗增殖活性。还有研究发现芫花瑞香宁（genkwaphnine）和芫花酯甲（yuanhuacine）具有显著的抗白血病活性[18-19]和诱导人髓细胞HL-60 细胞凋亡并抑制肿瘤生长的作用。2013 年，Li 等[20]从芫花的花中分离得到一种新的瑞香双萜化合物，命名为genkwanine VIII，通过MTT 抗癌活性测定，发现其具有显著的抗癌活性。2005 年，Zhan 等[21]从芫花中分离得到十二种高度氧化的新型二萜类化合物genkwanines A-L（1-12），并对内皮细胞HMEC 增殖的抑制活性和对两种肿瘤细胞系的细胞毒活性进行了评估，结果表明化合物1-12 对内皮细胞HMEC 增殖的抑制作用显著。

1.3 木脂素类

Park等[22]于2008年从芫花的花中分离的木脂素类化合物（-）-丁香脂（（-）-（syringaresinol））通过G1 期抑制和诱导细胞凋亡，有效抑制人早幼粒细胞HL-60 细胞的增殖。有研究表明（+）-牛蒡子苷元（（+）-arctigenin)能调节免疫应答[23]，并诱导结肠癌细胞系[24]和白血病细胞系[25]的细胞凋亡。

1.4 香豆素类

杨振宇等[26]于2008 年通过MTT 法研究了西瑞香素（Daphnoretin）对人喉癌细胞Hep 2、人肺癌细胞AGZY-83-a和人肝癌细胞HepG2 的细胞毒性，结果表明西瑞香素对以上3 种细胞均有显著的细胞毒性，利用激光扫描共聚焦技术初步探讨了西瑞香素对肿瘤细胞的作用机制。研究表明，从芫花条中分离得到的西瑞香素对肺癌A549 细胞体外侵袭及迁移有抑制作用，抑制A549 细胞MMP-2 和MMP-9 的表达，并且呈剂量依赖性[27]。

1.5 倍半萜类

Ren 等[28]于2019 年从芫花根中提取到了新的愈创木烷型倍半萜类化合物和类似物，采用MTT 法研究这些化合物对H2O2诱导的人神经母细胞瘤SH-SYSY 细胞损伤的神经保护作用，结果表明他们表现出温和的神经保护作用。

2.芫花抗肿瘤作用机制

2.1 抑制肿瘤细胞增殖作用

抑制肿瘤细胞的增殖作用是抗肿瘤的一条重要途径，目前，研究证明芫花提取物具有抑制肿瘤细胞增殖的作用。Wang 等[7]研究了芫花素对HT-29 和SW-480 人结肠癌细胞系，发现在一定浓度内，芫花素能显著抑制ht-29 和sw-480 人结肠癌细胞的增殖与炎性细胞因子IL-8 分泌，且呈浓度依赖性，而细胞因子IL-8 能强烈刺激这两种癌细胞的增殖。Zhan 等[21]从芫花中提取的二萜类化合物对HMEC 细胞增殖和细胞毒性生物活性分析，通过标准方案并以天然抗癌药土荆皮酸（pseudo-laric acid B）为阳性对照，此类化合物能显著抑制HMEC 细胞和P-388、A-549肿瘤细胞的增殖。Kang 等[29]用芫花提取物处理SW620 结肠癌细胞系和K562 人白血病细胞系后，发现细胞系中PRDM1 的mRNA 水平增加，以剂量依赖性减少K562 和SW620 细胞，诱导SW620 结肠癌细胞系的生长停滞。

2.2 作用于细胞周期

Park 等[22]研究了从芫花中的木脂素类化合物（-）-丁香脂素对体外HL-60 人早幼粒细胞白血病细胞周期的影响。细胞周期的G0/G1 期受细胞周期蛋白依赖性激酶（Cdk），细胞周期蛋白和细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂（Cdki）的调控，通过蛋白质印迹分析发现（-）-丁香脂素通过Cdki 蛋白（p21cip1/waf1和p27kip1）的表达增加介导的，同时下调cdk2，cdk4，cdk6，细胞周期蛋白D1，细胞周期蛋白D2 和细胞周期蛋白E 诱导G1期阻滞，有效抑制细胞增殖，降低HL-60 细胞的活性。Jo 等[17]以芫花中三个二萜类化合物对人肺A549 细胞进行干预，流式细胞术分析显示芫花可诱导A549 细胞的G0/G1 期和G2/M 期细胞周期阻滞，而细胞周期阻滞与细胞周期蛋白依赖酶抑制剂P21 和P53 表达上调、细胞周期蛋白A、细胞周期蛋白B1、细胞周期蛋白E、细胞周期依赖激酶4、cdc2、Rb 磷酸化以及cMyc 表达下调密切相关。

2.3 促进肿瘤细胞凋亡

Min 等[30]从芫花的花蕾中分离得到瑞香二萜类化合物对其在人早幼粒细胞HL-60 细胞的活性进行了研究。通过免疫印迹分析，芫花可使蛋白酶和PARP 裂解为活性形式，Bcl-2 蛋白表达向凋亡方向转移，促凋亡蛋白Bax 表达增加，抗凋亡蛋白Bcl-2和Bcl-xl 表达呈剂量依赖性抑制。结果表明芫花可激活细胞凋亡过程，包括DNA 片段化、染色体凝聚、sub-G1 亚二倍性，从而抑制体外人白血病细胞凋亡。Oh 等[22]用芫花中木脂素类化合物干预HL-60 细胞，应用溴化乙锭染色和末端标记法通过显微镜观察到肿瘤细胞核碎裂和细胞收缩，其特征在于HL-60 细胞的形态变化，染色质浓缩和核小体间DNA 片段化。此外，显示与细胞凋亡有关的Bcl-2 的下调，细胞色素的积累，细胞凋亡蛋白酶的激活和PARP 的裂解。

2.4 抑制DNA 拓扑异构酶

Zhang 等[31]评估了从芫花中提取的二萜化合物对DNA 拓扑异构酶I（topo I）的抑制活性，琼脂凝胶电泳实验表明二萜酯具有强电负性的原酸酯基团促进了与DNA topo I（连接区域具有正电荷）的结合，从而对DNA topo I 具有抑制作用。

2.5 抑制蛋白质合成

Liou 等[32]详细研究了芫花中芫花酯甲（yuanhuacine）和芫花瑞香宁（genkwaphnine）两种二萜酯对白血病细胞蛋白质合成的影响。二萜酯通过抑制多尿苷定向的多苯丙氨酸的合成，抑制嘌呤霉素与met-RNA 结合于80s 起始复合物的第一个肽键的形成，抑制P-388 白血病细胞蛋白质合成伸长过程和干扰肽基转移酶反应。

3.结语

芫花中抑制肿瘤的主要活性成分为黄酮类、二萜类、木脂素类以及香豆素类，对多种肿瘤均有不同程度的抑制作用，通过抑制细胞增殖、作用于细胞周期、促进细胞凋亡、抑制DNA拓扑异构酶以及抑制蛋白质的合成发挥抗肿瘤作用。生芫花有毒，经过醋制后常和其他中药配伍用于疾病的治疗，但用于癌症的治疗却很少。芫花的抗肿瘤成分及机制的研究已较为深入，但是这些活性成分被开发成新药的案例几乎是空白的，筛选确定芫花单一或复方抗肿瘤有效成分组合，把无效成分去除，开发出疗效强、作用专一，达到化学成分清楚、质量易控的新药，才是研究芫花抗肿瘤成分与机制的最终目的。