甘草中的黄酮类成分及其抗肿瘤活性研究进展

发表时间:2020/8/6   来源:《医师在线》2020年15期   作者:冀祖恩
[导读] 从甘草中的提取得到的甘草素、异甘草素,以及甘草查尔酮A
        【摘要】从甘草中的提取得到的甘草素、异甘草素,以及甘草查尔酮A、甘草查尔酮E等黄酮类化合物,具有较好的抗肿瘤作用,有着很强的药用价值。本文主要针对甘草中黄酮类成分进行了分析,并且总结了最近几年黄酮类化合物抗肿瘤活性研究进展,提供了良好的应用方向。

        【关键词】甘草;黄酮类;抗肿瘤活性;研究


        研究报道,在甘草中已分离出300多种黄酮类化合物及其衍生物。甘草中提取出的物质具有多种药理作用,包括抗炎、抗氧化、保肝、抑菌、抗病毒和抗肿瘤,其中多种甘草黄酮类物质被证明具有较好的抗肿瘤作用。本文针对甘草黄酮类成分进行了汇总、介绍,综述了其抗肿瘤活性的研究进展,希望能够助力开发出新型抗肿瘤药物,为患者提供更多的选择。
        一、甘草中的黄酮类成分
        黄酮类化合物泛指2个具有酚羟基的苯环通过中央3个碳原子相互连接而成的一系列化合物,具有C6-C3-C6基本骨架的特征。甘草中含有多种黄酮类化合物,主要包括黄酮、二氢黄酮、查尔酮、异黄酮、异黄烷等类型。其中,二氢黄酮与查尔酮类含量较高,研究较为广泛,甘草黄酮类成分见表1。
        表1甘草黄酮类化学成分
       

        二、甘草总黄酮及各类黄酮的抗肿瘤活性
        (一)甘草总黄酮
        甘草总黄酮可以对人肝癌细胞株BEL-7404成长产生很大的抑制作用,并且在体中,可以对S180小鼠肉瘤产生很强的抑制作用,提高胸腺指数,将脾指数降低,这个机制能够给肿瘤细胞内相关凋亡蛋白Bcl-2和Bax蛋白表达产生影响,导致肿瘤细胞凋亡。胀果甘草中提取的黄酮复合物G9315在促癌阶段可明显抑制二甲基苯并蒽(DMBA)合并巴豆油诱发的小鼠皮肤乳头瘤的生成,同时能抑制32Pi渗入人宫颈癌HeLa细胞磷脂部分,具有较强的抗促癌、抗致突作用。胀果甘草总黄酮能明显抑制腹腔接种肉瘤S180或肝癌H22腹水型瘤株小鼠肿瘤细胞的DNA,RNA复制和合成。
        (二)二氢黄酮类
        在二氢黄酮类化合物中,在自然界中的分布少,作为一种微量黄酮类化合物,有着显著的抗肿瘤活性效果。
        1.甘草素(liquirigenin)
        在甘草中,甘草素的含量很高,并且是二氢黄酮类主要的成分,是苷元,能够提高抗人结肠癌HCT-116细胞增殖活性,对前列腺癌DU-145细胞增殖也表现出一定的抑制作用。经甘草素作用后,细胞内抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)的活性均持续下降,凋亡相关蛋白p53和Bcl-2表达水平分别呈时间依赖性上调和下调,survivin蛋白和半胱天冬酶-3(procaspase-3)表达下调,半胱氨酸蛋白酶-3(caspase-3)活性上升。甘草素抑制细胞增殖及诱导细胞凋亡机制可能为:(1)促进细胞内活性氧(ROS)产生,并在凋亡过程中伴有细胞内线粒体膜电位和抗氧化酶活性的下降,亦受凋亡相关p53,Bcl-2,survivin蛋白和caspase-3酶的影响。(2)上调p53和Bax,下调Bcl-2,促进细胞色素C的释放,激活caspase-9和caspase-3,经线粒体通路诱导HeLa细胞凋亡。(3)经磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/mTOR-p70S6激酶(PI3K/AKT/mTOR-p70S6K)信号通路,抑制HeLa细胞血管生成相关因子的表达,从而抑制HeLa细胞血管的生成。
        2.甘草苷(liquirtin)
        甘草苷是甘草二氢黄酮类化合物中重要的单体活性成分,具有很强的药理活性,如抗抑郁、神经保护、保肝、抗氧化、抗肿瘤等作用。甘草中二氢黄酮类化合物甘草素和甘草苷对白血病HL-60细胞增殖有较显著的抑制作用。2种成分均能抑制肿瘤血管新生,且甘草素的活性强于甘草苷。李超生等以甘草苷为原料和以甘草苷为主要活性成分的有效部位为原料的产品,具有明显抗肿瘤、抗心律失常等作用。
        (三)查尔酮类
        查尔酮(chalcone)类化合物是天然有机化合物,在各种药用植物中都有存在,并且其骨架结构是1,3-二苯基丙烯酮。因为从分子结构看来,其柔性很大,并且能够和各个受体结合,药理活性十分广泛,尤其是在抗肿瘤和抗HIV的应用中,其研究已经十分迅速。
        1.异甘草素(isoliquiritigenin)
        在甘草中,异甘草素含量很多,是异甘草苷的苷元,其中包含的药理活性很强,比如抗氧化和肿瘤、以及防止心律失常等,能够防止多种肿瘤细胞的产生和复制,促使其凋亡。其作用表现为阻滞细胞周期以及诱导细胞凋亡:(1)通过增加p53,p21蛋白含量和Fas蛋白/Fas配体来诱导癌细胞发生G2/M期阻滞并引起细胞凋亡。(2)增加基因水平和蛋白水平的生长抑制和DNA损伤诱导基因(GAAD153),并刺激GAAD153启动子的转录活性,从而诱导细胞周期阻滞和增长抑制。(3)通过线粒体膜的破坏、细胞色素C的释放及caspase-9的活性激活引起细胞凋亡。(4)抑制PGE2和NO的生成。(5)影响细胞周期因子cyclinB1的表达和改变P34cdc2的磷酸化水平等。(6)抑制血管生成,异甘草素可以对抗佛波醇酯刺激的c-Jun氨基端激酶和p38丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)信号转导,通过抑制基质金属蛋白酶,使基质无法降解,产生抗血管生成作用。同时,异甘草素还具有诱导肿瘤细胞逆转的作用,促进癌症患者的康复。
        2.异甘草苷(isoliquiritin)
        体外抗肿瘤实验证明,异甘草苷能够抑制肿瘤细胞株HL-60,HT-1080,BEL-7402的增殖,抑制内皮细胞的增殖和迁移,抑制基质金属蛋白酶(MMP-2)的分泌,抑制血管内皮生长因子(VEGF)的表达,从而抑制肿瘤血管的新生。
        3.甘草查尔酮A(licochalconeA)
        甘草查尔酮A在小鼠试验中,能够有效地防止抗皮肤乳头瘤的产生,并且能够抑制人胃癌MKN-28,防止MKN-45出现增殖。甘草查尔酮A在研究中发现可以防止急性白血病的产生,抑制乳腺癌,预防前列腺癌以及A549和人结肠癌HCT-15等等,抑制恶性的胸膜间皮瘤细胞,因此有着很强的应用价值,在抗肿瘤机制中,其使用表现为多方面:(1)在乳腺癌和急性白血病细胞实验中,能够降低癌细胞的bcl-2水平、改变bcl-2/bax的比例,减弱DNA拓扑异构酶Ⅰ的活性,抑制癌细胞的增殖。(2)在血管平滑肌细胞实验中,通过抑制血小板衍化生长因子激活细胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)通路和Rb磷酸化,抑制血管平滑肌细胞的增殖,产生抗肿瘤作用。
        三、结束语
        综上所述,在临床中,甘草是十分常见的中药,其黄酮类成分有着显著的抗肿瘤活性作用,在过去的研究中,还不够深入,并且也没有明确抗肿瘤机制,随着未来的发展,甘草内黄酮类成分的研究会不断深入,更好地被应用在抗肿瘤临床中。
       
       
【参考文献】
[1]查尔酮异甘草素类化合物的合成及其对子宫颈癌细胞的抑制作用[J].杨旭超,王永波,木合布力·阿布力孜,西力扎提·阿不来提,任丙昭.中国现代应用药学.2016(01).
[2]复方甘草口服溶液中7种成分的UPLC-MS/MS分段离子切换法测定[J].乔湜,李清艳,孙瑞芳,王伟,许海山.中国医药工业杂志.2014(05).
[3]乌拉尔甘草化学成分研究[J].王青,苗文娟,向诚,果德安,叶敏.中草药.2012(10).
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