全 文 ：土木香中纯化的五种倍半萜类化合物抑制肿瘤增殖活性的研究
李 勇1，李铁库2，温士旺1，张月峰1，田子强1，史清文3，铃木信夫4
(1.河北医科大学第四医院胸外科，河北 石家庄 050011;2.河北易县妇幼保健院，河北 易县 074200;
3.河北医科大学药学院，河北 石家庄 050017;4.千叶大学医学部环境影响生物化学教室，日本 千叶市)
收稿日期:2009 － 10 － 15，修回日期:2009 － 11 － 30
基金项目:河北省自然科学基金资助项目(No 08B032);河北省留学
回国人员科技活动资助项目(No 2006-02)
作者简介:李 勇(1976 －)，男，博士生，主治医师，研究方向:胸部
恶性肿瘤的基础与临床，Tel:0311-86095353，E-mail:
liyongdoctor@ 126. com;
史清文(1964 －)，男，教授，博士生导师，研究方向:天然
药物，通讯作者，Tel:0311-86265634，E-mail:shiqing-w@
163. com
中国图书分类号:R-332;R 284. 1;R 329. 24;R 73-36;
R 735. 705. 31;R 979. 1
文献标识码:A 文章编号:1001 － 1978(2010)01 － 0112 － 04
摘要:目的 检测土木香中纯化的五种倍半萜化合物抑制肿
瘤增殖的活性，并探讨化合物结构与活性之间的关系。方法
应用 MTT法测定五种倍半萜类化合物对体外培养人肿瘤
细胞增殖的影响;应用小鼠移植性肝癌模型测定了异土木香
内酯的抗肿瘤活性。结果 化合物 1(异土木香内酯)对
U251SP细胞、HLE细胞和 MM1-CB 细胞的增殖显示较强的
抑制活性;化合物 2 ～ 5 对各种实验用肿瘤细胞的增殖不显
示抑制活性;化合物 1 对移植性肿瘤(肝癌 H22)具有明显的
抑制作用，并呈现较好的剂量依赖关系。结论 异土木香内
酯具有较强的肿瘤抑制活性;化合物 2 ～ 5 对肿瘤细胞增殖
抑制活性丧失可能由于 A-环和 B-环之间的键裂开，形成一
个大 10 元环，改变了原来的构象所致。
关键词:土木香;倍半萜类化合物;肿瘤细胞;移植性肿瘤;增
殖活性;构效关系
土木香(Inula helenium)系菊科旋覆花属植物，
为多年生草本，其根供药用，具有健胃、利尿、祛痰和
驱虫等功效。研究表明［1］其提取物土木香内酯类
成分具有抗肿瘤、抗炎和抗真菌等多样的生物活性。
本文对从土木香的根中纯化的五种倍半萜内酯化合
物［2］进行了体外抑制肿瘤细胞增殖活性实验和对
小鼠移植性肝癌生长的抑制实验，并探讨了这五种
化合物结构与活性之间的关系。
1 材料与方法
1. 1 试验药物 五种倍半萜类化合物:Isoalantolac-
tone (异土木香内酯，1);3，9-Diacetoxy1，10-epoxy，4
(5)-germacraen-12，6α-olide (2);3，9-Diacetoxy1
(10)，4(5)-germacra-dien-12，6α-olide (3);2-Hy-
droxy-11，13-dihydroxy-isoalantolactone(4)和 11，13-
Dihydroxyisoalantolactone(5)从土木香的根中分离得
到，均为白色针晶，经一维和二维核磁共振光谱和质
谱确定它们的结构(Fig 1)，经 HPLC 和1H-NMR 检
查，纯度在 99%以上。
Fig 1 Chemical structures of five sesquiterpenoids for experiment
1:Isoalantolactone;2:3，9-Diacetoxy1，10-epoxy，4(5)germacraen-
12，6α-olide;3:3，9-Diacetoxy1(10)，4(5)germacra-dien-12，6α-olide;
4:2-Hydroxy-11，13 dihydroxyisoalantolactone;5:11，13-Dihydroxyi-
soalantolactone
1. 2 药品和试剂 噻唑蓝(MTT，Sigma，M-2128);
RPMI 1640培养基(Gibco);顺铂(Sigma，034k3693)。
1. 3 细胞系和实验动物 肿瘤细胞株由日本千叶
大学医学部第二生物化学教研室提供。U251SP 和
T-98:人脑神经胶质瘤细胞株;HLE:人肝癌细胞株;
MM1-CB和 HMV-1:人黑色素瘤细胞株;KT:人乳腺
癌脑转移肿瘤细胞株。实验用小鼠为昆明小鼠，体
质量 18 ～ 22 g，合格证号冀动字 805213 号，河北医
科大学实验动物中心提供。试验期间饲以该中心提
供的饲料，自由饮水。
1. 4 实验方法 参照文献［3］中的方法。细胞接种
于 96 孔板，每孔含 1 × 104 个细胞，分别加入溶剂对
照(终浓度 0. 5% DMSO)、阳性对照顺铂和化合物 1
～ 5，终浓度为 100、10 和 1 μmol·L －1，每组设 3 复
孔，置于饱和湿度、37℃、5% CO2 培养箱中培养 48
h。于培养结束前 4 h，各培养孔加入 5 g·L －1 MTT。
实验终止测定各孔吸光度值(OD 值)，测定波长 λ
= 570 nm，参考波长 λ = 630 nm，并计算细胞增殖抑
制率。细胞增殖抑制率 /% =(1 －对照组 OD值 /对
照组 OD值)× 100%。
参考文献［4］的方法，移植性肝癌 H22 小鼠模
型，随机分为 5 组，每组 10 只。空白对照组灌胃给
·211· 中国药理学通报 Chinese Pharmacological Bulletin 2010 Jan;26(1):112 ～ 5
予水(0. 2 ml /10 g);环磷酰胺组腹腔注射环磷酰胺
(30 mg·kg －1·d －1);给药实验组分为 1、10 和 100
mg·kg －1·d －1 3 个剂量组，灌胃给予异土木香内酯
(0. 2 ml /10 g)，每日给药 1 次，连续 10 d。d 10 处
死小鼠，剥取瘤块，称取瘤质量，计算肿瘤抑制率。
肿瘤抑制率 /% =(1 －对照组平均瘤质量 /给药组
平均瘤质量)× 100%。
1. 5 统计学处理 数据用 珋x ± s 表示;两组间数据
用 t 检验，多组间数据用单因素方差分析。应用
SAS 612 统计软件计算。
2 结果
2. 1 化合物 1 ～ 5 对体外培养的人脑神经胶质瘤细
胞增殖的抑制作用 结果如 Fig 2 所示，阳性对照顺
铂和化合物 1 处理人脑神经胶质瘤细胞(U251SP)
后，均显示较强的增殖抑制作用，与空白对照组比较
差异有显著性。顺铂和化合物 1 对 U251SP 细胞增
殖的半数抑制浓度(IC50)分别为 12. 97 μmol·L
－1
和 10. 55 μmol·L －1，但顺铂和化合物 1 对人脑神经
胶质瘤细胞 T-98 的增殖只显示中等程度的抑制活
性;化合物 2 ～ 5 对 U251SP和 T-98 细胞的增殖不显
示抑制活性，IC50均大于 100 μmol·L
－1。
Fig 2 The effect of isoalantolactone on the proliferation of
U251SP(A)and T-98(B)tumor cell lines
* P < 0. 05，P < 0. 01 vs control
2. 2 化合物 1 ～ 5 对体外培养的人肝癌细胞、黑色
素瘤细胞和人乳腺癌脑转移肿瘤细胞增殖的抑制作
用 顺铂对人乳腺癌脑转移肿瘤细胞(KT)的增殖
显示较强的抑制活性，IC50仅为 8. 20 μmol· L
－1
(Fig 3D)，但对HLE、MM1-CB和HMV-1细胞增殖
Fig 3 The effect of isoalantolactone on the proliferation of
HLE(A)MM1-CB(B)HMV-1(C)and KT(D)tumor cell lines
* P < 0. 05，P < 0. 01 vs control
·311·中国药理学通报 Chinese Pharmacological Bulletin 2010 Jan;26(1)
几乎不显示抑制活性(Fig 3A ～ C)，而化合物 1 对
HLE和 MM1-CB细胞的增殖均显示明显抑制作用，
与空白对照组及顺铂组比较差异均有显著性。化合
物 2 仅在 100 μmol·L －1剂量组对 HLE细胞增殖显
示中等程度的抑制活性，化合物 2 ～ 5 对 HLE、MM1-
CB、HMV-1 和 KT细胞的增殖不显示抑制活性，IC50
均大于 100 μmol·L －1。
2. 3 化合物 1 对小鼠移植性肿瘤 H22 增长的抑制
作用 实验结果如 Fig 4 所示，腹腔给予环磷酰胺，
明显地抑制小鼠肝癌 H22 的生长，抑瘤率为
67. 56%，化合物 1 连续给药 10 d，100 mg·kg －1和
10 mg·kg －1剂量组可明显抑制小鼠肝癌 H22 的生
长，抑瘤率为 65. 50%和 42. 97%，与空白对照组相
比差异具有显著性(P < 0. 01 和 P < 0. 05)，并呈现
较好的剂量依赖关系。
Fig 4 The anti-tumor activity of isoalantolactone
on the H22 in mice
* P < 0. 05，P < 0. 01 vs control
3 讨论
癌症是威胁人类健康的一大杀手，目前临床上
应用的抗癌药物 74%来源于天然产物或是因受天
然产物结构的启发而设计的合成药物。植物在其进
化过程中合成了许多次生代谢天然产物［5］，这些天
然产物的发现和在临床上的广泛应用，极大地推动
了化学家和药学家对抗癌药物的研发［6］。从包括
植物在内的自然界中寻找高效低毒的抗癌活性成分
或先导化合物成为国内外药物学家十分关注的课题
和研究的热点［7 － 10］。
本实验结果显示，异土木香内酯对人脑神经胶
质瘤细胞、肝癌细胞和人黑色素瘤的增殖均有明显
的抑制作用，尤其是顺铂对人肝癌细胞和黑色素瘤
细胞(MM1-CB)增殖几乎不显示抑制活性，而用异
土木香内酯处理两种细胞后，与顺铂组相比差异具
有显著性，并且呈现较好的剂量依赖关系;进一步的
整体实验表明，异土木香内酯对小鼠肝癌 H22 生长
具有抑制作用，有关作用机制的实验正在进一步研
究中。异土木香内酯则对 KT 细胞增殖抑制作用较
差，提示其对 KT细胞具有不同作用机制，该实验正
在进一步研究中。
同样从土木香根中提取得到的化合物 2 ～ 5 中，
除了化合物 2 在 100 μmol·L －1剂量组对人肝癌细
胞的增殖具有抑制作用外，对本实验中其他所有肿
瘤细胞株没有明显增殖抑制作用。从结构上分析异
土木香内酯(1)属于桉叶烷型(Eudesmane)倍半萜
内酯，A环和 B 环呈反式聚合，7，8 位含有一个 α，
β-不饱和的五元内酯环，化合物 3 ～ 5 都含有饱和的
五元内酯环，但没有环外双键;化合物 2 含有一个
α，β-不饱和的五元内酯环，但 A-环和 B-环之间的键
裂开，形成一个大 10 元环，改变了原来结构的构象，
这可能是化合物 2 ～ 5 对人脑神经胶质瘤细胞、肝癌
细胞(化合物 2 除外)、人黑色素瘤和人乳腺癌脑转
移肿瘤细胞的增殖不显示抑制活性的原因。
随着土木香根提取物对其他肿瘤细胞株抗增殖
作用的筛选以及对肿瘤细胞的增殖抑制作用机制的
研究，会有更多新的发现。另外通过对化合物构 －
效关系的分析，对抗癌药物进一步的设计也具有指
导意义。
参考文献:
［1］ Konishi T，Shimada Y，Nagao T，et al. Antiproliferative sesquiter-
pene lactones from the roots of Inula helenium［J］. Biol Pharm
Bull，2002，25:1370 － 2.
［2］ Yang C，Wang C M，Jia Z J. Sesquiterpenes and other constituents
from the aerial parts of Inula japonica［J］. Planta Med，2003，69:
662 － 6.
［3］ 司徒镇强.细胞培养［M］.北京:世界图书出版社，1996:134 －
8.
［3］ Situ Z Q. Cell culture［M］. Beijing:World Book Publishing Com-
pany，1996:134 － 8.
［4］ 杜德极，石小枫，冉长清，等.葛根的抗肿瘤作用［J］.中药药理
与临床，1994，10(2):16 － 9.
［4］ Du D J，Shi X F，Ran C Q，et al. Anticancer activity of flos puerari-
ae［J］. Pharmacol Clin Chin Mat Med，1994，10(2):16 － 9.
［5］ 郑晓亮，刘雪莉，钱伯初.植物提取物诱导肿瘤细胞凋亡机制
研究进展［J］.中国药理学通报，2004，20(11):1201 － 5.
［5］ Zheng X L，Liu X L，Qian B C. Progress in tumor cell apoptosis in-
duced by plant extracts［J］. Chin Pharmacol Bull，2004，20(11):
1201 － 5.
［6］ Clardy J，Walsh C. Lessons from natural molecules［J］. Nature，
2004，432:829 － 37.
［7］ Shi Q W，Dong M，Huo C H，et al. New 17-hydroxy-taxane and 2，
20-epoxy-11(15-1)abeotaxane from the needles of Taxus canaden-
sin［J］. Biosci Biotechnol Biochem，2007，71(7):1777 － 80.
［8］ Altmann K H，Gertsch J. Anticancer drugs from nature-natural
products as a unique source of new microtubule-stabilizing agents
［J］. Nat Prod Rep，2007，24:327 － 57.
［9］ Lee K H. Current developments in the discovery and design of new
drug candidates from plant natural product leads［J］. J Nat Prod，
2004，67(2):273 － 83.
［10］ Saklani A，Kutty S K. Plant-derived compounds in clinical trials
［J］. Drug Discov Today，2008，13(3 － 4):161 － 71.
·411· 中国药理学通报 Chinese Pharmacological Bulletin 2010 Jan;26(1)
In vivo and in vitro anti-tumor activity studies of five
sesquiterpenoids from Inula helenium
LI Yong1，LI Tie-ku2，WEN Shi-wang1，ZHANG Yue-feng1，TIAN Zi-qiang1，SHI Qing-wen3，Shuzuki Nobuo4
(1. The Fourth Hospital of Heibei Medical University，Shijiazhuang 050011，China;2. Maternal and Child Health
Hospitalof Hebei Yixian，Yixian Hebei 074200，China;3. Dept of Medicinal Natural Product Chemistry，School of
Pharmaceutical Sciences，Hebei Medical University，Shijiazhuang 050017，China;4. Dept of Environmental Biochemistry，
Graduate School of Medicine，Chiba University，Inohana 1-8-1，Chuoku，Chiba 260-8670，Japan)
Abstract:Aim To detect the antitumor activities of
five sesquiterpene lactones from the roots of Inula hele-
nium.Method Using MTT assay to evaluate the anti-
tumor activities of five sesquiterpene lactones to the cell
lines of U251SP，T-98，HLE，MM1-CB，HMV-1 and
KT，and to explore the relationship between structure
and activities. Results Isoalantolactone exhibited sig-
nificant anti-growth activities to U251SP，HLE and
MM1-CB，while other compounds demonstrated weak or
moderate anti-growth activities to cell lines even in the
50% inhibition concentration≤100 μmol·L －1 . Con-
clusion Isoalantolactone exhibits significant anti-
growth activities to three cell lines and its anti-tumor
activitiesve close relationship with the structures，α，β-
unsaturated five-membered lactone ring is necessary for
the activities，and saturated lactone or 5，10-seco and
A，B-ring become a ten-membered macro-ring leading
to the loss or decrease of anti-growth activity.
Key words:Inula helenium;sesquiterpenes;human
tumor cell lines;transplanted tumor;anti-growth activi-
ty;structure-activity relationship
辛伐他汀对慢性心力衰竭兔心肌 PPARγ mRNA、
蛋白表达及核因子 κB表达、活性的影响
齐洪涛1，2，刘志华1，蒋 彬1，邹 操1，赵彩明1，李红霞1，韩莲花1，蒋庭波1，宋建平1，蒋文平1
(1.苏州大学附属第一医院心内科，江苏 苏州 215006;2.青岛大学第二附属医院心功能科，山东 青岛 266042)
中国图书分类号:R-332;R 322. 11;R 329. 24;R 394. 2;
R 541. 61;R 542. 2;R 972. 6
文献标识码:A 文章编号:1001 － 1978(2010)01 － 0115 － 05
摘要:目的 观察辛伐他汀对兔慢性心力衰竭模型心肌肥
厚、心功能的影响，探讨辛伐他汀抑制心肌肥厚、改善心功能
的机制。方法 24 只新西兰白兔分为 4 组，1 组为假手术
组。2、3、4 组给予主动脉瓣返流及腹主动脉缩窄术，其中 2
组为心衰对照组;3 组:早干预组，术后给予辛伐他汀 5 mg·
kg －1·d －1灌胃连续 8 wk;4 组:晚干预组，术后 4 wk 给予辛
伐他汀 5 mg·kg －1·d －1灌胃连续 4 wk。观察开始及结束时
左室舒张末压(LVEDP)。实验结束时，观察左心室重量
(LVW)、心脏重量(HW)，计算左心室重量指数(LVW/
收稿日期:2009 － 08 － 11，修回日期:2009 － 10 － 27
基金项目:江苏省自然科学基金资助项目(No BK2005034)
作者简介:齐洪涛(1964 －)，男，博士，副主任医师，研究方向:慢性
心力衰竭机制及临床，E-mail:qihongtao06@ 126. com;
刘志华(1946 －)，男，主任医师，教授，博士生导师，研究
方向:心力衰竭的机制与临床，Tel:0512-65223637，E-
mail:lzh0221@ 126. com
BW)、心脏重量指数(HW/BW)。RT-PCR 分析各组 PPARγ
mRNA表达。Western blot分析心肌细胞核 PPARγ和 p65 蛋
白表达，电泳迁移率变动试验分析 p65 活性。结果 早、晚
干预组 LVW、HW、HW/BW 均低于心衰对照组(P < 0. 05，P
< 0. 01)，早干预组(LVW/BW)低于心衰对照组(P < 0. 01)。
早、晚干预组左室舒张末压低于心力衰竭组(P < 0. 01)。心
衰对照组心肌组织 PPARγ 蛋白和 mRNA表达低于假手术组
(P < 0. 01)，p65 蛋白表达及活性高于假手术组(P < 0. 01)。
辛伐他汀干预后，早干预组、晚干预组 PPARγ 蛋白和 mRNA
表达增加(P < 0. 01)，p65 蛋白表达及活性降低(P < 0. 01)。
结论 辛伐他汀抑制心肌肥厚、改善心功能，其机制与增加
PPARγ表达、降低 p65 蛋白表达及活性有关。
关键词:辛伐他汀;兔;心力衰竭;心肌肥厚;PPARγ;核因子-
Kappa B
过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome pro-
liferators activated receptor，PPAR)是核甾体激素受
体，能被脂肪酸以及外源性过氧化体增殖物激活剂
激活，调控参与脂类代谢的某些酶的基因表达［1］，
·511·中国药理学通报 Chinese Pharmacological Bulletin 2010 Jan;26(1):115 ～ 9