全 文 ：第25卷 第6期
2013年6月
生命科学
Chinese Bulletin of Life Sciences
Vol. 25, No. 6
Jun., 2013
文章编号：1004-0374(2013)06-0560-06
木犀草素的药理作用研究进展
王继双1，何　焱1，张文静1，张　鹏1，黄启来1*，华子春1,2*
(1 澳门科技大学中医药学院，澳门药物与健康应用研究所，中药质量研究国家重点实验
室，澳门 999078；2 南京大学医药生物技术国家重点实验室，南京 210093)
摘　要：木犀草素是一种天然黄酮类化合物，存在于多种蔬菜和药用植物中。其具有多种药理学作用，包
括抗肿瘤、抗氧化、抗炎、保护神经系统等，是一种广泛存在且具有药用价值的化合物。随着对木犀草素
研究的深入，对其药理作用的分子机制有了一定的认识。对近年来木犀草素的药理作用研究进展进行综述，
并着重介绍其分子机制。
关键词：木犀草素；抗肿瘤；抗氧化；抗炎
中图分类号：Q946；R979.1 文献标志码：A
Advances in studies on pharmacological effects of luteolin
WANG Ji-Shuang1, HE Yan1, ZHANG Wen-Jing1, ZHANG Peng1, HUANG Qi-Lai1*, HUA Zi-Chun1,2*
(1 State Key Laboratory of Quality Research in Chinese Medicine, Macau Institute for Applied Research in Medicine
and Health, Faculty of Traditional Chinese Medicine, Macau University of Science and Technology, Macau 999078,
China; 2 State Key Laboratory of Pharmaceutical Biotechnology, Nanjing University, Nanjing 210093, China)
Abstract: Luteolin is a common flavonoid that exists in many types of plants including fruits and medicinal herbs.
It has multiple pharmacological effects such as anti-tumor, antioxidant, anti-inflammatory, nervous system
protection and so on. Luteolin is a multi-functional compound with great medicinal value. With the accumulated
studies of luteolin, the molecular mechanisms of its pharmacological effects are understood relatively deeply. In this
review, we summarized the progress of recent research on the pharmacological effects of luteolin, especially the
molecular mechanisms.
Key words: luteolin; anti-tumor; antioxidant; anti-inflammatory
收稿日期：2013-01-16； 修回日期：2013-03-05
基金项目：澳门科技发展基金项目(071/2009/A3，091/
2009/A)
*通信作者：E-mail: huazc@nju.edu.cn(华子春)；
biocentury@gmail.com(黄启来)
木犀草素是一种天然四羟基黄酮化合物 (图1)，
广泛存在于蔬菜和水果中，如芹菜、西兰花、菊花、
胡萝卜、胡椒、卷心菜、苹果皮和洋葱的叶子等 [1]。
在芹菜、青椒、紫苏属和甘菊中，木犀草素常以糖
基化形式存在 [2]。木犀草素具有多种药理活性，富
含木犀草素的植物常常被用作中药治疗疾病。随着
对木犀草素研究的深入，发现它具有抑制肿瘤细胞
增殖，诱导肿瘤细胞凋亡以及增敏抗癌药物活性等
抗肿瘤作用，而且还具有抗炎、抗氧化以及对神经
系统的保护等作用。
1　抗肿瘤
1.1　抑制肿瘤细胞增殖
木犀草素对肿瘤细胞增殖的抑制作用主要是通
过抑制细胞内某些激酶的活性和阻滞细胞周期等。
极光激酶 B (aurora B kinase)是极光激酶家族
成员之一，为蛋白质丝氨酸 /苏氨酸激酶，参与多
种有丝分裂事件，是一个重要的有丝分裂调节因子。
组蛋白 H3是极光激酶 B的特异性底物，其 Ser10
位的磷酸化反映了极光激酶 B的活性。 Xie等 [3]指
出，木犀草素给药后，HeLa和 SW20细胞内的磷
酸化组蛋白 H3 (Ser10)蛋白含量降低，极光激酶 B
王继双，等：木犀草素的药理作用研究进展第6期 561
和总组蛋白 H3的蛋白含量不变。这表明，木犀草
素抑制 HeLa和 SW20细胞增殖是通过影响了激光
激酶 B的活性，而不改变其含量。Attoub等 [4]的
研究证明，木犀草素增加 LNM35细胞内组蛋白 H3
和 H4乙酰化蛋白的表达，其作为一种组蛋白去乙
酰化酶的抑制剂，抑制 LNM35细胞的增殖。目前
组蛋白去乙酰化酶抑制剂抑制肿瘤细胞增殖的作
用机理还不是很清楚。研究表明，抑制组蛋白去乙
酰化可以减缓复制叉，激活休眠，诱导 DNA损伤。
木犀草素还可以阻滞细胞周期。Lee 等 [5]研究
表明，木犀草素增加了雌激素受体 (estrogen receptor,
ER)阴性的人乳腺癌细胞株 MDA-MB-231细胞内
丝 /苏氨酸激酶 (serine-threonine kinase, AKT)、Polo-
Like激酶 1 (polo-like kinase 1, PLK1)、细胞周期素
B1 (cyclin B1)、细胞周期素 A (cyclin A)、细胞分裂
周期蛋白 2 (cell division cycle 2, CDC2)和细胞周期
依赖性蛋白激酶Ⅱ (cyclin-dependent kinase 2, CDK2)
等的表达，降低了细胞周期依赖性蛋白激酶抑制因
子 p21的蛋白含量，使细胞周期停滞在 G2/M期和
S期。当与表皮生长因子 (epidermal growth factor,
EGF)同时使用时，木犀草素能减弱 EGF诱导的
PI3K/AKT和丝裂原活化蛋白激酶 (mitogen-activated
protein kinase, MAPK)通路活化，使 EGFR、AKT、
p38及细胞外信号调节激酶 (extracellular signal-
regulated kinase, ERK)等磷酸化减少，抑制 EGFR
介导的细胞存活。Shoulars等 [6]利用染色质免疫共
沉淀 -基因芯片技术，高通量筛选了木犀草素对人
前列腺癌 PC-3细胞基因表达谱的影响。结果发现，
参与细胞周期的 PLK1、增殖细胞核抗原 (proliferating
cell nuclear antigen, PCNA)和细胞周期素 E2 (cyclin
E2, CCNE2)等的基因表达增加，细胞周期依赖性
激酶阻滞基因 1B (cyclin-dependent kinase inhibitor
1B, CDKN1B)表达减少，并用Western blot在蛋白
质水平验证了这些变化。
1.2　诱导肿瘤细胞凋亡
木犀草素可以通过线粒体凋亡通路、内质网应
激和死亡受体凋亡通路等诱导肿瘤细胞发生凋亡。
Choi等 [7]用小鼠脑神经瘤细胞 Neuro-2a作为
细胞模型研究木犀草素诱导细胞凋亡的机理，发现
木犀草素作用后，细胞内促凋亡蛋白 Bax、Bim表
达增多，抑凋亡蛋白 Bcl-2表达减少。随着时间的
延长，线粒体中的细胞色素 C逐渐减少，而细胞质
中的细胞色素 C明显增加，并且半胱氨酸天冬氨
酸特异性蛋白酶 caspase-3、caspase-9、caspase-12
和聚腺苷二磷酸核糖聚合酶 (poly(ADP-ribose)
polymerase, PARP)的剪切体都随着给药浓度的增加
而增加。木犀草素激活了线粒体凋亡通路。进一步
的研究证明，木犀草素同时影响了与内质网应激相
关的蛋白，增加了 CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋
白 (CCAAT/enhancer binding protein homologous
protein, CHOP)、葡萄糖调节蛋白 (glucose-regulated
protein, GRP) 94和 78等的表达，并且诱导激活转
录因子 6α (activating transcription factor 6α, ATF6α)
出现剪切。线粒体凋亡通路和内质网应激不是相互
孤立的，caspase-12干扰质粒能降低 caspase-3和
CHOP的表达，CHOP干扰质粒也能降低 caspase-12
的含量。木犀草素作用于细胞 10 min之内，MAPK
通路的三个蛋白，ERK、p38以及 c-jun氨基末端激
酶 (c-jun N terminal kinase, JNK)便被激活并发生磷
酸化，且MAPK抑制剂降低了 Bax和细胞质中细
胞色素 C的含量。同样，在短时间内，细胞中也出
现活性氧 (reactive oxygen species, ROS)，并且 ROS
抑制剂不能改变MAPK的变化，也不能影响早期
线粒体膜电位的降低，但是可以减弱晚期线粒体
膜电位的降低。这表明，木犀草素是通过先激活
MAPK，使 Bax发生线粒体转位，导致早期的线粒
体功能紊乱，产生早期的ROS和早期的内质网应激。
晚期的线粒体功能紊乱能加剧 ROS的产生，并进
一步导致内质网应激。内质网应激和线粒体凋亡都
能最终激活 caspase级联反应，诱导细胞发生凋亡。
Lee等 [8]用蛋白质组学的分析方法证明，木犀
草素诱导的 CH27细胞凋亡是一个线粒体和内质网
共同影响的过程，且有 ATP参与。在凋亡早期，木
犀草素诱导 ATP释放，含量增多；在凋亡晚期，α-
烯醇化酶 (α-enolase)和羟酰辅酶 A脱氢酶 (hydrox-
yacyl-coenzyme A dehydrogenase)等 ATP合成酶受
损，ATP含量减少。
木犀草素还可以通过死亡受体信号通路诱导细
图1 木犀草素
生命科学 第25卷562
胞发生凋亡。在以 HeLa细胞为模型研究木犀草素
的作用机制中发现，caspase抑制剂 zVAD-fmk 和
caspase-10抑制剂 zAEVD-fmk 能显著抑制木犀草素
诱导的细胞死亡。转录水平发现，木犀草素显著增
加细胞中死亡受体 (death receptor, DR) 5 mRNA含
量，使 Fas配体、Fas、DR4和肿瘤坏死因子相关
凋亡诱导配体 (tumor necrosis factor-related apoptosis-
inducing ligand, TRAIL)的 mRNA含量也有所增加，
但是不影响诱骗受体 (decoy receptor, DcR)1和 2。
10 μmol/L木犀草素处理可以增加 HeLa细胞内 DR5
的蛋白表达量，导致 Bid发生剪切，同时可以激活
caspase-3、caspase-8、caspase-9、caspase-10。当细
胞转染 DR5干扰质粒后，木犀草素诱导的 HeLa细
胞凋亡显著降低，且 caspase-9和 caspase-3的激活
程度降低，重组人 DR5/Fc也能抑制木犀草素诱导
的细胞凋亡。木犀草素通过死亡受体途径诱导
HeLa细胞凋亡，DR5在木犀草素诱导的细胞凋亡
中有很重要的作用 [9]。
1.3　作为抗癌药物的增敏剂抑制肿瘤生长
木犀草素可以作为抗癌药物的增敏剂，增加
肿瘤细胞对抗癌药物的敏感性，促进肿瘤细胞发
生凋亡。
转录因子NF-E2相关因子 2 (nuclear factor erythroid
2-related factor 2, Nrf2)是一种氧化还原敏感的转录
因子，其参与的 Nrf2-ARE信号途径可调节一系列
编码解毒和抗氧化蛋白的基因。Nrf2在肿瘤细胞
中的持续活化可以促进肿瘤细胞的存活，增强肿
瘤细胞对化疗药物的抵抗。 Tang等 [10]的研究证明，
木犀草素能通过降低 A549细胞中 Nrf2的 mRNA
和蛋白质表达水平，导致 Nrf2与抗氧化反应元件
(antioxidant response elements, AREs)的相互作用减
少，抑制 Nrf2-ARE信号通路，来增强 A549细胞
对经典抗癌药奥沙利铂、博来霉素和阿霉素的敏
感性。
木犀草素还可以增加 TRAIL诱导的肿瘤细胞
凋亡。体外实验表明，TRAIL (5 ng/mL)诱导 A549
细胞的凋亡率为 4.1%，当 5 ng/mL的 TRAIL与 5
μmol/L的木犀草素同时作用时，A549细胞的凋亡
率显著提高，增加到 27.8%，且凋亡相关蛋白 caspase-3、
caspase-8、caspase-9、PARP等也比单独给药组出
现更明显的剪切。通过裸鼠异种移植实验研究
TRAIL和木犀草素对体内肿瘤的影响发现，5 mg/kg
TRAIL和 20 mg/kg木犀草素合用与 TRAIL或者木
犀草素单用相比，显著降低了肿瘤的体积和大小，
且几乎不影响裸鼠的体重。用苏木精和曙红对肿瘤
的病理切片进行染色，TRAIL和木犀草素合用使肿
瘤组织更加分散，且进一步的 TUNEL检测证明，
合用可以诱导更多的肿瘤细胞凋亡 [11]。
2　抗氧化
活性氧是指由分子氧直接或间接转化而来，具
有比分子氧更活泼的化学反应性的一类含氧物。正
常情况下机体可以使 ROS维持在一定的范围内，
但是当受到炎症、化学试剂、辐射等影响时，平衡
被打破，ROS持续上升。过量的 ROS会对 DNA、
脂质体、蛋白质等造成损伤，导致恶性肿瘤等疾病
的发生 [1]。
木犀草素的抗氧化作用主要表现在其自身作为
还原剂发生氧化反应，增强生物体抗氧化系统的活
性等。
木犀草素自身可以作为抗氧化剂是因为其具有
黄酮类化合物抗氧化活性的基本结构。在 3′和 4′
位置有两个羟基，2位和 3位之间有碳碳双键，在
4位有一个羰基 [12]。因为芳香族化合物的羟基容易
提供氢原子给自由基，所以具有上述结构特点的木
犀草素有较强的还原性，可以作为氢供体来还原自
由基。木犀草素自身可以作为抗氧化剂最直接的证
明是在无细胞系统中直接抗氧化，如 DPPH分析法
表明，木犀草素浓度依赖性地抑制 DPPH自由基的
活性 [13-14]。
木犀草素还可以增强生物体内抗氧化酶系统
的活性。Rooban等 [14]用亚硒酸盐体外诱导大鼠晶
状体病变，观察木犀草素对晶状体内活性氧的影
响。研究发现，亚硒酸盐显著降低了超氧化物歧
化酶 (superoxide dismutase, SOD) 和过氧化氢酶
(catalase, CAT)的活性，但是，木犀草素改善了这
种变化，恢复了 SOD和 CAT的活性。Ashokkumar
和 Sudhandiran [15]的研究也发现，氧化偶氮甲烷可
以显著抑制结肠组织内 SOD和 CAT的活性，而使
用木犀草素后，两者活性显著上升。生物体内的小
分子物质，如维生素 A、C、E也参与清除氧自由基，
是机体抗氧化系统不可缺少的部分。木犀草素能够
提高 Vitamin A、Vitamin C、Vitamin E的含量，改
善氧化偶氮甲烷对结肠组织造成的氧化损伤 [15]。
另外，木犀草素还能通过增强谷胱甘肽过氧化物
酶 (glutathione peroxidase, GPx)和谷胱甘肽还原酶
(glutathione reductase, GR)的活性，增加还原型谷
胱甘肽的含量发挥抗氧化的作用 [14-15]。
王继双，等：木犀草素的药理作用研究进展第6期 563
3　抗炎
木犀草素的抗炎活性主要表现在其能降低炎症
因子转录调节因子的活性，减少促炎细胞因子和炎
症介质的产生。Chen等 [16]发现，预先用木犀草素
处理，可以减少脂多糖 (lipopolysaccharide, LPS)刺
激小鼠肺泡巨噬细胞MH-S细胞产生的促炎因子肿
瘤坏死因子 α (tumor necrosis factor-α, TNF-α)、白细
胞介素 6 (interleukin-6, IL-6)和炎症介质一氧化氮
(nitric oxide, NO)、前列腺素 E2 (prostaglandin E2, PGE2)。
RT-PCR结果显示，木犀草素在 mRNA水平抑制了
诱导型一氧化氮合酶 (inducible NO synthase, iNOS)
和环氧化酶 -2 (cyclooxygenase-2, COX-2)的表达。
进一步的研究证明，上述现象的机制是木犀草素降
低了核转录因子 κB (nuclear factor-kappa B, NF-κB)
的活性，抑制其 DNA结合活性，使 NF-κB P65核
转位受阻。同时，木犀草素还降低了激活蛋白 1
(activating protein-1, AP-1)的活性，使其 DNA结合
活性降低。木犀草素通过抑制 NF-κB和 AP-1两条
途径发挥抗炎作用。木犀草素还能够抑制棕榈酸酯
导致的人脐静脉内皮细胞 NF-κB抑制蛋白 (inhibitor
of NF-κB, IκB) α和 NF-κB抑制性辅助因子激酶 β
(NF-κB inhibitory cofactor kinase β, IKKβ) 磷酸化，
抑制 NF-κB激活，降低炎症反应，从而降低胰岛素
抵抗 [17]。
Toll样受体 (toll-like receptors, TLRs)是先天性
免疫系统中的细胞跨膜受体及病原模式识别受体之
一，能通过 β干扰素 TIR结构域衔接蛋白 (TIR-
domain-containing adaptor inducing interferon-β,
TRIF)依赖的信号通路引发炎症反应，在急性炎症
反应中起重要作用。Lee等 [18]先用木犀草素处理细
胞，然后用 TLR3激动剂 poly (I:C)和 TLR4激动剂
LPS分别刺激细胞，发现木犀草素明显降低了 TLR
目标基因 TNF-α、IL-6、IL-12、IL-27、趋化因子
IP-10 (interferon-inducible protein-10)、干扰素β (interferon-β,
IFNβ)和趋化因子 9 (chemokine (C-X-C motif) ligand
9, CXCL9)的表达。而且，在 TLR4和 TRIF持续表
达的细胞中，木犀草素抑制了下游干扰素调节因子
3 (interferon regulatory factor 3, IRF3)和 NF-κB的活
化。这些都反应了木犀草素对 TLR3和 TLR4活性
具有抑制作用。TANK结合激酶 1 (TANK-binding
kinase 1, TBK1)能使 IRF3磷酸化，从而激活 IRF3。
研究表明，木犀草素能剂量依赖性地抑制 TBK1激
酶活性。木犀草素通过抑制 TRIF依赖的 Toll样受
体信号通路减少炎症反应。
卡拉胶是一种硫酸化多糖，能通过激活 NF-κB
引发炎症反应。体内实验表明，预先给予 50 mg/kg
木犀草素能显著抑制卡拉胶诱导的鼠爪水肿 [19]。木
犀草素还能抑制小鼠肉芽肿和气囊肿，浓度依赖性
抑制刀豆蛋白 A诱导的小鼠脾细胞增殖，进一步研
究表明这些可能与木犀草素能抑制 COX-2的活性
有关 [20]。由此可见，木犀草素同时具有体外和体内
抗炎的活性。
4　神经保护作用
小胶质细胞是中枢神经系统的免疫反应细胞，
不停地清除着中枢神经系统中损坏的神经、斑块和
感染性物质。当受到促炎性刺激物，如革兰氏阴性
菌细胞壁的脂多糖 (LPS)刺激时，小胶质细胞能够
被激活，产生大量的细胞因子和活性氧，损害中枢
神经系统各种类型的神经元。多巴胺能神经元退化
导致的帕金森病与小胶质细胞激活有密切关系。
Chen等 [21]的研究发现，木犀草素预处理可以显著
抑制 LPS诱导大鼠脑原代混合细胞和小胶质细胞产
生 TNF-α、NO和超氧自由基，其中 5 μmol/L木犀
草素使原代混合细胞的 TNF-α、NO和超氧自由基
分别降低了 48.1%、74.3%和 80.6%。而且，预处
理给药能明显抑制两种细胞体系中小胶质细胞的激
活，显著增加原代混合细胞对多巴胺的摄取 (从
38.8%增加到 93.3%)。这些结果均表明木犀草素对
多巴胺神经元有保护作用。
木犀草素对神经系统的学习和记忆能力有保
护作用。2 nmol/L 的木犀草素能增强海马齿回
的基础突触传递，引发长时程增强，使群峰电位
分别从 (113.68 ± 7.17)%和 (197.77 ± 7.34)%上升到
(182.74 ± 8.55)%和 (274.87 ± 18.71)%。不仅如此，
在血管闭塞导致的慢性灌注不足损伤中，木犀草素
仍然可以保护突触，引发长时程，并且降低大鼠在
Morris水迷宫试验中的逃避潜伏期。免疫印迹分析
表明，木犀草素不仅可以激活正常的大鼠海马中的
cAMP应答元件结合蛋白 (cAMP response element-
binding protein, CREB)，还能提高慢性灌注损伤大
鼠海马中磷酸化 CREB的表达，这可能是木犀草素
能促进长时程增强和提高记忆力的原因 [22]。
另外，神经药理学的分析证明 [23]，5 mg/kg木
犀草素急性给药可以增加十字迷宫实验中小鼠进入
开放臂区的次数百分比，长期给药可以增加孔板试
验中小鼠的探头次数，表明木犀草素影响了小鼠的
生命科学 第25卷564
中枢神经系统，有抗焦虑的作用。
5　其他
木犀草素可以增加肝脏中基质金属蛋白酶 -9
(matrix metalloproteinase-9)和金属硫蛋白 (metallothionein,
MT)Ⅰ /Ⅱ的表达，清除纤维蛋白沉淀，修复 CCl4
诱导的肝纤维化 [24]。预先给予木犀草素处理，可以
减弱 CCl4引起的肝脏氧化应激，提高 Cu/Zn SOD
的活性，降低血清中天冬氨酸转氨酶 (aspartate
aminotransferase, AST) 和 丙 氨 酸 转 氨 酶 (alanine
aminotransferase, ALT)的活性，减缓肝纤维化的发
生 [25]。木犀草素可以降低高糖损伤的鼠主动脉内
ROS和羟自由基的产生，增加 SOD的活性，还能
显著提高 NO的含量和一氧化氮合成酶 NOS的活
性。这些结果说明，木犀草素能够通过减少氧化
应激和增强 NOS-NO途径来降低高糖介导的内皮
依赖性舒张反应损伤 [26]。 Kim等 [27] 发现，用
NF-κB受体活化因子配体 (receptor activator for nuclear
factor κB ligand, RANKL)和巨噬细胞集落刺激因
子 (macrophage colony stimulating factor, M-CSF) 处
理大鼠骨髓单核细胞可以诱导细胞向破骨细胞分
化，当同时给予木犀草素后，破骨细胞的标志性
酶——抗酒石酸酸性磷酸酶 (tartrate-resistant acid
phosphatase, TRAP)的活性明显降低，且含有此酶
的细胞数目也明显减少。同时，木犀草素还明显降
低破骨细胞的骨吸收能力。木犀草素不仅减少破骨
细胞分化，还影响其功能，这对治疗卵巢切除造成
的骨质疏松有很大帮助。
6　结语
木犀草素作为天然黄酮类化合物，具有广泛的
药理活性，对人类健康具有重要作用。它不仅抑制
肿瘤细胞增殖，诱导肿瘤细胞凋亡，帮助机体抵抗
恶性肿瘤，还可以抗炎、抗氧化，减少炎症因子和
过量的活性氧对机体造成的损伤，保护正常的组织
和细胞；对神经系统具有保护作用，不仅减少神经
病变的发生，还可以改善记忆力，提高认知功能。
另外，木犀草素还可以保护肝脏和心血管系统，预
防和减少骨质疏松。木犀草素作为一种食用黄酮，
广泛存在于各种蔬菜水果中，由于不仅能治疗疾病，
更重要的是，它还能预防疾病，所以人们可以很方
便地通过改变日常饮食，预防和减少疾病发生。
随着对木犀草素研究的深入，很多药理活性已
经能从分子机制水平进行解释，但是对木犀草素的
研究大部分都是在体外进行，缺乏体内实验研究结
果。因此，有必要进一步探索木犀草素在体内的药
理活性以及药代动力学，这样才能为其临床应用提
供坚实的理论依据。
[参　考　文　献]
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