全 文 ：#综述#
中药花色素类成分抗癌研究进展
林晓霞t 3 o朱寿民u
kt q浙江大学 医学院 附属邵逸夫医院 o浙江 杭州 vtssty ~
u q浙江大学 医学院 o浙江 杭州 vtsssyl
≈摘要  花色素是一类分布十分广泛的植物色素 o在中草药材中也普遍存在 ∀作者综述花色素抗癌试验的最
新研究进展 o包括抗氧化 !抗 ⁄‘„断裂 o促使细胞分化 !细胞凋亡 o干扰细胞生长调节 o抗血管生成功能等 o以及它们
的抗癌机理和构效关系 o指出花色素药物研发的前景 ∀
≈关键词  花色素 ~花色素苷 ~抗癌机理 ~构效关系
≈中图分类号  • u{x1x ≈文献标识码  „ ≈文章编号  tsst2xvsukussxltx2ttwz2sw
≈收稿日期  ussx2st2ux
≈基金项目  科学技术部科技中小企业技术创新基金
kussw⁄wstyxl
≈通讯作者  3林晓霞 oר¯ }tvx{{zs{tzt oƒ¤¬}ksxztl{yssyyxx o
∞2°¤¬¯} ¬¯±¬¬|tx ƒ tyv q¦²°
花色素类k¤±·«²¦¼¤±¬§¬±¨ ¶l及其糖苷2花色素苷
类k¤±·«²¦¼¤±¬±¶l在化学上属于类黄酮k©¯¤√²¬§¶l o自
然界中它们常以糖苷形式存在 o是一群食用安全的
植物色素k³«¼·²¦«µ²°¨ ¶l o在中草药中分布十分广泛 ∀
人们发现花色素苷类物质原来不仅保护了植物自身
的健康 o而且也保护着动物乃至人类的生命≈t  ∀最
常见的花色素类有以下 y 种 }天竺葵素k³¨ ¤¯µª²±¬2
§¬±l o矢车菊素k¦¼¤±¬§¬±l o飞燕草素k§¨ ³¯«¬±¬§¬±l o芍
药色素k³¨²±¬§¬±l ovχ2甲花翠素k³¨·∏±¬§¬±l和锦葵色
素k°¤¯√¬§¬±l ∀最常见的糖苷基按出现频度依次为 }
葡萄糖 o鼠李糖 o半乳糖 o木糖 o阿拉伯糖≈u  ∀流行
病学研究已表明 o进食富有水果和蔬菜膳食结构的
人们具有比较低的许多慢性病的危险 ∀从调查中发
现 o这些植物性食物含有许多不属于传统称之为营
养素的生物活性物质 o它们被称为植物化学成分
k³«¼·²¦«¨ °¬¦¤¯¶l o表现出独特的医疗保健功效 ∀如
覆盆子 !桑椹 !黑米等富有花色素苷 o有强的抗氧化
活性 ∀正是这些抗氧化剂通过抑制 ⁄2胆固醇的
氧化 !促进斑块稳定 !改善血管壁内皮细胞功能以及
降低形成血栓趋势而有助于降低心血管事件的危
险 ∀此外 o这些化学成分提示在体外试验中 o在不同
的实验系统中 o具有抗癌活性 o阻断致癌作用的启动
和抑制肿瘤的发展与增殖≈v  ∀
1 抗肿瘤实验研究
111 花色素的抗氧化 !抗 ⁄‘„断裂功能
大量研究提示花色素有强的抗氧化活性 ∀涉及
有关花色素的抗癌功效依据 o首先如同其他植物多
酚类物质一样 o被理解为多羟基苯基化合物的抗氧
化作用和清除自由基的作用 ∀ Ž¤«®²±¨ ±等将植物界
中 y种普遍存在的花色素苷元k天竺葵素 !矢车菊
素 !飞燕草素 !芍药色素 !vχ2甲花翠素和锦葵色素l
以及它们的糖苷在含脂的实验模式≈人低密度脂蛋
白k⁄l !未乳化的和乳化了的亚油酸甲酯 中的抗
氧化活性作过比较 ∀并且 o对于这些化合物对二苯
基2t2苦基肼基游离基k⁄°°‹l的清除能力也作了研
究 ∀大多数花色素苷元及其糖苷在这种亚油酸甲酯
乳化液和 ⁄中显示出强的抗氧化性能 ∀但在未
乳化的脂粒中抗氧化能力甚弱 ∀花色素的不同的糖
基化形式k糖苷型l的抗氧化能力与其苷元相比虽有
所增减 o但大体上无多大差别 ∀在 ⁄试验中苷元
显得较高于糖苷 o在未乳化的脂粒中则反之≈w  ∀
‹∏等将得自黑米的花色素苷 o含矢车菊素2v2
葡萄糖苷k为主l和芍药色素2v2葡萄糖苷k为次l作
体外实验 o证明它有强的抗氧化和清除自由基能力 o
有明显预防活性氧k过氧化自由基和羟自由基l使超
螺旋 ⁄‘„链断裂的能力以及抑制人低密度脂蛋白
的氧化改造 ∀此外 o这种花色素苷并不介入细胞毒 o
在鼠巨噬细胞 • „ • uyw1z细胞中抑制可诱导的一氧
化氮合成酶的表达而减少一氧化氮形成≈x  ∀
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Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
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112 花色素的抗癌作用
11211 花色素将细胞从增殖状态恢复到分化状态
最近已对花色素苷之一 o矢车菊素2v2葡萄糖苷给
予特别重视 o不仅在于它分布广泛 o而且它赋有花
色素对人类健康功能的优势性状 ∀在一项研究中 o
≥¨ µ¤©¬±²等研究矢车菊素2v2葡萄糖苷的对人黑色细
胞瘤的增殖和分化的效果 ∀可用的形态和功能两方
面的参数都被评估 ∀以单一剂量的矢车菊素2v2葡
萄糖苷处理 o使瘤细胞增殖减少 o但不影响细胞生存
能力和细胞坏死 ∀≥相的有丝分裂指数和细胞百分
比在矢车菊素2v2葡萄糖苷处理组比未经处理的明
显较低 ∀矢车菊素2v2葡萄糖苷的处理以剂量和时间
依赖的方式诱发黑色素细胞瘤细胞分化 o这些细胞
分化的特征包括 }强烈增加树枝状长出 o并伴有重新
塑造微管网络 o迅速增加局部黏连复合物 o和增加
/脑特异0的细胞骨架成分 o如 }‘ƒ2tys和 ‘ƒ2uss 神
经丝蛋白的表达 ∀矢车菊素2v2葡萄糖苷的处理也
诱导 ¦„°水平增加和上调酪氨酸酶表达以及导致
黑色素合成和黑色素体成熟的活性 ∀也记录到处理
细胞中黑色素细胞瘤分化抗原 ¨¯¤±2„r„• ×2t 的
增加 ∀这些数据所提供的证据足以说明 o单一用矢
车菊素2v2葡萄糖苷处理能够将人黑色素瘤细胞从
增殖状态恢复到分化状态 ∀因而得出结论认为 o矢
车菊素2v2葡萄糖苷有可能参与对于黑色素瘤的治
疗 o它是一个非常有希望的促分化剂≈y  ∀
11212 花色素诱导细胞凋亡 ƒ¬°²ª±¤µ¬研究了矢
车菊素2v2葡萄糖苷对诱导 ×2类淋巴母细胞的细胞
凋亡的能力以及在 ‹2ys前髓细胞性白细胞中诱导
细胞凋亡和分化的能力 ∀在 u个系统中的矢车菊素
2v2葡萄糖苷均诱导细胞凋亡 o ‹2ys 细胞比 ×2类淋
巴胚细胞较不敏感 ∀而且 o经矢车菊素2v2葡萄糖苷
处理的 ‹2ys细胞造成分化成巨噬细胞那样的细胞
和粒细胞 ∀在 ∏µ®¤·× 细胞中诱导细胞凋亡可解释
为对 ³xv和 ¥¤¬蛋白质表达的下调 ∀从分子水平上
讲 o在 ‹2ys细胞中诱导的细胞凋亡有不同蛋白质
参与 o因此提示矢车菊素2v2葡萄糖苷对诱导细胞凋
亡和细胞分化的效果是二件清楚的事件 ∀这些有趣
的生物学性质应该鼓励进一步的发掘矢车菊素2v2
葡萄糖苷参与化学预防和化学治疗的潜力≈z  ∀
11213 花色素通过不同的信号级联干扰细胞生长
调节 控制细胞生长涉及调节细胞生长的关键步
骤 ∀调节细胞生长是通过多个独立的信号级联k¶¬ª2
±¤¯¬±ª¦¤¶¦¤§¨ l实现的 ∀植物界分布最丰富的花色
素 o矢车菊素和飞燕草素的苷元显示对上皮细胞生
长因子受体k∞Šƒ• l强烈抑制 ∀根据结构2活性关系
的研究展示 o在花色素的苯环k…2环l u位上邻位羟
基取代基的存在对靶目标的交互作用至为重要 ∀在
…2环上只有单一羟基或引入甲氧基取代物造成实质
性的抑制性质的丢失 ∀然而 o生物活性不是唯一地
限制在带有邻位的羟基的化合物 ∀一个相反的结构
2活性关系也被观察到在 ¦„°2特异的磷酸二酯酶
k°⁄∞l的抑制中 ∀在已经测试过的花色素中 o锦葵
色素在 vχ2和 xχ2位有甲氧基取代 o最有效地抑制
¦„°水解 ∀已发现 o没有甲氧基和r或羟基的取代
则大大减少此磷酸二酯酶的抑制性质 ∀已发现有效
的 ∞Šƒ• 抑制或者有效的 °⁄∞抑制都是针对中心丝
裂原2激活蛋白激酶k„°Žl途径k这是一个调节细
胞生长所至关重要的信号级联l的关闭所需要的 ∀
进一步发现 o有效地减缓细胞生长 o受掣于花色素
k矢车菊素和飞燕草素或锦葵色素l分别对 ∞Šƒ•2或
°⁄∞2的抑制 ∀因此 o取决于花色素的 …2环的取代形
式 o花色素通过不同的信号级联干扰细胞生长调
节≈{  ∀
11214 花色素的抗血管生成功能 血管系统在成
人皮肤中正常地保持静止状态 ∀然而 o一旦皮肤处
在如牛皮癣或皮肤癌等皮肤病时 o则炎性皮肤保留
着敏锐地启动血管生成的能力 ∀利用抗血管生成的
手段来预防和治疗癌症无疑是肿瘤生物学中值得优
先开发的领域 ∀血管内皮生长因子k∂∞Šƒl在肿瘤
的血管新生k√¤¶¦∏¯¤µ¬½¤·¬²±l中起着决定性的作用 ∀
用人皮肤微血管内皮细胞作试验 o发现受试的 y种
草莓属k Φραγαριαl果实提取物均有损害血管新生的
作用≈|  ∀
2 抗肿瘤机制研究
¤½½¨ 等为了研究花色素苷的生物学性质的作
用机制 o采用了 u种苷元 o飞燕草素和矢车菊素 o它
们在化学结构中在分子的结构 …环上羟基位置和
数目不同 ∀以这 u种苷元检验对人癌细胞k子宫癌
和直肠腺癌细胞l和正常人成纤维细胞的细胞周期
进程的影响和诱导细胞凋亡的影响 ∀用 ‹°≤ 分析
确证这些细胞已经摄取了花色素苷 o且没有检出到
它们的代谢物 ∀克隆基因检测只在人成纤维细胞中
发现矢车菊素诱起一种剂量依赖的生长抑制效应 ∀
这种效应以流体细胞计分析确认 ≥相细胞明显减
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少 ∀相反地 o飞燕草素抑制正常和瘤细胞的细胞生
长 ∀这现象在成纤维细胞中伴同 ≥相细胞积蓄 o提
示从 ≥相转至 Šu相的过渡被阻断 ∀另一方面 o在瘤
细胞系中还观察到 Št相的细胞减少 o且与出现有亚
二倍体 ⁄‘„含量的细胞片断平行 o据此提示飞燕草
素的细胞凋亡效应 ∀飞燕草素诱导的细胞凋亡被形
态学的和生物化学的特征所证实 o包括 }核浓缩 !破
碎 !膜联蛋白 ∂ k¤±±¨ ¬¬± ∂ l染色 o⁄‘„ 条带和聚
k„⁄°2核糖l 多聚酶2t蛋白质水解 ∀此外 o在以飞燕
草素处理后凋亡细胞的线粒体膜电位明显丢失 ∀作
者们强调 o这 u种花色素相比下出现的不同效应提
示 }在飞燕草素的分子结构的 …环上存在的 v个羟
基可能在具备较大的生物学活性上是重要的≈ts  ∀
‹²∏等为了研究花色素的抗癌的机制做了不少
工作 ∀对于花色素诱导细胞凋亡对人前髓细胞性白
血病细胞k‹2ysl 中作了测试 o这是测试抗白血病
或通常的抗肿瘤化合物的常规模型 ∀显示分布最广
的 y种花色素并不都诱导细胞凋亡 o只有在 …位上
具有邻二羟苯基结构的花色素 o才具备抑制豆蔻酰
佛波 醇 乙 酯 ktu2 Ο2·¨·µ¤§¨¦¤±²¼¯³«²µ¥²¯2tv2¤¦¨·¤·¨o
×°„l诱导的细胞恶性转化k·µ¤±¶©²µ°¤·¬²±l和激活剂
蛋白质2t反式激活k·µ¤±¶¤¦·¬√¤·¬²±l o诱导细胞凋亡 ∀
这提示邻二羟基苯基结构的花色素才对诱导细胞凋
亡有助益 ∀飞燕草素是最有力的诱导物 o它引起时
间和剂量依赖的细胞凋亡 ∀观察到有效诱导细胞凋
亡是 tss Λ°²¯ 和 y «∀与细胞凋亡过程相伴 o飞燕草
素刺激早期的胞外信号调节蛋白激酶k ¬¨·µ¤¦¨¯¯∏¯¤µ
¶¬ª±¤¯2µ¨ª∏¯¤·¨§³µ²·¨¬± ®¬±¤¶¨ o∞• Žl途径中和后期的
¦2∏± ‘端激酶k¦2∏± ‘2·¨µ°¬±¤¯ ®¬±¤¶¨ ‘Žl信号途
径中阻断蛋白激酶的磷酸化作用 ∀³v{激酶不被飞
燕草素抑制 ∀此外 ou种被丝裂原激活的蛋白激酶
k°¬·²ª¨±2¤¦·¬√¤·¨§ ³µ²·¨¬± ®¬±¤¶¨ o„°Žl的特异抑制
剂 o≥°ysstux 对 ‘Ž和 ˜’tuy 对 ∞• Žo可特异地阻
断‘Ž和 ∞• Ž的激活和细胞恶性转化 o而且激活
¦¤¶³¤¶¨2v k注 }¦¤¶³¤¶¨ 是中介细胞凋亡的各种蛋白
酶l ∀包括 Ν2乙酰2Λ2半胱氨酸k‘„≤l和过氧化氢酶
在内的抗氧化剂则有效地阻断诱导飞燕草素的 ‘Ž
磷酸化作用 !¦¤¶³¤¶¨2v 激活和 ⁄‘„ 断裂 ∀而且 o花
色素直接引起 ‹2ys细胞产生细胞内过氧化氢 ∀因
此 o认为 花色素类启动细胞凋亡的死亡程序可能通
过‘Ž信号途径参与的氧化压力 ∀这些结果证实 }
花色素藉阻断  „°Ž途径的激活从而抑制致癌作
用 ∀这些发现提供了花色素抗癌作用的第一个分子
基础 o并提出花色素诱导细胞凋亡可能是轴心作用
的机制≈tt otu  ∀
因此 o‹²∏等归纳研究结果提出花色素作用的
分子机理包括 }花色素通过瞄准有丝分裂原激活蛋
白激酶≈°¬·²ª¨±2¤¦·¬√¤·¨§³µ²·¨¬± ®¬±¤¶¨ k„°Žl 途径
和激活剂蛋白 tk„°2tl在细胞转形过程中起抑制作
用 ~花色素通过针对核因子 ®¤³³¤ …k‘ƒ2ϑ…l途径和
环加氧酶 uk≤’÷2ul基因抑制炎症和抗癌作用 ~花
色素通过活性氧物质kµ¨¤¦·¬√¨ ²¬¼ª¨ ± ¶³¨¦¬¨¶o• ’≥l和
r或应激激活蛋白激酶 k¶·µ¨¶¶¤¦·¬√¤·¨§³µ²·¨¬± ®¬±¤¶2
¶¨o≥„°Ž¶l家族的 ¦2∏±氨基末端蛋白激酶 u k¦2∏±
‘‹u2·¨µ°¬±¤¯ ³µ²·¨¬± ®¬±¤¶¨ u o‘Žul中介的¦¤¶³¤¶¨ 酶
的激活而诱导癌细胞的凋亡 ∀这些数据提供了花色
素苷对癌的化学防护有助益的第一个分子的视
野≈tv  ∀
3 花色素抗癌作用的体内研究
花色素的研究已从粗提取物到有针对性地发掘
某些活性成分 o从一般观测深入到分子机制 o从化学
的 !体外的试验kιν ϖιτροl正向在体试验kιν ϖιϖοl发
展 ∀作为一个例子 o最近 „©¤´ 等从石榴果实中提出
含花色素苷等多酚类组分对 ≤⁄2t小鼠施以促瘤剂
豆蔻酰佛波醇乙酯k×°„l等诱导的皮肤瘤发现在用
×°„kv1u ±°²¯r鼠l之前先局部施用此提取物ku ±ªr
鼠lvs °¬±于小鼠皮肤上 o以时间依赖的形式 o出现
明显的抑制 ×°„诱导皮肤水肿和增生 !表皮鸟氨酸
脱羧酶活性及鸟氨酸脱羧酶和环加氧酶的蛋白质表
达 ∀也发现局部施用此提取物导致对 ×°„ 引起的
∞• Žtru o³v{和 ‘Žtru的磷酸化作用的抑制 o和造
成 ‘ƒ2 ®¤³³¤…和 ŒŽŽ¤¯³«¤的激活以及 Œ®¤³³¤…¤¯³«¤
的磷酸化及降解加强 ∀并又对以 z otu2二甲苯并蒽
启动的 ≤⁄2t小鼠进行皮肤施此提取物对 ×°„诱起
皮肤肿瘤的促进效应作评价 ∀不论按每组动物得瘤
总数 !带瘤小鼠的百分数 !平均每个动物的带瘤数来
比较 o预先以 °ƒ∞处理过的动物显示实质性地减少
瘤的发生和较低的瘤体负荷 ∀在 ×°„ 处理组中 o在
试验的 ty周 tss h 的小鼠发生了肿瘤 o然而在这种
提取物的处理组中 o只有 vs h 小鼠出现肿瘤 o而且
显著延长潜伏期 |周至 tw周 ∀清楚的事实说明含
花色素苷对 ≤⁄2t小鼠具有抗促瘤的效果≈tw  ∀
花色素类物质的抗癌作用的研究现在还只是开
端 o但正在受到关注 o被认为这是一个很有前途和很
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„∏ª∏¶·oussx
有潜力的课题 ∀
≈参考文献 
≈t  Š²∏¯§Ž≥ q‘¤·∏µ¨. ¶¶º¬¶¶¤µ°¼ ®±¬©¨ }·«¨ §¬√¨ µ¶¨ ³µ²·¨¦·¬√¨ µ²¯ ¶¨²©
¤±·«²¦¼¤±¬±¶¬± ¨¤√¨ ¶q ϑ Βιοµεδ Βιοτεχηνολ, ussw okxl }vtw q
≈u  Ž∏«∏¤∏q׫¨ ©¯¤√²±²¬§¶¤¦¯¤¶¶²©¶¨ °¬2 ¶¨¶¨±·¬¤¯ ©²²§¦²°³²±¨ ±·¶}
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Προγρεσσιν ρεσεαρχη ον αντηοχψανιδιν χοµ πονεντσιν
Χηινεσετραδιτιοναλ µεδιχινε αγαινστ νεοπλασµ
Œ‘÷¬¤²2¬¬¤t o‹˜ ≥«²∏2°¬±u
(t . Σιρ Ρυν Ρυν Σηαω Ηοσπιταλ, Ζηεϕιανγ Υνιϖερσιτψ, Ηανγζηου vtssty , Χηινα ;
u . Ρεσεαρχη Χεντερ οφ Νυτριτιον ανδ Φοοδ , Ζηεϕιανγ Υνιϖερσιτψ, Ηανγζηου vtsssy , Χηινα)
[ Αβστραχτ] „±·«²¦¼¤±¬§¬±¬¶¤·¼³¨ ²©·«¨ ³¯¤±·³¬ª° ±¨·¶§¬¶·µ¬¥∏·¨§√ µ¨¼ ¬¨·¨±¶¬√¨¯¼ o¬±·µ¤§¬·¬²±¤¯ ≤«¬±¨ ¶¨ «¨µ¥¤¯ ³µ²§∏¦·¶¤¶º¨¯¯qŒ±
·«¬¶µ¨√¬¨º º¤¶¬±·µ²§∏¦¨§·«¨ µ¨¦¨±·¯¼ ³µ²ªµ¨¶¶¬±·«¨ ¤±·¬2¦¤±¦¨µ·µ¬¤¯¶²©¤±·«²¦¼¤±¬§¬±¶o¬±¦¯∏§¬±ª·«¨ ¤±·¬2²¬¬§¤·¬²±o·«¨ ³µ¨√ ±¨·¬²± ²©⁄‘„
¶·µ¤±§¶¦¬¶¶¬²±o¶·¬°∏¯¤·¬²± ²© ¦¨¯¯ §¬©©¨µ¨±·¬¤·¬²±o¬±§∏¦·¬²± ²© ¦¨¯¯ ¤³²³·²¶¬¶o¬±·¨µ©¨µ¨±¦¨ ²©µ¨ª∏¯¤·¬²± ²© ¦¨¯¯ ³µ²¯¬©¨µ¤·¬²±o¤±·¬2¤±ª¬²ª¨ ±¬¦
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5中国中药杂志6近况简介
5中国中药杂志6为中国自然科学核心期刊 o中国中文核心期刊 o中国科技核心期刊 ~为/中国科学引文数据库0 !/中国学术
期刊综合评价数据库0和/中国科技论文统计源0来源期刊 o并且被5中国学术期刊文摘6收录 ∀在国际上 o被美国国立医学图书
馆 ∞⁄Œ‘∞及5化学文摘6k≤„l !5生物学文摘6k…„l !5国际药学文摘6kŒ°„l !5分析文摘6k„„l等收录 ∀
本刊自 ussx年起由月刊改为半月刊 o每期页码为 {s页 o定价 tu元 ∀
据中国科学技术信息研究所信息分析研究中心发布的 ussv年度中国科技期刊引证报告 }5中国中药杂志6总被引频次为
t ytv ~影响因子为 s qwzz ~他引总引比 s q|s ~基金和资助论文比例 s qv| ∀
5中国中药杂志6连续第 z年获得中国科协择优支持基础性 !高科技学术期刊经费资助 ∀
5中国中药杂志6荣获第三届国家期刊奖百种重点期刊 ∀
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第 vs卷第 tx期
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中 国 中 药 杂 志
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