全 文 ：白藜芦醇抑制细胞增殖研究新进展
钟
芳, 罗少军,汤少明

(广东医学院附属医院整形外科研究所, 广东
湛江 524001)
摘
要:
白藜芦醇具有抗癌、抗增生性疾病的作用, 近年来, 有关其抑制细胞增殖的研究表明白藜芦醇能抑制
DNA的复制; 干扰细胞周期, 使其发生 G 1/ S 与 S/ G2 阻滞; 还能干预信号转导通路, 拮抗性激素等使细胞生长受
阻。白藜芦醇也能通过诱导凋亡导致细胞数减少,从而抑制细胞增殖。
关键词:白藜芦醇; 细胞周期;信号转导; 细胞凋亡
中图分类号: R285


文献标识码: A


文章编号: 0253 2670( 2003) 05 附 2 03
Progress in study on mechanism of resveratrol inhibiting cell proliferation
ZHONG Fang , LUO Shao- jun, TANG Shao-ming
( Institute of Plast ic Surg er y, A ffiliated Hospital of Guangdong Medical College, Zhanjiang 524001, China)
Key words: resveratrol; cell cycle; signal t ransduct ion; cell apoptosis


白藜芦醇( resveratrol) ,化学名为 三酚( 3, 5, 4
-三羟基
-均二苯代乙烯) , 分子式 C14H12O3, 相对分子质量 228
25,有
顺式和反式两种结构形式。白藜芦醇是一种天然活性成分,
于1940 年首次从毛叶藜芦 Veratrum grandif lorum ( Max-
im. ) Loes. f. 的根部提取获得。它广泛存在于种子植物中,
目前至少在虎杖、葡萄等 21 个科、31 个属的 72 种植物中有
发现[ 1]。白藜芦醇具有抗炎、抗氧化、抑制血小板聚集等作
用,是多种中药治疗炎症、脂类代谢和心脏疾病等的有效成
分。随着研究的深入,人们发现白藜芦醇对肿瘤及其他增生
性疾病具有治疗作用,而抑制细胞增殖是其发挥治疗作用的
重要机制之一。
1
白藜芦醇对异常增殖的抑制作用


作为一种肿瘤化学预防剂,白藜芦醇在癌的起始、促进、
进展三个主要阶段均起抑制作用,其机制可能与其抗环氧合
酶-1有关。而作为一种肿瘤化学治疗剂,抑制肿瘤细胞增殖
可能是白藜芦醇抗癌的重要作用机制之一。Huang[ 2] 的研
究亦显示白藜芦醇可通过抑制肿瘤促进剂对启动细胞的增
殖和上调凋亡来减少实验性肿瘤的发生。白藜芦醇能明显
抑制人前列腺癌细胞株 LNCap, PC-3, DU-145 和 JAC-1 的
生长, 且具有一定的剂量反应关系, 提示其作用机制可能与
影响细胞有丝分裂及凋亡有关[ 3]。Clement 等在对 HL-60
的研究中亦得出类似的结论。


白藜芦醇除了能抑制肿瘤细胞增殖外,对其他异常增殖
的细胞也有抑制作用。肝成肌纤维细胞在肝纤维化和肝癌
的进程、发展中起重要的作用, 人们的兴趣集中在寻求能使
这些细胞失活的药物。白藜芦醇能诱导肝成纤维细胞表型
的改变, 显著减少成细胞的增殖, 同时减少 I 型胶原蛋白的
表达和金属蛋白酶-9的分泌,对肝纤维化和肝癌的治疗有重
要意义[ 4]。Kenichi 等[ 5] 研究发现白藜芦醇能通过抑制
DNA 的合成来减少 AGEs 刺激的 SHRSP (中风倾向的自发
高血压鼠)血管平滑肌细胞的增殖,为动脉粥样硬化治疗提
供更安全的替代药物。由此可见, 白藜芦醇抑制细胞增殖在
抗增生性疾病中有重要的作用。
2
白藜芦醇干扰细胞生长
2
1
白藜芦醇抑制细胞 DNA 的复制: DNA 的复制是细胞
分裂增殖的必要条件。白藜芦醇对鼠肥大细胞瘤细胞株
P815 和人髓性白血病细胞株 K562 都有很强的抑制 DNA 合
成的能力, 其可能的机制是由于白藜芦醇有清除小蛋白
RNA还原酶的酪氨酰基来抑制 RNA 还原酶的活性[ 6]。白
藜芦醇还能抑制 DNA 聚合酶, 对该酶的抑制即可以从根本
上降低 DNA 的合成能力,从而达到抑制细胞增殖的作用[ 7]。
这些充分提示干预 DNA的复制是白藜芦醇抑制细胞增殖的
重要机制之一。
2
2
白藜芦醇诱发细胞周期的阻滞:机体组织的再生与修
复,肿瘤的发生与治疗都与细胞周期有密切的关系, 而白藜
芦醇能使多种细胞发生细胞周期阻滞。Fulv io 等[ 8]发现白
藜芦醇能干扰早幼粒白血病细胞株 HL-60 从 S 到 G2 阶段
进程。而在人前列腺癌细胞株 LNCap, PC-3, DU-145 和
JAC-1 中加入一定浓度白藜芦醇后, 可以引起细胞出现 G1
期阻滞, 且有一定的剂量效应反应关系[ 3]。
细胞周期的调控有赖于细胞周期素依赖激酶( CDK) , 细
胞通过对 CDK 的正负调控作用来维持自身增殖分裂的平
衡。其中 P21, P27 和 P16等能使 CDK 失活,为其负调节子。
而细胞周期素( cyclin)能激活 CDK ,是 CDK 的正调节子。细
胞通过调节子规律的表达和降解来介导细胞进入正常的细
胞周期。研究中当白藜芦醇作用于 HL-60 后,参与 G1 期的

附 2
      中草药
Chinese T radit ional and Herbal Drugs
第 34卷第 5期 2003 年 5 月









收稿日期: 2002-08- 21基金项目:广东省自然科学基金资助项目( B2001082)作者简介:钟
芳( 1972
) ,女,湖南省湘阴县人,硕士学位,研究方向为烧伤晚期瘢痕的基础研究与临床治疗。Tel: 0759-2387408
CDK2, CDK4, CDK6, P21CIPI, P27Kip1 以及 cyclinD1, D2
和 D3均未受影响, 而且作为 CDK2 和 CDK4/ CDK6 激活标
志的磷酸化 RB 蛋白的量与对照组相比无显著变化。但 cy-
clin A, cyclin E 有明显增加, 且作为进入 G 2/ M 期受阻标记
的 Tyr15磷酸化 CDK2 的累积也在实验中测得,这与用流式
细胞仪发现的细胞出现 S/ G2 期阻滞这一结果相一致。白藜
芦醇这种抑制细胞增殖的作用是可逆的,实验中将药物撤去
一定时间后, HL-60细胞又可以恢复到正常的增殖活性, 表
明白藜芦醇的干扰作用是非毒性方式的。白藜芦醇也能通
过抑制 RB 蛋白的表达, 干扰人前列腺癌细胞株的生长周
期,使其不能完成从 G1 期到 S 期的转化[ 3]。由此可见,白藜
芦醇能通过影响细胞周期素的表达以及对 CDK 抑制的作
用,最终导致 CDK 活性降低,从而通过细胞周期素
细胞周
期素依赖激酶机制来实现细胞周期阻滞作用,但其具体的阻
滞路径则有细胞种属特异性。
野生型 p53基因是一种肿瘤抑制基因,能抑制细胞恶性
转变, 同时亦是细胞周期相关蛋白, 它能通过对 G1/ S 检校
点的作用, 控制细胞增殖, 是细胞生长的负调节子。p53 的
上调诱导p21WAF1/ CIP I的转录, 后者是细胞周期调节关键
的负性调节子,阻滞细胞于各检校点。白藜芦醇能通过增加
p53, p21 的表达抑制牛肺动脉内皮细胞 ( BPAE)增殖, p53 的
上调还可以通过与 DNA 自然的相互作用来保护基因组的完
整性,这些都造成了牛肺动脉内皮细胞的 G2 期阻滞。白藜
芦醇也能通过上调 p53来诱导凋亡相关基因 bax 表达, 从而
诱导凋亡而抑制增殖[ 9]。可见诱导野生型 p53 表达增加可
能也是白藜芦醇诱发细胞周期阻滞的作用机制之一。
2
3
白藜芦醇干预与细胞增殖有关的信号转导通路: AP-1
是一类由早基因编码的核转录因子,细胞可通过多种机制活
化AP-1,参与细胞周期的调控, 而 AP-1 信号转导通路的异
常活化能使细胞增殖失控 ,因而 AP-1 的活化状态与细胞的
增殖密切相关。NF-
B 是另一个多效转录因子,它在细胞增
殖、凋亡等多种生物学过程中起关键作用。NF-
B 与 AP-1
又称为氧应激转录因子,其活性受细胞内氧化还原状态的调
控。在很多实验中,活性氧可作为细胞对生长因子反应的第
二信使,促进细胞生长。白藜芦醇是超氧阴离子自由基和羟
自由基很强的捕获剂, 同时它可以提高谷胱甘肽等的含量,
以抑制细胞内的活性氧,影响细胞内氧化还原状态。白藜芦
醇还可能通过阻滞 ROI 的产生和脂质过氧化来抑制 AP-1,
NF-
B 及相关激酶 MEK 和 JNK 的活性, 从而抑制细胞增
殖[ 10]。Kong等[ 11]也发现一些酚类化合物如白藜芦醇能通
过抑制 C-Src非受体酪氨酸激酶来抑制 TPA 或 UV 诱导的
AP-1 活化, 提示白藜芦醇有可能通过抑制这些信号激酶来
阻止细胞增殖。
花生四烯酸( AA)和它的代谢产物在细胞增殖调节中亦
起重要作用。而 COX能催化 AA 反应生成前列腺素 ( PGs)。
白藜芦醇作用于 3T6 成纤维细胞后, 能抑制 ROS 的产生, 从
而减少活化 PLA 2 的膜转位以及由此产生的 AA 释放和
PGE2的产生, 抑制 3T6 细胞增殖。白藜芦醇还可以通过抑
制 NF-
B 介导的基因复制来抑制 COX , NOS, MMP-9 等的
表达, 也可以通过抑制 PKC 的活性, 阻滞 AP-1 介导的基因
表达来抑制 COX-2 的转录和活性 ,或是直接对 COX-2 活性
产生抑制作用, 从而来调节 AA 的释放和代谢,抑制细胞增
殖[ 10, 12, 13]。这些实验结果可以部分解释白藜芦醇对细胞的
生长调节效应, 可见抑制 AP-1, NF-
B 的活化是白藜芦醇抑
制细胞增殖的重要机制, 但其具体的机制尚不完全清楚。
白藜芦醇干预 MAPK 信号转导通路。Mowafy 等[ 14]发
现将白藜芦醇短期作用于猪冠状动脉后, 能抑制血管平滑肌
增殖和收缩, 并具有明显的 MAPK 活性抑制 ( IC50 = 37

mo l/ L ) , 用免疫印迹检测可发现 ERK-1/-2 磷酸化水平增
加, JNK1 和 p38 的下降。
2
4
白藜芦醇作为性激素的拮抗剂抑制细胞增殖: 在子宫
内膜腺癌细胞 MCF-7 中,白藜芦醇能拮抗由 17-
-雌二醇诱
导的生长促进子( PR)和黄体酮( ER )的表达, 从而抑制细胞
增殖。另外, 在有或无 17-
-雌二醇存在的条件下, 白藜芦醇
都能抑制 MCF-7 的增殖, 诱发细胞 G2 期阻滞, 增加 cyclin
A, cyclin E 的表达, 而 CDK2 的表达减少, 并呈现一定的时
相反应特点。提示白藜芦醇在 MCF-7 中抗增殖作用的机制
可能是雌激素依赖或非依赖的[ 15]。
也有极少报道白藜芦醇作为雌激素受体激动剂能刺激
雌激素依赖的乳腺癌细胞增殖, 但该实验结果尚没有得到广
泛印证和重复。对于雄激素依赖细胞, 白藜芦醇通过影响细
胞周期和诱导凋亡来负性调节前列腺癌生长。而对于非雄
激素敏感细胞的作用, 则有很多争议, 各实验结果尚不尽一
致。
3
白藜芦醇促进细胞凋亡


细胞凋亡似乎是机体既去除内部的个别
破坏分子
又
保持结构和功能正常的代价最小的方式, 因而促进细胞凋亡
对于肿瘤治疗以及抗增生性疾病等具有重要的意义。研究
发现白藜芦醇可促进多种细胞凋亡, 而且常伴有 CD95
( FasL)的表达增加。Clement 等发现白藜芦醇是通过 CD95
信号依赖方式激活 caspase家族而介导人白血病细胞株 HL-
60 和乳腺癌细胞株 T4TD 细胞凋亡的。而其作用正常外周
血淋巴细胞 PBLS 72 h 后, 对其细胞生存无明显影响, 认为
这可能与作用后的 PBLS 细胞表面 CD95 表达无变化有关。
近年来发现线粒体在白藜芦醇诱导的细胞凋亡过程中
亦起重要作用。已发现白藜芦醇能通过增加线粒体、促进线
粒体 CytC 释放、引起线粒体通透性转变,以及线粒体膜的去
极化和 caspase-9 的活化等途径而引起多种细胞凋亡[ 16, 17] ,
并能通过一个神奇的线粒体途径诱导 CEM-CTH2 细胞凋
亡[ 18]。白藜芦醇尚可通过 p53 依赖, NF-
B 等其他途径诱
导细胞凋亡[ 2, 9]。然而,也有报道白藜芦醇通过抑制 NF-
B
途径来抗凋亡[ 11] , 这与其抑制细胞增殖的作用相矛盾, 而
NF-
B 并不能抑制所有细胞凋亡可能是其合理的解释。
4
结语


机体通过保持其细胞增殖和分化的动态平衡来维持其
自身的正常生理功能, 细胞过度增殖导致机体发生增生性病








中草药
Chinese T raditional and Herbal Drugs
第 34 卷第 5 期 2003 年 5 月





附 3

变,甚至癌变。而肿瘤的本质就是细胞恶性过度增殖。白藜
芦醇作为一种低毒的天然药物,能通过阻滞细胞生长和诱导
调亡两种途径来抑制细胞增殖,提示其在临床治疗增生性疾
病甚至肿瘤上具有广阔的应用前景。然而有关这方面的分
子机制尚不完全清楚,尚需进一步研究。
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(上接第 472页)

七五
国家重点科技攻关项目。其内容之一
丹参
类专题研究
,对丹参类早已做好深入、细致、全面的
研究,并有明确的结论: 综合比较测定结果, 以甘西
鼠尾的有效成分含量高,药理作用最强, 质量最好,
植物资源又非常丰富,且已有商品在全国流通,值得
推广使用,并于更深入的研究后建议药典收载[ 3]。
综上所述自建国以来,野生丹参资源量贫乏, 分
布零星,一直供不应求。近些年来有关丹参的研究
日趋广泛和深入,含丹参的产品不断开发,市场需求
日益增长。鉴于此情,建议国家药品监督管理局、国
家药典委员会, 不应忽视甘肃丹参,应组织有关部门
和专家,对该品种进行详细考察,尽快使其成为药典
品种; 或将其作为部颁标准品种; 或采取临时措施,
作为各地方药监部门
登记备案
品种, 使其合法地
进入生产、经营流通领域。
甘肃丹参的产区,主要分布于我国西部地区的
深山和高原,经济落后, 大多是国家级贫因地区, 其
中定西还是联合国认定的世界级贫困地区之一。产
区经济以林业、林副业和畜牧业为主, 环境洁净、无
工业污染,属
绿色中药材
范畴。国家应尽快组织
有关部门,积极开展野生变家种研究,走资源保护和
开发利用相结合之路; 按照国家中药材生产质量管
理规范( GAP)的原则,建立像
云南三七
、
四川川
芎
、
甘肃当归
、
甘肃大黄
等地道、适种的
甘肃
丹参
产区, 结合目前国际上兴起的
绿色保健
潮
流,走
产品西移
之路, 既可物尽其用, 又能为贫穷
的西部增加一项长期、永久的经济收入来源。
致谢: 对本集团公司张德荣老师的帮助和指导
表示感谢。
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附 4
      中草药
Chinese T radit ional and Herbal Drugs
第 34卷第 5期 2003 年 5 月