全 文 ：槲皮素抗白血病作用的研究进展
矫 强 ,赵劲秋 ,欧阳仁荣
(上海第二医科大学附属仁济医院 血液科 ,上海 200001)
槲皮素作为一种天然黄酮类化合物 ,广泛存在于蔬菜和
水果中。 由于具有诸多方面的生理活性 ,如抗炎、抗氧化、抗
肿瘤、降血脂等 ,目前正受到医学界的普通关注。实验研究表
明 ,槲皮素尚可以预防肿瘤的发生 ,并对多种恶性肿瘤细胞
生长有明显抑制及促凋亡作用 [1～ 3 ] ,诱导某些白血病细胞的
分化 [4, 5]。值得注意的一点 ,槲皮素可逆转肿瘤细胞的多药耐
药性 [6～ 9]。本文就近年来有关槲皮素抗白血病细胞作用的研
究及其可能机制进行综述。
1 槲皮素抗细胞增殖作用
槲皮素可抑制多种白血病细胞的增殖 ,其可能机制:
1. 1 抑制蛋白质合成: 最近 , Ito等 [10]发现 100μmol / L槲
皮素可显著抑制 HFS /N1. H7等白血病细胞的蛋白质合成。
同时 ,实验中观察到干扰素诱导的蛋白激酶 ( PKR)、血红素
调控抑制物 ( HRI)、内质网蛋白激酶 ( PERK) 3种真核生物
转录起始因子 2α( e IF2α)激酶活性较未使用槲皮素的对照组
显著增加。由此证明 ,槲皮素可通过激活 eIF2α激酶 ,使 e IF2
磷酸化失活而抑制蛋白质合成。 进一步研究表明 ,槲皮素可
促进 Rax蛋白与 PKR的结合而激活 PKR。 HRI在非红细胞
中的调控尚不清楚 ,但已知在网状细胞中热休克蛋白
HSP90为其抑制物。槲皮素可能通过抑制 HSP90合成对其
产生影响。 PERK可被内质网应激原特异性激活 ,这种应激
活动源于内质网钙离子的释放 ,而槲皮素已被证明有抑制肌
浆网 Ca2+ -ATP酶的作用 ,由此猜测是否槲皮素在白血病细
胞中也通过类似机制激活 PERK?
1. 2 阻断细胞周期: HL-60细胞经 20～ 80μmo l /L槲皮素
处理后增殖明显受抑制 , G0 / G1期细胞减少 , G2 /M期细胞
增加 , S期细胞数变化不大。 说明槲皮素可将 HL-60细胞阻
滞于 G2 /M期。 同一实验中发现槲皮素对 HL-60细胞的胞
浆蛋白激酶 C( PKC)和胞膜酪氨酸蛋白激酶 ( T PK)活性有
明显抑制作用。 PKC与 TPK均为调控细胞增殖的重要酶
类。 推测槲皮素影响细胞周期的机制应与其抑制 PKC与
TPK活性有关 [11 ]。
1. 3 上调 TGF-β1的分泌: 转化生长因子 β1 ( TGF-β1 )对造
血干细胞生长有双向调节作用。在白血病细胞中多数情况下
显示负性调节作用。其调控作用可能是通过诱导周期素依赖
性激酶抑制物 ( CDKI)和抑制周期素 /周期素依赖性激酶复
合体形成而实现的。槲皮素在体外实验中能诱导 AM L细胞
与 ALL细胞产生大量 TGF-β1 ,并使细胞生长受抑。 槲皮素
的这一作用可被 TGF-β1单克隆抗体和 TGF-β1反义寡核苷
酸阻断。证明槲皮素可通过诱导 TGF-β1来抑制白血病细胞
生长 [12]。
1. 4 作用于雌激素受体: Ⅱ型雌激素结合位点存在于多种
白血病细胞 ,与细胞增殖有关。 在槲皮素与阿糖胞苷协同作
用抗 HL-60细胞增殖的实验中 ,槲皮素抗细胞增殖程度与
剂量呈依赖性 ,并与其和Ⅱ型雌激素结合位点的结合数量呈
正相关。而与槲皮素结构类似的芦丁不与Ⅱ型雌激素结合位
点结合 ,亦无抗细胞增殖作用。 这说明槲皮素可作用于雌激
素受体而抑制细胞增殖 [13 ]。
2 槲皮素诱导细胞凋亡的作用
2. 1 下调 bcl-2基因表达: bcl-2基因表达是一种重要的抗
凋亡基因 ,其表达产物 bcl-2蛋白家族广泛分布于线粒体外
膜 ,内质网和核膜。其中 bcl-2蛋白可以作用于各种因素致凋
亡的共同通路 ,抑制 bax蛋白在线粒体外膜上形成通道的活
性 ,从而抑制了凋亡的起始步骤——钙离子进入胞浆。 其过
度表达可导致细胞生长失控。 槲皮素可明显抑制 HL-60细
胞中 bcl-2蛋白合成及 bcl-2 m RN A水平 ,并诱导 HL-60细
胞凋亡。这表明槲皮素诱导 HL-60细胞凋亡与下调 bcl-2基
因表达有关 [1]。
2. 2 抑制与增殖有关基因表达: c-myc、 ki-ra s是与细胞增
殖有关的致癌基因 ,在 K562细胞中高度表达。 经槲皮素处
理后 ,首先出现胞内三磷酸肌醇 ( IP3)浓度下降 ,继而 c-
myc、 ki-ras基因表达下降 ,随后出现 K562细胞的凋亡。由于
槲皮素是 PI-3-激酶抑制剂 ,推测槲皮素可能通过抑制 PI-3-
激酶下调 c-myc、 ki-ras基因表达 ,诱导 K562细胞凋亡 [5 ]。
2. 3 促使细胞色素 C从线粒体释放:在胞浆中有 d ATP和
细胞色素 C存在的条件下 ,胞浆中的 APAF-1蛋白可使两
分子半胱天冬酶 9( ca spase-9)聚合而激活 ,进而激活半胱天
冬酶 3( ca spase-3)。 激活的 caspase-3可激活半胱天冬酶激
活的 DN A酶 ( CAD) ,使 DNA降解 ,导致细胞凋亡。 在槲皮
素诱导 HL-60细胞凋亡的实验中发现 ,槲皮素可促使细胞
色素 C自线粒体释放 ,引起线粒体跨膜电位下降 ,其作用呈
剂量依赖性。 同时亦观察到 caspase-3活性随槲皮素剂量的
增加而增加。 证明槲皮素可通过促使细胞色素 C自线粒体
释放而降低线粒体膜电位。可见 ,槲皮素促使细胞色素 C自
线粒体释放是其诱导凋亡的又一途径 [14 ]。
3 槲皮素诱导白血病细胞分化
在 27种黄酮类化合物对 HL-60细胞分化作用研究中 ,
发现 10μmo l /L槲皮素可诱导 HL-60细胞向单核细胞分
中草药 Chinese Traditional and Herba l Drugs 2002年第 33卷第 9期 · 附 3·
收稿日期: 2002-01-08作者简介: 矫 强 ( 1976-) ,男 ,硕士研究生 ,目前正从事中药干预白血病多药耐药的研究。 Tel: ( 021 ) 63260930转 2022 E-mail: jiao-
qiang2001@ yah oo. com. cn
化 [4]。槲皮素处理 HL-60细胞 5 d后发现细胞生长明显受抑
制。胞核胞浆扩大 ,向单核细胞分化。通过对黄酮类化合物的
比较 ,认为其作用机制可能是通过竞争 PKC、 TPK、 PKA、拓
扑异构酶的 ATP结合位点 ,抑制这些酶的活性 ,从而影响细
胞的增殖分化。有趣的是 ,实验发现 PI-3-激酶抑制剂可诱导
HL-60向粒细胞分化 ,而槲皮素作为一种强的 PI-3-激酶抑
制剂却不诱导 HL-60向粒细胞分化 ,其机制尚待澄清。
4 槲皮素对热休克蛋白的影响
热休克蛋白 ( HSPs )是某些细胞在受热冲击后产生的一
种保护性蛋白。 作为伴随蛋白 ,它参与蛋白质合成时肽链盘
曲折叠 ,纠正错误盘曲及蛋白质在细胞内的转位功能。 HSP
基因转录主要受热休克顺式作用元件 ( HSE)和热休克反式
作用因子 ( HSF)调控。 HSF通过亮氨酸拉链结构形成三聚
体 ,经丝氨酸残基磷酸化后进入核内作用于 HSE,从而启动
HSP基因转录。HSP90对 HSP基因转录有反馈抑制作用。Li
等 [15]在研究 L929细胞的热休克活动中 ,发现预先加入槲皮
素可在最初十几小时内抑制 HSPs的合成 ,却在其后的恢复
阶段增加其合成。 而在热冲击后加入槲皮素则不能抑制
HSPs的合成。这与槲皮素对 HSF的影响是一致的。说明槲
皮素对 HSPs合成的抑制点早于 HSF,可能是通过上游激酶
发挥作用的。 由于槲皮素可抑制 HSF与 HSE的结合能力 ,
而并不影响 HSF三聚体的形成。 同一实验中亦表明槲皮素
可下调磷酸化 HSF的含量。 由此证明槲皮素通过抑制 HSF
磷酸化而抑制 HSP基因转录。 结合以前实验中热休克可引
起 PKC活性增加 , PKC抑制剂 H7可抑制热休克活动 ,而槲
皮素也可抑制 PKC活性 ,推测槲皮素对热休克蛋白的影响
与其抑制 PKC活性有关。 HSP90可负反馈调节 HSP90基因
转录可能是槲皮素处理的细胞在热冲击后 20 h HS P合成反
而较对照组增加的原因。
5 槲皮素逆转 P糖蛋白 (Pgp)介导的多药耐药
5. 1 直接抑制 Pgp外排泵功能: Pgp结构目前已经清楚 ,
由 12个穿膜结构域和两个胞内可溶性蛋白结构域所组成。
可分为两半 ,每部分包括 N -端 6次穿膜结构和 C-端的胞内
核苷酸结合结构域 ( NBD)。 NBD可结合 ATP并发挥 ATP
酶作用 ,这在 Pgp药物外排泵功能中是必需的 [16 ]。通过对提
纯的 Pgp进行研究 , 发现槲皮素可竞争 Pgp的 NBD,从而
抑制 Pgp的药物外排泵功能。 此外 ,槲皮素还可抑制谷胱甘
肽 -S-转移酶活性 [8] , 而多药耐药相关蛋白 ( M RP)必须在谷
胱甘肽存在下才能发挥药物外排泵功能 , 这可能与槲皮素
在非 Pgp介导的多药耐药细胞 (如 HL-60 /ADR)中的作用
有关 [9]。
5. 2 抑制 mdr1基因转录: 最近 Kim等 [6 ]研究表明槲皮素
可下调多药耐药细胞中 Pgp及 mdr1基因转录。 根据
FM3A /M和 P388 /M 耐药细胞中 HSF呈活化状态 ,且
mdr1基因启动子中含有 HSE,提出槲皮素可能是通过抑制
HSF活性而影响 mdr1基因转录的。
6 槲皮素抗氧化损伤作用
DN A氧化损伤早造成突变往往是药物性白血病发病原
因。Sestili等 [17 ]发现槲皮素在铁离子存在下可抑制氢过氧化
物造成的 DNA断裂和损伤。认为槲皮素是通过与铁离子形
成螯合物而发挥抗氧化作用的。一些稠环芳香化合物如氯霉
素可诱导 DNA加合而致癌。槲皮素作为芳烃受体的天然配
体 ,可与之结合并诱导 CYP1A1基因转录合成细胞色素
P450,从而抑制稠环芳烃诱导的 DNA损伤 ,起到防癌作用。
7 结语
综上所述 ,槲皮素的抗白血病作用主要是通过广泛竞争
性抑制 ATP酶活性而发挥作用的。 其作用于细胞增殖分化
凋亡信号传递通路的具体调控点不是单一的 ,但槲皮素的抗
白血病作用已得到医学界的普遍肯定 ,并将进入临床试验阶
段。 相信不久的将来 ,槲皮素将作为一种新的临床抗白血病
药物展现在世人面前。
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枳 子研究进展
嵇 扬 1 ,陆 红2
( 1. 解放军总后勤部卫生部药品仪器检验所 ,北京 100071; 2. 解放军 463医院 传染科 ,辽宁 沈阳 110005)
枳 子为鼠李科 ( Rhamnaceae )拐枣属 ( Hovenia
Thunb. )植物枳 的干燥成熟种子。 又名鸡距子、拐枣、枸
等。 始载于《唐本草》 ,《本草纲目》、《雷公炮制论》、《苏沈良
方》、《救荒本草》、《医林纂要》等多部医药著作中均有收载。
属养阴 ,生津 ,润燥 ,止渴 ,凉血类药物。其功效主要为清热利
尿、止渴除烦、解酒毒。 用于热病烦渴、呃逆、小便不利、酒精
中毒 [1, 2 ]。近年来 ,国内外学者对枳 的研究有新的进展。现
综述如下:
1 原植物及其分布
枳 属植物有 3种 , 2变种。 北枳 Hovenia dulcis
Thunb; 枳 H . acerba Lindl, 枳 (原变种 ) H . acerba
Lindl. v ar. acerba,俅江枳 (变种 ) H . acerba Lindl. va r.
k iukiangensis ( Hu et Cheng ) C. Y. Wu;毛果枳 H . tri-
chocarpa Chun et T siang , 毛果枳 (原变种 ) H . trchocarpa
Chun et Tsiang var. trichocarpa ,光叶毛果枳 (变种 ) H .
trichocarpa var. robusta ( Nakai et Y. Kimura ) Y. L. Chen
et P. K. Chou。
本属植物分布于中国、朝鲜、日本和印度。我国除东北外
各省区均有分布 ,野生或栽培。 在世界各国也常有栽培。
2 药用部位及其功效 [2]
北枳 的果实、种子可清热利尿、止渴除烦、解酒毒 ,用
于热病烦渴、呃逆、呕吐、小便不利、酒精中毒 ;树皮可活血、
舒筋解毒 ,用于腓肠肌痉挛 ,食积 ,铁棒锤中毒 ;果梗可健胃、
补血 ,用于滋养补血 ;叶用于死胎不出 ;汁液用于腋下狐臭。
枳 的种子可止渴除烦、解酒毒、利二便 ,用于醉酒、烦
热、口渴、呕吐、二便不利 ;果序轴可治疗风湿。
毛果枳 的种子可止渴除烦、解酒毒、利二便。
3 枳 和枳 子的本草考证 [4]
枳 外形酷似北枳 ,容易混淆。无论是古代本草 ,还是
现代资料对二者均未加以严格区分。 事实上 ,由于两种植物
形态和分布十分相似 ,均来源于枳 树 ,拐枣树等。 因此 ,这
两种植物应同等药用。药材中所指枳 应为肉质膨大的花序
轴 ;枳 子应为种子。
4 化学成分及有效部位
4. 1 葡萄糖 ,硝酸钾 ,苹果酸钾 [5 ]。
4. 2 黄酮类化合物 [6, 7]:双氢山柰酚、槲皮素、 (+ ) -3, 3′, 5′,
5, 7-五羟基双氢黄酮 (+ ) -双氢杨梅黄素 ,亦称蛇葡萄素或
白蔹素 ( ampelopsin)。
4. 3 皂苷和糖苷 [5, 8 ]: 枳 苷 C、 D、 G、 G′、 H( hoveno side C、
D、 G、 G′、 H) ,枳 苷 D、 G相应的苷元为酸枣苷元 ;北枳 苷
A1、 A2、 B1、 B2 ( hovenidulcioside A1、 A2、 B1、 B2 )即 3-O-[α-L -
rhamnopy ranosy l-( 1→ 2) -β -D-g lucopy ranosy l ] hovenidulci-
genin A、 3-O-β -D-g lucopy rano sy l ] hovenidulcig enin A、 3-O-
[α-L -rhamnopyrano syl-( 1→ 2) -β -D-g lucopy ranosy l ] hov-
enidulcig enin B、 3-O -β -D-g lucopy rano sy l hovenidulcigenin
B;北拐枣苷Ⅲ ( hodulo sideⅢ )。
4. 4 生物碱 [9]: β-ca rboline系生物碱化合物 ( perlolyrine) ,
亦称黑麦草碱 ;枳 碱Ⅰ ,Ⅱ ,Ⅲ ( ho venitinsⅠ ,Ⅱ ,Ⅲ ) [10]。
4. 5 脂肪酸 [11]: 戊酸甲酯等 22个饱和脂肪酸和△ 9-十八烯
酸甲酯等 5个不饱和脂肪酸及 14个少量或痕量脂肪酸
成分。
4. 6 (+ )没食子儿茶素 [ (+ ) g allo ca techin ] [8]。
5 药理作用
5. 1 对酒精中毒的作用
5. 1. 1 对脂多糖 ( LPS)诱发长期饲喂乙醇大鼠肝损害具保
护作用 [12]: 大鼠给予枳 子水提取物 100 mg /kg (相当于生
药 570 mg /kg )每日 2次 ,同时给予含乙醇 (占总热量 36% )
液体食物 4周 ,按 1 mg /kg iv LPS后 , 8 h尾静脉取血测谷
丙转氨酶 ( ALT )、谷草转氨酶 ( AS T) ; 24 h摘取肝脏测丙二
醛 ( M DA)、甘油三酯 ( TG)、总胆固醇 ( TC)。 结果表明:枳
子水提取物显著抑制给予乙醇+ LPS引起的 ALT、 AST及
MDA、 TG、 TC升高。
5. 1. 2 加快乙醇代谢 [12 ]: 大鼠 ig给予枳 子水提取物 100
mg /kg (相当于生药 570 mg /kg ) , 1 h后大鼠 ig给予 50%乙
醇 ,剂量为 2 g /kg体重。 结果显示: 枳 子水提取物可显著
降低给予乙醇后 3, 6 h的血中乙醇浓度。
5. 1. 3 抑制乙醇诱导的肌松作用 [10 ]:枳 子中分得的二氢
黄酮 ( hovennitinsⅠ ,Ⅱ ,Ⅲ )对乙醇诱导的肌松作用有抑制
作用。
5. 2 保肝活性 [13]
中草药 Chinese Traditional and Herba l Drugs 2002年第 33卷第 9期 · 附 5·
收稿日期: 2001-09-07作者简介:嵇 扬 ( 1957-) ,女 ,医学硕士 ,副主任药师 ,现在解放军总后卫生部药检所药理室工作 ,从事药检药理工作 ,主要研究药品质量控制。
Tel: 010-66949079