舒遵华，王慧林，刘扬扬，杨 明，王珊珊，来庆娟，熊 壮*

（1.长春中医药大学附属医院，长春 130021；2.长春中医药大学，长春 130117）

大黄素是蓼科植物大黄、砂仁等中草药的有效成分之一，现代药理研究发现大黄素具有抗炎、抗菌、抗肿瘤、抗氧化、轻度泻下、保肝等多种生物学活性[1-3]。多项体内外研究均已证实，大黄素治疗肝癌效果显著，且作用于细胞的途径多样，现对大黄素抗肝癌治疗的研究现状综述如下。

1 抑制肝癌细胞增殖

大黄素能抑制肝癌细胞增殖。李凯明等[4]对肝癌HepG2 细胞进行动物体内外研究，通过流式细胞术结合羟基荧光素二醋酸盐琥珀酰亚胺脂标记发现，经大黄素-8-O-β-D-葡萄糖苷体（EG）作用后的第2 代HepG2 细胞，荧光强度比第1 代明显减弱，证明了EG 能够抑制HepG2 细胞分裂。王昕雯等[5]用大黄素体外作用肝癌SMMC7721 细胞发现癌细胞活力及生长状态与大黄素作用时间呈负相关，通过流式细胞仪测得大黄素作用后的癌细胞主要处于细胞间期，即G0/G1 期，控制细胞进入分裂期可能是大黄素抑制细胞增殖的主要手段。

2 促进肝癌细胞凋亡

2.1 改变线粒体膜通透性促进凋亡 内源性活性氧（reactive oxygen species,ROS）产生和代谢的主要场所是线粒体，一般情况下处于动态平衡状态，当ROS 产生过量时，反过来就会作用于线粒体，使线粒体受损，尤其是线粒体DNA[6]，导致线粒体膜电位下降，细胞通透性改变，内环境稳态受到破坏，细胞发生凋亡。熊思敏等[7]体外细胞实验观察到大黄素能够促使肝癌HepG2细胞凋亡，其主要机制是线粒体膜通透性改变。

2.2 多途径串话促进凋亡 线粒体细胞色素（Cyt C）是线粒体电子传递链的重要组成部分，位于线粒体内膜，当线粒体遭到破坏时，Cyt C 流入细胞浆，参与胞浆内的某些非正常反应，最终诱导细胞凋亡。线粒体凋亡蛋白（Smac）同样位于线粒体内膜，其主要作用是在凋亡启动后，促进凋亡反应的力度和强度，使细胞顺利凋亡。杨阿莉等[8]利用肝癌SMMC-7721 细胞进行体外研究，证实大黄素通过促进Cyt C 和Smac mRNA 的表达，诱导细胞凋亡，同时还发现大黄素诱导细胞凋亡也可能是通过内质网、死亡受体及线粒体[9]等串话途径实现，一般情况下，凋亡刺激信号通过激活三种通路中的一种来完成细胞的凋亡，但在某些特定条件下，这三种通路可通过相互联系而同时启动，此时即是串话，在这个过程中线粒体是信号传导分子的靶点，Cyt C 和Smac 则是实现细胞凋亡的重要元素。

2.3 促使凋亡诱导因子、核酸内切酶G 表达促进凋亡 凋亡诱导因子（apoptosis inducing factor,AIF）具有促凋亡性质，结合于线粒体膜间隙，含有包括细胞核和线粒体在内的定位信号序列。核酸内切酶G（endonuclease,EndoG）是一种线粒体核酸酶，与AIF一样，也存在于线粒体膜间隙[10]，当线粒体通透性改变时，这两种物质流入细胞质，再转移到细胞核，切割细胞核染色质，使DNA 片段化，最终导致细胞凋亡。李密等[10]发现大黄素诱导肝癌细胞发生凋亡的主要机制是促使AIF、EndoG的表达，启动非Caspase依赖途径。

2.4 通过内质网应激促进凋亡 研究证实大黄素通过启动Caspase 依赖途径来发挥促凋亡作用[11]，如内质网应激等。内质网应激是指内质网腔内蛋白的错误折叠与未折叠蛋白聚集以及钙离子平衡失调等，可激活细胞内多条信号通路，最终引起细胞适应、损伤和凋亡等[12]，目前认为引起内质网应激的情况复杂多样，当应激过强时，细胞的保护机制与外邪无法相抗衡，就会引起细胞的损害，造成细胞凋亡。

2.5 诱导自噬促进凋亡 在应对内外环境的变化时，细胞会启动自我保护机制，比如自噬等。自噬是细胞通过自身溶酶体来实现自我消化的过程。党中峰等[13]的另一项研究发现，通过大黄素作用的肝癌HepG2细胞，自身产生了大量的自噬泡，进一步的研究证实，大黄素通过提高自噬标记蛋白LC3-II 的表达诱导细胞产生自噬现象，这也进一步提高了大黄素的促凋亡作用。

2.6 调控经典信号通路促进凋亡 P13K 是一种胞内磷脂酰肌醇激酶，AKT 是信号蛋白，两者被激活后能调节肝癌细胞的增殖、分化和凋亡等。倪华等[14]证实大黄素呈时间和浓度相关性的表现出对肝癌Hep3b 细胞的抑制和促凋亡作用，PI3K/AKT 信号转导通路受到大黄素调控是发生这种现象的主要机制。王昕雯等[5]体外实验发现大黄素能促使肝癌SMMC7721 细胞凋亡，用逆转录-聚合酶链反应（Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction,RT-PCR）试验检测到Bax 基因表达增加，Bcl-2 基因表达降低，认为上调Bax 基因，下调Bcl-2 基因是大黄素作用于SMMC-7721 的主要机制。Bal 家族对于细胞的凋亡发挥着重要作用，一方面Bax 等能促进细胞死亡发生，另一方面Bal-2 等又能抑制细胞的凋亡[15-16]。

3 抑制肝癌细胞迁移及侵袭能力

3.1 抑制细胞上皮间质转化能抑制肝癌细胞的迁移与侵袭 高俊霞等[17]用大黄素体外作用于肝癌HepG2细胞，通过相关实验测得一定范围内细胞的迁移和侵袭能力随着大黄素浓度的增加逐渐减弱。肝癌细胞迁移、侵袭主要依赖上皮—间质（Epithelial-mesenchymal transition,EMT）转化，E-cadherin 是位于上皮细胞膜外的跨膜糖蛋白，与胞浆中的某些物质形成复合体后，一端与细胞膜相连，另一端则与肌动蛋白细胞骨架相连，这种结构增加了细胞间的黏附性，减弱了细胞的迁移与侵袭能力。

3.2 抑制基质金属蛋白酶（MMPs）的表达能抑制细胞的迁移和侵袭 徐贤绸等[18]在实验模型中观察到大黄素作用于胰腺癌肝转移细胞时，抑制了肝癌细胞的迁移和侵袭，基质金属蛋白酶-2（MMP-2）和基质金属蛋白酶-9（MMP-9）的表达受到抑制可能是大黄素作用的主要机制。基质金属蛋白酶MMPs 是由癌细胞产生的，目的是通过降解细胞外基质达到细胞向深处浸润和转移的效果，因此通过测定这两种蛋白的含量能够判断细胞迁移和侵袭的能力及程度。

4 抑制肿瘤微环境中新生血管的生成

恶性肿瘤组织在分裂增殖过程中需要大量的氧及营养物质来供给能量，当分裂过快时，局部就会出现氧匮乏，新生血管形成的一个重要条件就是缺氧，细胞适应缺氧条件的一个关键因素就是缺氧诱导因子-1（hypoxia inducible factor-1,HIF-1α）的生成，因此HIF-1α 的高表达能够诱导新生血管形成[19-21]。高俊霞等[22]证实了大黄素可能通过抑制HIF-1α mRNA 的表达，从而降低VEGF mRNA 的表达来抑制HepG2 细胞新生血管的形成，其机制即为上述缺氧诱导机制。

5 小结

大黄素治疗肝癌效果显著且作用途径多样，如线粒体、内质网及死亡受体等信号传导途径。多条通路对肝癌细胞增殖的抑制，细胞凋亡数量的增加、细胞迁移及侵袭能力的减弱以及新生血管生成的减少等都有很好的作用。目前，对于肝癌肿瘤微环境，大黄素是否起作用研究较少，有待进一步深入探究。另一个方面，大黄素与化学药物联合应用的相关文献表明，化学药物与大黄素联用后，能够明显抑制细胞增殖，促进细胞凋亡，将是未来治疗模式之一，但具体作用机制尚未探明。综上，大黄素的相关研究仍停留在细胞和动物实验水平，全面而深入的研究大黄素抗肝癌作用机制，并评估其安全性，为临床验证做好基础将可能是未来趋势。