小檗碱抗肿瘤作用研究进展
【文献标识码】 A 【文章编号】 1680-6115(2004)06-0520-02
小檗碱(berberine，BR)又称黄连素，为毛茛科黄连属植物黄连、黄柏、三棵针等植物根茎中提取的主要成分，属异喹啉类生物碱。早在50～60年代已有其可抑制癌细胞对羟胺的利用，从而抑制嘌呤及核酸合成的报道 [1] 。但BR对S180细胞抑瘤作用在体内没有体外明显，其机制可能与BR在肠道吸收较差，或受血糖影响，难以被细胞吸收、摄取，体内较难达到对肿瘤细胞有直接作用的较高血药浓度等有关 [2] 。BR的这种药代药动学特点使目前临床应用效果暂不理想，但近年对其抗肿瘤作用的基础与机制研究结果仍充分显示出其具有较好的抗肿瘤作用与临床应用前景，有可能成为一种高效、低毒的抗肿瘤中药。
1 BR抗肿瘤作用的特点与机制
1.1 BR的构效关系 近年研究显示，BR的抗肿瘤作用存在构效关系，其去甲基化合物抗肿瘤活性极为明显。抗肿瘤药物靶—拓扑异构酶Ⅰ、Ⅱ与原小檗碱化合物之间的相互作用提示具有生物活性的原小檗碱化合物其结构与活性密切相关，季胺盐、多环以及环上取代基的种类和取代位置均可影响其与受体、酶和DNA之间的作用。内胺盐是抗肿瘤的活性结构，小檗红碱脂类在体内水解生成内胺盐，分子中带正电荷季胺N可集中于细胞表面，而带负电荷的酚离子则进入带正电荷肿瘤细胞内，发挥抗肿瘤作用 [3] 。有研究进一步表明，人结肠癌细胞DNA的Ⅱ-α异构酶可能就是原小檗碱对体外肿瘤细胞作用的靶位，BR通过使AMC5细胞的这种异构酶催化剂活性水平减少而发挥抗炎抗肿瘤作用 [4] 。
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1.2 BR对肿瘤细胞生长周期的影响 BR不仅可通过选择性抑制肿瘤细胞生长周期末B 1 ，不影响周期末A或E，导致CDC-2激酶活性的抑制，使肿瘤细胞停留在G 2 期 [5] ;而且盐酸BR还可以诱导肿瘤细胞分化，使癌株软琼脂集落能力下降，丧失其锚着独立性，延长成瘤潜伏期 [6] 。此外，BR还可通过抑制黄酶，抑制肿瘤细胞DNA产生损害作用，从而抑制肿瘤细胞呼吸，达到抗肿瘤作用;通过诱导巨噬细胞产生活性氧，同时产生巨噬细胞活化因子脂多糖，阻碍肿瘤细胞增殖，而且其作用时间与浓度呈依赖性 [2] 。
2 BR对人体肿瘤细胞抑制作用的研究
2.1 白血病 BR在体外有抑制白血病细胞HL-60的生长作用 [7] 。而特定剂量的BR不仅可抑制人白血病细胞中芳香胺N醋酸转移酶活性和2-氨基芴(AF)-DNA加合物的构成，而且浓度越高，其抑制作用越大，呈现剂量依赖性 [8] 。林青等的研究证实，BR对人白血病细胞(K562细胞)具有明显细胞毒作用和抑制生长作用，并随着BR作用时间延长和浓度增加，细胞增殖速度显著减慢 [9] 。
, 百拇医药
2.2 消化道肿瘤 消化道的强烈致癌化合物主要为亚硝胺，黄连素可通过其生物碱BR的广谱抗菌作用，降低消化道幽门螺杆菌的感染，使二乙基亚硝胺合成物生成明显减少 [10] ，从而发挥中医学的清热解毒、抗炎抗肿瘤的作用。盐酸BR还在一定程度上能促进胃癌细胞分化，降低胃癌细胞增殖分裂指数，诱导胃癌MGC-803细胞凋亡 [7] 。高剂量盐酸BR能诱导细胞分化，降低人胃癌株软琼脂集落形成能力，从而降低胃癌的恶性征 [6] 。BR通过使G 0 /G 1 阶段细胞聚集和S阶段的减少而抑制人食道癌细胞增殖 [11] ;通过对人结肠肿瘤细胞芳香胺N-醋酸转移酶和2-氨基芴-DNA活性的影响 [12] ，或对人结肠癌环氧化酶-2转录活性的抑制作用，而潜在地预防结肠肿瘤形成 [13] 。Lin等还发现BR能抵抗人或鼠肝细胞癌细胞转移表达 [14] 。
2.3 鼻咽癌 单味黄连不仅在杀伤鼻咽癌细胞株(HNE1)细胞时具有浓度依赖性及细胞毒作用特点，而且对HNE1细胞作用快，杀伤力强。用单味黄连治疗低分化人鼻咽癌上皮细胞株裸鼠移植瘤，不仅可抑制瘤细胞增殖速度，同时还可抑制其成瘤能力 [15] 。
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2.4 恶病质 BR应用于治疗肿瘤所致恶病质，主要与其抑制IL-6的分泌有关 [14] 。补充黄连素后，其主要成分BR可剂量依赖性地抑制IL-6mRNA表达，使小鼠肿瘤组织的血浆葡萄糖水平无明显下降，肌肉和脂肪组织的消耗不明显，从而减缓了体重的下降。
综上所述，BR可通过多种机制对肿瘤细胞的生长、繁殖产生抑制作用，并促进肿瘤细胞的凋亡，以发挥抗肿瘤作用。BR对人体肿瘤细胞体外抑制作用的满意研究结果，为我们临床开发应用提供了有力的佐证，展现了良好的前景。如今后能加强其化学结构特点、药代药动学、制剂与投药方法或途径等临床方面的研究，相信在不远的将来，黄连素可能会成为一种高效、低毒的抗肿瘤药物。
参考文献
1 王裕生，邓文龙，薛春生.中药药理与应用.第二版.北京:人民卫生出版社，1995，1011.
, 百拇医药 2 黄林清，徐传福，周进文，等.小檗碱抗肿瘤作用实验研究.中国药理学通报，1997，13(2):189.
3 林云，张灿，华维一.原小檗碱类化合物的构效关系研究进展.药学进展，2002，26(2):76-80.
4 Kang MR，Chung IK.Down-regulation of DNA topoisomerse Iialpha in human colorectal carcinoma cells resistant to a protoberberine alkaloid，berberrubine.Molpharmacol，2002，61(4):879-884.
5 Li XK，Motwani M，Tong W，et al.Huanglian，A Chinese herbal extract，inhibits cell growth by suppressing the expression of cyclin B1and inˉhibiting CDC2kinase activity in human cancer cells.Mol Pharmacol，2000，58(6):1287-1293.
, 百拇医药
6 马伟，王建华，陈蔚文，等.盐酸小檗碱促进胃癌细胞高分化的作用.中药新药与临床药理，1998，9(2):90-91.
7 潭宇蕙，陈冠林，郭淑杰，等.小檗碱对人胃癌MGC-803细胞生长抑制及诱导凋亡的作用.中国药理学通报，2001，17(1):40-43.
8 Chung JG，Chen GW，Hung CF，et al.Effect of berberine on arylamine N-acetyltransferaseactivity and2-aminofluorene-DNA adduct formaˉtion in human leukemiacells.Am J Chin Med，2000，28(2):227-238.
9 林青.小檗碱对K562细胞生长的抑制作用.福建医学院学报，1996，(4):309.
, 百拇医药
10 陈蔚文，叶富强，李茹柳，等.黄连丁香提取物在模型胃液酸性条件下对亚硝胺生成影响.广州中医药大学学报，1997，14(4):258-260.
11 Iizuka N，Miyamoto K，Okita K，et al.Inhibitory effect of Coptidis Rhiˉzoma and berberine on the proliferation of human esophageal cancer cell lines.Cancer Lett，2000，148(1):19-25.
12 Lin JG，Chung JG，Wu LT，et al.Effects of berberine on arylamine N-acetyltransferase activity in human colon tumor cells.Am J CHin Med， 1999，27(2):265-275.
, 百拇医药
13 Fukuda K，Hibiya Y，Mutoh M，et al.Inhibition by berberine of cyˉclooxygenase-2transcriptional activity in human colon cancer cells.J Ethnopharmacol，1999，66(2):227-233.
14 Lin H，Liu TY，Lui WY，et al.Up-regulation of multidrug resistance transporter expression by berberine in human and murine hepatoma cells.Cancer，1999，85(9):1937-1942.
15 田道发，於南平，唐发清，等.几组中药方抑制鼻咽癌和宫颈癌裸鼠移植瘤的疗效观察.湖南中医学院学报，1995，15(2):52-54.
作者单位:510602广州解放军第458医院内一科
(收稿日期:2004-02-23)
(编辑元 红), 百拇医药
小檗碱(berberine，BR)又称黄连素，为毛茛科黄连属植物黄连、黄柏、三棵针等植物根茎中提取的主要成分，属异喹啉类生物碱。早在50～60年代已有其可抑制癌细胞对羟胺的利用，从而抑制嘌呤及核酸合成的报道 [1] 。但BR对S180细胞抑瘤作用在体内没有体外明显，其机制可能与BR在肠道吸收较差，或受血糖影响，难以被细胞吸收、摄取，体内较难达到对肿瘤细胞有直接作用的较高血药浓度等有关 [2] 。BR的这种药代药动学特点使目前临床应用效果暂不理想，但近年对其抗肿瘤作用的基础与机制研究结果仍充分显示出其具有较好的抗肿瘤作用与临床应用前景，有可能成为一种高效、低毒的抗肿瘤中药。
1 BR抗肿瘤作用的特点与机制
1.1 BR的构效关系 近年研究显示，BR的抗肿瘤作用存在构效关系，其去甲基化合物抗肿瘤活性极为明显。抗肿瘤药物靶—拓扑异构酶Ⅰ、Ⅱ与原小檗碱化合物之间的相互作用提示具有生物活性的原小檗碱化合物其结构与活性密切相关，季胺盐、多环以及环上取代基的种类和取代位置均可影响其与受体、酶和DNA之间的作用。内胺盐是抗肿瘤的活性结构，小檗红碱脂类在体内水解生成内胺盐，分子中带正电荷季胺N可集中于细胞表面，而带负电荷的酚离子则进入带正电荷肿瘤细胞内，发挥抗肿瘤作用 [3] 。有研究进一步表明，人结肠癌细胞DNA的Ⅱ-α异构酶可能就是原小檗碱对体外肿瘤细胞作用的靶位，BR通过使AMC5细胞的这种异构酶催化剂活性水平减少而发挥抗炎抗肿瘤作用 [4] 。
, http://www.100md.com
1.2 BR对肿瘤细胞生长周期的影响 BR不仅可通过选择性抑制肿瘤细胞生长周期末B 1 ，不影响周期末A或E，导致CDC-2激酶活性的抑制，使肿瘤细胞停留在G 2 期 [5] ;而且盐酸BR还可以诱导肿瘤细胞分化，使癌株软琼脂集落能力下降，丧失其锚着独立性，延长成瘤潜伏期 [6] 。此外，BR还可通过抑制黄酶，抑制肿瘤细胞DNA产生损害作用，从而抑制肿瘤细胞呼吸，达到抗肿瘤作用;通过诱导巨噬细胞产生活性氧，同时产生巨噬细胞活化因子脂多糖，阻碍肿瘤细胞增殖，而且其作用时间与浓度呈依赖性 [2] 。
2 BR对人体肿瘤细胞抑制作用的研究
2.1 白血病 BR在体外有抑制白血病细胞HL-60的生长作用 [7] 。而特定剂量的BR不仅可抑制人白血病细胞中芳香胺N醋酸转移酶活性和2-氨基芴(AF)-DNA加合物的构成，而且浓度越高，其抑制作用越大，呈现剂量依赖性 [8] 。林青等的研究证实，BR对人白血病细胞(K562细胞)具有明显细胞毒作用和抑制生长作用，并随着BR作用时间延长和浓度增加，细胞增殖速度显著减慢 [9] 。
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2.2 消化道肿瘤 消化道的强烈致癌化合物主要为亚硝胺，黄连素可通过其生物碱BR的广谱抗菌作用，降低消化道幽门螺杆菌的感染，使二乙基亚硝胺合成物生成明显减少 [10] ，从而发挥中医学的清热解毒、抗炎抗肿瘤的作用。盐酸BR还在一定程度上能促进胃癌细胞分化，降低胃癌细胞增殖分裂指数，诱导胃癌MGC-803细胞凋亡 [7] 。高剂量盐酸BR能诱导细胞分化，降低人胃癌株软琼脂集落形成能力，从而降低胃癌的恶性征 [6] 。BR通过使G 0 /G 1 阶段细胞聚集和S阶段的减少而抑制人食道癌细胞增殖 [11] ;通过对人结肠肿瘤细胞芳香胺N-醋酸转移酶和2-氨基芴-DNA活性的影响 [12] ，或对人结肠癌环氧化酶-2转录活性的抑制作用，而潜在地预防结肠肿瘤形成 [13] 。Lin等还发现BR能抵抗人或鼠肝细胞癌细胞转移表达 [14] 。
2.3 鼻咽癌 单味黄连不仅在杀伤鼻咽癌细胞株(HNE1)细胞时具有浓度依赖性及细胞毒作用特点，而且对HNE1细胞作用快，杀伤力强。用单味黄连治疗低分化人鼻咽癌上皮细胞株裸鼠移植瘤，不仅可抑制瘤细胞增殖速度，同时还可抑制其成瘤能力 [15] 。
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2.4 恶病质 BR应用于治疗肿瘤所致恶病质，主要与其抑制IL-6的分泌有关 [14] 。补充黄连素后，其主要成分BR可剂量依赖性地抑制IL-6mRNA表达，使小鼠肿瘤组织的血浆葡萄糖水平无明显下降，肌肉和脂肪组织的消耗不明显，从而减缓了体重的下降。
综上所述，BR可通过多种机制对肿瘤细胞的生长、繁殖产生抑制作用，并促进肿瘤细胞的凋亡，以发挥抗肿瘤作用。BR对人体肿瘤细胞体外抑制作用的满意研究结果，为我们临床开发应用提供了有力的佐证，展现了良好的前景。如今后能加强其化学结构特点、药代药动学、制剂与投药方法或途径等临床方面的研究，相信在不远的将来，黄连素可能会成为一种高效、低毒的抗肿瘤药物。
参考文献
1 王裕生，邓文龙，薛春生.中药药理与应用.第二版.北京:人民卫生出版社，1995，1011.
, 百拇医药 2 黄林清，徐传福，周进文，等.小檗碱抗肿瘤作用实验研究.中国药理学通报，1997，13(2):189.
3 林云，张灿，华维一.原小檗碱类化合物的构效关系研究进展.药学进展，2002，26(2):76-80.
4 Kang MR，Chung IK.Down-regulation of DNA topoisomerse Iialpha in human colorectal carcinoma cells resistant to a protoberberine alkaloid，berberrubine.Molpharmacol，2002，61(4):879-884.
5 Li XK，Motwani M，Tong W，et al.Huanglian，A Chinese herbal extract，inhibits cell growth by suppressing the expression of cyclin B1and inˉhibiting CDC2kinase activity in human cancer cells.Mol Pharmacol，2000，58(6):1287-1293.
, 百拇医药
6 马伟，王建华，陈蔚文，等.盐酸小檗碱促进胃癌细胞高分化的作用.中药新药与临床药理，1998，9(2):90-91.
7 潭宇蕙，陈冠林，郭淑杰，等.小檗碱对人胃癌MGC-803细胞生长抑制及诱导凋亡的作用.中国药理学通报，2001，17(1):40-43.
8 Chung JG，Chen GW，Hung CF，et al.Effect of berberine on arylamine N-acetyltransferaseactivity and2-aminofluorene-DNA adduct formaˉtion in human leukemiacells.Am J Chin Med，2000，28(2):227-238.
9 林青.小檗碱对K562细胞生长的抑制作用.福建医学院学报，1996，(4):309.
, 百拇医药
10 陈蔚文，叶富强，李茹柳，等.黄连丁香提取物在模型胃液酸性条件下对亚硝胺生成影响.广州中医药大学学报，1997，14(4):258-260.
11 Iizuka N，Miyamoto K，Okita K，et al.Inhibitory effect of Coptidis Rhiˉzoma and berberine on the proliferation of human esophageal cancer cell lines.Cancer Lett，2000，148(1):19-25.
12 Lin JG，Chung JG，Wu LT，et al.Effects of berberine on arylamine N-acetyltransferase activity in human colon tumor cells.Am J CHin Med， 1999，27(2):265-275.
, 百拇医药
13 Fukuda K，Hibiya Y，Mutoh M，et al.Inhibition by berberine of cyˉclooxygenase-2transcriptional activity in human colon cancer cells.J Ethnopharmacol，1999，66(2):227-233.
14 Lin H，Liu TY，Lui WY，et al.Up-regulation of multidrug resistance transporter expression by berberine in human and murine hepatoma cells.Cancer，1999，85(9):1937-1942.
15 田道发，於南平，唐发清，等.几组中药方抑制鼻咽癌和宫颈癌裸鼠移植瘤的疗效观察.湖南中医学院学报，1995，15(2):52-54.
作者单位:510602广州解放军第458医院内一科
(收稿日期:2004-02-23)
(编辑元 红), 百拇医药