甲基莲心碱抗肿瘤药理作用及其分子机制研究进展(1)
摘 要 目的：了解甲基莲心碱(Nef)抗肿瘤的药理作用及其分子机制研究进展，为该生物碱的进一步开发利用提供依据。方法：以“甲基莲心碱”“肿瘤”“Neferine”“Anti-tumor”“Cancer”等中英文为关键词，在中国知网、万方数据、PubMed等数据库中组合查询发表于2000年-2018年9月的文献，对Nef抗肿瘤的药理作用及分子机制进行综述。结果：共检索到文献84篇，其中有效文献34篇。结果与结论：Nef是一种提取自莲子心的双苄基异喹啉类生物碱，具有多重抗肿瘤药理活性。Nef可通过诱导肿瘤细胞凋亡、阻滞肿瘤细胞周期、影响肿瘤细胞的自噬过程，从而抑制肿瘤细胞增殖；可通过提高肿瘤细胞对化疗药物的敏感性(如影响肿瘤细胞线粒体功能、抑制炎症相关信号通路、阻碍上皮间质性转化进程、协同抗肿瘤药物)、降低化疗药物(如阿霉素、顺铂等)的毒性起到减毒增效的作用。近年来，有关Nef的基础研究逐渐增多，但主要集中在体外分子机制研究，而基于体内实验的安全性评价及药理研究十分缺乏。多数研究关注于Nef在细胞水平内与炎症通路、自噬过程、氧化应激反应的关系，但对引起这类反应的上游肿瘤相关靶点的研究仍有待深入开展。此外，Nef要从基础研究到临床应用仍有相当的距离，如何优化药物剂型、提高有效成分生物利用度，是今后亟需解决的问题。
关键词 甲基莲心碱；抗肿瘤；药理作用；分子机制；自噬；凋亡；氧化应激；炎症通路；减毒增效
天然植物来源药物的抗肿瘤作用一直备受关注。莲(Nelumbo nucifera Gaertn)是睡莲科莲属植物，是一种重要的药食同源植物。莲子心是莲成熟果实中的干燥幼叶及胚根，含有莲心碱、甲基莲心碱、去甲基衡州乌药碱、荷叶碱、牛角花碱、莲子碱等多种生物碱[1]。莲子心味苦，性寒，无毒，入心、肾经，具有清心安神、交通心肾、涩精止血之功效，常用于治疗热入心包、心肾不交、失眠遗精、血热吐血等病症[2]。除此之外，莲子心在中医肿瘤治疗中也有重要的地位。
中医肿瘤学认为，癌症的发生、发展与中医“心”“肾”功能失调密切相关。《景岳全书》中指出：心为君火，肾为相火，心有所动，肾必应之。若君相之火失司、水火未济，易引起体内环境失衡，可能导致癌毒的滋生与转移。当肿瘤患者出现热扰心神证时，可应用莲子心清心安神、助血运、交通心肾，有助于稳定内环境，避免癌毒来复[3]。
莲子心的主要有效成分是生物碱类，其中甲基莲心碱(Neferine，Nef)属于其主要成分双苄基异喹啉类生物碱(Nef结构式见图1)。Nef具有多种药理作用，包括抗氧化、抗炎[4]、抗抑郁[5]、抗药物性肺/肝纤维化[6]、降压、抗心律失常、抗血小板聚集、松弛血管平滑肌[7]、增加胰岛素敏感性[8]、保护内皮细胞[9]、抗人类免疫缺陷病毒(HIV)[10]等。近年来研究发现，Nef具有抑制肿瘤细胞增殖、提高化疗敏感性、降低肿瘤治疗毒性等作用，在肿瘤治疗方面具有良好的应用前景，逐渐引起研究者的关注。笔者以“甲基莲心碱”“肿瘤”“Neferine”“Anti-tumor”“Cancer”等中英文为关键词，在中国知网、万方数据库、PubMed等数据库中组合查询发表于2000年-2018年9月的文献。结果，共检索到文献84篇，其中有效文献34篇。本文对Nef抗肿瘤药理作用及其分子机制进行综述，为该生物碱的进一步开发利用提供依据。
[图1 Nef结构式]
1 抑制肿瘤细胞增殖
1.1 诱导肿瘤细胞凋亡
细胞凋亡是为了维持内环境稳定、由基因控制的细胞自主的程序性死亡，而肿瘤细胞往往具有抑制凋亡作用、异常增殖的特点。Poornima P等[11]研究发现，Nef可通过影响凋亡相关蛋白表达等机制诱导肝癌细胞凋亡，从而抑制肿瘤细胞增殖。研究者采用Nef处理肝癌细胞HepG2后，细胞表现出胞内活性氧(ROS)积累、谷胱甘肽含量降低的现象；而在Nef诱导的细胞凋亡过程中，线粒体转运蛋白减少，钙离子(Ca2+)含量增加，同时凋亡蛋白如Bcl-2相关X蛋白(Bax)、B细胞淋巴瘤/白血病-2蛋白(Bcl-2)/Bcl-xl相关死亡促进蛋白(Bad)、解离形式的Caspase-3、Caspase-9和聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)水平升高，而抗凋亡蛋白Bcl-2表达水平降低。该研究结果表明，Nef可诱导线粒体产生ROS，进而导致HepG2细胞发生Caspase依赖的细胞凋亡；此外，Nef可使HepG2细胞内肿瘤坏死因子α(TNF-α)、p38丝裂原活化蛋白激酶与细胞外调节蛋白激酶(Erk1/2)表达上调，这些变化与ROS介导的凋亡过程有关。Yoon JS等[12]通过体外试验发现，采用15～30 μmol/L的Nef作用24 h后，可引起肝癌细胞Hep3B发生明显的剂量依赖性细胞凋亡，而對肝脏正常细胞HCC Sk-Hep1或THLE-3则无明显毒性。该研究还发现，Nef可激活Hep3B细胞中Bcl-2家族蛋白，如Bcl-2相互作用介质蛋白(Bim)、BH3结构域凋亡诱导蛋白(Bid)、Bax、Bcl-2拮抗蛋白(Bak)、p53上调凋亡调节因子(Puma)，表明细胞发生了线粒体膜电位变化诱导的凋亡过程，继而激活了Caspases凋亡信号因子(Caspase-3、Caspase-6、Caspase-7、Caspase-8及PARP)表达上调；同时，Nef作用后细胞中免疫球蛋白重链结合蛋白(Bip)、钙联结蛋白(Calnexin)、蛋白质二硫键异构酶(PDI)、钙蛋白酶2(Calpain-2)及Caspase-12蛋白水平表达也明显升高，表明死亡受体介导的外源性凋亡通路参与了内质网应激诱导的细胞凋亡。
Nef诱导肿瘤细胞凋亡的机制与氧化应激反应、线粒体功能变化、内质网应激密切相关，可能引起信号通路的级联放大效应，使凋亡与其他生理病理过程发生交互作用，共同导致肿瘤细胞内外环境的剧烈变化而引起其程序性死亡。, 百拇医药(李琦玮 张甘霖 孙旭 王笑民)
关键词 甲基莲心碱；抗肿瘤；药理作用；分子机制；自噬；凋亡；氧化应激；炎症通路；减毒增效
天然植物来源药物的抗肿瘤作用一直备受关注。莲(Nelumbo nucifera Gaertn)是睡莲科莲属植物，是一种重要的药食同源植物。莲子心是莲成熟果实中的干燥幼叶及胚根，含有莲心碱、甲基莲心碱、去甲基衡州乌药碱、荷叶碱、牛角花碱、莲子碱等多种生物碱[1]。莲子心味苦，性寒，无毒，入心、肾经，具有清心安神、交通心肾、涩精止血之功效，常用于治疗热入心包、心肾不交、失眠遗精、血热吐血等病症[2]。除此之外，莲子心在中医肿瘤治疗中也有重要的地位。
中医肿瘤学认为，癌症的发生、发展与中医“心”“肾”功能失调密切相关。《景岳全书》中指出：心为君火，肾为相火，心有所动，肾必应之。若君相之火失司、水火未济，易引起体内环境失衡，可能导致癌毒的滋生与转移。当肿瘤患者出现热扰心神证时，可应用莲子心清心安神、助血运、交通心肾，有助于稳定内环境，避免癌毒来复[3]。
莲子心的主要有效成分是生物碱类，其中甲基莲心碱(Neferine，Nef)属于其主要成分双苄基异喹啉类生物碱(Nef结构式见图1)。Nef具有多种药理作用，包括抗氧化、抗炎[4]、抗抑郁[5]、抗药物性肺/肝纤维化[6]、降压、抗心律失常、抗血小板聚集、松弛血管平滑肌[7]、增加胰岛素敏感性[8]、保护内皮细胞[9]、抗人类免疫缺陷病毒(HIV)[10]等。近年来研究发现，Nef具有抑制肿瘤细胞增殖、提高化疗敏感性、降低肿瘤治疗毒性等作用，在肿瘤治疗方面具有良好的应用前景，逐渐引起研究者的关注。笔者以“甲基莲心碱”“肿瘤”“Neferine”“Anti-tumor”“Cancer”等中英文为关键词，在中国知网、万方数据库、PubMed等数据库中组合查询发表于2000年-2018年9月的文献。结果，共检索到文献84篇，其中有效文献34篇。本文对Nef抗肿瘤药理作用及其分子机制进行综述，为该生物碱的进一步开发利用提供依据。
1 抑制肿瘤细胞增殖
1.1 诱导肿瘤细胞凋亡
细胞凋亡是为了维持内环境稳定、由基因控制的细胞自主的程序性死亡，而肿瘤细胞往往具有抑制凋亡作用、异常增殖的特点。Poornima P等[11]研究发现，Nef可通过影响凋亡相关蛋白表达等机制诱导肝癌细胞凋亡，从而抑制肿瘤细胞增殖。研究者采用Nef处理肝癌细胞HepG2后，细胞表现出胞内活性氧(ROS)积累、谷胱甘肽含量降低的现象；而在Nef诱导的细胞凋亡过程中，线粒体转运蛋白减少，钙离子(Ca2+)含量增加，同时凋亡蛋白如Bcl-2相关X蛋白(Bax)、B细胞淋巴瘤/白血病-2蛋白(Bcl-2)/Bcl-xl相关死亡促进蛋白(Bad)、解离形式的Caspase-3、Caspase-9和聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)水平升高，而抗凋亡蛋白Bcl-2表达水平降低。该研究结果表明，Nef可诱导线粒体产生ROS，进而导致HepG2细胞发生Caspase依赖的细胞凋亡；此外，Nef可使HepG2细胞内肿瘤坏死因子α(TNF-α)、p38丝裂原活化蛋白激酶与细胞外调节蛋白激酶(Erk1/2)表达上调，这些变化与ROS介导的凋亡过程有关。Yoon JS等[12]通过体外试验发现，采用15～30 μmol/L的Nef作用24 h后，可引起肝癌细胞Hep3B发生明显的剂量依赖性细胞凋亡，而對肝脏正常细胞HCC Sk-Hep1或THLE-3则无明显毒性。该研究还发现，Nef可激活Hep3B细胞中Bcl-2家族蛋白，如Bcl-2相互作用介质蛋白(Bim)、BH3结构域凋亡诱导蛋白(Bid)、Bax、Bcl-2拮抗蛋白(Bak)、p53上调凋亡调节因子(Puma)，表明细胞发生了线粒体膜电位变化诱导的凋亡过程，继而激活了Caspases凋亡信号因子(Caspase-3、Caspase-6、Caspase-7、Caspase-8及PARP)表达上调；同时，Nef作用后细胞中免疫球蛋白重链结合蛋白(Bip)、钙联结蛋白(Calnexin)、蛋白质二硫键异构酶(PDI)、钙蛋白酶2(Calpain-2)及Caspase-12蛋白水平表达也明显升高，表明死亡受体介导的外源性凋亡通路参与了内质网应激诱导的细胞凋亡。
Nef诱导肿瘤细胞凋亡的机制与氧化应激反应、线粒体功能变化、内质网应激密切相关，可能引起信号通路的级联放大效应，使凋亡与其他生理病理过程发生交互作用，共同导致肿瘤细胞内外环境的剧烈变化而引起其程序性死亡。, 百拇医药(李琦玮 张甘霖 孙旭 王笑民)