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    冬凌草——抗癌常用中药

    发布时间:2024-08-14 阅读数:2866

    一、概述

    冬凌草为唇形科香茶菜属多年生植物碎米桠_Rabdosia rubescens_(Henmsl. )Hara的地上部分。味苦,性微寒,具清热解毒、消炎止痛及抗肿瘤之功效。临床报道其水及醇提取物对贲门瘤、肝癌、乳腺癌有一定疗效。该植物最早记载于明代朱橚所著《救荒本草》中。书中附以说明:“生田野中,茎方、容面四棱、开粉紫花,叶味苦”,之后历代本草未见收载。直至1972年首先发现在河南省济源市的太行、王屋山区,当地民间以泡茶、煮水的形式服用冬凌草,用于治疗咽喉肿疼、食管癌等,已有50余年历史,由于疗效显著引起了河南省医药行业科研人员的高度重视。河南医学科学研究所张覃沐与王瑞林教授合作对冬凌草进行了植物分类学研究,经鉴定该植物为唇形科香茶菜属碎米_Rabdosia rubescens_(Hemsl.)Hara。1975年出版的《全国中草药汇编》将冬凌草收载,《中华人民共和国药典》(1977年版)也将其收载。1991年我国卫生部部颁《中药材标准》将其地上部分作为中药材。

    冬凌草主要分布于我国河南、山西、陕西、贵州等地,主产于太行山区。由于疗效显著,冬凌草受到了广大医药工作者的重视与深入研究。对冬凌草的化学成分、药理作用及临床疗效研究发现冬凌草中的主要抗癌、抗菌活性成分为二萜类化合物(冬凌草甲素、冬凌草乙素)和多酚类化合物迷迭香酸等。随着冬凌草经济、药用价值的不断发现与认识,冬凌草逐渐成为临床常用药材并且以冬凌草为主要原料的中成药种类越来越多,对冬凌草的研究报道也逐渐增多,多集中于化学成分的分离鉴定、药理作用、栽培技术、采收加工、遗传多样性、生物技术及不同地区冬凌草质量差异等方面。除药用价值外,农林科技人员发现冬凌草是开发山区治理水土流失的很好的水土保持植物,这些研究极大程度上完善了对冬凌草的认识。

    二、药理作用

    1、抗菌消炎

    冬凌草对金黄色葡萄球菌、肺炎双球菌、乙型链球菌均有小剂量抑菌,大剂量杀菌作用,其中肺炎双球菌对之最敏感。另外,冬凌草醇提物对大鼠棉球肉芽肿有抑制作用,对小鼠有镇痛作用。李高申等对抗菌活性较强的冬凌草乙酸乙酯部位进行活性成分分离,利用纸片扩散法(K-B法)筛选抗菌活性成分,结果显示,冬凌草甲素对金黄色葡萄球菌(SA)、耐甲氧西林葡萄球菌(MRSA)、β-内酰胺酶阳性的金黄色葡萄球菌(ESBLs-SA)均有一定的抗菌活性,阿魏酸对SA和MRSA有一定的抗菌活性,水杨酸仅对SA有抗菌活性。宋发军等对产自巴东的冬凌草鲜叶的水提物进行了抗菌活性研究,以平板菌落计数法进行了抑菌实验,研究结果表明:巴东冬凌草鲜叶的水提物具有广谱的抗菌活性,对革兰阳性菌和革兰阴性菌均有抑制作用,且对枯草芽孢杆菌和铜绿假单胞菌具有杀灭作用。陈姗等对冬凌草各部位的抗菌活性进行比较研究,发现冬凌草氯仿部位抗菌活性最强,其对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、苏云杆菌及耐甲氧西林金黄色葡萄球菌均有明显的抗菌活性;此外,课题组以二甲基硅油、液体石蜡、青刺果油、甘油等作为辅料制备含药5%的冬凌草局部抗菌外用霜剂,选用豚鼠进行该霜剂的急性皮肤刺激性实验及局部抗感染实验,结果发现,该霜剂安全无刺激且有较好的局部抗感染效果。

    2、抗肿瘤作用

    (1)对肿瘤细胞的影响

    季宇彬等研究了冬凌草甲素注射剂对人胃癌SGC-7901细胞生长的抑制及凋亡诱导作用,并通过检测细胞Ca2+研究冬凌草甲素注射剂诱导SGC-7901细胞凋亡的作用机制。以上结果表明冬凌草甲素注射剂通过升高SGC-7901细胞Ca2+诱导细胞凋亡的发生。冬凌草甲素对人肝癌BEL-7402细胞株杀伤作用:采用体外培养法试验,结果表明冬凌草甲素对BEL-7402有一定杀伤作用,其TCD50为4μg,而五氟尿嘧啶的TCD50为8μg,从生长曲线看、冬凌草甲素的即时作用较强,五氟尿嘧啶的后作用较强。为了探讨冬凌草甲素在肝癌中的治疗作用及其作用机制,张俊峰等以人肝癌细胞株BEL-7402细胞为研究对象,探讨冬凌草甲素对BEL-7402细胞的生长抑制及诱导凋亡机制、研究结果发现,冬凌草甲素能抑制BEL-7402细胞的生长及诱导细胞发生凋亡,降低端粒酶hTERTmRNA的表达水平及端粒酶活性可能是其重要作用机制之一;研究还发现冬凌草甲素能通过降低Bc1-2蛋白表达和上调Bax蛋白诱导细胞发生凋亡,抑制BEL-7402细胞的生长。崔侨等的研究首次提出冬凌草甲素诱导人宫颈癌HeLa细胞发生的自噬与凋亡是相互拮抗的,研究发现,冬凌草甲素激活了促凋亡蛋白Bax,促进了细胞色素c的释放,并且抑制了抗凋亡蛋白Bc1-2和SIRT-1的表达,研究结果表明自噬可以保护HeLa细胞免受冬凌草甲素诱导的凋亡的损害,是一种细胞的保护机制。冬凌草甲素诱导的自噬通过影响SIRT-1和线粒体途径蛋白的表达下调凋亡。张涛等研究了冬凌草甲素(ORI)对人乳腺癌MCF-7细胞周期阻滞信号转导途径和细胞凋亡信号转导途径的调控以及ORI诱导乳腺癌裸鼠移植瘤细胞凋亡的作用,研究结果表明:冬凌草甲素体外抗乳腺癌机制主要与引起细胞DNA损伤、诱导细胞周期阻滞从而抑制细胞增殖以及通过线粒体和死亡受体途径诱导细胞凋亡实现。ORI体内抗乳腺癌机制主要通过诱导细胞凋亡实现,且体内试验证实:ORI无明显的毒副作用。车宪平等以C57BL/6小鼠原位膀胱肿瘤模型为研究对象、探讨冬凌草甲素(ORI)和冬凌草多糖(RRP)膀胱灌注治疗C57BL/6小鼠膀胱肿瘤的疗效及机制,研究结果表明ORI、RRP具有明显的抗C57BL/6小鼠膀胱肿瘤作用,其作用机制可能与诱发肿瘤细胞凋亡有关,且对C57BL/6小鼠全身重要器官未见明显影响。王一飞等采用体、内外抑制实验对冬凌草多糖的抗肿瘤活性进行了研究,研究结果表明冬凌草多糖对肿瘤细胞具有抑制作用,其抑瘤活性可能与其免疫增强作用有关。刘明月等研究了冬凌草甲素对人结肠HCT-8细胞株的抑制生长及诱导凋亡的作用,研究结果表明冬凌草甲素对人结肠癌细胞株HCT-8的生长具有明显的生长抑制作用,且在一定浓度范围内存在量效依赖关系,其作用机制可能与冬凌草甲素可将结肠癌HCT-8细胞阻滞于G2/M期,且可通过caspase途径诱导凋亡有关。柳悄然等研究了冬凌草甲素对人肺癌NCI-H460细胞侵袭和迁移的影响,结果表明冬凌草甲素能抑制NCI-H460肺癌细胞的侵袭和迁移,其作用与下调基质金属蛋白酶2(matrix metalloproteinase2,MMP-2)和金属蛋白酶9(MMP-9)表达有关。尹波等应用C6大鼠脑胶质瘤细胞株建立了该肿瘤BALB/C裸鼠异种移植模型,探讨冬凌草甲素对C6大鼠脑胶质瘤裸鼠异种移植模型的抗肿瘤疗效,研究结果表明冬凌草甲素对大鼠C6脑胶质瘤的增殖具有一定的抑制效果。

    (2)对小鼠白血病L2和小鼠S细胞动力学的影响

    采用显微光度术和放射自显影相结合的方法,试验发现,冬凌草甲素可诱导G,+M期细胞堆积、此时两种细胞的MI为对照组的2~3倍。IKEZO等研究发现,冬凌草甲素可抑制成人T细胞白血病细胞株MT-1、急性T淋巴细胞白血病细胞株Jurkat细胞和多发性骨髓瘤细胞株RPM18226细胞的生长,日时间依赖性诱导MT-1细胞凋亡。刘加军等以不同质量浓度(8、16、24和32umolL)的冬凌草甲素作用于体外培养的白血病NB4细胞,结果发现冬凌草甲素(16mmoL以上浓度)对白血病NB4细胞具有显著的增殖抑制及诱导凋亡作用,并且呈现出一定的时间一效应和剂量-效应关系,其机制为冬凌草甲素能够通过激活caspase-3的表达从而诱导NB4细胞发生凋亡。张俊峰等以急性早幼粒细胞性白血病(APL)患者的骨髓原代细胞为研究对象,观察冬凌草甲素对原代APL白血病细胞的生长抑制及其诱导凋亡作用,结果显示冬凌草甲素对原代培养的APL白血病细胞具有明显的生长抑制及诱导凋亡作用,这些作用与冬凌草甲素对其他急性白血病细胞株如NB4细胞的作用基本相似。郭勇等观察经冬凌草甲素处理后的急性单核细胞白血病THP-1细胞发现,冬凌草甲素抑制THP-1细胞增殖的作用呈浓度及时间依赖性,且可诱导细胞凋亡。冬凌草甲素处理72小时后,通过形态学观察及流式细胞术检测发现冬凌草甲素能明显诱导THP-1细胞凋亡,具有明显的抗白血病效应。其机制为冬凌草甲素是一种THP-1细胞多靶点信号转导通路抑制剂,能够同时抑制细胞内Akt/mTOR和Raf/MEK/ERK信号转导通路的活化,并由此发挥显著的抗白血病效应。

    (3)对肿瘤细胞钠泵活性的影响

    吴孔明等以86Rb示踪法,观察三种肿瘤细胞的钠泵运转活性及冬凌草甲素对其的影响,结果表明,冬凌草甲素注射及体外作用均能显著抑制艾氏腹水癌细胞的钠泵运转功能,而且对钠泵活性高的人癌细胞系(7901,Hep-2)的抑制作用较强,并且冬凌草甲素和博来霉素A5联用,可增强这种作用。

    (4)对小鼠肿瘤核苷酸代谢的影响

    用药后胸腺嘧啶核苷酸掺入肿瘤细胞的酸不溶部分(DNA)减少,而酸溶部分游离的胸核苷酸增多,提示冬凌草甲素可能阻断了脱氧核苷酸底物聚合形成DNA的过程。

    (5)诱导细胞凋亡

    谢晓原等采用噻唑蓝比色法(MTT)、透射电镜及流式细胞术研究冬凌草甲素(ORI)诱导人食管癌SHEE细胞凋亡的效应及其机制,研究发现ORI对SHEE细胞的生长有显著的抑制作用,64ug/ml的ORI作用24小时、48小时及72小时对SHEE细胞生长的抑制率分别为78.7%、89.5%及91.7%,32μg/ml的ORI作用8小时后,线粒体内部结构消失,细胞核呈细胞凋亡的典型改变,作用24小时后,流式细胞仪检测凋亡率为47.7%,细胞周期图像显示明显的凋亡峰。其研究结果表明ORI可诱导SHEE细胞凋亡,其机制可能与线粒体凋亡途径有关。刘俊保等采用MTT法及流式细胞术研究冬凌草甲素对食管鳞状细胞癌EC9706细胞增殖、凋亡的影响,MTT法显示冬凌草甲素作用于EC9706细胞株后,抑制率随浓度增高而增高,流式细胞仪检测结果显示,冬凌草甲素作用EC9706细胞48小时后,G1/G0期细胞均显著增多,细胞凋亡结果显示、冬凌草甲素均能明显诱导EC9706细胞凋亡,冬凌草甲素40μmo1/L组的作用效果最佳,研究结果表明,冬凌草甲素可抑制EC9706细胞增殖、促进细胞凋亡。刘加军等探讨了冬凌草甲素对白血病HL-60细胞的诱导凋亡作用及其作用机制,结果表明冬凌草甲素对HL-60细胞具有显著的诱导凋亡及增殖抑制作用,升高P53蛋白的表达水平及降低细胞端粒酶活性可能是其重要作用机制之一。王筠等采用DNA凝胶电泳及流式细胞术,试验结果显示冬凌草甲素能显著的诱导HL-60细胞的凋亡,且其作用呈明显的浓度效应关系和时间依赖性。

    (6)与其他抗癌药物的协同作用

    有文献报道冬凌草甲素加DDP治疗S180带瘤小鼠的存活延长%(ILS%)为121.1%,与两药单用的IS%之和(53.1%相比,表现出明显的协同作用。此外,冬凌草甲素和博来霉素A5联用,可增强博来霉素对艾氏腹水癌细胞的杀伤作用。李银英等研究表明,2-甲氧基雌二醇与冬凌草甲素联合应用时,对胃癌SGC-7901肿瘤细胞增殖的抑制表现为相加作用。

    3、抗突变作用

    杨胜利等采用Ames试验及小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验探讨冬凌草甲素的抗突变作用,结果表明,冬凌草甲素在未加S9的情况下,对TA98及TA100回复突变具有明显的抑制作用,其最高抑制率分别达到89.1%和80.2%。杨胜利等用大鼠肺及肝原代细胞非程序DNA合成(Unscheduled DNASynthesis,UDS)实验检测冬凌草甲素对UDS的影响,研究发现冬凌草甲素能明显抑制盐酸氨芥(NH2·HCl)诱导的肝原代细胞的UDS水平,其抑制率达73.8%,结果表明,冬凌草甲素具有明显的抗DNA突变作用。有研究表明,冬凌草甲素、乙素均可降低大鼠肝微粒体中细胞色素P450含量,使其生成减少,并可抑制苯巴比妥及强致癌物质的P450诱导作用。P450可激活多种致癌物与核酸等大分子物质结合而引起癌变。

    4、β受体拮抗作用

    冬凌草甲素可阻断心肌的的β受体,表现出负性肌力和负性频率作用,作用强度较普萘洛尔弱一个数量级,为一级的β受体阻断剂。

    5、抗氧化作用

    有研究表明冬凌草甲素具有清除羟自由基的作用,并推测此作用与四环碳骨架连有一个或多个经基,同时具有两个双键的母核结构有关。选取自由基、超氧阴离子自由基、一氧化氮和谷胱甘肽作研究指标,观察冬凌草甲素(ORI)、冬凌草乙素(PON)清除自由基的能力及肝细胞保护作用,研究发现ORI可有效的清除羟自由基。此外,徐霞等采用比色法对冬凌草中腺花香茶菜素、冬凌草甲素、黄花香茶菜素、毛叶香茶菜醇、香茶菜醛5种二萜类化合物的抗氧化作用进行了研究,结果发现此5种二萜类化合物有抗氧化作用。侯飞等报道了冬凌草多糖为复杂的杂聚多糖,且具有一定的抗氧化活性。

    6、保肝作用

    秦方园等研究表明,冬凌草甲素对肝脏细胞有抗氧化损伤的保护作用,冬凌草甲素是细胞内重要转录因子Nrf2的激活剂,通过激活Nrf2及其下游基因降低细胞内活性氧,减轻有害物质对肝细胞造成的氧化损伤。姚会枝等对冬凌提取物进行急性毒性、慢性毒性、长期毒性实验,证实了冬凌草提取物长期服用无毒性以及对肝损伤的保护作用,在此基础上研究了冬凌草甲素对小鼠酒精性肝损伤的保护作用,结果提示冬凌草提取物对四氯化碳致小鼠慢性肝损伤有保护作用和抗慢性肝纤维化作用。

    7、毒性

    冬凌草甲素对大鼠或犬的骨髓抑制和免疫抑制作用很小,乙素对骨髓无明显影响,但有轻度的免疫兴奋作用,两化合物对肝、肾均无明显影响。左海军等研究了冬凌草甲素对人黑色素瘤细胞A375-S2、小鼠纤维肉瘤细胞L929、人白血病细胞系K562、人组织淋巴瘤细胞U937以及人早幼粒白血病细胞HL-60这几种肿瘤细胞的细胞毒作用,以人黑色素瘤A375-S2细胞最敏感,同时显示3种来自血液系统的癌细胞对甲素也敏感,实验结果提示冬凌草甲素对肿瘤细胞的细胞毒作用具有选择性及低毒性。

    三、临床应用

    1、药用价值

    对冬凌草药用价值的研究始于20世纪70年代,研究结果表明冬凌草所含的冬凌草甲素、冬凌草乙素活性是抗肿瘤的有效成分;迷迭香酸、齐墩果酸,具有显著的抗菌消炎、抗菌消肿的作用。近年来的药理研究也充分证明了冬凌草有良好的消炎、抗菌、镇痛作用。冬凌草作为一种显著的抗菌消炎药,在临床应用中已得到肯定。对急性化脓性扁桃体炎、急慢性咽炎、口腔炎、疗效显著。目前已有的冬凌草产品主要包括冬凌草片、冬凌草含片、冬凌草糖浆、冬凌草胶囊等药品,其中,以冬凌草黄金产区的济源市济世药业联合河南中医学院推出的独家产品——复方冬凌草含片为市场的主导产品。为加快冬凌草的科研与深度开发进度,2004年与美国美瑞华国际企业公司、拉斯维加斯ACV国际公司董事长陈嵩生签订冬凌草系列产品开发投资协议,建立了中成药出口基地,使冬凌草产品走出了国门。目前,济源冬凌草制成的产品销售遍及全国并远销中国香港,日本及东南亚各国。国内销售市场占有率为60%。

    冬凌草是目前抗癌草药中抑制率较高者之一。对食管癌、喷门癌、膀胱癌有一定的疗效。对肝癌、乳腺癌、直肠癌也有一定缓解作用。目前,济源市和中科院昆明植物研究所、上海药物研究所等科研院校达成开发冬凌草抗癌片、冬凌草抗癌粉针等高端产品的合作协议,进行共同高端产品的开发,这些产品具备良好的产业发展前景。有关研究还表明,冬凌草与化疗、其他抗癌药物配合治疗癌症有明显的增效作用,毒性均未增加。综上所述,冬凌草是一种当代新崛起的很有生命力的药用植物。

    2、经济价值

    在冬凌草药用价值不断被发掘的同时,人们也发现了其较好的经济价值,济源全市济世药业有限公司是济源当地乃至全国范围比较有影响力的一家,其产品主要以药品和茶饮品为主,近年来又加大了冬凌草保健品的研发力度并成功推出了一系列产品,是济源市冬凌草产业的中坚力量。以冬凌草为主的有冬凌草青炒茶、冬凌草保健茶、冬凌草糖浆、冬凌草牙膏等系列产品、具有疏风清热、解毒利咽、抗菌消炎的功效,治疗咽炎、喉炎、扁桃体炎、口腔炎效果显著。冬凌草保健茶科学添加传统中草药等功能成分,以甘苦爽口、清咽利喉为特点,风味更有特色,已成为饮品市场的新亮点。同时,随着冬凌草甲素、乙素等提取技术的成熟,和其抗癌效果被医药界的认可,冬凌草抗癌药片、洗涤剂、牙膏、食品等新项目的开发,使其市场需求呈现快速增长趋势,冬凌草产业发展前景广阔。

    3、其他价值

    冬凌草适应能力强,根系发达,萌力强,生长迅速,是优良的水土保持植物,适宜水土流失和干旱地区可将其作为生态经济植物推广栽培。研究表明常规栽植的冬凌草一年生覆盖度为60%,二年生覆盖度达90%以上。可有效地承接降雨,削减雨滴对土壤的击溅作用,其落叶可保护地表免遭降雨的击溅和径流作用。冬凌草根系发达,可增强土壤的抗蚀能力。在相同的坡度条件下种植冬凌草可比荒坡地减少土壤侵蚀量达88.1%。随着其生育期的增加,根系不断扩张伸展,穿透力强,可使表层土壤疏松多孔,有利于地表水渗入土壤同时促进土壤团粒结构的组成。


    内容来源:《冬凌草生产加工适宜技术》中国医药科技出版社