摘要熊果酸（UA）和齐墩果酸（OA）广泛存在于蔬菜、水果和中药材中，是生物活性广而又低毒的天然化合物。体外实验证明，UA和OA通过诱导癌细胞凋亡和坏死抑制胃癌、肠癌、肝癌等消化系肿瘤细胞增殖。UA和OA还有抗诱变、抗促癌和增强机体免疫作用。因此，UA和OA有望成为临床防治消化系肿瘤的药物。
关键词 熊果酸 齐墩果酸 抗肿瘤作用
中图分类号：R979.1；R285.6文献标识码：A文章编号：1006-1533(2011)12-0606-06
熊果酸（ursolic acid，UA）是化学结构类似于甘草次酸（即甘草酸的苷元）的五环三萜类天然化合物，齐墩果酸（oleanolic acid，OA）是化学结构十分类似于UA的同分异构体。两者广泛存在于植物中，并像甘草酸那样具有广泛的生物活性，如保肝、抗炎、抗变态反应、抗病毒、抗菌和抗肿瘤作用[1～4]等。本文仅综述UA和OA抗消化系肿瘤的药理作用。
1 抗胃癌作用
UA浓度和时间依赖性抑制人胃癌BGC-823细胞增殖，处理12、24、36和48 h时的半数抑制浓度（IC50）分别为59、43、38和32 μM。在UA作用下，BGC-823细胞核体积变小、皱缩，其染色体呈浓染的块状和颗粒状，聚集于核周边或裂解成碎片，并出现凋亡小体，琼脂糖凝胶电泳可呈现DNA凋亡梯带。流式细胞仪分析发现，UA浓度依赖性提高细胞亚G1峰（细胞凋亡率），G1期细胞数下降，细胞周期滞留在S期。蛋白印迹检测发现，UA浓度依赖性下调BGC-823细胞内凋亡抑制蛋白Bcl-2表达，促进线粒体释放细胞色素C，下调生存素（survivin）表达，从而激活下游的半胱天冬酶-3活性；UA也浓度依赖性激活半胱天冬酶-8活性，从而也激活下游的半胱天冬酶-3，引发癌细胞凋亡[5，6]。
UA也浓度和时间依赖性抑制人胃癌SGC-7901细胞增殖，作用12、24、36和48 h时的IC50分别为58、34、28和25 μM。SGC-7901细胞漂起，变圆、肿胀或缩小，染色质浓缩、断裂，凋亡小体形成。UA也浓度依赖性提高SGC-7901细胞凋亡率，但与对BGC-823细胞不同，UA使S期细胞数下降，细胞周期滞留在G0/G1期。机制研究发现，UA浓度依赖性抑制SGC-7901细胞内环氧化酶-2（COX-2）表达，减少前列腺素E2的生物合成，进而下调Bcl-2表达，促进肿瘤细胞凋亡[7，8]。UA还可通过抑制细胞外信号调节激酶及下游的周期素D1表达，抑制人胃癌MGC-803细胞增殖[9]。
2 抗肠癌作用
日本学者1992年报告，给大鼠喂饲含0.02% OA饲料能轻度预防氧化偶氮甲烷诱发肠腺癌，使对照组肠腺癌74%（20/27）的发生率及平均肿瘤数1.07±0.87分别降为52%（15/29）和0.66±0.72[10]。给大鼠每周5次灌服OA、UA或OA和UA混合物共4周，都能显著降低1，2-二甲基肼诱导大鼠结肠产生异常隐窝灶（结肠癌早期）的发生率，显示有预防结肠癌发生能力[11]。给大鼠喂含0.11% UA饲料明显降低氧化偶氮甲烷诱导的启动期大鼠结肠异常隐窝灶发生率，但对促进期和进行期大鼠的异常隐窝灶发生率无显著影响。由于UA显著提高正常和氧化偶氮甲烷处理组大鼠的结肠中性鞘磷脂酶活性、轻度提高酸性鞘磷脂酶活性，推测UA是通过促进鞘磷脂水解将结肠癌防止在启动期的[12]。
用OA或UA 60 μM与人结直肠癌HCT15细胞体外培养24～72 h，死亡细胞数和细胞碎片数增加，大多数细胞死于72 h内。UA的肿瘤细胞毒作用强于OA，IC50分别为30和60 μM。用30 μM的UA或OA处理HCT15细胞78 h，大量细胞变性，但细胞碎片罕见。用流式细胞仪分析发现，UA 30 μM或OA 60 μM处理36和72 h，HCT15细胞逐渐累积在G0/G1期，而S期细胞数相应减少，没有检测到凋亡细胞。因此，两药可能是通过阻滞细胞周期而抑制肿瘤细胞增殖的[13]。表齐墩果酸和氧代齐墩果酸也能抑制HCT15细胞增殖[14]。OA抗人结肠癌HT-29细胞增殖的IC50为161 μM，浓度≥250 μM时有中度细胞毒作用，但不激活细胞凋亡蛋白（半胱天冬酶-3），也不诱导线粒体中活性氧（起前凋亡信号作用）生成，推测主要通过使结肠癌细胞坏死产生抗癌作用的[15]。
早在1988年就测得UA抑制人结肠癌HCT-8细胞增殖的IC50为4.5 mg/L。UA选择性增强人结肠癌HT-29细胞中的碱性鞘磷脂酶活性，进而激活半胱天冬酶、诱导凋亡而抑制结肠癌细胞增殖[16]。我国研究发现，UA（10～50 μM）浓度和时间依赖性抑制HT-29细胞增殖并诱导凋亡，处理24、48和72 h时的IC50分别为26、20和18 μM。UA使癌细胞间隙增宽，胞内颗粒增多，出现空泡并漂浮于培养液，继后出现细胞核固缩断裂，核膜消失，细胞膜突起，凋亡小体形成，使细胞周期滞留在G0/G1期，S期细胞减少，并检测到亚G1峰。推测UA是通过抑制表皮生长因子受体/丝裂原激活蛋白激酶（EGFR/MAPK）通路、上调HT-29细胞内半胱天冬酶-3和半胱天冬酶-9表达、下调Bcl-2和Bcl-xL表达而诱导细胞凋亡的。但由于UA也使HT-29细胞坏死并出现细胞碎片，故认为UA也通过细胞毒作用杀伤肿瘤细胞[17～19]。UA可通过抑制蛋白激酶B的磷酸化，抑制BRAF突变的人结直肠癌CO115细胞增殖并诱导凋亡[20]。
3 抗肝癌作用
体外实验发现，UA浓度和时间依赖性促进人肝细胞癌HepG2细胞和耐药株R-HepG2细胞凋亡，抑制癌细胞增殖，但对原代培养的正常小鼠肝细胞无抑制增殖作用。抑制HepG2细胞增殖的IC50为20 μM。HepG2细胞主要被滞留在G0/G1期，并伴S期细胞数减少，引起DNA断裂，产生亚二倍体，增加细胞色素C释放，增强半胱天冬酶-3的激活。也见显著抑制SV40 DNA复制的启动、拓扑异构酶I的DNA裂解和复制蛋白A的单链DNA结合活性，增强细胞周期调节因子p21 WAF1表达。UA还能激活半胱天冬酶-8，减少抗凋亡蛋白Bcl-2和Bcl-xL表达，但不影响前凋亡蛋白Bax和Bak表达，使多聚ADP核糖多聚酶裂解，下调环氧化酶-2蛋白和上调热休克蛋白105 mRNA表达[21～23]。Yang等[24]最近报道，UA能活化Bak，也能通过与半胱天冬酶无关的凋亡诱导因子(AIF)信号通路（促进AIF的核易位）诱导耐药株R-HepG2细胞凋亡。整体实验也显示，UA显著抑制耐药株R-HepG2细胞在裸鼠体内生长，明显对抗癌细胞损伤肝、心、脾脏。因此，UA是通过外在的和内在的两条凋亡通路引起HepG2细胞凋亡和细胞周期终止的。
UA浓度和时间依赖性显著抑制人肝细胞癌SMMC-7721细胞增殖，诱导癌细胞周期终止和凋亡。机制研究发现，UA上调凋亡蛋白p53和Bax表达及GDF15、SOD2、ATF3的mRNA表达，下调抗凋亡蛋白Bcl-2和fos的mRNA表达，提示UA可能是通过激活p53通路抑制SMMC-7721细胞生长和诱导凋亡的[25]。有人用正常成纤维细胞与ras癌基因转形的R6成纤维细胞或人肝细胞癌SMMC-7721细胞一起培养的实验方法发现，OA能在对正常成纤维细胞无毒浓度下显著抑制癌细胞生长，而UA无此种抑制作用。跨池（transwell）实验发现，OA的这种抗癌作用并不需要正常细胞与癌细胞直接接触。用OA处理正常成纤维细胞后的培养基进行实验发现，OA能使正常细胞分泌具有抗癌作用的抑制因子[26]。