猫爪草提取部位及有效成分抗肿瘤作用的研究进展

猫爪草为毛茛科植物小毛茛 Ranunculus ternatus Thunb. 的干燥块根，又称三散草、猫爪子、小毛茛、鸭脚板、金花草等，始记于《中药材手册》，性温，味微甘、辛，入肝、肺经，具有消肿解毒、散结化痰等功效。《中国药典》 1977 年版将其收录，临床上可用于治疗肺结核、淋巴结结核、恶性肿瘤、咽喉肿痛、疟疾、蛇虫咬伤等病症 ^{［ 1 ］} 。

药理研究表明猫爪草具有抗肿瘤 ^{［ 2 ］} 、抗结核 ^{［ 3 ］} 、调节免疫功能 ^{［ 4 ］} 、减少氧化损伤 ^{［ 5 ］} 、保护肝脏 ^{［ 6 ］} 等作用。相关文献报道 ^{［ 7-8 ］} ，猫爪草在治疗肝癌、肺癌、乳腺癌、结肠癌、甲状腺癌、恶性淋巴瘤及子宫肌瘤等多种恶性肿瘤疾病中发挥着重要作用，具有多成分、多途径、多效应、不良反应轻等优点。目前相关产品和复方有猫爪草胶囊、益肺止咳胶囊、仙鱼汤、养金护肺汤等包含猫爪草在内的抗肿瘤临床验方。但国内目前仅有猫爪草胶囊一种成药获得生产批准，且临床推广与应用不足。现就猫爪草抗肿瘤活性成分及抗肿瘤机制进行综述，以期为猫爪草的后续研究、新药开发及临床应用提供参考。

1 主要抗肿瘤活性成分

国内外研究表明猫爪草中含有皂苷类、脂肪酸类、多糖类、醇及酯类、挥发油类、黄酮类、生物碱及微量元素等成分 ^{［ 9-10 ］} ，而其抗肿瘤活性成分主要为皂苷类、多糖类、脂肪酸类、醇及酯类中的某些化合物。

1.1 皂苷类

皂苷类化合物是植物界中广泛分布的一类化合物，是猫爪草发挥抗癌药效的重要活性成分之一，在对多种恶性肿瘤的防治中发挥着巨大作用。孟祥虎等 ^{［ 11 ］} 通过体外细胞培养发现，人乳腺癌 MCF-7 细胞株经 100 mg/mL 猫爪草皂苷作用 2 d 后， mfn2 抑癌基因表达水平明显升高且呈时间相关，对乳腺癌 MCF-7 细胞的增殖产生显著地抑制作用。童晔玲等 ^{［ 12 ］} 通过比较猫爪草皂苷与水分别处理对人非小细胞肺癌 A549 裸鼠的作用，发现猫爪草总皂苷组对人非小细胞肺癌 A549 裸鼠移植瘤的杀伤作用更强，与后者相比，其瘤体增长速度更加迟缓。同时发现，猫爪草总皂苷可明显下调表皮生长因子受体（ EGFR ）、基质金属蛋白酶 -9 （ MMP-9 ）的阳性表达水平，表明其抑制肿瘤生长机制可能是通过降低瘤体 EGFR 与（或） MMP-9 基因活化水平，从而达到减慢瘤组织细胞生长速度，抑制肿瘤细胞转移，提高抑瘤率的目的。

1.2 多糖类

多糖类化合物是猫爪草中含量较高的活性成分之一，具有免疫调节、抗肿瘤、抗氧化等作用。研究者发现在一定范围内，猫爪草多糖可呈剂量相关方式增强小鼠 B 、 T 细胞、脾脏淋巴细胞的增殖能力，促进巨噬细胞的吞噬功能，激活多种免疫细胞增殖活性，对免疫系统发挥免疫调节作用；除此之外，猫爪草可有效减少体内活性氧自由基的积聚，维持自由基生成代谢的动态平衡，降低恶性肿瘤疾病的发生风险 ^{［ 13 ］} 。猫爪草多糖可通过促进巨噬细胞 ANA-1 增殖能力，提升机体免疫功能，并调动体内巨噬细胞活性，诱导其产生多种细胞因子，其中肿瘤坏死因子 -α （ TNF-α ）和白细胞介素 -6 （ IL-6 ）细胞因子在杀伤肿瘤细胞方面有其独特作用 ^{［ 14 ］} 。

1.3 脂肪酸类

王爱武等 ^{［ 15 ］} 通过使用超临界流体萃取法对猫爪草脂肪酸中的化学成分进行了鉴定，发现其包含多种脂肪酸类成分，包括十六烷酸、癸酸、十六烷酸正丁醇、十八烷酸等，其中十六烷酸含量最高，达 56.98% ，为猫爪草脂肪酸的主要活性成分。十六烷酸在体内外对肿瘤坏死因子（ TNF-α ）有较强的诱生作用，对肺癌细胞株 A549 、宫颈癌细胞株 HeLa 均有一定的杀伤效果，是猫爪草抗肿瘤的重要活性成分之一 ^{［ 16 ］} 。

1.4 醇及酯类

在肿瘤抑制方面，醇、酯类化合物也有着巨大开发潜力。王爱武等 ^{［ 17 ］} 通过对猫爪草中 5 种不同提取物对移植性肝癌 H ₂₂ 小鼠抗肿瘤作用的疗效对比，发现氯仿、醋酸乙酯、正丁醇提取物对癌株存在较好的抑制作用，抑瘤率＞ 30% ；水、石油醚提取物抗肿瘤作用则不明显。同时发现正丁醇、氯仿提取物能显著延长 H ₂₂ 腹水瘤小鼠的生存时间，延长率＞ 50% 。此外，猫爪草醋酸乙酯提取物对人 T 细胞淋巴瘤有较强的杀伤作用，还可通过激活多个 caspases 诱导 caspase-3 缺失的人乳腺癌 MCF-7 细胞死亡，从而抑制肿瘤的发生发展 ^{［ 18 ］} 。

2 抗肿瘤机制

2.1 调节机体免疫功能

机体免疫系统是抵御肿瘤侵袭的重要防线。在生理条件下，免疫系统对肿瘤细胞具有监视作用，使恶变细胞在萌芽状态即被识别、攻击、甚至消除；当机体免疫监视功能异常时，肿瘤细胞可逃脱机体对突变细胞的有效识别和特异性杀伤，从而获得免疫逃逸的能力，促进瘤体的发生增殖 ^{［ 19 ］} 。肿瘤免疫疗法是通过活化机体各种免疫细胞，激发和增强机体免疫系统，加强人体自身防御疾病屏障，使肿瘤细胞无法躲避免疫系统的监视杀伤，恢复机体正常的抗肿瘤应答反应，以达到抑制与消灭瘤组织的目的 ^{［ 20 ］} 。鉴于免疫疗法在多种恶性肿瘤治疗中的独特优势与良好的临床效果，近来年受到了越来越多临床工作者的重视。

研究发现，猫爪草多糖能显著提高巨噬细胞吞噬功能 ^{［ 21 ］} ，自然杀伤细胞功能 ^{［ 22 ］} 以及外周血中 T 淋巴细胞数量 ^{［ 23 ］} ，有效增加机体抗癌应答活性，增强抑制肿瘤的能力。除此之外，猫爪草多糖对环磷酰胺所导致的免疫力抑制小鼠有改善作用，其机制可能是加速溶血素、溶血空斑的形成以及淋巴细胞的转化，进而兴奋免疫作用 ^{［ 24 ］} 。杨牧之等 ^{［ 25 ］} 实验研究报道猫爪草多糖可激活小鼠腹腔巨噬细胞，增强细胞免疫活力。在 100 ～ 400 µg/mL 浓度内细胞活力显著增强（ P ＜ 0.01 ），对机体免疫防御、免疫自稳、免疫监视功能有明显的地促进作用。可见，猫爪草可通过刺激免疫系统，提高机体免疫功能等途径发挥抑制肿瘤细胞的作用。

2.2 抑制肿瘤生长增殖

正常情况下，细胞的增殖和死亡始终保持在一个相对平衡的水平；但在致瘤因素的影响下，细胞基因脱离正常生长调控系统的控制，在结构上发生突变，持续分裂、异常增生，破坏原有稳定状态，积聚而成瘤体。因此，抑制肿瘤细胞生长活性与增殖，促进细胞分化是治疗肿瘤的重要举措。

陈璇等 ^{［ 26 ］} 研究表明，猫爪草总皂苷在 12.5 µg/mL 浓度时即对人肝癌 HepG ₂ 癌株的生长和集落有显著抑制作用，并呈剂量相关关系，其机制可能是通过降低 HepG ₂ 细胞株独立生存能力来抑制癌细胞增殖。此外，倒置显微镜下观察到猫爪草皂苷能使得肝癌 HCCLM3 及 MHCC97-H 细胞株大片脱离、破碎，甚至消亡，进一步证明猫爪草皂苷对肝癌细胞生长具有重要的杀伤作用 ^{［ 27 ］} 。陈松海 ^{［ 28 ］} 将 48 只 H ₂₂ 实体瘤在体小鼠随机分为 4 组，每组 12 只， Ⅰ 组为模型组， ig 等体积生理盐水； Ⅱ 组为环磷酰胺阳性对照组， ip 环磷酰胺 30 mg/ （ kg·d ）； Ⅲ 、 Ⅳ 组小鼠分别 ig 剂量为 10 、 20 mg/ （ kg·d ）的猫爪草总皂苷，给药干预 3 周后处死所有小鼠，发现猫爪草总皂苷组小鼠肿瘤组织出现空洞，排列更加疏松，实体瘤质量显著降低，抑瘤率达 38.6% 。究其原因可能与猫爪草总皂苷诱导癌细胞自噬，抑制瘤体生长增殖有关。该实验同时发现猫爪草总皂苷可下调抑凋亡基因 Bcl-2 表达、上调促凋亡基因 Bax 表达，从而促进癌细胞凋亡而抑制癌细胞生长复制。可见，猫爪草在抑制肿瘤细胞生长增殖方面有重要的临床意义，其可通过多种途径实现对肿瘤细胞的生长抑制作用。

2.3 诱导肿瘤细胞凋亡

细胞凋亡即机体为维持内环境的稳态，自主有序地清除由基因控制下的细胞，是细胞生长过程中一种正常的生理性死亡现象。肿瘤既是细胞增殖变异的疾病，也是细胞凋亡异常的疾病，其发生机制为细胞凋亡受到机体控制，导致瘤体细胞生存时间延长、死亡率降低、数目无限增长聚集而成肿瘤 ^{［ 29 ］} 。

研究表明 ^{［ 30 ］} ，不同浓度的猫爪草皂苷处理结肠癌 LoVo 细胞后，与单纯对照组相比，镜下观察到 LoVo 细胞形态变圆，核固缩，体积缩小；流式细胞仪（ FCM ）分析显示 LoVo 细胞发生周期阻滞，且随着药物用量的加大，细胞凋亡峰越来越明显（ P ＜ 0.001 ），有良好的量效正相关。此外，线粒体功能失常是导致细胞不可逆死亡的重要环节，猫爪草皂苷能破坏甚至中断 LoVo 细胞内线粒体的呼吸链，损坏线粒体膜形态完整性和功能，促进肿瘤细胞的死亡。尹春萍等 ^{［ 31 ］} 通过测定猫爪草皂苷对 MCF-7 细胞生长的抑制率，发现其可显著诱导乳腺癌 MCF-7 细胞凋亡，总凋亡率为 9.78% 。童晔玲等 ^{［ 32-33 ］} 发现猫爪草总皂苷通过将非小细胞肺癌