佛手柑内酯药理作用研究进展
作者：mac 来源：赛文期刊 日期：2021-05-08 08:41人气：
摘 要：佛手柑内酯是一种香豆素类化合物，主要来源于佛手柑内酯、羌活、北沙参、白芷、蛇床子等。研究表明，佛手柑内酯具有抗肿瘤、调节血糖、改善失眠、防治骨质疏松、抗衰老、抗炎抗过敏等多种药理活性，具有良好的开发前景。本文主要对佛手柑内酯的主要药理作用进行综述，为佛手柑内酯的进一步研究提供理论基础及借鉴意义。
关键词：佛手柑内酯; 改善失眠; 抗肿瘤; 防治骨质疏松; 抗衰老;
Advances in pharmacological action of bergamot lactone
XIE Shu-huan FENG Ma-li
Shanxi Academy of Traditional Chinese Medicine
Abstract：bergamot lactone has many pharmacological activities, such as anti-tumor, regulating blood sugar, improving insomnia, preventing osteoporosis, anti-aging, anti-inflammatory and anti-allergic, etc. In this paper, the main pharmacological effects of bergamot lactone are reviewed, which provides a theoretical basis and reference significance for the further study of bergamot lactone.
Keyword：bergamot lactone; improvement of insomnia; anti-tumor; prevention and treatment of osteoporosis; anti-aging;
佛手柑内酯（Bergapten），又名5-甲氧基补骨脂素，分子式为：C12H8O4，属香豆素类化合物，主要存在于羌活、北沙参、白芷、蛇床子等植物中[1,2,3,4]，具有抗炎、改善失眠、抗肿瘤、防治骨质疏松、抗衰老等药理作用[5]。近年来随着佛手柑内酯的潜在药理作用被进一步发现，其受到的关注度也在不断提高。研究表明佛手柑内酯通过调节多种信号通路对肝癌、鼻咽癌细胞发挥抑制作用，本文对近年来佛手柑内酯的相关作用进行综述。
1 抗肿瘤作用
近年来众多学者发现佛手柑内酯对于治疗肿瘤具有良好的效果，因此它也成为科研工作者研究的焦点。佛手柑内酯通过多种方式作用于肿瘤细胞并产生生物学效应，但目前用于治疗肿瘤的药物对机体多有副作用，因此寻求天然的抗肿瘤新药成为以后研究的重点。
1.1 对鼻咽癌细胞的作用
鼻咽癌在我国属于高发病种之一，临床针对治疗鼻咽癌的药物有多种，近年来发现香豆素类成分能够明显的抑制鼻咽癌细胞，在对比几种香豆素类化合物体外对鼻咽癌细胞的作用中发现，佛手柑内酯对于CNE-2与HONE-1鼻咽癌细胞的凋亡具有促进作用，其凋亡率大于50％[6]。另有研究表明佛手柑内酯能够下调鼻咽癌细胞线粒体膜电位及BCL2基因的mRNA及蛋白表达水平，上调BAX基因的mRNA及蛋白表达水平，TAT3蛋白表达量不变，但下调了其Y705位点的磷酸化水平，推测其凋亡机制可能与下调BCL2基因、上调BAX基因以及抑制STAT3磷酸化相关[7]。李海云等[8]研究发现低浓度佛手柑内酯对于抑制鼻咽癌肿瘤干细胞特异性具有显著作用，可能与肿瘤细胞中 Hippo 信号通路的激活相关。
1.2 对结肠癌细胞的作用
结肠癌是临床常见的危害性较大的消化道疾病，受到机体特异性等一系列因素的影响，使得化疗药物的应用前景受到了一定程度的限制，但有研究表明酶类药物能够改善化疗药物对机体产生的不良反应[9]。5-氟尿嘧啶（5-fluorouracil，5-FU）是一种氟嘧啶类似物，在胃肠道等相关癌症的治疗中应用广泛。有研究表明佛手柑内酯能够增强结肠癌细胞对5-Fu的敏感性，其机制可能通过诱导细胞凋亡、抑制EBI3/STAT3信号通路及抑制与耐药相关蛋白CYP1B1和MEKK2的表达有关[10]。
1.3 对肝癌细胞的作用
肝脏负责酒精的代谢，饮入过量的酒，超过肝脏负荷后肝脏不能及时代谢酒精，肝组织及功能遭到破坏，严重时可转变为肝硬化及肝癌。经佛手柑内酯处理过的HepG2 和 Hep3B细胞的增殖活性明显降低，成浓度依赖性,半胱氨酸蛋白酶Caspase -3及Caspase-8 蛋白表达明显增高，B 淋巴细胞瘤-2( Bcl-2) 及PI3K 蛋白表达呈现下降趋势，同时PI3K及Akt mRNA 表达量也在一定程度上有所降低，推测佛手柑内酯诱导 HepG2 和 Hep3B 细胞的凋亡可能与 PI3K/Akt 信号通路相关[11]。p62/NF-κB信号轴与肝癌细胞凋亡密切相关，低浓度佛手柑内酯对于顺铂诱导肝癌细胞凋亡具有促进作用,可能与抑制此通路有关[12]。
1.4 对乳腺癌细胞的作用
乳腺癌是妇科常见肿瘤，具有很高的发病率，据统计，其发病率位于妇科恶性肿瘤首位[13],乳腺癌是多种因素共同作用的结果，因而在治疗上也选择多靶点治疗。PTEN为肿瘤抑制基因，其在乳腺癌等女性激素相关中肿瘤中发生突变的概率较大，且与肿瘤发展等级呈现负相关趋势[14,15]。PTEN编码控制磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)信号传导的蛋白质/脂质磷酸酶，通过其脂质磷酸酶活性介导哺乳动物细胞的自噬，对于PI3K/AKT通路对ⅲ型PI3-激酶的自噬隔离的抑制具有一定的拮抗作用[16,17]。在一项研究中发现，佛手柑内酯通过诱导MCF7和ZR-75乳腺癌细胞自噬，上调了Beclin1、PI3KIII、UVRAG、AMBRA的表达水平 促进LC3-I向LC3-II的转化从而表现出抗失活反应[18]。
1.5 对其他肿瘤作用
胶质母细胞瘤是原发性脑癌中恶性胶质瘤分型下最常见的细胞瘤，以U87MG人脑胶质瘤细胞为研究对象，佛手柑内酯对U87MG细胞的生长起明显的抑制作用，还能够破坏其细胞结构使其出现自噬空泡，与给药剂量呈正相关，并且高剂量的药物对于凋亡的作用更加明显，在用蛋白印迹法测试相关蛋白发现，经佛手柑内酯处理过的肿瘤细胞对m-TOR和pm-TOR蛋白的浓度依赖性抑制，且抑制PI3K/Akt蛋白表达，推测佛手柑内酯的抗癌作用可能与m-TOR/PI3K/Akt通路有关[19,20]。
2 降血糖作用
糖尿病是由于内分泌失调引起的以糖代谢异常为特点的慢性疾病，根据其临床表现及发病原因被分为1型糖尿病和2型糖尿病，1型糖尿病多有遗传引起，主要原因为胰岛β细胞的破坏，2性糖尿病与后天因素密切相关，多与胰岛功能受损及胰岛素分泌不足常可引发二型糖尿病，目前治疗多从保护胰岛β细胞、改善胰岛素抵抗、促进糖原合成等方面进行治疗[21]。葫芦巴丸载于《太平惠民和剂局方》，为治疗小肠气的经典用方，胡芦巴丸中含有多种活性成分，其中佛手柑内酯为主要成分之一，在研究佛手柑内酯与胰岛素关系中发现，将肝癌细胞置于含有胰岛素的培养皿中培养，经佛手柑内酯处理后的肝癌细胞，其葡萄糖消耗及糖原合成明显增加，在磷酸化表达与转录水平上，雌激素受体-α (ERα)、Akt/蛋白激酶B、磷脂酰肌醇3-激酶p85(Pi3k 85)的p85调节亚单位都明显提高，推测佛手柑内酯可激活PI3K/Akt通路从而减轻胰岛素抵抗[22]。但目前有关佛手柑内酯降血糖作用研究甚少，其机制研究尚不明确，佛手柑内酯与血糖的作用关系是今后研究的一个新方向。
3 改善失眠作用
社会压力的增大致失眠的的人群不断扩大，失眠常会出现疲惫倦怠、精神不佳等症状，严重影响了人们的日常生活。现代研究表明，脑内神经递质在中枢调节睡眠中发挥了重要作用，其中以单胺类抑制性神经递质5-羟色氨（5-HT）与氨基酸类神经递质γ-氨基丁酸（GABA）为主，现代药理学研究表明部分香豆素类成分具有镇静催眠作用，对于神经递质有正面影响，采用对氯苯丙氨酸（PCPA）建立大鼠失眠模型，发现佛手柑内酯灌喂后的大鼠入睡潜伏期明显低于模型组且睡眠时间明显延长，与模型组相比，脑内抑制性神经递质GABA的含量有所升高，兴奋性神经递质去甲肾上腺素含量降低，推测佛手柑内酯对于睡眠的改善可能通过调节脑内神经递质实现[23,24]。
4 防治骨质疏松症
先天原因与后天因素皆能引起骨质疏松，雌激素的减少是引起该疾病的主要原因之一，随着年龄的增长，女性雌激素分泌逐渐减少，对于破骨细胞的抑制作用减弱，破骨细胞活跃导致正常的骨细胞被破坏、流失，最终导致骨质疏松。骨质疏松是一种慢性疾病，长期使用雌激素容易对机体产生不良影响，用天然药物佛手柑内酯处理大鼠成骨。细胞24、48、72小时的结果显示，成骨细胞数量明显增多，骨钙素（BGP）及碱性磷酸酶( ALP)的表达水平均有显著提高[25]。Zheng等[26]发现佛手功能内置能够明显抑制破骨细胞生成，以及在脂多糖刺激条件下的骨吸收。Il-1β能够诱导软骨细胞体外破坏，而佛手柑内酯能够通过抑制Il-1、Il-6、Tnf-α、Cox-2和Mmp-13的表达来反转这种情况[27]。另有研究表明，加入佛手柑内酯24小时后的成熟破骨细胞凋亡的剂量反应明显增强[28]。
5 抗衰老作用
衰老是人在成长过程中一个必不可少的发展阶段，随着年龄的增加机体组织器官的结构功能发生退行性性变，直至最后各器官衰竭，其具有不可逆性。药物的作用虽然不能阻止这个过程的进行，但是在一定程度上能够减缓衰老的步伐。目前大多数学者对衰老的研究大多从细胞入手，延缓衰老首先从细胞开始，mTOR通路与细胞的关系密切，在其发展的各个过程中发挥重要作用。用双氧水诱导脐静脉内皮衰老的模型中发现，经佛手柑内酯处理后细胞的pRb，pS6 蛋白表达水平有所下降，pAmpk、LC3-Ⅱ，Beclin-1 表达水平上升，β-半乳糖苷酶染色细胞阳性数及细胞免疫荧光 pS6 阳性个数下降，为pAmpk-mTOR 信号通路的激活延缓衰老提供了理论基础[29]。
6 抗炎、抗过敏作用
炎症是一种常见的病理过程，可发生于身体的各个组织器官，并且具有双面性，一方面对于外界侵袭起到防御作用，一方面又损害机体健康，所以抗炎又是一些疾病治疗过程中一项必不可少的步骤。有研究表明佛手柑提取物佛手柑内酯对白细胞介素-8有明显的抑制作用[30]。体外实验中，在10、30和100 μg/ml浓度下持续15分钟的佛手柑内酯可以保护大鼠肠系膜组织中的肥大细胞，在体内用3、10、30mg·kg-1浓度佛手柑内酯给药1小时可对48/80诱导的过敏反应起到保护作用，并且佛手柑内酯可明显减少细菌脂多糖（LPS）小鼠的肺水肿、充血的程度[31]。其他佛手柑内酯能够呈现剂量依赖性减轻由对乙酰氨基酚（APAP）引发的肝组织坏死程度，单独使用佛手柑内酯时小鼠的血清酶水平、肝脏病理以及与氧化应激相关的因子如丙二醛等均在正常范围，推测佛手柑内酯具有一定的抗氧化特性且对肝组织具有保护作用[32]。此外佛手柑内酯在一定条件下能够促进褪黑素分泌且增加视网膜对光的敏感性，并且佛手柑内酯还具有抑制负责人褪黑素代谢的酶的功能，抑制褪黑素代谢，使其在体内发挥调节昼夜节律、调节睡眠等功能[33,34]。
7 总结
佛手柑内酯作为一种天然药物单体，成分稳定，具有广泛的药理学作用，在多种动物疾病模型中具有良好的效应。目前临床用药中，多数药研制困难，成本高且对于人体有极大的副作用，寻求天然药物成为以后临床用药的大趋势。佛手柑内酯通过多种信号通路作用于机体，发挥抗癌、改善失眠、调节血糖、改善骨质疏松、抗炎抗过敏等生物学效应，但人体本身是个复杂的结构，各个通路之间可能存在相应的联系，本文对佛手柑内酯的药理作用简要综述，以期为佛手柑内酯成为临床新药提供理论基础。
作者贡献度：1.谢术欢：论文撰写及修改
2.冯玛莉：提出修改建议
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