桑黄抗肿瘤及其作用机制的研究进展

[摘要] 桑黄（phellinus）作为一种名贵的真菌类药材，具有抗肿瘤、抗肝纤维化、抗氧化等多种生理功能。桑黄含有多糖类、甾体类、萜类、黄酮类、吡喃酮类、呋喃类、生物碱类等物质。其中多糖类提取物具有明显抗肿瘤作用，成为当前抗癌药物研究的热点；桑黄的其他提取物如乙酸乙酯提取物等也表现出抗癌活性。该文综述桑黄不同提取物的抗肿瘤作用，着重介绍其抗肿瘤机制的研究进展，为进一步开发桑黄奠定基础。
　　[关键词] 桑黄；多糖；提取物；抗肿瘤；作用机制
　　桑黄（phellinus）是目前公认抗癌效果较好的药用真菌之一。早在1968年，Ikekaw T等发现，桑黄野生子实体的提取物对小鼠肉瘤细胞（S180）的抑制率为96.7%^[1]。研究发现，桑黄含有多糖类、甾体类、萜类、黄酮类、吡喃酮类、呋喃类、生物碱类等物质^[2-4]，而多糖被认为是抗肿瘤的主要活性成分，且与传统抗肿瘤药物联用可起到协同效果，因此得到广泛关注。近年来的研究发现，除多糖类外，桑黄的其他提取物也表现出明显的抗肿瘤活性。本文对桑黄抗肿瘤作用的研究进展进行介绍，以期对桑黄的抗肿瘤活性有更深的认识。
　　1 桑黄的分布及其抗肿瘤作用
　　桑黄在自然学科中属担子菌亚门，多孔菌目，主要包括火木针层孔菌（Phellinus igniarius）、裂蹄针层孔菌（P. linteus）、鲍氏针层孔菌（P. baumi）3种^[5-6]。P. igniarius喜生于杨树、柳树、榉树、桑树等阔叶树的树干。P. linteus多生于阔叶树腐木干上。P. baumii主要寄生于丁香属植物， 尤其是暴马丁香， 偶尔也生长在白腊树属、李属等植物上。国产桑黄的基原是火木针层孔菌，主要产地有湖南、江西、广西、东北等地区，因其着生树种不同分为桑树桑黄、杨树桑黄和桦树桑黄等。日本、韩国产桑黄的基原为裂蹄针层孔菌，与国产桑黄外观相似，但其菌种不同，所含有效成分也有所差异。除日本、韩国外，朝鲜、菲律宾、澳大利亚、北美、中南美等地也有桑黄出产。
　　桑黄具有广泛的药理活性，除了抗氧化^[7]、抗血管生成^[8]、降血糖^[9]、自由基清除^[10]、免疫调节^[11]等生物活性外，还具有抗肿瘤的生物功能，桑黄之所以具有抗肿瘤作用，主要是因为它含有大量具有生物活性的化合物。这主要包括高分子化合物如多糖、蛋白多糖、酸性多糖等物质，也包括一些低分子的代谢物如甾体类、萜类、黄酮类、生物碱类、酚类等物质，桑黄不同提取物的抗肿瘤作用见表1。桑黄作为天然产物对机体的毒性作用小，因此桑黄的抗肿瘤作用受到国内外广泛关注。在韩国，商业化的桑黄多糖可以用于肿瘤的临床治疗，尤其是可以作为胰腺癌的辅助治疗^[12]。文献报道，韩国某医院胰腺癌患者手术切除后，使用桑黄多糖辅助治疗的患者，其无病生存期为11个月，而没有服用多糖的患者，无病生存期仅为2.8个月。日本一位肝癌并伴有多元性肺转移的患者使用桑黄提取物治疗6个月后，肿瘤得到了控制^[13]。另外某韩国患者经过18个月的放射治疗和桑黄联合治疗后肝癌出现自发性衰退^[14]。以上研究证明桑黄作为癌症的辅助用药，具有广阔的应用前景。
　　2 桑黄的抗肿瘤机制
　　2.1 免疫调节
　　尽管桑黄抗肿瘤作用机制目前尚未得到明确阐述，但桑黄能够增强机体免疫力已得到广泛认同，因此被称为生物反应调节剂（biological response modifier，BRM）。有研究表明多糖可以与免疫细胞膜表面某些受体结合引发细胞内信号传导产生免疫反应，从而达到抗肿瘤的作用^[24]。
　　2.1.1 对T，B淋巴细胞的影响 T淋巴细胞来源于骨髓中的淋巴样前祖细胞，在胸腺中发育成熟，B淋巴细胞是由动物骨髓或鸟类腔上囊中淋巴样前体细胞分化成熟而来，T，B 淋巴细胞在体内细胞免疫和体液免疫过程中起重要作用。研究表明桑黄可以激活T，B淋巴细胞。Hui-Yu Huang等^[25]用流式细胞仪分析小鼠服用桑黄后淋巴细胞亚型的数量，发现CD4+细胞的数量明显增加，因为CD4是T细胞表面标志，所以该实验结果表明桑黄能明显激活T淋巴细胞。You-Gui Li等^[26]发现接种了HT-29细胞的小鼠服用桑黄蛋白多糖后其胸腺和脾脏的质量比未服用蛋白多糖的都有所增加，胸腺和脾脏是机体重要的免疫器官，含有大量淋巴细胞，在细胞免疫和体液免疫中发挥重要作用。同时血浆免疫球蛋白A
　　表1 桑黄不同提取物的抗肿瘤作用
　　Table 1 Antitumor activity of different extracts from phellinus igniarius
　　具有生物活性的部分细胞抗肿瘤作用文献
　　热水提取物前列腺癌细胞（PC3）促进PC3细胞凋亡[15]
　　乙酸乙酯提取物人类结肠癌细胞（HT-29）；黑色素瘤细胞（B16F10）诱导HT-29细胞凋亡；抑制B16F10细胞增殖[16-18]
　　甲醇提取物人脐静脉内皮细胞（HUVECs）抑制肿瘤血管的生成[8]
　　乙醇提取物人类肝癌细胞（SK-Hep-1）抑制肿瘤细胞增殖和转移[19]
　　胞外多糖S180小鼠肝癌细胞（H22）抑制肿瘤细胞生长，保护肝脏抑制肿瘤细胞生长，保护肝脏[20]
　　蛋白多糖S180抑制肿瘤细胞生长，增强免疫功能[21]
　　酸性多糖黑色素瘤细胞（B16）增强免疫功能，抑制肿瘤细胞生长[22]
　　胞内多糖S180，H22抑制S180和H22的增殖[23] 　　酚类提取物人类白血病细胞（NB4）促进癌细胞凋亡[3]
　　（immunoglobulin A， lgA）水平明显提高，而lgA是由活化的B淋巴细胞分泌的，说明桑黄蛋白多糖可以激活B淋巴细胞。
　　2.1.2 对自然杀伤细胞和巨噬细胞的影响 自然杀伤细胞（NK）能够识别和杀伤突变的肿瘤细胞和病毒感染细胞，而对正常细胞无细胞毒作用。NK细胞可以通过自然杀伤作用、ADCC效应、释放穿孔素、颗粒酶及细胞因子发挥生物学功能。巨噬细胞是机体内重要的免疫细胞，能主动吞噬和清除颗粒性外来抗原或直接杀伤病原微生物，并能分泌多种生物活性物质。桑黄能活化NK细胞和巨噬细胞，在体外杀伤淋巴瘤细胞（Yac-1）的实验中显示，高浓度桑黄明显增强了自然杀伤细胞的杀伤活性，同时巨噬细胞吞噬大肠杆菌的实验表明巨噬细胞得噬菌作用明显增加^[25]。Xia Li等^[21]发现用桑黄菌丝体蛋白多糖处理过的巨噬细胞，其噬菌活性明显增强，并能增加NO的分泌，且呈剂量依赖性。Taeil Jeon等^[16]也证实了生长在发芽糙米上的桑黄的乙酸乙酯提取物能提高NK细胞对Yac-1细胞的杀伤活性。
　　2.1.3 对细胞因子的影响 细胞因子（cytokine，CK）是由机体多种细胞分泌的小分子蛋白质，通过结合细胞表面相应受体发挥其生物学作用，在机体抗肿瘤效应中起着着重要作用。IL-2，TNF-α，IFN-γ，NO等多种细胞因子均能激活肿瘤细胞的免疫应答，体现抗肿瘤活性。Chen等^[23]的体内抗肿瘤实验表明，小鼠口服桑黄多糖后，IL-2和IL-18的含量明显增加，IL-2是由T细胞特别是CD4 +T 细胞在受抗原或有丝分裂原刺激后合成的，而IL-2又能活化淋巴细胞，激活巨噬细胞，可以增强NK细胞和细胞毒性T细胞的溶细胞活性。IL-18也可以增强自然杀伤细胞的活性，并且IL-18可以诱导T细胞产生TNF-α，TNF-α能够促进癌细胞凋亡。桑黄蛋白多糖可以促进巨噬细胞分泌NO，TNF-α等细胞因子^[21]。NO能抑制和破坏肿瘤细胞，发挥细胞毒作用，同时能与Toll样受体结合从而激活核转录因子通路NF-κB，NF-κB的激活又增加了TNF-α和NO的释放。Hui-Yu Huang等^[25]在接种了人类肝癌细胞（HepG2）的小鼠中发现，口服菌丝体桑黄可以增加IL-12，IFN-γ和TNF-α的分泌，这些细胞因子可以增强NK细胞和噬菌细胞的活性，从而发挥抗肿瘤作用。
　　2.2 抑制癌细胞增殖和诱导癌细胞凋亡
　　研究表明，桑黄不仅可增强机体免疫力，也可以通过直接杀伤肿瘤细胞来发挥抗肿瘤作用。You-Gui Li等^[27]指出桑黄蛋白多糖可以明显抑制HepG2细胞的活性，在体外抗肿瘤实验过程中，不同质量浓度（50，100，200 mg?L^-1）的蛋白多糖培养HepG2细胞24，48，72 h，HepG2细胞的生长受到明显抑制，成剂量依赖性，且培养时间越长这种抑制作用越明显。Hye-Jin Park等^[17-18]研究发现生长在人参上的桑黄，其乙酸乙酯提取物可以通过诱导分化和凋亡抑制B16F10细胞、人单核细胞白血病癌（THP-1）、人类胸腺癌细胞（MDA-435S）、人纤维肉瘤（HT1080）、人类肺癌细胞（A549）和 HT-29细胞等多种细胞的增殖，呈剂量和时间依赖性。该提取物可以诱导细胞周期Sub-G1期细胞增多，并且在给药量为100 mg?L^-1达到最大；同时还可以激活半胱天冬酶3（caspase-3）、半胱天冬酶8（caspase-8）和半胱天冬酶9（caspase-9），上调P53基因、P21基因和p21CIP1/WAF1蛋白，下调抗凋亡基因（Bcl-2）和细胞周期蛋白D1（cyclin D1），释放细胞色素C等。半胱天冬酶（caspase）是一个高度保守的半胱氨酸蛋白酶家族，在调节细胞凋亡过程中起着重要的作用。P53和P21都是与凋亡有关的基因， p21CIP1/WAF1，cyclin D1等是与细胞周期相关的蛋白，而对Bcl-2，细胞色素C，caspase-3，caspase-8和caspase-9的调节证明了该桑黄的乙酸乙酯提取物也可以通过线粒体途径来诱导细胞凋亡。另外也有证实高浓度的桑黄会使人类肺癌细胞凋亡，并伴随着caspase-3的激活和细胞色素C的释放，并且当加入caspase-3的抑制剂时，凋亡作用被完全抑制^[28]。
　　2.3 抑制癌细胞转移
　　转移是指恶性肿瘤细胞从原发肿瘤灶脱落后，通过各种途径抵达不相连续的部位，并继续生长形成新的同样性质的继发瘤。癌细胞转移是导致恶性肿瘤难以治疗的主要原因之一。Taeil Jeon等^[29]通过实验研究发现生长在发芽糙米上的桑黄，其乙酸乙酯提取物可以明显抑制2种高转移性的癌细胞小鼠结肠癌细胞（colon 26-M3.1）和黑色素瘤细胞（B16BL6）的转移，并且这种抑制作用呈现剂量依赖性，当给药量为每只小鼠1 mg时作用效果最好。肿瘤细胞转移能力与肿瘤细胞的黏附、迁移和侵袭直接相关。Sang-Bae Han等^[30]指出桑黄酸性多糖通过阻断肿瘤细胞黏附和入侵来抑制黑色素细胞转移，呈现剂量依赖性。Lee等^[31]研究了来源于柬埔寨的桑黄的水提取物对黑色素瘤转移的抑制作用，结果发现当该桑黄水提物给药剂量为50 mg?kg^-1时，对癌细胞肺转移的抑制率达55.5%，并呈现剂量依赖性，且其可以下调尿激酶型纤溶酶原激活物（uPA）的表达。uPA是一种与肿瘤细胞的侵袭和转移相关的主要蛋白。D Sliva等^[32]也指出桑黄的水提取物能通过降低uPA的分泌来抑制人类乳腺癌细胞的黏附、迁移和侵袭。 　　3 展望
　　桑黄具有多种生物活性，其抗肿瘤作用突出，能提高机体的免疫力^[33]，是一种颇具有应用前景的抗肿瘤天然药物。尽管已有大量研究证实了其抗肿瘤作用，但其作用机制复杂，目前尚未得到统一的阐释。研究表明桑黄的抗肿瘤作用与其活性成分的化学特性和结构特点密切相关，因此应该进一步明确桑黄各种提取物的化学组分和结构，生物活性与构效关系，以便进一步明确其抗肿瘤作用机制，使其在肿瘤治疗方面发挥更大作用。
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　　Research progress on antitumor effects and mechanisms of phellinus
　　GAO Wen-wen1， ZHANG Na1， YU Shu-wen2*
　　（1. Institute of Pharmaceutics， Shandong University， Ji′nan 250012， China；
　　2. Shandong University Affiliated Ji′nan Central Hospital， Ji′nan 250013， China）
　　[Abstract] Phellinus is a kind of rare medicinal fungus that has a variety of physiological activities include anti-cancer， anti-liver fibrosisa， antioxidant and so on. Phellinus contains polysaccharides， steroids， terpenoids， flavonoids， pyrone， furan， alkaloids and other substances. Polysaccharide extracts of phellinus showed obvious antitumor effect and has been a hot research field in recent years. It was also found other extracts of phellinus such as ethyl acetate extract exhibited anticancer activity. Thus， the antitumor effect of different extract，especially the anti-cancer mechanism were discussed in this review.
　　[Key words] phellinus； polysaccharide； extracts； anticancer； mechanism of action
　　doi：10.4268/cjcmm20142116
　　[责任编辑 张宁宁]