甘草黄酮抗肿瘤作用的药理机制与研究进展

一、引言

1.1 研究背景与意义

癌症防治形势严峻，是全球重大公共卫生挑战，截至 2022 年，我国恶性肿瘤新发病例 482.5 万占全球癌症新发病例的 24.2% ，其中肺癌、肝癌、胃癌等消化系统肿瘤高居新发恶性肿瘤前 10 位。且呈现老龄化和年轻化特点，给患者、家庭及社会带来沉重负担。

手术治疗、放射治疗、靶向治疗等目前癌症的治疗手段是有局限性的。手术对癌细胞扩散情况效果不佳；化疗药物会损害正常组织，导致不良反应发生；放疗辐射伤害正常组织，对部分肿瘤不敏感；靶向治疗有效性低、易耐药且不良反应严重。因此急需研制出效果更佳、副作用较低的抗肿瘤药物。

1.2 甘草简介

甘草作为传统中药材，其主要活性成分包括三萜皂苷类和黄酮类化合物，其中黄酮类成分因突出的抗肿瘤作用备受关注。深入研究甘草黄酮类化合物的抗肿瘤作用，有助于揭示抗癌机制，为临床治疗提供更安全有效的药物选择，具有重要理论和临床价值[1]。

甘草黄酮类化合物是黄酮类的一种，黄酮类化合物包括黄酮、查尔酮、异黄酮等类型。目前已从甘草属植物中发现 300 多种黄酮及其衍生物，它们具有多种生物活性，在抗肿瘤、抗氧化、抗病毒方面作用显著。

二、甘草黄酮化合物的研究现状

在甘草黄酮类化合物中，诸如甘草查耳酮 A 与 B、异甘草素、甘草素及其苷类（如甘草苷），以及光甘草定等多种成分已受到广泛研究。这些化合物在多种癌症模型中均被证实具有显著的抗肿瘤活性[2]。

2.1 甘草查耳酮 A

甘草查耳酮 A 对多种癌细胞有抑制作用。在肺癌机制研究中，能够增加内质网应激蛋白 CHOP 表达，诱导肺癌细胞凋亡和自噬；阻断 G2/M转换的细胞周期进程，抑制肺癌细胞生长；在肝癌方面，能诱导活性氧产生、阻滞细胞周期并调控细胞凋亡信号路径。

2.2 甘草查耳酮 B

研究表明，甘草查耳酮 B 对多种肿瘤模型均表现出广谱抗肿瘤活性。特别值得注意的是，该成分能显著抑制吉非替尼敏感及耐药型人非小细胞肺癌细胞的增殖与活力，且对正常细胞未表现出明显的细胞毒性。其抗肺癌作用机制与诱导 G2/M 期细胞周期阻滞和促进细胞凋亡密切相关。

2.3 异甘草素

在 A549 细胞中，它能浓度依赖性地抑制细胞增殖与迁移，并诱导细胞凋亡，其机制可能与调控 PI3K/AKT 信号通路有关。此外，在肝癌、脑胶质瘤、黑色素瘤及宫颈癌等多种恶性肿瘤中，异甘草素还可通过靶向不同的信号通路，介导细胞凋亡与自噬，并抑制肿瘤细胞的侵袭与转移。

三、甘草黄酮化合物的抗肿瘤作用机制

甘草黄酮类化合物通过多靶点、多途径发挥其抗肿瘤效应，其主要作用机制包括诱导肿瘤细胞凋亡、抑制细胞增殖与周期进程、阻遏肿瘤细胞的迁移与侵袭能力。细胞凋亡作为一种由基因精密调控的程序性细胞死亡形式，该平衡一旦破坏，则可能导致肿瘤发生。在肿瘤细胞内，凋亡通路往往处于抑制状态，而甘草黄酮类化合物能够重启并增强该程序，恢复凋亡的正常调控，从而抑制肿瘤进展。

3.1 激活 Caspase 级联反应

Caspase 家族是细胞凋亡的核心半胱氨酸蛋白酶，分为启动型和执行型。现研究表明，甘草查耳酮 A 作用于肺癌 A549 细胞后，使 Caspase-3、Caspase-9 活性显著升高。激活线粒体凋亡途径，导致线粒体膜电位下降，释放细胞色素 C 到细胞质，招募并激活 Caspase-9，进而激活 Caspase-3 引发凋亡。

3.2 调节 Bcl-2 家族蛋白表达

Bcl-2 家族蛋白是细胞凋亡重要调节因子，包括抗凋亡蛋白（如 Bcl-2、Bcl-XL 等）和促凋亡蛋白（如 Bax、Bak 等）。甘草黄酮类化合物可调节Bcl-2 家族蛋白表达诱导肿瘤细胞凋亡。有研究显示，异甘草素在人肝癌 HepG2 细胞中，降低 Bcl-2 蛋白表达，升高 Bax 蛋白表达，削弱 Bcl-2 对线粒体膜的保护作用，促进线粒体膜通透性转换，释放细胞色素 C，激活 Caspase 级联反应诱导凋亡。

四、甘草黄酮化合物在不同类型癌症中的研究

甘草黄酮类化合物通过多靶点、多通路的作用机制，在多种肿瘤模型中显示出显著的抗肿瘤潜力。在肺癌中，甘草查耳酮 A 和 B 可诱导细胞周期阻滞于 G2/M 期，并抑制 AKT/SP1 信号通路，从而抑制肿瘤增殖，且对吉非替尼耐药细胞仍具有抑制效果。异甘草素可通过调控 PI3K/AKT 通路及 p53-Bcl-2-Caspase 凋亡网络发挥促凋亡作用；在肝癌中，它还可通过诱导活性氧（ROS）生成、激活 Caspase 级联反应及抑制 NF-κB 通路等方式诱导细胞凋亡[3]。

五、应用前景与挑战

甘草黄酮类化合物在抗肿瘤药物研发中展现出广阔的应用前景，其结构多样性、多靶点作用机制及较高的安全性构成了显著优势。该类化合物可通过结构修饰和优化，进一步提高其抗肿瘤活性与靶向性[4]。尽管如此，其临床应用仍面临生物利用度低、体内药效学研究不足以及规模化制备等挑战。未来研究应注重剂型优化、联合用药方案的探索及转化医学研究，以推动该类化合物向临床抗肿瘤治疗应用的实质性进展。

六、结论与展望

甘草黄酮类化合物作为甘草重要活性成分，在抗肿瘤领域潜力显著、优势独特。但仍有诸多方向需深入研究，未来需深入研究其与肿瘤细胞内各种信号通路和分子靶点相互作用机制，明确在肿瘤发生、发展过程中的具体作用环节和分子机制，为开发新型抗肿瘤药物提供更坚实理论基础。

参考文献

[1]黄菊，张玮扬，邹灿，等.甘草黄酮类成分抗肿瘤研究进展[J].中草药，2025，56（04）：1456-1466.

[2]贾世亮，武雪玲，李筱筱，等.甘草中黄酮类物质的功能研究进展[J].北京联合大学学报，2016，30（04）：67-73.DOI：10.16255/j.cnki.ldxbz.2016.04.012.

[3]张世蘋，周翌婧，刘艳，等.甘草黄酮诱导肝癌 SMMC-7721 细胞凋亡及其对相关蛋白 survivin 表达的影响[J].南京医科大学学报（自然科学版），2008，（03）：330-334.

[4]马淼，周旭莉，户元林，等.乌拉甘草有效成分对人体 4 种肿瘤细胞增殖与凋亡的影响[J].时珍国医国药，2008，（01）：9-11.

课题来源（课题名称）：

2024-2025 吉林省中医药科技项目《白城甘草黄酮类提取物调控 STAT3 诱导胶质瘤细胞凋亡及机制研究》（2024348）；

2023 年白城市科技局项目《甘草黄酮类提取物调控 IGF-1 激活线粒体通路抗胶质瘤生长的机制研究》（2023030）；

2024 年白城市科技局项目《白城甘草提取物抑制胶质瘤 C6 细胞凋亡的机制研究》（2024021）；

2024 年“白城甘草的研究与开发”项目《白城甘草黄酮类提取物抑制胶质瘤的机制研究》（BCGC202414）