癌症,这个全球健康的 “头号大敌”,长期以来困扰着人类。肺癌是当前发病率和死亡率增长最快的恶性肿瘤,而在女性群体中,乳腺癌的发病率和致死率都居高不下,全球每六例癌症死亡中就有一例是乳腺癌导致,每四位女性癌症患者里就有一位是乳腺癌患者。在发达国家,结直肠癌(CRC)也是癌症相关死亡的主要原因之一,并且在发展中国家,其发病率和死亡率也在不断攀升。
目前,乳腺癌和结肠癌的主要治疗手段包括手术、激素治疗、放疗和化疗。然而,这些传统治疗方法存在明显的弊端,它们无法精准区分正常细胞和癌细胞,在杀死癌细胞的同时,也会对正常细胞造成损伤,产生严重的毒性反应。
大自然中蕴含着丰富的药用植物资源,一直以来都是治疗疾病的宝库。据世界卫生组织(WHO)统计,全球约 65% 的人口更倾向于使用传统草药来治疗疾病。植物中的生物活性化合物,尤其是富含黄酮类和酚类化合物的植物提取物,具有强大的抗氧化能力,能够中和活性氧物种(ROS),减轻氧化应激。氧化应激产生的 ROS 会损伤蛋白质、脂质和 DNA,引发细胞突变和异常,从而促进癌症的发展。因此,具有抗氧化活性的天然化合物有望成为癌症预防和治疗的新方向。同时,约 60% 的抗增殖药物来源于药用植物和其他自然资源,但是目前仍有大量具有抗增殖潜力的植物尚未得到充分研究。
藏橐吾(S. laetus Edgew),当地人称 “Bagghu”,是喜马拉雅西北部特有的药用草本植物,在印度(查谟和克什米尔、喜马偕尔邦、北方邦、尼泊尔、锡金、不丹、阿鲁纳恰尔邦)、巴基斯坦、缅甸和中国西南部广泛分布,常生长在海拔 2400 - 4000 米的区域。传统医学中,藏橐吾所属的千里光属植物常用于抗炎、退热、抗菌和抗结核等。此前,藏橐吾还被发现具有杀幼虫活性,但关于其抗增殖潜力的研究却十分有限。
为了填补这一空白,来自印度克什米尔大学药学系、生物技术系以及沙特国王大学药学院的研究人员,对藏橐吾地上部分展开了深入研究。他们的研究成果发表在《BMC Complementary Medicine and Therapies》杂志上,为藏橐吾在抗癌领域的应用提供了重要依据。
研究人员采用了多种关键技术方法来开展这项研究。首先,通过索氏提取法,使用甲醇作为溶剂提取藏橐吾地上部分的物质,随后用不同极性的溶剂(正己烷、二氯甲烷和乙酸乙酯)进行分馏。接着,运用植物化学分析方法,对提取物中的各类化学成分进行定性评估;利用气相色谱 - 质谱联用(GC-MS)技术,鉴定提取物中的化合物成分。在抗氧化活性检测方面,采用了 2,2 - 二苯基 - 1 - 苦基肼(DPPH)自由基清除能力测定、铁离子还原抗氧化能力(FRAP)测定和一氧化氮自由基抑制测定等方法。对于抗增殖活性的研究,则运用了 MTT 测定、菌落形成试验和伤口愈合试验,分别检测藏橐吾提取物对乳腺癌(MCF-7)和结肠癌细胞(HCT116)的增殖抑制、克隆形成和迁移能力的影响 。
研究结果如下:
- 植物化学分析和初步筛选:藏橐吾地上部分的正己烷、二氯甲烷、乙酸乙酯和甲醇粗提物的得率分别为 7.54%、11.3%、10.26% 和 24.11%。初步筛选显示,提取物中含有生物碱、黄酮类、碳水化合物、糖苷(强心苷和蒽醌苷)、单宁、三萜类、酚类化合物和植物甾醇。
- GC-MS 分析:对正己烷、二氯甲烷和乙酸乙酯馏分进行 GC-MS 分析,共鉴定出 54 种化合物。这些化合物具有多种生物活性,如肉桂酸(2 - 丙烯 - 1 - 酸,3 - 苯基)已被报道具有抗增殖活性;十六烷酸可用作抗氧化剂、降胆固醇剂等;维生素 E、豆甾醇等也已在不同实验模型中评估了抗癌活性。
- 体外抗氧化活性:研究发现,各提取物的抗氧化能力呈浓度依赖性。在 DPPH 自由基清除能力测定中,乙酸乙酯馏分表现出较高的活性;FRAP 测定结果也表明,乙酸乙酯馏分的抗氧化能力较强;在一氧化氮自由基抑制测定中,所有馏分都有显著的清除活性,乙酸乙酯馏分在 500µg/mL 时清除率最高,可达 73.213%。
- 抗增殖活性:MTT 测定结果显示,正己烷、二氯甲烷和乙酸乙酯提取物均能降低 MCF-7 和 HCT116 细胞的活力,且呈浓度依赖性。其中,二氯甲烷馏分的活性最强,对 MCF-7 细胞的半数抑制浓度(IC50)为 5.74µg/mL,对 HCT116 细胞的 IC50为 9.2µg/mL。进一步研究发现,二氯甲烷馏分能显著抑制癌细胞的迁移和克隆形成能力。在伤口愈合试验中,二氯甲烷提取物处理后的 MCF-7 和 HCT116 细胞迁移受到明显抑制;在菌落形成试验中,二氯甲烷提取物能减少两种癌细胞的菌落数量。
研究结论和讨论部分指出,藏橐吾含有多种具有潜在药用价值的次生代谢物,这些成分可能是其抗氧化和抗增殖活性的物质基础。此次研究首次评估了藏橐吾对癌细胞的抗增殖活性,发现其地上部分的二氯甲烷馏分对 MCF-7 和 HCT116 细胞具有选择性抗增殖作用,提取物的强抗氧化性也增强了其抗癌潜力,为未来开发抗增殖治疗药物提供了新的方向。然而,目前的研究只是初步探索,后续还需要更深入的研究,以明确藏橐吾中发挥作用的关键化合物,并通过体内模型进一步验证其有效性,深入研究其作用机制,从而推动藏橐吾在抗癌药物开发领域的实际应用。