综述:药食同源物质对肺癌影响的研究进展:最新综述

时间:2026年1月22日
来源:Frontiers in Pharmacology

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本文系统综述了药食同源物质在肺癌辅助治疗中的最新研究进展。文章详细阐述了多糖、黄酮类、多酚、萜类、皂苷等活性成分通过抗炎、抗氧化、免疫调节、抑制肿瘤血管生成及细胞调控等多重机制发挥抗肺癌作用。综述强调了药食同源物质多靶点、多通路协同作用的优势,并探讨了其与现代医学互补结合的应用潜力,为肺癌的综合治疗提供了新的理论参考。

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引言
肺癌(LC)是全球发病率和死亡率最高的恶性肿瘤之一,严重威胁人类生命健康。尽管现代医学在肺癌治疗方面取得了显著进展,但耐药性问题及治疗相关的毒副作用仍制约着临床疗效和患者生活质量的改善。在此背景下,中药(TCM)作为辅助手段的治疗价值日益凸显。其中,药食同源物质因其来源广泛、副作用少及多通路抗肿瘤潜力,在肺癌辅助治疗领域受到越来越多研究关注。药食同源物质富含多糖、黄酮类、萜类、皂苷、多酚等生物活性物质,通过抗炎、抗氧化、免疫调节、抑制肿瘤血管生成及细胞调控等多种机制,在肺癌的防治中发挥关键作用。
药食同源物质中的关键生物活性成分
药食同源物质含有丰富的生物活性成分,主要包括多糖、多酚、黄酮类、萜类和皂苷等,它们构成其核心物质基础。这些成分可通过多途径、多靶点协同作用,影响肺癌发生发展的关键环节,显示出显著的预防和辅助治疗潜力。
多糖
多糖是从多种药用植物中分离得到的大分子,具有广泛的生物活性。研究表明,昆布多糖可通过调节PPARG通路和AGE-RAGE轴,抑制非小细胞肺癌(NSCLC)细胞的活力、迁移和侵袭。鱼腥草多糖HCA4S1能上调cleaved caspase-3和cyclin B1表达,诱导A549细胞周期阻滞和凋亡。茯苓多糖Suc40则通过抑制IL-6、TNF-α并调控AKT/p38信号通路,以及激活caspase-3/7/8/9介导的凋亡途径发挥抗NSCLC作用。枸杞多糖则主要通过抑制PI3K/AKT1通路,下调C-MYC和PCNA抑制增殖,并调节BCL2/BAX比值诱导凋亡。这些多糖通过多靶点机制协同作用于肿瘤细胞、免疫调节及系统微环境,形成整合治疗网络。
多酚
多酚类化合物是植物来源的次生代谢产物。姜黄素是研究最广泛的天然多酚化合物,与黑胡椒中的胡椒碱联用可显著增强其抗癌活性。金银花多酚可通过诱导线粒体依赖性凋亡通路抑制A549细胞活力,其特征是AKT去磷酸化导致Bax/Bcl-xL比值增加,进而激活caspase-9/caspase-3级联反应和PARP切割。大麻二酚(CBD)则以CB1/CB2/TRPV1依赖性方式抑制A549和H460肺癌细胞的活力和侵袭,并通过上调COX-2和PPAR-γ诱导凋亡。丁香酚则通过靶向β-连环蛋白(β-catenin),抑制其核转位,促进其胞浆降解,进而下调癌症干细胞(CSC)标志物,增强凋亡并抑制细胞增殖。这些多酚类化合物通过诱导凋亡、抑制增殖及调控信号通路等共同机制对抗肺癌。
黄酮类
黄酮类化合物具有多种生物活性。荷叶黄酮(LLF)通过引发细胞内活性氧(ROS)爆发,进而激活p38 MAPK通路,促进线粒体凋亡途径,表现为Bax/Bcl-2比值增加、细胞色素c释放及caspase-9/3级联激活。葛根素6″-O-木糖苷(PXY)通过抑制Akt/c-Myc信号激活,下调干细胞标志物CD44、CD133和ALDH1,从而抑制肺癌干细胞样细胞的自我更新和侵袭能力。槲皮素和山奈酚等成分通过下调Bcl-2、上调Bax、激活caspase-3/9诱导癌细胞凋亡,其活性通过抑制上游通路(如槲皮素抑制PI3K/Akt/mTOR轴,染料木黄酮抑制ERK1/2和PI3K/Akt)实现,共同减少VEGF信号传导并抑制癌症干细胞特性。木犀草苷则通过抑制IKK介导的IκB-α磷酸化,阻止NF-κB核转位,下调MMP-9表达,从而抑制癌症侵袭。这些黄酮类物质通过协调调控关键蛋白酶系统和信号网络,破坏p38 MAPK、Akt/c-Myc和NF-κB等关键通路,展现出广泛的肺癌化学预防潜力。
萜类
萜类是具有显著治疗功效的天然生物活性物质。来自萝卜芽的β-谷甾醇通过抑制miR-181a-3p上调其下游靶点SHQ1的表达,激活SHQ1/UPR信号通路,从而促进肺癌细胞凋亡并抑制增殖。甘草次酸(GA)通过促进过氧化物氧还蛋白-6(peroxiredoxin-6)和caspase-3介导的线粒体凋亡显著抑制NSCLC。藏红花素以浓度依赖性方式抑制A549和SPC-A1细胞增殖,并伴随p53增加和Bcl-2 mRNA水平降低,导致凋亡。齐墩果酸则通过调节IAP家族蛋白促进A549细胞凋亡。山茱萸提取物对A-549肺癌细胞也显示出抑制活性。萜类通过协同诱导凋亡、将细胞周期阻滞在G0/G1期以及调控p53和PI3K/Akt等核心信号通路,实现多靶点抑制肺癌增殖。
皂苷
皂苷是一类分布广泛的化合物。百合皂苷除具有显著的抗肝癌作用外,还对人类肺癌细胞增殖、凋亡、迁移和侵袭具有潜在影响。例如,甾体苷六对A549肺癌细胞系表现出强效细胞毒性。从天门冬中分离的新呋甾烷醇皂苷显著抑制H1299肺癌细胞增殖并诱导凋亡。麦冬皂苷B通过抑制上皮-间质转化(EMT)相关机制抑制NSCLC细胞系的活力、增殖、侵袭和迁移。人参皂苷Rb1通过改变蛋白水平和激活外部凋亡途径诱导肺癌细胞凋亡。酸枣仁皂苷B通过触发内质网应激,激活PERK-eIF2α-ATF4信号轴,导致ATF3上调,进而抑制SLC7A11表达,最终引发铁死亡。这些皂苷通过协同调节Bcl-2/Bax比值、激活caspase级联反应诱导凋亡,同时抑制EMT和基质金属蛋白酶(MMP)活性,最终抑制肺癌细胞增殖、迁移和侵袭。
其他生物活性成分
沙棘籽油与多西他赛(DTX)联用通过caspase非依赖性自噬和衰老诱导发挥协同抗癌活性。黄精凝集素通过细胞死亡和自噬诱导显著的抗肿瘤效果。莲子心中的甲基莲心碱通过升高ROS、降低BCL2/BAX比值诱导NSCLC细胞凋亡,同时通过靶向ROCK1抑制MLC磷酸化和逆转EMT标志物抑制侵袭和EMT。肉桂精油通过引起细胞周期阻滞、增加ROS积累、诱导线粒体去极化和升高caspase-3, 8, 9水平触发肺癌细胞死亡。剑豆提取物抑制细胞生长、诱导凋亡,并显著抑制小鼠腹水和实体瘤的发展。肉苁蓉苷通过线粒体介导的Raf/MEK/ERK信号通路诱导NSCLC细胞焦亡。从米糠中分离的Coixol等化合物对NSCLC细胞显示出抗增殖作用。
药食同源物质对肺癌的作用机制
药食同源物质通过多维度和层次递进的协同机制对肺癌发展产生显著抑制作用。其作用序列主要包括:靶向抑制炎症起始阶段;有效清除氧化应激产物以减轻炎症损伤;重塑抗肿瘤免疫反应并逆转免疫抑制微环境;抑制肿瘤血管生成;以及多通路调控细胞命运决定。这些相互关联的阶段协同作用以增强整体疗效。
抗炎作用
慢性炎症参与癌症进展的多个阶段。八角中的茴香脑和莽草酸通过抑制NF-κB通路下调下游TNF-α和纤连蛋白,并抑制氧化应激诱导的p53过表达,同时清除ROS,降低MDA水平,缓解肺细胞氧化损伤,破坏肿瘤微环境(TME)中的炎症-氧化循环以阻碍肺癌进展。薄荷中的薄荷醇通过调节MAPK和PI3K/Akt通路,诱导细胞死亡,抑制侵袭和迁移,引起细胞周期阻滞,上调Bax和p53基因,并通过调节TNF、IL-6、IFN-γ和IL-8等炎症介质重塑慢性炎症微环境。地黄中的梓醇通过阻断Smad2/3和NF-κB信号激活,显著抑制TGF-β1诱导的A549细胞迁移和侵袭。苦杏仁苷和黄精凝集素也通过NF-κB通路介导的抗炎机制抑制肺癌发展。薯蓣皂苷通过降低p-AKT、MMP2和PCNA表达减少肺癌细胞增殖、侵袭和迁移。紫苏籽油通过减少TNF-α诱导的ROS,抑制JNK磷酸化和FOXO1表达以降低MnSOD水平发挥抗氧化作用,同时抑制NF-κB激活,降低下游促炎介质。荜茇中的荜茇明碱诱导肺癌细胞凋亡并抑制侵袭和转移,同时通过诱导内质网应激显著减少肿瘤体积和M2巨噬细胞极化。
抗氧化作用
肿瘤细胞维持较高的代谢活性并产生高于正常细胞的ROS水平。ROS是氧化应激的核心介质,损伤脂质、蛋白质和DNA等细胞成分,同时破坏肺稳态,创造有利于肿瘤发展的微环境。肺癌的发生和发展与全身氧化还原失衡直接相关。覆盆子籽甲醇提取物选择性抑制肺癌A-549细胞生长,并能有效清除与肺癌病理密切相关的羟基和超氧阴离子自由基。龙眼壳酚类提取物在抗氧化测定中表现出对DPPH和羟基自由基的自由基清除能力以及亚铁离子螁合能力。桑叶中的绿原酸(CGA)选择性抑制MCF-7细胞生长,并对DPPH自由基表现出有效的自由基清除活性,从而抑制A549肺癌细胞的迁移和侵袭活性。橙皮苷下调MMPs表达并增强抗氧化状态以对抗尼古丁毒性并抑制吸烟诱导的肺癌。黄芪中的芒柄花素与氢键和疏水相互作用结合HIF-1α,当与放疗结合时,抑制HIF-1α至VEGF通路过度激活。马齿苋及其主要活性成分通过抗氧化、抑制肿瘤血管生成和抑制肺癌细胞增殖等多种机制影响肺癌发展。
免疫调节作用
当肿瘤细胞侵入和增殖时,巨噬细胞和T细胞等免疫细胞被肿瘤微环境内的信号分子激活,对肺癌细胞产生防御反应。因此,免疫调节在影响肺癌的进展和预后中起着至关重要的作用。柚子果皮多糖(CAVAPs)表现出多种生物活性。研究发现CAVAPs可能通过MAPK和NF-κB信号通路激活巨噬细胞,这通过ERK、JNK、p38和p65蛋白的磷酸化增加证明,导致关键免疫介质iNOS、TNF-α、IL-1β和IL-6的表达和分泌上调。6-姜酚抑制肺癌细胞增殖并诱导DNA损伤反应、细胞周期阻滞和NSCLC细胞凋亡。此外,铁代谢通过PD-L1/Akt/β-catenin/WIP信号轴调节维持铁稳态来增强抗癌能力。蒲公英总黄酮在肺癌模型中增加CD4+、CD8+T细胞水平和CD4+/CD8+比值,升高IL-2、IL-3、IFN-γ和TNF-α水平,同时显著降低Ki67表达,从而抑制肺癌细胞增殖并增强宿主免疫力。桔梗皂苷D在携带肺H520肿瘤细胞的裸鼠中表现出潜在的抗肿瘤、抗恶病质和免疫调节活性。桑辛素N(来自桑叶)直接结合PD-L1的E158残基,触发PD-L1酪氨酸磷酸化以促进其降解,从而破坏PD-L1/PD-1相互作用,逆转CD8+T细胞耗竭。
抑制肿瘤血管生成作用
肿瘤血管生成是指肿瘤内部异常血管网络的形成,由促血管生成和抗血管生成信号之间的失衡导致。血管内皮生长因子(VEGFs)及其受体(VEGFRs)在此过程中起核心作用。肿瘤血管生成不仅为肺癌细胞增殖提供所需的氧气和营养,还建立了促进转移和产生缺氧区域的途径,从而导致耐药性。灵芝通过其蛋白酶体和溶酶体降解介导的生物活性成分(如WSG和rLZ-8)下调EGFR表达。首先,它通过阻断EGFR介导的PI3K/Akt/mTOR和ERK/AP-1级联激活来抑制细胞存活和肿瘤进展。其次,它通过抑制LRP6磷酸化来减弱Wnt/β-catenin通路,从而抑制EMT和血管生成。此外,它通过激活M1巨噬细胞和NK细胞同时减少免疫抑制细胞因子如IL-10和TGF-β来调节肿瘤微环境,从而增强抗肿瘤免疫力并克服EGFR-TKI耐药性。大豆苷元通过影响TOP2A蛋白功能显示出治疗NSCLC的潜力。TOP2A表达水平与血管生成拟态相关因子的表达呈显著正相关,表明大豆苷元可能通过靶向TOP2A并影响其介导的细胞增殖和血管生成拟态对NSCLC发挥治疗作用。栀子苷通过直接抑制EGFR/JAK1/STAT3信号通路影响肺癌进展。它结合EGFR胞外结构域III干扰EGF结合并阻断EGFR磷酸化,进而抑制下游JAK1/STAT3磷酸化。当归提取物通过恢复血液成分稳态、增强血管结构完整性、加速血液循环、促进肿瘤血管正常化以及阻断促血管生成因子表达和受体相互作用,改善肿瘤微环境缺氧,抑制异常血管生成,并延缓从肺结节到肺癌的进展。银杏外种皮提取物主要通过抑制肿瘤血管生成影响肺癌发展,表现为CD34表达降低和微血管密度抑制。
细胞调控作用
细胞调控是指细胞控制自身增殖、分化、凋亡和代谢以维持内部稳定和正常生理功能的分子机制。余甘子提取物通过绿色合成的氧化铁纳米颗粒增强其抗肺癌功效,其中多酚成分通过羟基稳定颗粒并产生活性氧加剧DNA损伤并促进癌细胞凋亡。芝麻酚通过增加caspase-8、-9和-3/7活性抑制SK-LU-1细胞生长。沙姜中的山奈酚、肉豆蔻中的肉豆蔻醚和芡实中的化合物等其他多酚类物质也调节肺癌细胞。槲皮素抑制A549和H1299细胞的活力并诱导线粒体依赖性凋亡,同时促进LC3-II和beclin-1表达并抑制p62。罗汉果中的莫格醇显著抑制多种NSCLC细胞系的增殖和迁移,并引发过度自噬和自噬流导致自噬性细胞死亡。研究表明,菊苣中的莴苣苦素抑制肺腺癌细胞增殖而不影响正常肺细胞,通过下调MAPK/ERK通路显著将细胞周期阻滞在G0/G1期,并通过p53-Bax上调和Bcl-2抑制诱导凋亡。熊果酸靶向MEK/ERK上游级联,抑制NSCLC细胞中ERK磷酸化。乳糖和熊果酸对这些通路的抑制与环境致癌物(如烟草烟雾中的尼古丁)的异常激活形成鲜明对比,凸显了药食同源物质的显著干预价值。党参炔苷和党参醇、高良姜提取物以及茴香提取物也通过细胞机制调节肺癌。
结论与未来展望
通过对药食同源物质影响肺癌的系统综述和分析,我们观察到其作用并非通过单一靶点,而是涉及多靶点、多通路、多角度的机制。这种基于网络的方法不仅有助于克服耐药性,还能与常规放疗、化疗和靶向治疗协同作用。此外,药食同源物质在降低治疗毒性、提高生活质量、调节肿瘤微环境和保持良好的安全性方面显示出潜力,使其成为西医治疗的有前景的补充方法。
然而,该领域在临床转化方面面临显著瓶颈,包括证据等级低、实验设计局限性以及对成分复杂性及相互作用研究的缺乏。未来的研究应优先在以下领域取得突破:深化对药食同源物质的科学认识;研究药食同源物质内部的成分间相互作用;促进跨学科整合;以及进行严谨的临床研究。最终目标是实现从传统经验知识到现代临床实践、从实验发现到实际应用的全链条转化,从而为肺癌的整合管理提供安全有效的补充策略。通过这些共同努力,预计肺癌的预防和治疗将从基于经验的模式向精准和个性化医疗迈进,最终改善患者的生活质量,实现中西医结合在肿瘤综合治疗中的临床价值。

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