盐酸石蒜碱的药理作用研究进展

Advances in Pharmacological Effects of Lycorine Hydrochloride

摘要: 中草药石蒜是石蒜科、石蒜属植物，具有解毒、祛痰、利尿、催吐及杀虫等功效。盐酸石蒜碱是一种从石蒜的鳞茎中提取的生物碱。研究表明，盐酸石蒜碱具有抗真菌、抗病毒、抗肿瘤等多种药理活性。本文将盐酸石蒜碱的药理作用及其机制的相关研究进行系统总结，以期为盐酸石蒜碱的进一步研究与应用提供基础理论依据。

Abstract: Lycoris is a Chinese herbal medicine, lycoris family, lycoris plants, with detoxification, expectorant, diuretic, emetic, insecticidal and other effects. Lycorine hydrochloride is an alkaloid extracted from the bulb of lycoris. Studies have shown that lycorine hydrochloride has many pharmacological activities such as antifungal, antiviral and antitumor. In this paper, the pharmacological effects and related mechanism of lycorine hydrochloride were systematically summarized in order to provide basic theoretical reference for further research of lycorine hydrochloride.

1. 引言

石蒜又名彼岸花、龙爪花、蟑螂花及红花石蒜等，是石蒜科石蒜属植物，广泛分布于我国山东、河南及安徽等地区 [1] 。石蒜最早记载于药典《图经本草》，具有催吐祛痰、利水消肿及解毒散结等功效 [2] 。盐酸石蒜碱(lycorine hydrochloride)是从石蒜科植物中提取的一种异喹啉类生物碱，呈无色棱柱状晶体 [3] ，分子式为C₁₆H₁₈CINO₄，其熔点与沸点分别为206℃、477℃，具有抗真菌、抗病毒、抗肿瘤等多种药理活性 [4] [5] [6] 。本文将近几年盐酸石蒜碱的药理作用研究进展进行综述，以期为盐酸石蒜碱的进一步研究以及更广泛的应用提供理论基础及参考依据。

2. 盐酸石蒜碱的抗真菌作用

白色念珠菌是自然界广泛存在的一种机会致病菌，可导致人体免疫力下降或菌群失调，产生阴道炎、肺炎、肠炎、脑膜炎及心内膜炎等多种炎症反应 [7] 。Yang [4] 等通过抗真菌药敏实验检测盐酸石蒜碱对白色念珠菌SC5314与ATCC10231的最小抑制浓度(MIC)和最低杀真菌浓度(MFC)。结果发现，盐酸石蒜碱处理组SC5314与ATCC10231的MIC均为64 μM，而MFC高于256 μM，MFC/MIC ≥ 4。进一步通过细胞活性测定实验(XTT法)，检测盐酸石蒜碱对微孔聚苯乙烯生物膜包被的白色念珠菌代谢活力的影响，并使用共聚焦显微镜记录白色念珠菌生物膜的3D结构。结果发现，白色念珠菌经盐酸石蒜碱(16~64 μM)处理后，对生物膜表面的黏附作用显著降低，同时随着盐酸石蒜碱处理浓度的不断增加，白色念珠菌的菌丝与细胞总数均减少。

真菌病原体会对水果造成严重的采后病害，在运输和储存中造成非常大的经济损失，其中最常见的是灰霉病菌。Zhao [8] 等将不同浓度的石蒜碱加入马铃薯葡萄糖(PDA)琼脂培养基中，检测石蒜碱对灰霉病菌孢子萌发、芽管伸长及菌丝生长的影响。结果发现，石蒜碱可显著抑制灰霉病菌孢子萌发与菌丝的扩散。进一步用手术刀在苹果的赤道处切口(3 mm宽，4 mm深)，将5 μL灰霉病菌孢子悬液滴入创面，风干1小时后将不同浓度的石蒜碱滴入创面。将处理后的苹果置于潮湿环境中室温保存，分别于2、3、4天记录病变直径。结果发现，与对照组相比石蒜碱组果实病害率明显降低，且病害直径随着石蒜碱浓度的增加而减小。这些研究表明，盐酸石蒜碱具有良好的抑制和杀伤真菌的作用。

3. 盐酸石蒜碱的抗病毒作用

单纯疱疹病毒(Herpes simplex virus，HSV)具有很强的传染性，根据血清型可分为HSV-1与HSV-2，其中HSV-1的感染率更高 [9] [10] 。蒋佩文 [5] 等通过Annexin V-FITC/PI双染实验及流式细胞术检测人胶质母细胞瘤LN229细胞的凋亡情况。结果发现，与对照组相比，盐酸石蒜碱可显著降低HSV-1诱导的LN229细胞凋亡。进一步采用病毒空斑减数实验检测加入盐酸石蒜碱后病毒空斑数目及空斑体积变化。结果发现，盐酸石蒜碱处理后LN229细胞病毒空斑数目减少且体积缩小。这些结果表明，盐酸石蒜碱具有良好的抗HSV1病毒作用。

手足口病是一种常见的儿童疾病，主要由柯萨奇病毒A16 (CVA16)引起，可通过口口、粪口途径传播 [11] 。王辉强 [12] 等通过腹腔注射病毒液的方式构建CVA16感染的小鼠模型，以死亡率、平均生存日及小鼠发病情况作为观察指标，记录小鼠生长及死亡情况。结果发现，与未处理组相比，盐酸石蒜碱硫酯组可延缓小鼠的发病过程，显著降低小鼠的死亡率，延长小鼠的平均存活时间。进一步通过蛋白免疫印迹法(Western blot)与细胞病变效应(CPE)实验检测小鼠肌肉组织中病毒蛋白的表达水平及病毒滴度。结果发现，盐酸石蒜碱硫酯可显著降低小鼠肌肉组织中CVA16-VP1蛋白的表达水平与病毒滴度。这些研究结果表明，盐酸石蒜碱硫酯具有良好的抗病毒作用。

4. 盐酸石蒜碱的抗肿瘤作用

4.1. 盐酸石蒜碱的抗乳腺癌作用

据统计，乳腺癌已成为全球发病率第一的癌症，每年约50万女性死于乳腺癌，是威胁妇女健康的主要原因 [13] 。Ji [6] 等通过Annexin V-FITC/PI双染实验与流式细胞术检测加入不同浓度的盐酸石蒜碱后乳腺癌MCF-7细胞的凋亡情况。结果显示，盐酸石蒜碱可诱导MCF-7细胞凋亡，且呈浓度依赖性。进一步通过Westernblot实验检测细胞凋亡相关蛋白表达量的变化。结果显示，caspase-8与Bid蛋白的表达水平随着药物浓度的增加而显著增加。石碧炜 [14] 等通过MTT实验检测石蒜碱对MCF-7细胞增殖的影响。结果发现，随着药物浓度的升高细胞存活率逐渐降低。进一步通过流式细胞术检测线粒体膜电位的变化，发现随着药物浓度的不断增加线粒体膜电位显著下降，其最低可下降至27.24%。以上实验结果说明，盐酸石蒜碱可诱导乳腺癌MCF-7细胞发生线粒体依赖性的细胞凋亡。

4.2. 盐酸石蒜碱的抗肝癌作用

肝癌是一个全球性的健康问题，每年造成600万人死亡，在我国癌症死亡率统计中肝癌居第二位，严重威胁着人民的身体健康和生命安全 [15] 。苏珊珊 [16] 等通过CCK-8实验与平板克隆形成实验检测盐酸石蒜碱对肝癌HCCLM3细胞增殖与细胞克隆形成的影响。结果发现，盐酸石蒜碱可抑制HCCLM3细胞的增殖，降低HCCLM3细胞的克隆形成数量。通过流式细胞术与Westernblot实验检测盐酸石蒜碱对HCCLM3细胞凋亡及其相关蛋白表达水平的影响。结果显示，盐酸石蒜碱可诱导HCCLM3细胞发生凋亡，并显著升高cleaved-caspase-3、cleaved-caspase-9蛋白的表达水平。通过细胞划痕与Transwell实验检测盐酸石蒜碱对HCCLM3细胞迁移与侵袭的影响。结果显示，盐酸石蒜碱可显著降低划痕愈合率与侵袭细胞数。进一步通过Westernblot实验检测迁移相关蛋白E-cadherin、N-cadherin的表达水平。结果显示，N-cadherin的表达水平明显降低，E-cadherin的表达水平显著升高。综上所述，盐酸石蒜碱可抑制HCCLM3细胞的增殖、克隆形成，促进HCCLM3细胞凋亡，并抑制HCCLM3细胞的迁移与侵袭。

4.3. 盐酸石蒜碱的抗胃癌作用

胃癌是发生于胃黏膜上皮的恶性肿瘤，是临床常见的高危害性消化道疾病，在全球癌症死亡率统计中胃癌居第三位，预防与个体化治疗是降低胃癌死亡率的最佳选择 [17] 。Li [18] 等通过MTT实验与BrdU染色实验检测盐酸石蒜碱对胃癌MKN45与SGC-7901细胞增殖的影响。结果发现，用不同浓度的盐酸石蒜碱(10、20、40 μM)处理MKN45与SGC-7901细胞48小时后，盐酸石蒜碱可显著抑制MKN45与SGC-7901细胞的生长。通过流式细胞术与TUNEL染色检测盐酸石蒜碱对胃癌细胞凋亡的影响。结果发现，盐酸石蒜碱可显著增加胃癌细胞的凋亡数量。进一步通过Westernblot实验检测细胞凋亡相关蛋白cleaved-caspas-3、cleaved-caspas-9及PARP的表达水平。结果发现，cleaved-caspas-3、cleaved-caspas-9及PARP蛋白的表达水平显著升高，且呈浓度及时间依赖性。进一步通过流式细胞术与Westernblot实验检测细胞周期及其相关蛋白的表达水平。结果发现，盐酸石蒜碱将MKN45与SGC-7901细胞周期阻滞在S期。采用皮下注射的方式将SGC7901细胞注射到5周龄的雌性裸鼠中，构建胃癌异种移植肿瘤模型，观察并记录肿瘤大小变化。结果发现，与注射DMSO的小鼠相比，注射盐酸石蒜碱的小鼠肿瘤体积明显减小。取造模小鼠胃组织，通过免疫组织化学(IHC)染色实验检测细胞增殖相关蛋白Ki67的表达水平。结果发现，胃癌组织中Ki67蛋白的表达水平显著降低。这些研究结果表明，盐酸石蒜碱既可抑制MKN45与SGC-7901细胞的增殖，还可诱导MKN45与SGC-7901细胞的凋亡。

4.4. 盐酸石蒜碱的抗直肠癌作用

结直肠癌是世界第四大致命癌症，每年有近90万人死于结直肠癌。其诱发因素复杂多变，如缺乏锻炼、肥胖及吸烟等都会增加患结直肠癌的风险 [19] 。周晓华 [20] 等通过MTT法和平板克隆形成实验检测盐酸石蒜碱对结直肠癌细胞SW620的增殖与克隆形成情况的影响。结果发现，盐酸石蒜碱组细胞增殖抑制率显著升高，细胞克隆形成数明显减少。通过流式细胞术与Westernblot实验检测盐酸石蒜碱对SW620细胞凋亡的影响。结果发现，与对照组相比盐酸石蒜碱加药组凋亡细胞数明显增多，凋亡相关蛋白cleaved-caspase-3、cleaved-caspase-9的表达水平明显升高。综上所述，盐酸石蒜碱既可抑制SW620细胞的增殖与克隆形成，还可诱导结直肠癌SW620细胞凋亡。

4.5. 盐酸石蒜碱的抗口腔鳞状细胞癌作用

口腔鳞状细胞癌(OSCC)是发生在牙龈、硬腭及舌等口腔器官的常见恶性肿瘤，占口腔颌面部恶性肿瘤的90%以上，因发病部位血供丰富经常引起淋巴结转移 [21] 。Li [22] 等通过MTT实验发现，盐酸石蒜碱以时间与剂量依赖的方式抑制口腔鳞状细胞癌HSC-3细胞增殖，其24小时IC₅₀值为15.65 μM，48小时IC₅₀值为6.23 μM。进一步通过流式细胞术检测发现，盐酸石蒜碱将HSC-3细胞周期阻滞在G0/G1期。以上实验结果表明，盐酸石蒜碱可能通过诱导口腔鳞状细胞癌HSC-3细胞发生周期阻滞，进而抑制HSC-3细胞的增殖。

4.6. 盐酸石蒜碱的抗食管癌作用

食管癌是引起全球癌症死亡的第六大常见原因，我国是食管癌高发国家，每年新发病例约占全球的一半。大多数食管癌患者需要广泛的治疗，包括化疗、放化疗及手术切除，晚期与转移性食管癌患者则需接受姑息性化疗 [23] 。彭聪 [24] 等通过流式细胞术检测盐酸石蒜碱对食管癌Eca-109细胞凋亡与周期的影响情况。结果显示，盐酸石蒜碱促进Eca-109细胞的凋亡，且诱导Eca-109细胞周期阻滞在G1期。进一步通过Westernblot实验检测凋亡相关蛋白Bcl-2、Caspase-9及周期相关蛋白Cyclin D1的表达水平。结果显示，Bcl-2、Caspase-9及Cyclin D1的表达水平均显著降低。这些研究结果表明，盐酸石蒜碱通过诱导细胞凋亡与阻滞细胞周期发挥抗食管癌的作用。

4.7. 盐酸石蒜碱的抗卵巢癌作用

卵巢癌是全世界女性妇科癌症死亡的第二大常见原因，其早期诊断困难，且缺乏有效的筛查策略 [25] 。卵巢癌细胞具有极强的侵袭转移性，肿瘤细胞的过度增殖与血管新生是侵袭性卵巢癌的显著特征 [26] ，Cao [27] 等通过Alamar Blue法检测盐酸石蒜碱对人卵巢癌细胞Hey的增殖抑制作用。结果显示，盐酸石蒜碱可显著抑制Hey细胞的活力。通过流式细胞术检测发现盐酸石蒜碱能有效抑制Hey细胞的有丝分裂增殖，使细胞周期阻滞在G2/M期。此外，构建高侵袭性卵巢癌Hey细胞裸鼠模型后，每日注射盐酸石蒜碱并记录小鼠重量、肿瘤体积及切除的肿瘤重量。结果显示，与对照组相比，盐酸石蒜碱组小鼠肿瘤体积明显减小。进一步通过免疫荧光实验检测肿瘤切片中血管标志物VE-cadherin与卵巢癌细胞标志物HE4的表达。结果发现，盐酸石蒜碱可抑制Hey异种移植小鼠体内卵巢癌细胞主导的血管生成。以上研究结果表明，盐酸石蒜碱可抑制Hey细胞的增殖，阻滞Hey细胞周期，并抑制Hey细胞侵袭。

4.8. 盐酸石蒜碱的抗黑色素瘤作用

黑色素瘤是黑色素细胞恶变而来的肿瘤，多发生于皮肤，各年龄段均可患病，其具有恶性程度高、发展速度快以及预后差等特点，被认为是最致命的皮肤癌 [28] 。Shi [29] 等通过MTT实验与EDU染色实验检测盐酸石蒜碱对黑色素瘤A375与MV3细胞增殖的影响。结果显示，盐酸石蒜碱可呈浓度依赖性的方式抑制A375与MV3细胞的增殖。通过流式细胞术检测盐酸石蒜碱对A375与MV3细胞周期进程的影响。结果显示，盐酸石蒜碱可将A375与MV3细胞周期阻滞在S期。进一步通过细胞划痕与Transwell实验检测盐酸石蒜碱对A375与MV3细胞迁移与侵袭的影响。结果显示，盐酸石蒜碱可显著降低划痕愈合率与侵袭细胞数。此外，对重度免疫缺陷(NOD/SCID)小鼠模型处理盐酸石蒜碱后，观察并记录肿瘤大小变化，发现盐酸石蒜碱能有效抑制黑色素瘤A375细胞的异种移植肿瘤生长与肺转移。综上所述，盐酸石蒜碱可抑制A375与MV3细胞的增殖、迁移及侵袭能力，诱导A375与MV3细胞发生周期阻滞。

4.9. 盐酸石蒜碱的抗甲状腺癌作用

甲状腺癌是一种常见的内分泌恶性肿瘤，多发于头颈部 [30] 。其中甲状腺乳头状癌(PTC)最为常见，约占全部甲状腺癌的90% [31] 。黄霜 [32] 等通过CCK-8实验、EDU染色及平板集落实验检测盐酸石蒜碱对甲状腺乳头状癌PTC-1细胞增殖的影响。结果显示，PTC-1细胞活力随着盐酸石蒜碱浓度的增加而显著降低且集落细胞数明显减少，EDU染色结果也显示增殖细胞数明显下降。进一步通过流式细胞术检测线粒体膜电位、细胞周期及细胞活性氧ROS水平。结果显示，盐酸石蒜碱加药组PTC-1细胞的线粒体数量减少、外膜缺损、嵴排列不规则、基质模糊且JC-1染色后线粒体膜电位降低。盐酸石蒜碱加药组细胞周期被阻滞在S期，ROS水平则随着盐酸石蒜碱加药浓度的增加而显著增加。进一步通过Westernblot实验检测加药后细胞中MAPK信号通路的变化。结果发现，磷酸化后的MAPK蛋白p-JNK与p-p38水平呈浓度依赖性地升高，p-ERK呈浓度依赖性地下降。而加入ROS抑制剂NAC后明显抑制盐酸石蒜碱诱导的MAPK通路的活化。以上结果表明，盐酸石蒜碱可通过诱导S期周期阻滞抑制PTC-1细胞的增殖，这可能与ROS水平升高而引起的MAPK激活有关。

5. 总结与展望

盐酸石蒜碱作为一种成分稳定的天然药物单体，具有价廉易得、不良反应小及生物安全性好等优点。目前，已有大量文章证明盐酸石蒜碱可通过调控多种信号通路作用于机体，发挥抗真菌、抗病毒、抗肿瘤等多种药理活性。但其具体作用机制尚不够完善，需要从分子、细胞及动物水平上开展更全面、更深入的研究，为盐酸石蒜碱在生物医药领域中的进一步开发与应用提供理论基础。

基金项目

中央支持地方高校改革发展基金人才培养项目(2020GSP16)，黑龙江省重点研发计划指导类项目(GZ20220039)。

NOTES

^*通讯作者。