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摘 要：冬凌草甲素是一种介壳杉烯四环二萜类的天然有机化合物，提取自唇形花科香茶菜属的植物——冬凌草，因其具有良好的抗癌活性及抗菌能力而广受关注。特殊的不饱和环戊烷酮结构为冬凌草甲素的抗癌活性中心，这种结构使得冬凌草甲素可以通过阻断细胞周期、降低端粒酶活性、诱导肿瘤细胞凋亡、逆转肿瘤细胞耐药性等多种途径达到抗肝癌、乳腺癌、白血病和黑色素瘤等恶性肿瘤的良好效果。通过对冬凌草甲素的抗癌机理与临床应用等研究现状和进展进行探讨，以期为冬凌草甲素抗癌等药理活性的进一步研究提供理论基础。
关键词：冬凌草甲素；抗癌；研究进展
中图分类号 R285 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）20-0041-5
Progress in the Study of Anticarcinogenic Activity of Oridonin
Luan Jian et al
（College of Life Science， Jilin Normal University， Siping 136000， China）
Abstract：Oridonin is a kind of natural compounds with excellent antitumoral and antibiotic activities， which is widely reported in recent years. Oridonin has a special unsaturated cyclopentanone structure， which can block cell cycle， reduce telomerase activity， induce tumor cell apoptosis， and reverse the drug resistance of tumor cells. The anticancer mechanism and clinical application of the oridonin were reviewed in this paper， for providing a reference for the further study on the anticancer pharmacological activities of oridonin.
Key words：Oridonin；Anticancer activity； Research progress
近年来，肝癌、乳腺癌、白血病等恶性肿瘤严重威胁了人类的健康，对于肿瘤的防治也越来越受到全世界高度重视。除了放射治疗、外科手术以及药物治疗外，纯天然抗肿瘤物质冬凌草甲素成为抗肿瘤药物研发的新热点。冬凌草（Rabdosia rubescens（Hemsl.）Hara）别称冰凌草，是唇形科香茶菜属植被碎米桠的变种，具有清热去火、疏通气血、缓解疼痛的功效，可用于突发性喉炎、突发性伴有化脓症状的扁桃体炎，以及气管、支气管粘膜及咽粘膜的慢性炎症等的治疗。此外，据临床试验表明冬凌草中的主要活性成分冬凌草甲素对肿瘤细胞的活性具有抑制作用，在体内能够对超过20种常见的癌细胞生长繁殖起到明显的遏制效果，临床上主要应用于胰腺癌、肝癌、胃贲门癌、乳癌、卵巢癌、食道癌等的治疗[1-2]。
1 冬凌草甲素的分离提取
1.1 来源 冬凌草甲素是一种由唇形花科（Labtea）香茶菜属（Rabdosia）植物中所提取的一种具有极高生物活性的天然物质，其主要成分为介壳杉烯骨架四环二萜类[3]（ent-kaurance diterpenoid）的天然的含碳化合物，其主要来自延命草Isodon japonicus、冬凌草Isodon japonicus、显脉叶香茶菜Rabdosia nervosa、香茶菜Rabdosia amethystoides、毛叶香茶菜Rabdosia jabdsia等植物。
1.2 化学结构 冬凌草甲素属于介壳杉烯二萜类的天然含碳化合物，其化学式为C20H28O6，透明，为棱柱状晶体，味甘苦，性微寒，不溶于水，可溶于乙醚、乙醇等有机溶剂。有报道表明冬凌草甲素具有清热去火、疏通气血、缓解疼痛的功效，并且有较强的抗肿瘤和抗菌功效。而实验显示其抗癌能力依赖于其分子构型（如图1），与环外的亚甲基所共轭的环戊烷酮结构为冬凌草甲素阻滞癌细胞活性的关键部位，如果这个部位的双键变成了饱和键或者发生了裂环现象，则其抗癌作用就会消失，目前这种成分已经能够人工合成[4]。
1.3 冬凌草甲素的分离提取
1.3.1 乙醚法 乙醚提取大多适用于实验室中制備冬凌草甲素。实验证明以2040g的冬凌草叶子的干粉为原料，经过分离提纯即可从中获取10.1g的晶体好、纯度比较高的冬凌草甲素制品。计算得出这种制备途径所能获取的冬凌草甲素含量高达0.49%[5]。但是由于乙醚法需要使用大量的乙醚、苯、甲醇等有毒且易燃的实验用品，容易引起不必要的危害，所以这种方法不适合产业化生产。
1.3.2 乙醇法 乙醇提取通常应用于工业上大量制备冬凌草甲素[6]。乙醇与乙醚、苯、甲醇等相比毒害程度低，需要花费的成本相对较少，因此可用于冬凌草甲素的大规模工业化生产。工业上使用不锈钢中压柱色谱（可耐压达1.96×106Pa）的方法，大大提高了冬凌草素的生产效率，从而实现了冬凌草甲素的连续化生产，但与乙醚法相比乙醇法的产率仍较低。
2 冬凌草甲素的药理活性
2.1 冬凌草甲素的抗肿瘤功效
2.1.1 抑制肿瘤细胞的增殖 （1）通过遏制细胞周期阻断肿瘤细胞的增殖。大部分肿瘤细胞都是由于细胞周期的调制机理被破坏以至于细胞无法继续规律性的正常生长。细胞周期的调控要素包括细胞周期素、周期素依赖激酶抑制蛋白以及周期素依赖激酶3部分，3者共同协作保证了细胞周期的正常进行。而细胞周期是由G1期、G2期、G0期、S期、M期所组成，其中有4个检测点，分别是G1/S期、S/G2期、G2/M期和M/G0期，最为重要的是G1/S期和G2/M期，通过干预上述细胞周期中的调控因子（DNA聚合酶）的作用或者改变其调控机制使其失调就可以使细胞无法进入下一个正常周期从而遏制肿瘤细胞的增殖[7]。通过实验探究冬凌草甲素对人白血病的K562细胞的影响，结果显示冬凌草甲素能够使S期的细胞数目减少，而S期主要负责DNA的复制，所以冬凌草甲素可以抑制细胞周期中S期的DNA的合成从而使细胞无法继续分裂，并使G2/M以及G0/G1期的细胞数目增多，从而降低了肿瘤细胞的增殖效果[8]。 （2）通过降低端粒酶的活性遏制肿瘤细胞的增殖。端粒酶是一种独特的能够延伸端粒的核糖核蛋白逆转录酶。通过利用它的RNA为模板可以合成端粒来填补复制过程中所引起的端粒减短的问题，从而使细胞的生命得到延伸甚至具有无限分裂生长的能力。端粒酶的催化作用在健康的体细胞中会被抑制，然而在绝大部分肿瘤细胞中则会被重新启动[9-10]。所以端粒酶为恶性肿瘤细胞的無限制性增殖提供了必要的因子来源。实验过程中[8]，用冬凌草甲素处理人的白血病K562细胞，结果显示随着冬凌草甲素加入的时长增加，K562细胞的端粒酶的活性开始逐渐降低。此外，经过多项研究表明，冬凌草甲素可以使许多肿瘤细胞中的端粒酶的活性受到抑制从而达到遏制肿瘤细胞无限增殖的目的，并且端粒酶的分子活性与冬凌草甲素的加入时长表现出负相关。
（3）通过遏制细胞膜上钠钾泵的活性遏制肿瘤细胞的增殖。外界环境中足够量的营养物质的供给是肿瘤细胞增殖的必要条件，而这些营养物质的供给都是借助细胞膜上的钠钾泵的运转来维系的。钠钾泵又称为钠泵或钠钾ATP酶，它的功能是使细胞外液Na+浓度高于细胞内液的Na+浓度。当Na+顺浓度梯度进入细胞时，会通过细胞膜上具有特异性的载体蛋白将大分子物质转运至细胞内部。研究显示[11]，浓度为5～20mg/（kg·d）的冬凌草甲素连续使用3d即可明显抑制艾氏腹水瘤细胞膜上钠钾泵的转运功能，并且具有显著的时间效应与剂量效应，最终遏制了肿瘤细胞的增殖。其作用机制可能是：①冬凌草甲素抑制了钠钾ATP酶的活性，导致钠钾泵无法正常工作。②冬凌草甲素与钠钾泵上的特异性受体发生了结合从而使营养物质无法转运至细胞内，肿瘤细胞无法摄取生命活动所需的物质，生长就会受到抑制。
2.1.2 抑制癌细胞的DNA、RNA以及蛋白质的合成 DNA、RNA及蛋白质的合成属于细胞周期的重要过程，为整个细胞周期提供了必要的物质基础。通过用氚标记[12]特异前体[3H]-TdR、[3H]-UR、[3H]-Leu加入的放射自显影术来探究冬凌草甲素在DNA、RNA和蛋白质合成上的作用。实验结果显示，冬凌草甲素可以快速抑制DNA的合成，同时也可以抑制RNA以及蛋白质的合成。相对来讲，它对DNA合成的抑制效果达到谷峰值的时间要比对RNA及蛋白质合成的抑制早，但是它对RNA及蛋白质的抑制程度却要大于对DNA抑制程度，由此抑制了肿瘤细胞的增殖。
2.1.3 诱导肿瘤细胞凋亡 细胞凋亡是指细胞的自决性的程序性死亡，它是由遗传物质所控制的。而绝大部分抗癌药品都是从诱导癌细胞进行凋亡的角度来起作用从而达到遏制肿瘤细胞增殖的效果。目前已有多个研究项目显示冬凌草甲素能够显著诱导癌细胞的凋亡，并通过实验探究了其作用机理。用特定浓度的冬凌草甲素处理白血病HL-60细胞株，结果发现成簇的HL-60细胞出现彼此分散、细胞皱缩以及贴壁减少等一系列细胞凋亡的表现[13]；并且经过流式细胞仪检测的成果来看，被冬凌草甲素所处置过的白血病HL-60细胞展现出细胞凋亡过程中所独有的亚G1峰，即该时期的DNA含量小于2N，并且凋亡比例与冬凌草甲素浓度呈正比，说明冬凌草甲素对诱导癌细胞凋亡有显著的成效。
2.1.4 促进其他抗肿瘤药物的治疗效果 研究表明，当冬凌草甲素与其他治疗癌症的药物组合使用时，它能与其他药物互相协调并提升其功效，对抗肿瘤药物起到辅助作用，减少了抗肿瘤药物的使用剂量，避免对人体正常细胞造成更大的危害。这种联合使用的方法极大程度提高了抗肿瘤药物的应用率。
2.2 冬凌草甲素对诱变剂所引发的突变作用有抗性 通过污染物致变性检测实验来测试延命草宁对诱变物质所引发的突变效应的抗性。实验过程中，用不同种类的诱变剂处理小鼠的伤寒沙门氏菌，结果发现鼠伤寒沙门氏菌第二次突变后在恢复原本的基因的过程受到了一定程度的抑制，并且这种抑制的效果随着冬凌草甲素添加剂量的增加而增强[14]。由此可见，延命草宁对于诱变物质所引发的突变效应具有抗性。其作用机理可能是：①冬凌草甲素在诱变物质未进入细胞时就去除了其诱变功能。②冬凌草甲素阻滞了诱变物质与细胞内特异性部位的结合。
2.3 冬凌草甲素的抗氧化作用 实验中将冬凌草甲素分成浓度不同的组别，然后分别处理小鼠肝细胞的线粒体，发现其对小鼠肝细胞线粒体中的Fe2+-Cys所引起的 MDA（丙二醛）的含量升高的现象均会产生抑制作用，并且在一定范围调整剂量能够提高冬凌草甲素的抑制效果。结果显示冬凌草甲素可以抑制Fe2+-Cys中的二价铁氧化成高价铁，从而抑制脂质发生过氧化反应生成 MDA（丙二醛），由此可见冬凌草甲素具有比较强的抗氧化作用[15]。
2.4 冬凌草甲素对肿瘤耐药性的逆转 肿瘤细胞对于抗癌药物的耐性在极大程度上妨碍了肿瘤的治疗。通过对人白血病K562细胞的研究发现，当用特定剂量的冬凌草甲素处理人体的白血病K562细胞后，该细胞对于多种化疗药物的耐药蛋白P170的合成量显著下降，并且添加了冬凌草甲素的具有耐药性的细胞当中的柔红霉素的含量显著提升[16]，由此可见，冬凌草甲素能够使肿瘤细胞的耐药特性发生逆转，使其对化疗药物的敏感性提升以达到抗肿瘤的效果。
2.5 冬凌草甲素对β受体运作的阻断 研究表明，冬凌草甲素可以代替相应的作用物质与β受体相结合从而阻断β受体的运作：①冬凌草甲素可以阻滞心脏β1受体的运作，从而使得心肌收缩的力度降低，心跳速率减缓，输导功效减缓，心排出量减少，心肌消耗氧的程度降低，即产生负性肌力现象和负性变时作用；②冬凌草甲素可以通过阻滞血管的平滑肌上的β2受体以削减去甲肾上腺素的释放，致使血管扩张，减小了脉管的阻碍力度产生降压效应；③冬凌草甲素可以通过阻滞支气管的平滑肌上的β2受体，导致气管下级左右分支的平滑肌紧缩，从而使呼吸道阻碍力度上升，从而降低了肺动脉压[17]。由此可见，冬凌草甲素可以通过对β受体的运作的阻断达到降压的效果。
3 冬凌草甲素的临床应用 3.1 抗乳腺癌 生物学实验显示[18]冬凌草甲素可以影响乳腺癌细胞株MCF-7的P53蛋白和P21蛋白的表达从而遏制MCF-7细胞的细胞周期（P53蛋白和P21蛋白是肿瘤相关基因的表达产物），以达成遏制乳癌细胞增殖的目的。同时，冬凌草甲素可以通过影响线粒体和caspase-9（内源性凋亡途径的执行者）凋亡路径来诱导MCF-7细胞发生凋亡。
3.2 抗肝癌 张俊峰等人在实验过程中将冬凌草甲素分成不同浓度的组别，然后分别加入到培养好的人肝癌BEL-7402细胞株中，一段时间后发现肝癌细胞BEL-7402出现体积变小、染色质集缩、成簇肝癌细胞分散等凋亡的现象。并且随着冬凌草甲素加入的剂量与作用的时长增加，检测出肝癌细胞中的B淋巴细胞瘤-2基因所控制的蛋白质的合成量明显降低，而促凋亡蛋白Bax所控制的蛋白质的合成量则上升了，并且此过程中测量出BEL-7402细胞的端粒酶的作用效果显著下降，最终肝癌细胞BEL-7402的生长受到了阻滞[19]。
3.3 抗白血病 有报道指出，分别用不同浓度的冬凌草甲素对人的T细胞型白血病HPB-ALL细胞株进行处理，发现成簇的HPB-ALL细胞出现彼此分散、形态发生皱缩以及贴壁现象降低等一系列细胞凋亡的表现。并且随着冬凌草甲素的浓度以及作用时长的增加，其对HPB-ALL细胞的遏制效果也明显增强。此外，当冬凌草甲素的处理时间达到1d时，发现B淋巴细胞瘤-2基因以及凋亡抑制基因Bcl-XL所控制的蛋白质的合成明显下降，而促细胞凋亡基因所控制的蛋白质的合成则上升了，由此遏制了白血病細胞的增殖[20]。而刘加军等人以人白血病NB4细胞作为实验材料，将冬凌草甲素分成浓度不同的组份分别加入至培养好的NB4细胞株中。结果发现人的白血病NB4细胞生长受到限制，并出现凋亡现象；且当加入的冬凌草甲素的浓度不断升高、作用时长不断增加时发现细胞凋亡程度也随之增加。在该过程中检测到此细胞的端粒酶活性逐渐降低，致使复制过程中减短的端粒得不到补充从而阻滞了白血病细胞的增加[21]。
3.4 抗结肠癌 采用不同浓度的冬凌草甲素分别处理人的结肠癌HT-29细胞，结果发现冬凌草甲素对人结肠癌HT-29细胞有抑制作用，并且能够激发AMP依赖蛋白激酶的活性。此外随着加入的冬凌草甲素浓度的升高，其抑制作用逐渐增强，AMP依赖蛋白激酶的表达量也随之升高[22]。由此可见，冬凌草甲素可以通过调节AMP依赖蛋白激酶的表达来抑制结肠癌。
3.5 抗膀胱癌 将冬凌草甲素分成浓度不同的组别，然后分别处理人的膀胱癌MB49细胞株，一段时间后发现人膀胱癌细胞MB49的生长受到了抑制，细胞出现凋亡现象。并且随着冬凌草甲素浓度的增加，检测到B淋巴细胞瘤-2基因所控制的蛋白质的合成逐渐减少，而细胞凋亡基因Bax所控制的蛋白质的合成逐渐增多，其对膀胱癌细胞MB49生长的抑制作用明显增强。最终，当冬凌草甲素的浓度不断上升后，膀胱癌细胞MB49的凋亡现象也逐渐增强[23]。由此可见，冬凌草甲素能够通过促进膀胱癌细胞MB49的凋亡来遏制膀胱癌。
3.6 抗胰腺癌 分别向各组份的人胰腺癌SW1990细胞株加入不同浓度的冬凌草甲素，一段时间后观察SW1990细胞的形态变化，发现成簇的胰腺癌细胞SW1990出现分散、贴壁减少、体积减小、染色质集缩等凋亡现象。结果发现，出现了一个DNA含量明显小于细胞周期中G1期2N含量的区域，即亚G1峰，且细胞无法进入G2/M期；此外，随着冬凌草甲素加入量的升高以及其作用时长的增加，胰腺癌细胞SW1990的生长受抑制的现象也逐渐加强。实验还检测出该过程中凋亡抑制基因survivin所控制的蛋白质的合成量降低，而促凋亡基因P21的表达则明显增加[24]。由此可见，冬凌草甲素可以通过阻滞细胞周期及加速细胞凋亡来抗胰腺癌。
3.7 抗黑色素瘤 李春雨等将体外培养好的人的黑色素瘤A375细胞平均分成若干组，然后分别加入不同浓度的冬凌草甲素进行处理，并用Cell Counting Kit-8法来检测作用过程中细胞增殖数目的改变。结果发现A375细胞的增殖明显受到抑制，并且A375细胞在体外的转移、侵略、黏着能力也显著下降，可见冬凌草甲素可以抑制人黑色素瘤的增殖[25]。此外，通过对该过程中相关的基质金属蛋白酶、钙离子粘附蛋白等的含量检测，推断其作用机理可能与基质金属蛋白酶的表达以及上皮细胞-间充质的转化相关。
3.8 抗腹泻 近年来有关冬凌草甲素的文献表明，冬凌草甲素还可以作为一种新型的CFTR氯离子通道的天然小分子抑制剂。比如栾剑等人[26]通过用冬凌草甲素处理小鼠回肠以及大鼠结肠黏膜发现冬凌草甲素可以明显阻断体外培养的大鼠和小鼠肠内的FSK刺激调控的短电流，并在小鼠肠道closed-loop活体模型中成功抑制霍乱毒素诱导的肠道液体分泌，很好地证明了冬凌草甲素可以通过抑制小肠上皮CFTR氯离子通道来治疗肠毒素诱导的分泌性腹泻。
4 展望
综上所述，由于结构特殊，冬凌草甲素对癌细胞活性的抑制作用非常强，显著高于其他种类的植物提取物。冬凌草甲素还有具有抗泻抗菌、疏通气血、缓解疼痛等功效，可用于治疗突发性喉炎、突发性伴有化脓症状的扁桃体炎，此外对于气管、支气管粘膜及咽粘膜的慢性炎症等的治疗也有显著效果，医用价值非常高。但是由于冬凌草甲素属于脂溶性物质，这使得它在医疗上的应用受到了很大的限制。因此应致力于改善冬凌草甲素的分子构型以增加其水溶性从而提高其生物利用率，或者利用脂质体包裹技术给药，都具有很好的发展前景。
参考文献
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（责编：徐世红）
关键词：冬凌草甲素；抗癌；研究进展
中图分类号 R285 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）20-0041-5
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1 冬凌草甲素的分离提取
1.1 来源 冬凌草甲素是一种由唇形花科（Labtea）香茶菜属（Rabdosia）植物中所提取的一种具有极高生物活性的天然物质，其主要成分为介壳杉烯骨架四环二萜类[3]（ent-kaurance diterpenoid）的天然的含碳化合物，其主要来自延命草Isodon japonicus、冬凌草Isodon japonicus、显脉叶香茶菜Rabdosia nervosa、香茶菜Rabdosia amethystoides、毛叶香茶菜Rabdosia jabdsia等植物。
1.2 化学结构 冬凌草甲素属于介壳杉烯二萜类的天然含碳化合物，其化学式为C20H28O6，透明，为棱柱状晶体，味甘苦，性微寒，不溶于水，可溶于乙醚、乙醇等有机溶剂。有报道表明冬凌草甲素具有清热去火、疏通气血、缓解疼痛的功效，并且有较强的抗肿瘤和抗菌功效。而实验显示其抗癌能力依赖于其分子构型（如图1），与环外的亚甲基所共轭的环戊烷酮结构为冬凌草甲素阻滞癌细胞活性的关键部位，如果这个部位的双键变成了饱和键或者发生了裂环现象，则其抗癌作用就会消失，目前这种成分已经能够人工合成[4]。
1.3 冬凌草甲素的分离提取
1.3.1 乙醚法 乙醚提取大多适用于实验室中制備冬凌草甲素。实验证明以2040g的冬凌草叶子的干粉为原料，经过分离提纯即可从中获取10.1g的晶体好、纯度比较高的冬凌草甲素制品。计算得出这种制备途径所能获取的冬凌草甲素含量高达0.49%[5]。但是由于乙醚法需要使用大量的乙醚、苯、甲醇等有毒且易燃的实验用品，容易引起不必要的危害，所以这种方法不适合产业化生产。
1.3.2 乙醇法 乙醇提取通常应用于工业上大量制备冬凌草甲素[6]。乙醇与乙醚、苯、甲醇等相比毒害程度低，需要花费的成本相对较少，因此可用于冬凌草甲素的大规模工业化生产。工业上使用不锈钢中压柱色谱（可耐压达1.96×106Pa）的方法，大大提高了冬凌草素的生产效率，从而实现了冬凌草甲素的连续化生产，但与乙醚法相比乙醇法的产率仍较低。
2 冬凌草甲素的药理活性
2.1 冬凌草甲素的抗肿瘤功效
2.1.1 抑制肿瘤细胞的增殖 （1）通过遏制细胞周期阻断肿瘤细胞的增殖。大部分肿瘤细胞都是由于细胞周期的调制机理被破坏以至于细胞无法继续规律性的正常生长。细胞周期的调控要素包括细胞周期素、周期素依赖激酶抑制蛋白以及周期素依赖激酶3部分，3者共同协作保证了细胞周期的正常进行。而细胞周期是由G1期、G2期、G0期、S期、M期所组成，其中有4个检测点，分别是G1/S期、S/G2期、G2/M期和M/G0期，最为重要的是G1/S期和G2/M期，通过干预上述细胞周期中的调控因子（DNA聚合酶）的作用或者改变其调控机制使其失调就可以使细胞无法进入下一个正常周期从而遏制肿瘤细胞的增殖[7]。通过实验探究冬凌草甲素对人白血病的K562细胞的影响，结果显示冬凌草甲素能够使S期的细胞数目减少，而S期主要负责DNA的复制，所以冬凌草甲素可以抑制细胞周期中S期的DNA的合成从而使细胞无法继续分裂，并使G2/M以及G0/G1期的细胞数目增多，从而降低了肿瘤细胞的增殖效果[8]。 （2）通过降低端粒酶的活性遏制肿瘤细胞的增殖。端粒酶是一种独特的能够延伸端粒的核糖核蛋白逆转录酶。通过利用它的RNA为模板可以合成端粒来填补复制过程中所引起的端粒减短的问题，从而使细胞的生命得到延伸甚至具有无限分裂生长的能力。端粒酶的催化作用在健康的体细胞中会被抑制，然而在绝大部分肿瘤细胞中则会被重新启动[9-10]。所以端粒酶为恶性肿瘤细胞的無限制性增殖提供了必要的因子来源。实验过程中[8]，用冬凌草甲素处理人的白血病K562细胞，结果显示随着冬凌草甲素加入的时长增加，K562细胞的端粒酶的活性开始逐渐降低。此外，经过多项研究表明，冬凌草甲素可以使许多肿瘤细胞中的端粒酶的活性受到抑制从而达到遏制肿瘤细胞无限增殖的目的，并且端粒酶的分子活性与冬凌草甲素的加入时长表现出负相关。
（3）通过遏制细胞膜上钠钾泵的活性遏制肿瘤细胞的增殖。外界环境中足够量的营养物质的供给是肿瘤细胞增殖的必要条件，而这些营养物质的供给都是借助细胞膜上的钠钾泵的运转来维系的。钠钾泵又称为钠泵或钠钾ATP酶，它的功能是使细胞外液Na+浓度高于细胞内液的Na+浓度。当Na+顺浓度梯度进入细胞时，会通过细胞膜上具有特异性的载体蛋白将大分子物质转运至细胞内部。研究显示[11]，浓度为5～20mg/（kg·d）的冬凌草甲素连续使用3d即可明显抑制艾氏腹水瘤细胞膜上钠钾泵的转运功能，并且具有显著的时间效应与剂量效应，最终遏制了肿瘤细胞的增殖。其作用机制可能是：①冬凌草甲素抑制了钠钾ATP酶的活性，导致钠钾泵无法正常工作。②冬凌草甲素与钠钾泵上的特异性受体发生了结合从而使营养物质无法转运至细胞内，肿瘤细胞无法摄取生命活动所需的物质，生长就会受到抑制。
2.1.2 抑制癌细胞的DNA、RNA以及蛋白质的合成 DNA、RNA及蛋白质的合成属于细胞周期的重要过程，为整个细胞周期提供了必要的物质基础。通过用氚标记[12]特异前体[3H]-TdR、[3H]-UR、[3H]-Leu加入的放射自显影术来探究冬凌草甲素在DNA、RNA和蛋白质合成上的作用。实验结果显示，冬凌草甲素可以快速抑制DNA的合成，同时也可以抑制RNA以及蛋白质的合成。相对来讲，它对DNA合成的抑制效果达到谷峰值的时间要比对RNA及蛋白质合成的抑制早，但是它对RNA及蛋白质的抑制程度却要大于对DNA抑制程度，由此抑制了肿瘤细胞的增殖。
2.1.3 诱导肿瘤细胞凋亡 细胞凋亡是指细胞的自决性的程序性死亡，它是由遗传物质所控制的。而绝大部分抗癌药品都是从诱导癌细胞进行凋亡的角度来起作用从而达到遏制肿瘤细胞增殖的效果。目前已有多个研究项目显示冬凌草甲素能够显著诱导癌细胞的凋亡，并通过实验探究了其作用机理。用特定浓度的冬凌草甲素处理白血病HL-60细胞株，结果发现成簇的HL-60细胞出现彼此分散、细胞皱缩以及贴壁减少等一系列细胞凋亡的表现[13]；并且经过流式细胞仪检测的成果来看，被冬凌草甲素所处置过的白血病HL-60细胞展现出细胞凋亡过程中所独有的亚G1峰，即该时期的DNA含量小于2N，并且凋亡比例与冬凌草甲素浓度呈正比，说明冬凌草甲素对诱导癌细胞凋亡有显著的成效。
2.1.4 促进其他抗肿瘤药物的治疗效果 研究表明，当冬凌草甲素与其他治疗癌症的药物组合使用时，它能与其他药物互相协调并提升其功效，对抗肿瘤药物起到辅助作用，减少了抗肿瘤药物的使用剂量，避免对人体正常细胞造成更大的危害。这种联合使用的方法极大程度提高了抗肿瘤药物的应用率。
2.2 冬凌草甲素对诱变剂所引发的突变作用有抗性 通过污染物致变性检测实验来测试延命草宁对诱变物质所引发的突变效应的抗性。实验过程中，用不同种类的诱变剂处理小鼠的伤寒沙门氏菌，结果发现鼠伤寒沙门氏菌第二次突变后在恢复原本的基因的过程受到了一定程度的抑制，并且这种抑制的效果随着冬凌草甲素添加剂量的增加而增强[14]。由此可见，延命草宁对于诱变物质所引发的突变效应具有抗性。其作用机理可能是：①冬凌草甲素在诱变物质未进入细胞时就去除了其诱变功能。②冬凌草甲素阻滞了诱变物质与细胞内特异性部位的结合。
2.3 冬凌草甲素的抗氧化作用 实验中将冬凌草甲素分成浓度不同的组别，然后分别处理小鼠肝细胞的线粒体，发现其对小鼠肝细胞线粒体中的Fe2+-Cys所引起的 MDA（丙二醛）的含量升高的现象均会产生抑制作用，并且在一定范围调整剂量能够提高冬凌草甲素的抑制效果。结果显示冬凌草甲素可以抑制Fe2+-Cys中的二价铁氧化成高价铁，从而抑制脂质发生过氧化反应生成 MDA（丙二醛），由此可见冬凌草甲素具有比较强的抗氧化作用[15]。
2.4 冬凌草甲素对肿瘤耐药性的逆转 肿瘤细胞对于抗癌药物的耐性在极大程度上妨碍了肿瘤的治疗。通过对人白血病K562细胞的研究发现，当用特定剂量的冬凌草甲素处理人体的白血病K562细胞后，该细胞对于多种化疗药物的耐药蛋白P170的合成量显著下降，并且添加了冬凌草甲素的具有耐药性的细胞当中的柔红霉素的含量显著提升[16]，由此可见，冬凌草甲素能够使肿瘤细胞的耐药特性发生逆转，使其对化疗药物的敏感性提升以达到抗肿瘤的效果。
2.5 冬凌草甲素对β受体运作的阻断 研究表明，冬凌草甲素可以代替相应的作用物质与β受体相结合从而阻断β受体的运作：①冬凌草甲素可以阻滞心脏β1受体的运作，从而使得心肌收缩的力度降低，心跳速率减缓，输导功效减缓，心排出量减少，心肌消耗氧的程度降低，即产生负性肌力现象和负性变时作用；②冬凌草甲素可以通过阻滞血管的平滑肌上的β2受体以削减去甲肾上腺素的释放，致使血管扩张，减小了脉管的阻碍力度产生降压效应；③冬凌草甲素可以通过阻滞支气管的平滑肌上的β2受体，导致气管下级左右分支的平滑肌紧缩，从而使呼吸道阻碍力度上升，从而降低了肺动脉压[17]。由此可见，冬凌草甲素可以通过对β受体的运作的阻断达到降压的效果。
3 冬凌草甲素的临床应用 3.1 抗乳腺癌 生物学实验显示[18]冬凌草甲素可以影响乳腺癌细胞株MCF-7的P53蛋白和P21蛋白的表达从而遏制MCF-7细胞的细胞周期（P53蛋白和P21蛋白是肿瘤相关基因的表达产物），以达成遏制乳癌细胞增殖的目的。同时，冬凌草甲素可以通过影响线粒体和caspase-9（内源性凋亡途径的执行者）凋亡路径来诱导MCF-7细胞发生凋亡。
3.2 抗肝癌 张俊峰等人在实验过程中将冬凌草甲素分成不同浓度的组别，然后分别加入到培养好的人肝癌BEL-7402细胞株中，一段时间后发现肝癌细胞BEL-7402出现体积变小、染色质集缩、成簇肝癌细胞分散等凋亡的现象。并且随着冬凌草甲素加入的剂量与作用的时长增加，检测出肝癌细胞中的B淋巴细胞瘤-2基因所控制的蛋白质的合成量明显降低，而促凋亡蛋白Bax所控制的蛋白质的合成量则上升了，并且此过程中测量出BEL-7402细胞的端粒酶的作用效果显著下降，最终肝癌细胞BEL-7402的生长受到了阻滞[19]。
3.3 抗白血病 有报道指出，分别用不同浓度的冬凌草甲素对人的T细胞型白血病HPB-ALL细胞株进行处理，发现成簇的HPB-ALL细胞出现彼此分散、形态发生皱缩以及贴壁现象降低等一系列细胞凋亡的表现。并且随着冬凌草甲素的浓度以及作用时长的增加，其对HPB-ALL细胞的遏制效果也明显增强。此外，当冬凌草甲素的处理时间达到1d时，发现B淋巴细胞瘤-2基因以及凋亡抑制基因Bcl-XL所控制的蛋白质的合成明显下降，而促细胞凋亡基因所控制的蛋白质的合成则上升了，由此遏制了白血病細胞的增殖[20]。而刘加军等人以人白血病NB4细胞作为实验材料，将冬凌草甲素分成浓度不同的组份分别加入至培养好的NB4细胞株中。结果发现人的白血病NB4细胞生长受到限制，并出现凋亡现象；且当加入的冬凌草甲素的浓度不断升高、作用时长不断增加时发现细胞凋亡程度也随之增加。在该过程中检测到此细胞的端粒酶活性逐渐降低，致使复制过程中减短的端粒得不到补充从而阻滞了白血病细胞的增加[21]。
3.4 抗结肠癌 采用不同浓度的冬凌草甲素分别处理人的结肠癌HT-29细胞，结果发现冬凌草甲素对人结肠癌HT-29细胞有抑制作用，并且能够激发AMP依赖蛋白激酶的活性。此外随着加入的冬凌草甲素浓度的升高，其抑制作用逐渐增强，AMP依赖蛋白激酶的表达量也随之升高[22]。由此可见，冬凌草甲素可以通过调节AMP依赖蛋白激酶的表达来抑制结肠癌。
3.5 抗膀胱癌 将冬凌草甲素分成浓度不同的组别，然后分别处理人的膀胱癌MB49细胞株，一段时间后发现人膀胱癌细胞MB49的生长受到了抑制，细胞出现凋亡现象。并且随着冬凌草甲素浓度的增加，检测到B淋巴细胞瘤-2基因所控制的蛋白质的合成逐渐减少，而细胞凋亡基因Bax所控制的蛋白质的合成逐渐增多，其对膀胱癌细胞MB49生长的抑制作用明显增强。最终，当冬凌草甲素的浓度不断上升后，膀胱癌细胞MB49的凋亡现象也逐渐增强[23]。由此可见，冬凌草甲素能够通过促进膀胱癌细胞MB49的凋亡来遏制膀胱癌。
3.6 抗胰腺癌 分别向各组份的人胰腺癌SW1990细胞株加入不同浓度的冬凌草甲素，一段时间后观察SW1990细胞的形态变化，发现成簇的胰腺癌细胞SW1990出现分散、贴壁减少、体积减小、染色质集缩等凋亡现象。结果发现，出现了一个DNA含量明显小于细胞周期中G1期2N含量的区域，即亚G1峰，且细胞无法进入G2/M期；此外，随着冬凌草甲素加入量的升高以及其作用时长的增加，胰腺癌细胞SW1990的生长受抑制的现象也逐渐加强。实验还检测出该过程中凋亡抑制基因survivin所控制的蛋白质的合成量降低，而促凋亡基因P21的表达则明显增加[24]。由此可见，冬凌草甲素可以通过阻滞细胞周期及加速细胞凋亡来抗胰腺癌。
3.7 抗黑色素瘤 李春雨等将体外培养好的人的黑色素瘤A375细胞平均分成若干组，然后分别加入不同浓度的冬凌草甲素进行处理，并用Cell Counting Kit-8法来检测作用过程中细胞增殖数目的改变。结果发现A375细胞的增殖明显受到抑制，并且A375细胞在体外的转移、侵略、黏着能力也显著下降，可见冬凌草甲素可以抑制人黑色素瘤的增殖[25]。此外，通过对该过程中相关的基质金属蛋白酶、钙离子粘附蛋白等的含量检测，推断其作用机理可能与基质金属蛋白酶的表达以及上皮细胞-间充质的转化相关。
3.8 抗腹泻 近年来有关冬凌草甲素的文献表明，冬凌草甲素还可以作为一种新型的CFTR氯离子通道的天然小分子抑制剂。比如栾剑等人[26]通过用冬凌草甲素处理小鼠回肠以及大鼠结肠黏膜发现冬凌草甲素可以明显阻断体外培养的大鼠和小鼠肠内的FSK刺激调控的短电流，并在小鼠肠道closed-loop活体模型中成功抑制霍乱毒素诱导的肠道液体分泌，很好地证明了冬凌草甲素可以通过抑制小肠上皮CFTR氯离子通道来治疗肠毒素诱导的分泌性腹泻。
4 展望
综上所述，由于结构特殊，冬凌草甲素对癌细胞活性的抑制作用非常强，显著高于其他种类的植物提取物。冬凌草甲素还有具有抗泻抗菌、疏通气血、缓解疼痛等功效，可用于治疗突发性喉炎、突发性伴有化脓症状的扁桃体炎，此外对于气管、支气管粘膜及咽粘膜的慢性炎症等的治疗也有显著效果，医用价值非常高。但是由于冬凌草甲素属于脂溶性物质，这使得它在医疗上的应用受到了很大的限制。因此应致力于改善冬凌草甲素的分子构型以增加其水溶性从而提高其生物利用率，或者利用脂质体包裹技术给药，都具有很好的发展前景。
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（责编：徐世红）