_槲皮素药理作用在雌激素相关性疾病中的研究进展

·综述·
槲皮素，化学名为3，5，7，3’，4’-五羟基黄酮，
分子式为C 15H 10O 7，相对分子质量为302.23，是一些中草药的有效成分，如菟丝子、桑寄生、筋骨草、毛耳草、蒲黄、白花败酱草、葫芦巴、荔枝、鱼腥草等中都含有丰富的槲皮素，药典记载槲皮素是瓦松、银杏叶的主要成分。

其分子结构见图1。

作为植物雌激素黄酮类的一种，其结构与哺乳动物雌激素———17β-雌二醇（分子结构见图2）相似,包括一对羟基,具有相似的距离,并存在一个酚环,后者对其吸附于雌激素受体起决定性作用。

用基质辅助激光解吸电离-质谱技术（MALDI -MS ）法结合化学交联测定，发现槲皮素对雌激素受体α配体结合域
（hER αLBD ）有很高的亲和力（0.01%）[1]
，是一种雌激素受体（ER ）调节剂。

在0.5nmol/L 17β雌二醇存
在情况下，高剂量槲皮素对乳腺癌MCF-7细胞表现为雌激素受体拮抗作用，与染料木黄酮、黄豆苷元等
黄酮类作用截然相反[2]。

同时，槲皮素在心血管、糖
槲皮素药理作用在雌激素相关性疾病中的研究进展*
杨英曹阳综述
张婷婷△朱焰曹霖审校
【摘
要】槲皮素是一种黄酮类植物雌激素。

近年来，有关槲皮素的研究很多，其中在雌激素相关
性疾病研究最多,主要包括乳腺癌、骨质疏松、前列腺癌、宫颈癌等疾病。

在这些疾病研究中，槲皮素主要表现为诱导肿瘤细胞凋亡，调节破骨细胞分化，调控体内雌激素代谢，对肿瘤黏附、侵袭、血管形成各过程都有影响。

与其他黄酮类药物药理作用相比，槲皮素有其独特性。

槲皮素在雌激素相关性疾病中的作用机制呈多元化，大体概括为两方面：①抗氧化作用，诱导细胞凋亡，调控雌激素代谢。

②雌激素受体（ER ）调节作用，调控ER 下游许多底物及信号通路。

【关键词】槲皮素；雌激素类；受体，雌激素；抗氧化剂
The Pharmacologic Actions Progression of Quercetin on Estrogen Related Diseases YANG Ying,CAO
Yang,ZHANG Ting -ting,ZHU Yan,CAO Lin.The Yueyang Hospital of Shanghai University of TCM,Shanghai 200437,China （YANG Ying,CAO Yang,ZHANG Ting -ting ）;Shanghai Institute of Planned Parenthood Research ，Shanghai 200032,China （ZHU Yan,CAO Lin ）Corresponding author ：ZHANG Ting -ting,E -mail ：tingting185@
【Abstract 】Quercetin is one of flavones in phytoestrogen .Recently ,there have many researches about quercetin,and most of them are related with estrogen correlative diseases,such as breast cancer ,osteoporosis and prostate cancer,et al.In these diseases,there may have many effects,including promoting cell apoptosis ,controlling osteoclasts differentiation,regulation estrogen metabolism in vivo and effecting tumor cell growth progression ,involving adhesion ,invasion and angiopoiesis .Comparing with other flavones ,quercetin has its own distinct character.Many mechanisms may explain quercetin pharmacologic actions,mainly to sum up for two aspests:①Expression of antioxidation:inducing cell apoptosis and regulating estrogen metabolism.②Regulation of estrogens:as a estrogen receptor (ER)modulator,quercetin restrains tumor cell growth by influencing down -stream substrate of ER and impacting signal pathway.
【Key words 】QUERCETIN;Estrogens;Receptors,estrogen;Antioxidants
（J Int Reprod Health蛐Fam Plan ，2011，30：69-72）
*基金项目：上海市重点学科建设项目资助（S30303）
作者单位：200437上海市中医药大学附属中西医结合岳阳医院（杨英，曹阳，张婷婷）；上海市计划生育科学研究所（朱焰，曹霖）
△
通信作者：张婷婷，E -mail:tingting185@
尿病等疾病中研究较多，主要表现为抗氧化作用。

槲皮素抗氧化作用主要取决于羟基化的程度和羟基的位置，其中B环的酚羟基活性最高，在抗氧化作用中起到主导作用[3]。

抗氧化作用为槲皮素抑制肿瘤细胞增殖及促肿瘤细胞凋亡奠定了基础。

因此，就槲皮素在雌激素相关性疾病中的研究进展综述如下。

槲皮素对乳腺癌的抑制作用
一、诱导乳腺癌细胞凋亡
在体内实验研究中，Akbas等[4]发现槲皮素可增强化疗药物对乳腺癌细胞株MCF-7及MDA-MB 231的细胞毒性。

100μg/L托泊替坎与槲皮素联合作用，细胞毒性分别增加1.4倍和1.3倍，伴有活性氧簇及亚硝酸盐水平的升高，二者联合通过氧化应激反应促进细胞毒性。

细胞体外培养研究发现，槲皮素通过影响细胞周期及细胞凋亡途径抑制乳腺癌MDA-MB-231细胞增殖，不伴有活性氧簇的释放，而是通过Ca2+依赖性降低线粒体膜电位促进凋亡诱导因子从线粒体中释放而激活核转位[5]。

Devipriya等[6]的研究补充了Ca2+的可能机制，45mg/L槲皮素作用于M DA-M B-231，48h产生最大毒性反应，并伴有胞浆内Ca2+浓度迅速下降，胞内Ca2+蓄积减少，酪氨酸激酶活性下降。

二、抑制缺氧诱导因子α（HIF-1α）
缺氧是肿瘤细胞生长、凋亡、转移等的主要驱动力，HIF-1α在此起关键作用，其作为肿瘤微环境中的一个至关重要的调节因子，在促进肿瘤血管生成和肿瘤侵袭性方面起中心作用[7]。

在乳腺癌SkBr3细胞株中，槲皮素可抑制缺氧条件下HIF-1α的积聚，并显著降低缺氧诱导引起的血管内皮生长因子（VEGF）的表达。

这种作用在26S抑制剂MG132及磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）抑制剂LY294002存在的情况下被抑制。

缺氧（1%O
2
）条件下100mmol/L槲皮素孵育8h后对蛋白合成的抑制率高达94%。

100μmol/L蛋白合成抑制剂cycloheximide作用于1×105个SkBr3细胞可重复出槲皮素在缺氧情况下抑制HIF-1α的积聚，说明槲皮素抑制HIF-1α的靶点可能在蛋白合成水平并与PI3K活性有关[8]。

三、抑制肿瘤侵袭
Phromnoi等[9]用酪蛋白酶谱法测定基质金属蛋白酶（MMP）-3活性，免疫印迹法测定MMP-3的分泌，发现槲皮素在体外可呈浓度依赖性抑制M DA-M B-231细胞侵袭及M MP-3活性，两种作用的50%抑菌浓度（IC
50
）分别为27mmol/L和30
mmol/L，但对MM P-3的分泌无影响。

四、调控雌激素代谢途径
随着雌激素相关性肿瘤发病率日益升高，对体内雌激素代谢分化的研究也逐步深入。

槲皮素对雌激素代谢影响可表现为两种机制：①降调儿茶酚-O-甲基转移酶（COMT）表达并抑制其活性，减少儿茶酚雌激素4-羟雌二醇的产生，减弱雌激素代谢产物对乳腺癌的影响，雌激素受体拮抗剂ICI182和780可抑制此作用，说明槲皮素对COMT的降调可能通过雌激素受体起作用[10]。

②槲皮素可直接升调乳腺癌T47D-β细胞的雌激素受体β表达，影响雌激素受体（ER）α/ERβ的比率，抑制细胞生长增殖[11]。

五、诱导细胞生长各信号通路细胞因子的活性
HER-2属于受体酪氨酸激酶（RTK）类癌基因，编码具有酪氨酸激酶活性的单链跨膜糖蛋白。

HER-2被异常激活后发生自身磷酸化，磷酸化其底物，引起下游的信号传导，最终导致细胞的增殖甚至癌变。

槲皮素呈时间及剂量依赖性抑制Her-2/ neu表达，继而影响下游PI3K-Akt信号通路，促进Her-2/neu聚泛素作用，抑制乳腺癌SK-Br3细胞增殖。

槲皮素对Her-2/neu（神经母细胞瘤癌基因及其受体）降调作用机制包括：①槲皮素促使HSP90与Her-2/neu解离，降低Her-2/neu稳定性，HSP90抑制剂或耗尽胞内ATP可促使Her-2/neu与HSP90解离，促进Her-2/neu泛素化，降低Her-2/neu蛋白表达。

②槲皮素抑制Her-2/neu酪氨酸激酶活性，其
机制是通过促进CHIP（E
3
泛素连接酶依赖性陪伴分子）的募集束改变Her-2/neu的结构，并降调Her-2/neu[12]。

在胰岛素样生长因子（IGF）-I联合雌二醇诱导M CF-7细胞增殖研究中，槲皮素通过抑制有丝分裂原蛋白激酶（ERKs）及c-jun氨基末端激酶（JNKs）信号通路伴降调c-jun的表达，抑制MCF-7细胞增殖[13]。

Lin等[14]研究发现，槲皮素通过抑制PKCdelta/ ERK/AP-1信号通路影响肿瘤细胞侵袭。

研究表明，槲皮素可抑制12-O-十四烷酰佛波醋酸酯-13诱导的蛋白激酶delta/ERK/活化蛋白-1（PKC delta/ERK/AP-1）信号级联激活金属蛋白酶-9的作用，从而抑制MCF-7细胞侵袭作用，并指出羟基在此信号通路中有重要意义，槲皮素结构式中C3及C4上的羟基在其抑制此信号通路中起关键作用，而C3,C5及C7在其抑制信号通路及细胞侵袭过程中
发挥辅助作用。

槲皮素诱导前列腺癌细胞凋亡、抑制AR
一、通过TRAIL起作用
槲皮素可通过调节肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体（TRAIL）作用，诱导前列腺癌细胞凋亡。

在TRAIL耐药性细胞株DU-145中，槲皮素可促进TRAIL诱导的细胞凋亡，其机制主要通过增强TRAIL诱导激活caspase-3途径实现细胞凋亡，且伴有死亡受体5（DR5）表达升高，DR5在转录及蛋白水平的稳态与槲皮素诱导细胞凋亡密切相关。

异常表达的DR5呈浓度依赖性促进TRAIL诱导的细胞凋亡[15]。

TRAIL与槲皮素联合作用，可使前列腺癌细胞DU-145和PC-3通过caspase-3途径凋亡，并降调生存素（Survivin）表达。

ERKs拮抗剂PD98059抑制槲皮素降调Survivin，并抑制组蛋白H3脱乙酰作用。

Survivin启动子活性测定表明转录因子SP1可结合于Survivin启动子，槲皮素可通过组蛋白H3脱乙酰作用抑制SP1与之结合。

槲皮素诱导激活有丝分裂原蛋白激酶及丝裂原和应激激活的蛋白激酶1（ERK-M SK1）转导通路可解释组蛋白H3脱乙酰作用[16]。

二、通过c-jun起作用
前列腺癌的发生发展与雌、雄激素密切相关。

槲皮素对前列腺癌细胞的影响主要体现在其对雄激素受体（AR）表达及功能的影响，其中c-jun的过度表达是其调控的关键。

槲皮素呈剂量依赖性升调前列腺癌细胞c-jun表达，促进其磷酸化。

凝胶移动检测发现c-jun磷酸化后具有特异性DNA 结合活性，瞬间转染表明c-jun过度表达可抑制前列腺AR启动子的转录活性，从而抑制AR的功能[17]。

Yuan等[18]研究表明槲皮素通过c-jun过度表达抑制AR的功能，此作用与其影响c-Jun/Sp1/AR蛋白复合体有关，其中转录因子SP1是AR下游调控分子。

瞬间转染AR启动子或在AR启动子内的SP1结合区3个复制子驱动中，SP1诱导产生的萤光素酶活性可被槲皮素淬灭。

c-jun抑制AR介导的萤光素酶活性通过雄激素作用元件中hK2基因实现，质粒转染SP1可部分恢复萤光素酶活性。

阻断JNKs通路可部分逆转槲皮素对AR的抑制。

槲皮素对骨质疏松的诱导作用
更年期发生骨质疏松的根源是雌激素水平明
显下降，成骨细胞活性下降，破骨细胞分化升高，影响骨吸收与骨生长之间的平衡。

以槲皮素-3-O-葡萄糖鼠李素为主要成分的芦丁，可抑制3月龄去势大鼠股骨及干骺远端骨质丢失。

研究表明，用药组大鼠股骨抗压负荷高于去势组及空白组，在给药第90天测定尿中脱氧吡啶诺林（骨吸收标记物）和尿钙，去势组高于空白组和去势给药组，3组之间子宫质量无显著差异。

槲皮素可抑制大鼠去势诱导的骨小梁丢失，对大鼠子宫不产生营养活性[19]。

槲皮素对骨质疏松作用机制主要包括两方面：①槲皮素可促进TNF-α诱导成骨细胞MC3T3-E1凋亡，放大TNF-α对c-jun-AP1信号通路的激活，呈线粒体介导caspase依赖性诱导成骨细胞凋亡，但此作用不引起原始成骨细胞凋亡[20]。

②槲皮素通过影响破骨细胞的分化抑制骨质吸收。

槲皮素作用于RAW 264.7细胞6h后，呈剂量依赖性抑制核因子κB （NF-κB）配体受体激活剂（RANKL）诱导原癌基因c-Jos的表达。

更长时间（3~5d）后，槲皮素可抑制RANKL诱导的破骨分化标记物、NF-κB受体活化因子（RNAK）及降钙素受体的表达[21]，此作用与其减弱RANKL诱导的多核破骨细胞形成相一致[22]。

槲皮素诱导宫颈癌细胞凋亡
槲皮素在宫颈癌的研究中，最早是用大剂量（剂量分别为1.5，3，6g·kg-1·d-1）槲皮素溶于0.1%羧甲基纤维素钠，腹腔注射于小鼠体内，宫颈癌瘤体质量和体积显著抑制，原位末端标记法测肿瘤细胞凋亡指数升高，瘤体内组织微血管密度及NF-κB的表达下降。

与之相比，用低剂量的槲皮素（分别为25，50，100mg·kg-1·d-1）作用于载瘤BABL/C裸鼠，对宫颈癌的抑制率分别为13.4%，30.4%和45.8%。

在以6.25，12.5，25，50mmol/L体外培养Hela细胞24h后，细胞增殖抑制率分别为（13.4±2.2）%，（26.2±6.8）%，（39.8±11.4）%及（48.5±9.1）%，用流式细胞仪测定凋亡率分别为（9.0±1.4）%，（13.3±1.1）%，（22.5±2.3）%及（44.7±4.2）%。

通过激光共聚焦显微镜及特异性荧光探针（Fluo-3/AM和JC-1）测定胞内Ca2+浓度及线粒体膜电位，发现槲皮素诱导宫颈癌细胞凋亡是通过Ca2+依赖性线粒体途径实现。

任何浓度的槲皮素都不影响Hela细胞活性氧簇的释放，但槲皮素可抑制过氧化氢诱导的活性氧簇（ROS）释放。

在雌激素受体α阳性细胞中，槲皮素可激活p38有丝分裂原蛋白激酶（p38MAPK），引起caspase-3激活，诱
导多聚合酶裂解，发生细胞凋亡[22]。

槲皮素对其他疾病的抑制作用
槲皮素在卵巢癌、子宫内膜癌及子宫内膜异位症中的作用也有研究。

在对卵巢癌OVCAR-3细胞的研究中，槲皮素呈剂量依赖性抑制细胞的生长并抑制血管内皮生长因子（VEGF）的表达[23]。

槲皮素通过细胞凋亡途径抑制体外子宫内膜癌细胞生长，200μmol槲皮素作用于1×105个子宫内膜癌细胞,生长抑制率高达50%以上[24]。

总结与展望
根据以上药理作用，槲皮素的特点可概括为：①抗氧化作用，这可能是其引起细胞周期阻滞，诱导细胞凋亡的重要机制，并在雌激素代谢过程中发挥作用。

②作为雌激素受体调节剂，槲皮素可结合于雌激素受体相关部位，调控ER下游许多底物及信号通路，但其在不同疾病中发挥受体拮抗还是激动作用，目前尚无定论。

槲皮素是植物雌激素黄酮类的一种，是很多妇科常用中草药的有效成分，大部分为补肾中药。

从其影响肿瘤细胞生长的特点来看，作为中草药有效成份中的重要单体，槲皮素不但可以调节肿瘤细胞生长的微环境，而且可通过作用于雌激素受体而影响雌激素相关性疾病的发生与发展，使其用于治疗雌激素相关性疾病成为可能。

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（收稿日期：2010－06－23）
[本文编辑孙东建]。