现代药理学研究发现，石斛中的生物碱是抗肿瘤活性的主要成分［1］，能够提高人体免疫力，常用于肺癌、宫颈癌、乳腺癌等肿瘤的辅助治疗。迄今为止，石斛属Dendrobine Sw.植物中已发现52个生物碱类化合物［1］。其中，金钗石斛生物碱含量最高，种类最多；另外，玫瑰石斛中提取出了8个吲哚类生物碱和4个倍半萜类生物碱［2-3］，其余17种石斛如报春石斛、铁皮石斛、束花石斛、棒节石斛等也陆续发现新的生物碱类化合物［4］。从结构上看，石斛属生物碱成分分为倍半萜类、吲哚类、酰胺类、吡咯烷类和咪唑类5大类［5］。
石斛属生物碱抗肿瘤活性显著且作用机制多样，可以通过提高机体免疫功能、控制肿瘤细胞周期、抑制肿瘤细胞的侵袭和迁移、抑制肿瘤细胞增殖并诱导其凋亡、抗肿瘤辅助作用等途径发挥抗肿瘤作用［6］。从结构类型看，倍半萜类生物碱的抗肿瘤活性是目前的研究热点；从机制上分析，诱导肿瘤细胞凋亡作用机制涉及细胞色素C（Cyt-c）、B淋巴细胞瘤-2基因家族（Bcl-2、Bax、Bcl-XL）、Bcl-2同源拮抗因子（Bak）、Caspase-3，7，9、磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（PI3K/Akt/mTOR）、长链非编码RNA（KCNQ1OT1）等多个信号通路。本文就近年来国内外有关石斛属中药生物碱成分对不同肿瘤的活性和机制研究进行综述并分析，旨在为抗肿瘤研究领域更好地开发利用药用石斛资源提供依据。
抗肿瘤药理作用
肿瘤是目前死亡率较高的疾病，在多种因素的作用下，局部组织细胞在基因水平上失去正常的生长调节，从而导致细胞增殖异常，从而形成肿瘤［7］。目前药物治疗仍是肿瘤治疗的主要手段，在抗癌药物的研发中，目前使用的抗癌药物有超过50%直接或间接来源于天然产物及其衍生物［8］，主要通过不同的机制对肿瘤细胞产生作用，包括抑制肿瘤细胞的增殖、诱导癌细胞凋亡以及抑制肿瘤干细胞的生长等。其中，石斛属中药生物碱成分针对多种肿瘤细胞，如肺癌、胃癌、肝癌、乳腺癌和结肠癌等展现出了显著的抗癌效果。这些生物碱能够针对肿瘤细胞的不同生长环节进行干预，从而有效治疗肿瘤。
1.1 肺癌
石斛属中药生物碱在肺癌治疗方面具有显著潜力。Kim等［9］在体外细胞水平使用5 mg·kg–1的石斛碱处理经γ射线照射的人非小细胞肺癌细胞（A549）48、72 h，MTT比色法测定结果表明，与未用石斛碱处理的对照组比较，石斛碱降低A549细胞的迁移和侵袭。Kim等［9］在动物实验中通过尾iv预先孵育24 h的A549细胞后暴露于2 Gy γ辐射并孵育24 h，建立了电离辐射（IR）诱导转移的小鼠模型，给药组每天通过腹膜内注射石斛碱（5 mg·kg–1），持续5周。结果发现，与对照组相比，石斛碱（5 mg·kg–1）组显著减少转移结节，并降低Bcl-XL的蛋白表达。王杰等［10］将Lewis肺癌实体瘤模型小鼠均分为模型组、环磷酰胺（CTX）组、鲜铁皮石斛生物碱提取物（20、10、5 g·kg–1）组，除CTX组在开始给药后第3、6、9天ip CTX（40 mg·kg–1）外，其余各组连续给药20 d。结果显示鲜铁皮石斛生物碱各剂量组的小鼠脾脏质量、脾脏指数、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）等炎症因子水平均高于模型组及CTX组，脾脏指数以及炎症因子水平的增加幅度与给药剂量呈现一定相关性，鲜铁皮石斛生物碱各剂量组的瘤体质量均低于模型组，瘤体质量与给药剂量呈负相关。Song等［11］在体外细胞实验中发现，石斛碱处理A549细胞24 h，分别从1、2.5 µg·mL–1的浓度开始观察到显著的细胞凋亡以及细胞毒性，并且随着石斛碱浓度的增加而进一步加剧。10 µg·mL–1石斛碱，凋亡细胞群达到峰值（59.7±4.3）%，对照组的凋亡细胞群为（1.4±0.2）%，蛋白免疫印迹（Western blotting）结果证实10 µg·mL–1石斛碱可以降低抗凋亡基因Bcl-2的表达，增加促凋亡基因Bax的表达。由此可见，在细胞以及动物水平石斛属生物碱不仅能抑制癌细胞的增殖、迁移和侵袭，还能诱导癌细胞的凋亡。
1.2 胃癌
在探索胃癌治疗方法的研究中，石斛属植物生物碱表现出了一定的抗肿瘤活性。韦余等［12］在体外细胞实验中用0.2～1.0 mg·mL–1金钗石斛总生物碱脂质体作用于人胃腺癌细胞（SGC-7901）细胞24、48、72 h，检测细胞增殖、细胞凋亡、细胞侵袭情况以及凋亡相关蛋白Bcl-2、Bax和Caspase-3表达水平，结果发现与对照组相比，0.2～1.0 mg·mL–1金钗石斛总生物碱脂质体组细胞的增殖抑制率以及凋亡率明显升高，细胞侵袭数明显降低，呈现一定的浓度相关性；0.2、0.4、0.6 mg·mL–1组Bax和Caspase-3蛋白相对表达水平均明显增加，Bcl-2蛋白相对表达水平均明显降低。宋程［13］在体外细胞实验中使用0.062 5～1.000 0 mg·mL–1铁皮石斛总生物碱和0.062 5～2.000 0 mg·mL–1霍山石斛总生物碱溶液处理SGC-7901细胞48 h，甲瓒溶液吸光度值结果显示在较高浓度下，与对照组相比，2种总生物碱能显著降低SGC-7901细胞的存活率，呈浓度相关性，2 mg·mL–1的质量浓度下霍山石斛总生物碱对SGC-7901胃癌细胞的抑制率达到17.0%。此外，韩震［14］在体外细胞水平发现，质量浓度为0.062 5～2.000 0 mg·mL–1不同萃取相的铁皮石斛、铜皮石斛以及霍山石斛提取物处理SGC-7901细胞后表现出不同程度的抑制效果，抑制作用呈现一定的浓度相关性，其中萃余相的抑制作用最为显著；0.125、0.25、0.5 mg·mL–1铁皮石斛萃余相处理SGC-7901细胞48 h，流式细胞仪发现铁皮石斛萃余相对SGC-7901细胞株具有诱导凋亡作用，呈现浓度相关效应。研究揭示了石斛中生物碱如何通过调节细胞凋亡相关基因和蛋白来发挥作用，这为开发新的抗胃癌药物提供了有价值的信息。
1.3 肝癌
贺凯等［15］复制裸鼠人肝癌HepG2移植瘤模型，随机分为阴性对照组（0.9%氯化钠溶液）、阳性对照组（贝伐单抗注射液，5 mg·kg–1，ip给药）和金钗石斛破壁粉（50、100、200 mg·kg–1，ig给药）组，每周连续给药5 d后停药2 d，给药4周，每2～3天测量瘤径和体质量1次，采用免疫组化法分析瘤体内微血管密度（MVD）和血管内皮生长因子（VEGF）表达水平，实验结果发现金钗石斛破壁粉各剂量组肿瘤体积、相对肿瘤体积、相对肿瘤增殖率、MVD值以及VEGF阳性表达率均明显下降，金钗石斛生物碱抗肝癌HepG2细胞与下调VEGF表达、减少肿瘤血管生成密切相关，具有很好应用前景。
1.4 乳腺癌
安欣等［16］在体外细胞实验中发现，相较于未经处理的对照组，使用0.10、0.15、0.20、0.25 mg·mL–1金钗石斛总生物碱提取液处理人乳腺癌细胞（MCF-7）24 h后，细胞的凋亡率均显著增加，观察到MCF-7细胞线粒体去极化变化以及Caspase-3的表达呈浓度相关性，流式细胞仪检测显示金钗石斛生物碱抑制MCF-7细胞增殖主要通过阻滞肿瘤细胞G0/G1期实现的。金钗石斛生物碱所表现出的剂量相关的MCF-7细胞毒性和凋亡诱导效果揭示了其作为潜在抗癌药物的价值，为乳腺癌的治疗提供了新的策略。
1.5 结肠癌
和磊等［17］在体外细胞实验中发现，质量浓度为0.4、0.8、1.6 mg·mL–1金钗石斛脂溶性生物碱提取物处理结肠癌细胞（HT-29）24、48 h后，与对照组相比，HT-29细胞存活率明显下降，48 h半数抑制浓度（IC50）为0.72 mg·mL–1，具有明显的时间和浓度效应关系；HT-29细胞凋亡率明显上升，呈现一定的浓度相关性。流式细胞仪检测发现0.4、0.8、1.6 mg·mL–1金钗石斛脂溶性生物碱提取物处理HT-29细胞48 h后，细胞G2期比例明显升高，Western blotting检测结果显示细胞Caspase-3，9和Cyt-c蛋白表达量明显升高。金钗石斛脂溶性生物碱提取物对结肠癌细胞有显著抑制作用，这些提取物在诱导癌细胞凋亡和阻滞细胞周期方面的作用可能涉及线粒体凋亡途径的激活，为进一步理解其抗癌机制提供了重要的依据。
1.6 宫颈癌
李贺月等［18］在体外细胞实验中将未进行转染的人子宫颈鳞癌细胞（SiHa）分为对照组（NC组）、不同质量浓度石斛属生物碱（DNLA）组，研究DNLA对SiHa的影响，实验中用含有不同质量浓度（15、30、60 ng·mL–1）的DNLA培养基对SiHa细胞处理24 h，观察发现经DNLA处理的SiHa细胞的迁移数、侵袭数显著降低，凋亡率升高；实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测发现，DNLA能够降低部分基质金属蛋白酶、KCNQ1OT1的表达水平，提高Caspase-3、miR-487a-3p在蛋白质水平的表达，因而DNLA对宫颈癌SiHa细胞的抑制作用主要体现在抑制迁移、侵袭以及促进凋亡两方面。
抗肿瘤作用机制
2.1 诱导肿瘤细胞凋亡
细胞凋亡是一个涉及众多基因激活、表达及调控的复杂过程，多种蛋白扮演着关键角色，其中最为突出的是Caspase、Bcl-2以及细胞色素C。这些蛋白通过各自的作用机制，共同调控着细胞凋亡的发生。此外，细胞凋亡的通路主要可分为外源性通路和线粒体凋亡通路。这两条通路在细胞凋亡的过程中相互协作，共同决定着细胞的命运。
2.1.1 影响癌基因和抑癌基因
目前报道的促凋亡基因主要有Bax、Bcl-Xs、Bak、Bid等，抗凋亡基因有Bcl-2、Bcl-XL、Bcl-W等，石斛属生物碱一般通过这些基因调控肿瘤细胞的凋亡。韦余等［12］在体外细胞实验中发现金钗石斛总生物碱脂质体使胃癌SGC-7901细胞Bax和Caspase-3蛋白相对表达水平明显增加，Bcl-2蛋白相对表达水平明显降低，因此其作用机制可能与激活Bcl-2、Bax、Caspase-3信号通路有关。韩震［14］在体外细胞水平发现铁皮石斛萃余相处理2、4 h时SGC-7901细胞中Bak和Bcl-2的mRNA表达明显有上调趋势，给药30 min后SGC-7901中Bcl-xl的mRNA表达水平明显下调，Caspase-3、Caspase-7的mRNA水平明显上调，因此其作用机制可能与激活Bcl-2、Bak、Bcl-xl、Caspase-3、Caspase-7等信号通路有关。
2.1.2 影响Caspase依赖性途径
Caspase作为一种诱导细胞凋亡的蛋白酶，在肿瘤细胞凋亡过程中起着关键作用。Song等［11］在体外细胞实验中发现10 µg·mL–1的石斛碱可以在mRNA水平上降低Bcl-2并增加Bax表达，同时促进Cyt-c和细胞凋亡诱导因子（AIF）释放到胞浆中，导致Caspase-9和Caspase-3的裂解，这些结果表明石斛碱通过线粒体介导的途径诱导肺癌A549细胞凋亡。安欣等［16］在体外细胞实验中发现金钗石斛生物碱能激活pro-Caspase-3、Caspase-3使MCF-7细胞通过线粒体途径发生细胞凋亡，并伴有Cyt-c释放。研究表明［19］，线粒体凋亡途径主要通过Cyt-c等凋亡相关因子从线粒体释放到胞浆中，与胞浆内的一种凋亡蛋白酶激活因子结合，进而与线粒体凋亡途径的关键蛋白Caspase-9酶原结合，Caspase-9是重要的凋亡始动子，Caspase-9酶原活化后，激活Caspase-3酶原从而进一步激活下游细胞凋亡通路。
2.1.3 影响非Caspase依赖性途径
李贺月等［18］在体外细胞水平研究发现DNLA能够通过降低SiHa细胞基质金属蛋白酶-2（MMP-2）和基质金属蛋白酶-9（MMP-9）在蛋白质水平的表达量而促进Caspase-3在蛋白质水平的表达量，还能够通过降低KCNQ1OT1的表达，提高miR-487a-3p的表达，促进细胞凋亡。Meng等［20］在体外细胞水平发现石斛碱通过诱导miR-381-3p表达上调，从而降低Caspase-4水平，抑制内质网应激诱导的细胞凋亡。研究表明［21-23］，过表达miR-487a-3p可靶向控制细胞周期蛋白质D1（CCND1），减少体外癌细胞的增殖，利用miR-487a-3p中的抑癌基因控制前列腺癌的发病过程。这表明石斛属生物碱通过靶向调控特定分子，如KCNQ1OT1和miR-487a-3p，有效地抑制癌细胞的生长和扩散，促进癌细胞的凋亡。
2.2 增强机体免疫功能
王杰等［10］在动物水平发现鲜铁皮石斛生物碱提取物可通过激活Ｔ细胞和刺激Ｂ细胞产生抗体，增强宿主免疫力而发挥抗肿瘤作用。金从国［24］在临床试验中将155例非小细胞肺癌（NSCLC）患者按照治疗方式分为铁皮石斛组与细胞因子诱导的杀伤细胞（CIK）组，结果发现，铁皮石斛增强巨噬细胞的吞噬功能和自然杀伤（NK）细胞活性，调节外周CD4+细胞、CD8+细胞，进而刺激T淋巴细胞的增殖与分化，改善肿瘤患者免疫细胞状态和外周血免疫细胞分布。Liang等［25］研究证明铁皮石斛生物碱提取物可增强结直肠癌小鼠细胞毒性T淋巴细胞（CTLs）的代谢功能，抑制CTLs中免疫抑制因子PD-1的表达，恢复肠屏障功能，增强肠道抗肿瘤免疫反应，抑制结直肠癌。
2.3 抑制肿瘤细胞迁移、浸润
浸润和转移是恶性肿瘤的特性，也是治疗恶性肿瘤失败的主要原因。李贺月等［18］研究发现石斛属生物碱DNLA能够通过降低宫颈鳞癌SiHa细胞MMP、MMP-9、KCNQ1OT1蛋白表达水平，提高miR-487a-3p的表达，抑制宫颈癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力。Kim等［9］在体外细胞水平发现石斛碱主要通过抑制硫酸酯酶2（SULF2）信号传导的Bcl-XL表达来抑制γ辐射诱导的A549细胞迁移和侵袭。
2.4 干预肿瘤细胞周期调控
肿瘤细胞周期调控的丧失与细胞周期相关蛋白的失衡有关，生物碱可将细胞周期阻滞于G0/G1、G1/S、G2/M期，其作用机制主要是通过下调细胞周期蛋白和蛋白依赖性激酶［26］。安欣等［16］在体外细胞实验中察到MCF-7细胞线粒体去极化变化以及Caspase-3的表达呈浓度依赖性，流式细胞仪检测显示金钗石斛生物碱抑制MCF-7细胞增殖主要通过阻滞肿瘤细胞G0/G1期实现的。Prasad等［27］发现束花石斛乙醇提取物可通过上调人体抑癌基因p53干扰宫颈癌HeLa细胞周期进程并阻滞G1/S期的实现，进而诱导HeLa细胞的凋亡。
- 结语与展望
石斛作为我国传统名贵中草药，在九大仙草中位居第一，近年来关于石斛抗肿瘤活性有效成分的研究越来越多，其有效的抗肿瘤活性、作用机制多样以及靶点广等特点引起国内外学者重视［28-29］。本文总结了石斛属中药生物碱在肺癌、胃癌、肝癌、结肠癌等多种癌症中的药理作用，发现这些生物碱不仅可以直接作用于肿瘤细胞，抑制其增殖并促进凋亡，而且能够通过调节肿瘤细胞内的关键基因，如Bcl-2、Bax、Bak［10-12］等，间接诱导肿瘤细胞的凋亡。
此外，Ci等［30］用100 mg·kg–1异烟肼（INH）和100 mg·kg–1利福平（RIF）ig制备小鼠肝损伤模型，与空白组相比，发现石斛碱（100、200 mg·kg–1）显著增加了肝脏中抗氧化酶如谷胱甘肽（GSH）、超氧化物歧化酶（SOD）的水平和CYP450重组酶（CYP1A2）的表达，石斛碱（200 mg·kg–1）治疗显著降低了miR295-5p的水平，还观察到miR-295-5p过表达显著下调CYP1A2，石斛碱能通过调节肝脏的氧化应激状态来改善肝损伤，从而保护肝脏功能。
陈玉凤［31］等使用石斛碱（0.05、0.50、5.00 μg·mL–1）对糖尿病系膜细胞模型中的人肾小球系膜细胞（HGMCs）处理48 h。结果发现5 µg·mL–1的石斛碱溶液作用显著，能够通过上调miR-499-5p来抑制HGMCs的增殖、上皮间质转化（EMT）和纤维化，在一定程度上保护了肾功能。樊小宝等［32］在动物水平建立糖尿病肾病大鼠模型，随机分为模型组、石斛碱（2、4、8 mg·mL–1）组、二甲双胍组，石斛碱组大鼠以10 mL·kg–1的剂量ig给药，持续14 d，与模型组比较，石斛碱组大鼠血糖、血脂、尿微量白蛋白（UMA）、细胞标志蛋白（nephrin和PCX）、血清白细胞介素-6（IL-6）、TNF-α水平均降低，PI3K/Akt/mTOR相关蛋白表达水平升高，并呈现剂量依赖性。
这些发现为石斛生物碱在癌症治疗中的辅助应用提供了科学依据，特别是在减轻肾脏和肝脏损伤方面。更为值得关注的是，石斛属中药生物碱与化疗药物联用可以增强化疗药物的抗肿瘤活性，减缓体质量减轻以及心脏毒性等不良反应，为癌症治疗提供了有力的辅助手段。Song等［11］发现10 µg·mL–1石斛碱与1 µg·mL–1顺铂的联合作用，与单一药物相比，联合处理组晚期凋亡细胞数量增加，主要是通过激活JNK/p38应激信号通路来增强细胞毒性并增强肿瘤细胞对化疗药物的敏感性，从而提高治疗效果。
Luo等［33］研究发现，石斛碱与顺铂联合使用，能够延长人非小细胞肺癌（H1299）细胞小鼠模型的存活时间，减少肿瘤体积。此外，石斛碱还能减轻顺铂对裸鼠的心脏毒性作用。在细胞毒性方面，Wang等［34］研究测试了石斛属生物碱对多种人类癌细胞系的细胞毒性作用，发现金钗石斛中新提取出的生物碱nobilin E和dendrocandin V对于某些癌细胞系表现出一定程度的细胞毒性。
石斛属生物碱的抗肿瘤综合机制在癌症治疗及辅助治疗中具有广阔的应用前景，这些发现加深了对各类石斛生物碱在癌症治疗中发挥作用及相关机制的理解，为开发新型的、更为有效的抗肿瘤药物提供了科学依据和创新思路。目前，国内外对石斛属生物碱的抗肿瘤活性研究尚显不足。多数研究主要聚焦于石斛整体的抗肿瘤活性，而专门针对石斛中各类生物碱的研究尚显匮乏。石斛属生物碱种类繁多，结构复杂，但现有的抗肿瘤活性研究主要局限于石斛碱这一单一成分，其他类型如吲哚类、酰胺类、吡咯烷类和咪唑类等生物碱的抗肿瘤活性尚未得到充分研究。
此外，现有的实验大多局限于细胞层面，缺乏更深入的动物实验和人体临床试验。针对未来石斛生物碱的研究，笔者提出以下建议：
（1）应积极探索并比较不同结构类型石斛属生物碱的抗肿瘤活性差异，以全面揭示其药效特点；
（2）不应仅局限于石斛碱的研究，而应拓宽视野，深入挖掘更多具有抗肿瘤活性的石斛属生物碱，为药物研发提供更多候选成分；
（3）研究层次应逐步从细胞水平扩展到动物实验，甚至进行人体临床试验，以验证石斛属生物碱在体内的抗肿瘤效果，并为其临床应用提供可靠依据；
（4）针对石斛属生物碱的抗肿瘤作用机制，可深入研究相同机制对其他肿瘤细胞的抑制作用，如在宫颈癌细胞中探讨石斛属生物碱是否通过调节KCNQ1OT1表达水平或影响miR-487a-3p等蛋白表达等机制来发挥抗肿瘤作用，鉴于前列腺癌细胞［35］也受此类通路影响，可将此通路作为后续研究石斛属生物碱抗前列腺癌细胞的一个方向；
（5）可深入探讨石斛属生物碱与化疗药物在不同肿瘤疾病中的协同作用，以开发更为有效的联合治疗方案，提高治疗效果并减少不良反应。综上所述，通过解决上述问题，将能够更全面地了解石斛属生物碱的抗肿瘤活性及其作用机制，为石斛资源在抗肿瘤领域的进一步开发及临床应用奠定坚实基础。
利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突
参考文献（略） 来 源：杨奕，周琳，柳航，李潇，葛卫红．石斛属中药生物碱抗肿瘤药理作用及机制研究进展 [J]. 药物评价研究, 2024, 47(6): 1386-1392.