植物源化合物对人体健康有着极大益处，其中植物多酚一直是研究者们关注的焦点。植物多酚是抗菌、抗癌等药理药物的主要来源，具有安全性高的优点，广泛存在于蔬菜、水果、谷物等食物中。由于其多酚结构的差异，具有不同的功能活性和生物利用度。目前从植物来源的多酚类化合物具有着调节脂质代谢、保护神经系统、抗炎和抑菌作用等多种生物活性，有助于慢性疾病的有效防治。没食子酸是最典型的多酚类化合物，具有多种生物活性，而没食子酸乙酯是其主要酯类衍生物，在疾病研究方面也展现了巨大的作用优势，同样具有众多的药理作用，例如抗氧化、抗菌、抗癌等生物活性。EG可以在乳腺癌、结肠癌和食管癌等方面发挥着抗癌的潜在作用。本文重点以没食子酸乙酯这一化合物进行抗菌和抗癌活性相关的综述。

1、植物多酚没食子酸乙酯的介绍

植物多酚是天然资源宝库中一类广泛存在的物质，是植物的次级代谢产物。其化学结构主要含有一个或多个酚羟基的芳香环，基于此结构的植物多酚可表现出显著的抗氧化能力。植物多酚主要包括非黄酮类和类黄酮类化合物，例如没食子酸、白藜芦醇和山奈酚。近年来，植物多酚已成为医药领域研究的热点。

没食子酸乙酯是没食子酸酯类衍生物，属于植物多酚。其化学名为3,4,5-三羟基苯甲酸乙酯，分子式为C9H10O5，白色结晶粉末，溶点149～153℃。有研究发现，EG具有抗动脉粥样硬化[1]、抗肺损伤[2]、抗过敏[3]、抗癌和抗菌等生多种物活性，其广泛的存在于枫香树叶[4]、鸡嘴簕[5]、云实皮[6]和块根糙苏[7]等各类植物中。

2、抗癌作用

癌症是人类死亡的主要原因之一。作为一种生长过程极其复杂的疾病，其致病因素和致病部位存在不确定性。EG可通过抑制肿瘤细胞生长和迁移、调节肿瘤细胞凋亡、促进肿瘤细胞自噬等过程发挥抗癌作用。  

表1 EG的抗癌活性 

2.1 抗乳腺癌

乳腺癌是全球最常见的癌症，是导致女性癌症相关死亡的主因[8]。手术、放疗、化疗、内分泌治疗和生物靶向治疗是乳腺癌常用的治疗方法。然而，这些治疗可能会引起多种副作用。来源于植物的天然产物毒性和副作用小，具有多种功能和治疗活性。

近年来，研究人员发现EG作为从中草药中提取的一类天然成分，可能在抗乳腺癌中发挥重要作用。从狼毒大戟中分离的EG干预治疗乳腺癌细胞MDA-MB-231(雌激素受体不表达，ER-)、MCF-7(雌激素受体表达，ER+)后，降低细胞增殖，凋亡率随剂量增大而上升，高达(39.77±5.42)%，通过改变Bcl-2/Bax比值，促进细胞凋亡发挥抗乳腺癌作用[9]。

此外，含有EG的提取物干预治疗人乳腺癌细胞MCF-7和正常乳腺上皮MCF-10A后发现细胞活力逐渐降低，G0/G1和G2/M期比例高，细胞周期紊乱，ROS含量明显升高，线粒体膜电位降低。EG对MCF-10A细胞几乎没有毒性影响，但可通过调控MCF-7细胞周期抑制，诱导过量ROS生成，损伤线粒体膜电位，升高Bax/Bcl-2比值触发肿瘤细胞凋亡，表现出抗乳腺癌作用[10]。

崔红霞等学者[11]发现不同剂量的EG(2.5,5,10μg/mL)干预人乳腺癌细胞MDA-MB-231细胞后，可通过降低细胞内基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)2/9的m RNA水平，调控细胞外基质的降解，抑制细胞信号通路磷酸化蛋白激酶B(p-protein kinase B,p-Akt)和核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)的表达来抑制癌细胞的侵袭、迁移和粘附，发挥抗乳腺癌作用。Liu等学者[12]发现EG通过抑制磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/Akt-NF-κB的活化，降低MMP-2和MMP-9的活性，显著抑制了人乳腺癌细胞MDA-MB-231和MCF-7细胞增殖，并增大细胞凋亡比例，从而发挥抗乳腺癌作用。

2.2 抗口腔癌

口腔癌的发生与多种危险因素有关，如吸烟、饮酒、遗传易感性或辐射。其类型较多，包括口底癌、舌癌、硬腭癌和软腭癌。口腔癌变是一个复杂的过程，以多种遗传疾病为特征，干扰细胞信号传导、生长、血管生成和细胞周期控制等[13]。

有研究发现，富含EG的提取物(20、30、40和50μg/mL)干预治疗人癌细胞系KB后，细胞凋亡率明显升高，EG可通过触发ROS产生，损害线粒体膜电位，以及诱导DNA损伤和凋亡介导的氧化应激途径来发挥其对口腔癌细胞的抗增殖活性[14]。

简白羽等学者[15]发现不同剂量EG(5μg/m L、10μg/m L、20μg/m L、40μg/m L、80μg/m L)对口腔鳞癌CAL-27细胞具有杀伤作用，显著抑制癌细胞生长增殖，最大抑制率达到(37.17±2.12)%，表现出较强的抗口腔癌活性。一项体内试验中，EG(10 mg/kg)干预口腔癌小鼠后，可降低小鼠肿瘤负荷，抑制细胞异常增生，缓解脂质过氧化现象，通过增强SOD、CAT和GPx等抗氧化酶活性，及GSH、维生素C和维生素E等非酶抗氧化剂释放水平，以及调控Bax/Bcl-2，激活caspase-3和caspase-9发挥抗癌作用[16]。

2.3 抗结肠癌

结肠癌转移是导致患者死亡的主要原因。因此，迫切需要开发和研究新的抗癌药物来限制结直肠癌细胞的扩散和转移。在临床实践中，结肠癌多处于中晚期，手术治疗不能完全切除肿瘤。化疗一直在结肠癌的治疗中发挥着重要作用。植物化学物质是天然存在的植物源性化合物，具有化学多样性、生物活性、易得性和低毒性。一项研究发现，从狼毒大戟分离出的EG具有抗结肠癌效果。当不同剂量EG(5μg/mL、10μg/mL、20μg/mL、40μg/mL、80μg/mL)在干预结肠癌LOVO细胞后，均对其具有杀伤作用，明显抑制癌细胞生长增殖，最大抑制率达到(74.67±0.47)%，在体外发挥强烈地抗结肠癌作用[15]。

另有研究表明，EG干预治疗人结肠癌Lovo细胞后，细胞呈现染色质浓缩和早期凋亡，或细胞通透性破坏和晚期凋亡等不同形态的细胞现象，可能是通过增强Caspase-8、fas蛋白表达，抑制存活素表达等介导的死亡受体途径，促进癌细胞凋亡[17]。不同剂量EG干预治疗人结肠癌细胞Lovo后，细胞生长稀疏、皱缩、变圆，体积变小。细胞凋亡率随EG剂量增加而增加，细胞密度明显下降。经琼脂糖凝胶电泳和免疫细胞化学方检测，EG处理过的细胞出现严重的DNA片段化现象，并呈剂量依赖性。EG也可通过促进cleaved caspase-3、cleaved caspase-9蛋白表达及激活线粒体通路诱导Lovo细胞凋亡，从而发挥抗结肠癌作用[18]。

2.4 其他癌症

癌症种类繁多，对人类健康构成巨大威胁。除乳腺癌、口腔癌和结肠癌外，肝癌、肺癌和白血病等不同部位的癌症也是人类死亡的重要原因。肿瘤转移是一个复杂的过程，包括上皮-间质转化、肿瘤细胞的迁移和侵袭以及肿瘤病灶周围的血管生成。ROS是基质金属蛋白酶(MMPs)产生的关键诱导剂，而MMPs具有细胞外基质降解活性，对肿瘤进展至关重要，其高表达显著促进癌细胞的生长和转移。

Nguyen等学者[19]发现，50μg/mL的EG与人纤维肉瘤细胞(HT1080细胞)共同孵育后，可抑制细胞内ROS的生成，降低激活蛋白-1(activator protein-1,AP-1)转录因子的活化，降低MMP-2和MMP-9的活性和蛋白表达，从而阻断细胞外基质降解，最终抑制肿瘤的恶化和转移。Leticia等学者[20]发现，EG干预人肝癌细胞系(Hep3B细胞)后，抑制了细胞增殖(IC5038μM)，增加subG1期细胞，阻滞G2/M期细胞，并诱导染色质凝聚和质膜泡状等凋亡现象。此外，EG在肿瘤细胞质中诱导微管重排和聚集成刚性结构，这与紫杉醇的抗肿瘤作用相似。EG可通过增强微管聚合状态，诱导肝癌细胞G2/M期阻滞，调控细胞周期，促进Bax/Bcl-2比值及caspase 3、7表达，诱导细胞凋亡，从而发挥抗肝癌活性。Kim等学者[21]发现，EG干预治疗人食管鳞状细胞癌(ESCC)细胞系KYSE30、KYSE410、KYSE450和KYSE510后，细胞生长均受抑制，悬浮细胞数量增多，细胞周期蛋白A2(cyclin A2)和细胞周期蛋白B1(cyclin B1)表达降低，G2/M期细胞周期增加，S期细胞周期减少。EG可调控细胞周期，促进Bax/Bcl-2比值和caspase 3、7表达，诱导细胞凋亡。又在体内实验中做了深入研究，证实EG抑制细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases1/2,ERK1/2)和核糖体s6激酶(Ribosomal S6Kinase,RSK)，显著上调cleaved caspase 7表达，下调BCL2表达等途径从而阻止小鼠(人源性异种移植模型)癌细胞恶化。理论对接实验显示EG与ERK1/2形成氢键，可直接互相结合降低活性。综合可得EG通过靶向ERK1/2/调控RSK,BCL-2,BCL-XL,BAD和caspases等下游蛋白抑制食管癌细胞的生长，发挥抗食管癌作用。钟振国等学者[22]采用MTT法和细胞集落形成实验研究发现从余甘子分离到的EG对人肝癌细胞株Bele7404、人胃癌细胞株SGC7901、小鼠肝癌细胞株H22和小鼠肉瘤细胞株S180四种肿瘤细胞表现出显著的体外抑制作用。Park等学者[23]发现，EG干预治疗人早幼粒细胞白血病细胞系HL-60细胞后，可能依赖线粒体介导途径诱导细胞周期停滞，促进细胞色素c表达进而促进细胞凋亡诱导因子(apoptosis inducing factor,AIF)和核酸内切酶G(Endonuclease G,Endo G)释放，增强caspases3、caspases8、caspases9、Bcl-2以及BH3结构域凋亡诱导蛋白抗体级联表达来激活死亡受体介导通路，促进细胞凋亡从而发挥抗白血病。

3、抗菌作用

当细菌或真菌发展出抵抗杀死它们的药物的能力时，就会发生耐药性。抗菌素耐药性威胁着由细菌、病毒、真菌和其他寄生虫等微生物引起严重感染或慢性感染的防治。抗微生物药物耐药性对全球健康构成严重安全威胁，天然产物的抗菌性能在这一方面有着巨大的优势。目前一些针对其抗菌领域相关研究表明，EG具有良好的抗菌能力。

3.1 没食子酸乙酯的单独抗菌作用

Omar Aldulaimi等学者[24]采用微孔板稀释法和扫描电子显微镜(SEM)观察细菌的超微结构，发现EG干预后细菌的死亡比例显著增加，随即进行EG的抗菌特性和作用机理探究。EG破坏金黄色葡萄球菌细胞壁的完整性，破坏原有形态，内容物泄露，引起细菌形状塌陷而发挥抗菌作用。因此，EG的自缔合和膜结合可能是与其抗菌活性相关的主要因素。

沙门氏菌是人类食源性疾病的主要来源，也是家禽和人类健康部门发病率、死亡率和经济损失的主要原因。由属于沙门氏菌属的细菌引起的疾病通常称为沙门氏菌病。这种病理仍然是家禽养殖发展的限制因素之一。Jean等学者[25]研究发现，从橄榄茎皮中提取分离的EG，具有体外抗沙门氏菌活性。

铜绿假单胞菌的慢性肺部感染是囊性纤维化(CF)患者死亡的主要原因。抑制毒力因子产生和生物膜形成可能对预防和治疗铜绿假单胞菌感染具有很高的吸引力。Bomin Kim等学者[26]研究发现，没食子酸乙酯(EG)通过拮抗群体感应(QS)受体LasR和RhlR，抑制铜绿假单胞菌中的生物膜形成和毒力因子，包括弹性蛋白酶、化脓蓝蛋白和鼠李糖脂，而不影响细胞活力的情况下发挥抗病菌感染作用。

Kun Li等学者[27]研究发现，EG干预肺炎克雷伯菌(KP)和金黄色葡萄球菌(SA)后，细菌细胞质聚集成团，内部空腔，细胞壁与细胞膜破裂，且有内容物泄漏现象。这表明EG通过细菌细胞膜破裂和细胞溶胀，发挥对肺炎克雷伯菌(KP)和金黄色葡萄球菌(SA)的抗菌活性。

Vika Gabe等学者[28]研究发现，EG干预变形链球菌后，降低表面粗糙度且抑制生物膜厚度。通过比色测定法和光学轮廓法评估EG对固体表面(聚苯乙烯、玻璃)上变形链球菌生物膜形成具有抑制性。EG以剂量依赖性抑制了变形链球菌的酸原性。且能影响相关基因表达，显著上调gtfC(倍数变化增加98.6，细胞外多糖合成，生物膜生成相关)，gtfB基因(倍数变化增加47.5，细胞外多糖合成，生物膜生成相关)和gbpB基因(倍数变化增加13.8，微生物粘附，酸性相关)，从而发挥抗菌作用。

Cueva等学者[29]研究发现，EG干预肺炎链球菌和卡他莫拉菌等呼吸道致病菌后，可显著抑制其生长。含EG的葡萄酒多酚提取物对呼吸道病原体具有潜在的抗菌特性。基于此结果，其可作为口腔卫生配方中的潜在活性成分。王奉悦等学者[30]研究发现，EG通过诱导细菌菌体粘结聚集、破坏细胞膜形态结构干预金黄色葡萄球菌(Staphylococcus Aureus,SA)生长。

3.2 没食子酸乙酯的协同抗菌作用

Hirofumi Shibata等学者[31]研究发现，EG增强了对耐甲氧西林和甲氧西林敏感的金黄色葡萄球菌菌株(分别为MRSA和MSSA)的β-内酰胺敏感性。在本研究中，EG与β-内酰胺协同作用，通过降低抑制耐药细菌生长所需的抗生素浓度来调节抗生素的活性发挥抗耐药细菌作用。EG阻碍PBP2a扩散，从而降低细胞壁生物合成的动力学发挥抗菌作用。

耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)是一种高度耐药的细菌，可引起皮肤软组织感染。Win Mar Soe等学者[32]研究发现，1024μg/mL的EG与四环素和夫西地酸作为组合药物干预MRSA后，可以关闭二者突变选择窗，预防耐抗生素细菌的突变体形成，延缓细菌耐药性的变化，具有协同抗菌作用。Win Mar Soe等学者[33]研究发现，使用耐甲氧西林(MRSA)和甲氧西林敏感(MSSA)金黄色葡萄球菌，检测了EG联合四环素、莫匹罗星和夫西地酸的抗菌活性，发现EG与四环素、莫匹罗星和夫西地酸联合使用时具有协同作用。

4、其他作用

除了抗癌和抗菌作用之外，EG还具有多种生物活性。

EG是一种潜在的抗病毒化合物。Krishna等学者[34]发现，EG在体外抑制一系列HIV亚型和临床毒株的传染率，发挥抗病毒作用。EG还可激活雌激素活性，调节更年期症状，提高生活质量。EG具有显著的促雌激素活性。Lee等学者[35]发现，其可以通过促进雌激素活性，治疗皮肤加速老化、阴道萎缩、阴道干燥、潮热、性功能障碍和骨质流失等与女性更年期相关的症状。通过分子对接模拟实验发现，EG与ERα、ERβ的亲和力分别为-5.73 Kcal/mol和-5.48 Kcal/mol，这也证实了EG可直接与ER结合并激活雌激素活性，在调节女性生殖周期中发挥关键作用。EG对缺血再灌注损伤疾病具有显著的保护作用。Shuyuan Fan等学者[36]通过钳夹小鼠肠系膜上动脉模拟建立了小鼠缺血再灌注损伤(Intestinal ischemia-reperfusion injury,IIRI)模型。利用生化分析、免疫组化和H&E染色等方法，发现EG可以显著性改善肠绒毛损伤和黏膜出血等肠道组织形态学的损伤。借助转录组学技术，发现EG处理后鉴定出2592个上调基因和2754个下调基因。其中，差异蛋白基质金属蛋白酶9(MMP9)及其共蛋白NF-κB-p65的表达在模型组中显著增加，而EG抑制二者的表达。此外，在氧-糖剥夺/再灌注模型(OGD/R)的Caco-2细胞中，EG显著逆转了肠屏障跨上皮电阻(TEER)的降低和MMP-9的表达。结合体内和体外实验，揭示了EG可能是通过抑制MMP9发挥对小鼠缺血再灌注损伤的保护作用。

5、小结与展望

目前植物来源的天然化合物越来越多的应用于食品和医药领域，而研究人员对EG的探索主要集中在细胞和动物模型层面，未曾出现过临床试验。没食子酸乙酯是植物多酚的一种，具有极大不稳定性，如果对其进行剂型开发，例如微乳、包合物和脂质体等，可以保护EG的易氧化缺点，提高生物利用度。随着药剂方向和药理活性的深入研究，其应用前景更加广阔，有望成为多种疾病的活性化合物。另外，对EG结构进行构效关系分析，衍生出具有更有效的药理活性的化合物。

参考文献:

[4]周文武,潘捷,杨彤,等.滇产枫香树叶化学成分研[J].云南民族大学学报(自然科学版),2022,31(04):381-384.

[5]梁雪松,罗瑞龙,李凤秋,等.鸡嘴簕的化学成分分离和鉴定[J].中国现代应用药学,2021,38(19):2346-2350.

[6]罗媛,王昌权,巩仔鹏,等.UPLC-Q-TOF-MS/MS分析苗药云实皮的化学成分[J].中国药房,2020,31(20):2481-2486.

[7]田童,王峥涛,杨颖博.块根糙苏化学成分及降糖活性研究[J].中草药,2020,51(12):3131-3138.

[9]崔红霞,齐诗雯,宋娟,等.没食子酸乙酯对乳腺癌细胞生长的影响[J].齐齐哈尔医学院学报,2015,36(30):4525-4527.

[11]崔红霞,王明,苑家鑫,等.没食子酸乙酯对人乳腺癌MDA-MB-231细胞侵袭能力的影响及其机制[J].药学学报,2015,50(01):45-49.

[15]简白羽,郭丽娜,马立威,等.狼毒大戟中没食子酸乙酯的提取分离及抗肿瘤活性[J].中医药信息,2014,31(03):7-9.

[17]简白羽,刘雷,孙权,等.Fas途径参与没食子酸乙酯诱导结肠癌Lovo细胞凋亡[J].时珍国医国药,2016,27(04):851-853.

[18]简白羽,岳丽玲,韩翠艳,等.没食子酸乙酯通过线粒体通路诱导人结肠癌Lovo细胞凋亡的机制研究[J].中国药学杂志,2016,51(06):463-467.

[22]钟振国,梁红,钟益宁,等.余甘子叶提取物没食子酸和没食子酸乙酯的体外抗肿瘤实验研究[C].现代化中药制剂发展与中药药理学研究交流会论文集.2009:263-268.

[30]王奉悦,李汝卓,汪敏,等.西青果总鞣质中没食子酸和没食子酸乙酯含量测定及抗菌作用研究.吉林医药学院学报[J].2017,38(04):243-246.

文章来源:武涛,张绚,刘慧等.植物多酚EG的抗癌抗菌活性研究[J].广东化工,2024,51(04):72-75.