腐植酸是一类天然大分子有机弱酸混合物，包含有较多活性基团如醌基、酚基、羧基、羟基、芳环等结构。不同的芳香结构和活性基团对生物体可能存在不同的反应及药理作用。近年来的研究表明，腐植酸类物质可能从激活免疫系统、诱导细胞损伤及细胞凋亡、发挥光热转换或络合其他材料来发挥抗肿瘤作用。现就腐植酸类物质抗肿瘤作用机制的研究进行综述。
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腐植酸是一类在自然界中普遍存在的天然大分子有机弱酸混合物，是动、植物遗骸经过一系列复杂的地球化学作用和过程最终形成，其中黄腐酸是腐植酸类物质中相对分子质量较小、溶解度最好、容易被生物吸收的代表性物质[1]。乌金石被列为一味中药，最早见于《本草纲目》，其药理作用主要就是腐植酸的作用。国内市面上腐植酸类上市药物主要有腐植酸钠颗粒（片）、乌金口服液2种口服剂型，用于科研的还有注射液、药膜外用等其他形式。目前，已报道了腐植酸在止血、抗溃疡、抗病毒、抗肿瘤、提高免疫力、改善微循环、调节内分泌（如降血糖）等方面的相关研究。现就腐植酸的抗肿瘤效应进行综述。
腐植酸受产地及加工工艺影响，其准确分子结构难以确定，其主要组成元素为C、H、O[2]，包含有较多活性基团如醌基、酚基、羧基、羟基、芳环等结构。de Melo等[3]报道，醌基在腐植酸中主要形成活性氧（ROS），可用于伤口愈合并具有抗细菌、真菌作用；酚基和羧酸在中性和碱性介质中去质子化，主要负责抗氧化性和抗炎等其他特性，尤其是腐植酸中的酚基具有清除自由基的能力。Zykova等[4]分析了不同类型泥炭腐植酸的物理化学性能和抗氧化性能，发现焦磷酸钠（Na4P2O7）提取的腐植酸比氢氧化钠（NaOH）提取的腐植酸具有更高的芳香族结构含量，有更高的抗氧化活性。
从口服腐植酸治疗不同肿瘤患者的身上可以观察到瘤体变小[5]，认为腐植酸是通过调节免疫系统产生抗肿瘤效应的。付玉静和曹京红[6]分析了皮下注射腐植酸钠治疗外阴硬化苔藓患者的外周静脉血CD4+细胞及白细胞介素（IL）-2、IL-2R，考虑腐植酸可能间接促进T细胞活化来治疗病变。Vetvicka等[7]使用捷克分化褐煤与中国褐煤提取的腐植酸腹腔注射治疗BALB/c裸鼠Ptas64乳腺癌动物模型，发现这两种腐植酸均能影响体液免疫与细胞免疫，其中腐植酸的芳环性能在抗肿瘤过程中发挥重要作用，可以刺激释放IL-2、IL-5、IL-6和肿瘤坏死（TNF）-α，进而抑制肿瘤。此外，Vetvicka等[8]还分析了产地为美国的5种腐植酸，口服治疗Lewis肺癌小鼠模型，发现腐植酸可以刺激免疫反应、减轻瘤体质量。Jayasooriya等[9]报道了黄腐酸可增强小鼠单核巨噬细胞白血病细胞RAW264.7核因子NF-κB的活性，促使合成诱导型一氧化氮合酶（iNOS）的蛋白质和mRNA表达上调，产生iNOS与NO；在RAW264.7与FA处理的培养基上进一步培养纤维肉瘤细胞MCA-102、人肝癌细胞Hep3B、人前列腺癌细胞LNCaP、人早幼粒白血病细胞HL-60，均表现出了肿瘤细胞的凋亡现象，推测黄腐酸可能通过刺激免疫调节分子NO的产生进而发挥细胞杀伤效应。Trofimova等[10]研究发现焦磷酸钠提取的高地泥炭腐植酸含有较多的羰基、羧基和酯基，可增加NO的产生并降低精氨酸酶表达，但氢氧化钠提取时这种效应会变得很小。
Yang等[11]发现腐植酸可抑制HL-60的生长，主要机制包括引起细胞色素C易位、天冬氨酸蛋白水解酶-3（Caspase-3）活化、多腺苷二磷酸核糖聚合酶（PARP）裂解，Bax与Bcl-2蛋白比例失调，并且瘤细胞内NO生成量提高，推测腐植酸可诱导细胞凋亡。Ting等[12]报道了腐植酸联用三氧化二砷对人子宫颈癌细胞HeLa和SiHa的影响后，推测腐植酸可能激活了ROS介导的细胞损伤与细胞凋亡；但在低浓度的腐植酸与三氧化二砷联用时，可增加细胞内ROS量、提高谷胱甘肽水平、增加细胞的迁移能力和基质金属蛋白酶-2（MMP-2）的表达，进而促进了肿瘤细胞的生长[13]。
Huang等[14]研究了黄腐酸对人结肠癌细胞HCT116、人结肠腺癌细胞SW48、人脐静脉内皮细胞HUVEC的作用后，考虑黄腐酸通过抑制核因子NF-κB激活、抑制细胞间黏附分子-1（ICAM-1）、抑制血管细胞黏附分子-1（VCAM-1）的表达进而抑制肿瘤细胞的黏附作用，从而表现出抗结肠癌效应。Li等[15]研究了腐植酸对人神经上皮瘤细胞SK-N-MC的影响，推测腐植酸可增加Aβ诱导的内质网应激、加剧线粒体功能障碍、引起ROS的堆积，从而增强Aβ诱导的细胞凋亡。有研究发现以137Cs对甲状腺肿瘤患者外周血细胞周期早期（G0）淋巴细胞进行体外照射1 Gy后进行培养，发现腐植酸可通过减少染色体类型畸变的频率而发挥抗辐射诱变作用。
弱激光治疗肿瘤主要通过光动力治疗（PDT）及光热治疗（PTT）来实现。PDT[16]是利用特定波长的激光（或其他类型的光）照射光敏剂（如5-氨基酮戊酸ALA[17]）使其发生光化学反应，产生激发态反应性单态氧或其他自由基等细胞毒性作用，进而杀伤肿瘤细胞。与肿瘤的高频热疗[18,19]类似，但不同的地方在于，PTT[20]是利用特定波长的激光（近红外光）照射光热剂（具有较高光热转换效率的材料），将光能转化为热能，迅速加热肿瘤细胞引起损伤或消融来杀死肿瘤细胞。近年来，同时具备光敏剂与光热剂性能的新材料也已经合成，尝试PDT/PTT协同杀伤肿瘤细胞[21]。Miao等[22]将胶体腐植酸钠创造性的用于具有光热作用的诊疗制剂，在808 nm激光照射下，10 min内可将激光照射的Hela荷瘤小鼠的肿瘤区域组织温度从36.3 ℃提升到59.7 ℃，同时可利用光声成像技术观察到腐植酸在体内肿瘤部位的聚集情况；激光照射12 d后术区黑色瘢痕也逐步消退，接下来观察20 d无复发；而且，腐植酸钠高达76.3%的光热转换效率远高于贵金属等其他纳米材料，推测腐植酸中的苯环结构具有显著的π-π共轭效应，可能将光能高效转化为热能。
并非所有的研究都证实了腐植酸的抗肿瘤作用。Vaskova等[23]使用了斯洛伐克生产的HA，利用Wistar大鼠分离的肝线粒体悬浮液进行研究，在综合分析了人非小细胞肺癌细胞A549、人乳腺癌细胞MDA-MB-231和MCF-7、HeLa、人急性淋巴细胞白血病细胞株Jurkat T、白血病CEM细胞体外培养后，发现腐植酸可以降低超氧化物歧化酶SOD的活性，不支持产生ROS，对肿瘤细胞无氧化应激损伤作用。高金岗等[24]研究了生化FA对人胃癌细胞株SGC、人肝癌细胞株SPCA、人肺癌细胞株BEL，这3种肿瘤细胞在体外增殖的影响，发现生化黄腐酸的肿瘤抑制率均低于50%，无明显的直接抑制作用，属于非敏感型药物。Kodama和Denso[25]研究表明了腐殖质提取物对小鼠白血病L1210细胞及DBA/2可移植性小鼠模型有抗肿瘤作用，但这种作用并非是直接的细胞杀伤作用。
还有部分学者的研究表明，低浓度腐植酸可促进肿瘤细胞的生长。Lu等[26]研究了腐植酸对小鼠表皮JB6 Cl41细胞体外增殖的影响，发现腐植酸可使肿瘤细胞内ROS生成增加，促进细胞的致瘤性转化。Lee等[27]在研究腐植酸对A549体外增殖的影响时发现，腐植酸可通过激活多种信号途径包括ERK、JNK、PI3K/Akt途径，增加AP-1和NF-κB的转录活性进而促进A549肿瘤细胞的生长过程。杨静[28]采用了MTT法考察了云南不同产地黄腐酸钠对A549、人食管癌细胞株KYSE510的影响，发现抗肿瘤作用受到产地差异及浓度差异的影响，低浓度促进肿瘤细胞增殖，高浓度抑制细胞增殖。
腐植酸的分子中具有多种活性官能团，具有酸性、阳离子交换能力、络合作用及吸附分散能力等特性。腐植酸就像一块海绵，在它的结构中可以加入其他不同种类的离子。Tsui等[29]将腐植酸作为载体与Zn结合，研究对人前列腺癌细胞PC-3的影响，发现其可通过阻断瘤细胞内线粒体顺乌头酸酶ACO2的基因表达而发挥抗肿瘤作用。Zhang等[30]将黄腐酸与转铁蛋白结合构建靶向载药体系，以实现黄腐酸的肿瘤靶向治疗。陈瑨等[31]利用内蒙古风化煤自制黄腐酸，引入活性基团有机锡，合成黄腐酸有机锡羧酸酯，对人急性髓系白血病细胞KG-1a、大鼠肾上腺髓质嗜铬瘤分化细胞PC12、人慢性粒细胞白血病细胞K562均有抑制作用。
目前腐植酸抗肿瘤效应的研究方向比较广泛，但机制研究还不够深入。腐植酸在研究过程中表现出的多功能性及结论多样性主要是由于其相对分子质量大，分子上的活性基团较多，且不同产地、不同提取工艺所得腐植酸在结构上有很大的差异性，导致分子结构的不确定性。总体来讲，腐植酸分子中的醌基在腐植酸中主要形成ROS，用于伤口愈合并具有抗细菌/真菌作用，也可发挥细胞杀伤作用；酚基和羧酸在中性和碱性介质中主要负责抗氧化性和抗炎作用；羰基、羧基和酯基，可以增加NO的产生，以发挥NO的第一信使作用或在免疫反应中发挥细胞毒性作用；芳环结构可能主要发挥抗肿瘤作用；苯环结构具有显著的π-π共轭效应，可能将光能高效转化为热能。腐植酸中各组分的含量差异极有可能导致不同的治疗效果，所以进一步确定腐植酸分子活性基团的比例和功能有助于评估或预测其主要的治疗作用。
所有作者均声明不存在利益冲突
