中药中哪些天然化合物可以调控干细胞命运？

该综述聚焦中药天然化合物对干细胞命运的调控作用，梳理了黄酮类、萜类等成分对间充质干细胞（MSCs）、神经干细胞（NSCs）等的增殖、分化影响，探讨其作用通路（如 Wnt/β-catenin、PI3K/Akt）及在再生医学、癌症等领域的应用前景，为中药现代化与精准医疗提供新思路。

　　

1. 引言

干细胞（SCs）因具有自我更新和多向分化潜能，在细胞移植和再生医学中应用广泛。然而，干细胞的失控分化、异基因排斥及细胞来源有限等问题制约了其发展。化学调控成为关键手段，而天然化合物展现出调控潜力。中药（TCM）富含结构多样的天然化合物，其整体调节特性与干细胞治疗特点契合，对多种干细胞具有调节作用。本文综述中药来源的天然化合物对干细胞命运的调控作用，涵盖表观遗传机制、分类、应用前景及挑战。

2. 干细胞的分类与发展

干细胞按分化潜能分为胚胎干细胞（ESCs）、成体干细胞（如间充质干细胞 MSCs、造血干细胞 HSCs、神经干细胞 NSCs）等。ESCs 具全能性但存在伦理争议，诱导多能干细胞（iPSCs）通过重编程获得，无伦理问题且应用前景广阔。当前研究聚焦如何精准调控干细胞命运，化学调控策略中，天然化合物因绿色化学特性备受关注。

3. 调控干细胞命运的天然化合物

3.1 多酚类

•  Garcinol：源自藤黄属植物，作为组蛋白乙酰转移酶（HAT）抑制剂促进造血干细胞（HSCs）增殖，通过抑制 Wnt/β-catenin/STAT3 通路抑制癌症干细胞（CSCs）表型。

• 槲皮素（Quercetin）：广泛存在于药用植物，激活 Wnt/β-catenin 通路促进 MSCs 成骨分化，其代谢物槲皮素 - 3-O - 葡萄糖醛酸苷可促进 NSCs 增殖迁移。

• 白藜芦醇（Resveratrol）：调节多种干细胞，通过 Hippo/YAP、SIRT7/NF-κB 等通路影响 MSCs 成骨分化，维持 ESCs/iPSCs 多能性，增强 iPSCs 重编程效率。

3.2 萜类

• 人参皂苷（Ginsenoside）：人参中活性成分，Rg₁通过 GR-MEK-ERK1/2-PI3K-Akt 通路诱导神经分化，Rg₂促进 HSCs 增殖，CK 代谢物促进 NSCs 向成熟神经元分化。

• 青蒿素（Artemisinin）：保护 MSCs 免受缺氧损伤，通过 CA9 和 Wnt 通路促进成骨分化，具骨组织修复潜力。

3.3 生物碱

• 黄连素（Berberine）：从黄连分离，通过 Wnt/β-catenin 通路促进 MSCs 成骨分化，抑制结直肠 CSCs 干性，诱导神经母细胞瘤细胞神经元分化。

• 石杉碱甲（Huperzine A）：源自石杉属植物，通过 MAPK/ERK 通路促进 NSCs 增殖分化。

3.4 其他天然产物

• 天麻素（Gastrodin）：天麻中酚苷类成分，促进神经再生及 MSCs 成骨分化。

• 姜黄素（Curcumin）：与间充质干细胞联用，通过 AKT/GSK-3β/β-TrCP/Nrf2 通路缓解缺血性中风神经损伤。

4. 天然化合物调控不同类型干细胞的机制

4.1 间充质干细胞（MSCs）

Wnt/β-catenin 通路是调控核心，多种黄酮类（如杨梅素、槲皮素）、萜类（如人参皂苷 Rg₁）通过该通路促进成骨分化。此外，PI3K/AKT、NF-κB 等通路也参与调控，如淫羊藿苷 II 通过 PI3K/AKT 通路促进骨源性分化。

4.2 神经干细胞（NSCs）

ERK/MAPK 相关通路主导调控，如淫羊藿苷通过 ERK/MAPK 促进 NSCs 自我更新，EGCG 通过 PI3K/Akt 通路促进耳蜗 NSCs 神经元分化，石菖蒲中的细辛脑通过 ERK 通路促进神经发生。

4.3 癌症干细胞（CSCs）

黄酮类和生物碱通过多通路抑制 CSCs，如藤黄酸抑制 Wnt/β-catenin/STAT3 通路，芹菜素靶向 c-met 信号抑制胶质母细胞瘤 CSCs，苦参碱通过 Let-7b 和 Wnt 通路增强肺癌 CSCs 对化疗药物敏感性。

4.4 其他干细胞

• 造血干细胞（HSCs）：人参皂苷 Rg₂、红景天苷通过 NF-κB、PARP1 等通路促进增殖，改善衰老相关分化偏倚。

• 胚胎干细胞（ESCs）与 iPSCs：丹参酚酸 B 通过 Wnt 通路诱导 ESC 定向分化，3,2’- 二羟基黄酮维持 iPSCs 多能性并促进神经保护特性。

5. 讨论与展望

5.1 天然化合物作为先导化合物的应用前景

天然化合物可通过结构修饰优化成药潜力，如增强肠道吸收或靶向性。结合计算机辅助设计与分子对接技术，可预测靶点并设计高效衍生物，如针对 ABCG2 的抗癌耐药抑制剂。高通量筛选技术从天然小分子库中挖掘新调控成分，加速药物发现。

5.2 天然化合物与中药现代化

中药天然化合物与干细胞治疗的结合，为中药理论提供科学依据。例如人参皂苷促进 HSCs 增殖，契合中药 “补血” 理论。中药成分与干细胞协同作用，可解决内源性干细胞不足及定向分化难题，推动精准医疗发展。

6. 结论

中药天然化合物在调控干细胞命运中具独特优势，其多成分、多通路特性为再生医学和中药现代化提供新方向。深入解析作用机制、开发结构优化衍生物，将助力精准调控干细胞命运，推动相关疾病治疗的突破。