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金丝桃苷药理作用研究进展

2012-11-02林萍易宏伟张斐

中国现代中药 2012年10期
关键词:桃苷金丝内皮

林萍,易宏伟,张斐*

(1.江苏先声药物研究有限公司 化学与制剂开发研究所,江苏 南京 210042;2.东南大学 医学院 药理学教研室,江苏 南京 210009)

金丝桃苷药理作用研究进展

林萍1,易宏伟2,张斐1*

(1.江苏先声药物研究有限公司 化学与制剂开发研究所,江苏 南京 210042;2.东南大学 医学院 药理学教研室,江苏 南京 210009)

对金丝桃苷的保肝作用、心脑血管保护作用、神经系统保护作用、抗炎等药理活性及其作用机制进行综述,为金丝桃苷的成药性研究及新药开发提供参考。

金丝桃苷;药理作用;综述

从天然药物中获取新药已经在全球范围内形成了有组织、有计划的创新行为,来自天然药物活性成分的新药已经在临床上大范围使用,全球药品市场中天然来源的药物制剂已经占临床药物的30%,青蒿素、紫杉醇等已经成为临床不可或缺的一线药物。同时,越来越多的研究工作更注重于天然产物的生物活性研究[1]。金丝桃苷(Hyperoside,简称Hyp)又名槲皮素-3-O-β-D-吡喃半乳糖苷,属于黄酮醇苷类化合物,化学结构式见图1。其苷元为槲皮素,糖基是吡喃半乳糖,由槲皮素的3位O原子以β糖苷键与糖基相连接。金丝桃苷广泛存在于多种植物体内,譬如金丝桃科、蔷薇科、桔梗科、唇型科、小檗科、杜鹃花科、葵科等植物的果实及全草中。近期对金丝桃苷的研究极为活跃,金丝桃苷对神经系统、消化系统、免疫系统等都具有调节作用。本文对近5年来金丝桃苷的药理活性研究进行综述。

图1 金丝桃苷化学结构

1 保肝作用

研究发现金丝桃苷对CCl4诱导的大鼠肝损伤具有保护作用,可显著降低模型大鼠血清中ALT、AST酶活性,降低肝组织匀浆中MDA含量;显著升高SOD、GSH酶活性;最终减轻CCl4引起的肝组织损伤。其作用机制可能与金丝桃苷的抗氧化作用和膜稳定性作用有关[2-3]。Choi等[4]研究发现金丝桃苷可抑制TNF-α、iNOS、COX-2的mRNA水平及蛋白表达,增强血红素加氧酶-1(HO-1)的mRNA水平及蛋白表达和Nrf2核蛋白表达,从而实现对CCl4诱导的小鼠肝损伤的保护作用。以上结果表明,金丝桃苷通过抗氧化应激、抑制炎症因子生成保护CCl4诱导的急性肝损伤。

体外实验表明,金丝桃苷可以降低过氧化氢(H2O2)诱导的L02肝细胞损害[5]。金丝桃苷显著抑制有丝分裂原活化蛋白激酶(MAPK)P38和ERK刺激核转录因子Nrf2,表明金丝桃苷通过MAPK相关的Keap(1)-Nrf(2)-ARE信号通路上调HO-1表达,增强细胞内的抗氧化活性,最终达到保护肝细胞的目的。

2 心脑血管保护作用

邹毅清等[6]研究了金丝桃苷预处理对大鼠全脑缺血再灌注后神经行为学的影响及其可能机制。模型组脑水含量、SOD活性、MDA含量、NSS评分、平均潜伏期及探索实验中在第2象限时间与假手术组比较有显著性差异;金丝桃苷预处理组与模型组比较,脑水含量降低,SOD活性增高,MDA含量降低,NSS评分降低,平均潜伏期缩短,第2象限时间比增高。结果说明金丝桃苷可减轻大鼠全脑缺血再灌注后脑水肿程度,缓解海马区自由基代谢异常,改善认知功能。

王启海等[7]研究发现金丝桃苷可抑制KCl(30 mmol·L-1)和U46619(血栓素类似物,1×10-7mol·L-1)引起的大鼠腹主动脉环预收缩血管环的作用。最大舒张率分别为(52.2±7.2)%和(80.7±4.1)%;去除血管内皮后,最大舒张率分别降为(15.4±1.2)%、(21.6±1.2)%,与内皮完整组比较有显著差异。用一氧化氮合酶(NOS)抑制剂(L-NAME,3×10-4mol·L-1)预选处理内皮完整的血管环,则金丝桃苷的最大舒张率分别降为(23.0±3.0)%和(40.3±3.6)%,与未加L-NAME组比较有显著差异;用环氧酶抑制剂吲哚美辛(1×10-5mol·L-1)预温育对金丝桃苷的舒张血管作用没有明显的影响。在U46619预收缩的血管环,合用L-NAME和吲哚美辛不能完全阻断金丝桃苷引起的血管舒张,最大舒张率为(36.6±1.9)%,与去内皮组比较差异显著。结果表明金丝桃苷具有内皮依赖性和较弱的非内皮依赖性血管舒张作用,其内皮依赖性血管舒张可能涉及到内皮NO和内皮依赖性超极化因子(endothelium-derived hyperpolarizing factor,EDHF)的释放。

Fan YF等[8]发现金丝桃苷能松弛大鼠基底动脉。其机制包括内皮依赖性和内皮非依赖性两种机制。且涉及到一氧化氮、前列环素、内皮源性超极化因子(EDHF)。除此之外,金丝桃苷通过内源性的H(2)S介导EDHF超极化产生大鼠基底动脉松弛作用。

Li ZL等[9]发现金丝桃苷能够保护H2O2导致的人脐静脉内皮细胞损伤。金丝桃苷预处理后,内皮细胞凋亡减少,Bcl-2表达增加,Bax表达下降,金丝桃苷同时可以诱导内皮细胞中的ERK1/2磷酸化。以上结果表明金丝桃苷部分通过激活ERK信号通路来保护H2O2导致的内皮细胞损伤。

3 神经系统保护作用

Haas JS等[10]研究了金丝桃苷的抗抑郁作用。在旷野试验中,给予小鼠20,40 mg·kg-1金丝桃苷后,其探索行为减少。在戊巴比妥诱导睡眠实验中,给予小鼠20 mg·kg-1金丝桃苷后,其睡眠时间增加,但入睡时间没有变化。在小鼠热板实验和醋酸所致小鼠扭体试验中,金丝桃苷均未表现出镇痛作用。然而,在小鼠和大鼠强迫游泳实验中,金丝桃苷均具有减少游泳不动时间作用(小鼠:10,20 mg·kg-1i.p.;大鼠:1.8 mg·kg-1p.o.),表明金丝桃苷有一定的抗抑郁效果。大鼠给予舒必利(D2受体拮抗剂)50 mg·kg-1后,金丝桃苷抗抑郁作用被拮抗。以上结果说明金丝桃苷对啮齿类动物具有一定抗抑郁作用,通过多巴胺能神经系统而发挥作用。

郑梅竹等[11]利用PC12细胞建立的体外抗抑郁模型研究金丝桃苷的抗抑郁作用及其可能机制。金丝桃苷、盐酸氟西汀与0.01 mmol·L-1皮质酮共孵PC12细胞48 h,采用形态学法、MTT比色法、LDH法、Fura-2/AM荧光标记法测定胞内Ca2+浓度。PC12细胞经高浓度皮质酮处理后,细胞数显著减少,受损细胞变圆;LDH 释放量增加,胞内Ca2+升高,表明细胞受到损伤或部分死亡。当给予金丝桃苷或盐酸氟西汀后,细胞存活率升高,表明细胞损伤减少或接近正常。以上结果说明金丝桃苷对皮质酮诱导的PC12细胞损伤有明显的保护作用,与经典抗抑郁剂盐酸氟西汀的作用效果类似。表明金丝桃苷具有一定抗抑郁作用,其作用机理可能与金丝桃苷的神经细胞保护作用有关。

Zhang等[12]研究表明,金丝桃苷能显著降低NMDA诱导的神经元细胞凋亡。Western blot实验显示,金丝桃苷拮抗含过量NR2B的NMDA受体的表达,但它没有影响含NR2A的NMDA受体表达。研究结果表明金丝桃苷具有神经保护作用,可能与其对不同亚型NMDA受体表达的不同调节作用有关。

Zeng等[13]发现金丝桃苷能显著抑制Aβ(25-35)诱导的细胞毒性,逆转Aβ诱导的线粒体功能障碍造成的细胞凋亡,如线粒体膜电位下降,活性氧的产生,线粒体细胞色素c的释放,从而发挥神经元保护作用。进一步研究结果表明,金丝桃苷能活化PI3K/Akt信号通路,进一步抑制Bad/Bcl(XL)相互作用,而对Bad/Bcl-2相互作用无影响。同时,金丝桃苷可抑制线粒体依赖的caspase(caspase-9,caspase-3)介导的凋亡通路。以上结果表明金丝桃苷通过PI3K/Akt/Bad/Bcl(XL)调节的线粒体凋亡通路减轻β-淀粉样蛋白神经毒性,保护大鼠皮质神经元。研究提示我们金丝桃苷有希望开发成治疗阿尔茨海默氏病和其他与线粒体功能障碍相关的神经退行性疾病的临床药物。

4 抗炎活性

金丝桃苷可抑制NF-κB的活化和IκB-α降解[14]。说明金丝桃苷在调节免疫反应方面可发挥积极的作用。Hu J等[15]研究表明金丝桃苷可调节脑导水管周围灰质中含NR2B的NMDA受体而发挥持久的消炎止痛作用。Lee S等[16]研究了金丝桃苷对大鼠腹腔巨噬细胞的抗炎机理。金丝桃苷通过降低p44/p42 MAPK、p38 MAPK和JNK表达而降低iNOS表达,减少NO产生,进而发挥抗炎作用。

5 其他活性

王丽敏等[17]表明金丝桃苷在一定浓度范围内具有显著的抑制3种人源癌细胞:人肺腺癌细胞A549、结肠癌细胞HCT8及前列腺癌细胞PC3肿瘤细胞生长的作用,可作为一种天然、低毒、有效的防癌抗癌物质,在肿瘤的治疗和预防过程中发挥重要的作用。

耿淼等[18]制备了鸭乙型肝炎病毒模型,探讨了金丝桃苷的抗病毒作用。结果显示金丝桃苷既能抑制DHBV-DNA合成,减少DHBV-DNA进入细胞形成cccDNA库,又能直接有效地清除cccDNA,同时对机体的免疫功能进行调节,通过改善Th1细胞功能促进细胞因子的分泌,阻止HBV感染细胞。

黄凯等[19]研究了金丝桃苷对正常小鼠的非特异性免疫、体液免疫和细胞免疫的影响。碳廓清试验中,Hyp低剂量组(12.5 mg·kg-1)可显著提高小鼠碳廓清指数k(P<0.05),Hyp中、低剂量组(25,12.5 mg·kg-1)可明显提高小鼠吞噬指数α,增强正常小鼠巨噬细胞的吞噬功能;溶血素试验中,Hyp高、中、低剂量组(50、25,12.5 mg·kg-1)A值均大于模型组,能明显促进鸡红细胞致敏小鼠溶血素的生成; 淋巴细胞增殖实验中,Hyp高、中、低剂量组(0.5,0.25,0.125 mg·mL-1)对淋巴细胞增殖均有促进作用。说明Hyp能增强正常小鼠的非特异性免疫、体液免疫和细胞免疫功能。而免疫功能的调节对治疗乙肝具有一定的促进作用。

Li HB等[20]研究了金丝桃苷对叔丁基过氧化氢(TBHP)损伤的ECV-304细胞保护机制。金丝桃苷可以有效地保护TBHP诱导的ECV-304细胞凋亡,增加超氧化物歧化酶活性,显著降低丙二醛的产生。金丝桃苷还可以有效地保护由TBHP诱导对DNA碱基氧化和氧化还原状态的改变。金丝桃苷拮抗TBHP诱导的ECV-304细胞凋亡的保护机制与恢复线粒体的功能和调节SIRT1和Bcl-2基因族的表达相关。

综上所述,金丝桃苷具有广泛的药理活性和潜在的应用前景。金丝桃苷的药理作用可能和抗氧化应激、抗NO作用相关,但因许多作用机制目前还不十分明确,限制其开发和利用。Qi Chang等[21]研究发现,给予大鼠口服6mg·kg-1的金丝桃苷单体,血浆中原形、糖苷或者糖苷结合都检测不到,推测金丝桃苷在血中迅速吸收,并转化为其他形式。因此在活性研究中金丝桃苷有可能转化为其他成分而起作用,而在前述中,体内研究较少,体外活性研究都用金丝桃苷原形进行实验。因此要对金丝桃苷进行开发,需要对其活性进行更深入的研究。

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张斐,Tel:(025) 85566666-1775,E-mail:zhangfei@simcere.com

2012-04-05)

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