蛇床子素药理作用及其相关机制研究进展

张晓平 陈新梅 崔清华 田景振

（山东中医药大学药学院，山东济南250355）

蛇床子素药理作用及其相关机制研究进展

张晓平 陈新梅 崔清华 田景振

（山东中医药大学药学院，山东济南250355）

蛇床子素是中药蛇床子中主要药理活性成分，有雌激素样作用，在中枢神经系统、心血管系统和免疫系统等方面的疾病治疗应用广泛，本文通过查阅相关文献，对蛇床子素的药理作用及相关作用机制作一综述，为蛇床子素的进一步开发利用提供依据。

蛇床子素；药理作用；作用机制

蛇床子是伞形科植物蛇床的干燥成熟果实，又名甲氧基欧芹酚或欧芹酚甲醚，主要药理活性成分是香豆素类化合物蛇床子素（osthole，OST），自然资源丰富[1]。蛇床子作为一味温肾壮阳药物，受到历代医家的重视。著名的《景岳全书》、《千家妙方》中的古方均选其作为主药[2]。《新修本草》曰[3]：“蛇床子，一名蛇粟，一名蛇米。味苦，平，无毒。治妇人阴中肿痛，男子阴痿，湿痒，除痹气，利关节……”。[时珍曰]“蛇床乃右肾命门、少阳三焦气分之药，神农列之上品，不独辅助男子，而又有益妇人”[4]。其具有燥湿祛风、杀虫止痒、温肾壮阳的作用，用于阴痒带下，湿疹瘙痒，湿痹腰痛，肾虚阳痿，宫冷不孕[5]。

现代药理研究表明，OST有雌激素样作用，影响部分酶的活性、蛋白质的合成，具有抗炎、抗凝血、抑制血栓形成、抗骨质疏松等方面的作用[6]。现对OST的药理作用及相关机制作一综述，为本研究的深入和新药开发提供相关依据。

1 对内分泌系统作用

1.1 OST具有雌激素样作用

有研究发现，OST对高脂血症小鼠和去卵巢骨质疏松大鼠血脂水平[7]、脂蛋白酯酶（LPL）、肝

脂酶（HL）和雌二醇（E2）有一定影响，低剂量OST可通过增加血中E2水平，提高LPL和HL活性而降低血脂水平，高剂量的OST虽可增加E2水平，但LPL和HL活性相对降低，使调脂作用减弱[8]。雌激素对脂代谢有明显的影响，研究表明，雌激素能增加肝低密度脂蛋白（LDL）受体的合成及代谢，上调其活性，降低血浆LDL水平，升高高密度脂蛋白（HDL）水平，从而降低高脂血症的发生率[9]。贺秋兰等[10]发现硬膜外腔注射 OST能提高髓核致炎性神经痛大鼠的机械性撤足阈值，有明显、持久的镇痛作用，这可能与其抑制背根神经节环氧化酶（COX-2）的表达有关。

1.2 OST有一定的雄激素样作用

OST也可升高环磷酰胺致生殖系统损伤小鼠血清睾酮含量的降低，增强睾丸肌样细胞和睾丸雄激素受体（AR）的表达，表明OST有一定的雄激素样作用[11]。

1.3 OST具有明显的降血脂作用

临床实验研究证明有效的降血脂药物在一定程度上有助于预防心脑血管疾病，西药长期使用会对肝脏造成一定的损害，因此有效的降血脂药成为人们关注的热点。OST毒性较小，能降低脂肪乳剂引发的高血脂症，显著降低血清三酰甘油含量，同时可纠正高血脂引发的脂蛋白代谢紊乱，有望成为新的降血脂药物。

2 对免疫系统作用

2.1 抗炎作用

研究发现，OST可抑制人类单核细胞因脂多糖诱发的肿瘤坏死因子（TNF-α）合成，减少小鼠巨噬细胞由脂多糖引起的的诱导型一氧化氮合酶（iNOS）表达，表明OST有较强的抗炎作用，这可能与OST有效抑制炎证局部固有的COX-2活性，阻断后续反应，从而抑制损伤神经周围前列腺素E2（PGE2）的升高有关[12]。OST对致炎大鼠一氧化氮合酶（NOS）活性有明显抑制效应，同时抑制致炎大鼠的脂质过氧化产物丙二醛（MDA）的产生[13]，其抗炎作用可能是通过抑制细胞钙内流和提高环鸟苷酸的水平而影响丙二醇（PG）、一氧化氮（NO）、MDA等含量和钙依赖性的构建型NOS（cNOS）的活性。OST可以缓解小鼠的自发免疫性脑脊髓炎[14]，OST抗肝炎作用也是其药理活性之一，但国内相关研究较少。死亡受体家族成员Fas受体[Fas（Apo-1／CD95）]是Ⅱ型膜蛋白，是细胞凋亡的一种主要诱导因子，在慢性肝炎的发展进程中起主要作用。半胱氨酸蛋白酶（Caspase-3）是在凋亡进程中涉及的Caspase-3，在抗Fas-抗体诱导的肝炎中起关键作用。Okamoto T等[15]发现，小鼠以抗Fas-抗体处理可显示出肝细胞凋亡的发展进程，给予OST可抑制这种细胞凋亡进程的发展，还可显著降低血浆中丙氨酸氨基转移酶（ALT）的升高。表明OST通过影响Caspase-3介导的凋亡途径阻止抗Fas-抗体诱导的小鼠肝炎作用，可能与抑制Caspase-3的激活作用有关。OST具有保肝和抑制病毒活性的作用，有望成为治疗肝病的有效药物。

2.2 性激素样作用

对去卵巢大鼠研究发现，OST可降低大鼠子宫的萎缩，减少脾腺和胸腺重量，能减少骨质疏松，表现出与雌激素类似的功能，对去卵巢大鼠脱氧吡啶酚的增高有抑制作用[16]。 鲍君杰等[17]用OST治疗去卵巢大鼠骨质疏松，发现OST对去卵巢12周后的骨质疏松大鼠具有一定的治疗作用，结果显示OST可提高血清Ca2+浓度，明显增加骨密度，改善骨显微结构，降低骨折发生率。张巧燕等[18]研究OST在体外对新生大鼠颅盖骨成骨细胞（ROB）增殖及成骨作用的影响，结果发现OST对新生大鼠颅盖ROB的增殖、ROB碱性磷酸酶（ALP）的活性和胶原合成都有促进作用，可能与增加ROB数量、促进细胞胶原蛋白及ALP的合成有关。OST对ROB形态、增殖率和分化程度有一定影响。李灵芝等[19]以反映ROB增殖的成骨样细胞 UMRl06（细胞株型号）为靶细胞，考察OST对其的影响，OST可剂量依赖地促进UMRl06

细胞的增殖，刺激 UM R106细胞的 ALP活性，提示其可能具有直接促进ROB增殖、分化的作用。明磊国等[20]研究 OST对体外培养大鼠ROB增殖与分化成熟的影响，发现不同浓度OST对细胞影响不同，l×10-5mol／L浓度虽对 ROB增殖无明显影响，但能显著提高ALP活性，促进I型胶原表迭，并增加钙化结节数量。表明OST能促进ROB分化成熟，应为中药蛇床子抗骨质疏松的有效成分。对OST抗骨质疏松作用国内的研究较多，OST可作为一种选择性雌激素受体调节剂，抑制骨吸收，降低骨重建率，增加骨密度，保护骨骼。

3 对心脑血管系统作用

3.1 心血管系统

早期研究发现，OST对麻醉开胸犬的收缩压、舒张压、平均血压、总外周阻力有改善作用，使血压逐渐下降，且短时内药效达最高峰；能抑制豚鼠离体心脏收缩力和收缩频率，明显降低离体心房肌的兴奋性和自律性[21]。周俐等[22]通过给予不同剂量OST来观察其抗心律失常的效果，结果发现，对三氯甲烷、氯化钙及乌头碱诱发的大小鼠室颤都有预防作用，显示出显著的抗心律失常作用，其扩血管和抗心律失常作用机制可能与钙通道阻断作用有关。同时，通过OST干预去甲肾上腺素诱导的大动脉的收缩实验，发现收缩情况有所缓解[23]，具有松弛平滑肌的作用。

3.2 脑保护作用

3.2.1 神经保护作用 OST能干扰多种酶的活性，影响蛋白的表达，可能与具有神经保护的功效有关。李栋等[24]利用离体培养的小鼠皮层神经元细胞机械划伤模型和1-甲-4-苯基吡啶离子（MPP+）诱导大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞PC12细胞损伤模型，研究OST处理后产生的脑保护作用及突触后密度蛋白家族成员Homerla蛋白在其中的表达趋势和作用，结果表明OST的干预可明显降低Caspase-3的表达和增加 Homerla蛋白的表达，提示OST可以减少损伤后的神经元凋亡。同时发现其能减少MPP+诱导PC12细胞活性的降低及乳酸脱氢酶（LDH）的释放，拮抗促凋亡基因 Bax与抗凋亡基因 Bcl-2的蛋白比值（Bax/Bcl-2）增高及细胞色素C的释放来控制能量代谢和抑制多巴胺神经元凋亡，发挥保护作用。OST对不同pH酸刺激下髓核致炎大鼠背根神经节（DRG）神经元的膜电位改变有一定影响。贺秋兰等[25]发现OST有抑制酸刺激诱发的髓核致炎大鼠DRG神经元去极化，增强炎症环境中神经元的抗酸能力。OST能明显阻断钙离子释放，减轻神经损伤，研究表明OST能明显抑制电压依赖性的L型钙离子通道，但对通道的总体性能影响很小[26]。

OST对小鼠学习记忆有促进作用，对改善小鼠记忆获得、巩固及方向辨别障碍有保护作用，延长小鼠断头耐缺氧时间，抑制大鼠脑肝组织脂质过氧化物的生成及脑内胆碱酯酶活性，表明OST能抑制自由基对脑肝组织不饱和脂肪酸的氧化损伤作用，可能与影响脑内胆碱酯酶活性及延缓细胞老化等因素有关[27]。OST对AlCl3致急性衰老模型小鼠记忆障碍有保护作用，可能与增强谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）和超氧化物歧化酶（SOD）活性来清除氧自由基对中枢神经系统神经细胞的损伤有关[28]。董晓华[29]通过β淀粉样蛋白[β-AP（25-35）]建立衰老动物模型，探讨OST对β-AP（25-35）所致衰老小鼠组织的保护效应及其抗衰老改善学习记忆的作用，结果发现，OST能降低小鼠脑和肝组织中的NO水平，降低脑组织中总一氧化氮合酶（TNOS）的活性，改善学习记忆能力，有望成为有效治疗阿尔茨海默病（AD）的天然药物。

3.2.2 缺血再灌注脑损伤 刘文博[30]利用立体培养的大鼠皮层细胞氧糖剥夺模型 （OGD）和在体大鼠四血管阻塞法（4VO）脑缺血再灌注模型，研究OST对缺血再灌注脑损伤后的脑保护作用及Homerla蛋白的表达情况，显示缺血再灌注后给予一定剂量的OST有较好的治疗意义，可能与降低Caspase-3的表达增加 Homerla蛋白的表达有关。

OST能改善大鼠脑缺血或再灌注后神经功能行为缺陷评分，减轻脑水肿，降低大鼠脑组织白细胞介素-1β（IL-1β），IL-8和NO含量，抑制脑组织中髓过氧化物酶（MPO）和iNOS的活性。对缺血再灌注脑损伤有保护作用，可能与其抑制炎症反应有关[31]。OST对脑缺血或再灌注大鼠海马齿状回突触传递活动及海马内氨基酸含量也有影响。这可能与OST改善学习记忆障碍、增强脑缺血或再灌注大鼠海马齿状回高频刺激（HFS）诱导的中枢突触传递长时程增强（LTP）的作用，与调节海马内谷氨酸、γ-氨基丁酸水平有关[32]。有研究应用大鼠脑缺血再灌注模型，观察OST对缺血性脑损伤的保护作用，研究中发现OST能明显增加缺血脑组织中NO含量，说明OST的保护作用伴有NO产生，OST可提高内皮型一氧化氮合酶（eNOS）表达，抑制非钙依赖性iNOS的表达，OST的保护作用很大程度上依赖与eNOS产生的NO。同时OST处理可以抑制TNF-α和精氨酸酶Ⅰ蛋白的表达，通过磷脂酰肌醇 3-激酶（PI3K）和其下游分子丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶（Akt）所组成的信号通路PI3K-Akt增加了eNOS的磷酸化[33]。

4 其他作用

OST的体外抗肿瘤活性报道最早见于国外，国内有研究报道天然OST对体外培养小鼠肺腺癌LA795细胞和人肝癌Bel-7402细胞有抑制作用，对前者的抑制作用更强[34]，说明其有抑制肿瘤细胞生长的作用。杨大鹏等[35]调查OST对人乳腺癌细胞的增殖、细胞周期以及凋亡的影响，OST对抑制乳腺癌细胞的增殖、促进细胞分裂G1期阻滞以及诱导细胞凋亡有明显作用，为进一步研究OST在乳腺癌治疗中的作用提供依据。OST对体外培养人增生性瘢痕成纤维细胞增殖和细胞分泌的转化生长因子β1有抑制作用，能明显抑制人增生性瘢痕成纤维细胞的生长，对人增生性瘢痕成纤维细胞有很强的生长抑制作用并可以下调转化生长因子β1的表达[36]。同时OST也具有局部麻醉作用和中枢镇静作用，连其深等[37]发现OST可显著增强阈下催眠剂量戊巴比妥钠的催眠作用，通过抑制中枢神经系统而发挥镇静作用，且呈剂量相关性。另外，OST在农业上具有杀虫抑菌的作用。OST对苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒（AcNPV）有增效作用，研究表明其作用于甜菜夜蛾成虫时能有效降低其繁殖力，取食含AcNPV和OST糖水的甜菜夜蛾产有效卵数量显著低于单取食含AcNPV糖水甜菜夜蛾的有效卵量[38]。

5 研究展望

随着现代实验研究技术的发展，越来越多的植物药得到广泛的应用。OST作为一种有效成分，药理活性不断被发现，在心血管系统，中枢神经系统、免疫系统广泛应用，并逐渐被应用于农业上，前景广阔。现今对OST抗肿瘤方面作用机制研究尚显不足，对脑缺血再灌注损伤的作用报道也较少，但有关这方面的研究已成为热点，OST对脑缺血再灌注损伤的防治作用也将是多方位、多靶点、多层次的，更具有潜力和优势，有望成为脑缺血性疾病的候选药物。在人口老龄化加剧的今天，对其进一步研究开发、化学合成和结构改造，研制出适合临床应用、多功能预防、安全有效的药物，使其更好地造福于人类。

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Studies on Pharmacological Activity and Mechanism of Osthole

Zhang Xiaoping，Chen Xinmei，Cui Qinghua，Tian Jingzhen（College of Pharmacy of Shandong University of Traditional Chinese Medicine，Shandong Jinan 250355，China）

Osthole is the main pharmacological active ingredient extracted from Cnidium monnieri（L.）Cuss..It has estrogen-like effects and has been widely used in the treatment of diseases of central nervous system，cardiovascular system and immune system.This article reviewed the latest study progress of the pharmacological activities and the related mechanism of osthole.The research will provide the basis for the further development and utilization of osthole.

Osthole；Pharmacological Activity；Mechanism

10.3969/j.issn.1672-5433.2013.11.007

2012-11-07）

张晓平，女，硕士。研究方向：中药制剂。通讯作者E-mail：xia_opingzhang@126.com

田景振，男，教授，博士生导师。研究方向：中药制剂。E-mail：tianjingzhen@163.com