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菝葜单体活性成分及药理作用机制研究进展

2014-01-24宋路瑶罗艳琴侯连兵

中国药业 2014年9期
关键词:白藜芦醇儿茶素提取物

宋路瑶,马 云,罗艳琴,秦 飞,李 晓,侯连兵

(南方医科大学南方医院药学部,广东 广州 510515)

菝葜,又名金刚藤,为百合科植物菝葜 Smilax china L.的干燥根茎,收录载2010年版《中国药典(一部)》,具有利湿去浊、祛风除痹、解毒散瘀的作用,用于治疗小便淋浊、带下量多、风湿痹痛、疔疮痈肿等[1]。临床上,拔葜多用于慢性盆腔炎、风湿性关节炎、肿瘤、高尿酸血症及各种炎症性疾病的治疗,维吾尔族还常用于治疗银屑病[2]。笔者总结了国内外有关菝葜单体活性成分及其作用机制的研究进展,以阐明菝葜发挥药效的物质基础及分子机制。

1 单体活性成分研究

1.1 抗炎抑菌成分

阮金兰等[3]从菝葜乙酸乙酯部位分离了白藜芦醇和氧化白藜芦醇,白藜芦醇0.2 mg/(kg·d)对大鼠棉球肉芽肿有显著的抑制作用。Khan等[4]分离出了化合物seboldogenin,体外研究表明,其对脂氧合酶有较好的抑制作用,且在10,50 mg/kg剂量下对角叉菜胶诱导的大鼠足跖肿胀有显著抑制作用。Shao等[5]从菝葜正丁醇部位分离出4个甾体皂苷(1~4)与13个已知化合物(5~17),所有化合物在10-5mol/L浓度时对环氧化酶-2(COX-2)均有抑制作用,仅化合物5对小鼠腹腔巨噬细胞中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的产生有抑制作用。Vijayalakshmi等[6]从菝葜中分离出的槲皮素对白细胞迁移有显著抑制作用。熊呈琦等[7]用杯碟法对分离得到的化合物进行了抑菌活性筛选,结果显示,在100 μg时白藜芦醇对白色念珠菌、金黄色葡萄球菌均有抑制作用。

1.2 抗肿瘤成分

徐燕等[8]对菝葜正丁醇部位进行分离,得到6个甾体皂苷,通过体外细胞毒活性筛选,发现薯蓣皂苷与diosgenin-3-O-[α-L-rha(1-3)-α-L-rha(1-4)-α-L-rha(1-4)]-β-D-glucopyranoside对K562癌细胞有明显的细胞毒性。Wu等[9]从菝葜乙酸乙酯部位分离了6个酚类成分,分别为二氢山柰酚、白藜芦醇、氧化白藜芦醇、scirpusin A、山柰酚-7-O-β-D-葡萄糖苷、二氢山柰酚-3-O-α-L-鼠李糖苷,研究表明,其对乳腺癌细胞MCF-7和MAD-MB-231细胞的增殖均具有明显抑制作用。

1.3 抗氧化成分

周艳林等[10]用薄层色谱-生物自显影导向法从菝葜丙酮提取物中分离鉴定了白黎芦醇、落新妇苷、黄杞苷和Helicioside A 4个主要抗氧化活性成分。赵钟祥等[11]从菝葜乙酸乙酯部位中分离得到9个天然多酚类化合物单体,分别为表儿茶素-(7,8-bc)-4a-(3,4-二羟基苯)-二氢-2(3H)-吡喃酮、儿茶素-(7,8-bc)-4β -(3,4-二羟基苯)-二氢 -2(3H)-吡喃酮、儿茶素 -(5,6-e)-4β -(3,4-二羟基苯)-二氢 -2(3H)-吡喃酮和儿茶素-(5,6-e)-4A-(3,4-二羟基苯)-二氢-2(3H)-吡喃酮的混合物、白藜芦醇、氧化白藜芦醇、3,5,3c,4c-四羟基、二氢山柰酚、二氢槲皮素、儿茶素,用TEAC法和DPPH法测定其抗氧化活性,发现9个单体成分均能有效清除ABTS+和DPPH自由基,其中表儿茶素 -(7,8-bc)-4a-(3,4-二羟基苯)-二氢-2(3H)-吡喃酮的活性最强。Zhang等[12]用高效液相色谱(HPLC)法测定菝葜提取物中2个最主要的成分落新妇苷和绿原酸,对菝葜不同提取部位与落新妇苷和绿原酸的抗氧化能力进行比较,发现落新妇苷与绿原酸均有抗氧化作用,且有协同作用。

1.4 降血糖成分

沈忠明等[13]首次从菝葜中分离得到柚皮素,其结构为3(S)-5,7,4'-三羟基二氢黄酮,能显著降低四氧嘧啶糖尿病模型小鼠的血糖含量。体外试验表明,柚皮素能竞争性抑制醛糖还原酶及非竞争性抑制α-葡萄糖苷酶。

1.5 抗高尿酸血症成分

Chen等[14]研究菝葜提取物抗高尿酸血症的作用,从菝葜乙酸乙酯部位分离出了9个化合物单体,体外试验表明,咖啡酸、白藜芦醇、芦丁和氧化白藜芦醇对黄嘌呤氧化酶均有不同程度的抑制作用,且有协同作用。Chen等[15]还发现,菝葜中的落新妇苷有显著的抗高尿酸血症及治疗肾病的作用。

1.6 神经保护作用成分

Ban等[16-17]从菝葜中分离出了原儿茶酸、儿茶素、表儿茶素,发现其对淀粉样β蛋白诱导的大鼠皮质神经元损害均有神经保护作用。氧化白藜芦醇与白藜芦醇[18]能抑制N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)诱导的神经细胞死亡。

1.7 抗诱导突变成分

Kim等[19]研究了菝葜中4种主要甾体皂苷的致突变与抗突变作用,结果表明,在污染物致突变性检测(Ames试验与Umu试验)中,4个甾体皂苷均无致突变作用,其中薯蓣皂苷、纤细薯蓣皂苷对致突变物2-(2-呋喃基)-3-(5-硝基-2-呋喃基)-丙烯酰胺(AF-2)诱导的SOS反应有明显的抑制作用,能显著抑制诱导产生的β-半乳糖苷酶(β-galactosidase)的活性。

2 药理作用机制研究

2.1 抗炎作用

菝葜有效部位群能显著降低慢性盆腔炎模型大鼠子宫组织中炎症介质前列腺素E2(PGE2)、组胺和5-羟色胺(5-HT)的含量[20],抑制足肿胀模型大鼠血清及炎性组织中PGE2、一氧化氮(NO)的合成及脂质过氧化[21]。Shu等[22]研究了菝葜水提物对脂多糖诱导小鼠巨噬细胞中PGE2的抑制作用,结果表明,提取物能显著抑制COX-2活性及其表达,进而抑制PGE2等炎症介质的产生。晏绿金等[23]研究发现,菝葜乙酸乙酯和正丁醇部位能抑制白细胞介素-1(IL-1)的活性,且能降低血栓素B2(TXB2)含量、升高 6-酮 -前列腺素 F1α(6 -keto-PGF1α)含量,降低TXB2/6-keto-PGF1α含量,表明菝葜有活血化瘀作用,能舒张血管,改善微循环,抑制炎症的发展进程。

2.2 抗肿瘤作用

Li等[24]对菝葜中的有效成分山柰酚-7-O-β-D-葡萄糖苷进行研究,发现其能诱导 A375和 HL-60细胞凋亡;Hoechst33258荧光染色显示染色质断裂聚集,可见凋亡小体形成,DNA琼脂糖凝胶电泳呈现细胞凋亡的典型梯形条带图谱,流式细胞仪直方图上出现特征性亚二倍体峰;定量分析G1,S,G2/M期的细胞比例,发现山柰酚-7-O-β-D-葡萄糖苷能增加G1期细胞比例,同时降低G2/M期的细胞比例,并呈剂量依赖关系。结果表明,山柰酚-7-O-β-D-葡萄糖苷使肿瘤细胞的细胞周期停滞在G1期,从而诱导细胞凋亡,发挥其对肿瘤细胞的抗增殖作用。该课题组后续研究山柰酚-7-O-β-D-葡萄糖苷能以不依赖P53基因的方式降低细胞周期蛋白(Cyclin)B1和细胞周期蛋白依赖性激酶Cdk1的表达,将HeLa细胞阻滞在G2/M期[25]。抑制核因子NF-κB核转位,上调Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2 associated Xprotein,Bax)、下调 Bcl-2,使 Bcl-2/Bax比值增大,推测山柰酚-7-O-β-D-葡萄糖苷可通过线粒体途径参与凋亡信号通路。胡丽玲[26]研究菝葜提取物抗卵巢癌细胞的作用机制,发现菝葜正丁醇提取物可能通过抑制蛋白激酶B(PKB)的活性阻滞NF-κB的核转录,从而使NF-κB的活性受到抑制,进而抑制其下游因子Bcl-2,Bcl-xL,X连锁凋亡抑制蛋白(XIAP)、细胞凋亡抑制蛋白-1(cIAP-1)、细胞间黏附分子-1(ICAM-1)、血管内皮生长因子(VEGF)和Cyclin D1的表达,并能活化促细胞凋亡的半胱天冬氨酸蛋白酶-3(Capase-3)、DNA修复酶(PARP)和Bax蛋白。

2.3 免疫抑制作用

吕永宁等[27]发现菝葜提取物能降低佐剂性关节炎小鼠血液中 CD3+CD4+T细胞数,降低 CD4+/CD8+细胞比值,抑制 CD3+CD4+T细胞介导的迟发型超敏反应。研究表明,菝葜能抑制钙调磷酸酶(CaN),进而阻断TCR的信号传导通路,使T细胞不能活化,从而发挥免疫抑制作用[28]。

2.4 治疗便秘型肠易激综合征作用

马腾飞等[29]研究发现,菝葜提取物能降低模型大鼠血清5-HT和血浆生长抑素(SS)的含量、升高血浆P物质(SP)的含量,减少模型组大鼠结肠肥大细胞(MC)计数,降低结肠5-HT,SS,SP及脊髓SP免疫组化染色强度的表达。菝葜有效成分可以降低模型大鼠血清NO、血浆降钙素基因相关肽(CGRP)含量,降低CGRP和血管活性肠肽(VIP)在肠道的表达[30]。

2.5 抗高尿酸血症作用

Chen等[15]研究了菝葜中落新妇苷对高尿酸血症和肾病大鼠的作用机制,结果表明落新妇苷能通过增加尿中尿酸(Uur)水平及尿酸排泄分数(FEUA),显著降低血清尿酸(Sur),但不抑制黄嘌呤氧化酶(XOD)活性水平;能使血清肌酐(Scr)、尿素氮(BUN)水平恢复正常,抑制转化生长因子-β1(TGF-β1)和结缔组织生长因子(CTGF)的表达及尿酸钠(MSU)、PGE2和IL-1的形成。

2.6 神经保护作用

Ban等[16-17]从菝葜中分离出原儿茶酸、儿茶素、表儿茶素,发现其均能抑制淀粉样β蛋白诱导的Ca2+浓度升高,抑制谷氨酸的释放、活性氧(ROS)的生成及Caspase-3的活性。Ban等[18]进一步研究了菝葜提取物对NMDA诱导的培养大鼠皮质神经元损害及大鼠中脑动脉闭塞引起的脑缺血(MCAO)的神经保护作用,结果表明,菝葜提取物及有效成分均能抑制NMDA诱导的Ca2+浓度升高,抑制NMDA诱导的ROS的产生,降低MCAO引起的脑梗死面积,减少皮质、海马、海马CA3区锥体细胞层的病理改变。

3 结语

菝葜在临床上应用广泛,特别是治疗慢性盆腔炎等妇科慢性炎症疾病。近年的研究发现,菝葜有抗炎、镇痛、抗肿瘤、抗氧化、免疫抑制等多种生物活性。对于菝葜化学成分的研究也越来越广泛,发现了白藜芦醇、山柰酚-7-O-β-D-葡萄糖苷、柚皮素等多种活性成分,但关于菝葜发挥药效的基础物质及其作用机理还需进一步研究。阐明菝葜活性成分及其作用机制有助于开发单体活性成分,研制疗效确切、质量可控的新型药物,符合中药现代化的发展方向。

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