黄芩苷的抗菌作用研究进展*
2015-03-20钱锋蒙艳丽王英岩吕丹丹安秋霞薛宏伟王伟明
钱锋 蒙艳丽 王英岩 吕丹丹 安秋霞 薛宏伟 王伟明*
(黑龙江省中医药科学院·哈尔滨 150036)
黄芩(Scutellaria baicalensis Georgi)来源于唇形科植物黄芩的干燥根,在我国药用历史悠久,迄今已有两千多年的历史。其有效成分为黄酮类,有多方面的生理活性。从黄芩中提取鉴定出结构的黄酮类成分已有十几种,其中以黄芩苷(baicalin)的药理作用最强,具有显著的生物活性,其水溶性极小,具有一定的脂溶性,在碱性条件下易于溶解。随着抗菌类药物的广泛使用,细菌耐药性问题也日益突出,而中药具有不易产生耐药性、不良反应低等优点,故以中药开发研究新的抗菌药物越来越受到重视。
1 抗菌中药的研究
近年来,抗菌药物被滥用并日益威胁着人类生命安全,尤其是医生无指征用药、用药时间长、选择药物不合理等,造成细菌耐药、多药耐药菌、超级细菌等现象。不少研究显示中药具有抗菌活性或逆转细菌耐药的作用。因此从抗细菌、真菌、支原体、衣原体等方面寻求中药天然抗生素已成为解决细菌耐药的新途径。
1.1 中药的抗菌及逆转耐药机制研究
中药由于其成分的复杂性和作用的多样性,对其抗菌机制的研究目前还比较浅显,研究手段也比较局限。近几年的研究表明,中药抗菌作用机制主要有干扰细胞壁合成、损伤胞浆膜、影响细胞蛋白合成、影响核酸合成、干扰遗传密码复制等。李仲兴等[2]研究发现五倍子可使表皮葡萄球菌的细胞形态发生显著改变,随着药物作用时间的延长,细菌细胞逐渐膨胀,由小变大,达到一定大小时,细胞内容物包括细胞壁和细胞质逐渐消失。贾征夫等[3]用电镜观察复方虎杖液对金黄色葡萄球菌细胞壁的影响,药物作用后细菌细胞壁发育不全,壁膜间隙增宽。可见中药可直接破坏细菌的细胞结构,但其具体机制不明。
目前抑制的中药可逆转耐药机制有:①消除耐药质粒:黄连素[4-5]、马齿苋提取液、五倍子提取液、射干、松萝酸、鹅不食草、苍术提取液、黄芩苷、金银花提取液和白头翁提取液等均可消除细菌的耐药质粒(如大肠埃希菌、痢疾杆菌、铜绿假单胞菌等),其中鹅不食草的消除作用最高,可达46.3%。②基因突变:任玲玲等[6]发现用“连黄”制剂处理后的大肠埃希菌耐药株的耐药基因AcrA 可发生突变,从而降低其耐药性。③抑制细菌生物被膜形成:李仲兴等[7]五倍子抑制细菌生物被膜形成。④抑制耐药菌外排泵:从中药黄连中可分离到能抑制金黄色葡萄球菌NorA外排泵抑制剂5′-甲氧基大风子品[8]。
越来越多的研究显示,中药(包括中药复方制剂、单味中药、中药单体等)可作为抗菌剂或药物增效剂用于细菌感染的治疗,中药在临床抗菌治疗中的应用越来越广泛,但中药的抗菌机制尚不明确,而且目前大多研究为体外实验,体内运用时的安全性和疗效如何亦不清楚,待进一步研究。
1.2 研究中药抗菌作用的意义
某些抗菌药物不良反应较大或易引起过敏反应等原因在临床应用中受到限制。因而,从天然药物中寻找高效低毒的抗菌药物已引起国内外广大医药工作者的关注。如果能在化学治疗耐药菌感染取得重大突破之前研制出确有疗效的、被医药界、社会认可的抗感染中药新药,那将会对中医药现代化进程起到空前的促进作用[9]。
2 黄芩苷的抗菌作用研究进展
2.1 抗细菌作用
黄芩的抗微生物作用已被医学界所认识,近年来对黄芩的黄酮类提取物对微生物的作用有了进一步的深入研究。黄芩苷对多种革兰性阳性和革兰性阴性细菌均有一定的作用,其中对金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌的作用较强。Krakauer[10]等认为黄芩苷是通过阻断细胞的信号通讯通路而发挥作用,从而减轻金黄色葡萄球菌外毒素诱发的病理损害。另外黄芩苷与β-内酰胺类青霉素合用能有效提高对耐青霉素酶金黄色葡萄球菌的抗菌效价[11]。王贵年[12]等研究表明黄芩苷对体外铜绿假单胞菌生物膜有较强的抑制作用,且能增强头孢他啶对生物膜内铜绿假单胞菌的清除作用。
2.2 抗衣原体
黄芩苷可以抑制肺炎衣原体感染所致的免疫反应,减轻高脂饮食和肺炎衣原体引起的动脉粥样硬化损害[13]。黄芩苷能抑制沙眼衣原体体外生长,而CPAF 很可能是黄芩苷抑制感染细胞表面MHC 分子及CD1d分子下调的干预靶点。[14]黄芩苷明显抑制沙眼衣原体宿主细胞的抗凋亡活性,而阻碍CPAF对唯BH3 域前凋亡蛋白的降解可能是其重要机制[15]。
2.3 抗真菌
杨得坡等[16]证明黄芩苷元具有十分明显的抗真菌活性,尤其对酵母型真菌具选择性作用,最低抑菌浓度( MIC) 在70~100 μg/mL 之间。值得注意的是,新型隐球菌也是对黄芩苷元最敏感的菌种之一,该真菌主要侵染人中枢神经系统、皮肤、黏膜或内脏等,可导致隐球菌病,而隐球菌病是艾滋病患者最重要的并发症之一。冯鑫[17]等研究显示1000、100μmol/L 的黄芩苷能诱导白念珠菌细胞核固缩与碎裂,并降低白念珠菌细胞线粒体膜电位;1000、100、10μmol/L 的黄芩苷均能提高细胞内活性氧水平,表明黄芩苷可通过线粒体途径诱导白色念珠菌的凋亡。
3 结语
黄芩作为我国历史悠久的传统中药,分布广泛,资源丰富,近年来对黄芩广泛的药理活性研究日趋深入,开发黄芩及其活性成分对人类疾病的治疗及新药研发和指导临床合理用药提供理论依据。在充分发掘黄芩潜在药理作用的同时,还应注重研究黄芩药理活性的化学理论基础及其作用机制,积极发现一些未被发现利用的活性成分。
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