羟基积雪草苷的药理作用研究进展

杨沛霖，蒋伟哲，巫玲玲，焦爱军

(广西医科大学，南宁530021)

羟基积雪草苷的药理作用研究进展

杨沛霖，蒋伟哲，巫玲玲，焦爱军

(广西医科大学，南宁530021)

羟基积雪草苷是积雪草提取物三萜皂苷的主要成分之一，具有神经保护、免疫调节、防治心血管疾病、抗肿瘤、改善肾功能、抗纤维化等多种药理作用。但是以上作用鲜有临床应用报道，多局限于动物实验，其药理毒理作用、临床应用以及相应作用机制尚需进一步研究。

羟基积雪草苷；药理作用；分子机制；神经保护；进展

积雪草为伞形科积雪草属植物积雪草的干燥全草，始载于《神农本草经》，列为中品，别名落得打、崩大碗、马蹄草、大叶金钱草等，为多年生匍匐草本，性甘、辛、凉，具有清热利湿、解毒消肿、活血止血的功效。羟基积雪草苷(MC)是积雪草提取物三萜皂苷的主要成分之一，已有的研究显示其对神经元退变有干预作用，并具有抗氧化、抗炎、神经保护等药

理作用[1]。本文对MC药理作用进行综述，以期为该药治疗疾病提供理论依据和建议。

1 MC对神经系统的影响

白洁如等[2]研究发现，慢性铝中毒小鼠在跳台训练中，潜伏期缩短，错误次数增加，同样在Morris水迷宫训练中，寻找平台的潜伏期亦延长。模型组小鼠脑内丙二醛(MDA)含量增高，并伴有海马神经元变性坏死。模型小鼠灌胃给药MC干预后，能明显改善铝中毒小鼠的学习记忆能力，并降低脑内MDA 含量，提高超氧化物歧化酶(SOD)活性，减轻海马神经元损伤。

谭实美采用D-半乳糖皮下注射建立亚急性衰老模型，发现 MC能改善小鼠的学习记忆功能，其机制可能与抑制Aβ生成与沉积、增强突触可塑性相关蛋白表达有关[3]。小胶质细胞是脑内主要的免疫细胞，受到刺激能够释放大量的氧自由基、炎症介质以及细胞因子，发挥防御和修复作用，但过度的炎症反应会导致神经元损伤，是阿尔兹海默症(AD)、帕金森病等许多中枢神经系统疾病发生与发展的重要因素之一。因此如何抑制小胶质细胞的过度活化，从而减轻炎症反应所引起的损伤显得尤为重要。研究表明MC对LPS刺激的小胶质细胞的增殖和炎症因子的生成具有抑制作用，显示LPS使TLR4和NF-κB在小胶质细胞的表达增加。因此，MC对LPS刺激的小胶质细胞的增殖和炎症因子的生成具有抑制作用，其作用机制可能与抑制TLR-4和NF-κB表达、改变细胞周期并诱导细胞凋亡有关[4]。

同时还有学者发现， MC对神经细胞中Aβ25-35引起的炎症反应和自噬作用具有保护作用[5]，AD中β淀粉样蛋白堆积与炎症反应和自噬作用有关。MC能够减弱炎症因子包括肿瘤坏死因子、IL-10、IL-6和环氧合酶-2(COX-2)的产生，阻止轻链3-Ⅰ向轻链3-Ⅱ的转变，下调Beclin-1而升高抗凋亡蛋白Bcl-2水平。这些结果证明MC保护神经细胞是通过调节class Ⅲ PI3K/Beclin-1/Bcl-2通路来阻止Aβ25-35引起的炎症反应和自噬作用，此研究为MC治疗AD提供理论依据。

另有文献发现MC对四氢吡啶(MPTP)导致的早期帕金森病大鼠具有神经保护效应。帕金森病造模成功后给予大鼠MC治疗，发现MC能够改善大鼠运动功能障碍和保护多巴胺(DA)能神经元，抑制MPTP诱导的纹状体DA的减少，使MDA含量显著下降，GSH、Bcl-2/Bax的比值和脑源性神经营养因子(BDNF)表达均显著增加，可见MC恢复MPTP诱导的帕金森病早期症状是通过其神经保护作用、减少DA的消耗、增大Bcl-2/Bax比值，增加BDNF蛋白的表达来实现的[6]。此外，LIN等采用进行水迷宫测试发现MC对D-半乳糖导致的小鼠认知缺损具有明显的逆转效应。进一步研究其机制表明，MC通过阻断NF-κB和ERK/p38 MAPK 通路能显著降低氧化应激效应和抑制炎症反应，增加海马突触可塑性相关蛋白的表达。同时还发现，MC通过降低β-淀粉样蛋白前体、β位点淀粉样蛋白裂解酶和组织蛋白酶B，增加脑啡肽酶和胰岛素降解酶，从而显著减少β-淀粉样肽的沉积和含量。

2 MC对免疫系统的影响

2.1 抗小鼠关节炎效应 类风湿性关节炎是一种以慢性炎症为特征的全身性和慢性炎症性自身免疫性疾病，虽然其确切发病机制目前尚未清楚，但是主要病理改变已确定，如免疫功能异常、慢性滑膜炎、炎性细胞浸润，血管翳形成，软骨及骨侵蚀破坏。Liu等[7]通过给予小鼠皮内注射乳液诱导关节炎(CIA)模型并给予MC治疗。组织病理学检查显示MC能够减轻炎性细胞浸润、滑膜增生以及保护关节不被破坏，同时降低血清抗CⅡ抗体水平，抑制CⅡ诱导的CIA小鼠淋巴结迟发型超敏反应和适度抑制CⅡ刺激淋巴细胞的增殖。与此同时，Li等[8]也研究发现MC能够抑制胶原蛋白诱导的DBA/1J小鼠风湿性关节炎效应，能抑制关节组织病理学损伤，减少血清中TNF-α、IL-6、滑膜组织前列腺素E2的产生和COX-2蛋白的表达，有效减轻胶原性CIA小鼠的炎症反应。

2.2 抑制佐剂关节炎大鼠滑膜成纤维细胞活化 张利[9]采用弗氏佐剂致炎建立佐剂关节炎模型，取出原代大鼠滑膜成纤维细胞用于体外实验检测上清中炎症因子IL-6 的水平、IL-6 mRNA 表达以及细胞丝裂原激活的蛋白激酶(MAPK)、蛋白激酶C(PKC)、反应元件结合蛋白(CREB) 的表达。结果发现与正常组比较，模型组IL-6水平和IL-6 mRNA的表达明显升高。MC作用后浓度依赖性抑制IL-6的分泌并下调IL-6 mRNA 的表达，逆转了IL-1β诱导的ERK、p38及PKC的磷酸化，同时抑制IL-1β引起的CREB磷酸化。可见，MC抑制佐剂关节炎大鼠滑膜成纤维细胞活化，其机制可能与抑制MAPK和PKC通路活化，降低CREB的磷酸化有关。

2.3 影响胶原关节炎大鼠肠道黏膜免疫 研究表明，与正常对照组比较，胶原关节炎模型组大鼠肠内容物中分泌型免疫球蛋白及小肠组织中干扰素-γ显著升高，小肠上皮内及固有层T细胞中CD4+/CD8+比值上升，小肠组织中CD80、CD86、IL-6 和IL-12 mRNA 表达显著上调，证明MC可下调关节炎大鼠肠道黏膜免疫应答，促进肠道黏膜免疫耐受的形成和维持[10]。

3 MC对心血管系统的影响

3.1 降压作用 白纪红等[11]研究发现，MC具有降血压作用但对正常大鼠血压无明显影响，作用温和甚至几乎无作用, 不会出现明显的药物性低血压现象。降压作用机制主要包括降低外周阻力、 增加心输出量、保证重要器官供血、减慢心率、 增加冠状动脉充盈、降低心肌耗氧量、 保护心脏功能。同时也证实MC对离体大鼠胸主动脉具有舒张血管降血压作用，其作用机制与钙拮抗有关，并以抑制细胞内Ca2+释放为主；同时还发现舒张血管作用具有血管内皮依赖性, 且与NO合成通路有关。

3.2 心血管疾病治疗和预防作用 内皮细胞在调节氧化应激、血管通透性、血浆成分、血小板聚集、血栓形成、血管张力和血压等中发挥重要作用，保护内皮细胞氧化损伤有利于动脉粥样硬化、心肌梗死、中风、高血压和血栓形成的治疗。Liu等[12]研究发现MC对过氧化氢(H2O2)引起的人脐静脉内皮细胞损伤具有保护作用, H2O2是所有活性氧最有害的自由基，能够对内皮细胞产生多种生理和病理作用。实验研究显示，MC能够反转H2O2引起的细胞凋亡和损伤。进一步研究发现，MC能够抑制细胞凋亡，使细胞形态恢复正常，提高细胞活性和谷胱甘肽水平，降低MDA和脱氢酶水平，抑制人脐静脉内皮细胞caspase-3活性、p38丝裂原活化蛋白激酶的磷酸化并恢复线粒体膜电位。

3.3 脑缺血再灌注损伤保护作用 脑缺血性损伤是导致人残疾甚至死亡的主要原因，及时恢复脑缺血保证供血充足显得尤为重要。研究发现，MC具有抗雄性大鼠局部缺血再灌注损伤作用，能够显著减少脑梗死区域，修复神经损伤和改善神经细胞凋亡，同时能够缺血再灌注小鼠的抗氧化活性。这些结果表明MC是一种很有前途的新型治疗缺血再灌注损伤药物[13]。

4 其他药理作用

4.1 MC的抗肝癌作用 MC一直以来被视为创面愈合剂、抗炎剂、抗氧化剂和抗老化剂。之前已有研究报道MC可能通过抑制caspase-3所介导的细胞凋亡，对慢性铝中毒小鼠的神经元产生保护作用。有研究者认为，这可能与其对抗氧化应激损伤有关，但具体的抗凋亡机制需待进一步阐明。最近研究发现，MC还具有抗癌活性。肝生长因子(HGF)能够引起相应的受体磷酸化，增强肝癌细胞系(HepG2 和SMMC-77细胞)中COX-2、PGE2的表达，但这种效应能够被MC所抑制，并且呈现剂量依赖性。同时还发现，MC在产生HGF的HepG2和SMMC-77细胞中表现出显著的抗增殖和抗侵袭作用。除此之外，MC还表现出抑制HepG2和SMMC-77 细胞中细胞外信号调节激酶1和2(ERK1/2)的磷酸化和蛋白激酶C(PKC)活性。MC通过调节cmet-pkc-erk1/ 2- COX-2- PGE2级联的活性来抑制肝癌细胞的增殖和侵袭，表明MC对肝生长因子相关的肝癌有控制作用[14]。

4.2 MC的肾脏保护效应 SU等的体外体内实验表明，MC对阿霉素引起的中毒性肾损害具有保护效应。MC通过保护肾功能，恢复抗氧化酶活性，抑制Bax蛋白、磷酸化的细胞外信号调节激酶1/2、NF-κB p65蛋白、诱导型一氧化氮合酶的表达，增加Bcl-2蛋白的表达从而减弱阿霉素引起的肾损伤。进一步研究表明，MC对阿霉素诱导的细胞凋亡和炎症的抑制作用可能是通过抑制Caspase-3、ERK1/2活性、抑制NF-κB p65蛋白的表达和抑制NO的产生有关。因此，MC是一种对阿霉素诱导引起的肾毒性和服用阿霉素引起肾毒性的癌症患者具有潜在治疗价值的药物[15]。

4.3 MC的抗肺纤维化作用 Xia等[16]研究发现，MC具有改善博来霉素引起的小鼠肺纤维化(PF)的作用。该研究中MC能够促进HGF在结肠组织的表达，HGF受体拮抗剂能减弱MC抗PF作用。因此，MC可能通过促进结肠上皮细胞合成HGF表达，使更多HGF进入循环和肺组织发挥抗PF作用。与此同时，Lu等[17]研究发现MC能改善博莱霉素引起的小鼠PF作用，其机制与XIA等发现的不同。Lu实验结果表明，MC能降低α平滑肌肌动蛋白和转化生长因子-β1(TGF-β1)的表达，抑制肺组织中信号转导蛋白Smad2和Smad3的磷酸化。此外，MC在原发性小鼠肺成纤维细胞中能够减弱早期氧化损伤和炎症反应。

4.4 保护脊髓损伤 急性脊髓损伤(SCI) 是一种严重危害人类健康的疾病，其中自由基及脂质过氧化反应被认为是引起继发损伤的主要原因， MDA和SOD两者被公认为能反映氧自由基及其引发脂质过氧化反应程度的指标。赵刚等制备SCI 模型，药物干预后检测大鼠脊髓中MDA、神经元特异性烯醇化酶(NSE)含量及SOD活性。结果表明MC能明显提高SCI大鼠行为学评分，改善病理损伤，降低MDA含量，提高SOD活性，增加NSE表达，MC的作用呈剂量依赖性。证明MC可减轻SCI大鼠的脊髓损伤，此作用可能与抑制损伤脊髓的脂质过氧化反应有关，这表明MC具有开发成治疗SCI临床药物的潜在价值[18]。

4.5 皮肤保护作用 已有研究报道[19]，紫外线刺激干细胞因子、α-黑素细胞刺激素、内皮素、促肾上腺皮质激素的分泌和刺激黑素细胞生成黑色素，MC能够通过抑制紫外线引起的炎症反应来抑制黑色素的合成，其机制为阻断黑色素刺激因子从角质细胞释放、抑制角质细胞中PGE2和PGF2α的产生、抑制角质细胞中紫外引起的COX-2和PAR-2的表达。

4.6 促进伤口愈合减少瘢痕形成 瘢痕疙瘩是创伤延迟愈合期间由于过量结缔组织的沉积形成而超出最初损伤范围的增殖性瘢痕组织，研究发现MC对其具有独特的药理特性，促进伤口愈合和减少瘢痕形成。其机制为MC能够显著地抑制激动蛋白，p38分裂原激活的蛋白激酶和磷脂酰肌醇激酶PI3K-AKT信号通路的磷酸化，但对人基质金属蛋白酶-13和细胞外调节蛋白激酶1/2磷酸化作用影响较小[20]。

综上所述，MC具有神经保护、扩张血管、抗肿瘤等多种药理作用，但各方面药理研究也多集中于动物体外和体内的机制探讨上，最具有说服力的临床研究鲜有报道。目前MC的临床应用尚欠缺，相信随着现代医学及制药水平的发展和实验技术的提高，进一步明确积雪草苷的药理、毒理作用以及相应作用机制将有助于其商业和临床价值的挖掘，提升MC开发利用前景。

[1] 戴卫波，梅全喜，孔祥廉.积雪草的化学成分与药理作用研究进展[J].时珍国医国药，2009，20(6): 1566-1568.

[2] 白洁如，刘颖菊，宋昀，等.羟基积雪草苷干预神经元退变的机制研究[J].中国老年学杂志，2008，28(23):2297-2300.

[3] 谭实美.羟基积雪草苷对D-半乳糖致亚急性衰老模型小鼠学习记忆的影响及机制研究[J]. 中国药理学通报，2015，31(9):1239-1244.

[4] 张思思，蔡江晖，万敬员，等. 羟基积雪草苷对LPS诱导小胶质细胞增殖的抑制作用及机制研究[J].中国病理生理杂志，2015，31(3):428-434.

[5] Du B, Zhang Z, Li N. Madecassoside prevents Abeta(25-35)-induced inflammatory responses and autophagy in neuronal cells through the class Ⅲ PI3K/Beclin-1/Bcl-2 pathway[J]. Int Immunopharmacol, 2014，20(1):221-228.

[6] Xu CL，Qu R，Zhang J，et al. Neuroprotective effects of madecassoside in early stage of Parkinson′s disease induced by MPTP in rats[J].Fitoterapia, 2013,90:112-118.

[7] Liu M，Dai Y，Yao X，et al. Anti-rheumatoid arthritic effect of madecassoside on type II collagen-induced arthritis in mice[J]. Int Immunopharmacol, 2008,8(11):1561-1566.

[8] Li H, Gong X, Zhang L, et al. Madecassoside attenuates inflammatory response on collagen-induced arthritis in DBA/1 mice [J]. Phytomedicine, 2009,16(6-7):538-546.

[9] 张利，孙胜禄，范海波，等.羟基积雪草苷对佐剂关节炎大鼠滑膜成纤维细胞活化的影响[J].中国实验方剂学杂志，2014，20(8):173-177.

[10] 王亭，魏志凤，夏玉凤，等.羟基积雪草苷对胶原关节炎大鼠肠道黏膜免疫的影响[J].中药材，2015，38(2): 333-338.

[11] 白纪红，赵日红，吕秋军，等.羟基积雪草苷的抗高血压作用及其特点研究[J].中药药理与临床，2010，26(1):18-21.

[12] Bian D, Liu M, Li Y, et al. Madecassoside, a triterpenoid saponin isolated from Centella asiatica herbs, protects endothelial cells against oxidative stress[J]. J Biochem Mol Toxicol, 2012,26(10):399-406.

[13] Luo Y, Yang YP, Liu J, et al. Neuroprotective effects of madecassoside against focal cerebral ischemia reperfusion injury in rats[J].Brain Res, 2014,1565:37-47.

[14] Li Z, You K, Li J, et al. Madecassoside suppresses proliferation and invasiveness of HGF-induced human hepatocellular carcinoma cells via PKC-cMET-ERK1/2-COX-2-PGE2 pathway[J]. Int Immunopharmacol, 2016,33: 24-32.

[15] Su Z, Ye J, Qin Z, et al. Protective effects of madecassoside against Doxorubicin induced nephrotoxicity in vivo and in vitro[J].Sci Rep, 2015,5:18314.

[16] Xia Y, Xia YF, Lv Q, et al. Madecassoside ameliorates bleomycin-induced pulmonary fibrosis in mice through promoting the generation of hepatocyte growth factor via PPAR-gamma in colon[J].Br J Pharmacol, 2016,173(7):1219-1235.

[17] Lu GX, Bian DF, Ji Y, et al. Madecassoside ameliorates bleomycin-induced pulmonary fibrosis in mice by downregulating collagen deposition[J].Phytother Res, 2014,28(8):1224-1231.

[18] 赵刚，白洁如，刘雨，等.羟基积雪草苷对急性脊髓损伤大鼠的保护作用[J].时珍国医国药，2011，22(9): 2129-2131.

[19] Jung E, Lee JA, Shin S, et al. Madecassoside inhibits melanin synthesis by blocking ultraviolet-induced inflammation[J]. Molecules, 2013,18(12):15724-15736.

[20] Song J, Xu H, Lu Q, et al. Madecassoside suppresses migration of fibroblasts from keloids: involvement of p38 kinase and PI3K signaling pathways[J].Burns, 2012,38(5):677-684.

·作者·编者·读者·

声 明

本刊2017年57卷第1期“高血压患者血清血管紧张素转化酶水平与心房颤动的关系”一文，通信作者为任澎(E-mail: renpengcvd@126.com)，特此声明。

国家自然科学基金资助项目(81260511)；南宁市青秀区科学研究与技术开发计划项目重大专利(2015Z01)。

焦爱军(E-mail:807249683@qq.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.17.036

R741.5

A

1002-266X(2017)17-0102-04

2016-12-06)