丹酚酸B的化学成分及药理作用的研究进展

2019-02-16任正肖张颖颖

山东化工 2019年13期

任正肖，张颖颖

(1.山东中医药大学实验中心，山东济南 250355；2.山东中医药大学中医学院，山东济南 250355)

丹参(Salvia miltiorrhiza Bge)是唇形科植物，它的根及根茎可以作为中药成分使用，是中国最广泛使用的传统中药之一[1]。丹参主要分布在温带地区，像山东，河南、陕西等等这些地区分布较多。丹参的药效物质基础主要包括以丹酚酸为代表的水溶性成分和以丹参酮为代表的脂溶性物质[2-3]。其中丹酚酸B是水溶性丹酚酸中含量最多的[4]。

1 丹酚酸B的化学成分

丹酚酸B分子式为C36H30O16，相对分子质量718.62，由3分子的丹参素与1分子的咖啡酸缩合形成的，具有两个羧基，通常与K+，Ca2+，Na+，NH4+等结合形成盐存在，在水中稳定性较差。在加热条件下容易裂解[5-6]，对其采用化学方法进行分离可得丹参素、原儿茶醛、咖啡酸、丹酚酸A、丹酚酸C、紫草酸、迷迭香酸、丹酚酸F甲酯8种化合物[7]。

2 丹酚酸B的药理作用

2.1 对心血管的保护作用

2.1.1 抗炎

丹酚酸B可以通过发挥抗炎功能来保护心肌细胞，使心脏免受损害。Wang等人[8]采用脂多糖LPS作用于大鼠心肌细胞，使其产生炎症，发现心肌损伤标志物乳酸脱氢酶LDH和TNF-α炎症因子均升高，说明在LPS诱导的心肌损伤模型中炎症通路被激活，然后用丹酚酸B处理，观察乳酸脱氢酶LDH和TLR4、NF-κB和TNF-α的表达水平，结果显示与模型组相比，丹酚酸B处理组LDH、TLR4、NF-κB和TNF-α表达水平均下降。提示着丹酚酸B可以通过抑制TLR4/NFκB/TNF-α炎症信号通路来减轻心肌损伤，保护心脏。此外在心肌梗死中，丹酚酸B还可以通过抑制炎症因子IL-1β、IL-6、IL-8等的表达，减轻心肌梗死后心室重构，保护心脏[9]。

2.1.2 抗氧化

正常机体状态下，机体会通过抗氧化剂超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)清除人体代谢产生的废弃物超氧自由基保持机体氧化平衡。当心脏处于缺血缺氧状态时，机体会产生过多的ROS，导致心脏受损。杨宇杰等人[10]发现心肌缺血时，SOD会显著降低，而衡量细胞受损程度的过氧脂质物MDA大量增加，丹酚酸B可以增强抗氧化能力，增加SOD含量，降低MDA表达来保护心肌缺血导致的心脏损伤。刘晓龙发现在脓毒症导致的大鼠心肌损伤模型中，丹酚酸B治疗组心肌损伤程度较模型组轻，心肌细胞肿胀程度较轻，心肌纤维化较低，炎性细胞较少，炎性细胞因子TNF-α、IL-1β分泌减少，丙二醛(malondialdehyde,MDA)表达水平相比模型组降低，而SOD表达含量升高。提示丹酚酸B可以升高SOD的含量，使MDA分泌降低，清除ROS来减轻心肌损伤[11]。

2.1.3 抑制细胞凋亡

近期的研究发现细胞凋亡是心肌梗死的重要机制之一。促癌基因Bax有促进细胞凋亡作用，在机体正常状态时，它与抑癌基因Bcl-2结合处于失活状态，心肌梗死时，细胞中的Bax与Bcl-2解离，进入到线粒体中，导致线粒体释放Apaf-1和色素C，激活caspase-3导致细胞凋亡[12]。丹酚酸B能降低Bax的表达含量，从而抑制心肌细胞凋亡，减轻心肌梗死损伤程度[13]。丹酚酸B改善了DOX诱导的心脏组织细胞凋亡。体外研究表明，多柔比星(DOX)诱导成年大鼠心室肌细胞收缩功能障碍和细胞内Ca2+处理紊乱，破坏线粒体电位，提高ER应激相关蛋白水平。然而，Sal B预处理抑制了DOX的所有这些不利影响。Sal B的作用与瞬时受体电位经典(TRPC)通道的抑制密切相关，其特征在于抑制TRPC3和TRPC6的表达。这些结果表明SalB通过TRPC3和TRPC6抑制来保护DOX诱导的心脏细胞凋亡和ER应激[14]。

2.2 对脑的保护作用

丹酚酸B通过调控抗氧化能力来保护脑部损伤。卫永鲲等人为了探究丹酚酸B对脑缺血组织的保护机制。将脑缺血/再灌注损伤大鼠(Cerebral ischemia/reperfusion,CI/R)分别分为假手术组，模型组和丹酚酸B处理组，观察脑部损伤面积及Nrf2和HO-1蛋白的表达水平，结果显示丹酚酸B处理组大鼠较模型组，脑部损伤面积减少，Nrf2和HO-1蛋白水平升高。同时建立大脑细胞缺氧模型，观察脑细胞中活性氧ROS水平，丹酚酸B处理组ROS表达水平要低于对照组，在大鼠脑部敲除Nrf2基因或HO-1基因后，ROS水平显著降低。预示着丹酚酸B可能通过调节Nrf2/HO-1抗氧化信号通路来减轻脑缺血损伤[15]。Nrf2负责调控血红素氧合酶HO-1，HO-1负责清除坏氧离子及氧自由基。发挥其抗氧化能力，从而减轻脑损伤[16]。

韩力培等人[17]建立脑缺血再灌注引起的脑损伤大鼠模型，采用丹酚酸B进行药物处理，观察脑血管IgG渗出含量，MMP-9、NOS2、MAPK通路相关蛋白p38和ERK1/2的表达水平，结果发现丹酚酸B组与对照组比，脑血管IgG渗出含量降低，各蛋白表达水平均降低。丹酚酸B通过抑制MAPK通路相关蛋白p38和ERK1/2的表达，减少NOS2表达水平，NOS2的降低进而导致MMP-9的减少。MMP-9与脑缺血屏障损伤密切相关。提示着丹酚酸B抑制MAPK/ NOS2/ MMP-9信号通路来对脑缺血引起的血脑屏障损伤起保护作用。

2.3 对肝脏的保护作用

丹酚酸B对乙醇诱导的肝脏损害具有保护作用。丹酚酸B可以升高SIRT1的表达，SIRT1通过使其靶蛋白p53去乙酰化来缓解细胞衰老和凋亡。p53蛋白响应于各种细胞信号而激活，p53蛋白可通过其DNA结合域与Bcl-xL结合，并诱导Bax和Bak寡聚化，拮抗Bcl-xL，触发细胞周期停滞，衰老或细胞凋亡。SIRT1介导的p53途径去乙酰化。SIRT1导致伴随着降低的表达乙酰基-p53，导致切割的半胱天冬酶-3显着减少和NF-kB水平，以及Bcl-xL的上调。这些结果表明SalB赋予对乙醇诱导的肝脏的保护损伤[18]。丹酚酸B对肝脏纤维化也有抑制作用。马滢等人[19]建立肝脏纤维化模型，用丹酚酸B对其进行干预处理，HE染色观察肝脏的形态学特征，Western blot检测pSmad3L、PAI-1、c-Myc蛋白表达情况。结果显示与对照组相比，丹酚酸B组小鼠肝脏炎症细胞减少，纤维化程度减轻，p Smad3L、PAI-1、c-Myc表达明显降低，可能与丹酚酸B调控信号通路p Smad3L/ PAI-1/c-Myc有关。

Sal B通过稳定溶酶体膜保护小鼠胚胎肝细胞免受H2O2/ CCl4诱导的损伤/死亡。Sal B减少PCC的量，并通过增加LAMP1蛋白水平和拮抗CatB / D泄漏进入细胞质来稳定溶酶体膜。此外，Sal B通过增加溶酶体膜蛋白LAMP1表达和通过减少溶酶体酶向胞质溶胶的转运来有效地拯救肝细胞[20]。

2.4 抗肿瘤作用

郭俊宇等人[21]发现丹酚酸B能抑制喉癌细胞的增殖。随着丹酚酸浓度剂量的增加，癌细胞的抑制率逐渐增加。作用机制可能与抑制PI3K/Akt通路的表达有关，PI3K/Akt通路在肿瘤细胞中被激活，调控细胞的增殖和凋亡。将患有鼻咽癌的小鼠分为对照组、丹酚酸B组、放疗组、丹酚酸B结合放疗组，观察各组的肿瘤体积大小及HIF-1α、VEGF基因及蛋白表达水平。结果显示丹酚酸B结合放疗组相比与其它组相比，肿瘤的抑制率最高，肿瘤体积最小，HIF-1α、VEGF基因及蛋白表达水平最低。作用机制可能与丹酚酸B降低HIF-1α和VEGF的含量，进而抑制肿瘤血管的快速增长有关。VEGF是一种血管促生长因子，在肿瘤细胞中高度表达。在不断分裂的肿瘤细胞中，HIF-1α会与VEGF结合，促使VEGF高度表达，发挥其促进肿瘤血管增殖作用[22]。有研究观察丹酚酸B对视网膜母细胞瘤细胞的凋亡诱导作用以及凋亡相关蛋白Caspase-3的变化。结果发现随着丹酚酸B药物剂量的增加，HXO-RB44细胞凋亡率升高，Caspase-3的表达水平增高。说明丹酚酸B能够抑制HXO-RB44细胞可能与上调细胞内Caspase-3的表达，阻断细胞在S期循环，诱导细胞程序性凋亡，从而抑制肿瘤细胞增殖有关[23]。丹酚酸B对胶质瘤细胞增殖也有抑制作用，通过促进caspase-3 的表达，进而下调细胞凋亡关键蛋白分子Bcl-2 的表达，来抑制癌症细胞的增值，促进胶质瘤细胞的凋亡，减轻癌症的进化进展[24]。丹酚酸B显著降低了鳞状细胞细胞癌的增殖率[25]。用丹酚酸B处理头颈部鳞状细胞癌HNSCC的小鼠，观察肿瘤体积大小及COX-2的表达情况。结果显示经过丹酚酸B处理组的小鼠肿瘤体积与未治疗的对照组比低得多，对于头颈部鳞状细胞癌丹酚酸B的抗癌作用可能是通过COX-2依赖性途径抑制PGE2合成以及COX-2非依赖性途径调节HNSCC的凋亡[26]。