熊胆药用特殊价值及其药效物质基础研究
2020-01-10韩莹孙晖邱丽萍靳喆吴修红李杏花王喜军
韩莹,孙晖,邱丽萍,靳喆,吴修红,李杏花,王喜军*
(1.黑龙江中医药大学,国家中医方证代谢组学研究中心,黑龙江 哈尔滨 150040; 2.福建归真堂药业股份有限公司,福建 泉州 362100; 3.黑龙江黑宝药业股份有限公司,黑龙江 哈尔滨 150040)
熊胆为我国名贵中药材,药用为脊索动物门哺乳纲熊科黑熊(SelenaretosthibetanusCuvier)及棕熊(UrsusarctosLinnaeus)的胆囊(胆汁),被誉为“药中黄金”。始载于《药性论》,记载其“主小儿五疳,杀虫,治恶疮”,历代医书记载了其凉肝血、泻肝火、清热解毒、清肝明目等功效,迄今应用千年,疗效确切[1]。目前,临床上主要使用熊胆粉,为黑熊(SelenaretosthibetanusCuvier)经胆囊手术引流胆汁制得干燥品,具有清热解毒、平肝明目、杀虫止血等功效[2],属于国家卫生部批准的一类新药,是目前市场上熊胆药材的唯一来源[3];除作为临床大宗药材外,据《中国熊胆粉市场供需情况与发展趋势研究报告(2015—2020)》统计,由国家食品药品监督管理局正式批准的合法药品中,含熊胆粉的中药制剂有243种。早期获得熊胆的方法为杀熊取胆,随着人类意识到珍稀濒危动物保护的重要性,开始引入人工养殖活熊引流取胆汁技术,来逐渐实现熊胆粉的大规模量产;早期的小作坊式引流取胆对动物的身心带来极大伤害;目前成熟的无管自体造瘘无痛取胆技术已经实现熊胆粉产业化,而且是符合《华盛顿条约》关于野生动物保护及商品化的规定前提下,利用人工繁育子三代以后黑熊来实施的。研究表明引流熊胆与天然熊胆主要化学成分构成基本一致[4],可以作为天然熊胆的替代品,满足临床及中成药工业的需要。近年来,动物保护组织开始关注活熊引流取胆的动物权利问题,引发了一场动物福利和合理用药之间的辩论。这一问题的关键在于熊胆的药用价值,熊胆粉的药效是否具有不可替代性决定了人工养熊及活体取胆的必要性。国内外学者及本团队前期研究表明,熊胆粉在经典的保肝、利胆、溶石药效之外,还具有抗丙型、乙型肝炎病毒,抗肝纤维化,抗肿瘤,保护心脑血管系统,治疗烧烫伤、痔疮等特殊的药用价值。本文评述了近20年来熊胆粉的特殊药效作用及相关药效物质基础研究,以期为熊胆的合理使用提供参考。
1 药效作用
熊胆应用历史悠久,汉代到清代有300余部中医药学典籍记录了熊胆的功效应用,主要以治疗肝经热盛、湿热黄疸、小儿惊痫为主。现代研究表明,熊胆在保肝利胆排石传统功效上发挥良好的作用效果,同时也在解热镇痛、明目止痉、心脑血管系统、抗肿瘤、烧伤、痔疮等方面具有特殊的药用价值。
1.1 抗病毒性肝炎作用
丙型肝炎至今无特效药和有效疫苗,较之艾滋病威胁更大。本团队前期研究显示,熊胆粉体外具有高效的抗丙型肝炎病毒作用,半数抑菌浓度小于0.2 μg/mL,同期检测的猪胆粉半数抑菌浓度为48.4 μg/mL,鸡胆粉、鸭胆粉、牛胆汁及羊胆粉半数抑菌浓度均大于100 μg/mL,熊胆粉的抑菌强度高于被筛选的所有天然化合物[5-7]。动物实验研究表明,熊胆粉对丙型肝炎树鼩模型防治具有明显优势,可以显著调节丙型肝炎模型树鼩体内的牛磺酸及亚牛磺酸代谢,醚脂质代谢,甘油磷脂代谢,花生四烯酸酸代谢,色氨酸代谢及初级胆汁酸代谢途径的扰动,使被扰动的内源性代谢网络显现出向正常稳态水平回调的趋势,其中熊胆高剂量组回调趋势最为明显,代谢网络与正常大鼠有部分交叉,高剂量组优于低剂量组,呈一定的剂量依赖性,提示熊胆粉可以通过调节以胆汁酸代谢为主的机体多条代谢途径发挥防治丙型肝炎的作用[8-9]。
临床应用熊胆胶囊治疗病毒性肝炎取得良好效果,治疗78例病毒性肝炎4周,总胆红素复常率为81%,转氨酶复常率为76.5%[10];治疗31例急性肝炎,治愈率为90.3%,40例慢性肝炎治愈率为87.5%[11];治疗80例慢性乙型肝炎2个月,总有效率为93.7%[12];治疗33例高黄疸慢性乙型肝炎患者,可促进黄疸消退,改善肝功能,缩短病程[13];治疗148例病毒性肝炎伴有黄疸,总有效率为84.5%,以治疗急性肝炎效果优于慢性肝炎优于活动性肝硬变[14]。应用钱山熊胆胶囊治疗慢性肝炎48例,可以有效改善慢性肝炎的主要症状(纳差有效率87.5%,乏力有效率93.75%),显著降低血清谷丙转氨酶水平;起效迅速,无明显毒副反应[15]。应用熊胆胶囊联合丹参治疗慢性乙型肝炎难治性黄疸86例,可有效降低患者的平均总胆红素水平[16]。
1.2 抗肝纤维化作用
正常生理状态下,肝星状细胞(HSCs)存在于肝脏窦状隙腔中,对维生素A存储起到重要的作用;肝脏损伤时,HSCs转变为活化状态推进肝纤维化进程[17]。研究发现,熊胆能够下调HSCs及其表面分子的表达,调节HSCs对多种细胞因子的分泌、逆转HSCs对T细胞增殖的抑制作用从而促进T细胞增殖[18-19];可通过抑制库普弗细胞的增生活化,减少细胞因子释放,抑制HSCs激活及转化来抑制肝纤维化的形成[20];进一步研究发现,熊胆能在一定程度上延缓原位肝癌进程也与抑制HSCs激活和转化相关[21]。一种熊胆中药组合物的发明专利表明,熊胆中药组合物能降低肝损伤动物转氨酶水平,抑制肝细胞纤维化,具有明显的保肝护肝作用,对肝纤维化、肝硬化等疗效显著[22]。
1.3 抗肿瘤作用
熊胆粉可降低人肝癌细胞株HpeG2移植裸鼠模型的肿瘤体积和重量,通过诱导细胞周期阻滞促进肿瘤细胞凋亡并抑制肿瘤细胞增殖[23-24],显著抑制肿瘤内微血管形成[23],调节转录活化因子3(STAT3)信号通路关键靶基因及蛋白表达(Bax,Bcl-2,细胞周期蛋白,细胞周期蛋白依赖性激酶和血管内皮生长因子等)发挥其抗癌活性[25-26]。有研究表明,熊胆粉抑制小鼠肝癌H22的最佳剂量为200、400、800 mg/kg[27]。经动脉化疗栓塞术(TACE)是目前治疗肝脏不能手术切除恶性肿瘤的主要方法,引起的常见并发症为肝脏缺血后损伤,是肝脏肿瘤治疗中面临的棘手问题之一。熊胆粉可通过降低谷草转氨酶及炎症因子水平,保护肝功能来显著改善原发性肝癌患者TACE术后综合征,具有用于防治原发性肝癌患者术后综合征的应用前景[28]。熊胆粉联合环磷酰胺能显著抑制结直肠癌肝转移模型小鼠的炎症细胞浸润,降低单核巨噬细胞及树突状细胞水平,推断联合用药通过调控肿瘤微环境,发挥抗炎进而抗肿瘤转移作用[29]。熊胆粉对人脐静脉内皮细胞的增殖及迁移能力有显著的抑制作用,表现出潜在的抑制血管生成的活性[30]。熊胆粉可以通过下调血管内皮生长因子-A(VEGF-A)的mRNA及蛋白表达水平,降低VEGF-A表达来抑制血管生成,这可能为其抗肿瘤活性的机制之一[31]。此外,熊胆粉仅对突变型P53蛋白起作用,而对野生型P53蛋白无影响,提示熊胆粉可能在不影响正常细胞的前提下,选择性的抑制肿瘤细胞[32]。
1.4 治疗烧烫伤作用
熊胆胶囊外用治疗小面积烧烫伤37例,5~7 d全部治愈,效果良好且无不良反应[33]。熊胆提取物治疗烧烫伤,7 d后创伤面愈合率达到82%以上,11 d后创伤愈合率达到99%,且能明显改善皮肤损伤后的愈合疤痕[34]。
1.5 抗菌作用
熊胆粉联合比拜克浸膏对革兰氏阳性菌的抗菌作用优于革兰氏阴性菌,能有效抑制金黄色葡萄球菌及肺炎链球菌,与临床常用抗菌药物不存在交叉耐药现象[35];单独应用熊胆胶囊显示出较好的体内外抑制金黄色葡萄球菌及大肠埃希氏菌作用[36]。
1.6 解热、镇痛、抗炎作用
熊胆粉能显著降低2,4-二硝基苯酚所致的大鼠体温升高,对热板及醋酸引起的疼痛有明显的抑制作用[37];呈剂量依赖性减少IgE诱导的肥大细胞外钙内流,同时通过抑制NF-κB蛋白表达,抑制肥大细胞释放炎症细胞因子(肿瘤坏死因子-α,白介素-6),发挥抗I型变态反应的作用[38]。利用熊胆胶囊和黄芪冲剂联合应用治疗49例小儿复发性腮腺炎,对患病儿童单独治疗1个月,然后进行1~3.5年的随访,发现熊胆胶囊和黄芪冲剂联合应用可明显降低腮腺炎复发率,并使恢复率达到63%,提示二者联合用药可能是治疗儿童复发性腮腺炎的一种新的临床方法[39]。
1.7 镇咳祛痰作用
利用浓氨水引咳试验及酚红排泌量试验评价熊胆粉镇咳祛痰效果,结果显示熊胆粉能明显延长小鼠咳嗽潜伏期,减少3 min内咳嗽次数,增加酚红排泌量,发挥镇咳祛痰作用,作用强度与给药剂量呈正性相关[40]。
1.8 抗氧化、抗疲劳作用
熊胆粉能明显延长小鼠常压下耐缺氧时间,提高小鼠肝脏内超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力并降低丙二醛(MDA)含量;高剂量熊胆粉(2.8 g/kg)还能提高小鼠血清、心脏、脑组织中的SOD、GSH-Px活力并降低MDA含量,提示熊胆粉能提高小鼠常压下耐缺氧及抗氧化能力,作用效果与给药剂量及在体内的血药浓度有关[41]。熊胆粉早期干预可以明显降低乙醇所致的谷胱甘肽及超氧化物歧化酶的消耗及脂质过氧化,对肝细胞氧化损伤具有明显的保护作用[42]。熊胆粉能够提高运动性疲劳大鼠乳酸脱氢酶活力,增加肝糖原、肌糖原含量,使大鼠血乳酸含量降低,运动耐力大大增强,抗运动性疲劳效果理想[43]。
1.9 明目作用
临床应用熊胆滴眼液治疗结膜炎患者62例,治疗总有效率为96.77%,1~3 d即可治愈单纯性结膜炎患者[44]。应用熊胆胶囊治疗2例角膜血管翳患者,2个月后眼红异物感消失,机制有待进一步探讨[45]。
1.10 保护心血管系统作用
熊胆粉能安全有效地提升阿糖胞苷诱导的血小板减少性紫癜小鼠的外周血小板、白细胞及骨髓巨核细胞计数,降低脾脏指数,治疗作用随剂量升高而提高[46]。熊胆粉及麝香通心滴丸均能降低动脉粥样硬化小鼠动脉斑块面积,显著调节模型小鼠血脂、血清炎症因子及氧化应激因子表达水平,从而发挥抗动脉粥样硬化作用,主要的作用机制与调控主动脉microRNA (miR-126,miR-21,miR-155,miR-20)表达相关[47-48]。口服熊胆胶囊治疗37例糖尿病患者,发现熊胆胶囊能在短期内明显改善糖尿病患者的高黏血症,同时能降低血压及血脂[49]。口服熊胆救心丸治疗419例心血管疾病患者,疗程2周,显效138例,有效194例,总有效率79.24%,显示了熊胆救心丸治疗心血管疾病的显著疗效[50]。
1.11 保护脑损伤作用
注射用熊胆粉可明显抑制大鼠体内外血栓形成,通过改善血液流变学指标,降低血液黏度及血小板黏附性来改善血栓性缺血脑组织病变程度;同时通过降低损伤脑组织中丙二醛水平,提高超氧化物歧化酶活性,缓解脑缺血神经病学症状,减少脑梗塞面积,发挥脑缺血保护作用[51-52]。在脑缺血损伤早期应用熊胆粉可促进神经功能障碍恢复,减轻脑组织病理损害,其机制可能与熊胆粉调节神经细胞凋亡线粒体途径中关键蛋白细胞色素C,半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-9表达水平及B细胞淋巴瘤白血病-2(Bcl-2),细胞淋巴瘤白血病-2相关X蛋白(Bax)基因表达水平有关[53-55]。
1.12 抗脂肪肝作用
熊胆粉、复方熊胆茵陈颗粒、复方熊胆粉配合枯草杆菌肠球菌二联活菌胶囊可以主要通过改善甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白等血脂指标及丙氨酸氨基转移酶、天门冬氨酸氨基转移酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶等肝功能相关指标发挥抗脂肪肝作用[56-58]。一种熊胆提取物的专利发明能够有效地降低高脂饮食脂肪肝大鼠及酒精性脂肪肝小鼠肝脏甘油三酯及胆固醇的含量[59];另一种熊胆粉药物组合物发明专利,可以显著改善肝细胞脂肪变性及肝内脂类的聚集,具有良好的保肝降酶降脂活性,临床应用该组合物治疗40例非酒精性脂肪肝患者,总有效率85%[60],提示熊胆在治疗脂肪肝方面具有良好的应用前景。
1.13 利胆溶石作用
熊胆胶囊联合西药治疗60例急性胆囊炎患者,能显著降低胆囊炎患者白细胞及中性粒细胞指数,同时显著降低总胆红素,直接胆红素及间接胆红素水平,临床治疗总有效率91.76%[61]。应用黑宝熊胆胶囊治疗胆囊炎胆结石患者214例,总有效率为91.12%,治疗胆囊结石有效率为88.34%,治疗胆囊炎有效率为96.35%[62]。应用熊胆粉联合思美泰治疗妊娠期肝内胆汁淤积症80例,能显著降低患者转氨酶、肝胆酸及胆汁酸水平,提高围生儿生存质量[63]。
胆石症是临床常见疾病,可分为胆固醇结石、胆色素结石和混合性结石。熊胆粉能显著降低家兔胆汁中游离胆固醇含量,增加总胆汁酸含量,从而降低家兔食饵性胆固醇胆结石的发生率,机制可能与其调整胆汁成分比例,维持胆固醇及总胆汁酸的正常代谢有关[64]。金熊胆胶囊能明显减少结石重量,通过显著降低成石动物的总胆红素,游离胆红素及钙离子浓度来有效抑制结石形成,同时能促进胆汁分泌发挥利胆作用[65]。
1.14 治疗痔疮作用
应用熊胆痔疮霜治疗70例痔疮患者,治疗内痔总有效率为96.97%,外痔总有效率为94.44%,混合痔总有效率为97.74%[66];进一步应用研制的复方熊胆痔疮霜治疗97例痔疮患者,治疗内痔总有效率为97.78%,外痔总有效率为95.83%,混合痔总有效率为96.43%[67],二种药物均具有疗程短、疗效高、安全可靠、无依赖性等特点。外敷熊胆消痔灵对121例混合痔术后患者的治愈率为94.2%,可有效降低术后首次排便换药后疼痛感及疼痛持续时间,减少术后并发症术后出血、水肿等的发生,显示了熊胆消痔灵在促进术后创面修复及防治混合痔术后并发症方面的确切疗效[68]。
1.15 其他作用
应用逍遥散加熊胆胶囊治疗36例口腔溃疡,显效34例,好转1例,无效1例,总有效率为97.2%[69]。局部涂擦复方熊胆软膏治疗75例骨折患者,总有效率为92%,同时能使骨折肿胀时间平均缩短2~7 d[70]。
2 药效物质基础
熊胆中的主要化学成分种类包括胆汁酸、胆固醇、氨基酸、胆色素、蛋白质多肽和微量金属元素等[71]。胆汁酸类为熊胆中含量最高成分,非胆汁酸类成分尽管含量相对较少,却有不可忽视的药理作用[72-73]。本团队前期研究显示,熊胆粉具有极强的体内外抗丙型肝炎病毒作用,发挥这种优势作用的却并非传统意义上认为的胆汁酸类成分,而是去除熊去氧胆酸等胆汁酸类小分子成分后,获得的大分子蛋白类。体外实验结果显示,熊胆粉中除掉熊去氧胆酸等小分子胆酸类成分后的大分子蛋白类成分抗丙型肝炎病毒复制率可以达到98.8%,显著高于熊胆中主要胆汁酸类成分;8种熊胆中主要胆酸类小分子成分的抑菌率分别为:牛磺熊去氧胆酸15.3%,牛磺鹅去氧胆酸8.9%,牛磺胆酸11.8%,牛磺-3-脱氢鹅去氧胆酸14.5%,牛磺-7-脱氢鹅去氧胆酸14.5%,牛磺鹅去氧胆酸-7-硫酸盐5.1%,牛磺熊去氧胆酸-7-硫酸盐6.4%,熊去氧胆酸24.8%。其中牛磺熊去氧胆酸和牛磺鹅去氧胆酸是熊胆中胆汁酸的主要成分,含量达到90%以上[5-7]。抗丙型肝炎树鼩实验显示,发挥熊胆粉防治丙型肝炎作用的药效成分为11种大分子蛋白,分别为假定蛋白PANDA_008194,假设蛋白PANDA_021900,血红蛋白δ链,免疫球蛋白α重链,血清白蛋白样亚型1,载脂蛋白A-I样,免疫球蛋白γ重链,假设蛋白PANDA_007940,假设蛋白PANDA_018506,免疫球蛋白重链,假设蛋白PANDA_012964,表明熊胆粉发挥体内外防治丙型肝炎病毒作用的药效物质基础为除去胆汁酸等小分子成分的大分子熊胆蛋白类成分[74-76]。
目前对胆汁酸的研究集中关注熊去氧胆酸、牛磺熊去氧胆酸、鹅去氧胆酸、牛磺鹅去氧胆酸、胆酸和去氧胆酸等成分,其中熊去氧胆酸被认为是熊胆中的特征性成分,而胆汁酸成分主要以牛磺结合型状态存在[77-78]。研究表明,蒙药熊胆可以提高血小板计数及血小板生成素水平、上调血小板颗粒膜糖蛋白-140表达,降低血清5-羟色胺、血管紧张素Ⅱ及VEGF水平,缩短凝血时间及增加纤维蛋白原含量发挥促凝止血作用,其主要成分熊去氧胆酸及牛黄熊去氧胆酸的作用效果与熊胆基本相似,提示蒙药熊胆治疗胃溃疡出血的主要药效成分为熊去氧胆酸及牛磺熊去氧胆酸[79-80]。
3 结语
熊胆作为中国传统四大名贵动物药材之首,从古至今沿用几千年,在抑菌、解热、镇痛、抗炎、祛痰镇咳、抗氧化、抗疲劳、明目、保护心脑血管系统、抗脂肪肝、抗肝纤维化、抗肝炎、利胆溶石、抗肿瘤、治疗烧烫伤及痔疮等方面显示出良好的药效活性,尤其是其抗丙型肝炎、乙型肝炎及抗肿瘤等独特的药用价值,是熊去氧胆酸等胆汁酸类成分不可替代的。以往有关熊胆药效物质基础的研究主要集中在普遍认为的活性成分胆汁酸类,这与熊胆中胆汁酸类成分含量最高有关。然而,在除去熊去氧胆酸等胆酸类小分子成分获得的大分子蛋白类成分表现出极强的抗丙型肝炎病毒作用。熊胆的未来研究中,应更加全面的关注所有化学物质,并发掘相关药效物质基础,是值得进一步研究探讨的问题。