葛根素药理作用的研究进展
2020-02-13李智颖范红艳吉林医药学院药学院基础医学院吉林吉林3203
李智颖,范红艳 (吉林医药学院:.药学院,2.基础医学院,吉林 吉林 3203)
葛根为多年生豆科植物野葛或甘葛藤的干燥根,为临床常用中药,具有调节免疫、保护肝脏及心脑血管、降血糖、调血脂、抗肿瘤、抗氧化、改善肾功能以及增加骨密度等药理作用[1]。葛根中含有大量的异黄酮类化合物。研究表明葛根异黄酮含量在天然植物中最多,其中大豆苷和葛根素的应用价值最高。除此之外,葛根成分中还含有葛根皂苷类物质。葛根皂苷是二氢查尔酮衍生物,主要包括槐二醇、大豆皂醇B、大豆苷醇A等[2]。
葛根素又称葛根黄酮,化学名为8-β-D-葡萄吡喃糖-4′,7-二羟基异黄酮,分子量为416 kD,呈白色针状结晶。溶于甲醇,乙醇中略溶,水中微溶。因葛根素具有降血糖、调血脂、保护血管、抗氧化应激、抗感染、提高胰岛素的敏感指数等作用,并且不良反应较少,被誉为“植物雌激素”,已被临床用于治疗心脑血管疾病、癌症、帕金森病、阿尔茨海默病、糖尿病和糖尿病并发症等疾病[3]。现就葛根素的主要药理作用进行综述。
1 降血糖及延缓糖尿病并发症发生
糖尿病中医学名为消渴,其病程迁延,严重降低患者生活水平及增加家庭经济负担。刘扬[4]等研究显示,给予葛根素后的2型糖尿病小鼠空腹血糖水平明显降低,葛根素可增强小鼠的糖耐量程度,其机制可能是葛根素抑制了自由基的出现并加快其清除速率,初步表明葛根素具有降糖作用。葛根素降糖机制可能为:①促进胰岛素受体底物和胰岛素样生长因子-1表达,进一步增加葡萄糖利用率;②上调B淋巴细胞瘤-2基因(bcell lymphoma/leukemia-2 gene,Bcl2)表达,增加胱天蛋白酶3(caspase-3)和细胞色素C的表达,激活肾上腺内皮细胞上α1受体,增加β-内啡肽的分泌,激活磷酸肌醇3激酶信号通路,抑制胰岛β细胞凋亡[5]。
糖尿病视网膜病变是糖尿病患者常见的微血管病变之一。张卫广[6]研究表明,将葛根素应用于糖尿病视网膜病变中,有助于减少眼动脉的血流阻力,加快血流速度,促进肌动脉扩张,并减少局部血栓现象,对糖尿病视网膜病变有预防作用。
2 抗心律失常、抗心绞痛作用
袁叶飞[7]等研究显示,葛根素可使氯仿诱导的昆明小鼠的心颤发生率降低,使乌头碱所导致的SD大鼠心搏停止阈剂量、室性期前收缩、室颤、室性心动过速均得到显著提升,对及哇巴因致EWG/B豚鼠同样适用,表明葛根素适合治疗心律失常。葛根素注射液治疗冠心病心绞痛疗效显著,其机制为:①可降低心率、血压水平,改善生命体征,减少心肌耗氧量,扩张冠脉,改善心肌缺氧、缺血状况及血液流变学指标;②降低血液黏稠度,具有软化血管的作用,改善动脉粥样硬化,修复血管内皮细胞,阻止疾病恶化[8]。谭雪峰[9]研究证实,应用葛根素注射液治疗老年冠心病心绞痛患者,在改善发病率的同时,可使血管扩张,缓解缺氧缺血,进一步改善血液流变学、肌耗氧指数等各项指标,效果理想。
3 神经保护作用
郭海明[10]等实验结果表明,当大鼠患有亚慢性乙醇脑损伤时,葛根素能有效地提高其在Y迷宫中的自发反应交替率,改善乙醇所致空间工作记忆能力的损伤。同时发现,葛根素可以升高大鼠前额叶皮层中超氧化物歧化酶(SOD)量,并能降低丙二醛量,进而降低亚慢性乙醇脑损伤所导致的前额叶皮层中坏死神经元的数量,对乙醇所致空间工作的记忆能力损伤的神经提供保护。
杨巍[11]等研究葛根素治疗突发性耳聋,结果发现,患者临床总有效率明显升高,血清脂质过氧化物、血栓素B2水平均显著降低,血清SOD、6-酮-前列腺素F1a水平均显著升高,临床疗效显著,安全性高。
刘蓓[12]研究采用巩膜静脉烧灼法建立慢性高眼压大鼠模型。结果,葛根素组大鼠造模后眼压值在不同时间点均高于在不同时间点的造模前及假手术组的眼压值;造模结束后第4周,葛根素组大鼠视网膜厚度值低于假手术组而高于模型对照组,髓神经纤维数量高于模型组视网膜中p-AKT及AKT比值高于模型对照组及假手术组。表明葛根素对慢性高眼压模型大鼠视神经具有保护作用。
4 促进癌细胞凋亡
王乐峰[13]等研究显示,葛根素抑制H929细胞增殖,降低Bcl-2与p-AKT的表达,提高Cleaved caspase-3表达水平,致使细胞凋亡,抑制率呈浓度依赖性。表明葛根素能抑制细胞增殖进而导致细胞凋亡,其作用机制与抑制PI3K/AKT信号传导通路有一定联系。
韩超[14]等研究发现,葛根素可显著降低Hela细胞活力、迁移能力及侵袭能力,且上调E-cadherin表达,下调MMP2、MMP9、Vimentin、TGF-β1、p-Smad2及p-Smad3表达,可显著抑制宫颈癌细胞的迁移及侵袭能力。
5 抗骨质疏松作用
Liu[15]等研究表明,葛根素可促进成骨髓基质的骨细胞生成,为骨形成提供良好条件,对成骨细胞能够双向调节。葛根还能催化脂肪细胞产生,促进成骨分化。当骨密度有所下降时,脂肪细胞可提高破骨细胞活性,加重了骨质疏松。而葛根可有效抑制上述促进作用,增加整体骨量,达到预防骨质疏松的效果。
李凯[16]研究显示,葛根素能够使股骨、椎骨离体骨密度、骨生物力学参数升高,骨小梁数目增加、骨小梁厚度变厚、骨小梁分离度变小,血清Ⅰ型前胶原氨基末端肽含量升高,Ⅰ型胶原C端肽含量减少。证明葛根素对骨质疏松具有良好的防治作用,可为研究葛根类抗骨质疏松药提供基础。
细胞因子白介素4/6(IL-4/6)拥有多种生物学的功能,在TNF、IL-1等作用下,由骨基质细胞以及成骨细胞在骨微环境产生。研究表明,雌激素下降能够促进IL-4/6分泌量增加,二者可刺激破骨细胞从原始分化为成熟,提高骨吸收水平,所以在骨质疏松发病过程中IL-4/6起着重要的作用。李俊华等[17]研究显示,绝经后女性骨质疏松患者在使用葛根素30 d后IL-4、IL-6减少,IL-10增加,可在一定程度上对绝经后女性骨质疏松起到替代雌激素的作为。
6 改善肺功能
王焱[18]收集2016年12月—2017年12月济南医院进行治疗的120例职业性矽肺患者的临床资料进行回顾性研究,发现用呼吸操配合葛根素疗法治疗矽肺的效果明显,可以有效改善患者的肺功能、血氧饱和度。
7 增强免疫力
腓肠肌AchR-Ab的表达水平和重复性神经刺激电位(RNS)衰减程度常被用作诊断肌无力的指标:RNS衰减度越大,肌无力临床表现越好;而血清中AchR-Ab越多,肌无力越明显。Ge[19]等对重症肌无力大鼠进行研究,葛根素能显著影响大鼠RNS的表达,降低RNS衰减度,抑制AchR-Ab的表达。对大鼠施以葛根素,其免疫性重症肌无力和腓肠肌肌力均能得到显著恢复。
综上所述,由于葛根素具有保护血管、提高胰岛素敏感指数、抗感染、调血脂、抗氧化应激和降血糖等作用,且不良反应少,价格低廉,安全性高,易于提取。随着对葛根素的不断研究,其药理作用日趋成熟,为临床用药、疾病治疗提供新的切入点。未来葛根素的应用会越来越广泛。