假龙胆属植物研究进展*
2020-11-25苏秀兰徐暾海
魏 颖,苏秀兰**,徐暾海
(1. 内蒙古医科大学附属医院临床医学研究中心 呼和浩特 010050;2. 北京中医药大学中药学院 北京 100029)
假龙胆属植物拥有丰富的植物资源,广泛的药理活性,近年来受到越来越多相关研究者的关注。本课题组一直致力于假龙胆属植物的研究,对其属中尖叶假龙胆、新疆假龙胆两种植物的降糖活性研究的也较为深入。为进一步开展假龙胆属植物的研究,开发其更多的药理活性,并将研究结果进行成果转化,本研究归纳整理近20年来假龙胆植物的相关研究,对其化学成分与药理作用进行综述。
1 假龙胆属植物概况
假龙胆属,拉丁学名:Gentianella Moench,隶属于龙胆科,分布于南北温带,全球分布的假龙胆属植物约有125 种,其中9 种分布在中国,主要分布于中国东北、西北及西南部[1-2]。而研究者对尖叶假龙胆和新疆假龙胆研究最多、最为深入。
2 假龙胆属植物化学成分研究进展
2.1 黄酮及酮类化合物
2.2 木质素类
2.3 萜类化合物
除上述两种化合物外,萜类化合物也是假龙胆属植物的特征性化合物,特别是其中的裂环环烯醚萜类化合物,如表3所示。
2.4 其他
另外,假龙胆属植物还含有其他类型的化合物,如下表4所示。
3 假龙胆属植物药理活性研究进展
目前,临床运用和研究较为广泛深入的假龙胆属植物有:尖叶假龙胆、新疆假龙胆和黑边假龙胆,均分布于少数民族地区,属于民族用药,具有清热解毒,利水消肿的功效,民间常用其治疗关节炎、心肌炎、胆囊炎等炎症类疾病。通过文献检索研究以及课题组前期研究基础的积累发现,假龙胆属植物拥有多种药理活性,例如,降糖、改善胰岛素抵抗;治疗各类型关节炎;心脏、肝脏保护;抗炎、抗氧化、抗肿瘤等。
表1 假龙胆属植物中黄酮及酮类化合物
表1 假龙胆属植物中黄酮及酮类化合物
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表2 假龙胆属植物中木质素类化合物
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表3 假龙胆属植物中萜类化合物
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表4 假龙胆属植物中其他类化合物
3.1 降糖及改善胰岛素抵抗
研究者利用多种胰岛素抵抗的细胞模型对尖叶假龙胆的不同提取部位进行改善胰岛素抵抗活性研究发现,尖叶假龙胆的多种部位均有改善细胞胰岛素抵抗,促进细胞葡萄糖消耗的活性,且这种活性可能与其激活胰岛素信号传导的PI3K/AKT通路有关[20-23]。
3.2 治疗关节炎
尖叶假龙胆具有抗类风湿性关节炎的作用,新疆假龙胆临床亦主要运用于关节炎的治疗。
利用大鼠关节炎模型对尖叶假龙胆进行药理研究发现,尖叶假龙胆可以明显抑制大鼠的继发性关节炎,减轻大鼠关节肿胀的程度,降低其血清中炎性因子的含量,调节滑膜组织中细胞间黏附分子-1(ICAM-1),血管内皮生长因子(VEGF),基质金属蛋白酶3(MMP3)蛋白的表达,从而减轻关节炎症,降低关节病理损伤程度[24]。另有文献报道,尖叶假龙胆与秦艽配伍后对风湿性关节炎大鼠干扰素-γ(IFN-γ)、白细胞介素-4(IL-4)的有影响。研究发现,该配伍具有明显抗炎活性,这可能与药物降低了IFN-γ,增加了IL-4的表达相关[25]。研究者进一步分析了该配伍对CIA 关节炎大鼠的作用,结果发现,该配伍可以明显降低关节炎大鼠的炎症反应,其可以通过调节相关的炎性细胞因子发挥抗炎作用[26-27]。本课题组在进行新疆假龙胆对大鼠关节炎的活性机制探讨时,研究发现,新疆假龙胆可以降低大鼠体内肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的含量,从而抑制炎症反应起到改善关节炎的作用[28]。另研究发现:新疆假龙胆可以明显改善AA型关节炎大鼠的足肿胀程度,降低体内TNF-α含量可能是它的活性作用机制[29]。
3.3 心肌细胞的保护功能
Wang 等[30]发现,尖叶假龙胆的成分具有改善H2O2诱导的H9c2 心肌细胞损伤的功能。同时,发现尖叶假龙胆中的酮类成分可上调B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)蛋白水平,下调Bax蛋白水平,提示其具有抗氧化和抗凋亡作用,对心肌I/R 损伤具有保护作用[31]。Ran 等[32]研究发现,尖叶假龙胆中分出的四种化合物对H2O2诱导的H9c2 细胞损伤有保护作用。作用机制涉及了促进H9c2 细胞Nrf2/ARE 通路信号传导,抑制了其氧化损伤,故尖叶假龙胆可能对心血管疾病有治疗作用。研究[34]发现,尖叶假龙胆对异丙肾上腺素(ISO)造心肌急性损伤模型进行干预,天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、肌酸磷酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)活性明显降低,且降低了TNF-α 和IL-6 水平,降低了心肌Toll 样受体 4(TLR4)和核因子 κB-p65(NF-κB-p65)的蛋白表达,并且调节相关mRNA 的表达,故推测其对心肌损伤的作用机制可能与TLR4/NF-кB 信号通路有关。采用Langendorff 灌流模型,检测了尖叶假龙胆大孔树脂90%乙醇部位对心肌缺血再灌注损伤大鼠离体也脏动力学指标的影响。结果表明,尖叶假龙胆可明显改善缺血再灌注所致心肌功能损伤,减少灌注液中LDH 和磷酸肌酸同工酶(CK-MB)的释放,降低组织中苹果酸脱氢酶(MDH)和琥珀酸脱氢酶(SDH)的活性。尖叶假龙胆对肌肉缺血/再灌注损伤具有保护作用,其机制可能是改善心脏的收缩功能,清除自由基,增加内源性抗氧化酶的活性[34]。
3.4 肝脏保护功能
Yang 等[35]探讨了新疆假龙胆提取物对CCl4 肝损伤小鼠的潜在作用。测定了多种肝功评价的相关指标。采用HE 染色观察肝脏的病理变化。结果表明,新疆假龙胆提取物对CCl4 诱导的小鼠急性肝损伤均有保护作用,能显著降低血清ALT、AST、ALP 和TB(P<0.01)。血清TP 明显升高(P<0.01)。此外,这些效应以剂量依赖性的方式呈现。与对照组相比,模型组 MDA 显著升高(P<0.01),模型组 SOD 中,GSH 和CAT水平显著低于对照组(P<0.01),新疆假龙胆则以剂量依赖性的方式完全逆转了这一现象。有研究对尖叶假龙胆与伍枳棋子配方进行探讨,发现其使ALD模型大鼠肝组织病理状态好转,调节血清中多种相关因子的表达水平,从而抑制CYP2E1活性,推测其作用机制可能与其抗脂质的过氧化有关[37]。
3.5 抗炎抗菌与抗氧化
Huang 等[37]通过对尖叶假龙胆中分离出的化合物2、5 和11 的研究证实,其具有抑制巨噬细胞一氧化氮的产生的功能。Olennikov 等[38]的研究结果表明,尖叶假龙胆分离得到的多个化合物均具有抗氧化和抗胆碱酯酶的作用。对新疆假龙胆中的多酚类物质进行含量测定及其抗氧化的活性的研究,证实新疆假龙胆中的多酚类化合物具有抗氧化的活性[39]。Acero 等[40]以人子宫肿瘤细胞系(HeLa)为研究对象,采用Gentianella alborosea甲醇提取物对其自由基清除(DPPH)和诱导细胞凋亡进行了实验研究,结果表明,其对细胞具有明显的自由基清除活性和剂量依赖性凋亡效应。另有研究[41]表明,Gentianella austriaca的活性成分可以降低体外辐射淋巴细胞中微核的发生率,对其作用机制进行研究发现,这可能与其具有抗氧化的活性有关。Lima 等[42]研究了Gentianella multicaulis(Gillies ex Griseb.)Fabris(Gentianaceae),一种假龙胆属植物,当地称为nencia,在阿根廷圣胡安省民间使用。进行生物测定引导的研究结果表明,Gentianella multicaulis是具有抗真菌和抗氧化活性的化合物的重要来源。Rojas 等[43]评估了Gentianella nitida的不同提取部位的抗微生物和自由基清除活性,研究结果发现,其对最易感染的微生物是白色念珠菌,须癣毛癣菌和小孢子菌都具有抑制作用。抗真菌活性在90%甲醇的不可溶部分中最明显,而乙酸乙酯部位的自由基清除活性更强。Acero 等[44]发现,Gentianaceae 具有很强的抗氧化特性,显著降低脂质过氧化和微核的发生率(分别为30.88%、35.56%),同时增强细胞凋亡而不扰乱细胞周期。
3.6 抗肿瘤
假龙单属植物富含多种抗癌物质,例如,齐墩果酸、熊果酸、木樨草甘。近年来研究发现,假龙胆属植物具有一定的抗癌活性。
对尖叶假龙胆配伍半枝莲醇提物进行研究发现,其含药血清可以抑制肝癌细胞的增殖,加快细胞的调亡,同时还可以抑制荷瘤小鼠肿瘤的生长,导致肿瘤的凋亡。研究发现,这可能是通过调控Bcl-2相关X蛋白(Bax)与Bcl-2 及上调半胱氨酸蛋白酶-3(caspase-3)水平促进肿瘤细胞调亡[45]。
3.7 其他
除了上述药理活性外,文献报道假龙胆属植物还具有一些其他的活性,例如抑制肠吸收张力、抗抑郁等作用。Ding 和Liu 经过对其中化学成分分分离后研究其活性发现,其活性物质具有抑制肠吸收张力的作用[46-47]。利用慢性轻度不可预测应激(CUMS)结合孤儿抑郁模型研究了中华Gentianella acuta的抗抑郁作用。结果表明,Gentianella acuta可以增加模型大鼠的体重,使其喜爱糖水[48]。对Gentianella acuta配伍石菖蒲进行研究发现:Gentianella acuta与石菖蒲 1∶2 时对大鼠神经元的损伤可以起到明显的保护作用,并且可以有效预防其凋亡。故推测药物的抗抑郁作用可能与激活BDNF/TrkB信号通路密切的关系[49]。
4 小结
假龙胆属植物通常具有清热解毒,消肿利尿、利胆退黄等功效,常作为少数民族传统用药在各个少数民族地区使用。研究表明,其主要化学成分为酮及黄酮类、萜类、木质素类等化合物,具有降糖及改善胰岛素抵抗、抗关节炎、抗氧化、抗菌,保护心、肝细胞以及抗抑郁等广泛的药理作用。假龙胆属植物极具研究价值,但目前对假龙胆属植物的研究还不够深入、全面,深入研究将为其广泛应用提供科学依据。