阿胶现代药理作用及其机制研究进展
2020-12-03祁建宏董芳旭
祁建宏,董芳旭,王 凯
(1.山东中医药大学 药学院;2.山东中医药大学 外国语学院,山东 济南 250300)
早在《神农本草经》中记载一种常见的“补血圣药”——阿胶(又名盆覆胶、驴皮胶、傅致胶)[1],其基本成分为胶原蛋白的降解产物,有造血、补血、止血等功效。目前,阿胶主要有两种炮制规格-阿胶和阿胶珠[2]。中医认为,阿胶即可单用也可组方,为保证药效,临床应用剂量一般为3~9 g[3]。然而,阿胶的现代药理作用机制研究相对匮乏。文中对阿胶的现代药理作用及其机制进行探讨,并分析相关靶点与信号通路之间的相互联系,为阿胶临床应用及靶向治疗研究提供一定的参考。
1 抗炎
环境问题对公众健康构成极大威胁,尤其以细颗粒物(PM2.5)引起的危害为主。张飘飘等[4]研究表明,阿胶可抑制肺巨噬细胞的增多,并对肺功能下降和病理改变有明显的保护作用。通过氨基酸代谢组学探讨其机制[5],发现阿胶能够抑制细胞因子Arg-1调节人工细颗粒物(aPM2.5)诱导的代谢途径紊乱,如氨基酰tRNA、精氨酸、氮代谢等生物合成,以减轻炎症反应。
张喆等[6]建立了烟雾致慢性阻塞性肺疾病(COPD)小鼠模型,并初步摸索阿胶治疗COPD的作用机制。结果表明,模型组小鼠出现明显气道炎症反应,且生化指标显示转化生长因子-β1(TGF-β1)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)、MMP-2的表达异常,而阿胶可逆转上述情况。进一步探索发现[7],阿胶能够下调白细胞介素(IL-6、IL-17A)水平、T细胞亚群(Th17、Treg)比例并拮抗维甲酸相关孤核受体γt(RORγt)因子,继而改善肺部炎症性损伤。但是具体的抗炎机制尚不明确,有待于进一步研究。
研究发现,阿胶具有一定的滋阴润肺作用[8],对哮喘、肺结核、支气管炎、慢性咽炎等疾病有明显的疗效,提示协同其他抗炎药物对上呼吸道炎症的治疗有重要的临床参考价值。
2 抗贫血
在中国,阿胶被广泛用于治疗贫血已有2000多年的历史。β-地中海贫血是一种溶血性贫血,Li等[9]研究发现,阿胶能够改善这种溶血性贫血,使血红蛋白成分正常化,而不影响铁储备。经高通量转录组测序技术测定[10],发现阿胶可上调基因ZNF471和THOC5,激活Kruppel相关框(KRAB)结构域的锌指蛋白通路和THOC5通路,调节血红蛋白的合成以及膜的稳定性,最终延长红细胞寿命。
有报道[11,12]观察阿胶对60例受试者的甲襞微循环的影响,发现46例得到明显地改善,总有效率达76.67%,受试组中管袢长度和数目相比对照组显著增加,血流速度及血色明显改善,推测阿胶可能通过改善血液微循环,减轻甲襞症状。
Wu等[13]认为阿胶作为应用广泛的治疗贫血的中药,具有促进造血的作用,但其作用成分尚不清楚。采用雌性ICR小鼠,分别用5-FU 150 mg/kg体重和4 MV直线加速器γ射线全身照射建立5-FU和γ射线所致贫血模型。结合串联质谱和蛋白质组学工具对组分A11进行分析,鉴定出两个肽(肽11和肽16)。这是首次从阿胶中分离出多肽成分,并为其用于治疗贫血提供分子基础,尤其是对骨髓抑制的患者有一定的应用价值。
此外,在改善贫血小鼠毛发的质量、增加毛囊的数量、促进毛发的生长等方面,阿胶也扮演着重要的角色[14]。这里推测阿胶能够改善小鼠皮下血液微循环,促进机体对营养物质的吸收。
3 免疫调节
安梦培等[15]和邸志权等[16]均以阿胶干预低免疫功能小鼠模型,探讨阿胶的免疫调节机制。结果显示,高剂量阿胶组(3.0 g/kg)能够明显升高模型组小鼠血清中的溶血素水平并显著地上调小鼠淋巴细胞中迟发超敏性和辅助性T细胞的百分率。提示其机制或许与促进粒-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的相关表达有关[17],继而上调小鼠的免疫功能,以增强机体的细胞免疫和体液免疫。
此外,化疗药物导致的白细胞数量的减少,鼠伤寒沙门氏菌在肠道内引发炎症反应都可以下调正常的免疫功能并减少细胞凋亡,而阿胶能够逆转上述病理变化[18-20]。
4 抗衰老
Wang等[21]通过D-半乳糖建立衰老小鼠模型,观察阿胶的抗衰老作用,并探讨其可能的作用机制。结果表明,阿胶能改善模型组小鼠的食欲、精神状态、体重和脏器状况,提高谷胱甘肽过氧物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性,降低丙二醛(MDA)水平,调节衰老相关基因的表达。其机制可能是阿胶能上调Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-1(Keap1)-核因子E2相关因子2(Nrf2)/抗氧化反应元件(ARE)通路中关键因子Nrf2表达,刺激其下游GSH-Px、NADPH醌氧化还原酶(NQO1)、Cu/Zn-SOD、CAT、血红素加氧酶-1(HO-1)和Mn-SOD基因的表达[22]。由此可以看出,阿胶可能通过增强抗氧化活性、清除自由基、调节衰老相关基因等途径发挥抗衰老作用。
徐晓冰[23]发现阿胶多肽(SACCH)是阿胶抗氧化的主要活性物质,而且银杏叶提取物能有效提高SACCH的抗氧化活性,为阿胶的应用提供了新的方法。此外,阿胶的抗氧化活性与香气活性物质有较强的相关性(r=0.9776,p=0.0281)[24],着眼于阿胶香气活性物质的提取方法和药理学探讨,可能是抗氧化研究的重要策略。
5 抗疲劳
李辉等[25]提出阿胶有显著地抗疲劳功效,并经体内实验对阿胶的抗疲劳成分进行研究和分析。发现小鼠的负重游泳时间明显延长,而且肝糖原、血乳酸、血清尿素氮等相关指标呈现不同程度的改变,认为可能与阿胶中某些氨基酸和胶原蛋白成分有关,这些成分可上调血红蛋白和肝糖原的含量,抑制血清尿素氮和血乳酸在体内的蓄积,对改善小鼠运动后体力的恢复、增强耐力等方面有一定的作用[26]。
6 其他
杨敏春等[27]认为阿胶在调整高脂血症患者的血脂水平方面无明显作用,但是可以改变机体的血液流变学(抑制血液粘度的升高、快速稳定血压等)[28],可能对高脂血症患者有一定的功效。此外,抑制血液的肝素化并激活凝血因子对一些出血症状有止血趋势[29]。
有报道还发现,阿胶对正常雌性小鼠具有一定的雌激素样作用[30],可显著地改善小鼠子宫、卵巢和雌激素水平的病理学变化;同时在治疗血精、勃起功能障碍、男性不育症等疾病方面有不错的效果[31]。
7 结语
阿胶的道地药材产地主要分布在山东,其历史悠久,为药食同源目录中的补血佳品。文中对阿胶的药理作用及其机制进行讨论,构建了阿胶相关靶点-信号通路-药理作用之间的相互联系(如图1所示),发现阿胶的抗炎和抗氧化的靶点较多,而免疫调节、抗疲劳、抗贫血的靶点较少;然而,抗贫血及改善血液循环是临床上应用的主要方向。此外,Keap1-Nrf2/ARE依然是阿胶发挥抗氧化的重要信号通路。目前,虽然阿胶药理作用的开发及应用取得一定的进展,但其他药理作用及机制仍然还有很大的研究空间。
图1 阿胶相关靶点-信号通路-药理作用网络
主要展现在以下几个方面:①阿胶药理作用研究缓慢且机制不清楚,依然集中在动物层面,分子层面的研究不足,尚未形成完整的机制体系。②国家药典中记载的炮制规格仅有两种,阿胶的炮制工艺有一定的开发空间,可从提高药效、改变药性等角度思考。③对于阿胶的剂量或适应人群所引起的不良反应或疗效,仍然停留在传统医学阶段,探索传统医学与现代医学结合的切入点,将是今后研究的重要方向。
针对阿胶无明显不良反应、临床应用广泛、药理机制研究不足等现状来看,需要对其进行深入的研究。