牛黄主要活性成分及中枢系统药理作用研究进展

陈 海 王 建

(1.长治医学院药学系临床中药学教研室，山西 长治 046100；2.成都中医药大学西南特色中药资源国家重点实验室，四川 成都 611137)

牛黄，是牛科动物牛干燥的胆结石，为传统名贵中药，目前牛黄有天然牛黄、培植牛黄、人工牛黄及体外培育牛黄4种商品。天然牛黄药源紧缺且价格昂贵，培植牛黄的产量十分有限，故临床用药多采用的是体外培育牛黄及人工牛黄。2020版《中华人民共和国药典》(以下简称《中国药典》)记载牛黄可用于治疗热病神昏、惊厥、中风痰厥、气郁暴厥等病证，从现代医学对疾病的分类来看，其所治疾病多集中在神经系统，尤其是中枢神经系统。为进一步指导和规范牛黄的临床用药，现将牛黄的品类和主要成分以及其在中枢神经系统的药理作用综述如下。

1 牛黄的品类和主要成分

1.1 牛黄的品类 天然牛黄药源紧缺且价格昂贵，很难满足临床上的用药需要，因此1972年国家药品监督管理部门陆续批准了3种牛黄的代用品，分别为培植牛黄、人工牛黄及体外培育牛黄。培植牛黄是将异物植入牛的胆囊，刺激胆囊而形成结石，虽然药理作用强、疗效确切，但生产工艺复杂，不能批量生产，且受多种因素影响。人工牛黄是由牛胆汁人工提制而成，主要成分含量几经变革，其主要成分与天然牛黄差异较大[1]。体外培育牛黄则是由华中科技大学附属同济医院的蔡红娇教授主持研发，具有自主知识产权的国家一类中药新药，其性状、成分、含量及临床疗效等方面与天然牛黄相似[2]。此外，还有由泰山医学院药学院与生物化学等相关学科组研制生产的酶促牛黄，系另外一种体外培育牛黄[3]。相对来说，人工牛黄和体外培育牛黄的产量较为丰富。

2.2 牛黄的主要成分 2020版《中国药典》一部仅收载了天然牛黄、体外培育牛黄和人工牛黄，培植牛黄则收载于《国家药品标准：新药转正标准》第7册。4种牛黄的主要成分[4-6]如表1所示。从表1可以看出，4种牛黄在胆汁色素类成分方面，主要差异为天然牛黄同时含有游离胆红素和结合胆红素，而其他3种牛黄只含游离胆红素；在胆汁酸类成分方面，主要差异为人工牛黄含猪去氧胆酸，而其他3种牛黄不含猪去氧胆酸；在微量元素含量方面，4种牛黄均含钙、钠、铁、钾、铜、镁、磷等元素，其中天然牛黄与培植牛黄所含元素种类丰富且相近，人工牛黄与其他3种牛黄存在差异；在氨基酸和蛋白质含量方面，4种牛黄所含种类虽然差异不大，但每种氨基酸或蛋白质含量方面可能存在不同。

2 牛黄对中枢神经系统的药理作用

2.1 镇静催眠 牛黄具有镇静催眠作用。宋昕[7]研究了酶促牛黄对小鼠自主活动的影响，发现酶促牛黄不仅可以显著减少小鼠自主活动次数，而且能明显增加阈下剂量戌巴比妥钠小鼠的入睡率，表明酶促牛黄具有明显的镇静催眠作用。高允生等[8]发现酶促牛黄具有镇静催眠与缺氧保护双重作用。刘萍等[9]发现牛黄能显著增加大鼠脑纹状体透析液抑制性氨基酸γ-氨基丁酸(GABA)及甘氨酸浓度，从而发挥镇静作用。张博[10]发现人工牛黄可明显缩短戊巴比妥钠所致睡眠小鼠的睡眠潜伏期，且可明显延长睡眠时间。

2.2 镇痛作用 马燕萍等[11]观察体外培育牛黄联合三阶药物疗法对晚期肝癌患者疼痛的影响，发现体外培育牛黄联合三阶药物疗法对晚期肝癌患者的疼痛疗效确切，且不良反应较少。张韵辉等[12-13]发现体外培育牛黄发挥镇痛的作用机制，与其可剂量依赖性地抑制三叉神经节细胞电压依赖性钙通道及钠通道电流有关。Yu Z等[6]研究表明，牛磺酸对甲醛致炎性疼痛大鼠具有保护作用，其潜在机制可能与抑制脑组织中核因子κB(NF-κB)和半胱氨酸蛋白酶3(Caspase-3)的活性，下调肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素1(IL-1)水平等有关。

2.3 抗癫痫作用 朱荣彦[14]发现体外培育牛黄可明显改善海人酸(KA)致痫大鼠的行为学及致痫后的防御反应分级，使KA致痫鼠癫痫波的发放减少，神经病理学改变减轻，保护海马CA3区神经元。

2.4 抗惊厥作用 小儿热性惊厥是儿科常见的急重症，可以造成不可逆性的脑损伤，严重时易出现惊厥持续状态，导致缺氧性的脑损害、脑疝及脑水肿[15-16]。梁洁芳等[17]观察人工牛黄对戊四唑致急性惊厥模型大鼠行为的影响，发现人工牛黄防治给药不仅可以减少癫痫的发作次数，延长大鼠惊厥发作的潜伏期，而且可以保护谷氨酸脱羧酶免疫反应阳性细胞，并减轻神经元的丢失。许贵斌等[18]采用尼可刹米和最大电休克法制备小鼠惊厥模型，发现酶促牛黄可使尼可刹米对小鼠的惊厥潜伏期延长，最大电休克小鼠的惊厥阈值提高，最大电惊厥发作的小鼠例数减少，具有明显的抗惊厥作用。徐伟等[19]发现人工牛黄可延长戊四氮惊厥小鼠惊厥发生的潜伏期，降低惊厥率。

2.5 神经保护作用 牛黄可通过调节儿茶酚胺的活性，恢复脑干网状结构的上行激活功能，从而表达其“醒神回苏”功效[20]。彭锡其等[21]发现体外培育牛黄可明显改善脑卒中患者神经功能，且不良反应较低。康婉洁[22]发现人工牛黄可拮抗雄黄引起的神经元氧化损伤，且核因子E2相关因子2(Nrf2)、血红素氧合酶1(HO-1)、Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1(KEAP1)及N-甲基-D-天门冬氨酸受体2B亚基(NR2B)可能是雄黄毒作用和人工牛黄保护作用的敏感靶点。徐晓琳等[23]发现牛黄可改善大鼠脑缺血再灌注损伤，其神经保护作用与抑制内质网应激，降低海马和皮层区磷酸化内质网调节激酶(p-PERK)、磷酸化真核翻译起始因子2α(p-EIF2α)及活化转录因子4(ATF4)的表达有关，且牛磺熊去氧胆酸的作用优于牛磺酸和熊去氧胆酸。朴丰源等[24]发现牛黄酸和维生素C对染砷小鼠脑神经损伤具有保护作用。张新建等[25]发现牛磺酸可减轻液压冲击伤后大鼠神经元内钙离子超载，从而发挥神经保护作用。李伟华等[26]发现牛黄可明显增强脑缺血后24 h神经生长因子表达，从而减轻缺血性卒中引起的神经损伤。Lu F等[27]发现体外培育牛黄可通过抑制线粒体介导的凋亡信号通路，减轻脑缺血再灌注损伤。吴晏等[28]观察天然牛黄对自发性高血压大鼠(SHR)的降压作用和对海马组织中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和一氧化氮(NO)含量的影响，发现天然牛黄可通过抗脂质过氧化损伤以及对NO含量的调节，发挥其神经保护作用。

神经退行性疾病是一类由于中枢神经组织的慢性、进行性、退行性变性而产生的疾病，主要包括阿尔茨海默病(AD)、亨廷顿病、帕金森病、肌萎缩性侧索硬化等[29]，牛黄的神经保护作用还体现在其对神经退行性疾病的治疗上。AD是导致老年性痴呆最常见的病因之一，临床主要表现为进行性的认知功能下降，以及记忆和日常生活能力的丧失[30]。研究发现牛磺酸可轻微降低β-淀粉样蛋白的聚集[31]和增加大脑中乙酰胆碱的水平[32]，从而发挥治疗AD的作用。魏娜等[33]研究了酶促牛黄对实验动物学习记忆能力的影响，发现在Y型迷宫学习和记忆实验中，酶促牛黄能减少氢溴酸东莨菪碱诱导小鼠的错误次数，增强小鼠的学习记忆能力。Zhong X M等[34]发现体外培育牛黄不仅可通过上调SOD和NO水平，降低MDA和甘油三酯(TG)水平，显著改善高脂血症血管性痴呆(HVD)大鼠的学习记忆障碍，增加海马CA1区锥体细胞数量，改善受损的锥体细胞，调节B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)和Bcl-2相关X蛋白(Bax)表达，抑制细胞凋亡，从而发挥神经保护作用。

2.6 解热抗炎作用

2.6.1 解热作用 徐迪[35]发现牛黄凝胶剂辅助治疗小儿外感发热(风热犯表证)临床疗效确切，其退热速度快于物理降温，并能减少退热药物的使用。邓玉萍[36]发现体外培育牛黄联合西药对小儿急性化脓性扁桃体炎疗效显著，发热消退时间明显缩短。程丽丹等[37]观察了急性上呼吸道感染使用体外培育牛黄联合利巴韦林治疗的效果，发现治疗组退热时间明显短于对照组。

2.6.2 抗炎作用 李霞等[38]发现培植牛黄可以显著降低胸膜炎模型大鼠炎症渗出物中MDA的含量，降低胸膜炎模型大鼠胸腔积液中NO的含量，显著增强SOD的活力。杜佐华等[39]发现体外培育牛黄可以显著抑制大鼠角叉菜胶性足肿胀和小鼠巴豆油性耳廓水肿，显著抑制大鼠巴豆油肉芽囊肿的渗出和组织的增生，抑制白细胞的游走反应，对抗前列腺素E2(PGE2)所致的毛细血管通透性增加。

3 牛黄与中枢神经系统药理作用关联

2020版《中国药典》中记载牛黄的“性—效—用”为：清心，豁痰，开窍，凉肝，熄风，解毒，用于热病神昏、中风痰迷、惊痫抽搐、癲痫发狂、咽喉肿痛、口舌生疮、痈肿疔疮等治疗。牛黄“性—效—用”与中枢神经系统药理作用的关联情况见表2。

综上，牛黄解热、抗炎、抗病原微生物的药理作用与其清热解毒功效高度关联，牛黄主治热病神昏、中风痰迷、惊痫抽搐等症的作用机制与调节中枢神经兴奋性、保护神经功能等密切相关。总之，牛黄具有的镇静、催眠、镇痛、抗惊厥、神经保护、解热、抗炎、抗病原微生物等多种作用，是综合表达其“性凉味苦—清热解毒—清心醒神—豁痰开窍—熄风止痉”性效，也是其治疗中枢神经系统疾病的主要作用机制。

4 问题与展望

天然牛黄及其代用品可治疗中枢神经系统的多种疾病，所治范围基本覆盖《药理学》中中枢神经系统用药的各个章节，但仍存在以下问题：①很多研究集中在含牛黄的复方或牛黄的单体成分上，复方如安宫牛黄丸、牛黄清心散等，单体成分如牛磺酸、胆酸等，单味牛黄及其代用品的资料较陈旧，近年的研究资料相对较少；②中枢神经系统各种药理作用的研究不均等，镇静催眠、抗惊厥以及神经保护的研究相对较多，而抗精神失常方面的研究相对较少；③酶促牛黄虽未被《中国药典》收录，但其在中枢神经系统药理方面的研究也较为丰富。基于此，将来可考虑采取以下措施：①积极开展单味牛黄及其代用品在中枢神经系统方面的药理研究，为拓展牛黄的机制研究及临床合理应用提供依据和参考；②完善牛黄在中枢神经系统各种药理作用方面的研究，进一步挖掘牛黄潜在的药理作用；③积极开展平行比较天然牛黄及其各种代用品在中枢神经系统药理学方面的差异研究，为临床合理用药提供一定的参考。