蝙蝠葛碱的药理作用研究进展

张冉冉，张 菊

（河北经贸大学 生物科学与工程学院，河北 石家庄 050061）

蝙蝠葛碱（DAU）是由防己科木质缠绕藤本植物北豆根 （Menispermum dauricum DC.，又称蝙蝠葛）的藤茎中经过提取分离而得的多种生物碱之一，在化学结构上被归类为尾-尾单氧桥连接的双苄基四氢异喹啉类生物碱。早期对于 DAU治疗抗心律失常的可能作用机制和效果研究较热门[1]，随着中医药现代化发展，学者们对 DAU 的认识和研究也越来越广泛。研究发现 DAU 还有抗肿瘤、抗脑缺血等药理效用。本文主要是总结DAU 的药理作用，旨为 DAU 的科学利用及在临床治疗上的深入研究提供可靠的依据。

1 DAU 的抗心律失常作用

心律失常典型临床表现为冠心病，主要是由于窦房结异常兴奋或是在窦房结以外产生兴奋，兴奋的传导减慢、受阻或经异常通道传导导致的，临床症状一般表现为胸闷、乏力，严重者会由于心脏排血量或心肌氧合的减少而发生生命危险[2]。DAU 是医治心律失常较理想的药物，归于 Ic 类。作用机制是其对心脏中Na＋、K+、Ca2+等离子通道有一定的抑制效用，从而延伸窦房的传输时间和复极或去极化动作电位持续时长，减慢心室内传导和动作电位最大上搏速度，以此降低心律，最终达到抗心律失常的效果。有研究表明，左冠状动脉前降支（LAD）结扎后释放的心肌酶可被DAU 抑制，缺血部位冠状静脉血 K＋指标升高，推测可能因 Na＋泵的活动能力增强，而使 K＋对细胞膜电位的影响降低，以此DAU 发挥对心律失常的改善作用[3]。

2 DAU 的抗肿瘤作用

2.1 DAU 对肿瘤细胞的增殖及凋亡作用

细胞增殖及凋亡异常是诱发肿瘤的核心原因[4]。研究表明，DAU 对抑制肿瘤细胞增殖，诱导其凋亡有明显作用，且这种作用与其调控相关基因的表达有关。DAU 通过降低凋亡抑制蛋白 Bcl-2 的表达，抑制胰腺癌 SW1900 细胞[5]、宫颈癌 HeLa细胞[6]、肝癌 Huh7 细胞[7]、食管癌 Eca-109 细胞[8]的增殖，有效诱导细胞凋亡，达到抑制肿瘤发展的目的。Tang 等[9]研究表明，DAU 能阻断 PI-3K/Akt/mTOR 信号通路激活，抑制缺氧诱导因子 1α（HIF-1α）蛋白合成，有效阻止 HIF-1α 蛋白的堆集和血管通透因子（VPF）的表达，进而抑制人乳腺癌血管生成。另外，DAU 抗肾细胞癌也是通过抑制 PI-3K/Akt 信号通路阻止肾癌细胞增殖，促进肾癌细胞凋亡[10]；DAU 还可抑制 NF-kappaB基因的活性和其下游基因的表达特征，从而发挥抑制结肠癌细胞的增殖、入侵和诱导细胞凋亡的效果[11]；Deng 等[12]发现，在体内异种移植瘤模型中，DAU 可下调 Src/STAT3 通路的激活，抑制黑色素瘤细胞（A375和A2058）的增殖，促进细胞死亡。

2.2 DAU 对逆转肿瘤细胞多药耐药性作用

多药耐药（MDR）是肿瘤化疗失败的关键因素之一。肿瘤 MDR 是肿瘤细胞对化疗药物的敏感性降低并发生抵制产生的，与 MDR 相关的药物转运蛋白主要是 P-糖蛋白，可将各类抗肿瘤药物由胞内释放至胞外，发生肿瘤细胞MDR[13]。研究发现，DAU 能逆转肿瘤细胞的 MDR 现象。如DAU 在非细胞毒性剂量下能降低白血病细胞株K562 /ADM 对抗肿瘤药物阿霉素和长春新碱的半抑制率（IC50），但不影响细胞膜上的糖蛋白P-170[14]；可使获得性耐药的人乳腺癌细胞 MCF-7/Adr、 KBV200 和天然性耐药的人肝癌细胞BEL-7402 对阿霉素和长春新碱均有明显增敏作用，且其作用与剂量呈正相关[15]；经 DAU 处理的人早幼粒白血病 HL60 耐药细胞株对阿霉素的抗性降低，且在 HL60 细胞系中未发现 P-170 的过度表达[16]；另外，DAU 与长春新碱联用可增强单用长春新碱诱导人乳腺癌 MCF-7 多药耐药细胞的凋亡作用[17]。以上研究均表明，DAU 通过提升对阿霉素和长春新碱的增敏作用，继而逆转肿瘤细胞 MDR。

3 DAU 抗脑部缺血再灌注作用

脑缺血是指由多种因素引起的脑组织供血不充分，血液再灌注后产生脑组织损伤性症状，使神经元受损，脑组织发生病变等。短暂性脑缺血被认为是中风病的征兆[18]，是一种常见的急性脑血管病。研究证实，DAU 对脑缺血造成的损伤有一定的神经保护作用，可通过减小局灶性脑梗死的体积和降低脑组织中的含水量，进而改善受损神经，延缓脑缺血细胞死亡[19]。Yang等[20]研究表明， DAU 可通过改善 Bcl-2 蛋白和抑制 Bax 蛋白表达，提高 Bcl-2 蛋白与 Bax 蛋白比例，从而减少神经元细胞凋亡，进而保护因脑缺血再灌注造成损伤的脑组织。

4 DAU 抗心肌肥厚作用

心肌肥厚是一种在不利因素下心脏维持正常血液循环的顺应性自我防御机制，长期自我防御会引起心肌慢性肥厚，并可能导致心力衰竭[21]。非编码 RNA（ncRNA）失调是导致心肌肥厚的原因之一[22]。介导心肌细胞肥大的核心是Ca2＋，当细胞受到刺激时，胞内Ca2＋水平持续上升，导致钙超载，从而诱发心肌肥厚[23]。目前有研究发现，DAU 可通过调节组织中 Ca2＋等的活力，发挥其对心肌肥厚的保护作用。夏柳等[24-25]已证实，DAU 可明显使大鼠的心脏指数、血清中肌酸激酶和乳酸脱氢酶活性、组织中丙二醛（MDA）含量下降，使心肌抗纤维化和抗氧化能力、组织中超氧化物歧化酶（SOD）活性、肥厚心肌中Na+，K+-ATPas和Ca2+，Mg2+-ATPase活性提高，表明DAU 抗氧化损伤机制可能与其拮抗 Ca2＋内流，降低细胞内游离 Ca2＋浓度有关。以上指标的变化均验证了DAU 在心肌肥厚疾病的发展中对肥厚心肌的保护作用。

5 DAU 抗阿尔茨海默病作用

阿尔茨海默病（AD）是一种渐进性的、不可倒转的、不能治愈的神经变性疾病，是最普遍的痴呆类型。一般发病于老年前期及老年期，属中枢神经的退行类病变，表现为进行性记忆能力衰退，行为、情绪失常，并逐渐失去语言、认知能力，最终完全失去生活自理能力，因多种并发症而导致死亡[26-27]。在细胞水平上分析，AD 的主要特点是细胞外斑块聚集和细胞内神经纤维互相缠结，其主要成分分别是折叠异常的 β-淀粉样蛋白（Aβ）和过度磷酸化的微管相关蛋白 Tau 蛋白[28]。早期研究证实以上特点与内质网（ER）应激反应及海马神经的功能和结构的损伤有关[29-30]。

近期研究发现 DAU 对于 AD有明显的延缓和保护作用。Liu 等[31]通过多分子途径发现，DAU降低了突变淀粉样蛋白（N2a/APP）细胞裂解液中Aβ1-42毒性片段的分泌水平，减少了 Aβ 积累，还通过 PP2A、p35/25 和 CDK5 通路在 N2a/APP 细胞中改善了 Tau 蛋白的过磷酸化，且在另一种 Tau 蛋白过磷酸化细胞系 HEK293/ Tau 细胞中，也改善了 Tau 蛋白过磷酸化的情况，表明 DAU 可减少 AD 样病理状况；Pu等[29]研究表明，DAU 通过激活展开的蛋白质反应的 ire-1/xbp-1和 perk/eIF2®通路，使翻译功能降低，增强ER 相关降解，从而降低 Aβ 表达，减轻 Aβ 相关毒性；Wang等[32]体外实验发现 DAU 可降低细胞中Aβ1-42的分泌水平和活性氧自由基（ROS）水平，恢复线粒体膜电位（MMP）和 SOD活性，也使Caspase-3的激活受到阻碍，上调Bcl-2表达，从而表明DAU具有抗氧化、抗凋亡的药理活性；此外，海马RAGE和NF-KBp65的表达可被DAU抑制，提高AD小鼠的学习记忆功能，也通过上调海马LRPl表达使AD小鼠血脑屏障（BBB）通透性下降，还使阿尔茨海默病小鼠的脾脏和脑中脏器指数受到影响，进而改善其症状[33-35]。综上所述，DAU具备潜在的治疗 AD 的价值。

6 DAU 消炎止痛及抗菌作用

DAU能抑制多种炎症引发的水肿现象，且对呼吸道、肠道等均起到较好的抗菌效果，其中抗肺炎双球菌效果最佳，还有清热解毒、消肿利咽的良好功效，用于治疗急性扁桃体炎、急性或慢性支气管炎、咽炎、咽痛等[36]。Qiao等[37]体内研究表明，DAU可降低血清中促炎因子形成，并通过阻止核转录因子 κB（NF-κB）激活进而改善脂多糖（LPS）或盲肠的结扎穿刺（CLP）诱发的急性肺损伤（ALI）；此外，DAU还可减轻对缺血再灌注（I/R）诱导的炎症反应[36]。

7 DAU 抑制血小板堆积作用

活血化瘀的中药不但能通过调血脂、血液流动性改善血瘀现象，还可通过调节血小板释放，使功能信号因子受抑制进而改善血液黏度、凝血堆积等情况[38]。血小板受刺激后释放血清素和花生四烯酸（AA），AA的代谢产物有血栓素A2（TXA2）和前列环素（PGI2）。TXA2 可诱导血管收缩，而 PGI2 可使血管舒张，从而抑制血小板聚集，TXA2和PGI2互相协作和拮抗，使血管系统畅通运行[39]。若TXA2和PGI2不稳固，会被分别代谢为不具生物活性的血栓素 B2（TXB2）和6-酮-前列腺素 Fla（6-Keto-PGFLa）[40]。

DAU对AA和二磷酸腺苷（ADP）引发的血小板堆积有显著抑制效果，对血小板活化因子（PAF）合成有抑制作用；另外，冠心病患者血浆中或血小板处于静息或激活态时，DAU 能降低TXB2 的合成和释放，且对 6-Keto-PGFLa 的生成无影响。DAU 可使凝血酶诱导的血小板膜糖蛋白 IV（GPIV）再分配及血小板中血清蛋白总量（TSP）的产生受到抑制，引发血小板不可逆性聚集降低的现象[41]。

8 DAU 其他药理作用

8.1 降血压作用

去甲肾上腺素（NE）能引发高血压。DAU能使交感神经兴奋所释放的儿茶酚胺受到抑制，特别是释放出的去甲肾上腺素（NE）被抑制，但其并不增加心率，从而实现降压效果[42]。DAU 的降血压作用同其拮抗钙通道紧密相关[43]。电势依赖和受体激活的钙通道可被 DAU 非选择性地阻断，使 Ca2+内流受到抑制，实现血管舒张，进而达到降压效果。

8.2 舒张平滑肌作用

肺部疾病是一类致人衰弱、危及生命的呼吸道疾病，气道平滑肌（ASM）异常收缩是肺部疾病的主要症状[44-46]。研究发现，DAU 可缓解肺部疾病患者平滑肌收缩异常。沈柏儒等[47]以离体豚鼠为实验材料，并通过不同通道及受体阻滞剂对豚鼠气管制成的气管片进行孵育，探究 DAU对 ASM 的舒张作用并分析其机制，结果表明，DAU 对 ASM 有明显的松弛作用，进一步实验证实这或许与 Ca2+通道被阻断及支气管平滑肌 β2 受体兴奋而起到舒张作用相关。

9 DAU 毒性作用

DAU本身有毒性，引起的副作用之一是抑制正常心脏各部位的传导[48]。其对肝、肾功能造成的损伤可能与氧化应激造成的炎症损伤、过强的内质网应激诱导的 JNK通路诱导细胞凋亡等有关[49]。临床资料显示，DAU对肝肾细胞均有不同程度的影响，且状态不良的细胞数目与DAU浓度呈正相关。Jin等[50]通过给小鼠腹腔注射DAU验证其体内外毒性，注射后，乳酸脱氢酶活性呈剂量依赖性增加，细胞膜明显失去完整性，引起明显的肺泡水肿和出血，由此证实DAU对小鼠有肺损伤作用。因此，DAU对肝脏、肾脏、肺细胞均有一定的毒性。

10 讨论

综上所述，DAU具有丰富的药理学活性和巨大的临床应用前景。但目前的研究主要以单一DAU用药为主，虽呈现较好的治疗效果，但也会因 DAU 的毒副作用产生一些负面影响。在目前的临床实践中，许多重大疾病仅用一种药品实现全部的治疗目的是十分困难的。因此，联合用药在临床上更常见，且效果更好。如叶祖光等[17]将DAU 与长春新碱联合使用，明显增强长春新碱单用时乳腺癌耐药细胞的凋亡率，有协同增效作用；李恒华[51]研究表明，丹参-葛根药对保护糖尿病大鼠血管内皮的效果优于单一药材组效果。未来可将网络药理学研究工具与 DAU 的传统药理学活性研究结果相结合，一方面可通过网络药理学庞大的数据库资源预测 DAU 与疾病的作用靶点和信号通路，深入探究其药理学机制；另一方面还可通过网络药理学数据库获取更多调控某种疾病关键靶点及信号通路的化合物资源，与 DAU复配或联合应用，从而获得更佳的药理活性效果，为 DAU 的临床应用提供更多可能。