荆芥有效成分的药理作用研究进展

杨 东 雷根平 马 宇

（1.陕西中医药大学第一临床医学院，陕西咸阳 712046；2.陕西中医药大学附属医院，陕西咸阳 712000；3.锦江花乡诊所，四川成都 610011）

荆芥是唇形科植物荆芥属（Schizonepeta tenuifoliaBriq.）的地上部分，盛产于江苏、江西、甘肃、四川等地，其干燥茎叶和花穗常为用药部位[1]，与藜科植物土荆芥、藏荆芥不同。经考证，荆芥之名首见于《吴普本草》，原名假苏，别名四棱杆蒿、线荠，始载于《神农本草经》[2]，书中言其“味辛，温。主寒热，鼠瘘，瘰疬生疮。破结聚气，下瘀血，除湿痹。一名鼠蓂”。《玉楸药解》[3]言其“散寒发表，泄湿除风。治鼻口㖞斜、肢体痿痹、筋节挛痛、目弦头旋之证，消疮痍疥癞，痔瘘瘰疬，除吐衄崩漏，脱肛阴㿗”。《雷公炮制药性解》[4]载其“主结气瘀血，酒伤食滞，能发汗，去皮毛诸风；凉血热，疗痛痒诸疮。其穗治产晕如神。陈久者良”。中医古籍多论述荆芥以“花实成穗者”为佳，表明荆芥穗功同荆芥，在祛风邪、治产后病等方面效果更佳[5]。现代药理学研究表明，荆芥主要含有挥发油类、黄酮类、萜类、有机酸等多种化学成分[6]，其中挥发油类是荆芥最主要的化学成分，而挥发油含量荆芥炭＜荆芥梗＜荆芥＜荆芥穗[7]，这些成分具有抗炎、抗菌、抗病毒、抗氧化、抗肿瘤、免疫调节、止血等作用。笔者查阅并分析了近年来国内外对荆芥的药理作用的研究，现综述如下。

1 抗炎

荆芥挥发油是荆芥发挥抗炎作用的主要成分，其中萜类化合物抗炎作用较为显著。SHAN M Q等[8]证实了经荆芥蒸馏挥发油处理后的胸膜炎SD大鼠渗出液中白细胞和蛋白质水平均下降，髓过氧化物酶、丙二醛降低，肿瘤坏死因子（TNF）-α和白细胞介素（IL）-1β水平也有所下降，该挥发油也能减弱增厚的肺膜，缓解间质性水肿，减少炎性渗出液从而发挥抗炎作用。WANG B S等[9]证明荆芥水相提取物的抗炎作用可能与抑制组织一氧化氮（NO）和TNF-α有关，提取物中胡薄荷酮、薄荷酮等能显著降低TNF-α、IL-1β等相关炎性指标，同时也可降低白细胞、蛋白质水平从而发挥抗炎作用，减轻炎性损伤。宋美芳等[10]实验研究显示，浓度为0.025 mg/mL的荆芥挥发油既可抑制脂多糖（LPS）刺激小鼠腹腔巨噬细胞中Toll样受体（TLR）2、TLR4 mRNA的表达，又可减少促炎因子TNF-α的产生从而发挥抗炎作用。因TLR合成减少后，与髓样分化因子88的相互作用减弱而致信号传导通路受影响，可中断如TNF-α及IL-1、IL-6、IL-8、IL-12等多种炎症基因的转录而产生抗炎作用[11]。YE X W等[12]通过葡聚糖硫酸钠诱导小鼠结肠炎造模，显示荆芥甲醇提取物中木犀草素、圣草酚、非瑟酮、山奈酚等成分可改善小鼠病变范围及程度，抑制有害菌群如脱硫弧菌属的过度生长，上调有益菌，抑制硫化氢的产生，从而改善肠道微生态，同时缓解肠道屏障的破坏，发挥抗炎作用，荆芥可能会成为治疗溃疡性结肠炎（UC）的潜在研究方向。吕红君等[13]通过LPS诱导内毒素中毒小鼠模型，发现荆芥挥发油能明显降低组织蛋白酶B、核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3（NLRP3）表达，降低肺组织NO水平，下调诱导性一氧化氮合酶（iNOS）、IL-1β mRNA、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1及小胶质细胞表面膜上P2X7受体蛋白表达，上调E3泛素化连接酶-组成型光形态建成蛋白1水平而达到抗炎作用，其抗炎机制与抑制激活NLRP3炎症小体有关。王凤等[14]也证实了荆芥挥发油抗炎机制与干预NLRP3炎症小体和影响K+选择性通道、Ca2+通道及溶酶体损伤有关。此外，荆芥的抗炎作用机制也与影响花生四烯酸代谢途径、TLR及其介导的信号通路转导及氧化反应相关[15]。CHOI Y Y等[16]通过2,4-二硝基氯苯诱导BALB/c小鼠造模，证实荆芥能抑制血清免疫球蛋白E（IgE）、TNF-α和IL-6的分泌，降低了诱导小鼠的表皮和真皮厚度，推测荆芥可能是特异性皮炎的治疗药物。

2 抗菌

荆芥发挥抗菌作用与荆芥的挥发油成分和荆芥多糖密切相关。曹阳等[17]通过模拟在细菌、霉菌、酵母菌三种不同菌群组别下，将荆芥多糖直接作用于大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌，通过观察抑菌圈直径的变化程度从而评估抑菌能力，结果加入荆芥多糖后随着抑菌溶液体积分数的增加，平均抑菌能力也不断提高，且荆芥多糖对细菌的抑制效果优于霉菌组和酵母菌组。研究表明，荆芥叶、穗挥发油在一定程度上均能降低大肠杆菌、伤寒杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌的增长速率，从而抑制相应菌类的增殖达到抗菌目的[18]。BYUN M W等[19]研究发现，荆芥乙醇提取物可以抑制LPS诱导的白细胞分化抗原（CD）80和CD86的表达和促炎细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6等的产生而达到抗菌目的。王端好[20]证实荆芥原液能破坏酵母菌和霉菌的细胞膜完整性，增大细胞膜的通透性，使细胞内容物外泄而起到抑菌作用。屈映等[21]研究表明，荆芥可显著改善UC大鼠的症状和病理组织，并促进肠黏膜修复，其机制可能与上调结肠黏膜水通道蛋白（AQP）4和AQP8的表达有关。朱梅芳等[22]证实荆芥挥发油对金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠埃希菌、白色念珠菌具有一定抑制作用。LEE S O等[23]证实荆芥挥发油对灰葡萄孢菌的生长有抑制作用。

3 抗病毒

荆芥的水相和醇相提取物都具有明显的抗病毒作用。CHEN S G等[24]通过诱导肠道病毒71型（EV71）小鼠模型，表明荆芥水相提取物可抑制病毒RNA和蛋白质的合成，干预EV71 2A蛋白酶参与真核翻译起始因子4G的裂解过程，抑制病毒诱导活性氧（ROS）相关p38激酶的激活，调控不均一核糖核蛋白A1的重新定位，抑制表皮生长因子受体底物15介导的膜转运过程而发挥抗病毒作用。NG Y C等[25]实验研究显示，荆芥水相提取物能够抑制携带人诺如病毒复制子的HG23细胞中Ⅰ型和Ⅱ型干扰素（IFN）mRNA的表达，加快干扰素调节因子3的磷酸化过程来降低病毒RNA水平，同时也能加快感染小鼠诺如病毒-1的RAW264.7细胞中IFN-β的转录来抑制病毒的复制，从而发挥抗病毒作用。徐立等[26]实验证明，荆芥醇提物对甲型流感病毒（H1N1）小鼠死亡率具有显著保护作用，能降低感染小鼠综合肺指数。何婷等[27]通过狗肾传代细胞实验证明，低浓度（0.1 mg/mL）的荆芥挥发油与胡薄荷酮有抑制H1N1增殖的作用，其作用机制表现在通过激活TLR7、促进IFN-β分泌而对H1N1有直接杀灭作用，与激活病毒模式识别系统有关。张霞等[28]用D101大孔树脂吸附荆芥穗提取液，并用水、不同浓度乙醇洗脱，作用于呼吸道合胞病毒（RSV）感染的MA-104细胞，实验证实荆芥穗水溶性部位能显著抗RSV，提高治疗指数。邱璐等[29]将荆芥挥发油涂擦于寻常疣及跖疣表面，有助于疣体消退，并推测其可能与直接抗人类乳头瘤病毒有关，具体机制有待进一步研究。

4 抗氧化

荆芥的抗氧化作用与其挥发油、荆芥多糖有关。WANG B S等[9]证明荆芥水相提取物具有清除自由基活性的功能，由于自由基有很高的反应活性，且大部分自由基处于稳定结构，荆芥水相提取物能够加速其还原的过程，提高过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶等抗氧化酶的活性，延缓脂质过氧化进程而发挥抗氧化作用。同时荆芥水相提取物也能对Fe3+催化过氧化氢分解所致脂质体损伤有一定保护作用，表现在降低脂质ROS堆积，避免细胞内氧化还原失衡，从而减缓细胞死亡。此外，TAE K S等[30]证实荆芥甲醇提取物可以抑制自由基和iNOS的产生，并阻断DNA氧化过程，从而达到抗氧化目的。张乐乐等[31]证实荆芥水相提取物的抗氧化性在2,2-二苯基-1-苦基肼（DPPH）储备液、2,2'-二氮-双（3-乙基苯并噻唑-6-磺酸）（ABTS）储备液、亚铁离子与三吡啶基三嗪储备液三种体系中均比有机相提取物的抗氧化性高，且ABTS体系中的抗氧化活性最高。DO M H等[32]发现，荆芥提取物可以通过抑制糖化终末产物（AGE）的形成和蛋白质交联来改善小鼠类囊体细胞的细胞毒性和氧化应激，并证实了其可以激活并调控Nrf2/ARE转导通路和减少肾细胞中ROS的产生，抑制甲基乙二醛诱导的细胞毒性而发挥抗氧化作用。一些稳定的自由基也可被清除，温子帅等[33]发现荆芥多糖可清除DPPH、羟自由基、超氧阴离子发挥抗氧化作用。需要注意的是，抗氧化能力也会受到各因素影响，如温度、提取方式等。GU M J等[34]使用紫外线B照射无毛型（HR-1）小鼠造模，证实荆芥乙醇提取物可以减轻HR-1小鼠皮肤组织中的皱纹形成、表皮厚度，减缓胶原蛋白的降解，表现为减少基质金属蛋白酶的表达，上调金属蛋白酶组织抑制剂-1的表达，同时降低透明质酸酶（HAase）-1和HAase-2水平，抑制丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）的磷酸化，减少了AGE的积累及其晚期糖基化终末产物受体的表达，从而减少皮肤损伤并延缓老化。

5 抗肿瘤

肿瘤的产生与细胞不正常的凋亡和增殖有关。荆芥提取物中多种成分具有调控细胞凋亡和增殖从而发挥抗肿瘤作用。臧林泉等[35]研究发现，荆芥挥发油对人肺癌A549细胞具有良好的诱导细胞凋亡作用，甚至能对癌细胞产生直接杀伤。此外，樊佳新等[36]研究表明，荆芥各部位（包括根茎叶及花）均能诱导人肺癌A549细胞的凋亡，且根和叶的促细胞凋亡作用强于顺铂，荆芥根的药用价值有待进一步开发和利用。贾梦楠等[37]实验显示，不同产地荆芥穗药材粉末经纯化后，均能明显抑制人结肠癌HT-29细胞的增殖，减少活细胞数量，原儿茶醛、咖啡酸、木犀草苷、橙皮苷、对香豆酸、木犀草素、异绿原酸C、香叶木素与荆芥穗药效部位治疗结肠癌作用关联度值较高且呈正相关，可以明确的是，荆芥穗药效部位中的这8种成分可作为治疗结肠癌的潜在药效质量标志物，具有良好的运用前景。此外，过量的脂质可以促进肿瘤细胞的发生及定植，癌细胞能利用脂质代谢过程扩大种植范围，克服细胞凋亡，调节基质细胞和免疫细胞的活性，降低治疗应答，促进复发[38]，可以推测荆芥能通过抗脂质氧化降低致癌的风险，进而扩大荆芥抗氧化作用的运用范围。

6 免疫调节

朱瑜丹等[39]选取雄性ICR小鼠，将荆芥穗多糖作用于体外单核巨噬细胞白血病细胞（RAW264.7），并用环磷酰胺诱导建立体内免疫抑制小鼠模型，实验证实荆芥穗多糖浓度≥200 µg/mL时能显著促进巨噬细胞增殖，巨噬细胞的吞噬活性随着荆芥穗多糖浓度的增加而增强，经处理24 h后细胞数量明显增多，细胞体积增大，且荆芥穗多糖能够显著提高实验小鼠的脾脏指数和胸腺指数，增强免疫调节作用。YOO J S等[40]实验证明，荆芥水相提取物可以减弱人肥大细胞系HMC-1细胞的组胺释放，抑制IgE介导的急性皮肤过敏反应。LIN Y H等[41]研究证明，荆芥水相提取物可降低IgE刺激介导的大鼠嗜碱性细胞白血病细胞（RBL-2H3）中IFN-γ、TNF-α、IL-4、IL-6、IL-10水平，抑制作用与提取物浓度成正相关，同时10 µg/mL荆芥水相提取物可抑制β-氨基己糖苷酶的释放，表明荆芥在细胞水平上具有免疫调节作用。KANG H等[42]证明荆芥水相提取物可降低抗CD3处理小鼠的血清IFN-γ和IL-4水平，而提高IL-2水平。这种差异可能与其调控核因子（NF）-κB信号通路和增强活化T细胞核因子c2表达，并减少T细胞释放辅助性T淋巴细胞（Th）1和Th2细胞因子有关，从而调节免疫反应。SHIN T Y等[43]实验表明，荆芥水相提取物可通过抑制化合物48/80诱导的血浆组胺的释放，抑制抗二硝基苯酚抗体IgE激活的大鼠腹腔肥大细胞（RPMC）的组胺释放，选择性激活RPMC产生的TNF-α从而减轻全身或局部过敏反应达到免疫调节作用。KANG H等[44]实验显示，小鼠口服荆芥可显著降低IL-4、IFN-γ和转录因子T-bet的mRNA水平，静脉注射抗CD3抗体后，荆芥水相提取物增加了CD69的表达，并阻止未启动的CD4 T细胞分化为Th1和Th2细胞以平衡免疫反应。

7 止血

中医古籍中对荆芥止血的效果有较多记载，炒炭效果更为明显。张美龄[45]证实荆芥炭止血的物质基础为“纳米类成分”，能显著缩短小鼠断尾出血及肝脏出血时间，其止血机制与激活外源性凝血途径和共同凝血途径、增加血小板数量以及升高血栓素B2、降低6-酮-前列腺素F1α浓度有关。荆防药对联合使用能降低UC大鼠IL-1和IL-8细胞因子水平，调控肠黏膜AQP4蛋白和AQP8蛋白的数量从而参与黏膜修复过程以达到止血的目的[21]，其止血的功能可能与调节相关活化蛋白酶的信号传导通路、直接增加体内血小板数量、提高血小板活化因子浓度等有关。JEON B R等[46]证实荆芥提取物能显著抑制纤维蛋白原与整合素αⅡbβ3的结合、MAPK和蛋白激酶B的磷酸化，减少血小板聚集和颗粒分泌，减弱胶原介导的糖蛋白Ⅵ信号传导，表明荆芥提取物可作为抗血小板和抗血栓药物，具有良好的应用前景。但是，上述实验均未明确荆芥发挥止血作用的具体化学成分，需进一步结合分子生物学进行研究。

8 其他作用

实验表明，荆芥内酯联合戊巴比妥钠能显著抑制中枢神经系统，调控下丘脑氧化分解平衡，增强其镇痛作用[47]。薛志斌[48]通过制作小鼠热板、醋酸扭体模型，证实荆芥挥发油具有良好的镇痛作用。以上两篇报道虽然证实了荆芥有一定镇痛作用，但具体机制尚未明确。KIM J Y等[49]通过LPS诱导小鼠骨质破坏模型，表明荆芥乙醇提取物可用于治疗破骨细胞相关疾病，如骨质疏松症。TOHDA C等[50]通过P物质诱导小鼠瘙痒反应，表明荆芥甲醇提取物能明显抑制小鼠瘙痒-抓挠反应。研究表明，荆芥水相提取物可松弛被组胺、乙酰胆碱所诱导的豚鼠气管平滑肌而表现出平喘的功效[51]，荆芥良好的抗过敏作用在临床上有广阔的应用前景。实验证明，荆芥挥发油能抑制慢性不可预知温和应激模型小鼠NLRP3炎症小体激活及细胞焦亡，抑制小胶质细胞活化，从而减轻神经炎症反应与神经元损伤，以发挥抗抑郁的作用[52]，表明荆芥可作为调节心理状态药物的研究对象。

9 结语

近年来，随着中医中药的应用得到重视，关于荆芥的科学研究也不断深入。研究表明，荆芥含有多种化学成分，包括但不限于挥发油类、萜类等。目前，荆芥的药理研究主要集中在抗炎、抗病毒、抗氧化、抗肿瘤、免疫调节等方面，而镇痛、抗菌、止血等研究尚不够完善。药效研究多集中在挥发油类，发挥药理作用的具体化学成分尚未能全部明确，可通过进一步实验检测活性分子以明确有效的化学成分。因此，后续需加强有效成分与药理机制的对应关系研究，为临床应用提供更多依据。