蛇床子素藥理作用及其相關機制研究進展

張曉平 陳新梅 崔清華 田景振

（山東中醫(yī)藥大學藥學院，山東濟南250355）

蛇床子素藥理作用及其相關機制研究進展

張曉平 陳新梅 崔清華 田景振

（山東中醫(yī)藥大學藥學院，山東濟南250355）

蛇床子素是中藥蛇床子中主要藥理活性成分，有雌激素樣作用，在中樞神經系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)等方面的疾病治療應用廣泛，本文通過查閱相關文獻，對蛇床子素的藥理作用及相關作用機制作一綜述，為蛇床子素的進一步開發(fā)利用提供依據。

蛇床子素；藥理作用；作用機制

蛇床子是傘形科植物蛇床的干燥成熟果實，又名甲氧基歐芹酚或歐芹酚甲醚，主要藥理活性成分是香豆素類化合物蛇床子素（osthole，OST），自然資源豐富[1]。蛇床子作為一味溫腎壯陽藥物，受到歷代醫(yī)家的重視。著名的《景岳全書》、《千家妙方》中的古方均選其作為主藥[2]?！缎滦薇静荨吩籟3]：“蛇床子，一名蛇粟，一名蛇米。味苦，平，無毒。治婦人陰中腫痛，男子陰痿，濕癢，除痹氣，利關節(jié)……”。[時珍曰]“蛇床乃右腎命門、少陽三焦氣分之藥，神農列之上品，不獨輔助男子，而又有益婦人”[4]。其具有燥濕祛風、殺蟲止癢、溫腎壯陽的作用，用于陰癢帶下，濕疹瘙癢，濕痹腰痛，腎虛陽痿，宮冷不孕[5]。

現代藥理研究表明，OST有雌激素樣作用，影響部分酶的活性、蛋白質的合成，具有抗炎、抗凝血、抑制血栓形成、抗骨質疏松等方面的作用[6]?，F對OST的藥理作用及相關機制作一綜述，為本研究的深入和新藥開發(fā)提供相關依據。

1 對內分泌系統(tǒng)作用

1.1 OST具有雌激素樣作用

有研究發(fā)現，OST對高脂血癥小鼠和去卵巢骨質疏松大鼠血脂水平[7]、脂蛋白酯酶（LPL）、肝

脂酶（HL）和雌二醇（E2）有一定影響，低劑量OST可通過增加血中E2水平，提高LPL和HL活性而降低血脂水平，高劑量的OST雖可增加E2水平，但LPL和HL活性相對降低，使調脂作用減弱[8]。雌激素對脂代謝有明顯的影響，研究表明，雌激素能增加肝低密度脂蛋白（LDL）受體的合成及代謝，上調其活性，降低血漿LDL水平，升高高密度脂蛋白（HDL）水平，從而降低高脂血癥的發(fā)生率[9]。賀秋蘭等[10]發(fā)現硬膜外腔注射 OST能提高髓核致炎性神經痛大鼠的機械性撤足閾值，有明顯、持久的鎮(zhèn)痛作用，這可能與其抑制背根神經節(jié)環(huán)氧化酶（COX-2）的表達有關。

1.2 OST有一定的雄激素樣作用

OST也可升高環(huán)磷酰胺致生殖系統(tǒng)損傷小鼠血清睪酮含量的降低，增強睪丸肌樣細胞和睪丸雄激素受體（AR）的表達，表明OST有一定的雄激素樣作用[11]。

1.3 OST具有明顯的降血脂作用

臨床實驗研究證明有效的降血脂藥物在一定程度上有助于預防心腦血管疾病，西藥長期使用會對肝臟造成一定的損害，因此有效的降血脂藥成為人們關注的熱點。OST毒性較小，能降低脂肪乳劑引發(fā)的高血脂癥，顯著降低血清三酰甘油含量，同時可糾正高血脂引發(fā)的脂蛋白代謝紊亂，有望成為新的降血脂藥物。

2 對免疫系統(tǒng)作用

2.1 抗炎作用

研究發(fā)現，OST可抑制人類單核細胞因脂多糖誘發(fā)的腫瘤壞死因子（TNF-α）合成，減少小鼠巨噬細胞由脂多糖引起的的誘導型一氧化氮合酶（iNOS）表達，表明OST有較強的抗炎作用，這可能與OST有效抑制炎證局部固有的COX-2活性，阻斷后續(xù)反應，從而抑制損傷神經周圍前列腺素E2（PGE2）的升高有關[12]。OST對致炎大鼠一氧化氮合酶（NOS）活性有明顯抑制效應，同時抑制致炎大鼠的脂質過氧化產物丙二醛（MDA）的產生[13]，其抗炎作用可能是通過抑制細胞鈣內流和提高環(huán)鳥苷酸的水平而影響丙二醇（PG）、一氧化氮（NO）、MDA等含量和鈣依賴性的構建型NOS（cNOS）的活性。OST可以緩解小鼠的自發(fā)免疫性腦脊髓炎[14]，OST抗肝炎作用也是其藥理活性之一，但國內相關研究較少。死亡受體家族成員Fas受體[Fas（Apo-1／CD95）]是Ⅱ型膜蛋白，是細胞凋亡的一種主要誘導因子，在慢性肝炎的發(fā)展進程中起主要作用。半胱氨酸蛋白酶（Caspase-3）是在凋亡進程中涉及的Caspase-3，在抗Fas-抗體誘導的肝炎中起關鍵作用。Okamoto T等[15]發(fā)現，小鼠以抗Fas-抗體處理可顯示出肝細胞凋亡的發(fā)展進程，給予OST可抑制這種細胞凋亡進程的發(fā)展，還可顯著降低血漿中丙氨酸氨基轉移酶（ALT）的升高。表明OST通過影響Caspase-3介導的凋亡途徑阻止抗Fas-抗體誘導的小鼠肝炎作用，可能與抑制Caspase-3的激活作用有關。OST具有保肝和抑制病毒活性的作用，有望成為治療肝病的有效藥物。

2.2 性激素樣作用

對去卵巢大鼠研究發(fā)現，OST可降低大鼠子宮的萎縮，減少脾腺和胸腺重量，能減少骨質疏松，表現出與雌激素類似的功能，對去卵巢大鼠脫氧吡啶酚的增高有抑制作用[16]。 鮑君杰等[17]用OST治療去卵巢大鼠骨質疏松，發(fā)現OST對去卵巢12周后的骨質疏松大鼠具有一定的治療作用，結果顯示OST可提高血清Ca2+濃度，明顯增加骨密度，改善骨顯微結構，降低骨折發(fā)生率。張巧燕等[18]研究OST在體外對新生大鼠顱蓋骨成骨細胞（ROB）增殖及成骨作用的影響，結果發(fā)現OST對新生大鼠顱蓋ROB的增殖、ROB堿性磷酸酶（ALP）的活性和膠原合成都有促進作用，可能與增加ROB數量、促進細胞膠原蛋白及ALP的合成有關。OST對ROB形態(tài)、增殖率和分化程度有一定影響。李靈芝等[19]以反映ROB增殖的成骨樣細胞 UMRl06（細胞株型號）為靶細胞，考察OST對其的影響，OST可劑量依賴地促進UMRl06

細胞的增殖，刺激 UM R106細胞的 ALP活性，提示其可能具有直接促進ROB增殖、分化的作用。明磊國等[20]研究 OST對體外培養(yǎng)大鼠ROB增殖與分化成熟的影響，發(fā)現不同濃度OST對細胞影響不同，l×10-5mol／L濃度雖對 ROB增殖無明顯影響，但能顯著提高ALP活性，促進I型膠原表迭，并增加鈣化結節(jié)數量。表明OST能促進ROB分化成熟，應為中藥蛇床子抗骨質疏松的有效成分。對OST抗骨質疏松作用國內的研究較多，OST可作為一種選擇性雌激素受體調節(jié)劑，抑制骨吸收，降低骨重建率，增加骨密度，保護骨骼。

3 對心腦血管系統(tǒng)作用

3.1 心血管系統(tǒng)

早期研究發(fā)現，OST對麻醉開胸犬的收縮壓、舒張壓、平均血壓、總外周阻力有改善作用，使血壓逐漸下降，且短時內藥效達最高峰；能抑制豚鼠離體心臟收縮力和收縮頻率，明顯降低離體心房肌的興奮性和自律性[21]。周俐等[22]通過給予不同劑量OST來觀察其抗心律失常的效果，結果發(fā)現，對三氯甲烷、氯化鈣及烏頭堿誘發(fā)的大小鼠室顫都有預防作用，顯示出顯著的抗心律失常作用，其擴血管和抗心律失常作用機制可能與鈣通道阻斷作用有關。同時，通過OST干預去甲腎上腺素誘導的大動脈的收縮實驗，發(fā)現收縮情況有所緩解[23]，具有松弛平滑肌的作用。

3.2 腦保護作用

3.2.1 神經保護作用 OST能干擾多種酶的活性，影響蛋白的表達，可能與具有神經保護的功效有關。李棟等[24]利用離體培養(yǎng)的小鼠皮層神經元細胞機械劃傷模型和1-甲-4-苯基吡啶離子（MPP+）誘導大鼠腎上腺嗜鉻細胞瘤細胞PC12細胞損傷模型，研究OST處理后產生的腦保護作用及突觸后密度蛋白家族成員Homerla蛋白在其中的表達趨勢和作用，結果表明OST的干預可明顯降低Caspase-3的表達和增加 Homerla蛋白的表達，提示OST可以減少損傷后的神經元凋亡。同時發(fā)現其能減少MPP+誘導PC12細胞活性的降低及乳酸脫氫酶（LDH）的釋放，拮抗促凋亡基因 Bax與抗凋亡基因 Bcl-2的蛋白比值（Bax/Bcl-2）增高及細胞色素C的釋放來控制能量代謝和抑制多巴胺神經元凋亡，發(fā)揮保護作用。OST對不同pH酸刺激下髓核致炎大鼠背根神經節(jié)（DRG）神經元的膜電位改變有一定影響。賀秋蘭等[25]發(fā)現OST有抑制酸刺激誘發(fā)的髓核致炎大鼠DRG神經元去極化，增強炎癥環(huán)境中神經元的抗酸能力。OST能明顯阻斷鈣離子釋放，減輕神經損傷，研究表明OST能明顯抑制電壓依賴性的L型鈣離子通道，但對通道的總體性能影響很小[26]。

OST對小鼠學習記憶有促進作用，對改善小鼠記憶獲得、鞏固及方向辨別障礙有保護作用，延長小鼠斷頭耐缺氧時間，抑制大鼠腦肝組織脂質過氧化物的生成及腦內膽堿酯酶活性，表明OST能抑制自由基對腦肝組織不飽和脂肪酸的氧化損傷作用，可能與影響腦內膽堿酯酶活性及延緩細胞老化等因素有關[27]。OST對AlCl3致急性衰老模型小鼠記憶障礙有保護作用，可能與增強谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）和超氧化物歧化酶（SOD）活性來清除氧自由基對中樞神經系統(tǒng)神經細胞的損傷有關[28]。董曉華[29]通過β淀粉樣蛋白[β-AP（25-35）]建立衰老動物模型，探討OST對β-AP（25-35）所致衰老小鼠組織的保護效應及其抗衰老改善學習記憶的作用，結果發(fā)現，OST能降低小鼠腦和肝組織中的NO水平，降低腦組織中總一氧化氮合酶（TNOS）的活性，改善學習記憶能力，有望成為有效治療阿爾茨海默?。ˋD）的天然藥物。

3.2.2 缺血再灌注腦損傷 劉文博[30]利用立體培養(yǎng)的大鼠皮層細胞氧糖剝奪模型 （OGD）和在體大鼠四血管阻塞法（4VO）腦缺血再灌注模型，研究OST對缺血再灌注腦損傷后的腦保護作用及Homerla蛋白的表達情況，顯示缺血再灌注后給予一定劑量的OST有較好的治療意義，可能與降低Caspase-3的表達增加 Homerla蛋白的表達有關。

OST能改善大鼠腦缺血或再灌注后神經功能行為缺陷評分，減輕腦水腫，降低大鼠腦組織白細胞介素-1β（IL-1β），IL-8和NO含量，抑制腦組織中髓過氧化物酶（MPO）和iNOS的活性。對缺血再灌注腦損傷有保護作用，可能與其抑制炎癥反應有關[31]。OST對腦缺血或再灌注大鼠海馬齒狀回突觸傳遞活動及海馬內氨基酸含量也有影響。這可能與OST改善學習記憶障礙、增強腦缺血或再灌注大鼠海馬齒狀回高頻刺激（HFS）誘導的中樞突觸傳遞長時程增強（LTP）的作用，與調節(jié)海馬內谷氨酸、γ-氨基丁酸水平有關[32]。有研究應用大鼠腦缺血再灌注模型，觀察OST對缺血性腦損傷的保護作用，研究中發(fā)現OST能明顯增加缺血腦組織中NO含量，說明OST的保護作用伴有NO產生，OST可提高內皮型一氧化氮合酶（eNOS）表達，抑制非鈣依賴性iNOS的表達，OST的保護作用很大程度上依賴與eNOS產生的NO。同時OST處理可以抑制TNF-α和精氨酸酶Ⅰ蛋白的表達，通過磷脂酰肌醇 3-激酶（PI3K）和其下游分子絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶（Akt）所組成的信號通路PI3K-Akt增加了eNOS的磷酸化[33]。

4 其他作用

OST的體外抗腫瘤活性報道最早見于國外，國內有研究報道天然OST對體外培養(yǎng)小鼠肺腺癌LA795細胞和人肝癌Bel-7402細胞有抑制作用，對前者的抑制作用更強[34]，說明其有抑制腫瘤細胞生長的作用。楊大鵬等[35]調查OST對人乳腺癌細胞的增殖、細胞周期以及凋亡的影響，OST對抑制乳腺癌細胞的增殖、促進細胞分裂G1期阻滯以及誘導細胞凋亡有明顯作用，為進一步研究OST在乳腺癌治療中的作用提供依據。OST對體外培養(yǎng)人增生性瘢痕成纖維細胞增殖和細胞分泌的轉化生長因子β1有抑制作用，能明顯抑制人增生性瘢痕成纖維細胞的生長，對人增生性瘢痕成纖維細胞有很強的生長抑制作用并可以下調轉化生長因子β1的表達[36]。同時OST也具有局部麻醉作用和中樞鎮(zhèn)靜作用，連其深等[37]發(fā)現OST可顯著增強閾下催眠劑量戊巴比妥鈉的催眠作用，通過抑制中樞神經系統(tǒng)而發(fā)揮鎮(zhèn)靜作用，且呈劑量相關性。另外，OST在農業(yè)上具有殺蟲抑菌的作用。OST對苜蓿銀紋夜蛾核型多角體病毒（AcNPV）有增效作用，研究表明其作用于甜菜夜蛾成蟲時能有效降低其繁殖力，取食含AcNPV和OST糖水的甜菜夜蛾產有效卵數量顯著低于單取食含AcNPV糖水甜菜夜蛾的有效卵量[38]。

5 研究展望

隨著現代實驗研究技術的發(fā)展，越來越多的植物藥得到廣泛的應用。OST作為一種有效成分，藥理活性不斷被發(fā)現，在心血管系統(tǒng)，中樞神經系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)廣泛應用，并逐漸被應用于農業(yè)上，前景廣闊?，F今對OST抗腫瘤方面作用機制研究尚顯不足，對腦缺血再灌注損傷的作用報道也較少，但有關這方面的研究已成為熱點，OST對腦缺血再灌注損傷的防治作用也將是多方位、多靶點、多層次的，更具有潛力和優(yōu)勢，有望成為腦缺血性疾病的候選藥物。在人口老齡化加劇的今天，對其進一步研究開發(fā)、化學合成和結構改造，研制出適合臨床應用、多功能預防、安全有效的藥物，使其更好地造福于人類。

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Studies on Pharmacological Activity and Mechanism of Osthole

Zhang Xiaoping，Chen Xinmei，Cui Qinghua，Tian Jingzhen（College of Pharmacy of Shandong University of Traditional Chinese Medicine，Shandong Jinan 250355，China）

Osthole is the main pharmacological active ingredient extracted from Cnidium monnieri（L.）Cuss..It has estrogen-like effects and has been widely used in the treatment of diseases of central nervous system，cardiovascular system and immune system.This article reviewed the latest study progress of the pharmacological activities and the related mechanism of osthole.The research will provide the basis for the further development and utilization of osthole.

Osthole；Pharmacological Activity；Mechanism

10.3969/j.issn.1672-5433.2013.11.007

2012-11-07）

張曉平，女，碩士。研究方向：中藥制劑。通訊作者E-mail：xia_opingzhang@126.com

田景振，男，教授，博士生導師。研究方向：中藥制劑。E-mail：tianjingzhen@163.com