柴胡皂苷類藥效分子機(jī)制研究最新進(jìn)展*

程玉鵬，馬愛萍，陳　琦，林進(jìn)華，李天聰，李弘琨（.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，黑龍江哈爾濱50040；2.哈爾濱師范大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，黑龍江哈爾濱50025）

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柴胡皂苷類藥效分子機(jī)制研究最新進(jìn)展*

程玉鵬1，2，馬愛萍1，陳琦1，林進(jìn)華1，李天聰1，李弘琨1
（1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，黑龍江哈爾濱150040；2.哈爾濱師范大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，黑龍江哈爾濱150025）

摘要：柴胡皂苷為齊墩果烷型三萜皂苷，是傳統(tǒng)中藥柴胡的主要化學(xué)和生物活性成分，具有解熱、鎮(zhèn)靜、止痛、鎮(zhèn)咳等作用。近期，柴胡皂苷藥效分子機(jī)制的新研究成果不斷涌現(xiàn)，所以總結(jié)了現(xiàn)代藥理藥效學(xué)關(guān)于柴胡皂苷在逆轉(zhuǎn)多藥耐藥、防治肝病和保護(hù)肝臟、抗炎、抗腫瘤方面的分子機(jī)制研究最新進(jìn)展情況，為其在臨床的進(jìn)一步應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：柴胡皂苷；活性成分；藥效機(jī)制

柴胡在《傷寒論》、《千金翼方》、《景岳全書》、《本草綱目》等歷代醫(yī)家名著中均有詳細(xì)記載，以柴胡為君臣之藥的方劑就有數(shù)百首之多。在2015版《中國藥典》收錄柴胡為傘形科植物柴胡Bupleurum chinensie DC.或狹葉柴胡Bupleurum scorzonerifolium Willd.的干燥根。按其形狀不同，分別習(xí)稱“北柴胡”及“南柴胡”［1］。

柴胡含有皂苷、揮發(fā)油、黃酮、木脂素、香豆素、苯乙醇苷、甾醇、多聚炔、異戊烯醇苷、揮發(fā)油及多糖類化合物［2］。其中主要成分柴胡皂苷（saikosaponins, SS）既有解熱、鎮(zhèn)靜、止痛、鎮(zhèn)咳等作用，又有降低轉(zhuǎn)氨酶、利膽、興奮平滑肌、抗?jié)兊裙πВ?］。根據(jù)現(xiàn)代藥理學(xué)的研究成果，SS已被廣泛應(yīng)用于抗炎、抗病毒、抗腫瘤、抗輻射、保肝護(hù)肝和增強(qiáng)免疫等方面［4］。隨著其生物活性和藥理作用研究的深入，新的突破不斷涌現(xiàn)。國內(nèi)外專家學(xué)者對此給予了高度重視。本文概述了SS藥理活性研究的最新進(jìn)展。

1　逆轉(zhuǎn)多藥耐藥分子機(jī)制

腫瘤多藥耐藥（multiple drug resistance, MDR）是癌細(xì)胞對于多種結(jié)構(gòu)不同的化療藥物表現(xiàn)出的交叉抵抗現(xiàn)象，也是腫瘤治療難、化療失敗的主要原因之一［5］。MDR主要機(jī)制包括：跨膜蛋白從細(xì)胞內(nèi)向細(xì)胞外排泄化學(xué)藥物的功能增加；藥物滅活酶如谷胱甘肽巰基轉(zhuǎn)移酶（glutathione S-transferase, GST）的表達(dá)增加；控制凋亡的基因和蛋白如P53和Bcl-2的改變；藥物作用的靶點(diǎn)分子改變；藥物代謝障礙；DNA修復(fù)障礙；DNA多聚酶活性改變等。最主要的MDR為多藥耐藥蛋白1（MDR1）介導(dǎo)的多藥耐藥性，其編碼的P-糖蛋白（P-glycoprotein,P-gp），是一種分子量170KD的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，屬于ATP結(jié)合盒式（ATP-binding cassette, ABC）轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的一種，能將化學(xué)藥物從胞內(nèi)泵出胞外，從而降低胞內(nèi)的有效藥物濃度，致使MDR的產(chǎn)生，也稱典型MDR［6,7］。

在SSa和SSd對耐紫杉醇（Paclitaxel, Pac）的乳腺癌細(xì)胞株MCF-7/Pac逆轉(zhuǎn)MDR作用的研究中，熒光顯微結(jié)果顯示，SSa或SSd與抗癌藥阿霉素（Adriamycin, ADM）聯(lián)用，能使阿霉素在MCF-7/Pac耐藥株中繼續(xù)積累，比值分別為1.23±0.02，1.31± 0.08，都大于1，且比公認(rèn)的MDR逆轉(zhuǎn)劑異博定（Verapamil）的熒光比值（1.05±0.01）高；棋盤微板法表明紫杉醇-SSa、紫杉醇-SSd聯(lián)用比紫杉醇單獨(dú)用藥效果更佳［8］。關(guān)于耐長春新堿（Vincristine, VCR）的肝癌細(xì)胞株Bel-7402研究表明，柴胡對人肝癌Bel-7402細(xì)胞株具有MDR逆轉(zhuǎn)作用，提高了耐藥細(xì)胞內(nèi)的VCR含量，增強(qiáng)了VCR對細(xì)胞G2期的阻滯作用，抑制了P-170糖蛋白和MDR1的表達(dá)，使TopoⅡmRNA表達(dá)水平增加［9］。在對ADM耐藥的白血病細(xì)胞株K562 /ADM研究中發(fā)現(xiàn)：隨著SS濃度的增加，細(xì)胞增殖抑制率也相應(yīng)增加，呈劑量—效應(yīng)關(guān)系，SS的非細(xì)胞毒性劑量為5.0mg·L-1，逆轉(zhuǎn)倍數(shù)為21.5倍；形態(tài)學(xué)方法顯示，SS協(xié)同ADM作用后腫瘤細(xì)胞數(shù)量減少，并出現(xiàn)了大量凋亡細(xì)胞，呈劑量—效應(yīng)關(guān)系；與未加SS對照組比較，SS可明顯提高ADM在K562 /ADM細(xì)胞內(nèi)的蓄積（P＜0. 05）、增強(qiáng)ADM對K562 /ADM細(xì)胞的凋亡誘導(dǎo)作用（P＜0. 05）和阻滯K562 /ADM細(xì)胞于G0 /G1期（P＜0. 05），表明SS對白血病耐藥細(xì)胞株K562 /ADM有增殖抑制和逆轉(zhuǎn)多藥耐藥性的作用［10］。

2　防治肝病、保護(hù)肝臟分子機(jī)制

SS具有多途徑多靶點(diǎn)防治肝病的特點(diǎn)，其機(jī)制主要有保護(hù)肝細(xì)胞、抑制肝纖維化、減少肝毒性、抗病毒等［11］。SSd對二甲基亞硝胺所致肝纖維化的小鼠有治療作用，能顯著降低肝臟中Ⅰ型膠原蛋白沉積和血漿中丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶（Alanine aminotransferase, ALT）的水平，減少轉(zhuǎn)化生長因子β1（Transforming growth factor, TGF-β1）的含量，同時可以有效地穩(wěn)定肝細(xì)胞膜系統(tǒng)，中和可溶性細(xì)胞因子對肝細(xì)胞增殖的抑制效應(yīng)，防止肝細(xì)胞損傷和壞死［12］。SSd也可以通過下調(diào)核轉(zhuǎn)錄因子kappa B（Nuclear factor kappa B, NF-κB）和STAT（Signal transducer and activator of transcription, STAT）3信號通路來使C57/BL6小鼠免受對乙酰氨基酚誘導(dǎo)肝毒性的損傷［13］。柴胡粗皂苷能夠抑制HBV的DNA的復(fù)制和乙型肝炎病毒表面抗原（Epatitis B surface antigen, HbsAg）的表達(dá)，達(dá)到抗乙肝病毒功效，進(jìn)而防治肝?。?4］。在白酒灌胃的方法建立的酒精性肝?。╝lcoholic liver disease, ALD）大鼠模型組中：血清的ALT、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（Aspartate aminotransferase, AST）含量升高，病理切片可見肝組織有明顯的脂肪變性，使用SSd干預(yù)后血清ALT及AST含量顯著降低，肝細(xì)胞病理學(xué)明顯改變，表明SS能保護(hù)肝臟，并且對ALD有一定的治療作用；另外還發(fā)現(xiàn)應(yīng)用柴胡皂苷治療ALD，能顯著減弱酒精導(dǎo)致的肝細(xì)胞中丙二醛（Malondialdehyde, MDA）含量升高的趨勢，增強(qiáng)肝細(xì)胞超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase, SOD）活性，抑制自由基的生成，從而提高抗氧化能力，所以柴胡皂苷能減弱酒精導(dǎo)致的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)對肝組織的損傷，對酒精性肝損傷有明顯保護(hù)作用［15］。

3　抗炎分子機(jī)制

炎癥的本質(zhì)是機(jī)體對各種損傷性刺激的一種防御反應(yīng)，其機(jī)制在于清除有害刺激和啟動組織自愈能力［16］。在SSa和SSd對脂多糖（Lipopolysaccharide, LPS）誘導(dǎo)的RAW264.7細(xì)胞的抗炎活性及其機(jī)制的研究中，發(fā)現(xiàn)SSa和SSd分別能顯著抑制誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（Inducible nitric oxide synthase, iNOS）和環(huán)氧合酶-2（cyclooxygenase-2, COX-2）的表達(dá)，并最終導(dǎo)致一氧化氮（Nitric oxide, NO）和前列腺素E2（Prostaglandin E2, PGE2）的減少；進(jìn)一步研究表明在LPS誘導(dǎo)的RAW264.7細(xì)胞中，SS能抑制NF-κB從細(xì)胞質(zhì)中向細(xì)胞核中轉(zhuǎn)移；此外，在角叉菜膠誘導(dǎo)的爪子水腫和醋酸誘導(dǎo)的血管通透性升高的兩種急性炎癥小鼠模型中，SSa與SSd通過抑制NF-κB的活性，進(jìn)而抑制iNOS、COX-2和促炎性細(xì)胞因子的作用，從而表現(xiàn)出顯著的抗炎活性［17］。SSa作用于HMC-1人肥大細(xì)胞時，能減弱佛波酯與A23187共同誘導(dǎo)的細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶和P38的磷酸化作用，降低白細(xì)胞介素-6（interleukin-6, IL-6）、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α, TNF-α）的表達(dá)水平，阻止NF-κB/Rel A向細(xì)胞核中轉(zhuǎn)移，并同時抑制細(xì)胞質(zhì)中NF-κB的降解；研究還發(fā)現(xiàn)SSa還能使半胱天冬酶1（casepase-1）的活性降低，抑制IL-1β的生成；在白蛋白致過敏性鼻炎的小鼠模型中，SSa能顯著減少撓鼻次數(shù)和降低血清中TNF-α的水平［18］。檢測SSd對NZBWF1狼瘡腎炎小鼠作用時，與空白對照組相比，治療組中尿蛋白含量、血清肌酐（Serum creatinine, SCr）和抗ds-DNA抗體（A-ds-DNA）水平、腎組織中IL-6和IL-10 mRNA表達(dá)都相應(yīng)降低，而血清皮質(zhì)甾酮（Corticosterone, CS）水平升高（P＜0.05）；腎小球細(xì)胞增生、變性、滲出、硬化和足突融合都得到了改善，其內(nèi)IgG、IgA和IgM的沉積減少；腎小管受損比例降低［19］。研究又發(fā)現(xiàn)SSd雖然可以降低NZBWF1狼瘡腎炎小鼠尿蛋白含量并抑制腎組織IL-6、IL-10 mRNA的表達(dá)，而對腎組織TNF-α、IFN-γ mRNA的表達(dá)無影響［20］。

4　抗腫瘤分子機(jī)制

在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中，生長過快及無限生長是其主要表現(xiàn)，也是其治療困難的原因之一［21］?？鼓[瘤機(jī)制多樣，可以直接抑制腫瘤細(xì)胞生長，促進(jìn)細(xì)胞凋亡與自噬，也可通過增強(qiáng)機(jī)體免疫功能，抑制腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移，阻止腫瘤細(xì)胞有絲分裂，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞分化等抗腫瘤［22］。SSd與放射治療聯(lián)合應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)，證明SSd能抑制SMCC-7721肝癌細(xì)胞體外生長，并明顯增強(qiáng)了放射對SMCC-7721肝癌細(xì)胞株的生長抑制作用，使抗氧化水平得到了提升；輻射雖能減少細(xì)胞中谷胱甘肽（Glutataione, GSH）含量，增加MDA含量，但應(yīng)用SSd后，減弱了輻射所產(chǎn)生的這種變化［23］。誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡、干擾細(xì)胞周期調(diào)控是防治腫瘤的有效途徑［24］。SSd能抑制未分化的甲狀腺癌細(xì)胞株ARO，8305C和SW1736的增殖，促進(jìn)細(xì)胞凋亡，產(chǎn)生G1期細(xì)胞停滯；在分子水平上，SSd增加了P53和Bax表達(dá)，減少了Bcl-2的表達(dá)；另外，使用SSd能上調(diào)P21，下調(diào)周期蛋白依賴激酶2（Cyclin-dependent kinase 2, CDK2）與細(xì)胞周期蛋白D1（Cyclin D1）；實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，在體內(nèi)異種移植腫瘤發(fā)生模型中，SSd明顯減少甲狀腺腫瘤的重量和體積［25］。又有研究報(bào)道，SSd對細(xì)胞自噬有調(diào)控作用，并能直接抑制肌質(zhì)/內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Ca2+泵來增加細(xì)胞質(zhì)Ca2+的濃度，激活Ca2+/CaM依賴性激酶AMP活化蛋白激酶進(jìn)而誘導(dǎo)細(xì)胞自噬；SSd破壞了癌細(xì)胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)，使內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和未折疊蛋白反應(yīng)通路打開，因此SSd可以作為一種新穎的自噬誘導(dǎo)劑［26］。

柴胡為我國常用傳統(tǒng)中藥，主要藥效成分為柴胡皂苷，其中柴胡皂苷a和d的生物活性最為突出，尤其是柴胡皂苷d的生理功效逐漸被現(xiàn)代化學(xué)和藥理學(xué)研究所闡明，但仍有很多研究還處于初步階段，今后需進(jìn)一步研究柴胡皂苷的藥理活性，更深入地探究其機(jī)制、挖掘出柴胡皂苷新的臨床應(yīng)用。同時，開發(fā)柴胡中揮發(fā)油、多糖、甾醇等其他成分的藥效價值，明確有效成分和臨床應(yīng)用的對應(yīng)關(guān)系，對于指導(dǎo)現(xiàn)代臨床應(yīng)用、拓寬傳統(tǒng)用藥范疇具有重大意義。相信在中醫(yī)藥理論指導(dǎo)下，結(jié)合現(xiàn)代藥理學(xué)技術(shù)，傳統(tǒng)名貴中藥柴胡及其主要活性成分在臨床上的應(yīng)用會更加廣泛。

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The latest progress on the molecular mechanisms of pharmacological activity of saikosaponins*

CHENG Yu-peng1，2，MA Ai-ping1，CHEN Qi1，LIN Jin-hua1，LI Tian-cong1，LI Hong-kun1
（1.School of Pharmacy,Heilongjiang University of Chinese Medicine, Harbin 150040，China；2.School of Life Science and Technology, Harbin Normal University, Harbin 150025，China）

Abstract：The main bioactive chemical ingredients of traditional Chinese medicine Bupleurum are saikosaponins, oleanane-type triterpenoid saponins, which are applied in the functions of antipyretic, sepative, analgesic, antibechic. The molecular mechanisms of pharmacological activity of saikosaponins have constantly been revealed. This article reviews recent advances in the effects of saikosaponins on reversing multiple drug resistance（MDR）, hepatopretection, anti-inflammatory and anti-tumor. It will provide reference for further application of saikosaponins in clinical practice.

Key words：saikosaponins；bioactive ingredients；pharmacological effects

中圖分類號：R282.7

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

DOI：10.16247/j.cnki.23-1171/tq. 20160431

收稿日期：2015-12-01

基金項(xiàng)目：黑龍江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（H2015042）；國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（81573539）；黑龍江中醫(yī)藥中青年科技攻關(guān)項(xiàng)目（ZQG-040）；黑龍江省教育廳基金項(xiàng)目（12531621）

作者簡介：程玉鵬（1966-），男，博士，副教授，碩士研究生導(dǎo)師，主要從事中藥生物技術(shù)應(yīng)用研究。