羥基積雪草苷的藥理作用研究進展

楊沛霖，蔣偉哲，巫玲玲，焦愛軍

(廣西醫(yī)科大學(xué)，南寧530021)

羥基積雪草苷的藥理作用研究進展

楊沛霖，蔣偉哲，巫玲玲，焦愛軍

(廣西醫(yī)科大學(xué)，南寧530021)

羥基積雪草苷是積雪草提取物三萜皂苷的主要成分之一，具有神經(jīng)保護、免疫調(diào)節(jié)、防治心血管疾病、抗腫瘤、改善腎功能、抗纖維化等多種藥理作用。但是以上作用鮮有臨床應(yīng)用報道，多局限于動物實驗，其藥理毒理作用、臨床應(yīng)用以及相應(yīng)作用機制尚需進一步研究。

羥基積雪草苷；藥理作用；分子機制；神經(jīng)保護；進展

積雪草為傘形科積雪草屬植物積雪草的干燥全草，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，列為中品，別名落得打、崩大碗、馬蹄草、大葉金錢草等，為多年生匍匐草本，性甘、辛、涼，具有清熱利濕、解毒消腫、活血止血的功效。羥基積雪草苷(MC)是積雪草提取物三萜皂苷的主要成分之一，已有的研究顯示其對神經(jīng)元退變有干預(yù)作用，并具有抗氧化、抗炎、神經(jīng)保護等藥

理作用[1]。本文對MC藥理作用進行綜述，以期為該藥治療疾病提供理論依據(jù)和建議。

1 MC對神經(jīng)系統(tǒng)的影響

白潔如等[2]研究發(fā)現(xiàn)，慢性鋁中毒小鼠在跳臺訓(xùn)練中，潛伏期縮短，錯誤次數(shù)增加，同樣在Morris水迷宮訓(xùn)練中，尋找平臺的潛伏期亦延長。模型組小鼠腦內(nèi)丙二醛(MDA)含量增高，并伴有海馬神經(jīng)元變性壞死。模型小鼠灌胃給藥MC干預(yù)后，能明顯改善鋁中毒小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力，并降低腦內(nèi)MDA 含量，提高超氧化物歧化酶(SOD)活性，減輕海馬神經(jīng)元損傷。

譚實美采用D-半乳糖皮下注射建立亞急性衰老模型，發(fā)現(xiàn) MC能改善小鼠的學(xué)習(xí)記憶功能，其機制可能與抑制Aβ生成與沉積、增強突觸可塑性相關(guān)蛋白表達有關(guān)[3]。小膠質(zhì)細胞是腦內(nèi)主要的免疫細胞，受到刺激能夠釋放大量的氧自由基、炎癥介質(zhì)以及細胞因子，發(fā)揮防御和修復(fù)作用，但過度的炎癥反應(yīng)會導(dǎo)致神經(jīng)元損傷，是阿爾茲海默癥(AD)、帕金森病等許多中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病發(fā)生與發(fā)展的重要因素之一。因此如何抑制小膠質(zhì)細胞的過度活化，從而減輕炎癥反應(yīng)所引起的損傷顯得尤為重要。研究表明MC對LPS刺激的小膠質(zhì)細胞的增殖和炎癥因子的生成具有抑制作用，顯示LPS使TLR4和NF-κB在小膠質(zhì)細胞的表達增加。因此，MC對LPS刺激的小膠質(zhì)細胞的增殖和炎癥因子的生成具有抑制作用，其作用機制可能與抑制TLR-4和NF-κB表達、改變細胞周期并誘導(dǎo)細胞凋亡有關(guān)[4]。

同時還有學(xué)者發(fā)現(xiàn)， MC對神經(jīng)細胞中Aβ25-35引起的炎癥反應(yīng)和自噬作用具有保護作用[5]，AD中β淀粉樣蛋白堆積與炎癥反應(yīng)和自噬作用有關(guān)。MC能夠減弱炎癥因子包括腫瘤壞死因子、IL-10、IL-6和環(huán)氧合酶-2(COX-2)的產(chǎn)生，阻止輕鏈3-Ⅰ向輕鏈3-Ⅱ的轉(zhuǎn)變，下調(diào)Beclin-1而升高抗凋亡蛋白Bcl-2水平。這些結(jié)果證明MC保護神經(jīng)細胞是通過調(diào)節(jié)class Ⅲ PI3K/Beclin-1/Bcl-2通路來阻止Aβ25-35引起的炎癥反應(yīng)和自噬作用，此研究為MC治療AD提供理論依據(jù)。

另有文獻發(fā)現(xiàn)MC對四氫吡啶(MPTP)導(dǎo)致的早期帕金森病大鼠具有神經(jīng)保護效應(yīng)。帕金森病造模成功后給予大鼠MC治療，發(fā)現(xiàn)MC能夠改善大鼠運動功能障礙和保護多巴胺(DA)能神經(jīng)元，抑制MPTP誘導(dǎo)的紋狀體DA的減少，使MDA含量顯著下降，GSH、Bcl-2/Bax的比值和腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)表達均顯著增加，可見MC恢復(fù)MPTP誘導(dǎo)的帕金森病早期癥狀是通過其神經(jīng)保護作用、減少DA的消耗、增大Bcl-2/Bax比值，增加BDNF蛋白的表達來實現(xiàn)的[6]。此外，LIN等采用進行水迷宮測試發(fā)現(xiàn)MC對D-半乳糖導(dǎo)致的小鼠認知缺損具有明顯的逆轉(zhuǎn)效應(yīng)。進一步研究其機制表明，MC通過阻斷NF-κB和ERK/p38 MAPK 通路能顯著降低氧化應(yīng)激效應(yīng)和抑制炎癥反應(yīng)，增加海馬突觸可塑性相關(guān)蛋白的表達。同時還發(fā)現(xiàn)，MC通過降低β-淀粉樣蛋白前體、β位點淀粉樣蛋白裂解酶和組織蛋白酶B，增加腦啡肽酶和胰島素降解酶，從而顯著減少β-淀粉樣肽的沉積和含量。

2 MC對免疫系統(tǒng)的影響

2.1 抗小鼠關(guān)節(jié)炎效應(yīng) 類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎是一種以慢性炎癥為特征的全身性和慢性炎癥性自身免疫性疾病，雖然其確切發(fā)病機制目前尚未清楚，但是主要病理改變已確定，如免疫功能異常、慢性滑膜炎、炎性細胞浸潤，血管翳形成，軟骨及骨侵蝕破壞。Liu等[7]通過給予小鼠皮內(nèi)注射乳液誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎(CIA)模型并給予MC治療。組織病理學(xué)檢查顯示MC能夠減輕炎性細胞浸潤、滑膜增生以及保護關(guān)節(jié)不被破壞，同時降低血清抗CⅡ抗體水平，抑制CⅡ誘導(dǎo)的CIA小鼠淋巴結(jié)遲發(fā)型超敏反應(yīng)和適度抑制CⅡ刺激淋巴細胞的增殖。與此同時，Li等[8]也研究發(fā)現(xiàn)MC能夠抑制膠原蛋白誘導(dǎo)的DBA/1J小鼠風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎效應(yīng)，能抑制關(guān)節(jié)組織病理學(xué)損傷，減少血清中TNF-α、IL-6、滑膜組織前列腺素E2的產(chǎn)生和COX-2蛋白的表達，有效減輕膠原性CIA小鼠的炎癥反應(yīng)。

2.2 抑制佐劑關(guān)節(jié)炎大鼠滑膜成纖維細胞活化 張利[9]采用弗氏佐劑致炎建立佐劑關(guān)節(jié)炎模型，取出原代大鼠滑膜成纖維細胞用于體外實驗檢測上清中炎癥因子IL-6 的水平、IL-6 mRNA 表達以及細胞絲裂原激活的蛋白激酶(MAPK)、蛋白激酶C(PKC)、反應(yīng)元件結(jié)合蛋白(CREB) 的表達。結(jié)果發(fā)現(xiàn)與正常組比較，模型組IL-6水平和IL-6 mRNA的表達明顯升高。MC作用后濃度依賴性抑制IL-6的分泌并下調(diào)IL-6 mRNA 的表達，逆轉(zhuǎn)了IL-1β誘導(dǎo)的ERK、p38及PKC的磷酸化，同時抑制IL-1β引起的CREB磷酸化。可見，MC抑制佐劑關(guān)節(jié)炎大鼠滑膜成纖維細胞活化，其機制可能與抑制MAPK和PKC通路活化，降低CREB的磷酸化有關(guān)。

2.3 影響膠原關(guān)節(jié)炎大鼠腸道黏膜免疫 研究表明，與正常對照組比較，膠原關(guān)節(jié)炎模型組大鼠腸內(nèi)容物中分泌型免疫球蛋白及小腸組織中干擾素-γ顯著升高，小腸上皮內(nèi)及固有層T細胞中CD4+/CD8+比值上升，小腸組織中CD80、CD86、IL-6 和IL-12 mRNA 表達顯著上調(diào)，證明MC可下調(diào)關(guān)節(jié)炎大鼠腸道黏膜免疫應(yīng)答，促進腸道黏膜免疫耐受的形成和維持[10]。

3 MC對心血管系統(tǒng)的影響

3.1 降壓作用 白紀紅等[11]研究發(fā)現(xiàn)，MC具有降血壓作用但對正常大鼠血壓無明顯影響，作用溫和甚至幾乎無作用, 不會出現(xiàn)明顯的藥物性低血壓現(xiàn)象。降壓作用機制主要包括降低外周阻力、 增加心輸出量、保證重要器官供血、減慢心率、 增加冠狀動脈充盈、降低心肌耗氧量、 保護心臟功能。同時也證實MC對離體大鼠胸主動脈具有舒張血管降血壓作用，其作用機制與鈣拮抗有關(guān)，并以抑制細胞內(nèi)Ca2+釋放為主；同時還發(fā)現(xiàn)舒張血管作用具有血管內(nèi)皮依賴性, 且與NO合成通路有關(guān)。

3.2 心血管疾病治療和預(yù)防作用 內(nèi)皮細胞在調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激、血管通透性、血漿成分、血小板聚集、血栓形成、血管張力和血壓等中發(fā)揮重要作用，保護內(nèi)皮細胞氧化損傷有利于動脈粥樣硬化、心肌梗死、中風(fēng)、高血壓和血栓形成的治療。Liu等[12]研究發(fā)現(xiàn)MC對過氧化氫(H2O2)引起的人臍靜脈內(nèi)皮細胞損傷具有保護作用, H2O2是所有活性氧最有害的自由基，能夠?qū)?nèi)皮細胞產(chǎn)生多種生理和病理作用。實驗研究顯示，MC能夠反轉(zhuǎn)H2O2引起的細胞凋亡和損傷。進一步研究發(fā)現(xiàn)，MC能夠抑制細胞凋亡，使細胞形態(tài)恢復(fù)正常，提高細胞活性和谷胱甘肽水平，降低MDA和脫氫酶水平，抑制人臍靜脈內(nèi)皮細胞caspase-3活性、p38絲裂原活化蛋白激酶的磷酸化并恢復(fù)線粒體膜電位。

3.3 腦缺血再灌注損傷保護作用 腦缺血性損傷是導(dǎo)致人殘疾甚至死亡的主要原因，及時恢復(fù)腦缺血保證供血充足顯得尤為重要。研究發(fā)現(xiàn)，MC具有抗雄性大鼠局部缺血再灌注損傷作用，能夠顯著減少腦梗死區(qū)域，修復(fù)神經(jīng)損傷和改善神經(jīng)細胞凋亡，同時能夠缺血再灌注小鼠的抗氧化活性。這些結(jié)果表明MC是一種很有前途的新型治療缺血再灌注損傷藥物[13]。

4 其他藥理作用

4.1 MC的抗肝癌作用 MC一直以來被視為創(chuàng)面愈合劑、抗炎劑、抗氧化劑和抗老化劑。之前已有研究報道MC可能通過抑制caspase-3所介導(dǎo)的細胞凋亡，對慢性鋁中毒小鼠的神經(jīng)元產(chǎn)生保護作用。有研究者認為，這可能與其對抗氧化應(yīng)激損傷有關(guān)，但具體的抗凋亡機制需待進一步闡明。最近研究發(fā)現(xiàn)，MC還具有抗癌活性。肝生長因子(HGF)能夠引起相應(yīng)的受體磷酸化，增強肝癌細胞系(HepG2 和SMMC-77細胞)中COX-2、PGE2的表達，但這種效應(yīng)能夠被MC所抑制，并且呈現(xiàn)劑量依賴性。同時還發(fā)現(xiàn)，MC在產(chǎn)生HGF的HepG2和SMMC-77細胞中表現(xiàn)出顯著的抗增殖和抗侵襲作用。除此之外，MC還表現(xiàn)出抑制HepG2和SMMC-77 細胞中細胞外信號調(diào)節(jié)激酶1和2(ERK1/2)的磷酸化和蛋白激酶C(PKC)活性。MC通過調(diào)節(jié)cmet-pkc-erk1/ 2- COX-2- PGE2級聯(lián)的活性來抑制肝癌細胞的增殖和侵襲，表明MC對肝生長因子相關(guān)的肝癌有控制作用[14]。

4.2 MC的腎臟保護效應(yīng) SU等的體外體內(nèi)實驗表明，MC對阿霉素引起的中毒性腎損害具有保護效應(yīng)。MC通過保護腎功能，恢復(fù)抗氧化酶活性，抑制Bax蛋白、磷酸化的細胞外信號調(diào)節(jié)激酶1/2、NF-κB p65蛋白、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶的表達，增加Bcl-2蛋白的表達從而減弱阿霉素引起的腎損傷。進一步研究表明，MC對阿霉素誘導(dǎo)的細胞凋亡和炎癥的抑制作用可能是通過抑制Caspase-3、ERK1/2活性、抑制NF-κB p65蛋白的表達和抑制NO的產(chǎn)生有關(guān)。因此，MC是一種對阿霉素誘導(dǎo)引起的腎毒性和服用阿霉素引起腎毒性的癌癥患者具有潛在治療價值的藥物[15]。

4.3 MC的抗肺纖維化作用 Xia等[16]研究發(fā)現(xiàn)，MC具有改善博來霉素引起的小鼠肺纖維化(PF)的作用。該研究中MC能夠促進HGF在結(jié)腸組織的表達，HGF受體拮抗劑能減弱MC抗PF作用。因此，MC可能通過促進結(jié)腸上皮細胞合成HGF表達，使更多HGF進入循環(huán)和肺組織發(fā)揮抗PF作用。與此同時，Lu等[17]研究發(fā)現(xiàn)MC能改善博萊霉素引起的小鼠PF作用，其機制與XIA等發(fā)現(xiàn)的不同。Lu實驗結(jié)果表明，MC能降低α平滑肌肌動蛋白和轉(zhuǎn)化生長因子-β1(TGF-β1)的表達，抑制肺組織中信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白Smad2和Smad3的磷酸化。此外，MC在原發(fā)性小鼠肺成纖維細胞中能夠減弱早期氧化損傷和炎癥反應(yīng)。

4.4 保護脊髓損傷 急性脊髓損傷(SCI) 是一種嚴重危害人類健康的疾病，其中自由基及脂質(zhì)過氧化反應(yīng)被認為是引起繼發(fā)損傷的主要原因， MDA和SOD兩者被公認為能反映氧自由基及其引發(fā)脂質(zhì)過氧化反應(yīng)程度的指標。趙剛等制備SCI 模型，藥物干預(yù)后檢測大鼠脊髓中MDA、神經(jīng)元特異性烯醇化酶(NSE)含量及SOD活性。結(jié)果表明MC能明顯提高SCI大鼠行為學(xué)評分，改善病理損傷，降低MDA含量，提高SOD活性，增加NSE表達，MC的作用呈劑量依賴性。證明MC可減輕SCI大鼠的脊髓損傷，此作用可能與抑制損傷脊髓的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)有關(guān)，這表明MC具有開發(fā)成治療SCI臨床藥物的潛在價值[18]。

4.5 皮膚保護作用 已有研究報道[19]，紫外線刺激干細胞因子、α-黑素細胞刺激素、內(nèi)皮素、促腎上腺皮質(zhì)激素的分泌和刺激黑素細胞生成黑色素，MC能夠通過抑制紫外線引起的炎癥反應(yīng)來抑制黑色素的合成，其機制為阻斷黑色素刺激因子從角質(zhì)細胞釋放、抑制角質(zhì)細胞中PGE2和PGF2α的產(chǎn)生、抑制角質(zhì)細胞中紫外引起的COX-2和PAR-2的表達。

4.6 促進傷口愈合減少瘢痕形成 瘢痕疙瘩是創(chuàng)傷延遲愈合期間由于過量結(jié)締組織的沉積形成而超出最初損傷范圍的增殖性瘢痕組織，研究發(fā)現(xiàn)MC對其具有獨特的藥理特性，促進傷口愈合和減少瘢痕形成。其機制為MC能夠顯著地抑制激動蛋白，p38分裂原激活的蛋白激酶和磷脂酰肌醇激酶PI3K-AKT信號通路的磷酸化，但對人基質(zhì)金屬蛋白酶-13和細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2磷酸化作用影響較小[20]。

綜上所述，MC具有神經(jīng)保護、擴張血管、抗腫瘤等多種藥理作用，但各方面藥理研究也多集中于動物體外和體內(nèi)的機制探討上，最具有說服力的臨床研究鮮有報道。目前MC的臨床應(yīng)用尚欠缺，相信隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)及制藥水平的發(fā)展和實驗技術(shù)的提高，進一步明確積雪草苷的藥理、毒理作用以及相應(yīng)作用機制將有助于其商業(yè)和臨床價值的挖掘，提升MC開發(fā)利用前景。

[1] 戴衛(wèi)波，梅全喜，孔祥廉.積雪草的化學(xué)成分與藥理作用研究進展[J].時珍國醫(yī)國藥，2009，20(6): 1566-1568.

[2] 白潔如，劉穎菊，宋昀，等.羥基積雪草苷干預(yù)神經(jīng)元退變的機制研究[J].中國老年學(xué)雜志，2008，28(23):2297-2300.

[3] 譚實美.羥基積雪草苷對D-半乳糖致亞急性衰老模型小鼠學(xué)習(xí)記憶的影響及機制研究[J]. 中國藥理學(xué)通報，2015，31(9):1239-1244.

[4] 張思思，蔡江暉，萬敬員，等. 羥基積雪草苷對LPS誘導(dǎo)小膠質(zhì)細胞增殖的抑制作用及機制研究[J].中國病理生理雜志，2015，31(3):428-434.

[5] Du B, Zhang Z, Li N. Madecassoside prevents Abeta(25-35)-induced inflammatory responses and autophagy in neuronal cells through the class Ⅲ PI3K/Beclin-1/Bcl-2 pathway[J]. Int Immunopharmacol, 2014，20(1):221-228.

[6] Xu CL，Qu R，Zhang J，et al. Neuroprotective effects of madecassoside in early stage of Parkinson′s disease induced by MPTP in rats[J].Fitoterapia, 2013,90:112-118.

[7] Liu M，Dai Y，Yao X，et al. Anti-rheumatoid arthritic effect of madecassoside on type II collagen-induced arthritis in mice[J]. Int Immunopharmacol, 2008,8(11):1561-1566.

[8] Li H, Gong X, Zhang L, et al. Madecassoside attenuates inflammatory response on collagen-induced arthritis in DBA/1 mice [J]. Phytomedicine, 2009,16(6-7):538-546.

[9] 張利，孫勝祿，范海波，等.羥基積雪草苷對佐劑關(guān)節(jié)炎大鼠滑膜成纖維細胞活化的影響[J].中國實驗方劑學(xué)雜志，2014，20(8):173-177.

[10] 王亭，魏志鳳，夏玉鳳，等.羥基積雪草苷對膠原關(guān)節(jié)炎大鼠腸道黏膜免疫的影響[J].中藥材，2015，38(2): 333-338.

[11] 白紀紅，趙日紅，呂秋軍，等.羥基積雪草苷的抗高血壓作用及其特點研究[J].中藥藥理與臨床，2010，26(1):18-21.

[12] Bian D, Liu M, Li Y, et al. Madecassoside, a triterpenoid saponin isolated from Centella asiatica herbs, protects endothelial cells against oxidative stress[J]. J Biochem Mol Toxicol, 2012,26(10):399-406.

[13] Luo Y, Yang YP, Liu J, et al. Neuroprotective effects of madecassoside against focal cerebral ischemia reperfusion injury in rats[J].Brain Res, 2014,1565:37-47.

[14] Li Z, You K, Li J, et al. Madecassoside suppresses proliferation and invasiveness of HGF-induced human hepatocellular carcinoma cells via PKC-cMET-ERK1/2-COX-2-PGE2 pathway[J]. Int Immunopharmacol, 2016,33: 24-32.

[15] Su Z, Ye J, Qin Z, et al. Protective effects of madecassoside against Doxorubicin induced nephrotoxicity in vivo and in vitro[J].Sci Rep, 2015,5:18314.

[16] Xia Y, Xia YF, Lv Q, et al. Madecassoside ameliorates bleomycin-induced pulmonary fibrosis in mice through promoting the generation of hepatocyte growth factor via PPAR-gamma in colon[J].Br J Pharmacol, 2016,173(7):1219-1235.

[17] Lu GX, Bian DF, Ji Y, et al. Madecassoside ameliorates bleomycin-induced pulmonary fibrosis in mice by downregulating collagen deposition[J].Phytother Res, 2014,28(8):1224-1231.

[18] 趙剛，白潔如，劉雨，等.羥基積雪草苷對急性脊髓損傷大鼠的保護作用[J].時珍國醫(yī)國藥，2011，22(9): 2129-2131.

[19] Jung E, Lee JA, Shin S, et al. Madecassoside inhibits melanin synthesis by blocking ultraviolet-induced inflammation[J]. Molecules, 2013,18(12):15724-15736.

[20] Song J, Xu H, Lu Q, et al. Madecassoside suppresses migration of fibroblasts from keloids: involvement of p38 kinase and PI3K signaling pathways[J].Burns, 2012,38(5):677-684.

·作者·編者·讀者·

聲 明

本刊2017年57卷第1期“高血壓患者血清血管緊張素轉(zhuǎn)化酶水平與心房顫動的關(guān)系”一文，通信作者為任澎(E-mail: renpengcvd@126.com)，特此聲明。

國家自然科學(xué)基金資助項目(81260511)；南寧市青秀區(qū)科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)計劃項目重大專利(2015Z01)。

焦愛軍(E-mail:807249683@qq.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.17.036

R741.5

A

1002-266X(2017)17-0102-04

2016-12-06)