胡黃連苷II 的藥用價(jià)值研究進(jìn)展

繆皚馳

(上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬上海市中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院神經(jīng)外科，上海)

0 引言

胡黃連(picrorhizae)是雙子葉植物綱、合瓣花亞綱、管狀花目、玄參科多年生草本植物，原生于海拔3600～4400 米的高寒地區(qū)的巖石上及石堆中，或淺土層的向陽(yáng)處。主產(chǎn)于印度，在我國(guó)分布于四川、云南、西藏、喜馬拉雅山區(qū)域，原先一直依賴進(jìn)口[1]。60 年代，科學(xué)工作者才在我國(guó)西藏云南等地發(fā)現(xiàn)與印度胡黃連的同屬多年生宿根草本植物并將其命名為西藏胡黃連，因其在生藥形態(tài)、組織、苦味度及化學(xué)成分等方面與印度胡黃連非常相似而用作印度胡黃連的代用品[23]。目前經(jīng)人工馴化引種發(fā)現(xiàn)胡黃連可在海拔范圍為2800～3000m 內(nèi)生長(zhǎng)，在此范圍內(nèi)后胡黃連藥用部位根莖產(chǎn)量比野生胡黃連大幅提高[4]。中藥材胡黃連是指胡黃連的根莖，在地上部分枯萎時(shí)采挖，洗凈，曬干入藥。研究者們從胡黃連的根莖中分離得到了環(huán)烯醚萜類、葫蘆素糖苷類、苯乙醇糖苷、酚苷類等化合物[5]。環(huán)烯醚萜是胡黃連屬植物中一類主要的化學(xué)成分，有較廣泛的生物活性[6]，環(huán)烯醚萜苷中的胡黃連苷I 和II 是胡黃連藥材飲片的主要成分，也是含量測(cè)定指標(biāo)[7]。西藏胡黃連性寒味苦，歸肝、腎、大腸經(jīng)；具有清濕熱、除骨蒸、消疳熱之功效。臨床上治療乙型肝炎以及各類肝損傷并取得了顯著的療效[8]。目前胡黃連藥理藥效的研究，主要針對(duì)胡黃連提取物和單一化合物，而藥理研究也在細(xì)胞、組織、動(dòng)物等不同水平上，其中以胡黃連苷II研究較多。

1 藥物動(dòng)力學(xué)

目前胡黃連苷II 仍為實(shí)驗(yàn)性藥物，主要的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為大鼠，所以藥物動(dòng)力學(xué)研究主要針對(duì)大鼠。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)大鼠單劑量靜注給予胡黃連苷II 2.5、5.0、10.0mg/kg 后，大鼠體內(nèi)藥物濃度快速降低，平均消除半衰期僅為19.6min。靜脈注射給藥后，胡黃連苷II 廣泛分布于各組織，其中腎和肝組織中濃度最高，并且通過(guò)尿液和膽汁排泄，在尿液中的平均累積排泄百分率為11.79%；膽汁中平均累積排泄百分率為7.80%；但糞便中未檢測(cè)出藥物成分。胡黃連苷II 平均血漿蛋白結(jié)合率為30.0%[9]，血漿濃度-時(shí)間曲線符合雙室開(kāi)放模型，并表現(xiàn)出線性的藥代動(dòng)力學(xué)特征[10]。大鼠腸道實(shí)驗(yàn)各部位對(duì)提取物胡黃連苷II 原形吸收無(wú)明顯差異且吸收較少，也有研究發(fā)現(xiàn)大鼠口服胡黃連苷II 通過(guò)包括脫糖、水解、葡萄糖醛酸化和去甲基化等代謝途徑形成其他代謝產(chǎn)物吸收[11]。

2 藥理作用

2.1 肝臟功能保護(hù)

胡黃連在各種肝損傷治療中取得顯著的療效。Li 等在小鼠萘異硫氰酸酯(ANIT)誘導(dǎo)的膽汁淤積模型中發(fā)現(xiàn)，胡黃連苷II通過(guò)激活法尼酯受體(farnesoid x receptor，F(xiàn)XR)通路使膽鹽輸出泵(Bsep)表達(dá)增加，同時(shí)增加了鈉離子-?；悄懰峁厕D(zhuǎn)運(yùn)蛋白(Ntcp)、膽鹽磺基轉(zhuǎn)移酶2a1 (Sult2a1)和尿苷二磷酸葡萄糖苷酰轉(zhuǎn)移酶1a1 (Ugt1a1)，而降低膽汁酸合成酶如膽固醇7α-羥化酶(Cyp7a1)和氧化甾醇 12α-羥化酶(Cyp8b1)，調(diào)節(jié)了膽汁酸穩(wěn)態(tài)，在預(yù)防和治療膽汁淤積性肝病起到積極作用[12]。有實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在胡黃連苷II 預(yù)處理后的HepG2 細(xì)胞，可降低其脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白5、甾醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白1 和硬脂酰CoA 去飽和酶的表達(dá)，以及降低叉頭盒蛋白O1 和磷酸烯醇丙酮酸羧激酶的表達(dá)，減少脂肪吸收和生成，有效地阻礙了FFAs(油酸：棕櫚酸/2：1) 誘轉(zhuǎn)染HepG2細(xì)胞形成肝脂肪變性的過(guò)程[13]。胡黃連苷II 還能夠抑制脂多糖/D-氨基半乳糖苷誘導(dǎo)的膿毒癥小鼠肝損傷的炎癥反應(yīng)，減輕肝細(xì)胞的凋亡降低膿毒癥小鼠肝損傷的死亡率[14]。實(shí)驗(yàn)表明胡黃連苷II 在保肝利膽，養(yǎng)肝護(hù)肝具有明顯的效果。

2.2 神經(jīng)系統(tǒng)保護(hù)作用

2.2.1 腦缺血損傷

近年來(lái)胡黃連苷II 的神經(jīng)保護(hù)功能研究越來(lái)越多，尤其在腦缺血及腦缺血再灌注方面。WANG 等通過(guò)線栓大腦中動(dòng)脈(MCAO)大鼠模型腦缺血2 小時(shí)腹腔注射胡黃連苷II 在不同時(shí)間組間，比較梗塞面積、細(xì)胞凋亡，磷酸化的細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2(p-ERK1/2) 轉(zhuǎn)化和環(huán)氧化酶(COX2)等指標(biāo)，得出黃連苷II 能通過(guò)抑制MEK-ERK1/2 信號(hào)通路在大鼠MCAO 后下調(diào)COX2 表達(dá)，抑制神經(jīng)元凋亡和炎癥反應(yīng)來(lái)減輕腦缺血損傷的結(jié)論[15]。也有研究應(yīng)用雙側(cè)頸總動(dòng)脈結(jié)扎法建立大鼠前腦缺血模型，經(jīng)腹腔注射胡黃連苷II 進(jìn)行干預(yù)，治療可以降低血清中脂質(zhì)過(guò)氧化物丙二醛(MDA)、一氧化氮(NO)和過(guò)氧化氫(H2O2)的含量，提高超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSHPx)和過(guò)氧化氫酶(CAT)的活性，從而減輕應(yīng)激氧化反應(yīng)，對(duì)腦缺血起保護(hù)作用[16]。

2.2.2 腦缺血再灌注損傷

腦梗后溶栓復(fù)流后會(huì)產(chǎn)生腦組織的缺血再灌注(ischemiareperfusion，I/R)損傷，往往需要抗氧化神經(jīng)保護(hù)藥物。實(shí)驗(yàn)證明大鼠半腦經(jīng)2 小時(shí)缺血再灌注22 小時(shí)后會(huì)出現(xiàn)神經(jīng)功能缺損和腦梗死，Caspase-3 和聚腺苷酸二磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(PARP)在皮質(zhì)、紋狀體和海馬區(qū)表達(dá)增多，凋亡細(xì)胞增多，而靜脈胡黃連苷II 治療后I/R 腦組織Caspase-3 和PARP 表達(dá)和凋亡細(xì)胞減少，提高腦I/R 損傷大鼠的神經(jīng)功能[17]。Zhai 等[18]發(fā)現(xiàn)腹腔注射胡黃連苷II在大鼠腦I/R 中可通過(guò)下調(diào)Rac-1 和Nox2 的表達(dá)，降低ROS 含量來(lái)保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)，通過(guò)降低ROCK、MLCK 和MMP-2 的表達(dá)來(lái)保護(hù)血腦屏障，而血腦屏障緊密連接相關(guān)蛋白claudin—5 表達(dá)相應(yīng)升高，同時(shí)下調(diào)了腦缺血再灌注損傷大鼠TLR4 和NF-κB 的表達(dá)，抑制炎癥反應(yīng)誘導(dǎo)的凋亡[19]。Zhang 等[20]研究發(fā)現(xiàn)胡黃連苷II 能清除腦I/R 模型大鼠腦內(nèi)活性氧含量，保護(hù)線粒體結(jié)構(gòu)，下調(diào)CytC 和Caspase-3 的表達(dá)，從而降低腦梗死體積和凋亡細(xì)胞。還有實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)胡黃連苷II 對(duì)大鼠大腦I/R 后下調(diào)電壓依賴性陰離子通道1 (VDAC1)的表達(dá)，降低線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔(mPTP)通透性，減少內(nèi)切酶G(EndoG)釋放進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，起到神經(jīng)保護(hù)作用[21]。所以以上諸多實(shí)驗(yàn)表明胡黃連苷II 再腦缺血再灌注損傷中有著明顯的神經(jīng)保護(hù)作用。

2.2.3 其他類型神經(jīng)組織損傷

除了腦缺血性損傷外，胡黃連苷II 對(duì)神經(jīng)細(xì)胞損傷的保護(hù)作用還有其他發(fā)現(xiàn)。體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)胡黃連苷II 和神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF)對(duì)過(guò)氧化氫(H2O2)誘導(dǎo)的PC12(鼠嗜鉻細(xì)胞瘤)細(xì)胞氧化應(yīng)激的具有協(xié)同保護(hù)作用，經(jīng)藥物處理后的細(xì)胞內(nèi)活性氧(ROS)水平、形態(tài)學(xué)觀察及乳酸脫氫酶(LDH)滲漏試驗(yàn)檢測(cè)的細(xì)胞損傷均有改善[22]。神經(jīng)性疼痛大鼠由于NF-kappaB 通路激發(fā)脊髓星形膠質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的神經(jīng)炎癥，胡黃連苷Ⅱ可以抑制該通路的而起到鎮(zhèn)痛作用[23]。胡黃連苷Ⅱ顯著改善了氯化鋁誘導(dǎo)的學(xué)習(xí)和記憶功能障礙，減輕了氯化鋁誘導(dǎo)的組織學(xué)改變，這與實(shí)驗(yàn)小鼠大腦超氧化物歧化酶(SOD)活性顯著增加有關(guān)[24]。在外傷性、缺血性和感染性損傷中，觀察到胡黃連苷II 注射后死亡率、凋亡相關(guān)蛋白Caspase-3 和急性炎性細(xì)胞因子(IL-1β、IL-6 和TNF-α)的表達(dá)均顯著降低，TLR4 和NF-κB 明顯下調(diào)[25]。

2.3 心肌保護(hù)作用

胡黃連苷II 的抗炎、抗氧化、抗凋亡作用在心肌保護(hù)上也起著一定的作用。實(shí)驗(yàn)表明胡黃連苷II 預(yù)處理明顯減弱了缺氧/復(fù)氧(Hypoxia/Reoxygenation，H/R)誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞損傷，細(xì)胞活力增加， LDH 釋放減少，還可以通過(guò)激活PI3K/Akt 和CREB 通路，調(diào)節(jié)Bcl-2 和Bax 的表達(dá)，從而抑制缺氧/復(fù)氧誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞凋亡[25]。胡黃連苷II 預(yù)處理H/R 損傷后，心肌細(xì)胞內(nèi)GSH 含量顯著降低，SOD、GSH- px 活性顯著增強(qiáng)，MDA、GSSG 含量顯著降低，同時(shí)抑制了心肌細(xì)胞中ROS 的產(chǎn)生和鈣的積累，增強(qiáng)抗氧化防御活性，保護(hù)心肌細(xì)胞免受H/R 引起的氧化應(yīng)激損傷[27]。離體大鼠心臟I/R 后治療劑量胡黃連苷II 大大改善了缺血后心肌功能，減少心肌梗塞面積，抑制細(xì)胞凋亡，上調(diào)Bcl-2，表達(dá)下調(diào)Bax，且呈劑量依賴[28]。胡黃連苷II 預(yù)處理SD 大鼠冠狀動(dòng)脈I/R 模型，左側(cè)冠狀動(dòng)脈閉塞前1 小時(shí)，再灌注3 小時(shí)，可顯著減輕I/ R 誘導(dǎo)的心肌損傷，同時(shí)降低炎癥因子的產(chǎn)生，作用機(jī)制至少部分與通過(guò)抑制HMGB1-RAGE/TLR-2/TLR-4-NF-κB 信號(hào)通路抑制炎癥反應(yīng)有關(guān)[29]。 由此可見(jiàn)胡黃連苷II 在心肌損傷中也能夠起到保護(hù)作用。

2.4 抗炎抗喘呼吸系統(tǒng)保護(hù)

呼吸系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)炎癥和免疫反應(yīng)，胡黃連苷II 的藥理作用有用武之地。在小鼠急性肺損傷模型以及體外脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的A549 細(xì)胞炎癥反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，胡黃連苷II 治療后可顯著降低了細(xì)胞和小鼠中TNF -α、IL-1β 和IL-6 的濃度，小鼠肺組織病理改變減輕，起到了良好的抗炎作用[30]。 Noh 等發(fā)現(xiàn)在小鼠氣管內(nèi)的噴灑胡黃連苷II 增加了肺組織中白細(xì)胞抑制因子的磷酸化，從而可抑制脂多糖灌注肺支氣管炎癥模型內(nèi)中性粒細(xì)胞炎癥和肺促炎細(xì)胞因子基因的表達(dá)，胡黃連苷Ⅱ抗炎活性與TGF-β 信號(hào)相關(guān)[31]。通過(guò)慢阻肺COPD 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)胡黃連苷Ⅱ通過(guò)抑制絲裂原活化蛋白激酶(MAPK) p38、ERK1/2 和NF-κB 通路的介導(dǎo)，負(fù)性調(diào)節(jié)SAA-IL-33 軸，改善類固醇耐藥性肺部炎癥[32]。胡黃連苷II 通過(guò)下調(diào)塵螨提取物(HMD)誘導(dǎo)的過(guò)敏性哮喘小鼠模型中的轉(zhuǎn)錄因子GATA3 和Th2 相關(guān)細(xì)胞因子來(lái)減輕氣道炎癥[32]。在HMD 誘導(dǎo)的小鼠哮喘模型中，胡黃連苷II 顯著降低了支氣管肺泡灌洗液中的炎癥細(xì)胞計(jì)數(shù)、血清中總免疫球蛋白(Ig)E、HMD 特異性IgE 和IgG1 水平、氣道炎癥和肺組織中的粘液高分泌；藥物還可下調(diào)BALF 中與Th2 相關(guān)的細(xì)胞因子(包括IL-4、IL-5、IL-13)和哮喘相關(guān)介質(zhì)的水平，而上調(diào)BALF 中與Th1 相關(guān)的細(xì)胞因子IFN-γ 的水平[34]。所以在肺支氣管中表現(xiàn)出了良性的免疫調(diào)節(jié)功能，改善炎性反應(yīng)。

2.5 腎臟缺血再灌注損傷的保護(hù)作用

在腎移植中，腎缺血再灌注損傷經(jīng)常發(fā)生，是導(dǎo)致腎纖維化的主要因素之一，產(chǎn)生不良后果。胡黃連苷II 在在大鼠腎缺血再灌注損傷模型中減輕腎纖維化的作用[35]。胡黃連苷II 能抑制大鼠腎臟I/R 損傷誘導(dǎo)的腫瘤壞死因子(TNF)-α、白細(xì)胞介素(IL)-1β和細(xì)胞間粘附分子(ICAM)-1 表達(dá)的增加，以及明顯下調(diào)TLR4 和NF-κB 表達(dá)水平，保護(hù)腎臟組織免受I/R 誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)的影響[36]。類似實(shí)驗(yàn)表明，胡黃連苷II 顯著降低了大鼠I/R損傷腎臟內(nèi)cleaved caspase-3 的表達(dá)，抑制Bax 和PARP-1 表達(dá)水平上調(diào)，而B(niǎo)cl-2 表達(dá)水平下調(diào)，從而通過(guò)抗凋亡機(jī)制抑制這些由腎臟I/R 損傷引起的變化，明顯改善腎功能[37]。

2.6 對(duì)其組織他缺血再灌注損傷保護(hù)研究

缺血再灌注損傷不僅限于腦心腎，其他臟器的I/R 也為胡黃連苷II 提供實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景。低位腹主動(dòng)脈鉗夾制作大鼠后肢動(dòng)脈缺血再灌注(I/R)模型，所測(cè)紅細(xì)胞變形能力下降，血清的MDA 水平和NO 活性也高于對(duì)照組，在后肢I(xiàn)/R 之前的胡黃連苷II 治療阻止了這些變化[38]。在后肢I(xiàn)/R 模型大鼠骨骼肌組織，測(cè)定總氧化狀態(tài)(TOS)和總抗氧化狀態(tài)(TAS)及細(xì)胞凋亡高于對(duì)照組，胡黃連苷II 治療有明顯逆轉(zhuǎn)作用[39]。SD 大鼠睪丸扭轉(zhuǎn)I/R 模型，胡黃連苷II 可降低其細(xì)胞凋亡水平，逆轉(zhuǎn)I/R 中HO-1、MPO、NOX、XO 和MDA 含量升高，提高SOD 活性，由此認(rèn)為胡黃連苷II 主要通過(guò)降低NO 的合成來(lái)抑制細(xì)胞凋亡和氧化應(yīng)激，從而減輕大鼠睪丸I/R 損傷[13]。

2.7 其他相關(guān)科學(xué)研究

伴隨著科學(xué)研究的發(fā)展，胡黃連苷II 的藥理功能不斷被開(kāi)發(fā)。胡黃連苷II 可減少NF-κB 依賴的自噬作用，改善急性胰腺炎模型大鼠的抗氧化和抗炎癥活性的發(fā)揮作用[40]。經(jīng)胡黃連苷II 處理后小鼠膿毒癥的死亡率減少了，同時(shí)肺損傷減輕，抑制NLRP3炎性小體和NF-κB 通路的激活，減輕膿毒癥患者的炎癥反應(yīng)，加強(qiáng)免疫功能，增強(qiáng)膿毒癥小鼠的細(xì)菌清除率[41]。體外實(shí)驗(yàn)用收集骨髓細(xì)胞(BMMs)培養(yǎng)早期胡黃連苷II 干預(yù)可以下調(diào)與破骨細(xì)胞生成活化相關(guān)關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子，從而起到抗再骨吸收的作用。胡黃連苷II 還能顯著抑制了人乳腺癌細(xì)胞模型MDA-MB-231 細(xì)胞和人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(HUVECs)基質(zhì)金屬蛋白酶9 (MMP-9)的體內(nèi)外活性，作為血管生成標(biāo)記物的分化簇31 (CD31)顯著下調(diào)，表明胡黃連苷Ⅱ具有抗血管生成活性，在其肺轉(zhuǎn)移模型中顯示了有效的抗轉(zhuǎn)移活性，結(jié)果表明胡黃連苷II 在體內(nèi)外均能有效抑制癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和血管生成的作用[42]。

3 結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)中藥胡黃連具有清熱，涼血，燥濕之功效，其提取單一化合藥物胡黃連苷Ⅱ作為主要有效部分，同樣具有良好的清熱解毒作用?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)通過(guò)動(dòng)物、組織，細(xì)胞，分子層面的實(shí)驗(yàn)研究，證實(shí)在缺血缺氧損傷病理情況下具有明顯的抗炎、抗氧化、抗凋亡作用，有效地保護(hù)了全身各個(gè)主要臟器功能，在其他涉及炎性損傷、免疫失衡、甚至腫瘤疾病中也能發(fā)揮一定的作用。希望通過(guò)進(jìn)一步的研究加強(qiáng)藥物轉(zhuǎn)化，發(fā)揮中藥有效提取化合物在中西醫(yī)結(jié)合整體治療中的積極效果。