蘆薈的安全性研究進展

何靖雯，仲輝，尚靖1,,3，夏靖友

（1.國家藥品監(jiān)督管理局化妝品研究與評價重點實驗室，北京100050；2.中國藥科大學中藥學院，江蘇 南京211198；3.中國藥科大學天然藥物活性組分與藥效國家重點實驗室，江蘇 南京 210009；4.九面通科技有限公司，海南 ?？?570100）

0 引言

近年來，本草保健產品在普通人群中的使用一直在迅速增長，而蘆薈在提供健康益處方面具有悠久的歷史，是世界上使用最廣泛且頻繁的本草之一。幾千年來，從蘆薈的果肉中提取的透明凝膠被用于治療傷口、皮膚感染、燒傷和許多其他皮膚疾病，外皮內層的黃色浸出液通常被用作口服瀉藥。20世紀30年代，外用蘆薈首次在美國流行起來，據(jù)報道，它在治療X射線燒傷方面取得了成功[1]。今天，蘆薈凝膠是成百上千種護膚液和防曬霜的成分[2]，聲稱它具有類似維生素A衍生物的抗衰老作用，從而推動了這種凝膠在化妝品中的使用。

雖然蘆薈一直被認為是一種安全的功能性食品材料，可以口服和局部使用，但在很多情況下并不像通常認為的那樣安全。由此引發(fā)急性腎炎、孕婦流產、出血性胃炎、皮膚過敏等毒性反應的報道日漸增多。蘆薈全葉提取物在大鼠身上顯示出明顯的致癌活性[3]，在體外和體內研究中報道的對人體的不良反應以及基因毒性和致癌性中，提出了蘆薈成分是否對人體有腫瘤促進作用的問題。1998年，國家癌癥研究機構提名蘆薈進入國家毒理學計劃（NTP）致癌性研究的候選名單[4]。國際癌癥研究機構（International Agency for Research on Cancer）將蘆薈精華素（Aloe vera whole leaf extract）列為可能致癌的人類物質（2B類）[5]。于是1998年，國際蘆薈協(xié)會（IASC）維持了一項認證計劃，國際蘆薈科學理事會標準建議最大允許量口服食用的蘆薈原料中蘆薈素含量少于10 ppm（百萬分之一）；對于非醫(yī)療用途，建議限制為50 ppm或更低[6]。2002年，美國食品和藥物管理局（FDA）發(fā)布了一項最終規(guī)定，蘆薈作為非處方瀉藥不再被普遍認為是安全有效的。廣泛的人類接觸及其潛在的有毒和致癌活性引起了安全方面的關注。

化學分析表明，蘆薈中浸出液部位主要含有蒽醌類化合物，攝入過多會引起腹瀉、低鉀血癥、大腸桿菌假單胞菌病、腎功能衰竭以及光毒性和過敏反應。然而，蘆薈在如此廣泛的應用下，出現(xiàn)了許多毒性作用及不良反應，而關于蘆薈毒理作用的研究較少，本文對目前蘆薈毒理學評價的研究進展及出現(xiàn)的一系列不良反應進行總結及探討。

1 蘆薈毒性作用研究

1.1 蘆薈毒性效應

蘆薈浸出液中含有多種生物活性化合物，尤其是蒽醌類化合物。進行了多種體外和體內試驗以評估浸出液中所含化學成分的毒性作用，尤其是蘆薈大黃素、蘆薈苷、大黃素等。Logarto Parra和他的同事們對蘆薈提取物進行了體外和體內的毒性研究，發(fā)現(xiàn)經(jīng)口給藥蘆薈葉提取物24h后，鹵水蝦的半數(shù)致死濃度（LC50）為3.59μg/mL，對白化小鼠的致死量（LC50）為120.65 mg/kg[7]。另一項急性毒性研究顯示，用50%乙醇提取蘆薈粉，并以400-500 mg/kg的初始劑量腹腔注射給成年小鼠，其最大耐受量為100 mg/kg體重，LC50為250 mg/kg[8]。此外，蘆薈全葉還引起HeLa和HepG2細胞存活率的劑量依賴性下降，半數(shù)最大細胞抑制濃度（IC50）分別為413.9和439.0 mg/mL[9]。在4小時的給藥處理后，當濃度達到1000 mg/mL時，它還引起HeLa細胞凋亡的劑量依賴性增加[8]。

在一項慢性毒性研究中，88只大鼠以2、4和8g/kg的蘆薈全葉粉（飼料中的蘆薈含量分別為2.5%、5%和10%）喂養(yǎng)90天[10]。所有劑量的蘆薈都增加了大鼠的排便，高劑量組的大鼠也表現(xiàn)出厭食和體重的降低。給藥8g/kg的雄性大鼠比所有劑量的雌性大鼠的相對腎臟重量均顯著增加。各給藥組大鼠腎小管、腸系膜淋巴結和結腸粘膜固有層色素沉著的發(fā)生率明顯增加，且腸系膜淋巴結增生較為明顯。每天口服蘆薈提取物100 mg/kg，相當于藥理活性劑量的五分之一，持續(xù)3個月后觀察到生殖毒性，與對照組相比，表現(xiàn)為顯著的精子損傷、血液學改變、炎癥和死亡率的增加[11]。

為了確定蘆薈浸出液的存在是否會改變全葉提取物的理化性質，對脫色的蘆薈全葉進行了毒性研究。脫色提取物是通過活性碳吸附全葉提取物（1%，w/w）來去除植物的浸出液部分，主要是蒽醌類化合物，這些成分使蘆薈具有通便作用?；瘜W分析表明，蘆薈浸出液的主要蒽醌為蘆薈苷，在未過濾和過濾提取物中的濃度相差100倍（全提取物為 8 mg/g，脫色提取物為 0.08 mg/g）[12]。高效液相色譜（HPLC）分析顯示兩種提取物之間存在很大差異，表明活性炭過濾去除了提取物中蒽醌類成分[13]。采用7周齡F344/N雄性大鼠4只，雌性F344/N大鼠4只，B6C3F1小鼠雌雄各4只，分別給予0.5%-3%蘆薈全葉提取物和脫色提取物溶液，0.5%-3%蘆薈全葉提取物和脫色提取物的蘋果酸含量分別為970-5820μg/g和1240-7440μg/g，蘆薈苷含量分別為 70-422μg/g和0.8-4.5μg/g[14]。給藥處理14天后，1.5%和3%的脫色提取物可顯著降低雌性大鼠的血尿素氮水平，而3%的全葉提取物大鼠的體重、耗水量、胃腸道通過時間以及肝、心、脾、胸腺和腎的重量均明顯低于對照組。雄性和雌性大鼠的白細胞和紅細胞數(shù)目以及紅細胞壓積均顯著升高。相反，只觀察到服用2.0%未脫色全葉提取物的雌性小鼠的耗水量顯著增加[14]。

與本研究相比，給予F344/DU大鼠濃度2%的脫色蘆薈全葉（總蒽醌＜1ppm）[15]，在慢性暴露13周后沒有嚴重的毒性作用發(fā)現(xiàn)[14]。一項類似的研究也顯示，F(xiàn)344大鼠口服市售蘆薈脫色提取物飲料13周后，對行為學、糞便、體重、飼料消耗、器官重量和腸道粘膜形態(tài)進行評估，發(fā)現(xiàn)并沒有毒性作用[16]。這些結果表明，蒽醌可能是蘆薈引起不良反應的主要貢獻者。

1.2 蘆薈中蒽醌的毒性作用機制

目前認為蘆薈中主要的蒽醌類成分是蘆薈苷和蘆薈大黃素。蘆薈苷在體外高溫堿性條件下可轉化為蘆薈大黃素（Aloe-emodin，AE），已有報道蘆薈苷可在腸道細菌作用下水解成蘆薈大黃素。蘆薈大黃素是一種蒽醌衍生物單體，存在于蘆薈表皮中，是蘆薈的重要成分之一。越來越多的研究報道了蘆薈大黃素的不良反應，包括蘆薈大黃素可引起肝毒性和腎毒性，特別是在高劑量和長期使用時。然而，蘆薈大黃素是否是其主要的毒性成分尚未得到系統(tǒng)的研究。蘆薈大黃素的臨床毒性尚不清楚，這些發(fā)現(xiàn)強調了對人類暴露于蘆薈大黃素的風險評估的必要性。

蘆薈大黃素的細胞毒性已被廣泛研究。蘆薈大黃素能夠通過多種機制誘導人膀胱癌T24細胞的凋亡[17]和人早幼粒白血病HL-60細胞的G2/M期阻滯[18]。在蘆薈大黃素和大黃素誘導人肺鱗癌細胞（CH27）和人肺癌細胞（H460）凋亡過程中，胞漿細胞色素c、半胱氨酸、天冬氨酸蛋白酶-3（caspase-3）活性和蛋白激酶c（PKC）同工酶發(fā)生變化。另一項研究表明，蘆薈大黃素能顯著抑制成人角質形成細胞的增殖并誘導其凋亡[19]。蘆薈大黃素的濃度遠低于商業(yè)產品的行業(yè)標準時，可以觀察到抑制角質形成細胞增殖的作用。

蘆薈中的蘆薈大黃素是一種蒽醌衍生物的單體，是蘆薈的重要有效成分。有學者將蘆薈葉肉以500 mg/kg 的劑量喂食小鼠，未發(fā)現(xiàn)任何急性毒性反應，但以高劑量的蘆薈飲食進行90d的長期研究時發(fā)現(xiàn)，除了使小鼠中樞神經(jīng)系統(tǒng)活動減弱外，還能導致死亡率增加、紅細胞數(shù)降低、精子損失嚴重。若長期過量服用一些含有蘆薈等成分的藥物，其中過量的蒽醌化合物會破壞腸黏膜屏障，促進腫瘤壞死因子釋放，從而導致結腸黏膜上皮細胞凋亡，產生凋亡小體，凋亡后的細胞被單核巨噬細胞吞噬，在溶酶體的作用下，凋亡小體分解轉化為脂褐素，堆積于黏膜固有層，在結腸固有層形成棕色色素，結腸黏膜就會慢慢變成黑色，最終發(fā)展為典型的結腸黑變病。近10年來，已有大量報道表明蘆薈大黃素具有肝腎毒性。體內研究表明，蘆薈大黃素可能是蘆薈中引起肝和腎毒性的主要化學成分[20]。蘆薈大黃素抑制HepaRG和HL-7702細胞增殖，誘導細胞周期阻滯和凋亡，很可能是通過一種涉及Fas死亡途徑和線粒體途徑的機制導致ROS的產生，并證實蘆薈大黃素可抑制HepaRG和HL-7702細胞的增殖，誘導細胞周期阻滯和凋亡[21]。蘆薈大黃素處理能顯著抑制斑馬魚肝臟發(fā)育，降低肝型脂肪酸結合蛋白的表達。其肝毒性機制主要與激活NF-κB-p53炎癥-凋亡通路有關，而對IL-6和JAK3無明顯影響[22]。此外，蘆薈大黃素可在體內彗星試驗中對小鼠肝和腎的DNA造成原發(fā)損傷[23]。2012年，首次發(fā)現(xiàn)蘆薈大黃素通過內質網(wǎng)應激觸發(fā)的信號通路抑制HK-2細胞增殖并誘導其凋亡[24]。因此，蘆薈使用的劑量上限是研究人員需要特別關注的問題，只有控制好藥物的安全劑量才能在治療疾病時避免副作用的發(fā)生。

2 蘆薈的臨床不良反應

外用和口服蘆薈會導致皮膚過敏、蕁麻疹、抽筋和腹瀉，使那些對百合科（例如洋蔥和郁金香）等其他植物過敏的人產生過敏反應。關于蘆薈產品對人體的毒性或過敏性，有幾個病例報道，但沒有公開發(fā)表的對照毒理學研究。蘆薈的通便作用早已被認識，并已被經(jīng)驗地用于緩解便秘。最早記錄蘆薈治療用途的醫(yī)學作家是公元一世紀的希臘內科醫(yī)生Dioscorides[25]，隨后，蘆薈浸出液在許多國家的草藥瀉藥制劑中被廣泛使用。因此，在臨床研究中已經(jīng)報道了大量因攝入浸出液而引起的不良反應。長期使用出現(xiàn)腹瀉、腹痛、嘔吐、低鉀血癥、結腸假性黑色素沉著癥，長期使用蒽醌類瀉藥導致患結腸癌的風險增加[26]。

2.1 皮膚不良反應

目前，已有報道長期外用蘆薈出現(xiàn)蕁麻疹[27]、接觸性皮炎[28-30]、和廣泛皮炎等過敏性反應[31]。然而，一項對702名患者進行的斑貼試驗研究顯示，濃縮的蘆薈凝膠涂抹在皮膚上時，沒有不良反應[32]。從葉子中心制成的蘆薈制劑主要含有碳水化合物，這些產品不太可能導致過敏。一項隨機試驗報告顯示，在復雜的婦科手術后，外用蘆薈凝膠可延遲傷口愈合[33]。因此，外用蘆薈可能不利于促進術后切口愈合。在一個病例報告中，一名65歲的婦女在激光術后2周將蘆薈葉汁涂抹在她的皮膚上，產生了刺痛、硬結和紅斑。給病人開了氫化可的松和苯海拉明軟膏，皮炎隨著時間的推移消退[34]。還有一個蘆薈誘導過敏性紫癜的病例報告[35]。

2.2 胃腸道不良反應

口服蘆薈后出現(xiàn)偶爾的腹部抽筋和腹瀉，連續(xù)使用蘆薈等瀉藥超過7天可能會加重便秘或產生依賴性。長期使用或濫用含有蒽醌類的瀉藥超過1年會增加患結直腸癌的風險，風險是非蒽醌類濫用者的3倍。存在1例口服蘆薈的57歲婦女急性肝炎的病例報告。一位74歲的女性在長期服用蒽醌瀉藥數(shù)十年后，出現(xiàn)了令人印象深刻的全結腸深黑色色素沉著。出現(xiàn)了各種各樣的腺瘤，這些腺瘤被歸類為癌前病變，但并沒有發(fā)現(xiàn)結直腸癌[36]。一名18歲的高加索女孩，在14個月至5-6歲期間接受含有5mL丹參酮的混合瀉藥治療以改善便秘，最終表現(xiàn)為小腸平滑肌肉瘤廣泛的分部[37]。雖然有1例病例并不能證明丹參酮與患腸癌的風險有關，但作者得出結論，兒童早期應避免長期口服丹參酮。此外，建議孕婦不要服用蘆薈浸出液，因為它的宣泄特性可能會刺激子宮收縮，從而增加早產或流產的風險。此外，哺乳母親不應該服用瀉藥，因為蒽醌可能會導致嬰兒出現(xiàn)腹瀉。

2.3 肝臟不良反應

肝毒性被認為是草本植物膳食補充劑引起的最常見的不良反應之一[38]。第1例因攝入蘆薈提取物而引起的急性肝炎于2005年在德國被報道[39]。之后，土耳其[40]、美國[41]、阿根廷[42]、和韓國都報告了蘆薈中毒性肝炎的病例[43]。共有6名女性和2名男性在服用蘆薈制劑3-260周后因急性肝炎入院治療[44]。所有8名患者在停藥后病情都有所改善。這些病例強調了將植物非處方藥視為肝毒性的致病因素的重要性。

2.4 腎臟不良反應

根據(jù)口服蘆薈浸出液的通便特性，長時間使用可能會導致鉀的耗竭，雖然這方面的文獻很少，但也有一些關于低鉀的事件報道。有1例27歲女性因長期服用瀉藥（雙可定、番瀉苷和蘆薈提取物）而患上酸性尿酸銨結石的報道。一名47歲的男子在攝入蘆薈角（一種先前描述的腎毒素）后出現(xiàn)急性少尿性腎功能衰竭和肝功能障礙。一名來自巴基斯坦的52歲男性患者在服用了從四到五片蘆薈葉提取的果汁10天后，出現(xiàn)嚴重的關節(jié)痛、明顯的紫癜和腹痛。喝了果汁24小時后，這名男子開始出現(xiàn)腿部皮疹和輕微的腳踝關節(jié)痛。在接下來的幾天里，他的癥狀惡化了，并出現(xiàn)了彌漫性絞痛和腹痛。腎活檢顯示出了明顯的節(jié)段性壞死和新月體形成。腎功能障礙和腎炎被認為是大劑量使用蘆薈所導致的結果[45]。

2.5 心血管不良反應

理論上，根據(jù)坊間關于鉀耗竭的報道以及蘆薈的通便特性，長期使用口服蘆薈浸出液可能會增加心律失常的風險。有1例病例的報告稱，接受麻醉劑七氟醚和口服蘆薈的外科患者出血過多。一位35歲的婦女在腿部疼痛手術前口服蘆薈片劑兩周后出現(xiàn)大量術中出血癥狀。蘆薈中含有的化合物可以減少前列腺素的合成，從而抑制血小板的二次聚集。而七氟醚是一種全身麻醉劑，通過抑制環(huán)氧合酶活性來抑制血栓素的形成。由于七氟醚和蘆薈都有抗血小板作用，出血可能是由于蘆薈和七氟醚之間的草藥相互作用造成的。

3 結語

蘆薈植物含有多種具有潛在有益和毒理活性的成分。蘆薈在食品中用作調味品似乎是安全的，化妝品成分審查專家小組評估結果中[46]，內部凝膠衍生的多糖材料無細胞毒性。但是，由于蒽醌具有細胞毒性，致突變性和致癌性[47]，因此監(jiān)測蘆薈全葉提取物和浸出液中這些酚類化合物的含量至關重要。但由于蘆薈中成分的復雜性，對蘆薈成分的研究并不深入，對于其中產生毒性作用的化學成分并不十分清晰，除目前研究較多的蒽醌類物質外，其他化學成分是否在發(fā)揮毒性作用中占有一定的比重不得而知，這在為來的研究中需要進一步的分析及探討。