蝙蝠葛堿的藥理作用研究進(jìn)展

張冉冉，張 菊

（河北經(jīng)貿(mào)大學(xué) 生物科學(xué)與工程學(xué)院，河北 石家莊 050061）

蝙蝠葛堿（DAU）是由防己科木質(zhì)纏繞藤本植物北豆根 （Menispermum dauricum DC.，又稱蝙蝠葛）的藤莖中經(jīng)過提取分離而得的多種生物堿之一，在化學(xué)結(jié)構(gòu)上被歸類為尾-尾單氧橋連接的雙芐基四氫異喹啉類生物堿。早期對(duì)于 DAU治療抗心律失常的可能作用機(jī)制和效果研究較熱門[1]，隨著中醫(yī)藥現(xiàn)代化發(fā)展，學(xué)者們對(duì) DAU 的認(rèn)識(shí)和研究也越來越廣泛。研究發(fā)現(xiàn) DAU 還有抗腫瘤、抗腦缺血等藥理效用。本文主要是總結(jié)DAU 的藥理作用，旨為 DAU 的科學(xué)利用及在臨床治療上的深入研究提供可靠的依據(jù)。

1 DAU 的抗心律失常作用

心律失常典型臨床表現(xiàn)為冠心病，主要是由于竇房結(jié)異常興奮或是在竇房結(jié)以外產(chǎn)生興奮，興奮的傳導(dǎo)減慢、受阻或經(jīng)異常通道傳導(dǎo)導(dǎo)致的，臨床癥狀一般表現(xiàn)為胸悶、乏力，嚴(yán)重者會(huì)由于心臟排血量或心肌氧合的減少而發(fā)生生命危險(xiǎn)[2]。DAU 是醫(yī)治心律失常較理想的藥物，歸于 Ic 類。作用機(jī)制是其對(duì)心臟中Na＋、K+、Ca2+等離子通道有一定的抑制效用，從而延伸竇房的傳輸時(shí)間和復(fù)極或去極化動(dòng)作電位持續(xù)時(shí)長(zhǎng)，減慢心室內(nèi)傳導(dǎo)和動(dòng)作電位最大上搏速度，以此降低心律，最終達(dá)到抗心律失常的效果。有研究表明，左冠狀動(dòng)脈前降支（LAD）結(jié)扎后釋放的心肌酶可被DAU 抑制，缺血部位冠狀靜脈血 K＋指標(biāo)升高，推測(cè)可能因 Na＋泵的活動(dòng)能力增強(qiáng)，而使 K＋對(duì)細(xì)胞膜電位的影響降低，以此DAU 發(fā)揮對(duì)心律失常的改善作用[3]。

2 DAU 的抗腫瘤作用

2.1 DAU 對(duì)腫瘤細(xì)胞的增殖及凋亡作用

細(xì)胞增殖及凋亡異常是誘發(fā)腫瘤的核心原因[4]。研究表明，DAU 對(duì)抑制腫瘤細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)其凋亡有明顯作用，且這種作用與其調(diào)控相關(guān)基因的表達(dá)有關(guān)。DAU 通過降低凋亡抑制蛋白 Bcl-2 的表達(dá)，抑制胰腺癌 SW1900 細(xì)胞[5]、宮頸癌 HeLa細(xì)胞[6]、肝癌 Huh7 細(xì)胞[7]、食管癌 Eca-109 細(xì)胞[8]的增殖，有效誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，達(dá)到抑制腫瘤發(fā)展的目的。Tang 等[9]研究表明，DAU 能阻斷 PI-3K/Akt/mTOR 信號(hào)通路激活，抑制缺氧誘導(dǎo)因子 1α（HIF-1α）蛋白合成，有效阻止 HIF-1α 蛋白的堆集和血管通透因子（VPF）的表達(dá)，進(jìn)而抑制人乳腺癌血管生成。另外，DAU 抗腎細(xì)胞癌也是通過抑制 PI-3K/Akt 信號(hào)通路阻止腎癌細(xì)胞增殖，促進(jìn)腎癌細(xì)胞凋亡[10]；DAU 還可抑制 NF-kappaB基因的活性和其下游基因的表達(dá)特征，從而發(fā)揮抑制結(jié)腸癌細(xì)胞的增殖、入侵和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的效果[11]；Deng 等[12]發(fā)現(xiàn)，在體內(nèi)異種移植瘤模型中，DAU 可下調(diào) Src/STAT3 通路的激活，抑制黑色素瘤細(xì)胞（A375和A2058）的增殖，促進(jìn)細(xì)胞死亡。

2.2 DAU 對(duì)逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞多藥耐藥性作用

多藥耐藥（MDR）是腫瘤化療失敗的關(guān)鍵因素之一。腫瘤 MDR 是腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性降低并發(fā)生抵制產(chǎn)生的，與 MDR 相關(guān)的藥物轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白主要是 P-糖蛋白，可將各類抗腫瘤藥物由胞內(nèi)釋放至胞外，發(fā)生腫瘤細(xì)胞MDR[13]。研究發(fā)現(xiàn)，DAU 能逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞的 MDR 現(xiàn)象。如DAU 在非細(xì)胞毒性劑量下能降低白血病細(xì)胞株K562 /ADM 對(duì)抗腫瘤藥物阿霉素和長(zhǎng)春新堿的半抑制率（IC50），但不影響細(xì)胞膜上的糖蛋白P-170[14]；可使獲得性耐藥的人乳腺癌細(xì)胞 MCF-7/Adr、 KBV200 和天然性耐藥的人肝癌細(xì)胞BEL-7402 對(duì)阿霉素和長(zhǎng)春新堿均有明顯增敏作用，且其作用與劑量呈正相關(guān)[15]；經(jīng) DAU 處理的人早幼粒白血病 HL60 耐藥細(xì)胞株對(duì)阿霉素的抗性降低，且在 HL60 細(xì)胞系中未發(fā)現(xiàn) P-170 的過度表達(dá)[16]；另外，DAU 與長(zhǎng)春新堿聯(lián)用可增強(qiáng)單用長(zhǎng)春新堿誘導(dǎo)人乳腺癌 MCF-7 多藥耐藥細(xì)胞的凋亡作用[17]。以上研究均表明，DAU 通過提升對(duì)阿霉素和長(zhǎng)春新堿的增敏作用，繼而逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞 MDR。

3 DAU 抗腦部缺血再灌注作用

腦缺血是指由多種因素引起的腦組織供血不充分，血液再灌注后產(chǎn)生腦組織損傷性癥狀，使神經(jīng)元受損，腦組織發(fā)生病變等。短暫性腦缺血被認(rèn)為是中風(fēng)病的征兆[18]，是一種常見的急性腦血管病。研究證實(shí)，DAU 對(duì)腦缺血造成的損傷有一定的神經(jīng)保護(hù)作用，可通過減小局灶性腦梗死的體積和降低腦組織中的含水量，進(jìn)而改善受損神經(jīng)，延緩腦缺血細(xì)胞死亡[19]。Yang等[20]研究表明， DAU 可通過改善 Bcl-2 蛋白和抑制 Bax 蛋白表達(dá)，提高 Bcl-2 蛋白與 Bax 蛋白比例，從而減少神經(jīng)元細(xì)胞凋亡，進(jìn)而保護(hù)因腦缺血再灌注造成損傷的腦組織。

4 DAU 抗心肌肥厚作用

心肌肥厚是一種在不利因素下心臟維持正常血液循環(huán)的順應(yīng)性自我防御機(jī)制，長(zhǎng)期自我防御會(huì)引起心肌慢性肥厚，并可能導(dǎo)致心力衰竭[21]。非編碼 RNA（ncRNA）失調(diào)是導(dǎo)致心肌肥厚的原因之一[22]。介導(dǎo)心肌細(xì)胞肥大的核心是Ca2＋，當(dāng)細(xì)胞受到刺激時(shí)，胞內(nèi)Ca2＋水平持續(xù)上升，導(dǎo)致鈣超載，從而誘發(fā)心肌肥厚[23]。目前有研究發(fā)現(xiàn)，DAU 可通過調(diào)節(jié)組織中 Ca2＋等的活力，發(fā)揮其對(duì)心肌肥厚的保護(hù)作用。夏柳等[24-25]已證實(shí)，DAU 可明顯使大鼠的心臟指數(shù)、血清中肌酸激酶和乳酸脫氫酶活性、組織中丙二醛（MDA）含量下降，使心肌抗纖維化和抗氧化能力、組織中超氧化物歧化酶（SOD）活性、肥厚心肌中Na+，K+-ATPas和Ca2+，Mg2+-ATPase活性提高，表明DAU 抗氧化損傷機(jī)制可能與其拮抗 Ca2＋內(nèi)流，降低細(xì)胞內(nèi)游離 Ca2＋濃度有關(guān)。以上指標(biāo)的變化均驗(yàn)證了DAU 在心肌肥厚疾病的發(fā)展中對(duì)肥厚心肌的保護(hù)作用。

5 DAU 抗阿爾茨海默病作用

阿爾茨海默病（AD）是一種漸進(jìn)性的、不可倒轉(zhuǎn)的、不能治愈的神經(jīng)變性疾病，是最普遍的癡呆類型。一般發(fā)病于老年前期及老年期，屬中樞神經(jīng)的退行類病變，表現(xiàn)為進(jìn)行性記憶能力衰退，行為、情緒失常，并逐漸失去語言、認(rèn)知能力，最終完全失去生活自理能力，因多種并發(fā)癥而導(dǎo)致死亡[26-27]。在細(xì)胞水平上分析，AD 的主要特點(diǎn)是細(xì)胞外斑塊聚集和細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)纖維互相纏結(jié)，其主要成分分別是折疊異常的 β-淀粉樣蛋白（Aβ）和過度磷酸化的微管相關(guān)蛋白 Tau 蛋白[28]。早期研究證實(shí)以上特點(diǎn)與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER）應(yīng)激反應(yīng)及海馬神經(jīng)的功能和結(jié)構(gòu)的損傷有關(guān)[29-30]。

近期研究發(fā)現(xiàn) DAU 對(duì)于 AD有明顯的延緩和保護(hù)作用。Liu 等[31]通過多分子途徑發(fā)現(xiàn)，DAU降低了突變淀粉樣蛋白（N2a/APP）細(xì)胞裂解液中Aβ1-42毒性片段的分泌水平，減少了 Aβ 積累，還通過 PP2A、p35/25 和 CDK5 通路在 N2a/APP 細(xì)胞中改善了 Tau 蛋白的過磷酸化，且在另一種 Tau 蛋白過磷酸化細(xì)胞系 HEK293/ Tau 細(xì)胞中，也改善了 Tau 蛋白過磷酸化的情況，表明 DAU 可減少 AD 樣病理狀況；Pu等[29]研究表明，DAU 通過激活展開的蛋白質(zhì)反應(yīng)的 ire-1/xbp-1和 perk/eIF2?通路，使翻譯功能降低，增強(qiáng)ER 相關(guān)降解，從而降低 Aβ 表達(dá)，減輕 Aβ 相關(guān)毒性；Wang等[32]體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn) DAU 可降低細(xì)胞中Aβ1-42的分泌水平和活性氧自由基（ROS）水平，恢復(fù)線粒體膜電位（MMP）和 SOD活性，也使Caspase-3的激活受到阻礙，上調(diào)Bcl-2表達(dá)，從而表明DAU具有抗氧化、抗凋亡的藥理活性；此外，海馬RAGE和NF-KBp65的表達(dá)可被DAU抑制，提高AD小鼠的學(xué)習(xí)記憶功能，也通過上調(diào)海馬LRPl表達(dá)使AD小鼠血腦屏障（BBB）通透性下降，還使阿爾茨海默病小鼠的脾臟和腦中臟器指數(shù)受到影響，進(jìn)而改善其癥狀[33-35]。綜上所述，DAU具備潛在的治療 AD 的價(jià)值。

6 DAU 消炎止痛及抗菌作用

DAU能抑制多種炎癥引發(fā)的水腫現(xiàn)象，且對(duì)呼吸道、腸道等均起到較好的抗菌效果，其中抗肺炎雙球菌效果最佳，還有清熱解毒、消腫利咽的良好功效，用于治療急性扁桃體炎、急性或慢性支氣管炎、咽炎、咽痛等[36]。Qiao等[37]體內(nèi)研究表明，DAU可降低血清中促炎因子形成，并通過阻止核轉(zhuǎn)錄因子 κB（NF-κB）激活進(jìn)而改善脂多糖（LPS）或盲腸的結(jié)扎穿刺（CLP）誘發(fā)的急性肺損傷（ALI）；此外，DAU還可減輕對(duì)缺血再灌注（I/R）誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)[36]。

7 DAU 抑制血小板堆積作用

活血化瘀的中藥不但能通過調(diào)血脂、血液流動(dòng)性改善血瘀現(xiàn)象，還可通過調(diào)節(jié)血小板釋放，使功能信號(hào)因子受抑制進(jìn)而改善血液黏度、凝血堆積等情況[38]。血小板受刺激后釋放血清素和花生四烯酸（AA），AA的代謝產(chǎn)物有血栓素A2（TXA2）和前列環(huán)素（PGI2）。TXA2 可誘導(dǎo)血管收縮，而 PGI2 可使血管舒張，從而抑制血小板聚集，TXA2和PGI2互相協(xié)作和拮抗，使血管系統(tǒng)暢通運(yùn)行[39]。若TXA2和PGI2不穩(wěn)固，會(huì)被分別代謝為不具生物活性的血栓素 B2（TXB2）和6-酮-前列腺素 Fla（6-Keto-PGFLa）[40]。

DAU對(duì)AA和二磷酸腺苷（ADP）引發(fā)的血小板堆積有顯著抑制效果，對(duì)血小板活化因子（PAF）合成有抑制作用；另外，冠心病患者血漿中或血小板處于靜息或激活態(tài)時(shí)，DAU 能降低TXB2 的合成和釋放，且對(duì) 6-Keto-PGFLa 的生成無影響。DAU 可使凝血酶誘導(dǎo)的血小板膜糖蛋白 IV（GPIV）再分配及血小板中血清蛋白總量（TSP）的產(chǎn)生受到抑制，引發(fā)血小板不可逆性聚集降低的現(xiàn)象[41]。

8 DAU 其他藥理作用

8.1 降血壓作用

去甲腎上腺素（NE）能引發(fā)高血壓。DAU能使交感神經(jīng)興奮所釋放的兒茶酚胺受到抑制，特別是釋放出的去甲腎上腺素（NE）被抑制，但其并不增加心率，從而實(shí)現(xiàn)降壓效果[42]。DAU 的降血壓作用同其拮抗鈣通道緊密相關(guān)[43]。電勢(shì)依賴和受體激活的鈣通道可被 DAU 非選擇性地阻斷，使 Ca2+內(nèi)流受到抑制，實(shí)現(xiàn)血管舒張，進(jìn)而達(dá)到降壓效果。

8.2 舒張平滑肌作用

肺部疾病是一類致人衰弱、危及生命的呼吸道疾病，氣道平滑?。ˋSM）異常收縮是肺部疾病的主要癥狀[44-46]。研究發(fā)現(xiàn)，DAU 可緩解肺部疾病患者平滑肌收縮異常。沈柏儒等[47]以離體豚鼠為實(shí)驗(yàn)材料，并通過不同通道及受體阻滯劑對(duì)豚鼠氣管制成的氣管片進(jìn)行孵育，探究 DAU對(duì) ASM 的舒張作用并分析其機(jī)制，結(jié)果表明，DAU 對(duì) ASM 有明顯的松弛作用，進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證實(shí)這或許與 Ca2+通道被阻斷及支氣管平滑肌 β2 受體興奮而起到舒張作用相關(guān)。

9 DAU 毒性作用

DAU本身有毒性，引起的副作用之一是抑制正常心臟各部位的傳導(dǎo)[48]。其對(duì)肝、腎功能造成的損傷可能與氧化應(yīng)激造成的炎癥損傷、過強(qiáng)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)的 JNK通路誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡等有關(guān)[49]。臨床資料顯示，DAU對(duì)肝腎細(xì)胞均有不同程度的影響，且狀態(tài)不良的細(xì)胞數(shù)目與DAU濃度呈正相關(guān)。Jin等[50]通過給小鼠腹腔注射DAU驗(yàn)證其體內(nèi)外毒性，注射后，乳酸脫氫酶活性呈劑量依賴性增加，細(xì)胞膜明顯失去完整性，引起明顯的肺泡水腫和出血，由此證實(shí)DAU對(duì)小鼠有肺損傷作用。因此，DAU對(duì)肝臟、腎臟、肺細(xì)胞均有一定的毒性。

10 討論

綜上所述，DAU具有豐富的藥理學(xué)活性和巨大的臨床應(yīng)用前景。但目前的研究主要以單一DAU用藥為主，雖呈現(xiàn)較好的治療效果，但也會(huì)因 DAU 的毒副作用產(chǎn)生一些負(fù)面影響。在目前的臨床實(shí)踐中，許多重大疾病僅用一種藥品實(shí)現(xiàn)全部的治療目的是十分困難的。因此，聯(lián)合用藥在臨床上更常見，且效果更好。如葉祖光等[17]將DAU 與長(zhǎng)春新堿聯(lián)合使用，明顯增強(qiáng)長(zhǎng)春新堿單用時(shí)乳腺癌耐藥細(xì)胞的凋亡率，有協(xié)同增效作用；李恒華[51]研究表明，丹參-葛根藥對(duì)保護(hù)糖尿病大鼠血管內(nèi)皮的效果優(yōu)于單一藥材組效果。未來可將網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究工具與 DAU 的傳統(tǒng)藥理學(xué)活性研究結(jié)果相結(jié)合，一方面可通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)龐大的數(shù)據(jù)庫資源預(yù)測(cè) DAU 與疾病的作用靶點(diǎn)和信號(hào)通路，深入探究其藥理學(xué)機(jī)制；另一方面還可通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫獲取更多調(diào)控某種疾病關(guān)鍵靶點(diǎn)及信號(hào)通路的化合物資源，與 DAU復(fù)配或聯(lián)合應(yīng)用，從而獲得更佳的藥理活性效果，為 DAU 的臨床應(yīng)用提供更多可能。