黃柏有效成分的藥理作用研究進展

王 玲 杜 瀟 祝華蓮 吳 萍

（1.成都中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院，四川 成都 610072；2.四川省第四人民醫(yī)院，四川 成都 610016）

黃柏為蕓香科植物黃皮樹（Phellodendron chinense Schneid.）的干燥樹皮，味苦，性寒，歸腎、膀胱經(jīng)，具有清熱燥濕、瀉火除蒸、解毒療瘡之功效[1]。黃柏的化學(xué)成分主要包括生物堿類、檸檬苦素類、酚酸類、苯丙素類、揮發(fā)油等，現(xiàn)代學(xué)者對黃柏有效成分的研究多集中于生物堿類，并已證明其具有廣泛的藥理作用[2-3]。本文查閱并分析了近年來研究黃柏有效成分藥理作用的文獻，對其抗炎、抑菌、抗氧化、抗腫瘤、降糖、保護神經(jīng)、止瀉等多方面的藥理作用進行系統(tǒng)歸納，以期拓寬科研工作者的研究思路，為今后進一步明確黃柏的有效成分及開展黃柏有效成分機制和臨床應(yīng)用研究提供文獻依據(jù)。

1 抗炎作用

1.1 抑制炎癥反應(yīng) 黃柏抗炎作用顯著，以類檸檬堿或小檗堿為主的生物堿成分抗炎效果最佳[4-5]。歐麗蘭等[6]研究發(fā)現(xiàn)黃柏對四種急性炎癥模型都表現(xiàn)出一定程度的抗炎作用，以生物堿提取部位抗炎活性最強?，F(xiàn)代研究也證實了黃柏及其炮制品能降低急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎大鼠模型的關(guān)節(jié)腫脹程度，表現(xiàn)出良好的抗痛風(fēng)作用[7]；不同炮制方法也可增強黃柏對潰瘍性結(jié)腸炎的藥效，小檗堿與炮制后產(chǎn)生的小檗紅堿都可通過降低磷化ERK/JNK蛋白的表達水平而產(chǎn)生抗炎作用[8-9]。在脂多糖誘導(dǎo)小鼠內(nèi)毒素血癥實驗中，經(jīng)黃柏給藥治療后，小鼠存活率顯著提高，血清中白細胞介素（Interleukin，IL）-6、IL-1β和單核細胞趨化蛋白-1（monocyte chemoattractant protein-1，MCP-1）含 量、抑制誘導(dǎo)型一氧化氮合酶的活性顯著降低。深入研究發(fā)現(xiàn)，黃柏能通過降解和磷酸化核因子κB的抑 制 蛋 白（inhibitor of NF-κB，IκBα）來 抑 制NF-κB的活化，并減弱絲裂原活化蛋白激酶的磷酸化[10]。也有學(xué)者通過建立腎炎大鼠模型，采用基于超高效液相色譜-四極桿飛行時間串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)的尿液代謝組學(xué)策略，發(fā)現(xiàn)黃柏能夠上調(diào)胞苷脫氨酶（Cda）和胸苷激酶（Tk）以及下調(diào)甲基硫腺苷磷酸化酶（Mtap）和精氨酸琥珀酸合成酶（Ass）的蛋白表達水平，改善腎功能炎癥癥狀，增強免疫系統(tǒng)能力[11]。此外，從黃柏中分離出的二氫小檗堿可通過對NF-κB和絲裂原活化蛋白激酶（mitogenactivated protein kinase，MAPK）信號通路的雙重調(diào)控發(fā)揮抗炎作用[12]。

1.2 治療痛風(fēng) 林彬[13]發(fā)現(xiàn)黃柏能有效降低高尿酸血癥模型大鼠的血尿酸值及肌酐水平，抑制關(guān)節(jié)腫脹，表現(xiàn)出一定的抗痛風(fēng)作用。由白術(shù)、黃柏、薏苡仁、牛膝等組成的中藥復(fù)方，多用于治療痛風(fēng)及痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎，已有學(xué)者利用液相色譜-四極桿飛行時間質(zhì)譜技術(shù)對口服四妙丸后大鼠代謝物的多種成分進行鑒定分析，發(fā)現(xiàn)其中黃柏的主要有效成分生物堿和有機酸含量較高，與以黃柏為主藥的組方理論相一致[14]。深入藥效成分研究發(fā)現(xiàn)，黃柏中的小檗堿成分能夠參與調(diào)控核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3（NLRP3）/類Toll受體（TLRs）信號通路，下調(diào)炎癥因子水平，進而緩解痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎癥狀[15]。

1.3 治療潰瘍 黃柏對皮膚潰瘍的愈合有很好的促進作用，可通過激活核因子E2相關(guān)因子2（nuclear factor erythroid-2 related factor 2，Nrf2）及其下游抗氧化基因來減少細胞凋亡和氧化損傷，發(fā)揮協(xié)同抑制氧化應(yīng)激的作用；同時，黃柏可提高轉(zhuǎn)化 生 長 因 子-β1（transforming growth factor-β1，TGF-β1）水平，降低基質(zhì)金屬蛋白酶9（MMP9），從而促進創(chuàng)面愈合[16]。黃柏中的生物堿類成分對改善潰瘍愈合效果較好，有研究表明，該類成分能夠通過調(diào)節(jié)神經(jīng)體液來提高機體的血清素和去甲腎上腺素水平，從而減輕心理應(yīng)激，預(yù)防胃潰瘍的發(fā)生[17]。此外，黃柏活性成分之一的黃柏堿能通過調(diào)控腺苷酸活化蛋白激酶-雷帕霉素靶蛋白（AMPK-mTOR）信號通路來提高機體細胞的自噬水平，減輕氧化應(yīng)激造成的損傷，從而發(fā)揮治療潰瘍性結(jié)腸炎的作用[18]。黃柏中的小檗堿成分對右旋糖酐硫酸鈉誘導(dǎo)的大鼠潰瘍性結(jié)腸炎模型有較好的治療作用，能夠降低IL-1、IL-1β、IL-6、IL-12、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、TGF-β、干擾素-γ（IFN-γ）等炎癥介質(zhì)的表達水平，也能夠抑制右旋糖酐硫酸鈉誘導(dǎo)的結(jié)腸組織中信號轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子3（signal transducer and activator of transcription 3，STAT3）磷酸化和NF-κB p65磷酸化的表達，其機制可能通過阻斷IL-6/STAT3/NF-κB信號通路來減輕機體的炎癥反應(yīng)；同時，小檗堿還可通過改變腸道菌群和調(diào)節(jié)機體的Treg/Th17平衡預(yù)防潰瘍性結(jié)腸炎的發(fā)生[19-20]。

1.4 抗特應(yīng)性皮炎 梔子柏皮湯是由梔子、黃柏、甘草組成的中藥復(fù)方，常用于治療伴有炎癥的濕疹。LEE J H等[21]發(fā)現(xiàn)該方對特應(yīng)性皮炎樣皮損小鼠模型表現(xiàn)出一定的抗特應(yīng)性作用，能夠顯著抑制血清免疫球蛋白E、多種促炎細胞因子和趨化因子的水平，其機制可能與Nrf2和血紅素氧合酶-1（HO-1）的基因表達增加有關(guān)。

2 抑菌作用

體外抑制細菌生長試驗結(jié)果表明，黃柏對幽門螺桿菌、腸道沙門氏菌、金黃色葡萄球菌和銅綠假單胞菌有抑菌活性，能明顯抑制耐藥性細菌的生長，其效果甚至優(yōu)于抗生素的抗菌能力[22-25]。相關(guān)研究表明，不同黃柏炮制品的抗菌效果也呈現(xiàn)出差異性，鹽黃柏對金黃色葡萄球菌和白喉桿菌的抑制效果要優(yōu)于黃柏，這與二者生物堿的含量差異有關(guān)[26]。黃柏中的小檗堿具有廣譜的抗菌活性[27]，對胃腸道細菌感染有較好的抑制效果，同時對植物病原真菌有一定的抑制作用，對玉米大斑病菌的抑制作用具有持效期長的特點[28]。

3 抗氧化作用

黃柏的抗氧化活性與其提取物的濃度成正比，黃柏乙醇提取物表現(xiàn)出更好的抗氧化作用，蜜制、鹽制、酒制也可增強黃柏治療潰瘍性結(jié)腸炎小鼠的抗氧化應(yīng)激作用，蜜制黃柏可顯著減輕口腔成纖維細胞的氧化損傷，對口腔潰瘍有一定的治療作用[8-9]。黃柏中的鹽酸小檗堿可以通過調(diào)節(jié)斑馬魚胚胎中的蛋白激酶B（protein kinase B，AKT）/NF-κB通路發(fā)揮抗氧化作用[29]。黃柏多糖對2,2-聯(lián)氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二銨鹽自由基（ABTS+）、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基和羥基自由基清除能力較好，且多糖濃度越高，清除率越高，表現(xiàn)出良好的抗氧化活性[30-31]。

4 抗腫瘤作用

黃柏可抑制前列腺癌異種移植瘤的生長，有研究者利用質(zhì)譜聯(lián)用（UPLC-MS）技術(shù)從中篩選出9種有效抑制前列腺癌的化合物[32]。體外抗腫瘤細胞活性試驗表明，從黃柏中分離出的小檗堿具有較強的抑制人肝癌細胞HepG2增殖的作用，從黃柏中分離出的三萜類化合物對HEL、人慢性髓系白血病細胞（K562）、人乳腺癌細胞（MDA）和前列腺癌細胞（PC3）四種腫瘤細胞表現(xiàn)出一定的細胞毒性，顯示出良好的抗腫瘤活性；黃柏中的有效成分小檗堿可以參與調(diào)控Bax/Bcl-2蛋白的表達，從而抑制胃癌SGC-7901細胞增殖及促進其凋亡，可通過激活p38 MAPK信號通路誘導(dǎo)胃癌SGC-7901細胞發(fā)生自噬，從而達到對胃癌的干預(yù)和治療目的[33-34]。同時，小檗堿還能通過調(diào)控磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/AKT信號通路來降低肺癌發(fā)生率和肺腫瘤結(jié)節(jié)數(shù)[35-36]。

5 降糖作用

知母-黃柏藥對能有效降低血糖和糖化血清蛋白水平，并提高血清胰島素水平，其機制可能與改善胰島素抵抗、調(diào)節(jié)脂肪細胞因子、修復(fù)胰腺及肝腎組織損傷等有關(guān)[37]。有學(xué)者建立了一種體內(nèi)（肝配置）-體外（肝糖異生抑制）分析策略[38]，從靶器官（肝）中心的角度闡明黃柏發(fā)揮降糖作用的化學(xué)基礎(chǔ)，發(fā)現(xiàn)小檗堿及其代謝產(chǎn)物能顯著抑制肝葡萄糖產(chǎn)生，且呈劑量依賴性。此外，小檗堿可通過調(diào)控鈉/葡萄糖協(xié)同轉(zhuǎn)運蛋白1（SGLT1）的表達水平來促進小鼠小腸內(nèi)分泌細胞STC-1中胰高血糖素樣肽-1的分泌，提高L細胞感應(yīng)葡萄糖的能力，增加葡萄糖的消耗[39]。

6 保護神經(jīng)作用

Bcl-2/Bax比值的平衡在凋亡級聯(lián)的早期階段起著關(guān)鍵作用，Bcl-2/Bax家族蛋白可以通過控制線粒體膜的通透性來調(diào)節(jié)凋亡激活物。黃柏能夠通過調(diào)控Bcl-2/Bax的比值來增強細胞對凋亡的抵抗性，抑制線粒體細胞色素c向細胞質(zhì)釋放和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3（caspase-3）的活化，從而發(fā)揮對神經(jīng)系統(tǒng)的保護作用[40]。在β-淀粉樣蛋白（Aβ）誘導(dǎo)的PC12細胞模型中，黃柏可以顯著提高模型細胞活力，提高Bcl-2/Bax蛋白的比值和抑制caspase-3的蛋白表達水平，并能抑制線粒體細胞色素c向細胞質(zhì)釋放，表明黃柏發(fā)揮保護神經(jīng)作用可能是通過抑制細胞凋亡介導(dǎo)的[41]。黃柏中小檗堿可以顯著降低神經(jīng)元活力和半胱天冬酶活性來減弱原代培養(yǎng)海馬神經(jīng)元Aβ25-35誘導(dǎo)的神經(jīng)元損傷；同時，小檗堿有助于Bcl-2/Bax比值的恢復(fù)，減輕細胞凋亡水平，進而發(fā)揮保護神經(jīng)的作用[42]。由淀粉樣前體蛋白異常加工而來的β-淀粉樣蛋白肽的積累是阿爾茨海默病腦部常見的病理特征，糖原合成酶激酶3是參與淀粉樣前體蛋白和tau蛋白磷酸化的主要激酶。小檗堿可有效改善阿爾茨海默病小鼠模型的學(xué)習(xí)障礙、長期空間記憶保留以及斑塊負荷，顯著抑制糖原合成酶激酶3的水平，通過調(diào)控糖原合成酶激酶3信號通路顯著降低淀粉樣前體蛋白和tau蛋白的過度磷酸化，從而發(fā)揮保護神經(jīng)作用[43]。

7 止瀉作用

黃柏也用于治療腹瀉，腸道菌群失調(diào)是導(dǎo)致腹瀉的原因之一，黃柏對腸道菌群具有調(diào)節(jié)作用。在大腸桿菌致腹瀉小鼠模型實驗中發(fā)現(xiàn)，黃柏能夠呈劑量依賴性地減輕小鼠腹瀉癥狀，能夠增加腸道菌群的α多樣性并降低條件致病菌的相對豐度，對小鼠腸道菌群具有轉(zhuǎn)移作用，其機制可能與調(diào)節(jié)腸道微生物代謝產(chǎn)物短鏈脂肪酸和血清內(nèi)分泌肽濃度的升高有關(guān)[44]。此外，黃柏能夠抑制細菌鞭毛基因的表達，減少大腸桿菌與腸上皮細胞的黏附。同時，還可以改善腸道菌群組成，增強腸道菌群的多樣性和均勻性，從而發(fā)揮止瀉功效[45]。

8 治療哮喘

乙酰膽堿誘導(dǎo)的持續(xù)氣道收縮主要與L型Ca2+通道、瞬時受體電位通道3（transient receptor potential channel 3，TRPC3）和基質(zhì)相互作用分子（stromal interaction molecule，STIM）/鈣釋放激活鈣通道調(diào)節(jié)分子（calcium release-activated calcium modulator，Orai）通道介導(dǎo)的Ca2+內(nèi)流有關(guān)。黃柏能有效抑制乙酰膽堿誘導(dǎo)的哮喘小鼠氣管環(huán)和肺片氣道平滑肌預(yù)收縮，能通過抑制L型Ca2+通道，并抑制TRPC3和STIM/Orai通道，以減少乙酰膽堿誘導(dǎo)的兩種氣道平滑肌的收縮[46]。黃柏中的小檗堿成分能夠有效改善由卵清蛋白激發(fā)的哮喘癥狀，減輕機體肺部的炎癥，并可以調(diào)節(jié)機體血清中的炎癥介質(zhì)水平以及降低特異性免疫球蛋白的含量，其機制可能是通過抑制NF-κB信號通路來改善氣道炎癥癥狀[47]。

9 其他作用

黃柏可通過上調(diào)生長板上骨形態(tài)發(fā)生蛋白2（BMP-2）和類胰島素一號生長因子（IGF-1）的表達，來進一步刺激骨縱向生長和軟骨細胞增殖，黃柏中的小檗堿成分可通過激活絲裂原活化蛋白激酶信號通路來促進成骨細胞分化[48]。小檗堿對糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)的大鼠骨質(zhì)疏松癥有預(yù)防作用，小檗堿能增加骨礦物附著率、骨形成率/總組織面積和骨形成率/骨小梁表面指數(shù)，促進成骨細胞分化，可以通過抑制骨吸收和促進骨形成來預(yù)防糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)的骨質(zhì)疏松癥[49]。

10 結(jié)語

作為臨床常用藥，黃柏藥理作用廣泛，上述實驗研究即表明了其有效成分的治療潛力及其藥理作用。筆者在整理黃柏藥理作用的相關(guān)文獻時發(fā)現(xiàn)，黃柏活性成分通過多途徑發(fā)揮藥理作用，與受多靶點蛋白、多條通路調(diào)控有關(guān)，如黃柏發(fā)揮保護神經(jīng)作用與調(diào)控NF-κB、Bcl-2、Bax等多條信號通路有關(guān)。另外，單個通路或靶點蛋白也可參與多種藥理作用的調(diào)控，如NF-κB信號通路與潰瘍、痛風(fēng)、特應(yīng)性皮炎等疾病相關(guān)，而黃柏可通過介導(dǎo)NF-κB通路，調(diào)控通路下游相關(guān)蛋白表達水平，減輕炎癥和氧化應(yīng)激損傷來緩解這些病癥。

目前，有關(guān)黃柏的藥效成分研究仍相對薄弱，對于其作用機制仍缺乏細胞、分子等方面的深入研究，對于某種疾病的確切療效以及量效關(guān)系仍不明確。因此，藥效成分的深入研究對于挖掘黃柏的藥效作用機理、新藥開發(fā)以及臨床應(yīng)用具有重要意義，故今后的研究重心仍應(yīng)放在其有效成分的分離、純化和藥效相關(guān)的作用機制研究等方面，并對黃柏及其有效成分治療某一疾病進行多系統(tǒng)、多靶點、多通路的研究，明確其藥效作用內(nèi)在機制，這對多種臨床疾病的治療具有重要指導(dǎo)意義。綜上，黃柏具有重要的開發(fā)研究價值，是炎癥、細菌感染、腫瘤、高血糖等眾多疾病的潛在治療藥物，后續(xù)應(yīng)深入研究其發(fā)揮藥效的作用靶點，為其臨床應(yīng)用提供實驗依據(jù)。