菟絲子及其提取物藥理機(jī)制研究進(jìn)展?

王 瑩,張婧如,田 偉,宗文靜

(1.中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院中醫(yī)門(mén)診部,北京 100700;2.中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院中醫(yī)基礎(chǔ)理論研究所,北京 100700;3.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京中醫(yī)醫(yī)院,北京 100010;4.中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所,北京 100700)

1 菟絲子在生殖系統(tǒng)調(diào)控中的作用

1.1 生殖保護(hù)

菟絲子可通過(guò)保護(hù)腎間質(zhì)纖維化大鼠腎組織、修復(fù)卵巢組織損傷等機(jī)制發(fā)揮其生殖保護(hù)作用。菟絲子水提物能顯著降低腎間質(zhì)纖維化大鼠血清肌酐(creatinine,CREA)和尿素氮(urea nitrogen,BUN)水平,減少腎間質(zhì)膠原沉積和腎組織α-平滑肌動(dòng)蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)、結(jié)締組織生長(zhǎng)因子(connective tissue growth factor,CTGF)、I型膠原(collagen type I,ColI)的表達(dá),對(duì)腎間質(zhì)纖維化大鼠腎組織有緩解保護(hù)作用[7]。管雁丞等[8]探討菟絲子總提物對(duì)雷公藤多苷卵巢早衰(premature ovarian failure,POF)大鼠卵巢功能的修復(fù)作用,結(jié)果顯示與模型組相比,治療組促卵泡激素(follicle-stimulating hormone,FSH)、促黃體生成素(luteinizing hormone,LH)、雌二醇(estradiol,E2)等激素水平升高,黃體及生長(zhǎng)卵泡增多,閉鎖卵泡減少,結(jié)果均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,提示菟絲子總提物可顯著提高卵巢儲(chǔ)備能力,修復(fù)卵巢組織損傷。

菟絲子水提液可提高環(huán)磷酰胺(cyclophosphamide,CTX)所致的雄激素部分缺乏大鼠的血清睪酮(testosterone,T)濃度,增加生殖器官睪丸的重量,并減緩睪丸組織的退行性變化,有生殖保護(hù)作用[9]。李淑穎等[10]建立小鼠子宮內(nèi)雙酚 (bisphenol,BP)A暴露模型,給予不同劑量菟絲子治療,直到孕鼠生產(chǎn)測(cè)量相關(guān)指標(biāo),結(jié)果提示1.4 g/kg菟絲子水提液對(duì)子宮內(nèi)BPA暴露小鼠的生殖保護(hù)作用較好。

楊一博等[11]的研究發(fā)現(xiàn)菟絲子總黃酮可能通過(guò)神經(jīng)源性位點(diǎn)缺口同源蛋白Notch信號(hào)通路參與卵巢生殖干細(xì)胞途徑的調(diào)控,從而緩解雷公藤多苷片所致的生殖損傷。通過(guò)對(duì)大鼠生精細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序并對(duì)差異基因進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)菟絲子黃酮類(lèi)成分對(duì)雄性大鼠生殖損傷的改善與DNMT3L基因及甲狀腺激素信號(hào)通路有關(guān)[12]。

此外,中醫(yī)治療卵泡發(fā)育不良方藥的數(shù)據(jù)挖掘結(jié)果顯示菟絲子與當(dāng)歸為其中用藥頻次最高的藥物,當(dāng)歸、熟地黃-菟絲子為核心藥對(duì),提示菟絲子可能有促進(jìn)卵泡發(fā)育的作用[13]。

1.2 雄性生殖功能調(diào)節(jié)

菟絲子作為補(bǔ)腎壯陽(yáng)的要藥,常用于男性性功能障礙?，F(xiàn)代研究顯示,菟絲子可增強(qiáng)腎陽(yáng)虛大鼠的生殖能力,改善腎陽(yáng)虛大鼠性欲減退、腰膝酸軟等癥狀,其作用機(jī)制與菟絲子調(diào)節(jié)性激素水平、改善下丘腦-垂體-性腺軸(hypothalamic pituitary gonadal axis,HPG)功能紊亂有關(guān)[14]。研究提示不育雄性大鼠睪丸的P450arom、CYP19表達(dá)異常,而菟絲子提取物能夠增加腎陽(yáng)虛不育大鼠睪丸中P450arom、CYP19的表達(dá),提高精子的數(shù)量及FSH、T、E2的含量[15]。

在治療精子或精液異常的方藥中枸杞子與菟絲子為使用頻率最高的兩味藥,從配伍角度分析,枸杞子-菟絲子亦為治療中常用的藥物組合[16-17],且鄧省、王繼升等通過(guò)動(dòng)物研究發(fā)現(xiàn),菟絲子-枸杞子藥對(duì)能夠有效減輕雷公藤多苷造成的生精功能障礙,其機(jī)制可能與磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)信號(hào)通路有關(guān)[18-19]。

1.3 雌性生殖功能調(diào)節(jié)

劉新玉等[20]探討菟絲子提取物的含藥血清對(duì)正常人早孕細(xì)胞滋養(yǎng)層(cytotrophoblast,CTB)細(xì)胞的影響,實(shí)驗(yàn)提示高、低劑量的菟絲子總提物、菟絲子總黃酮及菟絲子總多糖含藥血清均可降低CTB細(xì)胞的細(xì)胞凋亡、增加增殖活性,總提物低劑量、總黃酮高劑量及總多糖高劑量為最佳藥效劑量。

李錦英等[21]通過(guò)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)對(duì)治療免疫性不孕的中藥復(fù)方進(jìn)行分析,結(jié)果顯示菟絲子為第二高頻次用藥。在韓延華等[22]對(duì)全國(guó)中醫(yī)婦科名家診治不孕癥方藥的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究中,菟絲子在高頻單味藥中位列第三。以上研究結(jié)果均提示菟絲子在治療不孕癥方面可能有較好療效。菟絲子亦為中醫(yī)治療多囊卵巢綜合征的高頻用藥,且在經(jīng)前期與經(jīng)后期的使用相對(duì)較多[23-24]。

2 菟絲子在骨關(guān)節(jié)調(diào)控中的作用

現(xiàn)有骨質(zhì)疏松的病因病機(jī)研究多從骨代謝調(diào)節(jié)因子、骨重建、骨中微量元素、骨密度與骨生物力學(xué)性影響等角度展開(kāi)[25]。菟絲子具有良好的防治骨質(zhì)疏松、促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖的作用,為臨床骨質(zhì)疏松的治療提供了思路。

2.1 防治骨質(zhì)疏松

菟絲子及其提取物防治骨質(zhì)疏松的機(jī)制在網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)與動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方面均有相關(guān)研究。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)中藥菟絲子中槲皮素、芹菜素、金絲桃苷等活性成分可能通過(guò)PI3K/AKT、絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)等信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)對(duì)骨質(zhì)疏松癥的防治[26]。趙梓銘[27]研究菟絲子醇提物對(duì)絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥的防治機(jī)制,觀察菟絲子醇提物對(duì)骨質(zhì)疏松癥大鼠miR-21-5p、FasL表達(dá)的影響,結(jié)果提示菟絲子醇提取物可下調(diào)大鼠股骨組織內(nèi)miR-21-5p的水平,升高FasL蛋白水平,從而改善骨質(zhì)疏松癥狀。

2.2 促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖

用不同濃度的菟絲子含藥血清干預(yù)大鼠成骨細(xì)胞,結(jié)果提示5%與10%菟絲子含藥血清能夠明顯促進(jìn)大鼠成骨細(xì)胞增殖并提高堿性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性,10%菟絲子含藥血清可促進(jìn)ColⅠ信使核糖核酸(messenger ribonucleic acid,mRNA)的表達(dá),表明菟絲子具有促進(jìn)成骨作用[28]。菟絲子黃酮可通過(guò)上調(diào)含BED型鋅指蛋白3反義RNA 1(zinc finger BED-type containing protein 3 antisense RNA 1,ZBED3-AS1)的表達(dá)抑制TNF-α誘導(dǎo)的成骨細(xì)胞凋亡、促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖[29]。

王翔宇等[30]體外培養(yǎng)小鼠成骨細(xì)胞MC3T3-E1,通過(guò)MTT法檢測(cè)菟絲子提取物對(duì)MC3T3-E1增殖的影響及可能的作用機(jī)制,結(jié)果顯示菟絲子提取物能提高ALP活性和鈣鹽沉積,并上調(diào)ColⅠ、骨形態(tài)發(fā)生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)2和Smad4蛋白表達(dá),提示菟絲子提取物能夠促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖和分化,且作用機(jī)制可能與調(diào)節(jié)BMP2/Smad4信號(hào)通路有關(guān)。

另有研究發(fā)現(xiàn)10%菟絲子含藥血清能顯著促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymal stem cells,MSCs)增殖和骨形成蛋白(bone morphogenetic proteins,BMP)-2 mRNA的表達(dá),且其對(duì)MSCs增殖的促進(jìn)作用可能與其促進(jìn)BMP-2 mRNA表達(dá)有關(guān)[31]。

3 菟絲子在免疫系統(tǒng)調(diào)控中的作用

菟絲子乙醇提取物對(duì)腎陽(yáng)虛證大鼠免疫功能有顯著改善作用,有研究結(jié)果顯示菟絲子提取物可提高腎陽(yáng)虛大鼠胸腺和脾臟指數(shù)、白細(xì)胞計(jì)數(shù)以及腹腔巨噬細(xì)胞吞噬能力,同時(shí)可調(diào)整T淋巴細(xì)胞(T-lymphocyte)亞群比值、抑制細(xì)胞毒性T細(xì)胞(cytotoxic T cells,Tc)表達(dá)、促進(jìn)輔助T細(xì)胞(helper T cells,Th)表達(dá),并能升高大鼠血清免疫球蛋白M(immunoglobulin M,IgM)和免疫球蛋白G(immunoglobulin G,IgG)水平,且結(jié)果均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[32]。

菟絲子提取物可延長(zhǎng)小鼠負(fù)重游泳時(shí)間,提高乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase,LDH)活力,增加肝糖原(liver glycogen,LG)、肌糖原(muscle glycogen,MG)含量,并降低血乳酸(blood lactic acid,BLA)水平,提示菟絲子具有抗疲勞作用[33]。郭愛(ài)民等[34]的研究認(rèn)為菟絲子能抑制大強(qiáng)度力竭運(yùn)動(dòng)造成的腦組織氧化損傷、延緩疲勞發(fā)生,其機(jī)制可能與菟絲子具有提高腦組織抗氧化酶活性的作用有關(guān)。

4 菟絲子在抗衰老調(diào)控中的作用

中醫(yī)多認(rèn)為腎氣虛損與脾胃虛衰為衰老的主要因素,并將具有補(bǔ)腎固精、補(bǔ)氣養(yǎng)血、扶陰益陽(yáng)等功效的補(bǔ)益類(lèi)藥物作為抗衰老藥物[35]。作為常用補(bǔ)益藥之一的菟絲子是古代抗衰老方中的高頻藥物[36],可通過(guò)增強(qiáng)小鼠學(xué)習(xí)記憶能力、影響大鼠肝與腦組織中谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)活性、抗氧化、延緩肝細(xì)胞衰老等機(jī)制實(shí)現(xiàn)抗衰老作用。有研究從肝細(xì)胞調(diào)控因子角度探討菟絲子醇提液對(duì)D-半乳糖致衰老大鼠的影響,發(fā)現(xiàn)菟絲子醇提液可通過(guò)影響細(xì)胞調(diào)控因子p21、細(xì)胞周期蛋白(cyclin,CCN)E及細(xì)胞因子p16、CCND1的表達(dá)起到延緩肝細(xì)胞衰老的作用[37-38],抑制心肌細(xì)胞凋亡也可能是菟絲子抗衰老的作用機(jī)制之一[39]。

4.1 增強(qiáng)記憶力

劉海云等[40]用菟絲子提取物對(duì)自然衰老小鼠進(jìn)行干預(yù),結(jié)果顯示各劑量給藥組小鼠學(xué)習(xí)記憶能力均得到改善,肝、腦組織中三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)酶活力和過(guò)氧化氫酶(catalase,CAT)活性均升高,過(guò)氧化脂質(zhì)(lipid peroxidation,LPO)含量均降低,提示菟絲子提取物的抗衰老作用可能是通過(guò)提高ATP酶活力和CAT活性、降低LPO含量實(shí)現(xiàn)。菟絲子醇提液能明顯改善腦缺血再灌注(ischemia-reperfusion,I/R)小鼠的學(xué)習(xí)記憶功能[41],其機(jī)制可能與菟絲子醇提物增強(qiáng)肝、腦組織中GSH-Px活性有關(guān)[42]。

4.2 抗氧化

D-半乳糖所致的亞急性衰老小鼠在接受了菟絲子提取物的干預(yù)后,小鼠肝、腦組織中抗氧化酶超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和GSH-Px活力得到提高,脂質(zhì)過(guò)氧化物丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量降低,提示菟絲子提取物能增強(qiáng)體內(nèi)抗氧化能力, 從而起到延緩衰老的作用[43-44]。

減輕線粒體氧化損傷也是菟絲子抗衰老的一個(gè)重要途徑[45]。高健美[46]的研究發(fā)現(xiàn)菟絲子可通過(guò)Sirt3依賴(lài)的線粒體途徑發(fā)揮抗氧化作用,具體機(jī)制為通過(guò)促進(jìn)Sirt3蛋白表達(dá),上調(diào)異檸檬酸脫氫酶(isocitrate dehydrogenase,IDH)2蛋白的表達(dá),進(jìn)而增加谷胱甘肽(glutathione,GSH)/氧化型谷胱甘肽(glutathione disulfide,GSSG)的比率,減少活性氧(reactive oxygen species,ROS)生成,從而發(fā)揮抗氧化作用。

不同的菟絲子提取物的抗氧化能力也不同,菟絲子乙酸乙酯、正丁醇提取物清除自由基的能力大于GSSG而小于GSH,菟絲子30%、50%、70%、90%醇沉多糖清除自由基的能力小于GSSG,其中90%醇沉多糖清除自由基能力較強(qiáng),這為天然抗氧化劑的開(kāi)發(fā)提供了思路[47]。

4.3 抑制黑色素形成

王天晶等[48]以斑馬魚(yú)胚胎為模型,觀察不同濃度的菟絲子水提物對(duì)斑馬魚(yú)胚胎黑色素細(xì)胞形態(tài)、酪氨酸酶(tyrosinase,TYR)活性、黑色素含量以及TYR表達(dá)的影響,結(jié)果提示菟絲子水提物主要通過(guò)抑制斑馬魚(yú)胚胎黑色素細(xì)胞的TYR活性來(lái)抑制黑色素合成,且其作用呈濃度依賴(lài)性。Jang等[49]通過(guò)體外研究發(fā)現(xiàn)菟絲子水提物可通過(guò)降低第2信使環(huán)磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)水平下調(diào)p38 MAPK信號(hào)傳導(dǎo),從而抑制α-黑素細(xì)胞刺激素(α-melanocyte-stimulating hormone,MSH)刺激的B16F10細(xì)胞中小眼相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子(microphthalmia-associated transcription factor,MITF)及其下游靶基因TYR和酪氨酸酶相關(guān)蛋白(tyrosinase-related proteins,TRP)的表達(dá),最終抑制TYR活性和黑色素的合成。

4.4 改善失眠

菟絲子提取物可改善對(duì)氯苯丙氨酸(para-chlorophenylala-nine,PCPA)致失眠大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力,降低血清多巴胺(dopamine,DA)含量并升高5-羥色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)的含量,提示菟絲子提取物可能通過(guò)調(diào)節(jié)單胺類(lèi)神經(jīng)遞質(zhì)治療失眠[50]。

5 菟絲子在抗腫瘤調(diào)控中的作用

金松等[51]的研究表明菟絲子醇提物能夠誘導(dǎo)人胃癌SGC7901細(xì)胞凋亡。姚紅麗[52]等采用宮頸癌Hela細(xì)胞評(píng)估不同濃度的菟絲子乙醇提取物對(duì)宮頸癌Hela細(xì)胞增殖和凋亡的影響,結(jié)果顯示高濃度菟絲子乙醇提取物能抑制Hela細(xì)胞的侵襲和遷移,通過(guò)調(diào)節(jié)半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶 (cystein-asparate protease,Caspase)-3和B淋巴細(xì)胞瘤 (B-cell lymphoma,Bcl)2的表達(dá)促進(jìn)Hela細(xì)胞凋亡,提示高濃度的菟絲子乙醇提取物具有較好抗宮頸癌作用。

6 其他

除上述調(diào)控作用外,菟絲子亦可抑制病毒增殖。有研究表明,菟絲子乙醇提取物在病毒感染過(guò)程中能夠抑制病毒增殖,且在病毒感染細(xì)胞的早期具有良好的治療作用[53]。

7 結(jié)語(yǔ)

菟絲子作為臨床常用藥,其藥用資源較豐富,應(yīng)用前景廣闊。綜上可知,菟絲子及其提取物的藥理研究已涉及生殖保護(hù)、防治骨質(zhì)疏松、促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖、增強(qiáng)特異性免疫功能、抗衰老、抗腫瘤等多方面,并取得了較大進(jìn)展,網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)也為研究開(kāi)辟了新角度。但關(guān)于菟絲子具體有效成分的藥理作用及分子機(jī)制尚不夠清晰,在具體疾病中的應(yīng)用以及最佳制劑選擇也值得進(jìn)一步探討。因此,未來(lái)應(yīng)更深入地探討菟絲子有效成分的藥理機(jī)制,并進(jìn)行相應(yīng)的臨床應(yīng)用研究,以期為臨床治療用藥提供依據(jù)和思路,充分發(fā)揮菟絲子的藥用價(jià)值,傳承中醫(yī)藥寶貴財(cái)富。