劉明浦 廖年生 李海榮 胡賢德 胡 劍 吳 濤
(1 江西省藥品檢查員中心,江西 南昌 330029;2 江西潤澤藥業(yè)有限公司,江西 大余 341000;3 江西贛隆藥業(yè)有限公司,江西 贛州 341006)
野漆樹苷(rhoifolin)又名芹菜素-7-O-β新橙皮糖苷,是以芹菜素(apigenin)為母核的黃酮苷類化合物,它存在于多種來自蕓香科柑橘屬的植物或中藥材中,如枳實[1]、山香圓[2]、化橘紅[3]、柚葉[4]。還存在于絡石藤[5]、胡椒葉[6]、鳳尾草[7]、兔尾草[8]、裸花紫珠[9]等多種藥用植物,在牡丹花中含量較高,多達33.87 mg/g[10]。此外,也存在于大麥、小麥、大豆等一些可食用植物中[11]。野漆樹苷(rhoifolin)結構見圖1。本文就野漆樹苷的生物活性研究進行綜述。
圖1 野漆樹苷(rhoifolin)結構
目前已有研究報道野漆樹苷具有抗氧化、保肝、抗炎、降血壓、壯骨、神經保護、降糖、抗癌和抗病毒等多種生物活性。雖然從PubMed近年來發(fā)表的全文中提到野漆樹苷文獻數量(圖2)來看,有增加趨勢,但相比于其苷元芹菜素,以及其他黃酮類化物,如柚皮苷(naringin)、橙皮苷(hesperidin)等,野漆樹苷的相關研究文獻要少得多。
圖2 近10年PubMed收載全文中含野漆樹苷文獻
2.1 抗氧化作用 Deng等[12]研究了從沙田柚果肉中分離的黃酮類化合物的抗氧化能力,柚皮苷和野漆樹苷顯示出最高氧化自由基吸收能力(oxygen radical absorbance capacity,ORAC)。He等[13]從粗壯女貞(ligustrum robustum)葉中提取得到包括野漆樹苷在內的13種天然產物,并對其抗氧化活性進行研究,其中野漆樹苷的抗氧化活性強于對照物水溶性維生素E(trolox)。
2.2 保肝作用 野漆樹苷對雷公藤甲素誘導的肝損傷具有很好的保護作用,高書亮等[14]采用DMEM培養(yǎng)基培養(yǎng)人系L02肝細胞,加入40 μg/mL雷公藤甲素孵育,制備肝細胞損傷模型,MTT法測定各組細胞存活率,野漆樹苷300、150、75 μg/mL劑量組均能顯著提高雷公藤甲素損傷的人系L02肝細胞存活率。0.625 mg/kg劑量的雷公藤甲素灌胃1次,制備小鼠急性肝損傷模型,提前給予野漆樹苷140、70、35 mg/kg劑量組均能顯著降低雷公藤甲素所致急性肝損傷小鼠血清丙氨酸轉氨酶(ALT)和天冬氨酸轉氨酶(AST)活性,降低肝臟丙二醛(MDA)含量,增強超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)和谷胱甘肽S移換酶(GST)活力,并能明顯改善肝組織的病理學損傷。另有研究表明,用CCl4處理的大鼠提前服用野漆樹苷,降低了已經增強的血清肝酶水平,AST、ALT、總膽紅素(TB)、堿性磷酸酶(ALP)和血清總蛋白分別降低60%、59%、51%、39%和43%,表明野漆樹苷具有良好的抗肝毒性活性;口服20 mg/kg的野漆樹苷后,CCl4中毒小鼠氧化應激的一個指標體內脂質過氧化產物的升高水平明顯降低,其效果與水飛薊素相當[15]。
2.3 抗炎作用 宋小欣等[16]研究了野漆樹苷對脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)誘導的小鼠單核巨噬細胞RAW264.7細胞炎癥模型釋放炎性因子的影響,與空白對照組相比,在LPS誘導下,RAW264.7細胞分泌致炎因子NO、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白細胞介素-1β(IL-1β)和白細胞介素6(IL-6)(P<0.01);與模型組相比,25~100 μmol/L的野漆樹苷可明顯下調LPS誘導的RAW264.7細胞釋放炎癥因子NO、TNF-α、IL-1β、IL-6(P<0.05,P<0.01),并呈現良好的劑量依賴關系;野漆樹苷還不同程度地抑制Erk和JNK激酶的磷酸化。Fang等[17]用脂多糖誘導小鼠急性炎癥模型,觀察野漆樹苷對肺和肝臟病理損傷的影響。采用角叉菜膠致大鼠足腫脹模型,觀察野漆樹苷對足腫脹體積的影響。野漆樹苷能促進急性炎癥小鼠肝、肺組織損傷的恢復,抑制角叉菜膠所致大鼠足腫脹;顯著抑制大鼠和小鼠模型血清中TNF-α、IL-1β和IL-6的分泌。在LPS誘導的RAW264.7細胞中,100 μmol/L野漆樹苷顯著提高細胞活力,并抑制TNF-α、IL-6和IL-1β的產生。還能降低iNOS和CCL2的mRNA表達,抑制IκBα和IKKβ的磷酸化。對炎癥有潛在的治療價值。骨關節(jié)炎(osteoarthritis,OA)是一種常見的與年齡有關的關節(jié)疾病。它的發(fā)展通常被認為與炎癥和自噬有關。Yan等[18]研究了野漆樹苷對大鼠骨關節(jié)炎的治療效果以及潛在機制。野漆樹苷可以顯著減輕IL-1β誘導的大鼠軟骨細胞炎癥反應、軟骨降解和自噬下調。P38/JNK和PI3K/AKT/mTOR信號通路參與了野漆樹苷的保護作用。在體內,關節(jié)內注射野漆樹苷可顯著改善大鼠OA模型的軟骨損傷,表明野漆樹苷在OA治療中的潛在作用。類風濕性關節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)是一種涉及疼痛和炎癥的膝關節(jié)自身免疫性疾病。Peng等[19]采用完全弗氏佐劑(CFA)誘導的大鼠關節(jié)炎模型研究野漆樹苷相關作用。野漆樹苷(10、20 mg/kg)治療大鼠整體健康指數(如足腫脹和體質量減輕)有顯著改善。形態(tài)學參數的改善證實了組織病理學分析中觀察到的大體形態(tài)學變化。從關節(jié)軟骨組織中細胞內谷胱甘肽、谷胱甘肽過氧化物酶、MDA和SOD水平的變化可以明顯看出,野漆樹苷治療也能顯著降低氧化應激。促炎細胞因子、TNF-α、IL-1β和IL-6顯示出基因表達和細胞內蛋白質濃度水平的顯著下調。核因子-κB(NF-κB)通路表現出顯著的減弱,這在NF-κB p65和p-IκB-α水平的顯著降低中很明顯。這些結果表明,野漆樹苷可以作為現有治療方案,包括非甾體抗炎藥和免疫抑制劑的天然產物替代療法。野漆樹苷的抗氧化和抗炎作用可能是通過NF-κB途徑介導的。野漆樹苷對角叉菜膠誘導的大鼠足腫脹具有時間和劑量依賴性的逆轉作用[20],治療4 h后,與對照組(74%)相比,劑量為2.5、25和250 mg/kg的野漆樹苷對大鼠足腫脹體積的顯著抑制分別為14%、25%和45%。除了顯著降低前列腺素E2水平外,增加野漆樹苷的劑量還顯著減少炎癥滲出液中TNF-α的釋放;在同一動物模型中,野漆樹苷以相反的劑量順序增加總抗氧化能力,在最低的試驗劑量時具有最強的抗氧化能力。
2.4 降血壓作用 以麻醉犬為實驗動物,比較了木犀草素、芹菜素和野漆樹苷與硝苯地平對由缺氧和前列腺素F2α(PGF2α)體內產生的兩種實驗性肺動脈高血壓模型中對肺血管回路的急性影響,野漆樹苷按5 mg/kg靜脈注射對缺氧性肺血管收縮沒有影響,但降低了心排血量和主動脈壓;PGF2α誘導的肺動脈高壓對黃酮類化合物和硝苯地平的反應與缺氧誘導的肺動脈高壓幾乎相同[21]。在一項關于野漆樹苷和牡荊素對麻醉犬血流動力學影響的對比研究中,野漆樹苷可以使平均主動脈壓、動脈和肺毛細血管壓及心率降低[22]。
2.5 壯骨作用 人工關節(jié)置換術后假體松動是一個非常棘手的臨床問題。磨損顆粒誘導的破骨細胞生成已被證明是假體周圍骨溶解的主要原因,最終導致假體無菌性松動。因此,抑制破骨細胞的生成是控制假體周圍骨溶解的一個有前途的策略。Liao等[23]研究探討了野漆樹苷對破骨細胞生成和鈦顆粒誘導的顱骨骨溶解作用的可能機制,野漆樹苷可以改善破骨細胞引起的骨溶解,可能是治療假體松動的潛在藥物。體外研究表明,野漆樹苷可顯著抑制NF-κB受體激活劑配體刺激的破骨細胞生成、羥基磷灰石再吸收、F-肌動蛋白形成以及破骨細胞相關基因的表達。Western-blot分析表明,野漆樹苷可以減弱NF-κB和絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)途徑,以及轉錄因子活化T細胞核因子c1(NFATc1)和c-Fos的表達。進一步的研究表明,野漆樹苷抑制p65向細胞核的移位和NFATc1與NF-κB的活性,減少抗酒石酸磷酸陽性破骨細胞的數量和鈦顆粒誘導的C57小鼠在體顱骨丟失。
2.6 神經保護作用 Brinza等[24]研究了野漆樹苷對東莨菪堿誘導的斑馬魚焦慮、健忘癥和腦氧化應激的改善作用,并闡明相關的潛在機制。用野漆樹苷(1、3、5 μg/L)處理斑馬魚,連續(xù)9 d,然后加入100 μmol/L東莨菪堿中30 min,隨之進行行為學試驗,包括新魚缸潛水試驗(novel tank diving test)、Y迷宮試驗和新物體識別試驗(novel object recognition test),還評估了體內抗氧化狀態(tài)和乙酰膽堿酯酶(AChE)活性。在東莨菪堿斑馬魚模型中,野漆樹苷可以緩解焦慮、記憶障礙和大腦氧化應激,還可以通過抑制AChE活性來調節(jié)膽堿能功能。野漆樹苷通過恢復膽堿能活性和改善大腦氧化應激,有望成為抗焦慮和健忘癥的候選化合物。
2.7 降糖作用 Rao等[25]從柚子葉中分離到野漆樹苷和大波斯菊苷(cosmosiin,COS),并確定柚子葉是野漆樹苷的豐富來源(1.1%,w/w)。在用于對糖尿病有益的生物學研究中,在分化的3T3-L1脂肪細胞中,野漆樹苷和COS分別在0.001~5 μmol/L 和1~20 μmol/L濃度范圍內呈劑量依賴性反應。尤其是野漆樹苷和COS分別為0.5 μmol/L和20 μmol/L,對脂聯(lián)素分泌水平顯示出與10 nmol/L胰島素相近的作用。此外,5 μmol/L的野漆樹苷和20 μmol/L的COS與10 nmol/L胰島素相等的作用,對葡萄糖蛋白4(GLUT4)易位有積極作用外,還可以增強胰島素受體β的磷酸化。野漆樹苷和COS可能通過增強脂聯(lián)素分泌、胰島素受體β的酪氨酸磷酸化和GLUT4易位而有益于糖尿病并發(fā)癥。有學者綜述了柑橘黃酮類化合物在糖尿病方面研究,認為包括野漆樹苷在內的19個來自柑橘的黃酮類化合物有抗糖尿病潛力[26]。
2.8 抗腫瘤作用 ezrin是一種重要的膜細胞骨架連接蛋白,通過組織膜蛋白并協(xié)調其信號轉導,ezrin有助于調節(jié)細胞運動中的細胞骨架重排。野漆樹苷對乳腺癌細胞具有抗運動特性,其在上皮間質細胞轉化(EMT)過程中可能下調podocalyxin-ezrin相互作用[9],10 μmol/L和40 μmol/L野漆樹苷處理可顯著抑制乳腺癌細胞的遷移,并改變肌動蛋白細胞骨架的位置和組織。野漆樹苷顯著抑制ezrin磷酸化以及隨后與PODXL的相互作用,對TGF-β1誘導的MDA-MB-231細胞EMT也有明顯的抑制作用。RNA干擾試驗的數據證實,缺失ezrin可增強野漆樹苷對ezrin的抑制作用。以綠原酸等有機酸和野漆樹苷為主要成分的苦艾提取物對人結直腸腺癌上皮細胞(DLD-1)、人子宮內膜腺癌細胞(ECC-1)有細胞毒性[27],提示野漆樹苷具有潛在抗癌作用。用人表皮樣喉癌(Hep 2)和人宮頸癌(HeLa)細胞系進行評估時,野漆樹苷顯示出很好的抗癌活性,幾乎與長春花堿相似;針對肝細胞癌(Hep G2)、結腸癌(HCT-116)和人胚肺成纖維細胞癌(MRC-5)細胞系有相當的活性,野漆樹苷是對健康正常細胞(Vero細胞)沒有細胞毒性活性,這表明該化合物具有很高的選擇性[28]。
2.9 抗病毒作用 全世界都被流感病毒所困擾,從藥用植物和(或)草藥中分離的粗提物或純化合物對流感病毒有良好的抑制作用。包括野漆樹苷在內93種候選抗病毒天然產物是潛在的抗流感病毒候選藥物,而且這些化合物對流感副流感病毒、呼吸道合胞病毒也有很好的抑制作用。利用分子對接方法來評估活性天然產物抑制流感病毒的主要蛋白酶和刺突糖蛋白活性,提示流感病毒治療中,與奈非那韋(nelfinavir)、氯喹和羥基氯喹硫酸酯相比,研究中所篩選的包括野漆樹苷等幾種天然化合物有更好的結合自由能,根據量子化學DFT計算,所選化合物的化學反應性為柳穿魚苷(pectolinarin)>橙皮苷> 野漆樹苷 > 桑色素(morin)> 表沒食子兒茶素沒食子酸酯。系統(tǒng)篩選對流感病毒復制周期中的關鍵酶有抑制活性化合物,草棉黃素(herbacetin)、野漆樹苷和柳穿魚苷能有效阻斷該類酶活性,誘導契合對接(induced fit docking)分析表明S1、S2和S30位點與黃酮類化合物結合。Meta分析野漆樹苷是一個很有潛力的抗流感病毒候選物[11]。有專利公開了一種包含川芎嗪、野漆樹苷和金絲桃素三種物質的組合物,作為一種神經氨酸酶抑制劑用于預防和治療流感。
如前文所述,相比其苷元芹菜素,目前野漆樹苷的相關研究文獻要少得多,其在大鼠體內主要生成脫新橙皮糖基的苷元芹菜素,而一部分芹菜素又在微粒體酶催化下生成柚皮素[29]。由此推斷,野漆樹苷應該具有芹菜素和柚皮素所具有其他一些藥理活性,由于野漆樹苷具有較好的多方面的藥理活性,可以預見,未來對其的研究將會越來越多,在未來研究中可關注并就與芹菜素或柚皮素似的藥理作用方面,對野漆樹苷進行研究。
鑒于黃酮類化合物在骨方面的應用,其在骨缺損修復方面的研究值得進一步研究與關注。鑒于天然產物中黃酮類化合物共生存在,與野漆樹苷共生黃酮之間的相互作用方面也需要深入地研究。
藥理活性的研究是基于廣泛的大量得到該化合物的基礎之上,目前有關野漆樹苷的分離純化還是保留在傳統(tǒng)的天然產物化學的實驗室內分離階段,對該化合物的分離方法同樣值得研究關注。