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三叶青抗病毒及抗炎作用机制研究进展

2021-01-10鞠正光许海顺王红珍徐娟刘伟民吴学谦

山东医药 2021年30期
关键词:黄酮类抗炎抗病毒

鞠正光,许海顺,王红珍,徐娟,刘伟民,吴学谦

1 浙江农林大学,杭州 310000;2 浙江省特色中药资源保护与创新利用重点实验室;3 灵芝三叶青产业国家创新联盟

三叶青是葡萄科崖爬藤属植物三叶崖爬藤(Tetrastigma hemsleyanumDiels et.Gilg)的干燥块根。中医认为,三叶青具有清热解毒、消肿止痛、化痰散结等功效。三叶青目前临床常用于小儿高热、肝炎、肺炎等疾病的治疗[1],被誉为“植物抗生素”。药理学研究[2]证明,三叶青具有抗病毒、抗炎活性,对病毒感染与炎症性疾病有良好的治疗效果。目前关于三叶青抗病毒、抗炎作用的作用机制相关研究较少,影响了三叶青的临床推广应用。现将抗病毒、抗炎的作用机制最新研究进展综述如下,旨在为三叶青的临床应用提供理论基础。

1 三叶青的抗病毒作用机制

王丹丹等[3]研究发现,三叶青醇提物的正丁醇与乙酸乙酯部位均具有抗呼吸道合胞病毒(RSV)活性,在此基础上进行了抗RSV 病毒单体成分的分离纯化,最终鉴定发现,表没食子酸儿茶素、山奈酚、槲皮素等11 个以黄酮类为主的活性成分是三叶青抗RSV 病毒的主要活性成分。有学者[4-6]采用柱层析分离、谱效分析、分子对接等技术,对三叶青抗流感病毒的活性成分进行分析,最终得到芦丁、山奈苷、黄芪甲苷、新西兰牡荆苷、Vitexin 2''-Oarabinofuranoside、熊果酸、绿原酸、香草酸等以黄酮类、酚酸类为代表的化学成分。由此可见,三叶青抗病毒作用的物质基础主要为黄酮类、酚酸类成分,目前的研究热点也集中于黄酮类、酚酸类单体成分的分离验证。

三叶青提取物对多种常见病毒具有抑制活性,包括呼吸道病毒、乙肝病毒[7]、HIV 病毒[8]等。三叶青对RSV 病毒的治疗效果优于利巴韦林[3],也能够提高甲型H1N1 流感病毒感染小鼠存活率,改善感染小鼠的疾病指数[4],对呼吸道病毒具有良好的疗效。研究人员还发现三叶青对仙台病毒[9]、出血热病毒[10]有较强的抑制效果,为三叶青用于病毒感染性疾病的防治提供了一定的依据。此外,刘江亭[4]还选取了肠道病毒EV71、COX-B3、COX-B5,单纯疱疹病毒HSV-1 进行实验,补充了三叶青的抗病毒谱。在临床治疗中,三叶青冻干粉对儿童疱疹性咽峡炎也具有良好疗效[11]。

三叶青的抗病毒作用机制研究是目前三叶青药理学研究的薄弱之处,临床对其作用机制的认知相对较少,研究思路较为局限。三叶青已知的抗病毒作用机制主要包括:①干扰病毒与细胞受体的融合过程,阻止病毒对细胞的吸附过程;②削弱合成相关酶的活性,抑制病毒的复制过程;③调节免疫细胞活性,增强机体免疫能力,降低病毒的致病能力[12]。结合中药抗病毒机制,推测三叶青也可能通过杀灭病毒、调控宿主细胞功能蛋白表达、抗炎等多种方式发挥抗病毒作用[13]。自然杀伤细胞(NK细胞)的功能缺陷是慢性乙肝发病过程中的主要因素之一,现有研究表明三叶青提取物能促进NK 细胞的增殖,提高细胞表面免疫因子表达,增强其杀伤活性,从而抑制HBV 病毒的复制[14]。除了增强NK 细胞活性,三叶青还可抑制HBV 病毒DNA 拷贝数,进而加强对HBV 病毒复制的抑制作用[7]。对于流感病毒,三叶青可能通过提高人体免疫功能、增强NK 细胞活性,调节人体炎症因子水平等途径发挥作用。此外,王丹丹等[3]研究发现,纯化分离三叶青抗病毒活性单体成分的过程在一定程度上减弱了三叶青的抗病毒作用,因此三叶青的抗病毒活性成分可能存在化合物协同作用。

2 三叶青的抗炎作用机制

三叶青对炎症性疾病具有良好的疗效,抗炎物质基础集中于黄酮类、酚酸类成分。黄酮类成分广泛分布于药用植物中,具有明确的抗炎作用。一项三叶青对老年小鼠急性肺损伤的保护作用实验[15]结果发现,三叶青总黄酮成分治疗小鼠急性肺损伤的效果较好。LIU 等[16]研究发现,以黄酮类成分为主的三叶青提取物组分对RAW264.7 细胞炎症模型具有抑制作用。廖淑彬等[17-19]则相对全面的对三叶青物质基础进行了探索,结果显示三叶青抗炎效应组分群主要为黄酮类成分,绿原酸、荭草苷、异荭草苷-2’-O-鼠李糖苷、牡荆苷、牡荆苷-2’’-O-鼠李糖苷等7 个化合物可作为抗炎特征组分。进一步深入分析抗炎特征组分的分布特点后发现,心、脑、小肠、胃可能是三叶青抗炎特征组分产生抗炎作用的靶效组织,且炎症状态下,人体对三叶青抗炎特征组分的吸收能力增加。现阶段三叶青抗炎物质基础的相关研究也聚焦于黄酮类化合物,但后续对于三叶青抗炎作用物质基础的探索需要开阔思路,不能仅局限于单一类型化合物。

三叶青是一味内服清热解毒药,口服后不良反应较少,可用于小儿疾病的治疗。朱祖碌等[20]应用三叶青治愈了28 例麻疹并发肺炎、咽峡炎等疾病的患者,何德昌等[21]利用三叶青治疗了8 例小儿肺炎,治疗效果满意。此外,三叶青注射液及其作为组分之一的麻杏石甘汤也常被用于治疗小儿支气管炎、肺炎[22-23]。

在临床治疗之外,科研人员还研究补充了三叶青的抗炎活性。研究[24]发现,20~100 μg/mL 浓度的三叶青多糖能抑制细胞凋亡,降低肿瘤杀伤因子-α(TNF-α)、白细胞介素6(IL-6)的含量,从而抑制脂多糖诱导的RAW264.7 细胞炎症反应。对于小鼠腹腔毛细血管炎性渗出、小鼠耳廓肿胀、大鼠足跖肿胀[25]、大鼠棉球肉芽组织增生[26]等常见体内炎症模型,三叶青也具有实验明确的抑制作用。吴安安等[27]观察了三叶青对小鼠关节炎模型的影响,结果显示2.5~10 mg/kg 剂量的三叶青能抑制小鼠关节肿胀现象,改善关节病理组织学,对关节炎具有一定的治疗作用。

在明确三叶青抗炎活性的基础上,科研人员进一步深入研究发现三叶青的抗炎机制主要包括以下三个方面:

2.1 三叶青通过调节炎症因子分泌发挥抗炎作用 机体受到外界刺激时细胞会分泌大量的炎症因子,激活下游炎症通路,被激活的炎症通路反向诱导机体分泌更多的炎症因子,最终形成机体的炎症状态,因此抑制炎症因子分泌对抗炎作用具有积极作用。三叶青能显著抑制小鼠血清中TNF-α、白细胞介素17(IL-17)、IL-6 等因子的分泌,并提高抑炎因子IL-10、转化生长因子-β1(TGFβ1)水平,纠正人体免疫失衡,改善小鼠的肝损伤程度[28-29]。三叶青也能通过抑制炎症因子分泌、提高抑炎因子水平起到缓解小鼠肺损伤的作用。此外,三叶青治疗慢性阻塞性肺疾病(COPD)的机制与抑制炎症因子TNF-α、白细胞介素1β(IL-1β)的释放有关[30]。

2.2 三叶青通过调节炎症相关蛋白表达发挥抗炎作用 姜永佳等[31]在三叶青抗COPD 实验中,研究了基质金属蛋白酶9(MMP-9)和基质金属蛋白酶抑制剂-1(TIMP-1)的变化情况,发现三叶青通过降低相关蛋白的表达达到抑制支气管壁的病变、延缓进程的作用。进一步研究[32-33]发现,三叶青抑制COPD 发展的作用机制可能与降低COPD 大鼠致炎因子与C-反应蛋白(CRP)的表达有关。邢倩等[34]选取Kelch 样ECH 关联蛋白1(Keap1)为研究对象,发现与其结合活性最佳的三叶青活性成分牡荆苷可显著上调核因子NF-E2 相关因子(Nrf2)基因和蛋白表达,下调Keap1 蛋白表达,抑制炎症相关因子的基因和蛋白表达。

2.3 三叶青通过抑制炎症通路激活发挥抗炎作用 炎症介质能与细胞膜上的相关受体结合,将炎症信号传导进入细胞,从而活化NF-κB、MAPK 等信号通路,调控炎症介质基因的表达,扩大炎症程度。药物的抗炎作用常与抑制NF-κB、MAPK、TLR等炎症通路的激活紧密相关。三叶青总黄酮能通过阻断p38 MAPK、NF-κB 炎症通路对肺损伤起到保护作用,通过抑制TLR4/MD-2 介导的JNK 和NFκB 通路激活进而抑制RAW264.7 细胞炎症反应,并调节JNK、p38 和Nrf2 通路帮助改善炎症反应引起的损伤[35]。

综上所述,三叶青抗病毒、抗炎药效成分主要为黄酮类、酚酸类物质,作用机制包括阻断病毒吸附、抑制病毒复制、提高机体免疫力、抑制TNF-α、IL-6 等炎症因子分泌、调节炎症蛋白表达和抑制

MAPK、NF-κB 等炎症通路激活等途径。但目前多数研究局限于提取物的作用,少有考虑成分之间的相互作用,忽视了中药多成分、多靶点的特点与可能存在的药理活性协同放大作用[36],抗病毒、抗炎作用机制存在局限性与滞后性。因此,在后续研究中应立足于三叶青的整体化学成分,兼顾化合物的协同作用,筛选出具有代表性的效应组分,进而揭示并完善三叶青抗病毒、抗炎作用机制网络,为三叶青临床推广应用提供理论基础。

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