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苦参化学成分和药理作用研究进展

2024-01-28张晓娟于孙婉琪

中医药信息 2023年12期
关键词:苦参碱苦参通路

张晓娟,于孙婉琪

(1. 黑龙江中医药大学,黑龙江 哈尔滨 150040; 2. 安徽中医药大学,安徽 合肥 230012)

苦参又名苦骨(《本草纲目》)、川参(《贵州民间方药集》)、凤凰爪(《广西中兽医药植》)、牛参(《湖南药物志》)[1],为豆科植物苦参(SophoraflavescensAit.)的干燥根,生于海拔1 500 米以下的山坡、沙地草坡灌木林中或田野附近[2]。分布于中国南北各省区,印度、日本、朝鲜、俄罗斯西伯利亚地区也有分布,春、秋二季采挖。《本草纲目》载:“苦参、黄柏之苦寒,皆能补肾……故又能治风杀虫。……若火衰精冷,真元不足,及年高之人不可用也。”《本草汇言》曰:“姚斐成云,苦参,祛风泻火,燥湿去虫之药也。前人谓苦参补肾补阴,其论甚谬。”《神农本草经》谓:“主心腹结气,症瘕积聚,黄疸,溺有余沥,逐水,除痈肿,补中,明目止泪。”《名医别录》言:“养肝胆气,安五脏,定志益精,利九窍,除伏热肠澼,止渴,醒酒,小便黄赤,疗恶疮下部疡,平胃气,令人嗜食。”《唐本草》曰:“治胫酸,疗恶虫”。《雷公炮炙论》载:“凡使苦参,先需用糯米浓泔汁浸一宿,上有腥秽气并在水面上浮,并须重重淘过,即蒸,从巳至申出,晒干细锉用之。”其性苦、寒,功能清热燥湿、杀虫、利尿,内服主要用于治疗热痢、便血、黄疸尿闭、赤白带下,外用治疗阴肿阴痒、湿疹、湿疮、皮肤瘙痒、疥癣麻风等。

现代研究发现,苦参中主要含有生物碱、黄酮、苯丙素、萜类等化学成分,其中的苦参碱和氧化苦参碱是其最主要的活性成分,2020 版《中华人民共和国药典》规定,苦参中苦参碱和氧化苦参碱的含量不得低于1%。苦参具有抗心律失常、抗心肌纤维化、抗肿瘤、抗炎、抗病原微生物、抗肝损伤以及调节免疫系统和神经系统等多种药理活性,主要作用在心血管系统、免疫系统和神经系统[3]。笔者通过综述相关文献,对苦参的化学成分和药理作用进行总结。

1 化学成分

1.1 生物碱

生物碱是苦参最具有代表性的有效成分,其结构中含有碱性氮原子以孤对电子或正电荷的形式存在,使生物碱具有广泛的药理活性。从苦参中分离得到的生物碱多为喹诺里西啶类,还有少量的哌啶类和甾体类,按骨架可分为以下几种类型。

1.1.1 苦参碱型

苦参碱型生物碱是一类具有苦参次碱-15-酮(matridin-15-one)基本结构的化合物。在苦参中已经分离得到40 余种苦参碱型生物碱,其中以(-)-13-ethylsophoramine(C17H24N2O)[4]、(+)-matrine(苦参碱,C15H24N2O)[5]、7β-hydroxysophoridine(C15H24N2O2)[6]、trans-neomatrine(C15H24N2O)[7]、( - )-14β -hydroxymatrine(C15H24N2O2)[8]、(+)-oxymatrine(氧化苦参 碱,C15H24N2O2)[8]、cis-neomatrine(C15H24N2O)[7]、sophcence A(C15H24N2O3)[9]等为代表。

1.1.2 臭豆碱型

臭豆碱型生物碱是2 个喹诺里西啶骈合而成的衍生物。目前在苦参中已经分离得到10 余种臭豆碱型生物碱,主要代表成分为:Lupanine(C15H24N2O)[9]、(-)-5,6-dehydrolupanine(C15H22N2O)[9]、5-hydroxylupanine(C15H24N2O2)[10]、7-hydroxylupanine(C15H24N2O2)[10]和(-)-anagyrine(C15H20N2O)[11]等。

1.1.3 金雀花碱型

金雀花碱型(三环型)生物碱是喹诺里西啶和哌啶环骈合而成的衍生物。目前在苦参中已经分离得到6种金雀花碱型生物碱,分别为oxy-N-methylcytisine(C12H16N2O2)[9]、oxylupanine (C15H24N2O2)[10]、Nmethylcytisine(C12H16N2O)[9]、kushenine(C12H20N2O)[10]、N-butylcytisine(C15H23N2O)[10]和( - )-cytisine(C11H14N2O)[12]。

1.1.4 羽扇豆碱型、苦豆碱型、吲哚型和1,4-氮杂茚满型

羽扇豆碱型、苦豆碱型、吲哚型和1,4-氮杂茚满型生物碱在苦参中的种类较少,目前仅发现4种,分别为(+)-mamanine(C15H22N2O2)[6]、aloperinc(C15H20N2O)[12]、harman(C12H10N2)[13]、flavascensine(C12H20N2O)[14]。

1.1.5 二聚苦参碱型

目前在苦参中分离得到的二聚苦参碱型数量不多,主要是flavesine A、B、C、D、E、F[15]。

1.2 黄酮类

黄酮类化合物广泛存在于自然界的植物中,属植物次生代谢产物。黄酮类化合物是以黄酮(2-苯基色原酮)为母核而衍生的一类黄色色素,以C6-C3-C6为基本碳架的一系列化合物,其中包括黄酮的同分异构体及其氢化和还原产物。

1.2.1 黄酮

目前在苦参中分离得到的黄酮主要是7,4'-dihydroxyflavone(7-4'-二羟基黄酮,C15H10O4)[16]和luteolin-7-β-D-glucopyranoside(木犀草素-7-β-D-吡喃葡萄糖苷,C21H20O11)[17]。

1.2.2 黄酮醇

黄酮醇类化合物的结构主要由酮基、醇基及其相互连接而成,其中,酮基有两类:一类是常见的环状结构,常见的有苯乙烯环、芘环、芪环等,另一类是类似羧酸的结构,如:四氢呋喃酮、山梨酸酐等。醇基主要有碳链结构,如月桂醇基等。醇基和酮基相互连接得到黄酮醇类化合物。在苦参中已经分离得到20余种黄酮醇类化合物,主要为desmethylanhydroicaritin(C20H18O6)[18]、5-methylkushenol C(C26H28O7)[19]、noranhydroicaritin(C20H18O6)[20]、 isoanhydroicaritin (C21H20O6)[21]、sophoflavescenol(C21H20O6)[22]、8-lavandulylkaempferol(C25H26O6)[23]和kushenol Z、C、G[24-26]等。

1.2.3 二氢黄酮

二氢黄酮类化合物最典型的结构特征是C2-C3位无双键。二氢黄酮类化合物在苦参中的种类较多,目前发现接近60 种,主要为sophoraflavanone B(C20H20O5)[20]、( + ) -norkurarinone (C25H28O6)[20]、isokurarinone(C26H30O6)[20]、kurarinone(C26H30O6)[27]、kurarinol(C26H32O7)[27]、2' -methoxykurarinone (C27H32O6)[28]、neokurarinol(C27H34O7)[29]、norkurarinol(C25H30O7)[30]、5-methylsophoraflavanone B(C21H22O5)[31]、( - )-sophoraflavanone G(C25H28O6)[32]、5-methoxy-7,2',4'-trihydroxy-8-prenylflavanone(C20H20O6)[33]和 kushenol A、B、E、F、P、Q、R、S、T、U、V、W[18,27,29,34]等。

1.2.4 二氢黄酮醇

二氢黄酮醇类化合物的结构由一个羟基和一个醇基组成,中间有一个双键连接。它们的结构特征使它们具有抗氧化性、抗菌性、抗炎性以及抗病毒性等特性。目前在苦参中分离得到的二氢黄酮醇类化合物约20 种,主要是3β,7,4'-trihydroxy-5-methoxy-8-(3,3-dimethylallyl)-flavanone(C21H22O6)[33]、(2R,3R)-8-lavanduly-5,7,4'-trihydroxy-2'-methoxyflavanonol(C26H30O7)[30]、(2R,3R)-8-prenyl-7,2',4'-trihydroxy-5-methoxyflavanonol(C21H22O7)[30]、(2S)-8-prenyl-7,4'-dihydroxy-5-methoxyflavanonol(C21H22O6)[30]、(2R)-3α,7,4'-trihydroxy-5-methoxy-8-(γ,γdimethylallyl)-flavanone(C21H22O6)[35]和kushenol J、H、I、L、M、X、A[27,29,33,36]等。

1.2.5 异黄酮

异黄酮是一类含有苯并环的化合物,其基本结构由两个苯环通过三个碳原子相连接而成。异黄酮的核心结构是三环芳香骨架,通常由A、B、C 三个环组成。其中A 环和C 环是苯环,B 环是呈平面的三原子环,由两个氧原子和一个碳原子组成。苦参中分离得到的异黄酮类化合物约30种,主要是formononetin(C16H12O4)[20]、7-methoxy-4'-hydroxyisoflavone(C16H12O4)[21]、genistein(C15H10O5)[37]、6″ - β -D-xylopyranosylgenistin(C26H28O14)[38]、kushenol O(C27H30O13)[38]、3'-hydroxy kushenol O(C27H30O14)[38]等。

1.2.6 查尔酮和二氢异黄酮

查耳酮的主要结构特点是C 环未成环,可以看作是二氢黄酮在碱性条件下C 环1,2 位键断裂生成的开环衍生物。两者互为同分异构体,常在植物体内共存。在苦参中分离得到查尔酮类化合物10 余种,分别为pseudoindorin(C15H12O5)[16]、kushenol D(C27H32O6)[18]、kuraridinol(C26H32O7)[39]、xanthohumol(C21H22O5)[18]、cyclokuraridin(C26H30O6)[23]、kuraridin(C26H30O6)[27]、(Z)-4,2',4'-trihydroxyflavone(C15H12O4)[30]、2,4,2',4'-tetrahydroxy-3'-isopentenyl-6'-methoxychalcone(C21H22O6)[40]、2',4-dihydroxy-4',6'-dimethoxychalcone(C17H16O5)[41]、2-methoxy-2',4',4,6-tetrahydroxy-5-lavanduly dihydrochalcone(C26H32O6)[42]等。

1.2.7 紫檀素

紫檀素类化合物的结构特点是含有紫檀素骨架,该骨架由苯环和五元环组成,紫檀素骨架上的取代基可以影响化合物的生物活性和药物性质。目前在苦参中分离得到的二氢黄酮醇类化合物10 余种,主要是maackiain (C16H12O5)[20]、 4-methoxy-maackiain(C17H14O6)[20]、4-hydroxy-3-methoxy-8,9-methylenedioxypterocarpan(C17H14O6)[21]、trifolirhizin(C22H22O10)[22]、pterocarpin(C17H14O5)[43]、trifolirhizin-6'-monoacetate(C24H24O11)[44]、kushenin(C16H14O5)[45]等。

1.2.8 双黄酮

双黄酮类化合物是由两分子黄酮或两分子二氢黄酮,或一分子黄酮及一分子二氢黄酮按C-C 或CO-C 键方式联接而成。在苦参中分离得到10 余种双黄酮类化合物,分别为sophoflavone A(C52H60O12)[46]、sophoflavone B(C52H60O12)[46]及sophobiflavonoid A、B、C、D、E、F、G、H[47]等。

1.2.9 高异黄酮和黄酮类似物

高异黄酮类化合物是一类具有3-苄基色酮(3-benzylchromone)结构的化合物的衍生物。目前在苦参中分离得到的高异黄酮和黄酮类似物较少,具有代表性的是2,3,4'-trihydroxyhomoisoflavone-7-O-β-D-glucopyranoside(C22H24O11)[48]、2,3-dihydroxy-4'-methoxyhomoisoflavone-7-O-xylopyranoside(C22H22O10)[48]、maesopsin-4-O-β-D-glucopyranoside(C21H22O11)[48]和sophoflavanone G、H[49]等。

1.3 二苯甲酰基类化合物

在苦参中分离得到10 余种二苯甲酰基类化合物,分别为2-hydroxy-6-[2-(4-hydroxyphenyl)-2-carbonyl]-benzoicacid-4-O-β-D-apiofuranosyl-(1→6)- β -D-glucopyranoside (C26H30O5)[48]和sophodibenzoside A、B、C、D[37]等。

1.4 三萜类化合物

三萜类化合物是一类基本母核由30 个碳原子所组成的萜类化合物,以游离形式或以与糖结合成苷或酯的形式存在于植物体内,具有多方面的生化活性,常将其作为重要制剂定性、定量分析的指标。在苦参中分离得到10 余种三萜类化合物,如11,12-epoxy-3,6-dihydroxy-24-norurs-3-en-2-on-(28→13)-olide (C29H40O6)[13]、lupenone (C30H48O)[30]、β-amyrin(C30H52O)[30]、slupeol (C30H50O)[49]、oyasaponin Ⅰ(C48H78O18)[50]、和sophoraflavoside Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ[50-51]等。

1.5 其他

苦参中还含有色酮、苯醌、萘类、苯丙素类、甾体类、有机酸及芳香类等成分。如kushequinone A(C17H22O4)[45]、8-dimethylallyltsugafolin (C23H28O6)[25]、piscidic acid (C11H12O7)[48]、alaschanioside A(C26H34O12)[48]、specionin (C20H26O8)[52]、5,8-epidioxy-5α,8α -ergosta-6,22E-dien-3β -ol (C28H44O3)[13]、2,4-dihydroxy benzoic acid (C7H6O4)[53]、3-propyl-1,2,4-trimethoxybenzenm (C12H18O3)[13]、shandougenines B(C30H17O10)[52]等。

2 药理作用

2.1 抗癌

苦参在肺癌、乳腺癌、胃癌、胰腺癌、前列腺癌等多种类型的癌症中具有明确的抗癌效果[54]。苦参中的苦参碱能明显抑制癌细胞的增殖,其作用靶点为Src,Src激酶结构域为苦参碱结合区域,下调癌细胞中MAPK/ERK、JAK2/STAT3和PI3K/Akt信号通路蛋白磷酸化水平[55]。可见,苦参碱还通过靶向Src激酶结构域下调磷酸化信号通路进而抑制癌细胞增殖。

氧化苦参碱对骨髓来源的细胞有双向的调节作用,可以抑制髓系癌症细胞的增殖,诱导肿瘤细胞发生凋亡,其作用机制有可能是上调p53、p16 等抑癌基因的表达,同时下调端粒酶等原癌基因的表达,阻滞细胞周期,诱导细胞凋亡。其可以抑制正常小鼠的非特异性细胞免疫,但是对造血系统却有促进作用[56]。王驰等[57]以鼻咽癌HNE-1 细胞株和由放射线照射诱导的耐药细胞株HNE-1(200)为研究对象,采用氧化苦参碱与低毒剂量的常用抗肿瘤药物联合应用,采用MTT法测定其对实验细胞的增殖抑制率。结果对抑制率低于20%的低毒浓度的长春新碱、平阳霉素、5-Fu、顺铂中加入低毒浓度(0.5 mg/mL)的氧化苦参碱后,4 种药物对细胞的抑制率增加,浓度越低,增幅越大。可见,低浓度的天然药物与抗肿瘤药物联合应用对肿瘤细胞有明显的增殖抑制作用,并且对放射线照射诱导的耐药细胞株有一定的逆转作用。马玲娣等[58]观察苦参碱对TIM2 转基因修饰小鼠H22 肝癌细胞瘤苗的体内作用,结果TIM2基因修饰H22细胞瘤苗可显著降低H22 肝癌细胞在小鼠体内的致瘤性,在体内具有一定的免疫原性,苦参碱可明显改善其体内抗癌活性。

陈晓楠[59]探讨苦参碱联合5-FU治疗肝癌的作用和分子机制。结果显示,苦参碱联合5-FU 抑制肝癌细胞Hep G2增殖呈剂量依赖性,其在体内外通过抑制Hep G2 增殖、迁移、诱导凋亡发挥协同抗肝癌作用,并通过调控p38MAPK/Akt 信号通路表达及造成细胞内线粒体损伤。贾绍华等[60]研究苦参碱对人乳腺癌MCF-7 细胞自噬及凋亡的影响,并分析其机制,探索二者之间潜在的关系。结果苦参碱可诱导人乳腺癌MCF-7 细胞凋亡和细胞自噬,二者之间可能存在着互相调控的关系。

可见,苦参碱主要通过抑制肿瘤细胞的迁移和侵袭、增殖、改变肿瘤细胞相关蛋白和癌基因的表达、干扰肿瘤细胞周期和诱导肿瘤细胞自噬、凋亡等作用机制,共同参与发挥对肺癌、乳腺癌、肝癌、胃癌、胰腺癌、前列腺癌、白血病、骨髓瘤等的抗癌活性。

2.2 抗肝损伤

苦参对化学品、免疫和缺血再灌注性肝损伤均有肝脏保护作用,对体外分离的肝细胞、冷冻保存的肝细胞、放线菌素D/肿瘤坏死因子诱导的肝细胞损伤也有保护作用。

阳丽梅等[61]探讨苦参碱对油酸诱导的脂肪变性Chang Liver 细胞的改善作用及可能的机制。结果,油酸和苦参碱对Chang Liver 细胞活性无明显影响,而苦参碱可通过调控FXR/CYP7A1/FGF19信号通路来改善油酸诱导的脂肪变性Chang Liver 细胞的脂质含量和肝功能指标。华龙等[62]分析氧化苦参碱对肝癌大鼠肝损伤的改善作用,并探讨Kelch 样环氧氯丙烷相关蛋白-1(Keap1)/抗氧化反应元件(ARE)通路在该过程中发挥的作用。结果发现,氧化苦参碱对大鼠肝癌具有抑制作用,能够有效改善肝损伤,其机制可能是通过激活Keap1/ARE通路实现的。

林丽[63]通过体外NLRP3 炎症小体活化模型,结合体内LPS 介导的免疫活化模型,探究苦参中靶向调控NLRP3 炎症小体的活性成分及其作用机制。结果苦参中生物碱能显著增强Caspase-1 的活性,但只有异黄腐醇可显著促进NLRP3 炎症小体相关蛋白的表达以及IL-1β的分泌,提示异黄腐醇可以促进NLRP3炎症小体的激活,同时也可以导致特异质肝损伤,其机制可能是通过促进ATP、Nigericin 诱导的ASC 的寡聚化和线粒体ROS 的产生,增强NLRP3 炎症小体的激活,导致炎性因子大量释放,触发肝脏炎症,进而导致特异质肝损伤。都梦帆等[64]讨苦参碱注射液预处理对急性酒精性肝损伤小鼠模型的保护作用。结果发现苦参碱注射液可以调节血清转氨酶,改善肝功能,提高抗氧化酶,改善氧化应激,对急性酒精性肝损伤有预防、治疗作用。史建飞[65]探讨Notch 信号通路在肝硬化合并肝癌患者肝组织的表达,并明确Notch 信号通路与肝功能各项指标的相关性,探讨Notch 信号通路是否会加重肝功能损害,影响肝细胞癌患者的预后。结果苦参碱可呈浓度依赖性抑制Notch 信号通路,并诱导HOCs其向成熟肝细胞分化,而不是向肝纤维化细胞和癌细胞分化,协助改善肝脏微环境,减轻肝损害。

袁芳等[66]研究苦参碱(matrine,MT)对大鼠肝缺血再灌注损伤后肝功能及MAPK 通路的影响。结果发现,苦参碱对大鼠肝缺血再灌注损伤有保护作用,其机制与抑制MKK7/JNK、p38 磷酸化、抗凋亡有关。常乐乐等[67]探讨苦参碱对对乙酰氨基苯酚诱导的小鼠药物性肝损伤的保护作用及机制。结果发现,苦参碱对APAP 诱导的小鼠药物性肝损伤具有保护作用,其机制与降低炎症因子水平,降低氧化应激,提高抗氧化能力有关。王琴等[68]研究苦参素对四氯化碳(CCl4)诱导的小鼠急性肝损伤的保护作用及机制。结果苦参素对CCl4诱导的急性肝损伤有保护作用,其作用机制与增强肝脏抗氧化酶活性,减少脂质过氧化和抗炎相关。氧化苦参碱对阿戈美拉汀诱导的L02肝细胞损伤有保护作用,其主要机制是氧化苦参碱经由蛋白酶体途径降解CHOP 蛋白,从而对阿戈美拉汀诱导的L02 肝细胞损伤起到保护作用[69]。

2.3 抗纤维化

苦参可以通过抗氧化、抗炎、降血糖、调血脂作用,抑制活性氧(ROS)/TLR4、PERK/ATF4/CHOP、JAK2/STATs、TGF-β1/Smads 和NF-κB/TNF-α 信号通路,减轻肾损伤炎症反应和细胞外基质沉积,阻滞肾损伤和纤维化[70]。

李志阳等[71]探讨氧化苦参碱(OMT)抗炎抗纤维化的机制,结果发现,氧化苦参碱在糖尿病大鼠肾脏中发挥抗炎、抗纤维化的作用机制可能是通过影响CHK1、CHK2 的表达从而影响其磷酸化水平,减少下游炎症介质的释放,减轻细胞外基质的分泌和沉积来实现的。张晓林等[72]研究苦参素对慢性乙型肝炎(CHB)患者抗乙型肝炎病毒(HBV)治疗的增效作用。结果发现,苦参素可有效增加CHB患者抗HBV治疗效果,可减轻肝纤维化程度,降低血清HBV-DNA 水平,改善免疫功能和肝功能。陈娟[73]研究苦参碱对肺纤维化大鼠肺组织中MMP-2、MMP-9 的表达,探讨苦参碱抗肺纤维化的可能作用机制。结果发现,苦参碱能够减轻博来霉素诱导的大鼠肺纤维化程度,其机制可能与下调MMP-2、MMP-9的表达有关。

研究发现,苦参碱及其衍生物M19通过降低肝脏内MCP-1 的表达并抑制MCP-1 的趋化活性,阻止急性和慢性肝脏炎症时Gr1high单核细胞向肝脏的迁移,从而发挥抗肝炎和抗肝纤维化的效应,Mat的结构改造衍生物M19的药理活性强于Mat[74]。苦参碱具有抗肺纤维化形成的作用,且与剂量有关,其机制可能与调节机体氧化抗氧化失衡,抑制TNF-α的产生以及改变H0-1的表达水平,降低肺组织中MDA、HYP含量有关[75]。

2.4 抗炎、抗病毒

李欣桦[76]以EVA71、EVD68 及CVA6 病毒为研究对象,RD(人横纹肌瘤细胞)和HeLa(宫颈癌细胞)为宿主细胞。采用CCK-8 实验、细胞形态学分析、蛋白质印迹、实时定量RT-qPCR、TCID50、MDC自噬染色、免疫共沉淀、质粒构建及转染、免疫荧光共定位及siRNA 转染等实验方法,探讨苦参碱、毛花苷C 及羽扇豆醇的抗病毒作用。结果苦参碱可抑制肠道病毒EVA71、EVD68 及CVA6 在RD 和HeLa 细胞中的复制阶段,具有广谱抗肠道病毒作用。苦参碱通过激活宿主细胞过度自噬抑制肠道病毒EVA71、EVD68 及CVA6 的复制。苦参碱激活自噬途径抑制肠道病毒复制的作用,是通过宿主细胞P62 蛋白靶向结合病毒结构蛋白VP3,降低其含量进而抑制病毒复制实现的。

孙娜等[77]利用猪圆环病毒2 型(Porcine circovirus type 2,PCV2)感染诱导小鼠肺炎模型,探讨苦参碱在小鼠体内的抗炎作用及其机制。结果发现,苦参碱可通过抑制TLR4/MyD88/NF-κB 信号通路的活化以及NLRP3 炎症小体的激活,来发挥抗PCV2 诱导的小鼠肺炎作用。刘玲利[78]研究苦参碱与淫羊藿苷对BVDV的体外抑制作用,初步探究苦参碱与淫羊藿苷对于BVDV 的防治作用。结果发现,苦参碱和淫羊藿苷均对BVDV 具有抑制作用,通过直接和间接不同的途径发挥抗BVDV 作用。且苦参碱和淫羊藿苷可通过激活干扰素发挥抗BVDV 作用,这可能与上调RIG-1/TLR3-IRF3通路以促进IFN-α/β的作用机制有关。

曹志刚[79]通过粪便移植技术,研究苦参碱调控肠道菌群发挥抗PCV2 作用,结果发现苦参碱可调控肠道菌群发挥抗PCV2 的作用,并对PCV2 诱导的炎症反应具有抑制作用。叶先文等[80]基于网络药理学研究苦参治疗新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的作用机制。结果获得苦参活性成分23 个,苦参碱、槐果碱、槐定碱、槲皮素、木犀草素、刺芒柄花素可能为治疗COVID-19 的 药 效 物 质。APP、AKT1、IL6、TP53、PTGS2等为预测的关键靶标。获得1 999条GO生物功能、132 条KEGG 信号通路,前者大多与细胞应激反应有关,后者有92条与疾病相关,其中40条主要与炎症、免疫性通路有关。苦参碱、槐果碱、槐定碱与ACE2、3CLpro、ITGAL 等10 种靶标蛋白均有良好的对接关系。周燊[81]研究发现,苦参碱能下调HepG2.2.15 细胞中蛋白激酶C 的活性,在苦参碱作用下,HepG2.2.15 细胞中ATF/CREB-CXCL8 信号通路受蛋白激酶C 调节。可见,苦参碱可以通过PKC/MAPK-ATF2/CREB 信号通路刺激炎症性趋化因子CXCL8高表达,抑制HBV复制。

2.5 调节免疫

王璐等[82]探讨氧化苦参碱(OMT)通过影响辅助性T 细胞17(Th17)/调节性T 细胞(Treg)的比例对急性淋巴细胞白血病小鼠免疫功能的影响,结果氧化苦参碱可抑制TGF-β1诱导的MRC-5细胞增殖和分化,可能与通过抑制Notch信号通路相关基因有关。吕新远等[83]探讨复方苦参注射液对乙型肝炎病毒(HBV)相关肝细胞癌(HCC)患者化疗效果及T 细胞免疫功能的影响。结果复方苦参注射液辅助TACE治疗HBV相关HCC,可提高化疗效果,调节患者T细胞免疫功能,降低肿瘤标记物水平及不良反应发生率。范爱欣等[84]探讨苦参碱(Mat)调节Lyn/Syk信号通路对过敏性哮喘大鼠免疫功能的影响。结果苦参碱可能通过下调Lyn/Syk信号通路对过敏性哮喘大鼠免疫功能起到改善作用。李新雨[85]探讨苦参素能否通过调控铁死亡途径发挥对实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)小鼠的改善作用。结果发现,苦参素对EAE小鼠有一定的改善作用,且这种作用可能与调节铁死亡中的铁代谢途径和xCT/GPx4通路有关。

安军红[86]就苦参碱对巨噬细胞的抗炎以及抗凋亡的作用机制进行研究探讨。结果发现,苦参碱通过增加miR-30b 的表达水平,抑制了信号通路TLR4/NFκB的活化,增强了巨噬细胞的免疫调节作用,从而保护巨噬细胞自身免受炎症损伤和凋亡的影响。岳晓琪等[87]观察氧化苦参碱(oxymatrine,OMT)通过免疫负调控机制对小鼠胶原诱导性关节炎(collagen-induced arthritis,CIA)的作用。结果氧化苦参碱可缓解CIA 小鼠关节肿胀度并降低其关节评分,增加脾淋巴细胞和关节组织Foxp3 及CTLA-4 的表达,降低PD-1 的表达(P均 < 0.05),并减少炎性细胞大面积浸润。可见,氧化苦参碱通过增加调节性(Foxp3+)T 细胞CTLA-4的表达,降低PD-1的表达缓解RA。张盈妍等[88]探究苦参素对自身免疫性甲状腺炎大鼠甲状腺功能的改善及可能机制。结果发现,苦参素降低自身免疫性甲状腺炎大鼠血清TSH、TGAb 和TPOAb 水平,降低Th1 细胞比例及Th1型细胞因子分泌,增加Th2细胞及Th2型细胞因子分泌,降低甲状腺组织ASC、NLRP3、Caspase-1 和GSDMD-N 蛋白表达及IL-18 和IL-1β mRNA表达。

2.6 减少放射性损伤

放射损伤是由放射线照射引起的机体组织损害,主要表现为皮下组织缺血变硬以及皮肤的溃疡处不容易愈合,也有可能会导致患者免疫力低下。

王伟等[89]构建大鼠口腔黏膜炎模型评价并比较复方苦参注射液不同给药方式对放射性口腔黏膜炎的治疗作用。结果复方苦参注射液口服给药对X射线致大鼠口腔黏膜炎具有明显保护作用,其作用机制可能与降低炎性因子水平有关。在同等剂量下,复方苦参注射液口服剂量(1.8 mL/kg)治疗大鼠口腔黏膜炎的效果优于复方苦参注射液静脉给药。

许文婧等[90]探讨复方苦参注射液治疗大鼠放射性皮炎的作用以及可能机制。结果发现,复方苦参注射液能防治大鼠急性放射性皮炎,其机制可能与保护线粒体的结构和酶的功能相关。曾财花等[91]研究苦参碱对放射性肺损伤SD 大鼠肺组织中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)及谷胱甘肽过氧化酶(GSH-Px)活性的影响,探讨苦参碱对放射性肺损伤大鼠氧化应激的抑制作用及其机制。结果发现,苦参碱能够降低放射性肺损伤SD 大鼠肺组织中MDA 的含量,提高SOD 活性和GSH-Px 活性,从而抑制了放射性肺损伤大鼠的氧化应激反应。

闫立辉等[92]探讨复方苦参注射液防治非小细胞肺癌(NSCLC)放疗患者放射性肺损伤及骨髓抑制的效果。结果发现,NSCLC 患者在放疗期间配合复方苦参注射液治疗有助于提高治疗效果,降低放射性肺损伤与骨髓抑制的发生率,改善患者免疫功能。复方苦参注射液还能治疗大鼠急性出血重症放射性肠炎,缓解炎症及出血,并能减少病死率[93]。

2.7 抗菌

苦参还有抗菌等作用,如郭斯崖等[94]优化苦参抗水产病原哈氏弧菌(Vibrio harveyi)活性物质(ASSF)的提取工艺;并采用高效液相色谱和标准品比对技术,鉴定ASSF 的抗菌活性化合物;从对哈氏弧菌的生长、细胞膜的完整性和通透性、细胞壁的通透性等方面探讨ASSF 的作用机理。结果表明苦参酮是ASSF 中的抗哈氏弧菌活性化合物,最小抑菌浓度分别为0.125 mg/mL和0.062 5 mg/mL,其机制主要是通过破坏细胞膜的完整性和通透性、细胞壁的通透性抑制细胞的增殖。苦参中4 种生物碱单独处理时对变形链球菌浮游细胞的代谢活性以及生物被膜的形成都表现出浓度依赖性的抑制作用,与洗必泰联合使用时也对变形链球菌具有不同程度的协同抑制作用,其中苦参碱与洗必泰的协同活性最强[95]。

3 小结

苦参临床应用广泛,但是其有效成分体内活性不高,药效时间短,水溶性高、吸收代谢快、组织分布无选择性、生物利用度低等缺点,存在毒性作用,严重影响了苦参药效的发挥。许多专家学者对苦参有效成分参与临床治疗疾病以及相关作用机理的研究情况进行了不同角度和不同方向的深度探索和研究,主要通过修饰苦参碱有效成分,如苦参碱类衍生物在13-位,14-位,15-位及羰基,D 环开环等方面的结构修饰等来增强其活性,降低使用剂量[96]。

物质基础决定药物效应,中药物质基础的复杂性,决定了中药功效的多重性,导致了中药药效的多样性。苦参中具有生物活性的化学成分较多,化学性质多种多样,目前的研究均集中在机制的研究,但是对其临床应用的研究较少,未来应加强对现有研究成果的转化,扩大临床使用。

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