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细辛的化学成分及药理作用研究进展(三)

发布时间:2021-01-22 20:06 编辑者:夏德婷

2细辛的药理作用

2.1抗病毒、抗菌活性

有研究发现,细辛可以干扰猪流感病毒的复制,从而起到抗病毒作用。此外,细辛对新城疫病毒(NDV)还具有直接的灭活作用,且治疗指数为64。基于网络药理学及分子对接技术预测清肺排毒汤对新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的作用时发现,细辛中的细辛脂素能直接作用于人体细胞、提高机体免疫力、阻挡病毒侵袭。目前,细辛抗菌活性研究主要集中在挥发性成分。早在1981年就发现了细辛挥发油为广谱抗真菌药物,并确定了黄樟醚为细辛挥发油中抗真菌主要有效成分。北细辛挥发油对5种镰刀菌菌丝生长均具有较强的抑制作用,且抑菌活性与挥发油浓度呈明显的剂量依赖性。此外,不同工艺条件下获得的细辛挥发油对人体产生气味的5种细菌(Staphylococcus epidermidis,Propionibacterium freudenreichii,Micrococcus luteus,Corynebacterium jeikeium,Corynebacterium xerosis)均具有较好的抑制活性,特别是对M. luteus菌抑制活性最强,其中挥发油中甲基丁香酚的最低抑菌浓度(MIC)达0.3 mg·L-1,是抑菌活性的主要有效成分。除了上述提到的细辛挥发性成分外,另有研究发现细辛非挥发性成分L-细辛脂素,L-芝麻脂素和卡枯醇对白色念珠菌有较强的抗菌活性,对大肠埃希氏菌、肺炎克雷伯杆菌和金黄色葡萄球菌也具有一定的抗菌活性。

2.2止咳、平喘作用

挥发油为细辛镇咳、平喘的活性部位。除挥发油外,细辛非挥发性成分——细辛多糖在香烟烟雾暴露的慢性咳嗽豚鼠模型中具有显著的镇咳活性,其机制可能与抗炎和抗氧化活性有关。此外,通过分析细辛提取物止咳、平喘试验效应指标与指纹图谱中色谱峰峰面积的相关性,初步确定12个色谱峰所代表的化学成分为细辛止咳、平喘的药效物质基础,并确定甲基丁香酚为其中一个产生止咳平喘的活性化合物。

2.3抗炎、镇痛作用

华细辛甲醇提取物对小鼠甩尾法和醋酸扭体法引起的疼痛具有抑制作用,且镇痛作用强于阿司匹林。在角叉菜胶引起的足肿胀试验中,其抗炎镇痛机制为部分阻止缓激肽和组胺受体。用乙酸、甲醛的水溶液(福尔马林)和热板法测试发现北细辛挥发油具有较强的外周镇痛作用。除了上述提到的细辛总提物具有抗炎镇痛作用外,细辛中的部分单体成分如甲基丁香酚、细辛脂素、芝麻脂素等亦具有类似作用。其中,甲基丁香酚有明显镇痛抗炎作用,其镇痛作用机制与激动γ-氨基丁酸A型受体(GABAA受体)及抑制一氧化氮(NO)水平相关;芝麻脂素能抑制脂多糖(LPS)诱导的BV-2小胶质细胞产生NO,同时可通过抑制p38丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)和核转录因子-κB-(NF-κB)的激活来抑制LPS诱导的BV-2小胶质细胞中白细胞介素(IL)-6的产生,从而预防或者治疗炎症;人关节软骨细胞(HAC)体内实验发现芝麻脂素可以抑制IL-1β信号转导通路p38 MAPK和c-Jun氨基末端激酶(JNK);体外木瓜蛋白酶注射诱导的骨关节炎(OA)Wistar大鼠实验发现其可逆转OA软骨的病理变化,包括减少软骨中的软骨细胞紊乱、增加软骨厚度、减少Ⅱ型胶原蛋白和蛋白聚糖(PG)的损失。对119种细辛成分进行网络药理学分析的结果表明细辛抗炎作用可能与环氧化酶(COX)-2,COX-1,诱导型一氧化氮合酶(iNOS),MAPK14,L-型氨基酸转运蛋白(LAT)4H,核受体亚家族3C组成员1(NR3C1),过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARG)和肿瘤坏死因子(TNF)等8个靶点相关,其中COX-2最为关键,与5种特征成分细辛脂素、芝麻脂素、细辛素、甲基丁香酚和黄樟醚均存在相互作用。

2.4对心血管疾病作用

剂量为25 mL·kg-1的细辛挥发油静脉注射可减弱兔脑垂体后叶素所致的急性心肌缺血程度,并能增加小鼠减压缺氧的耐受力。细辛水溶性物质可使去甲肾上腺素作用的家兔血压升高,而细辛挥发油可使其血压下降。细辛挥发油和非挥发性成分均对心肌细胞具有增强激活的作用,但前者作用不持续。芝麻脂素通过激活丝裂原细胞外信号调节激酶/细胞外调节蛋白激酶(MEK/ERK),磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/内皮型一氧化氮合酶(PI3K/Akt/eNOS),p125粘着斑激酶(p125 FAK)和p38 MAPK依赖性通路促进裸鼠血管的生成,而不会增加血管炎症,可用于治疗缺血性疾病和组织再生。同时,芝麻脂素可能通过抑制TNF-α转化酶(TACE)表达来有效抑制丙二醇甲醚乙酸酯(PMA),TNF-α,IL-1β和盲肠结扎穿孔(CLP)诱导的内皮细胞蛋白C受体(EPCR)脱落,因此,芝麻脂素可被视为通过抑制EPCR脱落来治疗各种严重血管炎性疾病的候选治疗药物。此外,芝麻素(芝麻脂素)还可通过激活瞬时受体电位香草酸亚型1(TRPV1)-钙信号传导从而刺激eNOS活性和NO的产生,其中包括蛋白激酶A(PKA),钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ),CaMKKβ,丝氨酸/苏氨酸激酶(Akt)和腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)的磷酸化,来治疗或预防与心血管疾病有关的内皮功能障碍。

2.5对神经系统作用

细辛挥发油与戊巴比妥钠、水合氯醛混合使用能使清醒动物进入深度睡眠状态,可有效对抗电刺激和戊四氮所致的惊厥,并显著延长电刺激及戊四氮产生的惊厥潜伏期及死亡时间。剂量为1.0 g·kg-1的细辛挥发油可显著降低小鼠室旁核中促肾上腺皮质激素释放因子蓝斑中酪氨酸羟化酶阳性神经元的表达,从而起到抗抑郁作用。细辛挥发油中的单体成分甲基丁香酚对戊四氮(PTZ)癫痫模型和匹罗卡品(PiLo)癫痫模型SD大鼠癫痫发作具有抑制作用,该成分能够延长痫样放电密集群峰的潜伏期。

2.6抗氧化、抗衰老作用

细辛具有较好的抗氧化活性,能减少氢化可的松模型小鼠组织中的过氧化脂质(LPO)含量,减轻氧自由基对细胞脂质的破坏程度,同时还能提高超氧化物歧化酶(SOD)活性,增强机体对自由基的清除能力,减少自由基对机体的损伤。有研究以羟基酪醇为阳性对照,通过检测细胞上清液总抗氧化能力(T-AOC)及细胞内SOD活力对比不同物质抗氧化活性时发现,细辛脂素分别将T-AOC,SOD指标含量提高了292.6%和307.3%,将丙二醛(MDA)含量降低了58.9%;芝麻脂素则分别将这3个指标升高或者降低了305.2%,339.4%和59.0%,展现出了良好的抗氧化活性。细辛多糖预处理可明显减轻依托泊苷诱导所致的细胞衰老形态变化、提高细胞活力、下调衰老β-半乳糖苷酶活性水平。细辛还能显著提高老龄小鼠心、肝组织中谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)及NOS的活性,抑制自由基反应,推测机制可能与提高机体iNOS活性、增加NO含量、降低MDA含量、清除氧自由基等有关。因此,细辛具有良好的抗氧化活性作用,从而起到抗衰老作用。

2.7抗过敏作用

细辛挥发油能有效缓解过敏性鼻炎的局部症状,降低血液中组胺的含量,改善鼻黏膜炎症的局部浸润。有研究揭示3,5-二甲氧基甲苯、黄樟脑、甲基丁香酚等12个成分可能通过调控COX-2,毒蕈碱型乙酰胆碱M3受体,α1肾上腺素能受体和NOS等靶点发挥抗过敏性鼻炎的作用。

2.8免疫调节作用

细辛中非挥发性成分细辛脂素在一定程度上可抑制黏附分子的表达,并可部分取代环孢霉素A的抗排异反应作用,从而提高器官移植存活率并减轻病理形态的损伤。一定剂量的细辛多糖在未加刺激剂时有促进小鼠脾T,B淋巴细胞体外增殖的效应,表明细辛多糖具有丝裂原样作用。细辛多糖对小鼠具有促进小鼠特异性免疫应答的作用,为细辛多糖可作为免疫增强剂应用提供了理论依据。

2.9体外抗癌活性

近年有不少研究发现细辛提取物及其单体化合物具有明显的抗癌活性。短尾细辛A. caudigerellum,杜衡A. forbesii,灯笼细辛A. inflatum及大叶马蹄香A. maximum这几个细辛属植物的95%乙醇提取物对人白血病细胞系HL-60,人胃细胞系BGC-823,人口腔癌细胞系KB及人肝癌细胞系Bel-7402展现出显著的抑制活性(抑制率>50%)。细辛非挥发性成分左旋细辛脂素单体化合物对2种人卵巢癌细胞A2780,SKOV3具有非常显著的抑制活性,主要是通过激活半胱氨酸蛋白酶(Caspase)-3,Caspase-8和Caspase-9从而诱导人卵巢癌细胞的凋亡来实现,同时又不影响正常人卵巢上皮细胞IOSE80PC的细胞活力。

3 结语与展望

细辛是一味传统的解表药,2020年版《中国药典》规定细辛的正品基原为北细辛、汉城细辛或者华细辛。近年来,国内外研究人员在细辛的化学成分及药理作用等方面已开展了部分研究工作。从目前的研究情况来看,细辛的不同药用部位及基原在化学成分的种类及含量上存在一定的差异性,如挥发油、木脂素类、黄酮苷类等成分主要存在于细辛的根与根茎中。2005年版以前的《中国药典》收载的细辛药用部位是全草,因马兜铃酸主要在地上部分,经科研人员考证后更改为根及根茎,去除了细辛的地上部分,细辛不再以全草入药。目前细辛化学成分的研究主要集中在挥发油及甲基丁香酚等挥发性成分的制备、分析及活性评价等方面,而对细辛非挥发性成分研究报道不是太多,仅在细辛非挥发性成分细辛木脂素类的分离、纯化、结构鉴定及抗炎活性评价等方面开展了部分研究工作,关于细辛中黄酮类及多糖类等非挥发性成分的报道相对较少,这些非挥发性成分的研究仍有待发掘。

目前文献报道了细辛的多种药理活性,包括止咳平喘、消炎镇痛、抗菌抗病毒、抗癌细胞、抗氧化抗衰老、免疫调节(免疫活化或免疫抑制)以及对心血管和神经系统的影响等,这些药理活性的研究主要是一些初步的活性筛选或者活性评价,作用机制研究不够深入,有待于进一步的验证与阐释。细辛是一味传统的解表药,建议后续研究应集中在与其传统功效相关的止咳、平喘、抗病毒、镇痛、抗炎等方面。

综上分析,本文着重对细辛化学成分和药理作用等方面的研究资料和信息进行了归纳、总结与分析,尤其是化学成分的分类、化学成分在不同药用部位与基原中的分布情况,可为细辛的化学成分、质量控制、药理作用及其机制探讨提供参考。

声明:本文所用图片、文字来源《中国实验方剂学杂志》2020年9月,版权归原作者所有。如涉及作品内容、版权等问题,请与本网联系

相关链接:抗病毒甲基丁香酚过氧化物酶苏氨酸半胱氨酸

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