麦冬皂苷生物活性研究进展

2017-08-13 08:12陈哲杨润柯炎波余海忠王海燕
安徽农业科学 2017年7期
关键词:生物活性进展

陈哲 杨润 柯炎波 余海忠 王海燕

摘要 综述近年来麦冬皂苷在改善学习记忆障碍、抗衰老、延长存活时间、抑制中性粒细胞呼吸暴发、保护心脑血管、促进细胞增殖、抗组织损伤、自由基清除、抑菌作用、降血糖作用以及抗肿瘤作用等多方面的生物活性研究进展,以期为今后对麦冬及其皂苷类活性成分的深入研究和开发利用提供参考。

关键词 麦冬皂苷;生物活性;进展

中图分类号 S567 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2017)07-0107-02

Research Progress on the Biological Activities of Ophiopogonins

CHEN Zhe,YANG Run, KE Yan-bo,WANG Hai-yan* et al

(Department of Chemical Engineering and Food Science,Hubei University of Arts and Science,Xiangyang,Hubei 441053)

Abstract The research progress on the biological activities of ophiopogonins,including improving learning and memory,anti-aging,prolonging the survival time,inhibiting respiratory burst of neutrophile granulocyte,protecting cardio/cerebrovascular,promoting cell proliferation and anti-tissue damage,eliminating free radical and antibacterial action,depressing blood glucose and anti-tumor,etc,in recent years was summarized,which will provide references for further research and utilization of Ophiopogon japonicus and ophiopogonins.

Key words Ophiopogonin;Biological activity;Progress

麥冬為百合科沿阶草属植物麦冬[Ophiopogon japonicas (Thunb) Ker-Gawl]的干燥块根,广泛分布于我国浙江、四川、湖北、福建等地[1],为传统中药之一,其性微寒、味甘微苦,归心、胃、肺经,入药具有养阴生津、润肺清心的作用,具有较高的保健和药用价值[2]。麦冬含有甾体皂苷、高异黄酮、多糖、氨基酸等成分[1],其中甾体皂苷是其主要的有效成分之一,其主要苷元为薯蓣苷元和鲁可斯苷元[3],基本结构为螺旋甾烷,包括A、B、B′、C、C′、D、D′[4]。越来越多的研究表明,麦冬皂苷具有多方面的生物活性。笔者对近年来麦冬皂苷的生物活性研究进行了综述。

1 改善学习记忆障碍、抗衰老、延长存活时间

阔叶山麦冬总皂苷可以一定程度地改善D-半乳糖致衰老小鼠的学习记忆障碍、提高胸腺系数和脾系数、明显增加体重、提高血清超氧化物歧化酶活性、升高肝谷胱甘肽含量,同时降低血清丙二醛的含量及脑组织单胺氧化酶活性和脂褐质水平,表明阔叶山麦冬总皂苷具有改善学习记忆障碍、抗衰老的作用[5]。麦冬皂苷(Nolinospiroside F)在1、3和10 μmol/L浓度下能显著延长 K6001 酵母的寿命,提高在氧化应激条件下K6001酵母的生存率,其机制可能是通过降低K6001酵母菌株中的MDA 水平,增加抗氧化应激基因SOD1 和SOD2的表达以及 SOD的活性,抑制衰老基因UTH1的表达而显示其抗衰老效应[6]。麦冬皂苷D可通过促进G期细胞进入S期,使细胞凋亡率降低的同时降低凋亡因子caspase-3的蛋白表达,从而延缓衰老[7]。

2 抑制中性粒细胞呼吸暴发

麦冬总皂苷元含量与抑制中性粒细胞呼吸暴发作用具有一定的相关性。不同种麦冬类药材的总苷元含量最高的是短葶山麦冬,其抑制作用也较强,其次为川麦冬和湖北麦冬,杭麦冬含量最低。可根据麦冬中的总皂苷元含量预测其抑制中性粒细胞呼吸暴发的活性[8]。

3 保护心脑血管

山麦冬总皂苷在10、40 mg/kg浓度时能显著减少大鼠的脑梗死范围、降低一氧化氮合酶阳性细胞表达率以及改善大鼠行为学障碍;20、60 mg/kg浓度可以显著延长小鼠的出血、凝血时间[9]。2.5~10.0 mg/kg的鲁斯可皂苷元可减少脑缺血再灌注模型小鼠的脑梗死面积,改善神经损伤[10]。麦冬皂苷D对阿霉素[11]以及多柔比星所致心肌损伤具有保护作用,这一作用可能与其降低药物诱导的ROS累积、进而缓解内质网应激有关[12]。短葶山麦冬皂苷(DT-13)也可通过抑制 cleaved caspase-3和 cleaved PARP 的表达,改善线粒体膜电位来抑制血管内皮细胞的凋亡而达到治疗心血管内皮细胞凋亡的目的[13]。

4 促进细胞增殖及抗组织损伤作用

麦冬皂苷可通过促进体外软骨细胞的DNA合成,升高培养液中超氧化物歧化酶的含量,对抗H2O2降低软骨细胞生存率,促进软骨细胞增殖及对抗H2O2损害软骨细胞[14]。鲁斯可皂苷可通过抑制TF、NF-κB p65 和 iNOS 的表达,从而起到减弱 LPS 诱导肺损伤的作用[15]。

5 自由基清除和抑菌作用

麦冬果实皂苷对 DPPH·自由基具有较强剂量依赖性的清除作用以及较强的抑制苏云金芽孢杆菌效果[16]。

6 降血糖作用

不同浓度的麦冬总皂苷(100、200、400 mg/kg)对四氧嘧啶、腎上腺素及葡萄糖引起的小鼠高血糖均有降糖作用[17]。

7 抗肿瘤作用

7.1 肺癌 麦冬皂苷类成分鲁斯可皂苷元( 12.5、25.0、50.0 μmol/L) 和麦冬皂苷 B ( 10.0 μmol/L) 在给药 24 h 后可导致人非小细胞肺癌NCI-H157细胞周期阻滞在 G0/G1 期;不同浓度的鲁斯可皂苷元(5.0、10.0、20.0 μmol/L )对PI3K-AKT-m TOR整条信号通路没有显著影响;相同药物浓度作用下,麦冬皂苷D 能显著激活通路下游的 e IF4B,而麦冬皂苷 B对下游的 e IF4B 及e EF2K 的磷酸化沒有显著影响,其主要作用是抑制通路上游 Akt 和 p70S6K 的磷酸化激活;比较3种麦冬皂苷类成分对 NCI-H157 的细胞周期及 PI3K-AKT-m TOR 信号通路影响发现,麦冬皂苷 B 作用最显著[4]。Chen 等[18]研究发现,麦冬皂苷 B可通过对PI3K/ Akt 通路的抑制,进而诱导人非小细胞肺癌细胞NSCLC发生自噬,最终发挥抗肿瘤作用。短亭山麦冬皂苷C (DT-13) 在10和30 μmol/L时,可通过显著地抑制人非小细胞肺癌A549细胞的黏附与侵袭以及基质金属蛋白酶-2/9(MMP-2/9)的表达,从而发挥其抑制肿瘤转移的作用[19]。孙立等[20]分析指出,DT-13不能明显抑制人肺癌细胞95D和A549的生长,但对95D细胞的迁移和侵袭具有抑制作用,也能一定程度地抑制A549细胞的迁移,与缺氧空白对照相比,0.1和1.0 μmol/L DT-13预处理的条件培养基能够使A549迁移率分别下降 20%和30% 左右;对A549细胞的黏附无明显抑制作用。裸鼠体内研究还发现,DT-13能够减少尾静脉注射95D的肺部转移。

7.2 乳腺癌 DT-13可通过抑制人乳腺癌MDA-MB-435细胞的增殖、黏附、侵袭[21],MMP-2/9[20] 的表达和分泌,p38的磷酸化[22],趋化因子受体5以及血管内皮细胞生长因子和缺氧诱导因子 ( hypoxia-inducible factor 1,HIF-1) 、早期反应因子(early growth responsible gene-1,Eg-r1)、avβ3整合素、组织因子的表达,起到抑制肿瘤细胞转移的作用。体外试验也显示,DT-13可减少裸鼠体内尾静脉注射MDA-MB-435的肺部转移[20]。

7.3 宫颈癌 麦冬皂苷 B可通过上调Beclin-1 (自噬标志性蛋白)以及PTEN的表达、促进LC3Ⅰ转变为 LC3Ⅱ,抑制AKT、mTOR 和p70S6K 的磷酸化,最终抑制人宫颈癌HeLa细胞的生长[23]。

7.4 白血病 短葶山麦冬皂苷C可抑制由肿瘤坏死因子或佛波酯( PMA) 诱导的髓样白血病细胞 HL-60对脐静脉内皮细胞ECV304的黏附[24]。

7.5 S180 移植瘤和艾氏腹水瘤 20 mg/kg的短葶山麦冬皂苷C可抑制S180肉瘤的活性;10、20、40 mg/kg剂量下腹腔给药,对艾氏腹水癌也有抑瘤活性[25]。

8 结语

综上所述,麦冬皂苷具有改善学习记忆障碍、延长存活时间、抗衰老、抑制中性粒细胞呼吸暴发、保护心脑血管、促进细胞增殖、抗组织损伤、清除自由基、抑菌、降血糖以及抗肿瘤等多方面的生物活性,证实了中药麦冬的重要药用和保健价值。然而,目前对麦冬生物活性的研究大多仅停留在单纯针对麦冬不同活性成分(皂苷类、多糖类、黄酮类、氨基酸等)层面上,均未能进一步深入探究麦冬中不同活性成分之间的相互作用,特别是协同作用。相信随着科技技术的不断发展、完善,今后对麦冬及麦冬皂苷生物活性的研究必将不断被拓展、深化,从而能更快、更好地促使传统中药走向世界。

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