滨海白首乌(耳叶牛皮消)药理活性研究进展

2016-02-02 16:07方希修王冬梅周雪松王风平成明超顾海华
中国野生植物资源 2016年4期
关键词:总苷牛皮小鼠

方希修,王冬梅,周雪松,王风平,成明超,顾海华

(1. 江苏康诺农业科技有限公司,江苏 滨海 224500;2. 江苏农牧科技职业学院,江苏 泰州 225300;3. 江苏滨海县农业科学研究所,江苏 滨海 224500)



滨海白首乌(耳叶牛皮消)药理活性研究进展

方希修1,2*,王冬梅2,周雪松3,王风平1,成明超3,顾海华1

(1. 江苏康诺农业科技有限公司,江苏 滨海 224500;2. 江苏农牧科技职业学院,江苏 泰州 225300;3. 江苏滨海县农业科学研究所,江苏 滨海 224500)

滨海白首乌(耳叶牛皮消)是一种传统中药材,为萝藦科鹅绒藤属植物耳叶牛皮消的块根。耳叶牛皮消具有抗肿瘤、调节免疫、抗氧化、抗衰老、调血脂、促进毛发生长、保护脏器等多种药理活性。本文分析了耳叶牛皮消药理活性,提出了今后耳叶牛皮消研究与开发利用方向。

白首乌(耳叶牛皮消);C21甾体;药理活性

滨海白首乌(耳叶牛皮消)是世界上唯一生长在中国的物种,是中国传统的食、药、美容兼用植物。全国耳叶牛皮消95%出产在江苏省滨海县,当地农民种植白首乌的历史悠久,是我国著名的首乌之乡。耳叶牛皮消味甘、苦,性微温,含有C21甾苷等生物活性物质,并含有多种营养成分及生物活性物质,具有补肝肾,强筋骨,益精血,健脾消食,解毒疗疮等功效。研究表明, 耳叶牛皮消各个有效部位和成分具有清除自由基、提高特异和非特异性免疫、抑制肿瘤、降低胆固醇、降低心肌耗氧量等活性。近年来,随着对耳叶牛皮消开发利用的不断深入,耳叶牛皮消和耳叶牛皮消制品的需求量呈猛增趋势。

1 抗肿瘤作用

白首乌甾体总苷具有广谱抗肿瘤作用,对Hce28693(人大肠癌细胞)、PC3(人前列腺癌细胞)、HeLa(人宫颈癌细胞)、PAA4(人肺癌细胞)4种实体瘤细胞均有较强的体外细胞毒作用,且呈浓度依赖性。

1.1对癌细胞的直接杀伤作用

研究发现,白首乌总苷对S180等4种瘤株在体内均明显的抑制作用,且作用与药物剂量、给药途径有密切关系[1]。白首乌总苷抗肿瘤作用的机制。首先是对癌细胞的直接杀伤作用。经FCM快速测定细胞内DNA的相对含量,结果说明其对癌细胞S期有阻滞作用,由于甾体酯苷分子中既有亲脂性的甾核,又有亲水性的基团,可推测其对癌细胞的杀伤与分子表面活性剂有关,药物作用于细胞膜表面,能抑制Na+/K+泵,竞争K+的结合部位,引起膜表面性质的改变。在电镜下可见有癌细胞膜破裂现象[2]。在形态学上支持白首乌甾体的直接杀伤作用。白首乌甾体酯苷具有良好的抗肿瘤作用,而且抗肿瘤作用广泛,它不仅对艾氏腹水瘤和Lewis肺癌有抑制作用,而且对小鼠S180实体瘤也具有显著的抑制作用,并具有明显的量效关系,同时对体外培养的瘤细胞无论是人类瘤细胞株,还是动物瘤株均有明显的抑制作用。初步认为与白首乌甾体酯苷分子表面活性样作用(即亲脂基团和亲水基团)有关[3]。

1.2诱导肿瘤细胞凋亡

白首乌苷(AK)是从白首乌总苷(CA)中分离纯化出来的单体,将AK作用于体外传代培养的KB细胞。应用MTT法证实AK对KB细胞有杀伤作用,其机理可能与诱导肿瘤细胞凋亡有关。形态学观察可见50μg.mL-1浓度作用72 h可诱导KB细胞出现核缩等早期调亡现象,经流式细胞胞仪测定表明药物作用72 h可出现调亡峰,调亡百分率为41.9%,并将KB细胞周期阻滞于G0/G1期[4];通过研究白首乌 C21甾体苷类化合物诱导肝癌细胞凋亡的作用,发现C21甾体苷类化合物(10,20 和 40 mg/kg)对小鼠移植性肝癌 Heps 有抑制作用,3 个剂量组的抑瘤率分别为 34.79%、47.08%和 50.23%[4]。实验分离得到 9 种 C21甾体苷类化合物,对 SMMC-7721 和 A549 细胞株的抑制作用程度是有差异的,但是1株细胞的增殖抑制率随各化合物浓度的增加而增加[3]。利用提取纯化 C21甾体类化合物作用于 PC-3 (人前列腺癌细胞),SGC-7901 (人胃癌细胞),BGC-823(人胃癌细胞),BEL-7402(人肝癌细胞)和 KB(人鼻咽癌细胞)细胞株,C21甾体苷类化合物对前两者有抗肿瘤作用, 而对后三者未表现出明显抗肿瘤作用,这表明 C21甾体类化合物对 5 种肿瘤细胞抑制作用并不是绝对的,而是有选择性的[5]。 通过研究C21甾体苷类化合物诱导 PC-3 肿瘤细胞凋亡作用, 发现 PC-3 肿瘤细胞凋亡与 C21甾体苷具有量—效关系,且可以浓度依赖性地提高细胞 G2/M 期比例,AO 染色荧光显微镜观察,提取物可诱发明显的核断裂和核固缩,以及凋亡小体的形成[6]。

2 免疫调节作用

实验研究表明,中药白首乌的提取物白首乌总苷对机体免疫功能有明显的增强作用[7]。白首乌苷体外在高浓度(50、25、12 μg/mL)时对小鼠脾脏Ti淋巴细胞增殖反应及IL-2、IFN-C的活性均有抑制作用,而在低浓度(1.5μg/mL)时则有促进作用[8]。根据胸腺指数和脾指数,白首乌总苷对小鼠免疫器官的重量无影响;能激活小鼠腹腔M5,显著提高其吞噬消化功能,从而提高小鼠的非特异性免疫力:能显著提高M5提呈抗原的能力,从而提高机体的特异性免疫作用[9]。C21甾苷可降低移植性肝癌实体瘤Heps 小鼠荷瘤后异常增高的脾指数,升高胸腺指数,增强巨噬细胞吞噬能力,明显增强 T、B 淋巴细胞增殖反应,使脾细胞分泌 IL-2 及腹腔巨噬细胞分泌 TNF-α 的量显著提高,即白首乌 C21甾苷可提高荷瘤小鼠特异性和非特异性细胞免疫功能[10]。此外,白首乌多糖能显著促进家兔 T 淋巴细胞在体外的增殖能力; 显著增强小鼠胸腺和脾脏指数及巨噬细胞的吞噬功能,增强小鼠迟发型超敏反应,从而提高机体的免疫功能[11]。

白首乌还可使动物T淋巴细胞依赖区增生,B淋巴细胞依赖区增大,从形态上支持白首乌有提高机体免疫功能的作用[12]。白首乌总磷脂可显著提高外周血ANAE(+)淋巴细胞比值和绝对数,预防和治疗环磷酰胺所致外周血ANAE(+)(-)淋巴细胞比值和绝对数的倒置现象,使T细胞比值保持在正常水平[13]。

3 抗氧化、抗衰老作用

现代药理学研究表明,C21甾苷因其结构上具有不饱和双键,具有体外清除自由基、抗氧化的作用。C21甾苷是通过体内直接清除氧自由基和激活机体抗氧化防御系统等作用提高机体的抗氧化作用,起到延缓衰老、抗疲劳和滋补强健的作用。目前认为其抗衰老、延年益寿的作用主要活性成分为C21甾苷[14]。体外实验也证明,白首乌C21甾苷具有清除超氧阴离子自由基[15]和羟自由基的功能[16]。研究显示,C21甾苷能够提高健康小鼠常压耐缺氧和负重游泳时间,全面提高 D-半乳糖衰老模型小鼠血清、心、肝、脑组织中超氧化物歧化酶(SOD)的活性,降低脂质过氧化代谢产物丙二醛(MDA)的量,提高心肌组织端粒酶活性,与维生素 E(VE)对照组相比总体差异不大,有些项目指标甚至优于 VE组[17-18]。白首乌总苷是通过对氧自由基的直接清除作用和激活机体的抗氧化防御系统两个方面来提高机体的抗氧化水平,减少自由基对机体的危害。

通过观察白首乌醇提物对脑缺血再灌注损伤小鼠的保护作用及对正常小鼠耐缺氧能力的影响,发现给药组小鼠血清超氧化物歧化酶( SOD) 活性增加,丙二醛( MDA) 含量降低,提示白首乌醇提物能清除氧自由基,减轻自由基造成的脑缺血再灌注损伤,并显著提高小鼠的耐缺氧能力[19]。运用剧烈运动小鼠模型,以红细胞抗渗透性、肝脏中过氧化脂质含量以及 SOD、红细胞过氧化氢酶( CAT) 、血液谷胱甘肽过氧化物酶( GSH-Px) 等 3 种体内抗氧化酶的活性为指标,考察白首乌总苷抵抗内源性自由基氧化损伤的功能。结果表明,剧烈过度运动会导致小鼠红细胞的渗透性增加及肝脏中过氧化脂质含量升高,并导致 SOD、CAT 和GSH-Px 活性降低,而白首乌总苷可抑制上述氧化损伤[20]。

4 调血脂作用

白首乌有明显的降低血清胆固醇的作用。进一步的研究表明,其降脂的有效成分可能是总苷或多糖。研究发现白首乌有明显地降低血清胆固醇的作用[21]。进一步研究表明,白首乌调血脂的有效成分可能是其总苷,其调血脂作用与剂量呈正相关。白首乌总苷尚有抗高脂促动脉平滑肌细胞增生的作用。这可能对预防动脉粥样硬化斑块的形成有一定的意义。采用水提醇沉法提取白首乌多糖,研究其抗高血脂的药理作用,结果表明,白首乌多糖具有降低血清总胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白,提高高密度脂蛋白的能力,因此具有降血脂的生理活性,对高血脂症的发生有一定的预防作用[22]。

5 促进毛发生长作用

中医认为: 发为血之余,血为发之本,血盛则发润,血亏则发枯。毛发的生长与脱落,润泽与枯竭,与血气及肾精息息相关。白首乌既是常用的补血益精之药,又是养生防老的珍品,因而具有促进毛发生长的作用。以白首乌为主配制复方白首乌生发酊用于临床,经 126 例临床观察,治愈率达 96 %,特别是对于眉发成片脱落者疗效显著[23]。皮片显微投影法研究发现,白首乌总磷脂可促进家兔耳毛的生长,增加毛孔和毛纤维的平均直径,使分布曲线右移,毛孔群间距离缩小,为探讨白首乌补肝肾、益精血、乌须发等功效提供了有益的参考[24]。

6 对脏器的保护作用

6.1对心脏功能的保护作用

白首乌总苷可明显降低心肌细胞的耗氧量,采用体外诱导法引起心肌脂质过氧化反应的实验发现总苷可有效抑制MDA的生成,主要是通过清除超氧阴离子自由基(O2-)的途径实现的,从而使心肌细胞免受或少受自由基的损伤,保护心肌的完整结构和正常的生理功能[25]。

6.2对脑细胞1的保护作用

白首乌二酮(cynadione A)是一种非常有效的保护神经细胞抵抗过氧化物侵害的物质。白首乌二酮(cynadione A)能减轻由神经递质兴奋剂、L-谷氨酸盐引起的神经毒性以及由红藻氨酸盐引起的神经毒性,主要通过促进H2O2的分解而实现的[2]。

6.3对肝脏的保护作用

白首乌总苷对乙酰苯肼造成的溶血性贫血的肝脏有明显的保护作用,是通过增加肝细胞代谢功能及对乙酰苯肼造成的脂质过氧化反应进行抑制,从而对受损肝脏起到良好的保护作用[26]。对白首乌的提取物中的氨基酸、多糖能提高肝损伤大鼠的存活率和降低血清胆红素和转氨酶的作用,并且能显著提高肝细胞酶的生物活性[27]。

白首乌二酮(cynadione A)能明显降低(约50%)鼠的CCl4损伤肝细胞一级培养模型谷丙转氨酶山梨醇脱氢酶的释放[28]。研究表明是通过减少代谢产物丙二醛的量来降低脂质过氧化作用[35]。采用CCl4诱导大鼠肝纤维化模型研究江苏地产白首乌总苷的肝脏保护作用,结果表明: 白首乌总苷能显著改善肝脾充血、肿大,减轻肝脾损伤; 治疗组肝细胞坏死较少,汇管区结缔组织增生不明显; 白首乌总苷具有减轻肝细胞变性、坏死,促进肝细胞再生的作用; 白首乌总苷还可显著抑制血清谷丙转氨酶(ALT) 、谷草转氨酶(AST) 的升高,表明白首乌总苷能明显改善肝脏功能,具有抑制肝损伤的作用[29]。另有实验研究证实,白首乌甾苷对乙酰苯肼造成的溶血性贫血的肝脏有明显的保护作用,可使受损动物肝脏的酶活性有不同程度的恢复,有的可恢复到正常水平,肝细胞内 RNA 及蛋白合成增加,从而对受损肝脏起到良好的保护作用[30]。从 ALT、AST 的活性入手,研究白首乌多糖溶液的保肝护肝作用,实验证明白首乌多糖对酒精所致小鼠急性肝损伤具有显著的保护作用[23]。

6.4对胃肠的作用

用硫酸阿托品抑制小鼠小肠推进运动,观察耳叶牛皮消对小肠推进运动的影响;以夹尾刺激法制造大鼠功能性消化不良模型,观察耳叶牛皮消对模型大鼠胃黏膜一氧化氮(NO)含量的影响;用苦寒泻下法制造大鼠脾虚泄泻模型,观察耳叶牛皮消对模型大鼠血中胃肠激素水平的影响。结果表明,耳叶牛皮消能显著提高小肠运动受抑小鼠的小肠推进功能,显著降低功能性消化不良大鼠胃黏膜NO含量,显著升高脾虚泄泻模型大鼠血清胃泌素(GAS)和血浆胃动素(MTL)含量。耳叶牛皮消促进胃肠运动的机制可能与其降低胃黏膜NO含量、提高血清GAS和血浆MTL水平有关[31]。

7 毒理学研究

实验证明白首乌水煎剂及白首乌淀粉口服无急性毒性反应,甾体酯苷及其苷元为白首乌主要有毒成分,但其口服 LD50属微毒范围,且白首乌甾体酯苷无致突变作用,因此可以认为,白首乌饮片按一般剂量口服是比较安全的[32]。从急性毒性实验、Ames实验、小鼠骨髓微核实验、小鼠精子畸形实验和 30 d 喂养实验对白首乌进行食品安全性评价,结果显示急性毒性及 Ames 实验、小鼠骨髓微核和精子畸形实验结果均呈阴性;30 d 喂养实验,含 1/10白首乌片饲料组,实验动物出现了兴奋性增高、易激怒、明显消瘦、体质量呈下降趋势、食物利用率低,雌性动物血小板有减少倾向,雄性动物 AST、ALT 有升高倾向;含 l/5 白首乌片饲料组,实验动物陆续死亡,有轻度肝细胞颗粒样变性等[33]。白首乌醇提物比白首乌总苷、全粉的增强免疫和抗氧化能力强;醇提物和全粉末表现出急性毒性,总苷具有一定的急性毒性,其 LD50为 5.49 g/kg[34]。

8 展 望

目前,耳叶牛皮消的开发利用还停留在特色食品或功能食品的生产和利用,产品技术含量低,附加值小。江苏滨海作为白首乌的重要产地,由于对其药用开发不够,滨海市民间大多将耳叶牛皮消制成白首乌粉、白首乌片,并作为保健品在市场上销售,使其药用价值没有真正得到体现。虽然白首乌的药化、药理和临床应用己取得许多进展,但仍有不少问题需要进一步的阐明和研究,如各药理作用的有效成分,抗衰老作用及其机理,尤其对老年性疾病的防治及其机制,有待于深入研究。

[1]赵瑾,韩进红,王少军,等.白首乌总苷抑瘤作用的实验研究[J].中国医药学报,1988,3(2):29-311.

[2]曾郁敏,顾立刚,王琦,等.白首乌甙诱导肿瘤细胞凋亡的实验研究[J].中国中医药信息杂志,2000,76:25-27.

[3]顾立刚,龚树生,陶君娣,等.白首乌C21甾体酯甙对免疫受抑小鼠的调整作用[J].中药通报,1986,11(11):50-531.

[4]王冬艳,张洪泉,李心.白首乌C21甾体苷诱导肝癌细胞凋亡的作用及其机制[J].药学学报,2007,42(4):366-370.

[5]林红梅,郑威,徐佳丽,等.基于HPCPC白首乌C21甾体苷的抗肿瘤活性研究[J].中华中医药学刊,2010,28(11):2370-2372.

[6]郑威,林红梅,张如松.基于HPCPC白首乌C21甾体苷诱导PC-3细胞凋亡研究[J].中国医药导报,2012,9(11):22-27.

[7]曾郁敏,邱泽计,潘爱群.白首乌总苷与环磷酰胺合用对荷瘤小鼠免疫功能的影响[J].北京中医药大学学报,2009,32(3):167.

[8]顾立刚,郑嘉.白首乌甙体外对小鼠T淋巴细胞功能影响的研究[J].中国中医药信息杂志,2001,8(1):34-35.

[9]宋俊梅.白首乌C21甾甙对小鼠免疫功能影响的研究[J].无锡轻工业大学学报,2001(6):588-593.

[10]王冬艳,李心,张洪泉.江苏地产白首乌C21甾体苷对荷瘤小鼠的免疫保护作用[J].中国临床药理与治疗学,2007,12(2):168.

[11]高丽君,王建华,崔建华.白首乌多糖-1a的免疫调节作用研究[J].中国中药杂志,2005,30(17):1352.

[12]王淑华,刘小青,卢泳才,等.白首乌抗臭氧损伤的组织学及超微结构的研究[J].中国医药学报,1987,2(3):32-351

[13]龚树生,阎妆南,党毅,等.白首乌总磷脂及漏芦蜕皮甾酮对小鼠细胞免疫的影响[J].中华老年医学杂志,1983,2(4):1931

[14]张晓蓉,陈文为.白首乌总甾体酯苷对心脏和肝脏氧代谢的实验研究[J].中国医药学报,1987,2(5):23-25,271

[15]宋俊梅,丁霄霖.白首乌对超氧阴离子自由基清除作用的研究[J].食品科学,1997,18(9):61-641

[16]刘成娣,龚树生.抗衰老中药白首乌研究的进展[J].北京中医学院学报,1990,13(1):45-471

[17]张士侠,李心,尹家乐,等.江苏地产白首乌C21甾苷对D-半乳糖衰老模型小鼠的作用研究[J].中国中药杂志,2007,32(23):2511-2514.

[18]张士侠,李心,尹家乐,等.江苏地产白首乌C21甾苷抗衰老作用研究[J].实用老年医学,2007,21(2):104-107.

[19]陈美华,吴娟娟,朱玉云,等.白首乌对实验性小鼠抗氧化及耐缺氧作用的研究[J].中国食物与营养,2010,16(1):71.

[20]宋俊梅,王元秀,丁霄霖.白首乌C21甾甙抗氧化作用的研究[J].食品科学,2001,22(12):22.

[21]牛建昭,叶百宽,王德福,等.白首乌对高血脂症大鼠肝脏保护作用的观察[J].中国医药学报,1988,3(4):26-27.

[22]杨小红,周远明,张瑜,等.白首乌多糖降血脂作用研究[J].时珍国医国药,2010,21(6):1381-1382.

[23]李欣,鞠文建.白首乌生发酊的制备[J].中国医院药学杂志,1997,17(12):564.

[24]吴秉芹,傅骥远,龚树生,等.白首乌总磷脂促进家兔耳毛生长的研究[J].中国医药学报,1987,2(3):29-31

[25]董筱玉,何原惠,于静云,白首乌对D-氨基半乳糖所致肝损伤的防治作用[J].南京中医学院学报,1990,6(4):234

[26]LEE D U,SHIN U S,HUH K.Inhibitory effects of Gagaminine, a Steroidal Alkaloid from Cynanchum wilfordii on Lipid Peroxidation and Aldehyde oxdase activity[J].Planta Medica,1996,62:485-487

[27]宋俊梅,丁霄霖.白首乌对超氧阴离子自由基清除作用的研究[J].食品科学,1997,18(9):61-641

[28]LEE M K,YEO H,KIM J,et al.Cynandione A from Cynanchum wilfordii protects cultured cortical neurens from toxicity induced by H2O2,Lglutamate,and kainite[J].Neurosci Res,2000,59(2):259-264

[29]吕伟红,张爱香,徐姗,等.江苏地产白首乌总苷对大鼠肝纤维化作用的研究[J].中国中药杂志,2009,34(19):2508.

[30]徐凌川,张华,许昌盛.白首乌化学成分与药理现代研究述评[J].中医药学刊,2003,21(11):1893.

[31]李文胜,彭定国,屈万红 等,耳叶牛皮消对胃肠运动的作用及其机制研究[J].中国药房,2007,18(33):2575-2577

[32]吴秉芹,傅驰远,高慧珍.白首乌及其成分的毒性研究[J].中国医药学报,1989,4(1):23-25.

[33]陆琮明,张小强,翟成凯,等.白首乌片的食品安全性毒理学研究[J].南京铁道医学院学报,1998,17(4):261-263.

[34]宋俊梅.C21甾甙在白首乌保健功能中的地位[J].食品科学,2002,23(7):100-103.

Advances in Research of Pharmacology Activities ofCynanchumbungei

FangXixiu1,2 *,WangDongmei2,ZhouXuesong3,WangFengping1,ChengMingchao3,GuHaihua1

(1.JiangsuKangnuoAgriculturalScienceandTechnologyCo.,Ltd.,Binhai224500,China; 2JiangsuAgriculturalandHusbandryCollege,Taizhou225300,China; 3.InstituteofAgriculturalScienceandTechnologyofBinhaiCountyinJiangsuProvince,Binhai224500,China)

Cynanchum bungeiisafamoustraditionaltonicintheOrientalSystemofmedicineasCynanchumauriculatumRoyleexWightroots.Ithasanti-tumor,immunomodulatory,anti-oxidation,anti-aging,regulatinglipidmetabolism,promotinghairgrowth,protectingorgansandotheractivities.Thepharmacologicalactivitieswasanalyzed,andresearchanddevelopmentdirectionofCynanchum auriculatumRoyleexWightinthefutureweresummarizedinthisreview.

Cynanchum bungei (Cynanchum auriculatumRoyleexWight);C21steroidalglycosides;pharmacologicalactivities

10.3969/j.issn.1006-9690.2016.04.014

2016-01-12

江苏省农业科技自主创新项目[CX(14)2139]。

方希修(1965—),男,博士,教授,研究方向为分子免疫与分子营养代谢调控。E-mail:381162855@qq.com

R285

A

1006-9690(2016)04-0053-04

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