绿原酸的药理作用研究进展*

2016-04-06 02:18杨晓梅刘佳红审校
陕西中医 2016年4期
关键词:药理作用绿原咖啡

魏 明 杨晓梅 刘佳红 审校 甘 露

西安医学院药理学教研室(西安 710021)



·文献综述·

绿原酸的药理作用研究进展*

魏明杨晓梅△刘佳红△审校甘露△

西安医学院药理学教研室(西安 710021)

摘要目的:探讨绿原酸药理作用的研究进展。方法:分别从绿原酸的药动学、药效学研究等方面进行文献综述。结论:绿原酸具有抗糖尿病、保护心脑血管肝脏、抑制血小板聚集、抗炎、抑制免疫等多方面的药理作用。

主题词绿原酸药理作用进展

绿原酸(CGA)又名咖啡鞣酸,是由咖啡酸与奎尼酸合成的一种苯丙素类物质。20世纪50年代,Rudkin和Nelson两位科学家首次确定了绿原酸的化学结构,其分子式为C16H18O9,分子量345.30,其广泛存在于植物中,如葵花籽,小麦,咖啡豆及传统中药材中的含量较高,是许多中成药和中药材的主要有效成分之一。近年来,绿原酸的多种临床作用正不断受到人们的重视,成为国内外研究的热点之一,许多新的药动学及药效学及机制被发现,为我们全面地认识和利用CGA提供了宝贵的资料。本文就这方面的相关进展综述如下。

1药动学

1.1吸收动物体内实验表明,口服CGA吸收较差,在胃、小肠以少部分原型吸收。胃结扎处理的大鼠给予CGA,在胃的动脉和静脉中均可检出CGA原型,表明CGA在胃内以原型吸收[1]。但大部分CGA在结肠内经过微生物作用后生成肉桂酸、苯丙酸、安息香酸等物质,而后被吸收进入血液循环。因此,口服CGA后在血浆中主要以代谢产物的形式存在。研究表明,CGA跨细胞转运过程为某种较为复杂的混合动力学过程[2],其吸收主要是通过旁细胞扩散的方式进行不饱和转运,该过程包括被动扩散和主动转运。

1.2分布动物体内实验表明,大鼠静脉注射CGA后,其主要分布于肾组织,其次分布于肺、胃、肌肉、肝、肠等组织[3]。而体外试验发现CGA通过与人血清白蛋白(HAS)结合,在体内进行运输及转运。但结合方式在不同浓度时有所不同:在低浓度时,一分子CGA结合一分子HAS;高浓度时,二分子CGA结合一分子HAS[4]。

1.3代谢CGA代谢主要发生在肠道,主要被肠道菌群代谢[5],CGA生物利用度低有很大原因是由于CGA在肠中有广泛的代谢。AzumaK等的研究发现CGA被吸收后可代谢为咖啡酸、肉桂酸、马尿酸等[6]。肝脏也参与了CGA的代谢,其中主要为细胞色素氧化酶系酶参与该过程[7]。

1.4排泄动物体内实验表明,肾脏是CGA及其代谢产物的主要排泄器官。静脉给药后,CGA在大鼠体内呈二室模型分布,生物半衰期为0.20h[8]代谢产物随尿排出,其中所占的比例最高是马尿酸,约占CGA及其代谢产物总量的50%[4]。

2药效学

2.1对内分泌系统的作用摄入1g绿原酸,能显著减少餐后胰岛素和血糖峰值,而不显著影响整个胰岛素和血糖水平。长期摄入绿原酸能够减少碳水化合物吸收,最有前景的结果是可以减少小肠6%糖吸收。许多体内研究表明,咖啡减少了糖尿病的风险,改善了糖耐量。但不同的研究也表明咖啡因也损害了健康人的糖耐量。这些不同的因果关系在于当绿原酸的剂量同一杯咖啡一样时,其抗糖尿病作用比促糖尿病作用强。尽管一些研究认为咖啡摄入与改善糖耐量无关。主要的证据指向抗糖尿病结论是含咖啡因还是不含咖啡因。主要体现在糖脂代谢的过程中。研究表明,CGA对高脂饮食诱导的肥胖大鼠有潜在的抗肥胖作用,其机制可能与调节血浆脂联素水平和体内脂肪的重新分布,下调脂肪酸和胆固醇的生物合成,以及上调脂肪酸的氧化和肝脏中PPAR-α的表达有关[9-10]。

2.2对心血管系统的作用:首先具有降压作用Zhao等报道[11],CGA主要通过改善内皮功能和一氧化氮的生物利用度,减弱氧化应激,来起降低血压的作用。其次对心血管系统的保护作用:研究发现[12],CGA可以阻止异丙肾上腺素诱导的乳鼠心肌细胞肥厚,能使心肌肥厚性标志物中ANP,BNP,b-MHC减少,NF-κB被阻断,细胞内RAS水平也降低,其机制可能与通过减弱NF-κB信号通路和抑制ROS的生成有关。还有研究发现,CGA可以减弱小鼠心肌梗死后心室重构,其机制可能为抑制了心血管系统和缺血器官炎症反应[13]。

2.3对消化系统的作用抗消化性溃疡作用:动物实验发现,CGA对HCL或者NSAIDs诱导的消化性溃疡有保护作用,其机制可能与通过抗氧化性,抑制中性粒细胞浸润及炎性介质的释放有关[14]。对肝脏的保护作用:CGA通过抑制细胞凋亡,维持细胞内GSH和Trx的稳态,以及调节肝脏MAPK信号转导通路来对对乙酰氨基酚介导的肝损害起保护作用[15]。对缺血再灌注损伤的保护作用:Nari等研究表明[16],CGA通过抑制HMGB1释放到外环境,TLR4过表达,NF-κb,IRF-1 以及促炎介质的表达等诱导Nrf2/HO-1通路对大鼠肝脏缺血再灌注损伤起保护作用。

2.4对神经系统的作用最近有研究表明CGA在甲氨蝶呤诱发小脑浦肯野纤维细胞损伤中的保护作用。Lee等报道[17],在局灶性脑缺血大鼠模型中,CGA可改善鼠脑损伤和感觉运动功能障碍和BBB损伤和脑水肿,其机制与清除自由基和抑制MMP2和MMP9有关。CGA可能在促炎因子介导的神经退行性变中起到保护作用,在LPS诱导的初级小胶质细胞神经毒性实验中,CGA能显著抑制NO的生成和TNF-α的释放。CGA减少了LPS介导的Ikb-α的磷酸化和降解,阻止了NF-κB的易位及小胶质细胞活化的神经毒性,改善了多巴胺能神经元的存活[18]。Ganiyu Oboh等研究表明[19]CGA抑制阿尔茨海默病的关键酶AchE和BchE,减弱氧化引起的神经退行性病变。Frank研究表明CGA对过氧化氢引起的神经元应激起到抗氧化作用,这种作用是通过上调抗氧化酶NQO1咖啡经过长时间的流行病证明对帕金森病具有保护作用,主要是因为咖啡中含有咖啡因,通过抑制神经元的炎症达到保护多巴胺能神经元。

2.5抑制炎症及抑制免疫作用体内和体外的实验表明,CGA具有抑制炎症及抑制免疫的作用。Shan等报道[20],CGA通过减弱NF-κB和JNK/AP-1信号通路活化来抑制脂多糖诱导的COX-2表达,抑制前列腺素E2的生成来起到抗炎作用。CGA可以治疗白色念珠菌引起的鼠化脓性关节炎,其机制可能与抑制NO的生成和T细胞的增殖有关,成为其抗真菌和抗关节炎的主要机制[21]。研究发现,CGA抑制LPS介导的NF-κB活化和促炎因子的表达,从而有助于清除ROS。而高剂量CGA可诱发氧化和抗氧化机制之间不平衡,阐明高剂量CGA产生不良反应的主要原因。在卵清蛋白诱发的支气管哮喘中,CGA显著减少了肺中IL-4,IL-5,TNF-α的表达,抑制肺嗜酸性粒细胞,以及血中IgE的水平,其通过抑制STAT-6和JNK信号通路达到平喘作用。

3结语随着CGA研究的逐渐深入,我们对CGA的认识也愈加全面,绿原酸具有多种药理作用且分布广泛,为我们科学制药与合理用药提供了重要的理论依据,加快对绿原酸的研究开发具有非常重要的意义。

参考文献

[1]王辉, 田呈瑞, 马守磊,等.绿原酸的药代动力学研究[J]. 陕西中医, 2012,30(4):341-345.

[2]Lafay S, Gil-Izquierdo A, Manach C, et al. Chlorogenic acid is absorbed in its intact form in the stomach of rats [J].J Nutr,2012,136(5): 1192-1197.

[3]葛建丹,陈媚,宋必卫. 绿原酸跨细胞转运机制研究[J]. 中国药理学通报,2012,25(8): 1094-1098.

[4]任霞. 绿原酸静脉给药动物体内的分析方法的建立及其临床前药代动力学研究[D].四川:四川大学, 2012.

[5]Kang J,Liu Y,Xie M X,et al. Interactions of human serum albumin with chlorogenic acid and ferulic acid[J]. Biochim Biophys Acta,2014,1674(2):205-214.

[6]Erk T, Williamson G, Renouf M, et al.Dose-dependent absorption of chlorogenic acids in the small intestine assessed by coffee consumption in ileostomists[J].Mol Nutr Food Res. 2012, 56(10):1488-500.

[7]Azuma K,Ippoushi K,Nakayama M,et al. Absorption of chlorogenic acid and caffeic acid in rats after oral administration[J].J Agric Food Chem, 2013, 48(11):5496-5500.

[8]Moridani M Y, Scobie H, Jamshidzadeh A, et al. Cafeic acid,chlorogenic acid and dihydrocafeic acid metabolism: glutathione conjugate formation[J]. Drag Metab Dispos, 2011, 29 ( 11 ): 1432-1439.

[9]何心, 赵铁敏, 郡修德,等. 绿原酸的药代动力学研究[J].中成药, 2011, 21(4):161-162.

[10]Cho AS, Jeon SM, Kim MJ,et al. Chlorogenic acid exhibits anti-obesity property and improves lipid metabolism in high-fat diet-induced-obese mice[J].Food Chem Toxicol, 2010, 48(3):937-943.

[11]Li Y, Shen D, Tang X, et al. Chlorogenic acid prevents isoproterenol-induced hypertrophy inneonatal rat myocytes[J]. Toxicol Lett,2014, 226(3):257-263.

[12]Kanno Y, Watanabe R, Zempo H, et al. Chlorogenic acid attenuates ventricular remodeling after myocardial infarction in mice[J].Int Heart J,2013, 54(3):176-180.

[13]Shimoyama AT, Santin JR, Machado ID, et al. Antiulcerogenic activity of chlorogenic acid in different models of gastric ulcer[J].Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol,2013, 386(1):5-14.

[14]Ji L, Jiang P, Lu B, et al. Chlorogenic acid, a dietary polyphenol, protects acetaminophen-induced liver injury and its mechanism[J]. J Nutr Biochem,2013, 24(11): 1911-1119.

[15]Yun N, Kang JW, Lee SM. Protective effects of chlorogenic acid against ischemia/reperfusion injury in rat liver: molecular evidence of its antioxidant and anti-inflammatory properties[J]. J Nutr Biochem, 2012, 23(10):1249-1255.

[16]Vardi N, Parlakpinar H, Ates B. Beneficial effects of chlorogenic acid on methotrexate-induced cerebellar Purkinje cell damage in rats[J].J Chem Neuroanat, 2012, 43(1): 43-47.

[17]Lee K, Lee JS, Jang HJ.Chlorogenic acid ame liorates brain damage and edema by inhibiting matrix metallopr oteinase-2 and 9 in a rat model of focal cerebral ischemia[J]. Eur J Pharmacol, 2012, 689(1-3):89-95.

[18]Shen W, Qi R, Zhang J, et al. Chlorogenic acid inhibits LPS-induced microglial activation and improves survival of dopaminergic neurons[J].Brain Res Bull,2012,88(5):487-494.

[19]Oboh G, Agunloye OM, Akinyemi AJ, et al.Comparative Study on the Inhibitory Effect of Caffeic and Chlorogenic Acids on Key Enzymes Linked to Alzheimer’s Disease and Some Pro-oxidant Induced Oxidative Stress in Rats’ Brain-in Vitro[J]. Neurochem Res,2013,38:413-419.

[20]Shan J, Fu J, Zhao Z, et al. Chlorogenic acid inhibits lipopolysaccharide-induced cyclooxygenase-2 expression in RAW26 4.7 cells through suppressing NF-κB and JNK/AP-1 activation[J]. Int Immunopharmacol,2009, 9(9):1042-1048.

[21]Lee JH, Park JH, Kim YS, et al. Chlorogenic acid, a polyphenolic compound, treats mice with septic arthritis caused by Candida albicans[J]. Int Immunopharmacol,2008, 8(12):1681-1685.

(收稿2015-11-15;修回2016-12-09)

【中图分类号】R285

【文献标识码】A

doi:10.3969/j.issn.1000-7369.2016.04.063

*陕西省科学技术研究发展计划项目(2014JQ2-8055)

西安医学院校级科研计划扶植项目(12FZ16)

西安医学院校级重点建设学科资助项目(2015097)

△陕西省人民医院(西安710068)

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