青蒿的化学成分及药理作用的最新研究进展

郭玉婷,郑海荣,张 钰,吴清清,朱宇红*,张新新*,张继业*

1.西安交通大学药学院,西安 710061;2.杭州丽妮生物技术有限公司,杭州 310000

青蒿为菊科植物黄花蒿ArtemisiaannuaL.的干燥地上部分[1]。含有多种活性成分,包括倍半萜类、挥发油类、黄酮类、脂肪酸类、多酚类、香豆素类和酯类等成分,其中倍半萜类是青蒿的主要成分和有效成分[2]。青蒿提取物及其主要成分倍半萜具有广泛的药理作用,包括抗炎、抑菌、抗寄生虫、抗病毒、抗肿瘤及降糖等作用。本文综述了近5年来(2018—2022年)的相关文献,对青蒿的化学成分及药理作用的最新研究进展进行了全面、系统的综述,给研究人员提供青蒿的最新研究进展,而且为青蒿的未来发展和应用提供参考。

1 化学成分

在过去的几十年里,对青蒿的研究很广泛,植物化学研究表明,青蒿的主要化学成分包括倍半萜类、黄酮类、香豆素类和挥发油等,从中已分离和鉴定出600多种成分[3]。本文总结了近5年分离出的新化合物,为后续的研究奠定了理论基础。

李海波等[4]对青蒿水提取物经大孔树脂体积分数50%乙醇洗脱部位进行化学成分研究,分离并鉴定出一个新的生物碱,命名为青蒿生物碱(化合物1)。并发现蚱蜢酮(grasshopper ketone)是首次从蒿属植物中分离得到。王倩等[5]从青蒿乙醇提取物的甲醇可溶部位分离鉴定了14个化合物,发现一个新香豆素苷类化合物,命名为黄花蒿苷A(化合物2)。并且其中(R)-15,16-didehydrocoriolic acid为首次从蒿属植物中分离得到,高圣草酚(homoeriodictyol)为首次从黄花蒿中分离得到。刘平平等[6]从青蒿水提取物醋酸乙酯萃取部位共分离得到了6个化合物,其中1个为新的木脂素类化合物,命名为青蒿木脂素(化合物3)。LI K M等[7]共分离出16个化合物,其中有2个新的香豆素类化合物、2个新的木脂素类化合物和1个新的间苯三酚衍生物(化合物4～8)。

TAKENAKA Y等[8]从青蒿甲醇提取物中分离得到了2种新的倍半萜,artemanins A(化合物9)和artemanins B(化合物10)。QIN D P等[9]从青蒿中分离得到了5个具有新型碳骨架的重排的杜松烷型倍半萜衍生物arteannoides A(化合物11)、arteannoides B(化合物12)、arteannoides C(化合物13)、arteannoides D(化合物14)和arteannoides E(化合物15)。为了进一步寻找结构独特的倍半萜类化合物,QIN D P[10]又从青蒿中分离得到13个新的倍半萜类化合物,即arteannoides F(化合物16)、arteannoides G(化合物17)、arteannoides H(化合物18)、arteannoides I(化合物19)、arteannoides J(化合物20)、arteannoides K(化合物21)、arteannoides L(化合物22)、arteannoides M(化合物23)、arteannoides N(化合物24)、arteannoides O(化合物25)、arteannoides P(化合物26)、arteannoides Q(化合物27)和arteannoides R(化合物28)。其中arteannoides F具有独特的11-氧三环[6.2.1.04,9]十一烷-2-烯环体系,arteannoide J具有不同寻常的4,11-醚桥接三环骨架,而arteannoide K则是碳主链重排形成的桉叶烷型倍半萜类化合物。QIN D P等[11]随后又分离鉴定了6个新的倍半萜类化合物:arteannoides U(化合物29)、arteannoides V(化合物30)、arteannoides W(化合物31)、arteannoides X(化合物32)、arteannoides Y(化合物33)和arteannoides Z(化合物34),其中arteannoides U～arteannoides X为4种非对映体。见图1。

图1 近5年从青蒿中分离出的新成分

2 药理作用

2.1 抗炎活性

2.1.1青蒿提取物的抗炎效果 炎症是机体损伤的一种反应,也是许多疾病的公认标志,如癌症、糖尿病和心脏病等[12]。现代研究表明青蒿提取物有显著的抗炎效果。HAN X等[13]研究表明,青蒿水提取物能显著减轻2, 4-二硝基氯苯诱导的小鼠特应性皮炎症状,包括皮肤干燥脱皮、肿胀、溃疡症状以及耳水肿。进一步研究发现青蒿水提取物可能是通过抑制p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase,p38MAPK)/核因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)信号通路的激活,从而有效减轻炎症反应。ABATE G等[14]研究发现,青蒿醇提取物能抑制脂多糖(lipopolysccharide,LPS)刺激人神经母细胞瘤细胞释放的肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor,TNF-α),表现出抗炎活性。

2.1.2青蒿有效抗炎成分 倍半萜是青蒿中的主要化学成分,青蒿素是其中的代表性成分。青蒿素在体内被还原成二氢青蒿素,是青蒿素类药物在体内的主要代谢产物[15]。青蒿素及二氢青蒿素有良好的抗炎活性,在各种炎症疾病模型中被广泛研究。研究发现,青蒿素能显著促进人肾小管上皮细胞中外泌体的分泌,抑制肾脏NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3,NLRP3)炎症小体和NF-κB的激活,显著减轻肾切除大鼠的肾小管间质炎症和纤维化,从而发挥肾保护作用[16-17]。王海英等[18]研究了青蒿素对阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease,AD)细胞模型的抗炎作用,结果发现,青蒿素可显著抑制NF-κB通路活化,导致炎症因子TNF-α和白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)生成量减少、抗炎因子白细胞介素-10(interleukin-10,IL-10)的表达增加,并抑制炎症诱导酶表达来减少炎症反应的发生,表明青蒿素可能是AD的潜在治疗药物。ZHANG M等[19]建立了DBA/J近交系小鼠胶原诱导关节炎(collagen induced arthritis,CIA)和人单核细胞白血病THP-1细胞炎症模型,结果发现,二氢青蒿素降低了CIA小鼠血清中IL-1β和白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)的水平,缓解足水肿,减少骨破坏,并且二氢青蒿素能抑制THP-1细胞的炎症激活,其机制可能是通过缺氧诱导因子-1α(hypoxiainduciblefactor-1α,HIF-1α)和Janus激酶3(janus kinase 3,JAK3)/信号转导及转录激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)信号通路抑制NLRP3的表达,从而在一定程度上降低炎症。所以二氢青蒿素可有效缓解CIA小鼠的炎症,对风湿性关节炎有一定的治疗作用。并且张俊等[20]也研究发现,双氢青蒿素对Ⅱ型胶原诱导的类风湿关节炎大鼠也有良好的抗炎作用。覃万翔[21]采用LPS刺激小鼠小胶质细胞活化模拟神经炎症,观察二氢青蒿素对炎症的抑制作用。结果表明,二氢青蒿素可抑制LPS诱导小鼠小胶质细胞BV-2细胞的激活,从而发挥抗炎作用。其机制可能与调节Toll样受体4(toll-like receptor 4,TLR4)/NF-κB通路抑制炎症因子的产生有关。

青蒿琥酯是含有倍半萜结构的青蒿素衍生物,廖梦玲[22]研究发现,青蒿琥酯(20 μg·mL-1)能够显著抑制LPS诱导炎症因子TNF-α和IL-6的释放,表明青蒿琥酯具有显著的抗炎作用。其抗炎作用的分子机制与抑制磷脂酰肌醇3-激酶Ⅲ类(phosphatidylinositol 3-hydroxy kinase-Ⅲ,PI3K-Ⅲ)磷酸化水平有关。黄明阳[23]通过大鼠尾静脉注射LPS诱导全身炎症反应,形成全身性脓毒症,进一步诱导急性肺损伤的发生来考察青蒿琥酯的治疗效果。实验发现,青蒿琥酯可以降低急性肺损伤导致的肺水肿,提升动脉血氧分压(partial pressure of oxygen,PaO2),减轻肺组织的损伤程度,起到保护肺脏的作用。其对肺损伤的保护作用可能与转录激活因子3(activating transcription factor 3,ATF3)表达增高有关,通过诱导ATF3的高表达下调IL-6、IL-1β及TNF-α等炎症因子水平,以及抑制NF-κB等途径来发挥其对肺损伤的抑制作用。冯洁等[24]观察青蒿琥酯(0.5%)局部涂抹治疗对糖尿病大鼠皮肤伤口愈合的影响,结果发现,青蒿琥酯能抑制TNF-α的产生,发挥抗炎作用,以促进伤口愈合。王萍等[25]研究发现,青蒿琥酯具有抑制小鼠巨细胞病毒感染小鼠肺炎的作用,通过抑制NF-κB炎症信号通路的激活,减少肺组织炎症因子IL-6和TNF-α的释放,并增加抗炎因子IL-10的表达,从而实现减轻肺部组织炎症的作用。

匡梅等[26]观察青蒿琥酯对LPS刺激小鼠RAW264.7细胞TLR4介导炎症通路活化的影响,结果发现,青蒿琥酯对TLR4表达和聚集均有抑制作用,并对TLR4介导的髓样分化因子(myeloid differentiation factor 88,MyD88)和β干扰素TIR结构域衔接蛋白(TIR-domain containing adaptor inducing interferon-β,TRIF2)通路以及下游MAPK和NF-κB均具有显著抑制作用。研究还发现,虽然LPS对3种MAPK分子均有活化作用,但青蒿琥酯只抑制p38和Jun氨基末端激酶(JunN-terminal kinases,JNK)活化,而不影响细胞外调节蛋白激酶1/2(extracellular regulated protein kinases 1/2,ERK1/2)活化,表明青蒿琥酯对LPS诱导的TLR4通路活化的影响具有一定的选择性。

王晶等[27]研究发现,青蒿乙素呈剂量依赖性地抑制RAW264.7细胞中LPS诱导的一氧化氮(nitric oxide,NO)生成,半抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC50)为4.72 μmol·L-1。同时,青蒿乙素也能明显抑制诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxidesynthase,iNOS)和环氧合酶2(cyclooxygenase-2,COX-2)的蛋白表达,并降低TNF-α和IL-6的释放。通过实验发现,其抗炎机制可能与减少核因子抑制蛋白(inhibitor kappa B alpha,IκBα)降解,进而抑制NF-κB炎症信号通路有关。

2.2 抑菌活性

2.2.1青蒿提取物的抑菌效果 有大量的研究表明,青蒿有抑制各种细菌和真菌的作用,包括革兰氏阳性细菌(肠球菌、链球菌、葡萄球菌和芽孢杆菌等)、革兰氏阴性细菌(埃希氏菌、假单胞菌、克雷伯菌、不动杆菌和沙门氏菌等)和真菌(假丝酵母菌、马拉色菌和酵母菌等)。梅兆雄[28]研究发现,青蒿乙醇提取物对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠埃希菌、酿酒酵母和黑曲霉均有一定抑菌活性,且对金黄色葡萄球菌和酿酒酵母的抑菌效果最好,最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)值为48.8 mL·L-1。李江平等[29]研究发现,青蒿乙醇提取物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、牙龈卟啉单胞菌和变形链球菌有较强的抑制作用。毛丽旦·热合木吐拉等[30]研究表明,当乙醇体积分数为10%、青蒿提取液浓度为0.15 mL·mL-1时,对黄曲霉和烟曲霉的抑制作用最强。MARTINI M C等[31]测定青蒿二氯甲烷提取物对结核分枝杆菌和脓肿分枝杆菌的杀菌活性,研究结果首次表明了青蒿提取物对结核分枝杆菌有很强的杀菌活性,比同等浓度的青蒿素强,表明青蒿提取物通过青蒿素和其他化合物的结合来杀灭结核分枝杆菌;但青蒿提取物对脓肿分枝杆菌只有抑制作用,并无杀菌作用。TRIFAN A等[32]研究发现,青蒿根部和地上部分的氯仿和甲醇提取物对结核分枝杆菌H37Ra有良好的抑菌效果,MIC值为128～256 mg·L-1。RAJAN R等[33]研究了青蒿甲醇和石油醚提取物单独使用和与抗生素联合使用对耐药细菌和真菌的抗菌作用,结果表明,青蒿甲醇提取物和石油醚提取物对假丝酵母菌均具有较强的抑菌活性;并且甲醇提取物和石油醚提取物在与抗生素联合使用时有协同增效的作用,对细菌(金黄色葡萄球菌和大肠杆菌)和真菌(假丝酵母菌)的MIC降低了4～264倍。此外,甲醇和石油醚提取物通过硅胶薄层色谱分离得到的亚组分Ⅰ,其抑菌活性是粗提物的10倍以上。GOLBARG H等[34]研究了酢浆草和青蒿2种药用植物的乙醇提取物和水提取物以及青蒿挥发油对多药耐药大肠杆菌的抑菌活性,结果发现,青蒿提取物的杀菌效果优于酢浆草,水提取物的抑菌能力高于乙醇提取物。结果表明,青蒿挥发油的抑菌活性高于青蒿提取物,对所有菌株的抑制率为56.7%,可能是因为青蒿挥发油中所含的抗菌化合物的种类更多,其中单萜类化合物和倍半萜化合物分别占16.25%、21.8%。

2.2.2青蒿有效抑菌成分 研究表明,青蒿挥发油的抑菌活性强于青蒿提取物[34],所以大量的研究集中在青蒿挥发油上。青蒿挥发油的主要成分有蒿酮、樟脑、1,8-桉树脑、α-蒎烯、龙脑、石竹烯、石竹烯氧化物、月桂烯、柠檬烯、β-蒎烯、莰烯和β-丁香烯等[2]。其组成及含量因产地和采收条件不同而有明显差异。SANTOMAURO F等[35]研究了青蒿挥发油液体和气体状态的化学成分以及对马拉色菌的抑菌效果,其中青蒿挥发油液体状态的主要成分为樟脑、1,8-桉树脑和蒿酮,而气体状态α-蒎烯和1,8-桉树脑为主要成分。青蒿挥发油2种状态均对马拉色菌显示出较强的抑菌活性,对大多数菌株的MIC为0.78～1.56 μL·mL-1。研究也发现青蒿挥发油气态的抑菌活性比液态更强,这可能是由于马拉色菌对单萜烃(主要是α-蒎烯)具有更高的敏感性。

陈向明等[36]研究发现,青蒿琥酯对痤疮丙酸杆菌有体外抑菌活性(MIC为0.750～3.000 mg·mL-1),并与盐酸多西环素联合时可降低MIC,呈协同或相加作用。青蒿琥酯与抗生素联用时可显著降低抗生素MIC值,可显著增加抗生素的抗菌效果。比如魏思敏等[37]研究发现,当青蒿琥酯质量浓度高于512 μg·mL-1时,可显著增加抗生素对耐药大肠杆菌的抗菌效果。金秀萍等[38]研究发现,青蒿琥酯可显著增加大环内酯类抗生素对耐药肺炎支原体的抗菌效果。晏国威等[39]也证明青蒿琥酯可显著降低多重耐药肺炎克雷伯菌对头孢曲松钠以及头孢他啶的敏感性。

黄梅等[40]对青蒿素及其衍生物青蒿琥酯和双氢青蒿素的抗菌活性进行了研究,结果发现,青蒿琥酯和双氢青蒿素对大肠杆菌的抗菌活性在16～24 h最强,超过24 h抗菌效果下降,而青蒿素的抗菌活性则出现在8～16 h,双氢青蒿素抗大肠杆菌活性比青蒿琥酯和青蒿素都强,24 h的IC50为155.9 μmol·L-1,但对于金黄色葡萄球菌,双氢青蒿素无明显的抗菌活性。骆万婷等[41]评估了青蒿素及其衍生物单药及联合常用抗真菌药对阿萨希毛孢子菌浮游状态及生物膜状态下的体外抑菌效果。实验结果表明,相比于青蒿素和双氢青蒿素,阿萨希毛孢子菌对青蒿琥酯更敏感,并且青蒿琥酯与卡泊芬净、咪康唑及氟康唑联用时对阿萨希毛孢子菌浮游状态及生物膜状态均具有协同作用,其中以青蒿琥酯与卡泊芬净联合组较优。黄梅等[42]研究了双氢青蒿素与头孢呋辛对大肠杆菌的协同抗菌作用,结果发现,双氢青蒿素与头孢呋辛联合的分级抑菌浓度指数(fractional inhibitory concentration index,FICI)为0.375,两药联用后对大肠杆菌的作用增强,还能降低头孢呋辛的用量,并且两药联用能抑制蛋白质合成、破坏细菌形态结构及抑制超氧压力基因(soxS)的表达。

王国江等[43]研究显示,蒿甲醚对痤疮丙酸杆菌有体外抑菌作用,MIC值为(117.19±76.15) μg·mL-1,且与多西环素联用时有协同或相加的抑菌作用。研究其抑菌机制发现,蒿甲醚可对痤疮丙酸杆菌菌体结构造成破坏,使菌体长度缩短、菌壁粗糙、菌体扭曲变形,进而细胞壁破裂,推断这可能与蒿甲醚影响细胞壁菌体蛋白合成有关。

2.3 抗寄生虫活性

2.3.1疟原虫 随着青蒿素的发现及其良好的抗疟疾活性,青蒿受到了广泛的关注。SHI H等[44]研究了青蒿不同体积分数乙醚提取物对小鼠的抗疟活性,结果发现,中剂量和高剂量组抗疟活性增强,并且经石油醚洗脱得到的不含青蒿素的样品也具有抗疟活性,表明青蒿中存在天然的非青蒿素抗疟活性成分。研究采用超高效液相色谱/高分辨飞行时间质谱技术(ultra performance liquid chromatography-quadrupole time of flight-mass spectrometry,UPLC-QTOF-MS)得到了除青蒿素以外的抗疟成分,共鉴定出24种黄酮类化合物、68种倍半萜化合物和21种其他化合物。研究表明,青蒿中起抗疟作用的成分包括两类:一是青蒿素和除青蒿素以外的其他抗疟活性成分,包括5α-hydroperoxy-eudesma-4和11-二烯等;二是青蒿中几种抗疟增效成分,包括arteanniun B、arteanniun B类似物和多甲氧基黄酮类化合物等。PETO T J等[45]采用随机对照临床试验评估在蒿甲醚-苯芴醇中添加阿莫地喹作为治疗无并发症恶性疟疾的效果,研究证实,蒿甲醚-苯芴醇加阿莫地喹三联疗法较安全,并表明该组合在治疗青蒿素耐药性感染方面非常有效,为东南亚等青蒿素耐药恶性疟疾地区提供了一种替代疗法。VAN DER PLUIJM R W等[46]进行了一项多中心随机对照试验,首次研究了双氢青蒿素联合哌喹加甲氟喹与蒿甲醚联合苯芴醇加阿莫地喹这两种三联疗法。研究结果表明,两种疗法在治疗无并发症的恶性疟疾方面都非常有效,耐受性良好且安全。

2.3.2其他寄生虫 近些年,青蒿被发现对一些寄生虫(如球虫、毛滴虫、刚地弓形虫、棘阿米巴、血吸虫和利什曼原虫等)也具有抑制作用。王丽坤等[47]研究发现,给予幼兔高剂量的青蒿提取物(15 g·kg-1),对兔球虫病具有较好的治疗效果,并且在用药后第15天,幼兔的症状已完全消失,幼兔粪便中的球虫卵囊数量明显得到控制,相对阳性药妥曲珠利治疗效果更好,表明青蒿提取物具有一定的抗球虫作用。李永秀等[48]研究发现,青蒿具有杀灭人五毛滴虫的作用,在最小有效质量浓度为8 mg·mL-1、作用36 h时,人五毛滴虫的死亡率可达100%。郭海婷等[49]研究发现,在青蒿水煎剂作用下刚地弓形虫速殖子数量较空白组显著减少,表明青蒿可抑制刚地弓形虫的体外增殖。WOJTKOWIAK-GIERA A等[50]研究发现,青蒿水提取物通过调节棘阿米巴感染小鼠大脑toll样受体2、toll样受体4等免疫系统相关成分的表达,对感染小鼠有治疗效果。JIAO J等[51]研究发现,青蒿及青蒿素能促进被柔嫩艾美耳球虫感染宿主细胞中促凋亡因子的表达,并抑制白细胞介素17(interleukin-17,IL-17)和NF-κB通路来抑制炎症反应,以此减少柔嫩艾美耳球虫的增殖,降低球虫感染的有害影响。此外还发现,与青蒿素治疗相比,青蒿治疗更能改善临床症状,促进细胞凋亡,抑制炎症反应。FADLADDIN Y[52]研究发现,青蒿水提取物(125、250和500 μg·mL-1)在体外对曼氏血吸虫具有较好的抗虫活性,并且发现曼氏血吸虫雄性比雌性受影响更大。在体内实验中发现青蒿水提取物对曼氏血吸虫感染仓鼠的肝脏有积极的保护作用,可以观察到虫卵消失,肝实质纤维化、慢性炎症细胞浸润明显减少。MUNYANGI J等[53]在临床试验中评估了青蒿对曼氏血吸虫的抗虫活性,研究结果发现,经过青蒿治疗14 d后,所有患者粪便中均未发现虫卵。与吡喹酮治疗相比,青蒿能明显抑制血吸虫繁殖速度,患者也表现出更少的药物不良反应。

潘厚军等[54-55]研究了青蒿素对嗜热四膜虫生长和凋亡的影响,结果表明,青蒿素对嗜热四膜虫的增殖有抑制作用,并且在一定质量浓度(20～200 mg·L-1)范围内可致嗜热四膜虫凋亡。研究还发现双氢青蒿素对嗜热四膜虫的生长代谢有抑制作用,其机制可能与氧化应激和线粒体损伤有关。杨冰祎等[56]研究表明,双氢青蒿素(20 mg·L-1)对新孢子虫和弓形虫有显著的抑制作用,其对新孢子虫的抑制率为97.69%,对弓形虫的抑制率为86.56%。GRAZZIA N等[57]研究发现,相比于青蒿素和青蒿琥酯,利什曼原虫对二氢青蒿素更加敏感。二氢青蒿素抗利什曼原虫的作用可能与促进过氧化氢(H2O2)的产生并使其线粒体功能障碍有关。

2.4 抗病毒活性

2.4.1冠状病毒 严重急性呼吸综合征冠状病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)属于β冠状病毒属,是导致2019年新型冠状病毒肺炎(corona virus disease 2019,COVID-19)的病原体,已在全球范围内感染并导致数百万人死亡[58]。NAIR M S等[59]研究发现,青蒿水提取物可抑制SARS-CoV-2感染,具有抗病毒活性。但其抗病毒效果与提取物中青蒿素和总黄酮的含量无相关性,提取物中的活性成分可能是除青蒿素外的其他成分,或在病毒进入下游时阻止病毒感染的成分组合。NIE C等[60]研究发现,青蒿素、青蒿琥酯以及青蒿提取物在体外具有抑制SARS-CoV-2的作用,其中青蒿琥酯对病毒的抑制效果最好。ZHOU Y等[61]研究青蒿提取物以及青蒿素、青蒿琥酯和蒿甲醚对SARS-CoV-2的作用,结果发现,青蒿提取物和青蒿素及其衍生物对感染SARS-CoV-2的VeroE6细胞、人肝癌Huh7.5细胞和人肺癌A549-hACE2细胞有治疗作用,其中青蒿琥酯的抑制效果最强,半数有效浓度(median effective concentration,EC50)为7～12 μg·mL-1,其次是蒿甲醚(EC50为53～98 μg·mL-1)。SEHAILIA M等[62]采用分子对接证明了青蒿素及其衍生化合物作为SARS-CoV-2刺突蛋白受体结合域的良好抑制剂,与羟氯喹比较其能产生更好的对接分数。青蒿素、青蒿琥酯和青蒿醇与Spike蛋白的Lys353和Lys31结合热点有2种相互作用模式,分子动力学证实这些形成的复合物具有相互作用的能力,并在其靶标的活性位点上保持稳定。这些结果证明青蒿素及其衍生化合物可以作为替代疗法用于临床。

2.4.2流感病毒 甲型流感病毒是流行性感冒的主要病原体,感染后可导致病毒性肺炎。周永君等[63]研究发现,青蒿琥酯对甲型流感病毒肺炎有一定的治疗作用。实验显示,青蒿琥酯可抑制甲型流感病毒肺炎小鼠肺组织中TLR4、NF-κB(p65)、TNF-α、IL-6和IL-1β的表达,明显改善甲型流感病毒肺炎小鼠的体征、肺组织病理变化,降低肺指数,提高存活率。杨霞[64]研究发现,青蒿琥酯和双氢青蒿素(5～1.25 μg·mL-1)对甲型流感病毒在A549细胞中的增殖有持续抑制作用,只作用于流感病毒复制的中早期阶段,对病毒吸附和释放无影响。并且发现青蒿琥酯(80、40 mg·kg-1·d-1)能提高感染甲型流感病毒小鼠的存活率并延长平均存活时间,具有体内抗流感病毒作用。

2.4.3黄病毒 黄病毒是一类严重危害人或动物健康的单股正链RNA病毒,常见的有日本脑炎病毒(Japanese encephalitis virus,JEV)、寨卡病毒(zika virus,ZIKV)、丙型肝炎病毒(hepatitis virus C,HCV)、登革病毒(dengue virus,DENV)和牛病毒性腹泻病毒(bovine viral diarrhea virus,BVDV)等[65]。王旭刚[66]研究显示,青蒿素通过促进宿主细胞IFN-I的表达来抑制JEV、ZIKV和DENV在A549、U937和BV2细胞中的复制,并且青蒿素对感染JEV的小鼠具有良好的治疗效果。此外,邵百卉等[67]研究发现,青蒿素也能有效抑制BVDV的复制。范培杨等[68]研究发现,青蒿琥酯对Ⅱ型登革病毒具有抑制作用,能够抑制登革病毒粒子的释放、RNA的复制以及包装蛋白E的表达,其具体作用机制仍需进一步研究。

2.4.4其他病毒 柯萨奇病毒A16型(coxsachie virus 16,CA16)是引起手足口病的主要病原体之一,张锋等[69]研究发现,青蒿琥酯(25～100 μmol·L-1)能通过抑制柯萨奇病毒核酸复制来发挥抗病毒作用,浓度为100 μmol·L-1时与阳性药利巴韦林抑制病毒复制能力相当,但无阻断病毒吸附和直接灭活效果。陆兆光等[70]制备了青蒿挥发油羟丙基-β-环糊精包合物,并观察青蒿挥发油及其包合物抗呼吸道合胞病毒(respiratory syncytial virus,RSV)和CA16的活性。研究发现,它们都表现出抗病毒活性,其中青蒿挥发油对RSV和CA16的EC50分别为3.12、9.14 μg·mL-1,其包合物的EC50分别为0.28、0.59 μg·mL-1,青蒿挥发油经包合后抗病毒活性显著增强。

2.5 抗肿瘤活性

LANG S J等[71]研究发现,青蒿提取物对人乳腺癌MDA-MB-231和MCF-7细胞、胰腺癌MIA PaCa-2细胞、前列腺癌PC-3细胞、非小细胞肺癌A459细胞的活性均有抑制作用。提取物中chrysosplenol D、arteannuin B和casticin含量最高,能显著抑制细胞增殖,诱导细胞凋亡,抑制肿瘤生长,表明青蒿中的多种成分具有潜在的抗癌活性。FAHEEM H M M等[72]建立7,12-二甲基苯并[a]蒽(DMBA)诱导大鼠乳腺肿瘤模型,考察青蒿提取物对乳腺癌的治疗作用。结果显示,青蒿提取物能显著降低肿瘤标志物CA15.3和CEA水平,并使AKT1、CYP1A1和ERBB2的mRNA表达正常化,表明青蒿可作为治疗乳腺癌的补充药物。

弥漫性大B细胞淋巴瘤是一种高度侵袭性的非霍奇金淋巴瘤,张岩等[73]研究发现,二氢青蒿素(50、100 μmol·L-1)对弥漫性大B细胞淋巴瘤OCI-Ly7细胞具有明显的细胞毒性,主要是通过抑制JAK2/STAT3通路激活有效抑制OCI-Ly7细胞的侵袭和迁移及其干细胞特性。史柯等[74]研究发现,青蒿琥酯(30、60、90 μmol·L-1)能抑制胃癌细胞SGC-7901和HGC-27的增殖活性,在高浓度时诱导2种胃癌细胞系的凋亡和细胞周期停滞;也能抑制胃癌细胞的侵袭和转移能力,并呈浓度依赖性。

2.6 其他活性

胰岛素抵抗和肥胖是2型糖尿病的主要原因,GHANBARI M等[75]研究发现,青蒿水醇提取物对高脂饮食和链脲佐菌素诱导的2型糖尿病小鼠有降糖作用,通过减少瘦素、抵抗素的产生以及增加脂肪细胞的脂联素分泌来降低胰岛素抵抗,其降糖作用可能是青蒿中的黄酮类化合物发挥作用。李佳熙等[76]观察青蒿琥酯对糖尿病小鼠的降糖作用,发现青蒿琥酯降低了糖尿病小鼠的血糖水平,改善了胰岛损伤,并且减轻了胰岛素抵抗。KARTIKADEWI A等[77]研究发现,青蒿叶提取物(50 、100 mg·kg-1)能够提高2型糖尿病大鼠葡萄糖转运蛋白4(glucose transporter 4,GLUT-4)的表达,轻微降低糖化血红蛋白释放的血糖红细胞,维持血糖平衡。EL-ASKARY H等[78]从青蒿极性部位分离得到咖啡酰奎宁酸衍生物,该衍生物能抑制二肽基肽酶Ⅳ、α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的活性,发挥抗糖尿病作用;还可通过抑制醛糖还原酶和减轻氧化应激来预防糖尿病并发症。

TAO A L等[79]研究发现,青蒿水提取物具有良好的降脂活性,能显著降低血清三酰甘油和胆固醇的含量,提高高密度脂蛋白胆固醇与低密度脂蛋白胆固醇的比值(H/L),该衍生物与熊果酸联合用药的效果优于单用青蒿水提取物,且药物配比为1∶1时效果最佳,具有显著的协同作用。CHOI E Y等[80]通过检测细胞内脂肪积累水平和脂肪细胞分化相关基因的表达,研究青蒿水提取物对C3H10T1/2细胞的影响。结果发现,青蒿水提取物降低了C3H10T1/2细胞过氧化物酶体增殖剂激活受体-γ(peroxisome proliferator-activated receptor-γ,PPAR-γ)和CCAAT增强子结合蛋白α(C/EBPα)的表达水平,并且负责调节脂肪酸代谢的酶的表达。研究中还评估了青蒿对Zucke大鼠(遗传型肥胖病模型)和高脂饮食诱导肥胖的SD大鼠的抗肥胖作用。研究发现,青蒿水提取物显著减少了大鼠肩胛骨之间的脂肪分化和白色脂肪堆积,并能降低脂肪细胞分化和脂肪堆积,从而抑制肥胖和高脂饮食所致的脂肪肝的发生。

3 小结

近5年来,国内外对青蒿所含的化学成分研究不断深入,分离出的新化合物主要集中在倍半萜类、香豆素类、生物碱类及木脂素类,共分离得到34个化合物。青蒿提取物及其单体化合物也具有多种药理作用,如抗炎、抑菌、抗寄生虫、抗病毒、抗肿瘤及降糖等作用。但对其药效物质基础和作用机制还需进一步深入研究。所以在今后的研究中,一方面对青蒿中新的活性成分进行深入研究,为开发创新药物提供物质基础;另一方面应当继续阐明青蒿的药理作用机制,进一步提高其单独或联合用药时的药理活性,以确保青蒿发挥出更大的作用,为青蒿未来的发展和应用提供了理论依据。