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白头翁药理作用及机制研究进展

admin2周前 (01-24)中医药11

白头翁为毛茛科白头翁属植物白头翁Pulsatilla chinensis(Bunge) Regel的干燥根,又名野丈人、粉草、老冠花、胡王使者等,生于山野、荒坡及田野间,喜生向阳处。白头翁属植物全世界共有 60 多种,主要分布于亚洲、欧洲、北美洲,我国有 11 种,其中包括1个变种,主要分布于东北、华北、西北、华东等地[1]。

白头翁是常用的传统中药,始载于《神农本草经》,性寒、味苦,具有清热解毒、凉血止痢、燥湿杀虫的功效,临床上常用于治疗热毒血痢、细菌性痢疾、阿米巴痢疾、妇科阴道炎等[2]。

近年来,对白头翁的化学成分及药理作用的研究进行得比较深入,白头翁属植物中主要成分为三萜皂苷,此外,从白头翁中还分离出三萜酸、木脂素、胡萝卜苷等[3]。

白头翁具有抗肿瘤、抗炎、抗菌、抗病毒、增强免疫、抗衰老等药理活性。本课题组围绕白头翁开展一系列的药理活性研究,结果发现,白头翁能够抑制肿瘤生长,对心血管疾病、自身免疫性疾病、呼吸系统疾病、糖尿病、衰老等具有良好的保护作用。但白头翁的药理作用及作用机制还缺少系统综述。

本文对白头翁提取物及有效部位在抗肿瘤、抗炎、抗自身免疫性疾病、抗心血管疾病、抗呼吸系统疾病、抗神经系统疾病、抗菌、抗病毒及抗衰老中的作用及研究现状进行综述,并阐述相关的作用机制,为白头翁的进一步开发及应用提供理论依据。


1 抗肿瘤作用

1.1 大肠癌

现有研究表明,白头翁活性成分白桦脂酸(5、10、20 μmol·L-1)对HCT116 和 SW480细胞具有抑制Wnt 通路作用,其以TNF受体相关因子2(TRAF2)为靶标调控Wnt/β-catenin通路,从而发挥抑制大肠癌的作用[4]。白头翁皂苷B4(0.45 μg·mL-1)可抑制结肠肿瘤组织中脂肪酸从头合成β氧化途径,重编程肿瘤脂肪酸代谢,抑制结肠癌的发展[5]。白头翁皂苷(1~9 μg·mL-1)对HCT116结肠癌细胞有抑制作用,其通过调节原癌基因MYC蛋白(c-Myc)和缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)干预葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)、己糖激酶(HK2)、单羧酸转运蛋白4(MCT4)和单羧酸转运蛋白1(MCT1)的表达发挥抗肿瘤作用[6]。

加味白头翁汤(24.43、46.83 mg·kg-1)能在小鼠结直肠癌模型中发挥抗肿瘤免疫调节效应,其作用机制可能是抑制集落刺激因子1受体(CSF1R)/干扰素基因刺激因子(STING)/TANK结合激酶1(TBK1)信号活化,抑制肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)向M2型极化,增加肿瘤免疫微环境 CD8+ T 细胞浸润有关[7]。另外,白头翁汤中的槲皮素、β-谷甾醇等活性成分通过作用于关键靶点JUN、AKT1、MAPK1以及调控IL-17、TNF、HIF-1 等信号通路发挥治疗结直肠癌的作用[8]。

1.2 肺癌

白头翁皂苷A、白头翁皂苷R13和白头翁皂苷D(2.5~166 μmol·L-1)能有效抑制肺癌NCI-H460细胞增殖,通过调控丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路和半胱天冬酶(Caspase)通路诱导肺癌细胞凋亡[9]。白头翁皂苷D(20、40 μmol·L-1)对A549细胞具有抑制作用,其可能的机制是诱导自噬体的形成,通过增加自噬标志物和P62蛋白的水平来抑制自噬流从而发挥抑制肿瘤细胞的作用[10]。

此外,白头翁皂苷D(20、40 μmol·L-1)通过干扰线粒体凋亡途径和磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)/丝苏氨酸蛋白激酶(Akt)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路,抑制A549细胞的生长和诱导细胞凋亡[11]。白头翁皂苷B3(10~30 μmol·L-1)体外可诱导A549和H1299细胞发生Caspase-1经典通路的细胞焦亡以及自噬发挥抗肺癌作用[12]。

1.3 食管癌

研究发现,白头翁汤(100、200、400 μg·mL-1)能够抑制食管癌EC9706细胞的增殖、迁移和侵袭,干扰食管癌细胞周期并诱导细胞凋亡,可通过有丝分裂检查点丝氨酸/苏氨酸激酶BUB1(BUB1)介导的信号转导及转录激活蛋白3(STAT3)信号通路抑制食管癌细胞的生长[13]。此外,白头翁皂苷D(10、20、40 μmol·L-1)能够抑制EC9706细胞增殖,促进细胞凋亡,其作用机制可能与激活AMPK通路,抑制环氧化酶-2(COX-2)表达有关[14]。

1.4 胃癌

研究表明,白头翁皂苷(12.5、25、50 μmol·L-1)对人胃腺癌细胞SGC-790和BGC-823的增殖有明显的抑制作用,其作用机制与抑制circ-NRIP1表达有关[15]。白头翁皂苷A3(25 μmol·L-1)、白头翁皂苷B4(25 μmol·L-1)、白头翁皂苷E(25 μmol·L-1)、白头翁皂苷H(25 μmol·L-1)能够显著抑制AGS的增殖和生长,其作用机制可能与抑制胃癌细胞增殖、迁移、侵袭活性有关[11]。白头翁皂苷D(25 μmol·L-1)通过靶向MET原癌基因(c-Met)发挥抗血管生成作用,从而抑制胃癌细胞增殖[16]。

1.5 肝癌

许多研究已经证实[17],白头翁皂苷(100、200、300 mg·kg-1)对肝癌SMMC7721和Bel7402细胞有很好的抑制作用,其主要通过抑制糖酵解和调节Bel7402细胞的能量代谢来抑制肝癌细胞的生长。白头翁皂苷B4(10、20、40 μmol·L-1)通过抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路诱导SMMC7721、HepG2和Huh-7细胞凋亡和自噬,发挥抗肝癌作用[18]。白头翁皂苷D(25 μg·mL-1)不仅能抑制SMMC7721、HepG2、Huh-7和Bel7402细胞的增殖、生长和诱导凋亡,还能抑制HepG2细胞的迁移、侵袭和转移[19]。此外,白头翁皂苷D(18.75、25 μg·mL-1)可以显著降低Bel-7402细胞的线粒体膜电位,增加钙蛋白酶Ⅰ的表达,并下调Bcl-2发挥抗肝癌作用[20]。

1.6 乳腺癌

研究报道白头翁皂苷A3(50、100 μg·mL-1)具有抑制乳腺癌细胞4T1增殖、增强其放射敏感性的作用,其作用机制可能与上调miR-24-3p、下调无名指蛋白(RNF2)的表达相关[21]。白头翁皂苷A3(5、10、15、20 mg·L-1)在体内外可通过抑制巨噬细胞M2型极化发挥抗三阴性乳腺癌转移的作用,其机制为白头翁皂苷A3通过靶向STAT3蛋白,负调控STAT3蛋白,抑制巨噬细胞M2型极化,从而发挥抗三阴性乳腺癌转移的作用。

1.7 宫颈癌

研究发现[11],白头翁皂苷A(40 µg·mL-1)、白头翁皂苷B(40 µg·mL-1)、白头翁皂苷D(40 µg·mL-1)、β-常春藤素(40 µg·mL-1)均能不同程度地抑制HeLa细胞的生长。此外,白头翁皂苷D(40 µg·mL-1)可通过调节Wnt信号通路,降低c-Myc和β-catenin的表达,促进Wnt1蛋白发挥抗宫颈癌作用[22]。

1.8 血液系统肿瘤

白头翁醇提物(3、4、5 μg·mL-1)能够诱导急性髓系白血病细胞CEM凋亡,其可能通过下调Bcl-2蛋白的表达,上调p53蛋白的表达,激活下游Bax蛋白表达,从而促进细胞凋亡[23]。研究表明,白头翁皂苷A(8 ng·μL-1)可以抑制骨髓瘤U266细胞的增殖,将细胞周期阻滞在G2期,通过上调CD49e促进其分化,并通过增强cyclin-B1蛋白的表达和下调Bcl-2促进细胞凋亡[24]。

1.9 其他肿瘤

白头翁皂苷D(1、2、5 μmol·L-1)可能通过靶向c-MET抑制人神经胶质细胞瘤U251MG细胞活力、迁移和侵袭,并诱导胶质瘤细胞凋亡发挥抗肿瘤作用[25]。白头翁皂苷(100、200、400 mg·kg-1)可通过抑制炎症因子表达等多种途径抑制黑色素瘤的发生发展,其通过抑制Akt的磷酸化,从而抑制白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、γ干扰素(IFN-γ)等炎症因子的表达,改善了肿瘤炎症微环境,进而抑制肿瘤的发展[26]。

白头翁皂苷(5 ng·μL-1)能够抑制胰腺癌SW1990细胞的增殖和生长,可能通过诱导DNA损伤和增强P53表达,进而使cyclinB过表达和Bcl-2表达降低,诱导细胞凋亡发挥抗肿瘤作用[27]。白头翁皂苷(1、4、12 mg·L-1)可抑制口腔鳞癌 CAL27 细胞增殖、迁移及侵袭,其作用机制可能通过下调 calpain1、N-cadherin 表达及上调E-cadherin 表达有关[28]。

2 抗炎作用

2.1 结肠炎

研究发现,白头翁汤可通过调节受体相互作用丝氨酸苏氨酸激酶1(RIPK1)/RIPK3/混合谱系激酶域样蛋白(MLKL)信号通路(8 g·kg-1)[29]、Notch信号通路(7.4、14.8 g·kg-1)[30]、亮氨酸相关的mTORC1信号通路(6.83 g·kg-1)[31]、Th17/Treg细胞平衡(8、16 g·kg-1)[32]、肠道菌群[33]等抑制炎症反应,发挥抗结肠炎作用。白头翁汤正丁醇提取物(20、40、80 mg·kg-1)可通过激活骨形态发生蛋白(BMP)信号通路中多个成分的表达,恢复杯状细胞分化功能,维持黏膜屏障完整性,抑制炎症因子对溃疡性结肠炎小鼠起到治疗作用[34]。

白头翁皂苷B4通过调节肌球蛋白轻链激酶(MLCK)/磷酸化-肌球蛋白轻链-2(p-MLC2)/核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体信号通路[35]、Toll 样受体4(TLR4)/核因子-κB(NF-κB)/MAPK信号通路(1.5、3、6、12 mg·kg-1)[36]、巨噬细胞极化(5 mg·kg-1)[37],抑制炎症因子释放,从而发挥治疗结肠炎作用。白头翁皂苷B4还可与托法替尼组合联用,不仅具有协同增效的作用,能够有效缓解和治疗炎症性肠病,并且可以减轻托法替尼引起的副作用[38]。

23-羟基白桦酸(3.75、7.5、15 mg·kg-1)通过调节NF-κB通路抑制脂多糖(LPS)刺激的炎症,减轻葡聚糖硫酸钠诱导的小鼠急性溃疡性结肠炎[39]。常春藤皂苷C(0.1、1、10 μmol·L-1)通过调节人S100钙结合蛋白A9(S100A9)/MAPK和中性粒细胞募集失活来恢复受损的肠道屏障,从而改善结肠炎[40]。此外,白头翁中的齐墩果烷型三萜皂苷类化合物也具有治疗和预防溃疡性结肠炎的作用[41]。

2.2 肺炎

研究表明,白头翁皂苷B4(2.5、5、10 mg·kg-1)通过调节TLR4/NF-κB信号通路,抑制炎症因子释放,对LPS、肺炎克雷伯菌和流感病毒FM1诱导的肺炎具有良好的治疗作用[42]。常春藤皂苷C(5、10、20 mg·kg-1)通过调节磷脂酰肌醇4, 5-二磷酸(PIP2)/NF-κB/NLRP3信号通路,抑制LPS诱导的急性肺损伤[43]。

2.3 慢性阻塞性肺疾病(COPD)

研究发现,白头翁皂苷B4(1.5、3、6 mg·kg-1)通过减轻肺组织炎症症状、减轻支气管柱状上皮细胞增生、降低肺组织中FHIT蛋白表达,升高P53蛋白表达,对单纯香烟烟雾诱导的COPD小鼠具有一定的保护作用。在体外白头翁皂苷B4(1、10、100 μmol·L-1)能够通过降低炎症因子水平,调节MAPK/转录因子AP-1(AP-1)/转化生长因子-β(TGF-β)信号通路,对烟草烟雾提取物(CSE)诱导的人类支气管上皮细胞16HBE损伤发挥保护作用[44]。白头翁皂苷B4(2、4、8 mg·kg-1)对香烟烟雾暴露并联合LPS诱导的COPD大鼠模型具有一定的保护作用,作用机制可能与调节白细胞介素-12(IL-12)/信号转导及转录激活蛋白4(STAT4)和IL-4/STAT6信号通路有关[45]。

2.4 哮喘

有研究发现白头翁皂苷B4(1、5 mg·kg-1)可通过调控TGF-β1/p38MAPK信号通路,抑制TGF-β1表达和p38MAPK 激活,从而减轻氧化应激和炎症反应,缓解慢性哮喘,改善病情[46]。白头翁总苷(50、100、200 mg·kg-1)可明显延长卵白蛋白(OVA)诱发的小鼠哮喘潜伏期,抑制氨水引起的小鼠咳嗽次数增多并延长咳嗽的潜伏期,具有一定的平喘、镇咳作用[47]。

在OVA诱导的过敏性鼻炎(AR)小鼠中,朝鲜白头翁水提物(PKN,100、300 mg·kg-1)减轻了过敏性鼻症状,降低了鼻灌洗液中免疫细胞、淋巴细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞的水平;血清OVA特异性免疫球蛋白E(IgE)、组胺和白细胞介素-13(IL-13)水平也显著降低。PKN(50、100、200 μg·mL-1)还通过抑制炎症和杯状细胞增生改善OVA诱导的鼻黏膜组织增厚,PKN通过调节IL-4/STAT-6/GATA结合蛋白3(GATA3)途径显著抑制Th2细胞的活性和分化,改善过敏性炎症反应[48]。

2.5 肾炎

研究表明,白头翁的主要活性成分之一常春藤皂苷C(10、20、40 mg·kg-1),通过调节TLR4/NF-κB/PIP2和NLRP3炎症小体信号通路,对LPS诱导的急性肾损伤具有保护作用[49]。白头翁皂苷B4(0.625、1.25、2.5 mg·kg-1)可通过抑制NLRP3炎症小体的激活和炎症因子的表达,减轻肾脏炎症和肾间质纤维化,增强肾小球足细胞跨膜蛋白和肾素的表达,从而对腺嘌呤诱导的大鼠肾脏损伤发挥保护作用[50]。

2.6 痛风性关节炎

研究发现,白头翁皂苷(500 mg·kg-1)可通过调节NLRP3炎症小体信号通路,降低炎症因子水平,从而抑制大鼠急性痛风性关节炎[51]。白头翁皂苷B4(20 mg·kg-1)通过抑制TNF-α、IL6、IL-1β等炎症因子水平,对尿酸钠晶体诱导的关节炎症具有治疗作用[52]。

2.7 其他炎症疾病

白头翁皂苷B4及含有白头翁的中药组合物通过抑制炎症因子释放,对脓毒症具有一定的治疗作用[53]。白头翁皂苷B4(2.5、5、10 mg·kg-1)可通过抑制炎症因子的产生、抑制肝脏氧化应激对脓毒症导致的肝损伤具有保护作用[54]。

3 抗心血管疾病

3.1 降血糖、降血压

研究表明,白头翁皂苷B4通过抑制PI3K/Akt信号通路以及增强葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)的启动,降低高脂喂养(HFD)联合注射链脲佐菌素(STZ)诱导的高血糖大鼠血糖水平(2.5 mg·kg-1),并促进L6 大鼠骨骼肌细胞的葡萄糖摄取(64、16、4 μg·mL-1),发挥明确的降糖作用[55]。白头翁皂苷B4(5、10、20 mg·kg-1)有效降低肾性高血压大鼠血压水平,提高血清一氧化氮(NO)含量,降低血浆血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)和内皮素(ET)含量,改善血管舒缩功能。

3.2 抗急性心肌梗死

研究发现,白头翁皂苷A(5、10、20 μg·mL-1)预处理有效改善了低氧诱导的H9c2细胞毒性,此外,白头翁皂苷A上调miR-24-3p水平并下调p16表达,通过miR-24-3p/p16轴改善细胞周期和缺氧诱导的细胞凋亡,发挥抗急性心肌梗死的治疗潜力[56]。

3.3 抗动脉粥样硬化

研究发现,白头翁皂苷B4和B5的组合物(1∶4)在不低于5 mg·kg-1剂量下可有效降低血清中总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL‑C)、丙二醛(MDA)、IL‑1β、IL‑6、TNF‑α水平,升高高密度脂蛋白胆固醇(HDL‑C)水平和超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH‑Px)活性,从而发挥对动脉粥样硬化的保护作用[57]。

3.4 抗心力衰竭

研究发现,白头翁及其提取物8.25 g·kg-1可显著改善异丙肾上腺素(ISO)所致心肌肥厚小鼠的左室射血分数和左室短轴缩短率,改善心肌肥厚及心肌纤维化结构状况,抑制心力衰竭小鼠心脏组织心钠素(ANP)、脑钠肽(BNP)的mRNA表达水平,发挥抗心力衰竭作用[58]。

3.5 抗病毒性心肌炎

研究发现,多种治疗病毒性心肌炎的中药制剂中含有白头翁,白头翁具有益气养阴、清热解毒、活血通络等功效,在临床中均表现出了良好的治疗效果[59]。

4 抗菌、抗病毒作用

4.1 抗菌作用

白头翁汤对外阴阴道念珠菌病(Vulvovaginal candidiasis, VVC)具有良好的治疗作用[60],随着白头翁汤煎煮液滤液(0.28、0.56、1.17 g·mL-1)浓度递增,菌体数量逐渐减少、菌丝长度逐渐缩短,且白头翁汤能够抑制阴道组织炎症细胞浸润,改善黏膜层脱落。复方白头翁颗粒剂(0.5、1、2 g·kg-1)对耐药大肠杆菌、金黄色葡萄球菌及沙门氏菌具有良好的抗菌作用,对耐药大肠埃希菌感染小鼠具有很好的保护作用,其疗效与2%盐酸环丙沙星可溶性粉相当[61]。白头翁皂苷B4(2.5、5、10 μmol·L-1)通过调节TLR4/髓分化因子88(Myd88)信号通路对肺炎克雷伯菌诱导的肺炎具有显著保护作用[42]。

白头翁素是白头翁中的一种天然活性成分,原白头翁素能够抑制铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa,PA)标准株PAO1毒力因子的表达,降低该菌的毒力,可作为研究细菌群体感应(QS)抑制剂的候选药物[62]。此外,原白头翁素、白头翁总皂苷、白头翁浸膏液均有不同程度的抑菌作用,三者的抑菌效果以原白头翁素为佳,它们对金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、副伤寒杆菌较为敏感,对大肠埃希菌作用相对较弱[63]。

4.2 抗病毒作用

白头翁皂苷B4在体内(200 mg·kg-1)和体外(12.5~200 μmol·L-1)均具有抗肠病毒71型(EV71)病毒活性,有效抑制了EV71的复制,改善了肌肉炎症和肢体活动。同时,白头翁皂苷B4可通过调节IL-10和IFN-γ的表达,减轻EV71感染的并发症[64]。白头翁皂苷B4能有效抑制新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的复制,并且增强天然免疫反应发挥治疗作用[65]。此外,白头翁皂苷B4(2.5、5、10 mg·kg-1)通过TLR4/Myd88信号通路对甲型流感病毒FM1(鼠肺适应株),诱导的肺炎有显著保护作用[42]。包含白头翁的制剂醇提成分对呼吸道合胞病毒(RSV)、EV71、柯萨奇病毒B2(CVB2)、单纯疱疹病毒(HSV)等具有抑制作用[66]。白头翁可通过特异性地增加肝脏中的超氧化物释放和增加MnSOD活性以减少超氧化物介导的毒性来预防乙肝病毒(HBV)感染[67]。

5 治疗自身免疫性疾病作用

5.1 银屑病

研究发现白头翁皂苷B4(5、10、20 mg·kg-1)能够改善银屑病模型小鼠皮肤银屑病样病变,改善皮肤损伤状态,减少红斑发生,使银屑脱落,降低小鼠的脾脏系数和血液中白细胞、中性粒细胞、淋巴细胞含量、对银屑病具有治疗作用[68]。白头翁皂苷B4(5、10、20 mg·kg-1)还可通过降低巨噬细胞集落刺激因子(M‑CSF)、血管内皮生长因子(VEGF)、IL‑6、IL‑17水平和CD4+/CD8+发挥治疗银屑病作用,其作用机制可能与抑制炎症反应、调节免疫功能、抑制血管新生等相关[69]。此外,白头翁皂苷(20 mg·kg-1)可通过升高血清中IL‑10水平,降低血清中IgE、IL‑4、IFN‑γ、IL‑17和TGF‑β水平,发挥防治特异性皮炎和银屑病作用[70]。白头翁皂苷B4衍生物(6.6 mg·kg-1)通过抑制NF-κB信号通路和NLRP3炎症小体信号通路活化,发挥对特应性皮炎的治疗作用[71]。

5.2 系统性红斑狼疮

白头翁皂苷提取物(5、10、20 mg·kg-1)可以改善降植烷(Pristane)诱导的系统性红斑狼疮小鼠生理体征,减少毛发脱落和改善皮肤红斑,提高存活率,改善患病小鼠出现的高凝状态,恢复免疫系统紊乱,减轻肾脏损伤程度,对系统性红斑狼疮有一定的治疗作用[72]。

5.3 类风湿性关节炎

白头翁皂苷提取物(5、10、20 mg·kg-1)能够缓解小鼠关节肿胀程度,改善风湿性关节炎病理改变,降低小鼠脾脏中的巨噬细胞、中性粒细胞、树突状细胞水平,通过免疫调节作用改善风湿性关节炎的症状[72]。此外,白头翁皂苷B4(10 mg·kg-1)可以降低小鼠的疼痛敏感性,提高运动协调性,抑制脊髓中NLRP3炎症小体介导的炎症反应,抑制GSK-3β激活、增加抗氧化能力、减少drp1介导的线粒体功能障碍和抑制神经炎症来缓解类风湿性关节炎[73]。

6 神经保护作用

6.1 周围神经系统

白头翁具有神经调节活性。其中,白头翁皂苷A可以明显抑制慢传输型便秘(STC)大鼠一氧化氮(NO)水平,并上调5-羟色胺(5-HT)等神经递质的水平,对其调节作用具有剂量相关性。白头翁皂苷B4(10 mg·kg-1)对小鼠具有较好的镇痛活性,能够抑制脊髓GSK-3β活性,增强Nrf2/GPX4抗氧化反应,减少Drp1介导的线粒体ROS产生,抑制NLRP3炎症小体的激活从而减轻关节疼痛[73]。

含有白头翁的药物组合物可治疗坐骨神经痛[74]、神经衰弱[75]、治疗舌咽神经痛[76]、神经性皮炎[77]、血管神经性水肿[78],能够有效调节神经内分泌系统,促进肝脏的新陈代谢,对泌乳素升高具有有效治疗作用[79],还可以显著缩短勃起潜伏期并能够明显延长射精潜伏期,对于神经性勃起功能性障碍具有很好的治疗效果[80]。

6.2 中枢神经系统

白头翁皂苷A和白头翁皂苷A3(0.1、1、10 mg·mL-1)可以减轻氰化钠(NaCN)和葡萄糖缺乏诱导的PC12细胞损伤,抑制其凋亡,具有一定的神经保护作用[81]。白头翁皂苷A3(100 mg·kg-1)通过调节AMAPA受体(AMPARs)和NMDA受体(NMDARs)的功能,增强小鼠海马长期记忆潜力,促进小鼠的空间参考记忆的形成,是一种有待进一步开发的认知增强剂[82]。白头翁中的活性成分肉桂酸也具有较为明显的神经保护作用,STZ诱导的糖尿病模型会导致小鼠胆碱功能障碍,引发严重的氧化应激反应,从而导致模型小鼠显著的记忆损伤,而肉桂酸(10、20、40 mg·kg-1)可以改善STZ诱导的记忆力减退,发挥神经保护作用[83]。此外,肉桂酸(100 μmol·L-1)作为过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)的有效配体,可通过激活PPARα显著改善小鼠的记忆力[84]。

白头翁皂苷还对人类多发性硬化症(MS)具有一定的治疗作用。白头翁皂苷B4(200 mg·kg-1)能显著抑制脊髓中TNF-α、IL-6、IL-17的mRNA表达以及STAT3的激活,抑制脊髓的炎症反应。同时,白头翁皂苷B4(200 mg·kg-1)还能改变消化道菌群,调节相关炎症因子的产生与代谢,从而减轻自身免疫性脑脊髓炎(EAE)小鼠症状,抑制脊髓的脱髓鞘和炎症浸润,发挥神经保护作用[85]。白头翁皂苷A3(100 mg·kg-1)能显著降低EAE小鼠的临床严重程度和脊髓炎症浸润,减少Th17细胞的分化和增殖,在EAE中发挥免疫调节作用,具有成为治疗MS药物的潜力[86]。

此外,白头翁皂苷B4对阿尔茨海默病(AD)也具有一定的治疗作用。白头翁中的相关产物肉桂酸可以通过上调主调节器转录因子EB(TFEB)刺激小鼠脑细胞中的溶酶体反应的发生,减少大脑淀粉样蛋白斑块沉积,发挥AD治疗作用[84]。除此之外,白头翁提取物具有抗神经毒性的防护作用、抗β-淀粉样蛋白诱导的生长抑制、抗氧化、神经元增殖和改善记忆力作用,多方面改善AD患者的神经功能[87]。

白头翁皂苷B4对1-甲基-4-苯基-1, 2, 3, 6-四氢吡啶(MPTP)诱导的小鼠帕金森病具有保护作用。其作用机制可能通过降低α-突触核蛋白表达,升高多巴胺转运蛋白(DAT)和TH糖蛋白对多巴胺神经元发挥保护作用相关。同时,白头翁皂苷在小鼠学习记忆能力、相关炎症因子表达、氧化应激实验中具有较好的改善效果[88]。

6.3 抗抑郁

白头翁皂苷A3(60 mg·kg-1)可以抑制慢性社交失败应激导致的颞氨CA1途径中α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑-丙酸酯受体介导的神经传递减弱,以及突触谷氨酸受体2(GluA2)缺乏性的α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑-丙酸酯受体表达的下调,减轻抑郁症状[89]。

6.4 抗焦虑、安神

白头翁中含有多种三萜皂苷,包括常春藤素等,还含有毛茛素苷和白头翁素,是白头翁素辛辣油的前体。小剂量时,白头翁素可以起到中枢神经系统抑制剂的作用,降低心率和呼吸[90]。这种抑制能力可能是白头翁治疗焦虑和情绪性过敏的原因之一。

7 其他作用

白头翁皂苷B4栓剂(每粒5、10、20 mg)对痔疮具有治疗作用,能够降低冰醋酸、巴豆油及细菌所导致的痔疮模型大鼠血液中的白细胞、中性粒细胞、淋巴细胞以及血清和组织中的IL-6、IL-1β、TNF-α的水平,发挥治疗急性痔疮的作用[91]。

白头翁皂苷的酶解产物(0.1、1.0、10.0 μg·mL-1)具有抗皮肤老化的作用,有望将其开发成具有抗老化作用的化妆品[92]。长期使用含有白头翁提取物的组合物可以增强皮肤的免疫力,改善皮肤的微生态,从而解决皮肤微生态平衡失调的问题[93]。此外,白头翁皂苷提取物(5、10、20 mg·kg-1)可能通过提高D‑半乳糖致衰老小鼠的学习记忆能力,增强免疫功能,提高小鼠血清中抗氧化酶的活性,增强脑组织中端粒酶活性而发挥延缓衰老的作用[94]。含有白头翁的中药组合物可以激活人体休眠干细胞和延缓衰老[95]。

8 结语

中医古籍对白头翁早有记载,是常用的传统中药之一,作为临床治疗药物,在我国已有上千年的历史。白头翁中的主要化学成分为三萜皂苷,具有抗炎、抗肿瘤、调节免疫等活性。本课题组前期对白头翁化学成分及药理活性进行了深入的研究。综合国内外研究现状,对白头翁药理活性进行了综述,发现白头翁具有抗肿瘤、抗炎、抗心血管疾病、抗菌、抗病毒、抗自身免疫性疾病和神经保护作用等药理活性,在临床治疗相关疾病方面具有广阔的应用前景。

然而,白头翁的药理作用研究仍存在一些亟待解决的问题:(1)白头翁含有多种活性成分,这些成分的复杂性增加了药材质量控制和标准化的难度;(2)白头翁神经保护作用的有效部位及作用机制尚有局限性,仍需进一步探索;(3)白头翁具有一定的免疫调节作用,但其通过免疫调节作用发挥治疗疾病的作用机制尚不明确;(4)白头翁有效成分的毒性和安全性研究也不足。

因此,未来可利用现代分离技术分离鉴定白头翁中的主要活性成分,并研究其单独及协同的药理作用。进一步开展以阐明白头翁作用机制为目标的物质基础研究,加强白头翁在调节免疫方面的作用靶点及机制研究。在毒性和安全性方面,进一步对其有效部位进行毒理学研究,包括急性毒性、亚急性毒性和慢性毒性试验,确定其安全剂量范围。建立白头翁药材及其制剂的质量控制标准,包括有效成分的含量测定、杂质分析和稳定性试验,以确保其质量一致性。开发新型给药系统或改进现有提取工艺,以提高活性成分的生物利用度,从而增强药效。系统研究白头翁及其主要活性成分的药动学特性,了解其在体内的吸收、分布、代谢和排泄过程。通过以上研究,可以进一步提高白头翁的成药性,推动其在现代医药中的应用。

来 源:苑仁祎坤,王琴琴,何佳,倪兴华,刘璟钰,宁玉洁,谢晓芸,刘丽娜,肖琳钰,杨世林,高红伟.白头翁药理作用及机制研究进展 [J]. 药物评价研究, 2024, 47(7): 1421-1432.

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