苦楝皮藥理作用研究進展

中圖分類號：R97 文獻標識碼：A 文章編號：1006-1533(2007)11-0506-03

苦楝皮為楝科楝屬植物川楝(Melia toosendan Sieb.et Zucc.)或苦楝(M. azedarach L.)的干燥樹皮和根皮。中國藥典認為苦楝皮苦、寒，有毒，歸肝、脾、胃經，有驅蟲療癬功能，主治蛔蟯蟲病、蟲積、腹痛和疥癬瘙癢。由于臨床出現了許多療效高、毒副作用小的廣譜驅腸蟲藥，苦楝皮及其有效成分川楝素(toosendanin)已很少用作驅腸蟲藥，臨床使用明顯減少。苦楝和川楝在我國分布廣泛，資源十分豐富。本文綜述苦楝皮新的藥理作用研究進展，便于開發其臨床新用途。

1 鎮痛抗炎作用［1］

苦楝皮有弱鎮痛作用。給小鼠以灌胃形式給予苦楝皮75％乙醇提取物5 g、15 g生藥/kg，對乙酸引起扭體反應次數的減少率分別為33.3%和37.8％，僅在灌胃給藥后2 h才明顯延長小鼠熱痛刺激甩尾反應潛伏期。然而苦楝皮有較強的抗炎作用，上述劑量能明顯降低乙酸致小鼠腹腔毛細血管通透性升高，非常顯著抑制二甲苯致小鼠耳殼腫脹和角叉菜膠致小鼠足跖腫脹，且抑制作用都持續4 h以上。與國外報道以灌胃形式給予苦楝皮75％甲醇提取物抑制角叉菜膠致大鼠足跖腫脹實驗結果一致。苦楝皮水提物在0.75 mg/mL濃度時，抑制兔腎微粒體酶將花生四烯酸轉化成前列腺素E2(PGE2)，抑制率為57.7%， 因此抑制前列腺素生物合成可能是其鎮痛和抗炎的作用機制。

2 抗血栓形成作用

給大鼠以灌胃形式給予苦楝皮75％乙醇提取物10 g生藥/kg，可顯著延長電刺激麻醉大鼠頸總動脈血小板性血栓形成時間和凝血時間，不延長凝血酶原時間和白陶土部分凝血活酶時間［1］。體外實驗證實此種苦楝皮提取物有抗血小板聚集作用，對二磷酸腺苷（ADP）和膠原誘導的兔血小板聚集的半數抑制濃度（IC50）分別為3.09 mg生藥/mL和2.78 mg生藥/mL［2］。苦楝皮中毒時常見內臟出血，可能與其有抗凝血作用有關。而川楝素過量服用常引起動物肺、脾、胃等內臟出血，推測川楝素可能是苦楝皮的抗凝血活性成分。

3 抑潰瘍、抗腹瀉作用［3］

十二指腸內注射苦楝皮75％乙醇提取物10 g 生藥/kg，可顯著促進麻醉大鼠膽汁分泌，作用持續1.5 h。給小鼠以灌胃形式給予5 g、15 g生藥/kg都非常顯著抑制水浸應激性胃潰瘍形成，抑制率均為61.5%，且顯著抑制鹽酸性胃潰瘍形成，抑制率分別為41.5%和50.8%，但對吲哚美辛-乙醇性胃潰瘍形成的抑制不顯著。川楝素對胃有刺激性，可引起胃黏膜水腫、炎癥和潰瘍，因此如能去除川楝素，苦楝皮的抗胃潰瘍作用也許會進一步提高。川楝素0.087～0.87 mM不影響縮膽囊素刺激胰腺泡細胞分泌淀粉酶，也不抑制縮膽囊素提高細胞內Ca²⁺濃度作用［4］。

在以灌胃形式給予15 g生藥/kg時明顯減少蓖麻油引起的小鼠小腸性腹瀉和番瀉葉引起的小鼠大腸性腹瀉次數，但不明顯抑制小鼠墨汁胃腸推進運動，所以其抗腹瀉作用與胃腸推進運動關系不大。苦楝皮有較強的抗炎活性。根據“炎癥介質是一類致瀉性自體活性物質”理論，可以推測抗炎是苦楝皮抗腹瀉的作用機制。川楝素有興奮腸運動作用，可引起動物和人腹瀉，如能從苦楝皮制劑中除去川楝素，苦楝皮的抗腹瀉作用也許會更強。

4 阻滯K⁺通道和選擇性激動L型Ca²⁺通道［5～10］

川楝素是一種選擇性突觸前阻滯劑。這是因為川楝素不影響神經沖動傳導、靜息電位和突觸后膜的遞質敏感性，僅選擇性地作用于中樞和外周各種神經突觸前，產生先易化遞質釋放（易化相甚至可以持續幾天），隨后逐漸減少直至完全阻滯遞質釋放，即阻滯突觸傳遞。這種對遞質釋放的雙相作用具有不可逆性、劑量-效應關系、溫度-效應關系和Ca²⁺依賴性或神經活動依賴性。

研究發現川楝素抑制各種K⁺通道介導的K⁺電流，如抑制小鼠運動神經末梢上的快K+通道、豚鼠乳頭肌上的內向整流K⁺通道、小鼠神經母細胞瘤和大鼠神經膠質瘤細胞融合形成的NG108-15細胞上的延遲整流K⁺通道、大鼠海馬神經元上的內向整流K²⁺通道和大、小電導Ca²⁺激活的K⁺通道。川楝素似乎是通過抑制各種K⁺通道開放，增強Ca²⁺電流，提高細胞內Ca²⁺濃度，易化遞質釋放。

川楝素對各種Ca²⁺電流的作用是不同的。川楝素抑制小鼠運動神經末梢中的慢Ca²⁺電流，不影響Q型快Ca²⁺電流。川楝素不影響未分化的NG108-15細胞（只表達T型Ca²⁺通道）內的Ca²⁺濃度，但濃度、時間，依賴性地不可逆持續提高已分化的NG108-15細胞內Ca²⁺濃度。川楝素增強高K誘發的Ca²⁺瞬時電流，提高膜Ca²⁺電導以及高電壓激活的ω-芋螺毒素耐受性和硝苯地平敏感性（L型）Ca²⁺電流，不影響T、N和Q型Ca²⁺電流。顯微影像技術也發現川楝素通過NG108-15細胞膜上的L型通道易化Ca²⁺內流，提高細胞內Ca²⁺濃度，提示川楝素選擇性作用于緩慢失活的L型Ca²⁺通道。川楝素濃度依賴性地不可逆增加新生大鼠心室肌細胞的L型Ca²⁺電流，因此川楝素是一種選擇性的不可逆的L型Ca²⁺通道激動劑。這種激動與環磷酸腺苷（cAMP）無關，也不是通過開放通道，而是通過延長L型Ca²⁺通道開放時間強化L型Ca²⁺電流［8］。

川楝素強化L型Ca²⁺通道和阻滯各種K+通道都可以促進Ca²⁺內流，提高細胞內Ca²⁺濃度，從而易化神經遞質（兒茶酚胺類、5-羥色胺、乙酰膽堿、谷氨酸等）釋放。瞬時提高細胞內Ca²⁺濃度，可觸發遞質釋放，而持續增加Ca²⁺內流和細胞內Ca²⁺濃度，可引起細胞內Ca²⁺超載，抑制遞質釋放。這可能是川楝素引起Ca²⁺敏感性釋放機制逐漸丟失的機制，即其選擇性阻滯突觸前神經遞質釋放的機制。

5 抗肉毒中毒作用［7～11］

肉毒神經毒素（即肉毒素）是由厭氧肉毒梭菌產生的同族7種（A～G型）神經毒蛋白組成，是目前已知的最易致死的生物毒素。肉毒素也是選擇性突觸前神經遞質釋放阻滯劑。肉毒中毒的主要危害是阻滯骨骼神經肌肉接頭的突觸傳遞，造成呼吸衰竭而死亡。川楝素可能是目前最有效的肉毒中毒治療藥，能有效阻止肉毒中毒病人［5］和動物（小鼠、大鼠、兔和猴）死亡，并使之恢復正常活動。

大鼠膈肌膈神經標本實驗顯示，標本在含川楝素（1.7 mg/L）營養液中孵化30 min，對間接刺激的肌收縮反應在5 h內無減弱跡象，而與川楝素一起孵化過的標本能拮抗A型肉毒素，明顯延長標本發生麻痹的潛伏期。同樣結果也見于小鼠膈肌膈神經標本中。即使預先孵化后洗去川楝素，也顯著延長肉毒中毒標本出現麻痹的潛伏期。給整體大鼠預先（甚至幾天前）注射川楝素，然后摘取離體神經肌肉標本實驗，證實標本對肉毒素攻擊仍高度耐受，潛伏期仍明顯延長。

肉毒素和川楝素都為選擇性突觸前遞質釋放阻滯劑，兩者對遞質釋放的作用不但不相加，反而互相對抗，說明兩者的作用機制是不同的。肉毒素分子經受體介導被神經末梢胞吞后，經過pH和ATP依賴過程（H+-ATP酶），被分解成重鏈和輕鏈兩部分。其中重鏈形成通道讓輕鏈移位進入胞液，而7種類型的輕鏈作為蛋白分解酶（具有肽鏈內切酶功能）分別在不同肽鏈位置上裂解胞裂外排所必需的突觸融合蛋白（syntaxin）、突觸泡蛋白（synaptobrevin）或分子量為25 kDa的突觸體相關蛋白（SNAP-25），造成含遞質的囊泡不能與突觸前膜融合，從而阻滯釋放，產生肌麻痹等肉毒中毒癥狀。肉毒素在阻滯遞質釋放前顯然沒有易化釋放現象。

川楝素抑制K+通道和強化L型Ca²⁺通道，使細胞內Ca²⁺濃度升高，易化遞質釋放，有利于對抗肉毒素阻滯遞質釋放。進一步研究抗肉毒中毒機制發現，川楝素不影響大鼠腦突觸體中SNAP-25、突觸泡蛋白和突觸融合蛋白的含量和電泳圖像，但能使突觸體耐受A型肉毒素造成的對SNAP-25裂解。川楝素孵化過的突觸體膜不能耐受肉毒素輕鏈對SNAP-25的裂解，提示川楝素本身不能抑制輕鏈的肽鏈內切酶活性。最新研究發現，川楝素是通過延緩肉毒素的重鏈形成輕鏈通道，并使通道變窄，阻滯輕鏈移位進入胞液，產生抗肉毒中毒作用［12］。筆者認為，既然許多K+通道阻滯劑如3，4-二氨吡啶等是通過促進Ca²⁺內流，提高細胞內Ca²⁺濃度，拮抗肉毒素的肌麻痹，而川楝素拮抗肉毒素具有持久性，甚至撤除藥物后仍有相當持久的抗肉毒中毒作用，這與川楝素能持續升高細胞內Ca²⁺濃度的動力學時程相一致，可通過有關細胞內高Ca²⁺濃度是否抑制輕鏈通道形成或輕鏈酶活性研究，證明川楝素引起的細胞內高Ca²⁺濃度是不是其抗肉毒中毒的主要機制。

6 抗腫瘤作用

體外細胞培養實驗發現，川楝素在0.4～40 mg/L濃度培養24 h，顯著抑制胃癌SGC-7901細胞增殖，但不抑制黑色素瘤A375細胞增殖［13］。最近發現，川楝素顯著抑制各種人癌細胞增殖（在培養72～120 h時），測得對前列腺癌PC3細胞的IC₅₀為1.2×10-7 M，神經母細胞瘤SH-SY5Y細胞的IC₅₀為1.5×10-7 M，肝癌BEL7404細胞的IC₅₀為2.6×10-8 M，成膠質細胞瘤U251細胞的IC₅₀為3.3×10-8 M，早幼粒細胞性白血病HL-60細胞的IC50為6.1×10-9 M，組織細胞淋巴瘤U937細胞的IC₅₀為5.4×10-9 M［14］。細胞周期測試發現，川楝素濃度和時間依賴性地使癌細胞停留在S期，造成進入G0/G1期細胞百分率下降，癌細胞生長被抑制，隨后出現典型的細胞凋亡表現［14］。川楝素持續提高細胞內Ca²⁺濃度引起Ca²⁺超載，造成線粒體受損是川楝素誘導細胞凋亡的機制［15］。

在嗜鉻細胞瘤PC12細胞中進行川楝素抗癌試驗時發現，川楝素濃度在≥10-6 M時引起PC12細胞死亡，只有在10-7～10-6 M濃度培養24～48 h時，川楝素能促進PC12細胞分化和神經元突起向外生長，這些作用可被Ca²⁺通道阻滯劑硝苯地平等對抗。培養時間到達72 h時，川楝素也誘導PC12細胞凋亡［16］。川楝素對細胞先誘導分化后誘導凋亡似乎與其提高細胞內Ca²⁺濃度直至Ca²⁺ 超載動力學時程相一致。

7 結語

川楝素屬脂溶性檸檬苦素類化合物，苦楝皮、苦楝子及葉均含有此類成分，這類化合物可能也是L型Ca²⁺通道激動劑，能阻滯突觸前遞質釋放，具有抗肉毒中毒作用。如異川楝素(isotoosendanin)和苦楝素-4(azedarachisin-4)都有顯著的抗肉毒中毒作用，其治療指數還明顯高于川楝素。因此如果對天然的檸檬苦素類化合物進行篩選，對檸檬苦素的化學結構進行改造，也許能找到一系列比川楝素更安全、更有選擇性（如選擇性增強心肌或骨骼肌收縮力）、更有臨床使用價值的L型Ca²⁺通道激動劑。川楝素等檸檬苦素類化合物也是苦楝皮的毒性成分，除去檸檬苦素類成分的苦楝皮制劑其消化系統藥理作用可能會增強，更顯現出被掩蓋的中醫的歸脾胃經藥性。

參考文獻

1 沈雅琴，張明發，朱自平，等. 苦楝皮的鎮痛抗炎和抗血栓形成作用［J］. 中國藥業，1998，7（10）：30-31.

2 張小麗，謝人明，馮英菊. 四種中藥對血小板聚集性的影響［J］. 西北藥學雜志，2000，15（6）：260-261.

3 沈雅琴，張明發，朱自平，等. 苦楝皮的消化系統藥理研究［J］. 基層中藥雜志，2000，14（1）：3-5.

4 Cui ZJ，He XH. The pre-synaptic blocker toosendanin does not inhibit secretion in exocrine cells［J］. World Gastroenterol，2002，8（5):918-922.

5 Shi YL，Chen WY. Effect of toosendanin on acetylcholine level of rat bain， a microdialysis study［J］. Brain Research，1999，850(1-2):173-178.

6 Ye Q，Qu AL，Zhang CG，et al. Effects of toosendanin on the ［Ca²⁺］ on rat chromaffin cells［J］. Chin J Neurosci，2001，17(2):105-108.

7 Li MF，Wu Y，Wang ZF，et al. Toosendanin，a triterpenoid derivative，increases Ca²⁺ current in NG108-15 cells via L-type channels［J］. Neurosci Res，2004，49(2):197-203.

8 Xu TH，Ding J，Shi YL. Toosendanin increases free-Ca²⁺ concentration in NG108-15 cells via L-type Ca²⁺ channels［J］. Acta Pharmacol Sin，2004，25(5):597-601.

9 Li MF，Shi YL. Toosendanin，a triterpenoid derivative，acts as a novel agonist of L-type Ca²⁺ channels in neonatal rat ventricular cells［J］. Eur J Pharmacol，2004，501(1-3):71-78.

10 Li MF，Shi YL. The long-term effect of toosendanin on current through nifedipine-sensitive Ca²⁺ channels in NG108-15 cells［J］. Toxicon，2005，45(1):53-60.

11 Shi YL，Wang ZF. Cure of experimental botulism and antibotulismic effect of toosendanin［J］. Acta Pharmacol Sin，2004，25(6):839-848.

12 Li MF，Shi YL. Toosendanin interferes with pore formation of botulinum toxin type A in PC12 cell membrane［J］. Acta Pharmacol Sin，2006，27(1):66-70.

13 葉銀英，何道偉，蘭省科，等. 苦楝、黃藥子抗癌成分的細胞學評價［J］. 中國生化藥物雜志，1998，19（4）：187-188.

14 Zhang B，Wang ZF，Tang MZ，et al. Growth inhibition and apoptosis-induced effect on human cancer cells of toosendanin，a triterpenoid derivative from Chinese traditional medicine［J］. Investigational New Drugs，2005，23(6):547-553.

15 Tang MZ，Wang ZF，Shi YL. Involvement of cytochrome C release and caspase activation in toosendanin-induced PC12 cell apoptosis［J］. Toxicology，2004，201(1-3)：31-88.

16 Tang MZ，Wang ZF，Shi YL. Toosendanin induces outgrowth of neuronal processes and apoptosis in PC12 cells［J］. Neurosci Res，2003，45(2):225-231.

(收稿日期：2007-10-09)