粉防己堿的藥理作用研究進展

朱洪劍，辛國松,2，王聰然，宋尚純，宋明昊

(1.哈爾濱商業大學 生命科學與環境科學研究中心，黑龍江 哈爾濱 150076；2.國家教育部抗腫瘤天然藥物工程研究中心，黑龍江 哈爾濱 150076)

粉防己堿是從防己科(Menispermaceae)千金藤屬(Stephania)植物粉防己(StephaniatetrandraSMoore)根中提取出主要成分，是雙芐基異喹啉類化合物之一，其大約占粉防己根的1%。經臨床試驗發現其具有調節壓、抗風濕及鎮痛等作用[1]。近年來，研究發現粉防己堿具有抗腫瘤、抗多藥耐藥、防治心血管系統疾病、抗菌、防治消化系統疾病、抗炎的作用以及治療燙傷、眼科疾病等作用。本文通過查閱近年來與粉防己堿藥理作用相關的國內外研究文獻，對粉防己堿的藥理作用進行了整理與綜述，希望能為后續粉防己堿在新藥研發以及臨床應用等領域提供充足的理論依據。

1 抗腫瘤作用

有報道發現粉防己堿對人肝癌7402細胞、人乳腺癌MCF-7細胞、人宮頸癌HeLa細胞以及人胃癌BGC-823細胞等具有明顯的抑制作用，且呈時間濃度依賴關系[2]。Shen等[1]研究表明，粉防己堿抑制相關NF-κB的DNA活性是通過對阿霉素誘導的MDR1-mRNA和相關蛋白的合成來使其失去活性。鄧文英[3]通過四甲基偶氮唑藍(MTT)比色法、集落形成實驗觀察粉防己堿對人肝癌7402細胞有增殖抑制作用。隨著粉防己堿的劑量逐漸增加，其形成的集落也明顯增強，與對照組相比差異均有顯著性意義(P<0.01)，10%的抑制濃度(IC10)和50%的抑制濃度(IC50)分別為1.8 μg/mL和8 μg/mL。粉防己堿對人膀胱癌5637和T24細胞系具有明顯的抑制作用，大量的粉防己堿可以促進 caspase-9，caspase-8，caspase-3的活化以及PARP裂解，使線粒體膜電位降低的同時從線粒體內向包漿釋放細胞色素C。

抗多藥耐藥:黃圓等[4]的實驗結果表明，Bads 200細胞在粉防己堿作用下有明顯的增殖抑制作用，并且抑制作用隨時間增加而增強。粉防已堿處理后的Bads 200細胞株主要被阻滯于G0/G1期，且凋亡率明顯高于正常生長的細胞。粉防己堿對腫瘤細胞有多種抑制作用方式，如直接增殖抑制作用、影響細胞信號傳導通路、抗腫瘤血管生成等，為抗腫瘤藥物的研發提供了有效依據。

2 防治心血管系統疾病作用

2.1 抗心肌損傷作用

在心肌損傷過程中有三個要素，即自由基損傷、炎癥反應和細胞凋亡。粉防己堿可以分別從這三個方面來減輕心肌損傷，從而保護心肌細胞。張萌等[5]為了研究粉防己堿對心肌細胞的保護作用，通過使用異丙腎上腺素(ISO)建立大鼠心肌損傷模型來進行研究。研究發現，粉防己堿給藥組可明顯降低小鼠的死亡率，能明顯改變受損細胞的狀態，這說明粉防己堿具有保護心肌的功能。同時發現粉防己堿能清除大鼠體內自由基，增強大鼠抗氧化能力，從而減輕機體的氧化應激損傷。

2.2 抗脂質過氧化

脂質過氧化作用是在缺血-再灌注時自由基生成增多的同時產生的，此時脂質過氧化作用會增強，改變膜受體、膜蛋白酶，以及離子通道的微環境。陳俊等[6]研究粉防己堿(Tet)對過氧化氫(H2O2)致新西蘭白兔陰莖海綿體平滑肌細胞損傷的保護作用，體外培養新西蘭白兔陰莖海綿體平滑肌細胞，隨機分為3組，對照組、H2O2組和粉防己堿+H2O2組。通過四甲基偶氮唑鹽還原實驗來觀察兔陰莖海綿體平滑肌細胞的存活率，將粉防己堿作用于H2O2誘導損傷的細胞；再應用化學比色法觀察乳酸脫氫酶 (LDH)的釋放、超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量的變化。其結果顯示：培養細胞4 h后，細胞存活率降低，LDH釋放增加，MDA 含量增加，SOD活性降低。粉防己堿治療效果與治療量成正比關系，高濃度可以顯著提高細胞的生存率，由此可以看出粉防己堿對H2O2誘導損傷的新西蘭白兔陰莖海綿體平滑肌細胞的損傷有保護作用，可能與其增強抗氧化功能、減少脂質過氧化所造成的細胞損傷有關。

2.3 抗心率失常

慢性心律失常是心肌肥厚、心肌衰竭、心肌梗死、心肌缺血等患者的最終死因之一。細胞電生理研究表明，粉防己堿對心肌動作電位O相上升幅度(APA)及速率(Vmax)無明顯影響，但可以延長動作電位時程(APD)和有效不應期(EPR)，這說明粉防己堿對Na+通道無影響，可能通過延長K+外流的時間使3相復極減慢所致動作電位時程(APD)延長有效不應期(EPR)，而對Na+內流的抑制作用主要是抑制細胞膜上鈉離子通道。粉防己堿能有效抑制心室細胞的T型和L型鈣通道，從而發揮抗心律失常作用。有學者選用家兔為實驗對象[7]，記錄家兔的右心室內膜單向動作電位(MAP)，觀察粉防己堿對室性心律失常的作用。研究表明實驗組和對照組均可誘發早期后除極EAD，但與對照組的EAD幅度相比實驗組更大，表明粉防己堿可能通過阻滯Ca2+慢通道、減少內向電流從而發揮抗心律失常作用。

2.4 對血管平滑肌的作用

血管平滑肌細胞(VSMC)主要有收縮功能和合成與分泌細胞外基質的功能，是血管壁的主要細胞組成部分，在血管內膜的增生和血管的重塑中起著重要作用。成熟的VSMC是一種高度特異性的細胞，其功能以收縮舒張為主，會產生細胞外基質，但速度很慢。因此，在正常血管壁外側基質的成分含量和成分指標會相對保持一個恒定狀態。如果機體處于高血壓狀態，VSMC的功能就會發生改變，由最初的收縮表型變成合成表型，會增強其收縮和合成功能，最終使細胞外基質含量增加，成分發生改變，VSMC的異常增殖遷移和表型改變是糖尿病(diabetes melitus，DM)動脈粥樣硬化的重要環節。劉明華等[8]通過培養和建立糖尿病大鼠血管平滑肌細胞，觀察粉防己堿對糖尿病大鼠的VSMC增殖情況和NF-κB核運轉的影響。通過細胞計數盒(CCK-8)測定粉防己堿對糖尿病及正常VSMC的抑制作用，利用免疫熒光-激光共聚焦顯微鏡檢測粉防己堿對糖尿病VSMC中的NF-κB核的轉運情況的影響。結果顯示，粉防己堿可以不同程度的抑制糖尿病及正常VSMC的增殖，其IC50分別為(11.35±1.24)和(28.01±4.35)μmol/L；不同濃度的粉防己堿作用于糖尿病VSMC 24 h后會顯著抑制NF-κB的激活，從而減少核運轉。粉防己堿還可以部分逆轉腎血管性高血壓所導致的大鼠左心室肥厚，使得其心肌膠原蛋白含量降低，導致肌球蛋白ATP酶的活性升高。近年來的報道發現[9]，粉防己堿可以顯著降低血管緊張素Ⅱ誘導的心肌細胞體積，提高蛋白合成速率，使心臟血流動力學發生明顯的改善，較突出的是心舒張功能，使鈣通道的受體密度降低，血管的異常反應性改變，抑制血管平滑肌細胞增殖。

2.5 調節高血壓作用

對電壓依賴性Ca2+離子通道中L型離子通道的阻滯是粉防己堿舒張血管、減緩高血壓癥狀的主要機制。還有其它的機制是由于其和血管平滑肌細胞膜上的α-腎上腺素產生了拮抗作用。由于L型鈣離子通道的細胞變少，粉防己堿就通過其他方式抑制鈣離子的進入。在心肌細胞方面，粉防己堿抑制了L型離子通道和T型離子通道。還有研究表明[10]，粉防己堿對腎性高血壓也有一定作用，(內皮素-1)ET-1是目前收縮血管作用最強的一種物質。機體中的ET-1和NO相互制約，二者之間的動態平衡對維持血壓穩定、調節血管張力和血管平滑肌的功能起著重要的作用。朱祖成[11]采用兩腎一夾(2K1C)法建立大鼠腎血管性高血壓病模型，用隨機分組法將50只手術2 h后的尾動脈血壓升高超過130 mm Hg的大鼠隨機分為3組，每組10只，分別為空白對照組、高血壓模型組、粉防己堿高劑量治療組、粉防己堿低劑量治療組及氯沙坦組。結果顯示，在給藥治療后的第4周，粉防己堿組的高、低劑量治療組都能顯著降低腎血管性高血壓大鼠的尾動脈血壓。

2.6 抗心肌肥大

大部分心血管疾病可造成心肌細胞的肥大(cardiomyocyte hypertrophy)。心肌細胞再進一步肥大，使心室的適應性降低，心肌就會達到進一步的缺血缺氧狀態，導致心肌細胞間的相互傳遞和生產受到阻礙，最終會引起一些心血管疾病。Shen DF[12]采用超聲心動技術，觀察粉防己堿對心肌肥大細胞的作用并闡述其機制。采用灌胃法每天給藥3次，50 mg/(kg·d)。給藥1周后分別測量心臟重量和體質量的比值，肺重量和體質量的比值，心臟擴張指數和心肌肥大的細胞標記，最終實驗表明，粉防己堿可以抑制炎性反應和心肌纖維化的產生，其機制是阻止活性氧的產生以及激活ERK1/2-依賴的NF-κB和T細胞核轉錄因子。由此可以得出結論，本實驗說明粉防己堿是通過抑制ERK1/2通路來對抗心肌肥大從而改善心臟功能，ERK1/2通路是活性氧依賴性通路。

3 抗菌作用

3.1 對白色念球菌的作用

白色念球菌作為人體最常見，也是人體最主要的致病菌常寄居在人的皮膚、口腔等黏膜，會引起皮膚黏膜念球菌疾病。這種病在免疫力低下的人身上發病率最高,而且易出現多藥耐藥。近年，對如何防治這種疾病做了大量研究，發現哇類抗真菌藥可以有效治療此類疾病，粉防己堿可以抑制這種多藥耐藥。王凱麗[13]構建小鼠念球菌陰道炎模型，將造模后的小鼠隨機分為10個組，分為漢防己甲素和氟康哇的高、低劑量組，同時設置空白給藥組作為對照組，接種后第2、6、11天分別取小鼠陰道組織進行病理學檢查。參照CLSI推薦的M27-A抗真菌藥物敏感性實驗方案，測定粉防己堿對白色念球菌酵母相的最大非細胞毒性劑量，把這個作為其聯合酮康唑時的劑量，比較對照組與粉防己堿聯用組對白色念球酵母相的MIC。接種11天后，發現粉防己堿聯用組載菌量明顯減少。進一步證實了粉防己堿對酮康唑的抗白色念球菌活性有增效作用。結論表明粉防己堿具有抗白色念球菌的作用。石建萍等使用雌性小鼠隨機分為對照組和感染組，對照組的條件是給予生理鹽水，感染組條件是在尾靜脈注射白色念球菌懸液使其感染病毒，注射3 h后經腹腔注射粉防己堿，分別觀察小鼠生存的時間、腎臟的載菌量和腎臟組織病理學檢查評估抗真菌的治療效果。在45 mg/L劑量以下，經粉防己堿注射的給藥組與生理鹽水注射的對照組相比，存活時間、腎臟載菌量、真菌因子無明顯差異(P>0.05)。

3.2 對銅綠假單胞菌的作用

現在世界上各大醫院的臨床治療中，銅綠假單胞菌(PAE)或者由PAE所引起的感染疾病是非常難治療的一種疾病。國內外學者對銅綠假單胞菌耐藥機制的研究，尤其是對喹諾酮類的耐藥機制研究最多，耐藥作用最為明顯的應屬主動外排系統[14]。黃勛等通過M-H 瓊脂稀釋法把經過臨床分離的銅綠假單胞菌篩選出來，同時測定銅綠假單胞菌經過不同濃度的粉防己堿作用不同時間后對氧氟沙星的最低抑菌濃度(MIC)的改變。通過這種方法來測定粉防己堿能否影響銅綠假單胞菌對氧氟沙星的敏感性。結果顯示，經過100 μg/mL、50 μg/mL、25 μg/mL、12.5 μg/mL、6.25 μg/mL等5個不同濃度的粉防己堿對銅綠假單胞耐藥菌分別作用60 min和180 min后，不同的細菌可將氧氟沙星的MIC降低為原來的23～27倍，結果顯示粉防己堿可以作為對銅綠假單胞菌抑制的一種藥物。

3.3 對金黃色葡萄球菌的作用

金黃色葡萄球菌是人體內常見的致病菌[15]，主要存在于人體的皮膚或者與外界相通的腔道中[16]，可通過食物等方式感染人體，可導致很多常見的疾病[17-18]，在自然界中也廣泛存在[19]。使用粉防己堿(抑菌濃度是250 μg/kg)和去污劑(EDTA，Tris，TX)聯用可以使菌株膜的滲透性增強，通過24 h的孵育，會使金黃色葡萄球菌的菌活性和OD的值降低96%。經研究粉防己堿主要作用于細胞壁上的肽多糖，肽多糖是細胞壁上的主要成分之一，這可能與β-內酰胺酶的協同作用有關系，粉防己堿使細胞壁部分組織失去作用，造成細胞壁功能缺失從而達到對金黃色葡萄球菌的作用[20]。有學者從粉防己堿具有耐藥性的17種耐甲氧西林金黃色葡萄球菌菌株中選擇了3種進行實驗，發現經粉防己堿作用后，耐甲氧西林金黃色葡萄球菌菌株的生長受到了明顯的抑制。隨后又分為兩個實驗組，多數耐藥的流出泵酶作用物溴化乙錠和粉防己堿+溴化乙錠共同作用組，實驗結果顯示，粉防己堿與溴化乙錠共同作用組可以更有效的抑制耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的生長[21]。

4 防治消化系統疾病作用

4.1 抗肝纖維化作用

肝纖維化是由很多種慢性肝病發展而成的肝類疾病，最終會演變成為肝硬化等嚴重的肝類疾病[22-25]。這些引起疾病的因素包括酒精、藥物、毒物、寄生蟲等，現發現粉防己堿對肝纖維化的發生有抑制作用[26-27]。吳國棟[28]認為，粉防己堿具有抗肝纖維化作用的原因是其可以使纖維母細胞發生改變。粉防己堿還能降低肝纖維化模型組動物的Ⅰ型膠原含量，而無法改變Ⅲ型膠原含量，這說明粉防己堿可以減慢肝纖維化的發展。張欣[29]使用牛血清蛋白對小鼠致肝纖維化，并將90只SD大鼠隨機分為6個實驗組，每組15只。即正常組、模型組、秋水仙堿陽性對照組(0.1 mg/kg)、粉防己堿高劑量組(8 mg/kg)、粉防己堿中劑量組(4 mg/kg)和粉防己堿低劑量組(2 mg/kg)。對小鼠灌胃給藥粉防己堿，連續給藥80 d，隨后主動脈采血并取腎臟活體。檢測大鼠血清學指標并觀察其肝臟病理組織學變化情況。從實驗結果看，粉防己堿高劑量組、中劑量組，低劑量組大鼠的血清指標優于模型組，壞死程度輕。所以粉防己堿對肝纖維化具有抑制作用。

4.2 對肺的保護

矽肺是一種職業病，矽肺產生的原因是因為長期吸入生產性粉塵所引起的，肺部纖維化或者肺部的炎癥等疾病會由于粉塵長期滯留在肺部[30]。但現在還缺少有效的根治方法，近年來發現粉防己堿可以較好緩解病情[31]。鄭艷艷等[32]取健康大鼠90只，并采用隨機分組的方法分為：粉防己堿組；陽性對照組(同期肺部吸入染塵)；陰性對照組(同期沒吸入染塵)3組，每組30只。并且在染塵后4天開始給藥，粉防己堿組給予粉防己堿灌胃，陽性對照組和陰性對照組給予純水灌胃。在治療期結束后，將大鼠處死，并且進行大鼠病理學檢查，對大鼠整個肺部的干重和濕重進行稱量，對羥脯氨酸進行含量測定。結果顯示，各組大鼠體質量都有增長(P<0.05)，但每組的變化趨勢不相同。粉防己堿組的體質量比陽性對照組(同期肺部吸入染塵)的體質量大(P<0.05)；并且粉防己堿組肺的干重和濕重也都比陽性對照組(同期肺部吸入染塵)低(P<0.05)。經過染塵后的50天，粉防己堿組的羥脯氨酸含量與陰性對照組的含量相比沒有差異(P>0.05)。從粉防己堿病理學角度來說，粉防己堿組肺部病變的程度比陽性對照組低。陳林等[33]挑選矽肺病例46例并進行治療，將其分為治療組和對照組(對照組使用常規的治療方法)，觀察肺的病變情況和肺的通氣功能等因素。結果顯示：通氣情況的差異性并沒有顯著變化，但對治療者的氣短、氣急、咳嗽、胸悶等癥狀有很大的改善。馬冬梅[34]選擇36例住院的男性矽肺病患者，隨機分為對照組和試驗組2組，每組18例。兩組分別給予同等方法的基礎治療，治療加用粉防己堿治療，對照組僅用基礎治療。治療時間為1年。觀察兩組患者治療前后的肺功能變化、X病變、免疫球蛋白含量(IgG、IgA、IgM)。結果顯示，治療組比對照組的肺功能改變明顯，差異有統計學意義(P<0.05)；X病變效果兩組無明顯變化，差異有統計學意義(P<0.05)；體液免疫指標與治療前比較，治療組免疫球蛋白、補體明顯升高[35]。由此可見，粉防己堿可通過調節機體免疫對肺功能進行改善，減輕矽肺癥狀。

4.3 降低門靜脈高壓

門靜脈高壓可由各種原因引起，最后會演變為肝硬化,繼而可能出現消化道出血[36]。王忠義等[37]通過CCL4造成大鼠肝硬化門靜脈高壓性胃病，并隨機分為2組。隨后采用粉防己堿給藥，劑量分別為15 mg/kg和30 mg/kg，連續給藥14 d。并且對丙氨酸轉氨酸(ALT)、Ⅲ型前膠原(PCⅢ)、NO、前列環素代謝產物(6-keto-PGF1α)的含量進行測量。最后測定胃黏膜下血管的面積并進行分析和觀察。結果顯示：粉防己堿可以降低丙氨酸轉氨酸(ALT)、Ⅲ型前膠原(PCⅢ)、NO、前列環素代謝產物(6-keto-PGF1α)的含量，使胃黏膜下血管的面積減少。30 mg/kg粉防己堿組治療效果最為明顯。粉防己堿對門靜脈高壓有明顯改善。

5 抗炎作用

近年來，在抗炎藥物的研究方面，天然藥物具有多作用靶點的特點[38]，吸引了很多國內外研究者進行研究，但學者們發現這些藥物的作用機制大不相同[39-40]。羅福玲等[41]采用脂多糖(LPS)RAW264.7細胞，隨后建立炎癥細胞模型。然后使用四甲基偶氮唑鹽(MTT)法比較不同濃度的粉防己堿對RAW264.7細胞的增殖或抑制情況。隨后用激光共聚焦掃描顯微鏡觀察粉防己堿對細胞核因子-κB(NF-κB)核轉運的影響，再通過酶聯免疫吸附實驗(ELISA0)檢測細胞上清中白細胞介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細胞介素-10(IL-10)含量的變化。結果可以看出，當粉防己堿濃度小于1 μmol/L時，單獨培養或者與1 μmol/L的脂多糖(LPS)共同培養對RAW264.7細胞基本無作用；當粉防己堿濃度大于10 μmol/L時，RAW264.7細胞的生長都呈現增殖抑制效果；粉防己堿可抑制IL-6、TNF-α的釋放，對IL-10的表達有促進效果。通過激光共聚焦掃描顯微鏡觀察顯示，大劑量組的細胞核紅染的陽性細胞顯著減少，以陰性細胞為主。粉防己堿可以抑制細胞的炎癥反應，其抗炎機制可能與抑制細胞核因子NF-κB、減少炎癥因子白細胞介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)，促進抗炎細胞因子IL-10的表達有關。張樂之[42]向大鼠胸腔內注射角叉菜膠(10 mg/kg)導致胸膜炎，并且在致炎癥前30 min向大鼠胸腔注射粉防己堿，使用常規方法測量胸腔的滲出量，使用試管稀釋法計算細胞液中滲出的白細胞量，再測定胞質內游離Ca2+濃度。發現粉防己堿可以拮抗Ca2+通道，使炎癥白細胞胞質內的Ca2+濃度降低。使得磷酸二酯酶(PDE)活性受到抑制，cAMP的降解量減少，從而發揮抗炎作用。

6 治療燙傷

孟德勝[43]研究發現，燙傷后的炎癥反應是造成組織破壞的重要原因，粉防己堿在皮膚外使用可治療燙傷，使血管通透性降低，減小傷口愈合后的傷疤。此外粉防己堿可通過影響燙傷后皮膚中白細胞介素1、腫瘤壞死因子(TNF)組織胺的產生來治療燙傷。

7 治療眼科疾病

粉防己堿可明顯抑制實驗性葡萄膜炎和角膜炎[44]；粉防己堿能明顯抑制晶狀體后囊膜混濁和人工晶狀體前膜的形成[45]，粉防己堿可修復眼部局部損傷[46-47]，體外研究顯示其對兔皮膚纖維細胞及纖維瘤細胞生長有顯著抑制作用[48]。目前發現粉防己堿作為一種Ca2+阻斷劑，在治療一類眼科疾病上有著很大的發展前景。張曉斌等[49]建立SD大鼠角膜堿燒傷模型，給藥后，觀察各個大鼠新生的角膜生長情況，并用免疫組織化學法測定MMP-2表達。結果顯示：正常的對照組生長的角膜呈透明狀，會分泌較少的MMP-2；生成新血管最多的是堿燒傷對照組；在各個時間點粉防己堿治療組角膜新生的血管均比燒傷對照組少，治療組的MMP-2表達與燒傷對照組相比也明顯降低。三組各時間段MMP-2的表達均有統計學意義。粉防己堿可能通過抑制MMP-2的表達來抑制新生血管的生成，從而治療眼部疾病。

8 結語

綜上所述，粉防己雙芐基異喹啉類化合物粉防己堿在抗腫瘤、抗多藥耐藥、防治心血管系統疾病、抗菌、防治消化系統疾病、抗炎、治療燙傷和眼科疾病等方面均有明顯作用，對于粉防己堿的研究還有待繼續，本文可以為粉防己堿的臨床應用提供思路。