肉蓯蓉的抗抑郁活性及體內外代謝＊

彭 穎，李 瑒，李曉波

（上海交通大學藥學院 上海 200240）

抑郁癥是一種以情緒障礙為特征的疾病，主要表現包括悲傷、失去興趣、快感缺失、食欲不振、內疚、自我價值感低、睡眠障礙、疲勞、注意力差等[1]，嚴重者甚至出現自殺觀念及行為，已成為目前精神科自殺率最高的疾病。據世界衛生組織2017年統計，全球估計共有3.5億名抑郁癥患者，到2020年，它將成為全球第二大疾病，其發病率高達20%[2,3]。抑郁癥是一種復雜的、由包括遺傳、發育、生活環境等多方面因素引起的心理疾病[4,5]，其中，壓力被認為是導致抑郁癥的主要原因[6]。目前，臨床治療抑郁癥的藥物主要有三環類抗抑郁藥、單胺類氧化酶抑制劑、選擇性5-羥色胺再攝取抑制劑。這些藥物普遍存在抗抑郁譜窄、耐藥性、毒副作用大等弊端[7-11]。由于抑郁癥的發病機制較為復雜，誘發的因素有很多，針對某單一環節的藥物往往難以取得滿意療效。因此，國內外研究者在抗抑郁藥的開發方面，越來越關注更加安全、高效、且副作用小的天然藥物的開發和應用[12-14]。

肉蓯蓉（Cistanches Herba）為列當科植物肉蓯蓉（以下稱“荒漠肉蓯蓉”）Cistanche deserticola Y.C.Ma或管花肉蓯蓉C.tubulosa(Schenk)Wight的干燥帶鱗葉的肉質莖[15,16]，為著名的補益類中藥，始載于《神農本草經》，列為上品，具有補腎陽、益精血、潤腸通便等功效，常用于腎陽不足、精血虧虛、陽痿不孕、腰膝酸軟、筋骨無力、腸燥便秘，為歷代使用頻度最高的補腎陽藥物。我們從傳統功效出發，依據其化學成分及相關報道，進行了肉蓯蓉抗抑郁活性探索及其體內外代謝研究，本文就此研究思路總結和綜述，為后期肉蓯蓉抗抑郁功效相關藥物開發提供數據和參考。

1 肉蓯蓉抗抑郁活性

目前，臨床治療抑郁癥的藥物普遍存在抗抑郁譜窄、耐藥性、毒副作用大（胃腸道反應、性功能障礙、頭疼、失眠和皮疹）等弊端。臨床使用的一線抗抑郁藥，例如文拉法辛和氟西汀[17,18]，均有心臟毒性、高血壓、性功能障礙、睡眠障礙等嚴重毒副作用[19]。特別值得注意的是，一項研究顯示，59.1%（604/1022）的使用抗抑郁藥物的患者，會發生性功能障礙的毒副作用，且約40%的抑郁癥患者把抗抑郁藥引起的性功能障礙視為一種不可接受的毒副作用，從而嚴重影響了藥物依從性[20]。其中尤以去甲腎上腺素再攝取抑制劑和5-羥色胺再攝取抑制劑導致性功能障礙的發生率最高[21,22]。因此，針對目前臨床上抑郁癥的治療手段及現有藥物存在的弊端，肉蓯蓉作為歷代使用頻度最高的補腎陽藥物，將具有極大的研究意義和應用價值。

1.1 肉蓯蓉傳統功效與抗抑郁活性

肉蓯蓉使用歷史悠久，歷代本草均有記載。有關肉蓯蓉藥性與功效記載始見于《神農本草經》，列為上品，載有：“肉蓯蓉，味甘，微溫。治五勞七傷，補中，除莖中寒熱痛，養五臟，強陰，益精氣，多子，婦人癥瘕，久服輕身”[23]。《藥性論》載：“肉蓯蓉，益髓，悅顏色，延年，治女人血崩，壯陽，日御過倍大補益。主赤白下，補精敗，面黑，勞傷”[24]。《圖經本草》載：“肉蓯蓉，西人多用做食品噉之，刮去鱗甲，以酒凈洗，去黑汁，薄切，合山芋、羊肉作羹，極美好益人，食之勝服補藥”[25]。《本草備要》記載肉蓯蓉“補命門相火，滋潤五臟，益髓強筋”[26]。《中國藥典》2015年版一部記載：“甘、咸，溫。歸腎、大腸經。補腎陽，益精血，潤腸通便。用于腎陽不足，精血虧虛，陽痿不孕，腰膝酸軟，筋骨無力，腸燥便秘”[27]。

《神農本草經》中始載肉蓯蓉“治五勞七傷”[23]，而五勞七傷包括“大怒氣逆傷肝，形勞意損傷神，恐懼不節傷志”等。《本草概要》中亦有肉蓯蓉治神經衰弱、陽痿之描述[28]，表明肉蓯蓉傳統功效中包涵抗抑郁功效。因此，肉蓯蓉在古代已有治療抑郁癥等神經系統疾病之記載。

1.2 肉蓯蓉的化學組成與抗抑郁活性

對肉蓯蓉的化學成分研究始于20世紀80年代初，研究證實[29]，肉蓯蓉主要含有苯乙醇苷類、環烯醚萜及其苷類、木脂素及其苷類、苯甲醇苷類、糖醇類、寡糖和多糖類、揮發油類等成分。迄今為止，已有超過100余種化合物從肉蓯蓉中被發現，其中荒漠肉蓯蓉120種，管花肉蓯蓉75種。隨著科學技術發展和對肉蓯蓉功效的深入挖掘，近年關于肉蓯蓉功效和藥理活性的研究取得了一系列進展。現代藥理活性研究證實，肉蓯蓉具有神經保護作用[30-34]。尤其是以肉蓯蓉中苯乙醇苷類成分為主要成分的“蓯蓉總苷”膠囊被應用于臨床治療阿爾茨海默癥[35]。苯乙醇苷類成分能夠通過提高黑質部位絡氨酸羥化酶的表達及紋狀體內多巴胺（Dopamine,DA）的含量發揮抗帕金森的作用。而抑郁癥發病機制“單胺類遞質失衡假說”認為，腦區DA等神經遞質的合成和釋放減少，是抑郁癥病機之一[36,37]。因此肉蓯蓉中的苯乙醇苷類成分可能具有抗抑郁活性。此外，環烯醚萜苷類成分為肉蓯蓉主要化學成分之一，環烯醚萜苷類成分中梓醇和京尼平苷被證實具有改善抑郁癥作用[38,39]。因此，我們推測肉蓯蓉可能具有一定抗抑郁活性。

1.3 肉蓯蓉抗抑郁活性動物實驗研究

據報道[40]，肉蓯蓉苯乙醇苷類成分能通過調整小鼠圍絕經期綜合征中的抑郁樣行為，其機制可能是通過調節該模型小鼠雌激素紊亂，從而改善腦內單胺類神經遞質水平。Wang等[41]發現肉蓯蓉水煎液能夠改善小鼠懸尾實驗的累計不動時間，具有良好的抗抑郁活性。我們研究表明[29]，管花肉蓯蓉能夠顯著的改善絕望環境模型小鼠的抑郁樣行為學特征；持續給藥管花肉蓯蓉提取物后，能顯著改善慢性不可預知刺激致抑郁模型大鼠在強迫游泳、蔗糖偏好、曠場實驗、新環境進食抑制等行為學測試中表現的抑郁樣行為學特征。對管花肉蓯蓉提取物進一步分離篩選發現[29]，Fr.2部位能夠顯著減少小鼠懸尾實驗中的累計不動時間，相較其他極性部位活性較好。Fr.2部位主要成份包括3個環烯醚萜苷類、2個苯乙醇苷類和2個酚苷類，其中環烯醚萜苷類成分6-deoxycatalpol和8-epiloganic acid含量最高。已有文獻報道[38,39]，環烯醚萜類化合物梓醇和京尼平苷均具有抗抑郁活性，而Fr.2部位中存在的6-去氧梓醇（6-deoxycatalpol）為梓醇的結構類似物，8-epiloganic acid和gluroside為京尼平苷的結構類似物，提示環烯醚萜苷類成分有可能為管花肉蓯蓉抗抑郁的藥效物質之一。此外，Fr.2中還含有部分苯乙醇苷類化學成分，且管花肉蓯蓉提取物的抗抑郁活性均高于其各極性部位的抗抑郁活性，提示我們管花肉蓯蓉亦有可能是通過各極性部位協同作用產生抗抑郁活性，這方面結果有待進一步證實。后續研究需進一步對肉蓯蓉化學成分進行分離和抗抑郁藥效評價。

1.4 肉蓯蓉的抗抑郁活性機制研究

雖然肉蓯蓉抗抑郁活性得到證實，但其活性物質基礎及機制尚未得到充分闡明。我們研究表明[29]，管花肉蓯蓉提取物可顯著提高抑郁癥模型大鼠海馬5-HT和BDNF的表達，增加結腸5-HT的表達，并能顯著改善大鼠腦組織海馬神經元細胞萎縮，具有神經細胞保護作用。據報道，環烯醚萜苷類成分—梓醇亦可通過恢復HPA軸機能障礙，上調腦源性神經營養因子（brain derived neurotrophic factor,BDNF）的表達等機制改善抑郁癥，京尼平苷通過調整HPA軸達到抗抑郁作用[38,39]。這些結果暗示，環烯醚萜類成分可能是管花肉蓯蓉抗抑郁活性基礎之一，肉蓯蓉提取物可能是通過刺激結腸中5-HT的合成，增加體內5-HT含量，從而提高5-HT在腦內的表達，以及提高BDNF對腦神經細胞的保護作用，以實現抗抑郁的目的。但管花肉蓯蓉抗抑郁藥理活性作用靶點的相關分子機制尚不明確，如針對何種神經遞質調節受體及神經營養因子調節受體而發揮相關作用尚待進一步研究。

近年大量研究證實，腸道菌群可通過影響“腸-腦軸”影響中樞神經系統的生理機能、情緒及行為學特征。有報道[42,43]，抑郁癥與“腸-腦軸”之間關系密切，腸道菌群的改變，極有可能通過影響免疫系統、下丘腦-垂體-腎上腺軸（Hypothalamic-Pituitary-Adrenal,HPA）、神經遞質信號等機制來影響抑郁癥。我們研究也證明了管花肉蓯蓉可調節慢性不可預知刺激致抑郁大鼠紊亂的腸道菌群及腸道菌群代謝產物短鏈脂肪酸的產生，恢復腸道菌群結構穩態。關聯性分析發現[29]，管花肉蓯蓉抑郁癥改善大鼠腸道菌群與其改善抑郁癥相關指標具有關聯性，說明管花肉蓯蓉提取物可能是通過改變機體腸道菌群結構和組成，從而擾動腦內單胺類神經遞質、腦內神經營養因子、結腸5-羥色胺，以及改變短鏈脂肪酸的產生，而達到抗抑郁的目的。

2 基于胃腸道代謝的肉蓯蓉體內外代謝研究

中藥以口服為主的特點，決定了中藥藥效的發揮和胃腸道作用有著密不可分的關系。近年來，基于胃腸道代謝的中藥物質基礎的發現、基于“腸-腦”軸的抗抑郁藥理作用機制越來越受到研究者的關注。一般胃部強酸性環境及胃蛋白酶的存在可使苷類成分水解成糖、次生苷或苷元，小腸腸液中的腸消化酶（主要是胰酶），腸壁上皮細胞內代謝酶（包括豐富的I相代謝酶和II相代謝酶），以及腸道菌群產生的代謝酶，均會對中藥成分造成多樣的生物轉化。因此，系統研究中藥成分胃腸道生物轉化過程，對于闡明中藥物質基礎，具有重要意義。例如肉蓯蓉主要的活性成分和標志成分之一松果菊苷，藥動學研究證實松果菊苷的口服絕對生物利用度（F,%）僅為0.83%，且其Tmax僅為15 min，T1/2為74.4 min[44]。另外，在Caco-2細胞模型中，其腸透過率也極低（PappAPtoBL=0.98 × 10-7cm·s-1）[45]，這個看似矛盾的結果提示我們松果菊苷極有可能在胃腸道代謝后，生成活性代謝產物吸收入血后發揮藥效。研究表明[46]，松果菊苷在人源腸道菌中很快被代謝為咖啡酸（caffeic acid，CA）和羥基酪醇（hydroxytyrosol，HT），而咖啡酸會在腸道菌中繼續被代謝為3-羥基苯丙酸（3-hydroxyphenylpropionic，3-HPP）。咖啡酸、3-HPP和羥基酪醇具有與松果菊苷和毛蕊花糖苷相同的抗氧化[47,48]、抗炎[49,50]和神經保護[51,52]等生物活性，因此可以推測，苯乙醇苷類物質主要以前體藥物的形式存在，口服過后經過腸道菌群代謝為相同活性的羥基酪醇和3-HPP，吸收入血后協同發揮相應的藥理效應。而對肉蓯蓉水煎液體內外代謝研究證明[29]，其主要化學成分苯乙醇苷類通過胃腸道的代謝，產生了與原型成分相同活性的代謝產物苯乙醇苷元羥基酪醇和咖啡酸及其衍生物3-羥基苯丙酸，環烯醚萜苷類代謝為其苷元。

與健康人群腸道菌群相比，抑郁癥患者腸道菌群中的擬桿菌門、變形菌門、放線菌門相對豐度呈現上升狀態，厚壁菌門呈現下降趨勢[53]。這些改變，除了會影響患者生理狀態之外，勢必還會影響腸道菌群產生的多種代謝反應的代謝酶及其活性，進而影響口服藥物在胃腸道代謝的整個過程。因此，研究抑郁癥病理狀態下管花肉蓯蓉的胃腸道代謝更具有臨床意義。研究表明[29]，管花肉蓯蓉提取物在正常和抑郁癥大鼠腸道菌群中代謝差異主要體現在代謝過程，病理大鼠腸道菌群脫糖反應和異構化反應能力明顯弱于正常大鼠腸道菌群，抑郁癥大鼠腸道菌群代謝能力明顯弱于正常大鼠腸道菌群。而管花肉蓯蓉提取物在正常和抑郁大鼠體內代謝差異被證明主要表現在病理大鼠II相代謝和排泄速率減慢，其原因有可能是抑郁癥病理狀態導致大鼠代謝能力的下降以及代謝酶水平的降低。管花肉蓯蓉中苯乙醇苷類成分經抑郁癥大鼠腸道菌群代謝為羥基酪醇、咖啡酸（具有明確抗抑郁活性）、3-羥基苯丙酸，環烯醚萜苷類成分被代謝為其苷元，其胃腸道代謝產物更易透腸吸收入血發揮藥效。因此，病理狀態下機體由于腸道菌群和代謝酶的水平發生變化，藥物在正常機體和抑郁癥病理狀態下的機體發生的體內代謝過程存在一定的差異。而大多數的代謝研究，往往只關注于在正常機體內的代謝情況，因而得到的數據臨床參考價值是十分有限的。研究藥物在病理狀態下的體內、外代謝規律，并與藥物在正常機體內、外代謝規律進行比較，更具有臨床指導意義，亦更有利于藥物作用機制及相關物質基礎的闡明。

3 結論

抑郁癥是一種常見的多因素交互誘發的心境障礙性疾病，嚴重威脅人類健康。由于機制尚未完全闡明，故對其防治的研究受到阻礙。目前臨床治療上常見藥物，雖可改善癥狀但依然沒有根治的辦法，且副作用嚴重。中醫藥在防治抑郁癥方面有著豐富的經驗，肉蓯蓉為著名的補益中藥，在古代傳統功效中已有治療抑郁癥等神經系統疾病之記載；同時其作為歷代使用頻度最高的補腎陽藥物，若其具備良好抗抑郁療效同時，還能解決臨床上抑郁癥的治療手段及現有藥物存在的弊端，改善性功能障礙，將具有極大的研究意義和應用價值。現代藥理學亦已證實其主要化學成分和提取物均具有較強抗抑郁活性。因此，從傳統藥物肉蓯蓉中尋找高效低毒的抑郁癥治療藥物將是一個有效的途徑。在此基礎上，基于胃腸道代謝在藥物藥效發揮中的關鍵作用，從胃腸道代謝角度充分闡明其抗抑郁體內活性物質基礎及作用機制，對肉蓯蓉相關抗抑郁藥物開發和推廣具有重要意義。