王 睿,伍明桃,萬瑪索南,劉洪名,呂家鵬
(西北民族大學化工學院,甘肅蘭州 730030)
黃芪是補氣的重要藥物,李時珍在《本草綱目》指出:黃芪,長也,黃芪色黃,為補氣藥之長,故名黃芪[1]。在對黃芪的研究中,發現黃芪具有調節機體免疫功能、調節血糖、抗腫瘤、抗病毒、保護肝腎等作用[2]。而毛蕊異黃酮作為黃芪中重要的有效成分之一,同樣具有多種藥理作用。
從分子結構式看出,毛蕊異黃酮的C7位和C3’兩個酚羥基,酚羥基可提供氫原子,與氧自由基發生氧化還原反應來達到抗氧化的作用。在多項研究中表明,黃芪的提取液能氧自由基發生反應,起到抗氧化作用[3]。黃芪中有效成分黃芪總黃酮對氧負離子和氫氧根負離子具有清除作用[4]。在劉靖麗等的研究中,通過比較酚羥基鍵長、NBO電荷大小、酚羥基解離能值大小、絕熱電離勢值大小,毛蕊異黃酮具有相對較強的抗氧化性[5]。
腎臟是重要臟器之一,當它受到破壞時,可能會導致腎臟細胞的纖維化,造成二次傷害。在舒紅等研究結果顯示,毛蕊異黃酮可以抑制β1致纖維因子的表達,抑制腎臟細胞的纖維化[6]。腎臟有過濾全身血液的功能,當需要過濾的血液有較高的血壓,通過腎臟時會破壞腎臟細胞組織,形成高血壓腎[7]。上述中,毛蕊異黃酮抑制腎臟細胞的纖維化,保護腎小球,從而改善腎臟血流壓力。
相關研究表明,多種植物雌激素可以通過調節腫瘤侵襲轉移相關因子的表達,抑制腫瘤細胞的擴散。毛蕊異黃酮作為植物雌激素,同樣具有抗腫瘤的效果。
乳腺癌是一種惡性腫瘤,因為其發病率高,難以徹底治療痊愈,已經嚴重威脅女性的生理健康,同時也受到社會的重點關注[8]。曾文鄲等研究顯示,毛蕊異黃酮能抑制乳腺癌細胞的增殖并誘導乳腺癌細胞凋亡[9]。細胞外調節蛋白激酶ERK1/2經過磷酸化后變成p-ERK1/2,p-ERK1/2可作用于細胞內的生長因子、腫瘤啟動因子和細胞因子。ERK1/2的激活能夠參與調控有絲分裂、減數分裂等功能,與細胞的生長、增殖、分化、遷移和存活密切相關。在乳腺癌與MAPK信號通路關系的研究中發現,當MAPK通路被抑制時,p-ERK1/2蛋白表達能力下降。當用一定濃度梯度的毛蕊異黃酮處理乳腺癌MCF-7、T47D細胞后,p-ERK1/2與ERK1/2比值下降,并呈劑量依賴性,毛蕊異黃酮通過降低ERK1/2向p-ERK1/2的轉化,從而抑制MAPK通路的活性,起到抗乳腺癌的作用[9]。
宮頸癌是最常見的婦科惡性腫瘤[10]。人乳頭瘤病毒(HPV)作為一種重要的宮頸癌病原體,需要多種刺激物共同作用于人乳頭瘤病毒感染到宮頸癌。這些刺激因子可引起宮頸內局部一氧化氮(NO)濃度增高。而NO既可以影響HPV的轉錄和翻譯,又在腫瘤發生過程中起到調節作用。在《毛蕊異黃酮對脂多糖和γ干擾素誘導的RAW264.7細胞產生一氧化氮的影響的實驗》中,脂多糖 (LPS)和 γ 干擾素 (INF-γ)誘導的RAW264.7細胞,細胞上清液的NO含量增加,誘生型一氧化氮合酶的表達水平顯著增高,在加入一定藥物濃度的毛蕊異黃酮后,NO在實驗組的含量明顯下降,誘生型一氧化氮合酶表達水平顯著降低[11]。毛蕊異黃酮可能通過抑制誘生型一氧化氮合酶的表達水平來達到抗腫瘤作用[11]。
缺血性腦卒中是難治愈且危害大的疾病之一,具有高死亡率、高發病率及致殘率的特點,已經嚴重危害到人類的身心健康。腦缺血損傷的發病機制主要與鈣超載、炎癥損傷、谷氨酸興奮性中毒、氧化應激以及細胞凋亡有關。
當大腦出現缺血時,腦內的興奮性物質濃度會增加,興奮性物質會刺激N-甲基-D天冬氨酸受體 (N-methyl-asparticacidrecep,NMDA),導致大腦細胞細胞膜的Ca2+通道開放,Ca2+內流造成細胞內鈣超載,鈣超載會使細胞內磷酸鈣沉積、生成活性氧等,加重缺血再灌注區的損傷[12]。細胞內Ca2+超載后,會激活其下游的鈣離子依賴性蛋白酶——卡配因(calpain),被激活的calpain會降解下游保護性蛋白,產生一系列細胞凋亡信息通路的開放。郭超等研究顯示,毛蕊異黃酮改善MCAO模型大鼠的減少MCAO模型大鼠的腦死亡面積以及神經元凋亡,并抑制了calpain-1的表達[13]。
NF-κB是一種蛋白質復合物,它控制DNA的轉錄,細胞因子產生和細胞存活。NF-κB能夠調節參與炎癥反映的多種細胞因子。NF-κB的不正確調節還與炎癥和自身免疫疾病等有關。同時,抗細胞凋亡的蛋白-1和-2,TNF受體相關因子也都受NF-κB的調控。一些常用的抗炎藥物就是通過抑制NF-kB蛋白的活化達到抗炎作用,在高立威等研究中,黃芪提取物可以減少NF-kB的含量。王文波等研究結果提示,毛蕊異黃酮可以通過抑制腦缺血再灌注損傷中NF-kB信息通路的表達,達到抗炎效果,緩解對缺血再灌注區的損害[14]。
毛蕊異黃酮是由中藥黃芪分離得到,其來源廣泛,原料充足。具有低毒、高效的特點,能通過自身化學結構與特定的受體結合,起到拮抗炎癥,抑制腫瘤細胞的擴散,調節血壓的作用。但是高濃度毛蕊異黃酮依然具有毒性,希望能通過大量研究尋找到其更好的衍生物,具有更低毒性,或者可以將毛蕊異黃酮及其衍生物與其他藥物配伍使用,達到能通過根治多種引發病因來治愈相關疾病。