蟲草素的藥理作用及應用前景

周艷麗 許劍怡 王宏娟

[摘要] 蟲草素是從蛹蟲草中分離的一種核苷類抗生素，具有多種生物活性，如抗菌、抗病毒、抗炎、免疫調節、抗腫瘤、降糖降脂和抗衰老等。蟲草素對肺部、肝臟、腎臟和胃部等疾病有一定的治療作用，也可以作為化妝品和保健品原料，還可以用于畜牧業。隨著研究的逐步深入，蟲草素的藥理作用漸漸被挖掘，其作用機制也愈發清晰。本文總結了近些年來蟲草素的藥理作用研究及其應用，為后續更加深入地研究蟲草素的藥理作用和應用奠定了基礎。

[關鍵詞] 蟲草素;抗炎;抗腫瘤;免疫調節;降糖降脂;抗衰老;應用前景

[中圖分類號] R96? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1673-7210（2020）03（b）-0039-04

[Abstract] Cordycepin is a nucleoside antibiotic isolated from Cordyceps militaris， which has a variety of biological activities， such as antibacterial， antiviral， anti-inflammatory， immune regulation， anti-tumor， hypoglycemic and anti-aging， etc. Cordycepin has a certain therapeutic effect on lung， liver， kidney， stomach and other diseases. It can also be used as cosmetics， health products and animal husbandry. With the deepening of research， the pharmacological effect of cordycepin has been gradually explored， and its mechanism has become increasingly clear. In this paper， we summarize the research and application of cordycepin in recent years， which lays a foundation for further study of cordycepin.

[Key words] Cordycepin; Anti-inflammatory; Anti-tumor; Immune regulation; Hypoglycemic and lipid-lowering; Anti-aging; Application prospects

蟲草素亦稱蟲草菌素、冬蟲夏草素、3′-脫氧腺苷，屬于嘌呤類生物堿。蟲草素可通過發酵提取而來，也可通過生物合成或化學合成得到[1]，目前主要從蛹蟲草相關培養物中提取。蟲草素作為一種天然活性物質，對人體內臟、神經系統、呼吸系統、免疫系統等都具有較強的保護作用，一直以來備受國內外學者的關注。本文對近年來關于蟲草素研究的相關文獻進行總結，現將研究進展綜述如下：

1 蟲草素的藥理作用

1.1 抗菌抗病毒

蟲草素作為一種核苷類抗生素，對細菌、真菌、病毒等病原微生物具有多重調節作用。研究發現，蟲草素對部分桿菌（如枯草芽孢桿菌、大腸埃希菌等）和球菌（如金黃色葡萄球菌、鏈球菌）表現抑制作用[2-3]。對鼠白血病病毒、人類皰疹病毒4型、流感病毒等亦表現出抑制作用[4]。目前已有的研究并未顯示病菌對蟲草素產生抗藥性，因而可以在深入研究蟲草素抗菌機制的基礎上，進行抗菌制劑的研發。

1.2 抗炎

蟲草素已被證明能阻止許多炎癥過程，并且可以通過不同的途徑抑制和緩解機體的炎性反應，可作為開發治療各種炎性疾病的高效低毒抗炎藥的候選者[5]。蟲草素在治療過敏性皮膚病有一定的潛力。Han等[6]發現，蟲草素可以降低特應性皮炎小鼠血清中的胸腺基質淋巴細胞生成素（TSLP）、白細胞介素（IL）-4、IL-6和腫瘤壞死因子（TNF）-α水平;減少肥大細胞和嗜酸粒細胞的浸潤;降低TSLP、巨噬細胞炎癥蛋白-2和細胞間黏附分子-1蛋白水平。蟲草素也可能用于與疼痛和炎癥相關疾病的治療，如骨關節炎[7]。此外，蟲草素可以通過抑制炎性反應調節神經系統疾病，如神經退行性疾病[8]等。

1.3 抗腫瘤

蟲草素因其通過多種機制對多種類型癌癥的治療潛力而被廣泛認可。研究發現，蟲草素在多種癌癥類型細胞，如人肺癌細胞[9]、人腦癌細胞[10]、人大腸癌細胞[11]等中具有抗腫瘤活性。目前，蟲草素發揮抗腫瘤的作用機制：抑制腫瘤細胞增殖，誘導腫瘤細胞凋亡，調控細胞周期，抗腫瘤細胞侵襲和遷移，抑制腫瘤血管生成，增強對藥物的化學敏感性及其相應的信號通路（ERK、Akt/p38、AMPK等）等[9-13]。蟲草素對不同的癌癥類型的作用機制可能有差異，但是眾多研究表明，蟲草素有望成為潛在的癌癥聯合治療藥物。此外，研究者應通過比較、針對不同的癌癥類型加強對其抗癌機制的深入研究。

1.4 免疫調節

蟲草素對免疫相關疾病具有一定的防治作用。Wang等[14]發現，蟲草素可顯著增強BALB/c小鼠的體液和細胞免疫，無任何副作用，可以作為乙型肝炎疫苗的潛在佐劑。Jeong等[15]發現，給予2 μg/mL的LPS刺激，小鼠脾臟細胞中IL-4、IL-10的水平增加促進免疫;而Seo等[16]發現，給予3 μg/mL的LPS刺激，IL-4、IL-10和TNF-α的水平反而降低。說明蟲草素可以起到雙向免疫調節的作用。此外，蟲草素還可以通過提高細胞免疫功能而產生免疫調節作用[17]。

1.5 降糖降脂

蟲草素具有降糖降脂功效，對與血糖、血脂相關的疾病如糖尿病、高脂血癥等也有一定的調節作用。Ma等[18]在給予糖尿病小鼠施用有效劑量的蟲草素后，血糖水平降低47%，肝糖原含量增加214%，口服葡萄糖耐量明顯改善，糖尿病引起的腎及脾臟的損傷得到保護，而且大劑量3600 mg/kg的蟲草素對正常小鼠的體重和主要器官沒有顯示出顯著影響。筆者團隊研究發現，蟲草素具有降脂作用，其作用機制：①通過腺苷A1受體介導泌乳素的分泌來調節體重[19];②轉化為蟲草素單磷酸，激活腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK），促進脂質分解，抑制脂質合成[20];③降低脂滴相關基因Fsp27和Perilipin1的表達，從而抑制脂肪滴合成，誘導脂肪滴降解[21];④促進褐色脂肪組織轉化或白色脂肪組織褐變而增加能量消耗[22]。有關蟲草素的降脂機制還需要廣大研究機構參與深入研究，并提供更加可靠與具體的實驗數據與臨床研究，為開發蟲草素降脂藥物提供基礎。

1.6 抗衰老

體內體外實驗均證明蟲草素具有抗衰老的功效，但其作用機制有待進一步的研究。Lee等[23]用蟲草素預處理人皮膚成纖維細胞，可以有效抑制UVB誘導的NF-κB活性，影響其與p50和p65亞基的結合，并促使IκB降解的增加被抑制。該研究的結果證明了蟲草素對人成纖維細胞的抗衰老作用，并且還提出了其作為抗衰老化妝品成分的可能性。Ramesh等[24]發現蟲草素可有效恢復老年大鼠的抗氧化狀態和降低脂質過氧化。

1.7 其他藥理作用

除了以上生物活性和藥理作用外，蟲草素還有改善慢性腎病、調節睡眠、抗血栓等功效。Sun等[25]研究發現，蛹蟲草通過影響TLR4/NF-κB氧化還原信號通路改善慢性腎病。Hu等[26]研究發現，蟲草素可以通過大鼠腺苷受體增加非快速眼動睡眠。Kwon等[27]體內外實驗均發現富含蟲草素的WIB-801 CE（冬蟲夏草菌絲的乙醇提取物）可以抑制膠原蛋白和ADP誘導的血小板活化及其相關的血栓形成。

2 蟲草素的應用前景

2.1 蟲草素在醫藥行業中的應用

蟲草素是多種治療領域中有希望的候選藥物。目前以蟲草素為主要活性成分的藥品正逐步投放市場。早在1997年美國已將蟲草素用于一期臨床實驗。我國用于治療白血病由蟲草素合成的新藥也已進入Ⅰ期臨床階段[28]。此外，蟲草素可用作免疫增強劑[29]、放射增敏劑[30]以及新的傷口愈合功能材料等[31]。

2.2 蟲草素在化妝品行業中的應用

已有文獻報道，蟲草素在皮膚調節及皮膚過敏性炎癥[6]等方面有潛在治療效果。另外，蟲草素具有抗光老化和抗色素沉著的活性[23，32]。近年來，蟲草素在護膚領域的應用已經興起。筆者團隊研究發現，蟲草素通過微針或促滲劑兩種促滲方式均能達到明顯的透過角質層，并在透皮后作用于皮膚[33]。而且筆者團隊正在研究蟲草素產品（面膜、咖喱、面霜和精華液等）的皮膚屏障、美白和抗衰老功效，已具有初步成效。當然，蟲草素更多潛在的生物活性亦需要各機構參與研究開發，并提供更加可靠與具體的實驗數據與臨床研究，以開發更多的蟲草素皮膚外用制劑及功效性護膚產品，為蟲草素在化妝品領域的廣泛應用奠定基礎。

2.3 蟲草素在功能性食品行業中的應用

蟲草素具有廣泛的藥理作用使其在功能性食品中的應用成為可能。劉璐[34]研究了蛹蟲草及其功能活性成分蟲草素對傳統釀造微生物（乳酸菌、酵母菌、米曲霉等）生長的影響，并應用于焙烤蟲草食品中。劉陽等[35]以蛹蟲草、何首烏、當歸、黨參、枸杞為原材料，配以果汁調味，制備養發蟲草飲料。隨著對蟲草素藥理作用的深入研究，蟲草素也得到了廣泛應用，將其添加到各類食品、飲料、酒、茶和糖果中，從而發揮其功效，這將成為未來食品行業很重要的一個研究方向。

2.4 蟲草素在畜牧養殖業中的應用

蟲草素具有的多種生物活性，在畜牧養殖中具有很大的應用價值。Quy等[36]研究發現，從蛹蟲草成功分離的蟲草素是一種高效的植物生長抑制劑，0.04 mg/mL蟲草素對蘿卜的萌發和生長的抑制分別比苯甲酸和草甘膦高3.8～5.9倍和3.3～3.7倍;蟲草素降低了植物葉綠素和類胡蘿卜素含量，且與苯甲酸相比高2.0～9.5倍，而脯氨酸、總酚和總黃酮含量增加了1.2～1.8倍;并且蟲草素可以促進蘿卜地上部分電解質滲漏和丙二醛積累。伴隨著生物技術的不斷發展，蟲草素在未來的畜牧業中具有一定的發展前景。

3 展望

大量文獻表明，蟲草素具有明確的抗菌、抗病毒、抗炎癥、免疫調節、抗腫瘤、降糖降脂和抗衰老等多種藥理作用，還能夠用于改善慢性腎病、調節睡眠、抗血栓等。目前，蟲草素的藥理學研究主要集中于體外實驗。由于蟲草素脂溶性較差，在體內代謝時間短[37]，體內研究有一定的困難。開發用于臨床前和臨床研究的蟲草素制劑具有很大的發展前景。目前用于改善蟲草素在體內代謝的方式主要有三種：對蟲草素結構進行化學修飾[38];采用藥物載體[39];將蟲草素與金屬配合物結合[40]，從而增加蟲草素的脂溶性。蟲草素目前可以通過多種培養技術來獲得，并且具有無限開發的潛力。通過深入了解蟲草素的藥理活性及其作用機制，蟲草素在今后的醫藥研發、化妝品和食品保健行業均會有更大的利用價值。

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（收稿日期：2019-08-28? 本文編輯：李亞聰）