鞠正光,許海順,王紅珍,徐娟,劉偉民,吳學謙
1 浙江農林大學,杭州 310000;2 浙江省特色中藥資源保護與創新利用重點實驗室;3 靈芝三葉青產業國家創新聯盟
三葉青是葡萄科崖爬藤屬植物三葉崖爬藤(Tetrastigma hemsleyanumDiels et.Gilg)的干燥塊根。中醫認為,三葉青具有清熱解毒、消腫止痛、化痰散結等功效。三葉青目前臨床常用于小兒高熱、肝炎、肺炎等疾病的治療[1],被譽為“植物抗生素”。藥理學研究[2]證明,三葉青具有抗病毒、抗炎活性,對病毒感染與炎癥性疾病有良好的治療效果。目前關于三葉青抗病毒、抗炎作用的作用機制相關研究較少,影響了三葉青的臨床推廣應用。現將抗病毒、抗炎的作用機制最新研究進展綜述如下,旨在為三葉青的臨床應用提供理論基礎。
王丹丹等[3]研究發現,三葉青醇提物的正丁醇與乙酸乙酯部位均具有抗呼吸道合胞病毒(RSV)活性,在此基礎上進行了抗RSV 病毒單體成分的分離純化,最終鑒定發現,表沒食子酸兒茶素、山奈酚、槲皮素等11 個以黃酮類為主的活性成分是三葉青抗RSV 病毒的主要活性成分。有學者[4-6]采用柱層析分離、譜效分析、分子對接等技術,對三葉青抗流感病毒的活性成分進行分析,最終得到蘆丁、山奈苷、黃芪甲苷、新西蘭牡荊苷、Vitexin 2''-Oarabinofuranoside、熊果酸、綠原酸、香草酸等以黃酮類、酚酸類為代表的化學成分。由此可見,三葉青抗病毒作用的物質基礎主要為黃酮類、酚酸類成分,目前的研究熱點也集中于黃酮類、酚酸類單體成分的分離驗證。
三葉青提取物對多種常見病毒具有抑制活性,包括呼吸道病毒、乙肝病毒[7]、HIV 病毒[8]等。三葉青對RSV 病毒的治療效果優于利巴韋林[3],也能夠提高甲型H1N1 流感病毒感染小鼠存活率,改善感染小鼠的疾病指數[4],對呼吸道病毒具有良好的療效。研究人員還發現三葉青對仙臺病毒[9]、出血熱病毒[10]有較強的抑制效果,為三葉青用于病毒感染性疾病的防治提供了一定的依據。此外,劉江亭[4]還選取了腸道病毒EV71、COX-B3、COX-B5,單純皰疹病毒HSV-1 進行實驗,補充了三葉青的抗病毒譜。在臨床治療中,三葉青凍干粉對兒童皰疹性咽峽炎也具有良好療效[11]。
三葉青的抗病毒作用機制研究是目前三葉青藥理學研究的薄弱之處,臨床對其作用機制的認知相對較少,研究思路較為局限。三葉青已知的抗病毒作用機制主要包括:①干擾病毒與細胞受體的融合過程,阻止病毒對細胞的吸附過程;②削弱合成相關酶的活性,抑制病毒的復制過程;③調節免疫細胞活性,增強機體免疫能力,降低病毒的致病能力[12]。結合中藥抗病毒機制,推測三葉青也可能通過殺滅病毒、調控宿主細胞功能蛋白表達、抗炎等多種方式發揮抗病毒作用[13]。自然殺傷細胞(NK細胞)的功能缺陷是慢性乙肝發病過程中的主要因素之一,現有研究表明三葉青提取物能促進NK 細胞的增殖,提高細胞表面免疫因子表達,增強其殺傷活性,從而抑制HBV 病毒的復制[14]。除了增強NK 細胞活性,三葉青還可抑制HBV 病毒DNA 拷貝數,進而加強對HBV 病毒復制的抑制作用[7]。對于流感病毒,三葉青可能通過提高人體免疫功能、增強NK 細胞活性,調節人體炎癥因子水平等途徑發揮作用。此外,王丹丹等[3]研究發現,純化分離三葉青抗病毒活性單體成分的過程在一定程度上減弱了三葉青的抗病毒作用,因此三葉青的抗病毒活性成分可能存在化合物協同作用。
三葉青對炎癥性疾病具有良好的療效,抗炎物質基礎集中于黃酮類、酚酸類成分。黃酮類成分廣泛分布于藥用植物中,具有明確的抗炎作用。一項三葉青對老年小鼠急性肺損傷的保護作用實驗[15]結果發現,三葉青總黃酮成分治療小鼠急性肺損傷的效果較好。LIU 等[16]研究發現,以黃酮類成分為主的三葉青提取物組分對RAW264.7 細胞炎癥模型具有抑制作用。廖淑彬等[17-19]則相對全面的對三葉青物質基礎進行了探索,結果顯示三葉青抗炎效應組分群主要為黃酮類成分,綠原酸、葒草苷、異葒草苷-2’-O-鼠李糖苷、牡荊苷、牡荊苷-2’’-O-鼠李糖苷等7 個化合物可作為抗炎特征組分。進一步深入分析抗炎特征組分的分布特點后發現,心、腦、小腸、胃可能是三葉青抗炎特征組分產生抗炎作用的靶效組織,且炎癥狀態下,人體對三葉青抗炎特征組分的吸收能力增加。現階段三葉青抗炎物質基礎的相關研究也聚焦于黃酮類化合物,但后續對于三葉青抗炎作用物質基礎的探索需要開闊思路,不能僅局限于單一類型化合物。
三葉青是一味內服清熱解毒藥,口服后不良反應較少,可用于小兒疾病的治療。朱祖碌等[20]應用三葉青治愈了28 例麻疹并發肺炎、咽峽炎等疾病的患者,何德昌等[21]利用三葉青治療了8 例小兒肺炎,治療效果滿意。此外,三葉青注射液及其作為組分之一的麻杏石甘湯也常被用于治療小兒支氣管炎、肺炎[22-23]。
在臨床治療之外,科研人員還研究補充了三葉青的抗炎活性。研究[24]發現,20~100 μg/mL 濃度的三葉青多糖能抑制細胞凋亡,降低腫瘤殺傷因子-α(TNF-α)、白細胞介素6(IL-6)的含量,從而抑制脂多糖誘導的RAW264.7 細胞炎癥反應。對于小鼠腹腔毛細血管炎性滲出、小鼠耳廓腫脹、大鼠足跖腫脹[25]、大鼠棉球肉芽組織增生[26]等常見體內炎癥模型,三葉青也具有實驗明確的抑制作用。吳安安等[27]觀察了三葉青對小鼠關節炎模型的影響,結果顯示2.5~10 mg/kg 劑量的三葉青能抑制小鼠關節腫脹現象,改善關節病理組織學,對關節炎具有一定的治療作用。
在明確三葉青抗炎活性的基礎上,科研人員進一步深入研究發現三葉青的抗炎機制主要包括以下三個方面:
2.1 三葉青通過調節炎癥因子分泌發揮抗炎作用 機體受到外界刺激時細胞會分泌大量的炎癥因子,激活下游炎癥通路,被激活的炎癥通路反向誘導機體分泌更多的炎癥因子,最終形成機體的炎癥狀態,因此抑制炎癥因子分泌對抗炎作用具有積極作用。三葉青能顯著抑制小鼠血清中TNF-α、白細胞介素17(IL-17)、IL-6 等因子的分泌,并提高抑炎因子IL-10、轉化生長因子-β1(TGFβ1)水平,糾正人體免疫失衡,改善小鼠的肝損傷程度[28-29]。三葉青也能通過抑制炎癥因子分泌、提高抑炎因子水平起到緩解小鼠肺損傷的作用。此外,三葉青治療慢性阻塞性肺疾病(COPD)的機制與抑制炎癥因子TNF-α、白細胞介素1β(IL-1β)的釋放有關[30]。
2.2 三葉青通過調節炎癥相關蛋白表達發揮抗炎作用 姜永佳等[31]在三葉青抗COPD 實驗中,研究了基質金屬蛋白酶9(MMP-9)和基質金屬蛋白酶抑制劑-1(TIMP-1)的變化情況,發現三葉青通過降低相關蛋白的表達達到抑制支氣管壁的病變、延緩進程的作用。進一步研究[32-33]發現,三葉青抑制COPD 發展的作用機制可能與降低COPD 大鼠致炎因子與C-反應蛋白(CRP)的表達有關。邢倩等[34]選取Kelch 樣ECH 關聯蛋白1(Keap1)為研究對象,發現與其結合活性最佳的三葉青活性成分牡荊苷可顯著上調核因子NF-E2 相關因子(Nrf2)基因和蛋白表達,下調Keap1 蛋白表達,抑制炎癥相關因子的基因和蛋白表達。
2.3 三葉青通過抑制炎癥通路激活發揮抗炎作用 炎癥介質能與細胞膜上的相關受體結合,將炎癥信號傳導進入細胞,從而活化NF-κB、MAPK 等信號通路,調控炎癥介質基因的表達,擴大炎癥程度。藥物的抗炎作用常與抑制NF-κB、MAPK、TLR等炎癥通路的激活緊密相關。三葉青總黃酮能通過阻斷p38 MAPK、NF-κB 炎癥通路對肺損傷起到保護作用,通過抑制TLR4/MD-2 介導的JNK 和NFκB 通路激活進而抑制RAW264.7 細胞炎癥反應,并調節JNK、p38 和Nrf2 通路幫助改善炎癥反應引起的損傷[35]。
綜上所述,三葉青抗病毒、抗炎藥效成分主要為黃酮類、酚酸類物質,作用機制包括阻斷病毒吸附、抑制病毒復制、提高機體免疫力、抑制TNF-α、IL-6 等炎癥因子分泌、調節炎癥蛋白表達和抑制
MAPK、NF-κB 等炎癥通路激活等途徑。但目前多數研究局限于提取物的作用,少有考慮成分之間的相互作用,忽視了中藥多成分、多靶點的特點與可能存在的藥理活性協同放大作用[36],抗病毒、抗炎作用機制存在局限性與滯后性。因此,在后續研究中應立足于三葉青的整體化學成分,兼顧化合物的協同作用,篩選出具有代表性的效應組分,進而揭示并完善三葉青抗病毒、抗炎作用機制網絡,為三葉青臨床推廣應用提供理論基礎。