羅 云,陳 霖,張雪漣,蘭 進,魏 菲,孫曉波
(中國醫學科學院藥用植物研究所,北京 100193)
中藥材高質量發展是中醫藥產業振興必經之路,高質量藥材離不開其核心功效評價,即基于主要成分的最主要藥理作用評價。靈芝是多孔菌科真菌赤芝Ganodermalucidum(Leyss. ex Fr.) Karst.或紫芝GanodermasinenseZhao,Xu et Zhang的干燥子實體,是我國最知名的藥用真菌物種之一,是極具代表性的中藥材大品種。靈芝在上古時期稱為“仙草”、“瑞草”;在《神農本草經》中稱為“神芝”;秦時稱為“還陽草”;東漢稱為“靈草”。現代對靈芝的利用除了子實體以外,其生殖細胞即靈芝孢子粉也被大量使用。靈芝的藥理活性早就在公元前100年被《神農本草經》所證實,此后東晉《抱樸子》、唐朝《新修本草》、梁代《神農本草經集注》等,均認為靈芝是最具促進健康、增加活力和延長壽命的中藥[1]。靈芝具有多種藥理活性,例如具有防治心血管疾病、保肝、抗腫瘤、免疫調節、抗衰老、抗菌等作用[2]。靈芝三萜作為靈芝中主要的化學成分,也顯現出很好的藥理活性。本文就針對靈芝三萜抗腫瘤、抗炎、保肝、保腎、調節免疫、降血脂、降血糖、抗菌的內容進行綜述。
靈芝三萜類化合物是靈芝的重要活性成分,具有一定的抗腫瘤活性。相較于靈芝多糖間接作用于腫瘤細胞,靈芝三萜對腫瘤細胞有直接的細胞毒性作用[2]。不同種的靈芝三萜類化合物的抗腫瘤活性不同,實驗得出低極性三萜的體外抗腫瘤活性明顯強于中等極性三萜[3]。靈芝三萜可通過以下機制發揮抗腫瘤作用:①通過破壞膜結構的完整性來誘導腫瘤細胞凋亡。徐賓等[4]研究發現,靈芝酸A能降低前列腺癌細胞中轉錄激活因子的表達,并通過引發細胞線粒體功能障礙釋放過量活性氧引起細胞生物膜損傷,最終誘發細胞凋亡。Shao等[5]的研究中,靈芝酸D可下調食管鱗癌細胞mTOR信號通路中的PI3K、AKT和mTOR磷酸化蛋白表達,從而誘導了該細胞的凋亡與細胞自噬;② 抑制腫瘤細胞的生長和轉移。不同濃度乙醇提取的靈芝三萜均具有良好的抑制前列腺癌細胞的增殖能力和阻滯癌細胞遷移能力[6]。蔡蕤[7]研究發現,靈芝三萜通過Wnt/β-catenin信號通路調節下游靶標表達,從而調節細胞周期,引起細胞凋亡。Xia等[8]通過實驗證明靈芝酸DM通過抑制Akt/mTOR活性誘導自噬性細胞死亡,進而抑制非小細胞肺癌的形成。
炎癥是機體對刺激的一種自動防御反應,可由多種因素引起,與人體的免疫反應息息相關。研究表明,靈芝三萜類化合物具有抗炎的藥理活性。靈芝三萜可以通過以下方式抗炎:① 調節細胞炎性因子的表達。靈芝酸A能夠通過調節法尼酯X受體(farnesoid-X-receptor,FXR)信號通路提高抗炎因子白介素4(interleukin 4, IL-4),抑制促炎因子IL-1β和IL-6的表達,改善多發性硬化癥[9]。② 通過影響炎性信號通路。邊子堯[10]在鹿角靈芝、赤芝、紫芝的三種甲醇提取物中進一步提取9種三萜類化合物并進行體外抗炎效果檢測,篩選出20-OH lucidericN、ganodermanontriol、Ganoderiol A和Ergosterol peroxide 4種高抗炎化合物,通過Real-time PCR檢測TLR4、Myd88基因的表達以及通過Western blot檢測核因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)通路的關鍵蛋白表達水平,證明了4種代表化合物均能抑制Myd88基因表達,且抑制脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)誘發的NF-κB的激活,特別表現在抑制IκB-α降解以及抑制IκB-α和p65磷酸化,可知提取出的9種三萜類化合物均有抗炎效果,且4種高抗炎化合物效果更明顯。王超群[11]利用腹腔注射LPS構建的小鼠急性肺損傷模型,通過計數肺泡灌洗液中細胞總數,測定肺組織、血清、肺泡灌洗液中的腫瘤壞死因子α(tumour necrosis factor α,TNF-α)、IL-1β含量和肺組織中MPO含量,以及Western blot分析炎性信號通路的表達情況,發現靈芝三萜可以減少肺組織中炎性細胞的浸潤及陽性巨噬細胞的聚集,抑制MAPK和NF-κB炎性信號通路中特征性蛋白p-p38、p-ERK1/2、p-JNK和IκB的表達,降低LPS致小鼠肺損傷中的NF-κB和AP-1中的DNA結合活性,表現出一定的抗炎性[11]。Wu等[12]的研究中,靈芝三萜類提取物對小鼠單核巨噬細胞中脂多糖誘導的一氧化氮產生有效抑制作用。靈芝三萜類對脂多糖誘導巨噬細胞中IL-6和IL-1β的產生以及iNOS, COX-2和NF-κB的表達呈現劑量依賴性降低,IκB-α和IKK-β的磷酸化被阻斷。
Peng等[13]研究表明,靈芝三萜類中的部分提取物對TGF-β1誘導的大鼠肝星形細胞的增殖具有抑制作用,表現出抗肝纖維化活性。我們的發現不僅豐富了靈芝三萜類化合物的結構多樣性,而且表明靈芝三萜類化合物在肝臟保護中也起著重要作用。Chiu等[14]的研究中,經臨床給藥組和安慰劑組對比,接受治療者,肝損傷形態正常化,靈芝三萜類和多糖類可通過減弱自由基的過度產生,從而實現抗氧化、抗衰老、保肝的功效[14]。此外,靈芝三萜還可修復因鵝膏毒肽中毒引起的小鼠肝細胞超微結構的破壞從而對肝細胞損傷起到保護作用。金屬鎘會對肝臟等組織器官造成損害,而靈芝三萜類化合物可明顯減少雞肝中鎘的積累同時降低了炎癥細胞因子和熱激蛋白的表達水平[15]。
鎘在人體內大量積蓄會對腎臟造成嚴重的損傷以至于腎功能出現障礙,腎臟的臟器系數也會增加,靈芝三萜能減少鎘在腎臟中的積蓄并提高腎臟組織的抗氧化能力、抑制相關炎癥因子的表達、降低了熱休克蛋白的表達量[10]。常染色體顯性多囊腎病是一種常見的遺傳性疾病,特征表現為腎囊腫,研究表明靈芝三萜可明顯減少囊腫的形成并能促進犬腎細胞細胞中的上皮小管的形成,其機制是通過下調Ras/MAPK信號通路來實現的[16]。
靈芝三萜化合物可以明顯抑制肥大細胞釋放組胺,在不影響Th1型細胞因子分泌IL-2和IFNγ的同時抑制T細胞分泌Th2型細胞因子IL-4和IL-5,并抑制NF-κB活化,靈芝三萜化合物也可激活巨噬細胞NF-κB途徑,從而促進T細胞分泌IL-2,但對于T細胞分泌IL-4只有在靈芝三萜高劑量時才會有所影響[17]。Radwan等[18]證實靈芝酸A不僅能夠誘導淋巴瘤細胞凋亡,但也可以通過減少髓源性抑制細胞,并提高抗原呈遞和T細胞識別,從而減緩淋巴瘤的形成。
靈芝酸是從靈芝子實體中分離出的一種羊毛烷型三萜,其特有的結構能夠明顯地抑制醛糖還原酶的活性,而醛糖還原酶可將葡萄糖轉化為山梨糖醇,山梨糖醇的積累可引發糖尿病的并發癥。靈芝酸能夠通過抑制α葡糖苷酶和α淀粉酶,進而調節腸道菌群、炎癥反應改善鏈脲佐菌素誘導的1型糖尿病[19]。靈芝醇類是由三氯甲烷所萃取到的中性產物,其中包括麥角甾醇和靈芝甾醇B;α-葡萄糖苷酶具有將二糖和低糖轉化為位于小腸上皮的葡萄糖的功能,而α-葡萄糖苷酶抑制劑是治療II型糖尿病的藥物,研究結果表明靈芝醇B具有抑制α-葡萄糖苷酶活性,且作用高于抑制餐后血糖水平的α-葡萄糖苷酶抑制劑阿卡波糖[21]。因此,靈芝酸和靈芝醇都具有調節血糖的作用。
Liu等[20]從靈芝子實體中化學分離鑒定出1種新的三萜化合物對金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌具有顯著的抑菌活性。Pu等[21]從靈芝子實體中分離得到21個高氧羊毛烷型三萜化合物并對它們進行耐藥研究,這些化合物能提高白色念珠菌對氟康唑這種常用的抗真菌藥物的敏感性,其中7個化合物表現為較強的抗真菌活性,其mic50值為3.8—8.8 mg·L-1。靈芝中可以分離出樹舌環氧酸和甾醇類化合物,經乙酰化和乙基化可以得到三萜化合物的衍生物,經微稀釋法研究其對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌、毛蘚菌的抗菌、真菌活性,結果顯示三萜化合物的衍生物具有與天然化合物一樣的抗菌效果[22]。
靈芝在我國達到了三千多年的藥用歷史,也是我國民間常用的傳統名貴中藥材,對維護人體健康發揮著重要作用。2020年12月,市場監督管理總局將破壁靈芝孢子粉等保健食品納入原料目錄,表明靈芝在我國保健食品市場占有重要地位[23]。同時,靈芝已被《美國藥典》和《歐洲藥典》收錄,表明靈芝在國際上也得到了廣泛的使用[24-25]。靈芝三萜是靈芝眾多化學成分中最主要的活性成分,近年來關于靈芝三萜在抗腫瘤、抗炎、保肝護肝、保腎、調節免疫系統、降血脂降血糖、抗菌等方面具有優異的藥用潛力,是良好的藥食同源物質,具有廣闊的開發前景。盡管國內外學者對靈芝三萜的藥理作用的研究已經深入到分子水平,但其中多靶點的復雜分子調控機制仍不明確,還需要更多的科研工作者進一步探究。通過本文總結來看,雖然靈芝三萜類成分藥理活性研究涉及多個方面,但研究報道最多的是三萜的抗腫瘤作用,表明抗腫瘤可能是其核心功效。另外,研究靈芝三萜藥理作用主要集中于單一成分如靈芝酸A,靈芝酸D,靈芝醇F等,或者提取物的藥理活性研究;而忽視了三萜中各類成分比例(如靈芝酸和靈芝醇的比例)藥理作用研究,即在什么比例下,靈芝三萜的抗腫瘤活性最強。只有通過核心功效評價才能定位什么樣的靈芝才是高品質的,才能進一步實現中藥材高質量發展的目標。