蝙蝠葛堿的藥理作用研究進展

張冉冉，張 菊

（河北經貿大學 生物科學與工程學院，河北 石家莊 050061）

蝙蝠葛堿（DAU）是由防己科木質纏繞藤本植物北豆根 （Menispermum dauricum DC.，又稱蝙蝠葛）的藤莖中經過提取分離而得的多種生物堿之一，在化學結構上被歸類為尾-尾單氧橋連接的雙芐基四氫異喹啉類生物堿。早期對于 DAU治療抗心律失常的可能作用機制和效果研究較熱門[1]，隨著中醫藥現代化發展，學者們對 DAU 的認識和研究也越來越廣泛。研究發現 DAU 還有抗腫瘤、抗腦缺血等藥理效用。本文主要是總結DAU 的藥理作用，旨為 DAU 的科學利用及在臨床治療上的深入研究提供可靠的依據。

1 DAU 的抗心律失常作用

心律失常典型臨床表現為冠心病，主要是由于竇房結異常興奮或是在竇房結以外產生興奮，興奮的傳導減慢、受阻或經異常通道傳導導致的，臨床癥狀一般表現為胸悶、乏力，嚴重者會由于心臟排血量或心肌氧合的減少而發生生命危險[2]。DAU 是醫治心律失常較理想的藥物，歸于 Ic 類。作用機制是其對心臟中Na＋、K+、Ca2+等離子通道有一定的抑制效用，從而延伸竇房的傳輸時間和復極或去極化動作電位持續時長，減慢心室內傳導和動作電位最大上搏速度，以此降低心律，最終達到抗心律失常的效果。有研究表明，左冠狀動脈前降支（LAD）結扎后釋放的心肌酶可被DAU 抑制，缺血部位冠狀靜脈血 K＋指標升高，推測可能因 Na＋泵的活動能力增強，而使 K＋對細胞膜電位的影響降低，以此DAU 發揮對心律失常的改善作用[3]。

2 DAU 的抗腫瘤作用

2.1 DAU 對腫瘤細胞的增殖及凋亡作用

細胞增殖及凋亡異常是誘發腫瘤的核心原因[4]。研究表明，DAU 對抑制腫瘤細胞增殖，誘導其凋亡有明顯作用，且這種作用與其調控相關基因的表達有關。DAU 通過降低凋亡抑制蛋白 Bcl-2 的表達，抑制胰腺癌 SW1900 細胞[5]、宮頸癌 HeLa細胞[6]、肝癌 Huh7 細胞[7]、食管癌 Eca-109 細胞[8]的增殖，有效誘導細胞凋亡，達到抑制腫瘤發展的目的。Tang 等[9]研究表明，DAU 能阻斷 PI-3K/Akt/mTOR 信號通路激活，抑制缺氧誘導因子 1α（HIF-1α）蛋白合成，有效阻止 HIF-1α 蛋白的堆集和血管通透因子（VPF）的表達，進而抑制人乳腺癌血管生成。另外，DAU 抗腎細胞癌也是通過抑制 PI-3K/Akt 信號通路阻止腎癌細胞增殖，促進腎癌細胞凋亡[10]；DAU 還可抑制 NF-kappaB基因的活性和其下游基因的表達特征，從而發揮抑制結腸癌細胞的增殖、入侵和誘導細胞凋亡的效果[11]；Deng 等[12]發現，在體內異種移植瘤模型中，DAU 可下調 Src/STAT3 通路的激活，抑制黑色素瘤細胞（A375和A2058）的增殖，促進細胞死亡。

2.2 DAU 對逆轉腫瘤細胞多藥耐藥性作用

多藥耐藥（MDR）是腫瘤化療失敗的關鍵因素之一。腫瘤 MDR 是腫瘤細胞對化療藥物的敏感性降低并發生抵制產生的，與 MDR 相關的藥物轉運蛋白主要是 P-糖蛋白，可將各類抗腫瘤藥物由胞內釋放至胞外，發生腫瘤細胞MDR[13]。研究發現，DAU 能逆轉腫瘤細胞的 MDR 現象。如DAU 在非細胞毒性劑量下能降低白血病細胞株K562 /ADM 對抗腫瘤藥物阿霉素和長春新堿的半抑制率（IC50），但不影響細胞膜上的糖蛋白P-170[14]；可使獲得性耐藥的人乳腺癌細胞 MCF-7/Adr、 KBV200 和天然性耐藥的人肝癌細胞BEL-7402 對阿霉素和長春新堿均有明顯增敏作用，且其作用與劑量呈正相關[15]；經 DAU 處理的人早幼粒白血病 HL60 耐藥細胞株對阿霉素的抗性降低，且在 HL60 細胞系中未發現 P-170 的過度表達[16]；另外，DAU 與長春新堿聯用可增強單用長春新堿誘導人乳腺癌 MCF-7 多藥耐藥細胞的凋亡作用[17]。以上研究均表明，DAU 通過提升對阿霉素和長春新堿的增敏作用，繼而逆轉腫瘤細胞 MDR。

3 DAU 抗腦部缺血再灌注作用

腦缺血是指由多種因素引起的腦組織供血不充分，血液再灌注后產生腦組織損傷性癥狀，使神經元受損，腦組織發生病變等。短暫性腦缺血被認為是中風病的征兆[18]，是一種常見的急性腦血管病。研究證實，DAU 對腦缺血造成的損傷有一定的神經保護作用，可通過減小局灶性腦梗死的體積和降低腦組織中的含水量，進而改善受損神經，延緩腦缺血細胞死亡[19]。Yang等[20]研究表明， DAU 可通過改善 Bcl-2 蛋白和抑制 Bax 蛋白表達，提高 Bcl-2 蛋白與 Bax 蛋白比例，從而減少神經元細胞凋亡，進而保護因腦缺血再灌注造成損傷的腦組織。

4 DAU 抗心肌肥厚作用

心肌肥厚是一種在不利因素下心臟維持正常血液循環的順應性自我防御機制，長期自我防御會引起心肌慢性肥厚，并可能導致心力衰竭[21]。非編碼 RNA（ncRNA）失調是導致心肌肥厚的原因之一[22]。介導心肌細胞肥大的核心是Ca2＋，當細胞受到刺激時，胞內Ca2＋水平持續上升，導致鈣超載，從而誘發心肌肥厚[23]。目前有研究發現，DAU 可通過調節組織中 Ca2＋等的活力，發揮其對心肌肥厚的保護作用。夏柳等[24-25]已證實，DAU 可明顯使大鼠的心臟指數、血清中肌酸激酶和乳酸脫氫酶活性、組織中丙二醛（MDA）含量下降，使心肌抗纖維化和抗氧化能力、組織中超氧化物歧化酶（SOD）活性、肥厚心肌中Na+，K+-ATPas和Ca2+，Mg2+-ATPase活性提高，表明DAU 抗氧化損傷機制可能與其拮抗 Ca2＋內流，降低細胞內游離 Ca2＋濃度有關。以上指標的變化均驗證了DAU 在心肌肥厚疾病的發展中對肥厚心肌的保護作用。

5 DAU 抗阿爾茨海默病作用

阿爾茨海默病（AD）是一種漸進性的、不可倒轉的、不能治愈的神經變性疾病，是最普遍的癡呆類型。一般發病于老年前期及老年期，屬中樞神經的退行類病變，表現為進行性記憶能力衰退，行為、情緒失常，并逐漸失去語言、認知能力，最終完全失去生活自理能力，因多種并發癥而導致死亡[26-27]。在細胞水平上分析，AD 的主要特點是細胞外斑塊聚集和細胞內神經纖維互相纏結，其主要成分分別是折疊異常的 β-淀粉樣蛋白（Aβ）和過度磷酸化的微管相關蛋白 Tau 蛋白[28]。早期研究證實以上特點與內質網（ER）應激反應及海馬神經的功能和結構的損傷有關[29-30]。

近期研究發現 DAU 對于 AD有明顯的延緩和保護作用。Liu 等[31]通過多分子途徑發現，DAU降低了突變淀粉樣蛋白（N2a/APP）細胞裂解液中Aβ1-42毒性片段的分泌水平，減少了 Aβ 積累，還通過 PP2A、p35/25 和 CDK5 通路在 N2a/APP 細胞中改善了 Tau 蛋白的過磷酸化，且在另一種 Tau 蛋白過磷酸化細胞系 HEK293/ Tau 細胞中，也改善了 Tau 蛋白過磷酸化的情況，表明 DAU 可減少 AD 樣病理狀況；Pu等[29]研究表明，DAU 通過激活展開的蛋白質反應的 ire-1/xbp-1和 perk/eIF2?通路，使翻譯功能降低，增強ER 相關降解，從而降低 Aβ 表達，減輕 Aβ 相關毒性；Wang等[32]體外實驗發現 DAU 可降低細胞中Aβ1-42的分泌水平和活性氧自由基（ROS）水平，恢復線粒體膜電位（MMP）和 SOD活性，也使Caspase-3的激活受到阻礙，上調Bcl-2表達，從而表明DAU具有抗氧化、抗凋亡的藥理活性；此外，海馬RAGE和NF-KBp65的表達可被DAU抑制，提高AD小鼠的學習記憶功能，也通過上調海馬LRPl表達使AD小鼠血腦屏障（BBB）通透性下降，還使阿爾茨海默病小鼠的脾臟和腦中臟器指數受到影響，進而改善其癥狀[33-35]。綜上所述，DAU具備潛在的治療 AD 的價值。

6 DAU 消炎止痛及抗菌作用

DAU能抑制多種炎癥引發的水腫現象，且對呼吸道、腸道等均起到較好的抗菌效果，其中抗肺炎雙球菌效果最佳，還有清熱解毒、消腫利咽的良好功效，用于治療急性扁桃體炎、急性或慢性支氣管炎、咽炎、咽痛等[36]。Qiao等[37]體內研究表明，DAU可降低血清中促炎因子形成，并通過阻止核轉錄因子 κB（NF-κB）激活進而改善脂多糖（LPS）或盲腸的結扎穿刺（CLP）誘發的急性肺損傷（ALI）；此外，DAU還可減輕對缺血再灌注（I/R）誘導的炎癥反應[36]。

7 DAU 抑制血小板堆積作用

活血化瘀的中藥不但能通過調血脂、血液流動性改善血瘀現象，還可通過調節血小板釋放，使功能信號因子受抑制進而改善血液黏度、凝血堆積等情況[38]。血小板受刺激后釋放血清素和花生四烯酸（AA），AA的代謝產物有血栓素A2（TXA2）和前列環素（PGI2）。TXA2 可誘導血管收縮，而 PGI2 可使血管舒張，從而抑制血小板聚集，TXA2和PGI2互相協作和拮抗，使血管系統暢通運行[39]。若TXA2和PGI2不穩固，會被分別代謝為不具生物活性的血栓素 B2（TXB2）和6-酮-前列腺素 Fla（6-Keto-PGFLa）[40]。

DAU對AA和二磷酸腺苷（ADP）引發的血小板堆積有顯著抑制效果，對血小板活化因子（PAF）合成有抑制作用；另外，冠心病患者血漿中或血小板處于靜息或激活態時，DAU 能降低TXB2 的合成和釋放，且對 6-Keto-PGFLa 的生成無影響。DAU 可使凝血酶誘導的血小板膜糖蛋白 IV（GPIV）再分配及血小板中血清蛋白總量（TSP）的產生受到抑制，引發血小板不可逆性聚集降低的現象[41]。

8 DAU 其他藥理作用

8.1 降血壓作用

去甲腎上腺素（NE）能引發高血壓。DAU能使交感神經興奮所釋放的兒茶酚胺受到抑制，特別是釋放出的去甲腎上腺素（NE）被抑制，但其并不增加心率，從而實現降壓效果[42]。DAU 的降血壓作用同其拮抗鈣通道緊密相關[43]。電勢依賴和受體激活的鈣通道可被 DAU 非選擇性地阻斷，使 Ca2+內流受到抑制，實現血管舒張，進而達到降壓效果。

8.2 舒張平滑肌作用

肺部疾病是一類致人衰弱、危及生命的呼吸道疾病，氣道平滑肌（ASM）異常收縮是肺部疾病的主要癥狀[44-46]。研究發現，DAU 可緩解肺部疾病患者平滑肌收縮異常。沈柏儒等[47]以離體豚鼠為實驗材料，并通過不同通道及受體阻滯劑對豚鼠氣管制成的氣管片進行孵育，探究 DAU對 ASM 的舒張作用并分析其機制，結果表明，DAU 對 ASM 有明顯的松弛作用，進一步實驗證實這或許與 Ca2+通道被阻斷及支氣管平滑肌 β2 受體興奮而起到舒張作用相關。

9 DAU 毒性作用

DAU本身有毒性，引起的副作用之一是抑制正常心臟各部位的傳導[48]。其對肝、腎功能造成的損傷可能與氧化應激造成的炎癥損傷、過強的內質網應激誘導的 JNK通路誘導細胞凋亡等有關[49]。臨床資料顯示，DAU對肝腎細胞均有不同程度的影響，且狀態不良的細胞數目與DAU濃度呈正相關。Jin等[50]通過給小鼠腹腔注射DAU驗證其體內外毒性，注射后，乳酸脫氫酶活性呈劑量依賴性增加，細胞膜明顯失去完整性，引起明顯的肺泡水腫和出血，由此證實DAU對小鼠有肺損傷作用。因此，DAU對肝臟、腎臟、肺細胞均有一定的毒性。

10 討論

綜上所述，DAU具有豐富的藥理學活性和巨大的臨床應用前景。但目前的研究主要以單一DAU用藥為主，雖呈現較好的治療效果，但也會因 DAU 的毒副作用產生一些負面影響。在目前的臨床實踐中，許多重大疾病僅用一種藥品實現全部的治療目的是十分困難的。因此，聯合用藥在臨床上更常見，且效果更好。如葉祖光等[17]將DAU 與長春新堿聯合使用，明顯增強長春新堿單用時乳腺癌耐藥細胞的凋亡率，有協同增效作用；李恒華[51]研究表明，丹參-葛根藥對保護糖尿病大鼠血管內皮的效果優于單一藥材組效果。未來可將網絡藥理學研究工具與 DAU 的傳統藥理學活性研究結果相結合，一方面可通過網絡藥理學龐大的數據庫資源預測 DAU 與疾病的作用靶點和信號通路，深入探究其藥理學機制；另一方面還可通過網絡藥理學數據庫獲取更多調控某種疾病關鍵靶點及信號通路的化合物資源，與 DAU復配或聯合應用，從而獲得更佳的藥理活性效果，為 DAU 的臨床應用提供更多可能。