楊珊,趙暖暖,楊鑫,程引引
(西安交通大學第二附屬醫院,陜西 西安 710004)
人參是東北地區道地藥材,入藥部位為五加科植物人參干燥的根莖。《神農本草經》記載:“人參,味甘微寒。主補五臟、安精神、定魂魄、止驚悸、除邪氣、明目、開心、益智,久服輕身健體。”人參屬于傳統名貴中藥,久服不傷,具有延年不老、大補元氣之功,在臨床應用被廣泛關注[1-2]。隨著醫藥分析技術的不斷發展,研究發現人參具有廣泛的生物活性及復雜的化學成分,并取得一定的研究進展,其有效活性成分主要有皂苷、揮發油、糖類、氨基酸等,具有抗氧化、提高免疫力及抗疲勞等多種藥理作用,且被臨床廣泛應用于抗腫瘤、神經系統和免疫調節等方面,具有良好的改善或調節作用[3-4]。
《本草綱目》記載:“人參能治男女一切虛癥,自汗眩暈、頭痛反胃、閡癥、滑瀉久痢、小便頻數、淋瀝勞倦、內傷中風、中暑痹瘺、吐血、嗽血、下血、血淋、血崩、胎前產后諸病。”其提出補虛、大補元氣是人參主要功效,主要用于五臟氣虛證,主治體虛肢冷、驚悸失眠、心力衰竭等[5]。人參同時還具有調榮養衛、復脈固脫、安神益智等作用[6]。中醫臨床采用人參配伍用藥以利水滲濕、補血、補氣、溫里為主,人參在方劑中通過補虛、補氣增強不同藥物配伍的方劑藥效作用,在虛證治療中具有較好的臨床療效[7]。既往研究[8]顯示,人參與茯苓、山藥等配伍在抗衰增壽、補益五臟真氣方面發揮著重要作用,并對五臟虛損疾病具有良好的療效。筆者對中藥人參的最新藥理學進展進行綜述,旨為臨床用藥及拓展研究提供有效參考。
現代藥理學研究表明,人參中含有人參皂苷、多糖、揮發油、蛋白質、氨基酸、有機酸、黃酮類、維生素類及微量元素等多種活性成分。
1.1 皂苷類 人參皂苷屬于一類連接有糖鏈的三萜皂苷類物質,是人參中重要的生理活性有效成分,其屬于固醇類化合物,可影響多重表達水平[9]。人參中皂苷類成分不僅具有抗休克作用,還可以調節人體消化吸收功能,保護胃腸道細胞,從而改善脾虛的證候,能夠增強能量物質在腦中的利用,安神益智,增強記憶力,還可改善造血功能、改善心腦供血、抗心律失常等。皂苷作為糖苷類成分,人參中總皂苷含量受種類、數量等多種因素影響,經研究顯示根據結構類型的差異可將人參皂苷分為原人參二醇型(Protopanaxadiol,PPD)、原人參三醇型(Protopanaxatiol,PPT)和齊墩果酸型(oleanolic acid,OA)[10]。(見表1)
表1 人參皂苷類別
1.2 多糖類 人參多糖為一種高分子的葡聚糖,在人參中含量大約為5%,總多糖中淀粉含量占80%,主要成分為淀粉樣葡聚糖、果糖且無明顯藥理活性,而果膠為多糖類中主要活性物質占20%[11]。人參中多糖類活性物質的作用主要表現在提高免疫力方面,還可提升血液中白細胞,以人參多糖為基源的制劑——人參多糖注射液不僅可以緩解腫瘤化療過程中出現的不適癥狀,還能提升化療藥物的療效。
1.3 揮發油類 人參中揮發油類活性成分的含量較低,約占總化學成分含量的0.1%~0.5%,其中倍半萜類成分占其40%[12]。人參中揮發油類活性成分少量應用具有興奮神經中樞的作用,適量應用具有鎮靜作用,而大劑量應用則有麻痹神經的作用[13]。另外,人參中揮發油類活性物質還具有抑菌、抗腫瘤、改善心肌缺血等作用。
1.4 蛋白質類 張巍等[14]采用中性緩沖液抽提和硫酸銨分級沉淀法提取人參總蛋白,應用超濾、親和層析、離子交換層析、疏水層析、凝膠過濾層析等方法進行分離、純化,得到5種水溶性人參蛋白,人參中的蛋白質不僅具有抗癌、抗輻射、提高免疫力作用,還在降血脂及抗疲勞方面發揮著重要作用。
1.5 氨基酸類 楊柳等[15]1991年首次從人參中分離純化并鑒定了一個重要的神經傳導遞質——γ-氨基丁酸(GABA)的存在,同時還首次分離鑒定了N端為Glu并以γ-羧基形成肽鍵的幾個寡肽,人參中的氨基酸不僅具有降血壓作用,還具有止血作用。
1.6 其他 人參還含有有機酸、黃酮類、維生素類及人體必需微量元素等,在人體中也發揮著重要作用。
2.1 對中樞神經的影響 人參具有顯著中樞神經系統興奮及保護作用,人參皂苷Rg1、Rb1被證明具有改善認知功能障礙的作用[16-17]。魏山山等[18]的研究結果顯示,人參皂苷Rg1和Rb1可通過調節東莨菪堿腹腔注射所致認知障礙模型的腦內不同神經遞質和氧化水平,改善短時間學習記憶能力。盛望等[19]基于網絡藥理學結果發現人參皂苷Rg1可通過調節、干預潛在靶點,包括信息絲裂原活化蛋白激酶1(mitogenactivated protein kinase,MAPK1)、磷脂酰肌醇3-激酶(phosphoinositide-3-kinase regulatory subunit 1,PIK3R1)等,抑制細胞凋亡,減少炎癥反應,改善腦代謝。人參皂苷Rg1還可通過干擾β-淀粉樣蛋白(amyloid β-protein,Aβ)生成,抑制TUA蛋白過度磷酸化以減少Aβ聚集對神經元的損害,發揮中樞神經保護作用[20]。同時人參皂苷還可降低乙酰膽堿酶活性,增強腦內乙酰膽堿轉移酶活性,促進腦內物質代謝及促進腦神經細胞發育和突觸傳遞,從而增強記憶活性[21]。此外,人參皂苷還可通過激活缺氧誘導因子1α/血管內皮生長因子(hypoxia inducible factor-1α/vascular endothelial growth factor,HIF-1α/VEGF)通路,使血管新生能力增強從而減輕腦缺血再灌注損傷,保護腦神經細胞不被損害[22]。
2.2 抗腫瘤作用 人參中的有效活性成分人參皂苷類具有抑制腫瘤細胞增殖作用,達到抗腫瘤效果,多項研究[23-25]表明人參皂苷在肺癌、乳腺癌、結腸癌中分別對Lewis細胞、MCF-7細胞、SW480細胞增殖具有顯著抑制作用。基質金屬蛋白酶9(MMP-9)是腫瘤細胞轉移、遷移的基礎,主要同降低細胞與基質間的黏附完成,人參皂苷Rg3通過對MMP-9的抑制作用,抑制腫瘤細胞的侵襲、遷移[26]。人參皂苷還具有增強T細胞增殖、抑制凋亡,間接抑制腫瘤細胞作用[27]。此外,既往研究[28]結果顯示,人參多糖可通過影響髓系抑制細胞(Myeloid-derived suppressor cells,MDSCs)、調節性T細胞及免疫因子,改善晚期非小細胞肺癌化療患者的免疫功能,提高化療療效,同時減輕化療不良反應,改善患者生活質量。人參多糖主要通過誘導細胞因子產生殺傷腫瘤細胞,而誘導腫瘤細胞凋亡。
2.3 對心腦血管的影響 人參有效活性成分對心腦血管具有保護作用,其中以人參皂苷為主要成分。人參皂苷對腦灌注再缺血、阿爾茲海默癥記憶下降等具有顯著的保護改善作用,起促進神經元再生、血管再生等藥理作用。同時人參皂苷具有調節心律失常、改善心肌缺血等藥理作用。曹瑀瑩等[29]在大鼠模型試驗中發現人參皂Re可通過調節心肌細胞內環磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)和蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)的含量干預快速型心律失常。且在既往研究[30]中,10 μmol/L人參皂苷Rb1預處理,反轉自噬相關蛋白調控作用,可發揮對心肌缺血再灌注損傷最好的保護作用。通過網絡藥理學分析,人參有效活性成分可通過抗心肌缺血、抗心肌氧化、抗炎、擴張血管等方面治療冠心病[31]。人參對血管的影響在多種疾病治療中發揮作用,而在最新研究[32]結果顯示人參皂苷Rg1能促進內皮祖細胞分泌外泌體,并產生與血管生成相關蛋白,促進血管新生。同時人參皂苷Rg1在缺血性腦卒中大鼠實驗中發現其通過抑制MAPK/核轉錄因子κB(NF-κB)信號通路發揮保護腦組織作用[33]。
2.4 免疫調節作用 人參化學成分中人參多糖最主要的藥理作用為機體免疫系統調節及維持免疫系統正常生理功能,且對特異性或非特異性免疫均具有促進作用,通過激活及誘導T、B淋巴細胞增殖,促進脾細胞活化。有研究[34-35]顯示人參多糖及糖肽復合物均具有提高免疫力作用,且分子量越小體外免疫活性越強,增強免疫力作用越明顯。此外,人參皂苷也具有改善免疫功能,上調白介素-2、腫瘤壞死因子-α、干擾素-γ,減輕免疫抑制病理特征作用[36]。
2.5 其他作用 人參還具有延緩衰老、降血脂、抗疲勞、抗氧化應激、抗炎、抗病毒、保護肝臟等多種作用。在氧化應激肝損傷中人參多糖可通過提高三磷酸腺苷酶活性,恢復葡萄糖-6-磷酸酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶含量,恢復肝臟正常功能;同時可降低丙二醛水平,升高超氧化物歧化酶水平,減弱氧化應激帶的肝臟損傷[37]。人參揮發油成分子在慢性萎縮性胃炎中具有治療作用,可促進胃黏膜水通道蛋白3、4水平的上調[38]。人參總皂苷是發揮緩解疲勞癥狀、降血脂、抗衰老的主要成分,且具有明顯的改善作用[39-41]。
《中華人民共和國藥典》記載人參不宜與藜蘆、五靈脂、皂莢同用。忌用五金炊具煎煮,易產生沉淀物質,降低藥效。高血壓病患者慎用,健康人群及青少年不宜進補,青少年進補易引起性早熟及雌激素樣作用。不可大量服用,大量服用可誘發中樞神經系統興奮,出現類似皮質類固醇中毒癥狀,過量人參皂苷能抑制肝細胞增殖,引起肝細胞損傷,對肝細胞可能存在直接的毒副作用[42]。人參不宜與黑豆、茶葉、咖啡、蘿卜、葡萄等含有鞣酸物質的食物同食,這樣可降低人參藥用價值。實證、熱證、濕熱內盛而正氣不虛者忌服。陰虛干咳、吐血者須慎用。
人參作為一種藥食同源的天然資源,它的開發利用一直受到人們的重視,人參的活性成分人參皂苷和人參多糖在人參藥理作用中十分重要,主要表現在對神經系統、心腦血管的影響和其免疫調節、抗腫瘤、抗氧化應激作用等,藥理作用廣泛,涉及多種領域。很多研究成果已被轉化為生產力,以人參為基源的制劑在臨床中已被廣泛應用。近來開始在全球范圍內爆發新型冠狀病毒感染(Corona Virus Disease 2019,COVID-19),中醫中藥深度介入疫情防控,中藥人參單入煎劑及其復方制劑如參附注射液、參麥注射液等在COVID-19危重型患者的臨床治療中發揮了重要作用。相比于化學合成藥物,人參有著取材方便、毒副作用小等優點,且療效在長期臨床實踐中已得到廣泛肯定。
但人參中有效活性成分含量影響因素較多,不同地區其活性成分含量差異大,且成分復雜,對作用機理的研究缺乏可以量化的現代生物學指標,是構成完整、科學的栽培和醫藥產鏈的重大問題。因此了解人參有效活性成分的含量及構成變化規律,并與其藥理學活性密切聯系,闡明其生物活性的分子機制,在人參化學成分、藥理學研究及臨床使用中具有重要意義,有待后續進一步研究。