當歸鎮痛的藥效物質基礎及作用機制研究進展

馬俊飛，趙繼榮?，史凡凡，李寶瑜，馬同，趙寧，薛旭，楊濤

（1. 甘肅中醫藥大學，甘肅 蘭州 730030； 2. 甘肅省中醫院，甘肅 蘭州 730050；3. 甘肅中醫藥大學附屬醫院，甘肅 蘭州 730030）

國際疼痛研究協會（IASP）認為疼痛是指與組織損傷或潛在組織損傷相關或類似相關的一種不愉快的感覺和情感體驗，來源于機體自身的應激反應［1］。其傳導涉及復雜的腦網絡功能區進行調節與控制，疼痛的發生通常伴隨著多種疾病的發生，且患病人群廣泛，長期的疼痛癥狀若不及時加以控制，不僅會對個人的身體、心理和社會功能產生負面影響，同時增加了止痛藥濫用和不良心理健康的風險，更甚者會產生危及生命的嚴重后果［2］。雖然目前關于疼痛的治療存在多種方式，但口服止痛藥物是最常用、最基本的治療方式，現有的止痛藥物如阿片類、非甾體類抗炎藥、糖皮質激素類及抗驚厥類等藥物使用常會引起機體嚴重的不良反應，亦會導致醫療成本的增加［3］。因此，如何有效控制疼痛以及避免藥物的不良反應成為醫學界研究的熱點。中醫藥控制疼痛的臨床實踐已有數千年的歷史，其適應證廣泛、安全性高，隨著現代科學技術及藥理學的不斷發展，相關研究結果進一步證實中藥單體的有效成分及提取物在抗炎鎮痛方面療效的確切性。當歸鎮痛療效確切，本文從當歸的本草考證、鎮痛的化學成分及其作用機制三個方面進行綜述，為其臨床應用及進一步研究提供依據。

1 當歸鎮痛的歷史沿革

當歸是傘形科植物當歸［Angelicasinensis（Oliv.）Diels］的干燥根，是臨床應用頻率較高的中藥之一，其味甘、辛，性溫，歸心、肝、脾經，具有補血活血、調經止痛、潤腸通便之效［4］。當歸一詞始見于《爾雅》，載其：“薜，音百。蘄，音芹。薜即山蘄，山蘄即當歸也，當歸今似蘄而粗大［5］。”當歸作為藥用始載于《神農本草經》，載其：“婦人漏下絕子，諸惡瘡瘍、金瘡。煮飲之。溫中，止痛，除客血內塞，中風，痙，汗不出，濕痹，中惡，客氣虛冷，補五臟，生肌肉”。可見在秦漢時期我國醫家對于該藥的認識已較為全面，主治崩漏、絕子、瘡瘍、金瘡、中風、痙癥、痹癥、五臟虛損等證，具有補氣活血、溫中止痛、降逆解痙、調經止痛等功效，為當歸止痛功效的首次描述［4，6］。《傷寒雜病論》中記載的當歸建中湯、當歸生姜羊肉湯及溫經湯中使用當歸以祛除婦人腹痛，以及赤小豆當歸散、升麻鱉甲湯中應用當歸以除瘡瘍金瘡之疼痛［7］。《名醫別錄》言其：“溫中止痛，除客血內塞”，其中當歸止痛的功效是對《神農本草經》中治療瘡瘍、金瘡的進一步解釋［8］。宋代唐慎微在《證類本草》中補充了當歸可治療瀝血腰痛、牙齒疼痛的功效。明清時期，《本草綱目》記載當歸“治癰疽，排膿止痛，活血補血”；《長沙藥解》言：“起經脈之細微，四肢節之逆冷，緩里急而安腹痛”；《醫學衷中參西錄》曰：“故能治周身麻痹，肢體疼痛，瘡瘍腫痛。”進一步完善當歸排膿止痛、化瘀止痛、緩急止痛之功效。當歸收錄于《中華人民共和國藥典》，對其功效主治加以總結凝練后概括為“補血活血、調經止痛、潤腸通便”，對古人應用當歸鎮痛的適用范圍有一定的縮小。此外，當歸炮制也起著重要的作用，不同的炮制方法不僅對當歸的化學成分有所影響，也影響臨床功效，例如當歸的醋制、酒炙、土炒等方法均可一定程度上增加當歸止痛的作用，尤以酒當歸在鎮痛方面療效最佳［9］。

綜上，當歸應用于鎮痛的歷史悠久，且隨著歷代醫家不斷完善，發現其在痹癥、痛經、牙痛、心腹諸痛、癰疽、腰痛及瘡瘍金瘡等疾患方面鎮痛效果良好，同時采用不同的炮制方法亦可增加當歸的鎮痛效果。

2 當歸化學成分及藥效物質基礎

中藥化學成分較為復雜，其中具有藥理活性，能夠表現臨床療效的化學成分或者成分群，包括中藥原有的化學成分，也包括藥物進入體內所產生新的代謝產物，統稱為中藥藥效物質基礎［10-11］。中藥豐富的化學成分決定中藥通過多靶點、多途徑及整合調節治療疾病的特色與優勢，但目前中藥發揮治療疾病的藥效物質基礎及其作用機制尚不明確，因此揭示中藥藥效物質基礎及作用機制對進一步明確中藥復方配伍的內在規律及更好地指導臨床應用意義重大［12］。

當歸化學成分極其復雜，采用不同的溶劑及提取方法可以提取不同的化學成分，眾多研究表明，當歸中含有揮發油、有機酸類、多糖類、氨基酸、核苷類和微量元素等多種成分［13-14］。復雜的化學成分決定了其具有多種功效，在抗炎鎮痛、保肝、保護心血管系統、抑制平滑肌痙攣、抗氧化、抗腫瘤和增強免疫功能等方面具有廣泛的臨床應用價值［15］。研究表明，當歸揮發油中以藁本內酯含量最高（45%～75%），該揮發油的鎮痛抗炎作用明顯［16］。楊晶等［17］采用腹部注射醋酸及熱板刺激方法檢測當歸揮發油中藁本內酯的鎮痛作用，結果表明其可有效地緩解相關動物模型的疼痛反應，且證實其可降低實驗性非細菌性前列腺炎大鼠的前列腺組織神經生長因子（NGF）mRNA 的表達，具有較好的鎮痛作用。林喬等［18］對急性炎癥的小鼠模型應用不同濃度的藁本內酯，利用熱板法觀察藁本內酯對疼痛的抑制作用。結果表明，藁本內酯既可抑制炎癥早期的水腫與滲出，又可抑制炎癥晚期的組織增生與肉芽組織形成，證明藁本內酯具有的鎮痛、抗炎作用。研究表明，阿魏酸是當歸的主要活性成分之一，具有抑制血小板聚集、抗凝血、抗血栓形成等藥理作用，其作用機制多與抗炎鎮痛相關［19］。呂衛紅等［20］采用坐骨神經結扎（CCI）的方法復制神經病理性疼痛模型，使用阿魏酸進行干預，發現阿魏酸能夠通過劑量依賴性地增加海馬、額葉皮層和杏仁核的5－羥色胺（5－HT）和去甲腎上腺素（NE）水平，并能抑制腦內單胺氧化酶A（MAOA）的活性，達到逆轉CCI 小鼠的熱覺和機械性痛閾降低的現象，其鎮痛機制與抑制腦內單胺氧化酶活性，進而增加腦內胺類神經遞質有關。邱春玉等［21］觀察阿魏酸對小鼠疼痛模型的影響，發現阿魏酸組小鼠扭體和抬腿次數均減少，且熱痛閾增加，證明阿魏酸對小鼠炎癥性疼痛具有鎮痛作用。當歸多糖是當歸中水溶性活性成分，被認為是重要的免疫調節物質。研究發現，當歸多糖對于炎性痛、痛經等均有較好的抑制作用［22］。樂江等［23］研究當歸粗多糖的鎮痛作用，采用己烯雌酚和縮宮素（OT）建立小鼠痛經模型，采用不同劑量當歸多糖干預。結果表明，當歸粗多糖劑量為0.075 g/kg 和0.25 g/kg時，可明顯減少小鼠扭體反應次數、延長扭體反應的潛伏期，表明當歸粗多糖具有良好的鎮痛作用。

上述研究結果表明當歸中藁本內酯、阿魏酸、當歸多糖等化學成分為當歸鎮痛作用的藥效物質基礎。

3 鎮痛機制研究

眾多研究結果表明，從當歸中分離并鑒定的化學成分在鎮痛方面有著良好的療效，其機制與抗炎、抑制平滑肌痙攣、影響神經系統相關受體表達、保護軟骨細胞、抗癌等途徑有關。

3.1 抗炎

當組織受到損傷時，機體內環境平衡遭到破壞，受傷組織中多種細胞如巨噬細胞、淋巴細胞及中性粒細胞向外釋放腫瘤壞死因子－α（TNF－α）、白介素（IL）、前列腺素（PG）、P物質等細胞因子，這些炎癥細胞因子提高了機體傷害感受器的興奮性，引發疼痛［24］。當歸的有效成分能夠通過調節炎癥細胞因子的表達水平，從而減弱機體傷害感受器的興奮性，減輕疼痛。LYU等［25］從當歸揮發油中分離出藁本內酯，并用其干預弗氏完全佐劑（CFA）誘導的大鼠炎性疼痛模型，實驗結果表明藁本內酯可通過抑制CFA 誘導的脊髓細胞外信號調節激酶1/2（ERK1/2）和ERK5 的激活，并減少IL－1β和TNF－α 的增加，減輕炎性大鼠模型的痛覺敏感，表明藁本內酯可通過抑制炎癥反應達到鎮痛作用。王雁梅等［26］采用二甲苯致小鼠耳廓腫脹、冰醋酸致小鼠扭體建立小鼠炎癥疼痛模型，應用當歸炮制品進行干預。結果表明，生當歸、酒炙當歸均能明顯抑制二甲苯所致小鼠耳廓腫脹及抑制小鼠對化學刺激致痛的扭體反應，具有良好的鎮痛療效。劉琳娜等［27］研究發現，乙醇提取新鮮當歸油可以有效緩解二甲苯致小鼠耳廓腫脹、醋酸致小鼠腹腔毛細血管通透性增高、蛋清致大鼠足跖腫脹及大鼠棉球肉芽腫增生抑制炎癥反應及對醋酸致小鼠扭體反應疼痛模型具有鎮痛效果。ZHU等［28］通過體內及體外實驗發現，藁本內酯不僅能夠通過抑制脂多糖誘導的小膠質細胞中TNF－α、IL－1β和IL－6 等炎癥因子的表達，而且能夠降低足底內注射CFA 引起的機械性異常性疼痛和熱痛覺過敏，其鎮痛機制可能與抑制小膠質細胞激活及促炎癥因子的釋放有關。ZHAO 等［29］通過體內及體外實驗發現，藁本內酯可以減輕CFA 誘導的熱痛覺過敏和機械性痛覺過敏以及通過抑制核因子κB（NF－κB）介導的脊髓星形膠質細胞趨化因子的產生，發揮其抗炎性疼痛的作用，為藁本內酯的鎮痛和抗炎作用提供了直接的證據。

3.2 抑制平滑肌的痙攣

現代醫學研究發現，催產素（OT）在原發性痛經發生發展過程中扮演著重要角色，非妊娠子宮平滑肌細胞中存在OT 受體，OT 與其受體結合后，生成甘油二脂激活絲裂原激活蛋白激酶信號通路中的蛋白激酶C（PKC），從而激活該信號通路，通過該路徑產生PG，引發痛經［30-31］。另一方面，OT 與子宮平滑肌細胞中的受體結合后，亦可通過激活磷脂酶－三磷酸肌醇（PLC－IP3）通路及調節Rho 激酶的活性，引起子宮平滑肌收縮，引發痛經［32-33］。冉鑫等［34］采用戊酸雌二醇聯合OT建立痛經小鼠模型，實驗結果表明當歸精油能夠延長模型小鼠的扭體潛伏期及降低扭體次數，同時能夠降低模型小鼠子宮中前列腺素E2（PGE2）、前列腺素2a（PGF2a）、精氨酸血管升壓素（AVP）的含量，表明其鎮痛機制與降低PGE2、PGF2a、AVP 的含量有關。DU等［35-36］通過研究藁本內酯對子宮收縮的影響，證實藁本內酯對于自發周期性的、前列腺素/乙酰膽堿氯化物誘導的、催產素誘導的等多種子宮平滑肌收縮均有抑制作用，具有非特異性的解痙作用；并且通過進一步的研究證實，藁本內酯具有較好的抗傷害感受和抗炎活性，不僅對于子宮肌層有積極的擴張作用，而且在減少神經源性和炎癥性疼痛方面也有積極效用。

3.3 影響神經系統相關受體表達

神經病理性疼痛（NP）是一種由機體神經系統損傷或疾病造成的疼痛癥狀，機體出現的炎癥、創傷、感染等多方面因素均可誘發NP［37-38］。目前關于NP的治療并無特異性治療手段，而且由于該病發病機制復雜，病因多樣，目前尚未完全闡明該病的作用機制。呂衛紅等［20］研究發現，阿魏酸能夠增加CCI 小鼠海馬、額葉皮層、杏仁核中的5－HT 和NE 含量，并抑制MAO－A 的活性，表明，阿魏酸鎮痛作用與抑制腦內單胺氧化酶活性進而增加腦內胺類神經遞質有關。XU等［39］研究發現，在小鼠機械刺激法疼痛模型中，阿魏酸可通過增加小鼠脊髓中去甲腎上腺素和5－羥色胺的含量及抑制單胺氧化酶－A 的含量發揮鎮痛作用，在熱板法小鼠疼痛模型中，阿魏酸可通過抑制脊髓β2－腎上腺素受體和5－羥色胺1A 受體及其下游δ 和μ 阿片受體不同的下行單胺能系統實現鎮痛作用。ZHANG 等［40］研究發現，阿魏酸可以減少NP期間由P2X3受體介導的初級傳入神經元傳遞的疼痛和原發性傳入致敏的開始，以及減少CCI大鼠模型中的熱和機械痛覺過敏。綜上，阿魏酸能夠通過增加神經或脊髓中5－HT 和NE 的含量及抑制MAO－A的表達達到鎮痛作用。

3.4 抗癌止痛

腫瘤對機體相關組織及神經浸潤或者壓迫所造成的是一種疼痛，是癌癥患者最常見且難以控制的癥狀之一，來源于腫瘤自身、診斷及抗癌治療所引起、其他因素造成等三個方面所造成的疼痛［41］。研究表明當歸的有效成分及提取物具有抗腫瘤的作用，因此亦可對癌性疼痛具有緩解作用。唐治蓉等［42］研究發現，當歸多糖能夠通過p38通路抑制人宮頸癌Hela細胞的生長和遷移能力，降低劃痕閉合率和侵襲細胞數目及抑制p－p38、MMP－2 和MMP－9 蛋白表達，從而達到鎮痛的目的。馬丙旭等［43］研究發現，當歸多糖聯合NK細胞能夠通過促進NK 細胞分泌TNF－α、IFN－γ，增加SW480 細胞中MICA、MICB、uLBP1的高表達，協同殺傷結腸癌細胞的作用。張艷霞等［44］研究發現，當歸揮發油在濃度6.25 μg/mL 范圍內對GLC－82 細胞的增殖具有濃度依賴性抑制作用，且隨著當歸揮發油濃度的提高，GLC－82 細胞結構固縮加重，凋亡、壞死細胞增多。彭宇等［45］研究發現，當歸酚酸配伍當歸超臨界提取物能夠抑制結腸癌腫瘤組織中PCNA、8－羥基鳥嘌呤、γ－H2AX、iNOS 和COX－2 的表達，降低結直腸組織中細胞增殖活性，減輕DNA 損傷，抑制炎性反應。亦有研究發現，當歸中阿魏酸、正丁烯基苯酞及不同溶劑的提取物對前列腺癌、膠質母細胞瘤、結腸腺癌具有一定的防治作用［46］。上述研究還表明當歸的有效成分及不同溶劑的提取物對腫瘤細胞具有抑制作用。

3.5 保護軟骨細胞

骨關節炎作為骨科常見的關節退行性疾患之一，會引起持久的關節疼痛、畸形、功能障礙，其疼痛癥狀觸發與關節軟骨變性破壞、軟骨下骨硬化或囊性變、關節邊緣骨質增生、炎癥因子釋放等有關［47］。LI 等［48］通過體內及體外實驗發現，藁本內酯能夠降低p65、IκBα及IKKα/β 的磷酸化水平、抑制－1β 誘導的MMP－3、iNOS、COX－2 等蛋白的表達及PGE2、TNF－α 和IL－6等炎癥因子的釋放，從而達到減輕關節炎癥及鎮痛的目的。徐翀等［49］研究發現，當歸多糖可通過抑制IL－1β、TNF－α、MDA、SOD、CAT 水平及MMP－13mRNA 和c－Fos蛋白的表達，減輕軟骨細胞的氧化應激及炎癥反應，從而達到抗炎鎮痛的療效。王洲等［50］使用阿魏酸干預大強度力竭運動構建骨關節炎模型，結果表明阿魏酸呈劑量依賴性抑制Wnt2、GSK－3β、β－catenin 蛋白表達，可以提高軟骨細胞增殖及抑制軟骨細胞凋亡，減輕關節疼痛等癥狀，其機制可能與抑制Wnt/β－catenin通路有關。綜上，當歸的有效成分治療骨關節炎的作用機制與抑制炎癥因子釋放、抗氧化應激與抑制信號通路表達等途徑相關，可保護軟骨細胞及減輕關節疼痛的癥狀。

4 小結與展望

疼痛作為一種癥狀，臨床治療雖有多種西藥可用，但部分患者會出現耐藥性，若患者的疼痛癥狀長期得不到緩解會對患者的身心健康造成嚴重的影響。中醫學對于疼痛的治療原則為“實者祛其有余，虛者補其不足”。當歸為傳統的補血活血止痛之藥，藥用歷史悠久，因其臨床使用頻率之高，故有“十方九歸”之美譽。隨著現代藥理學的發展及生物檢測技術的不斷進步，當歸的多種有效成分被發現、分離及鑒定。相關研究結果表明，當歸鎮痛的藥效物質基礎為藁本內酯、阿魏酸、當歸多糖等。當歸的有效成分可以通過抗炎、抑制平滑肌痙攣、影響神經系統相關受體表達、保護軟骨細胞、抗癌等途徑以發揮鎮痛作用。

當歸通過多途徑、多靶點及整體調節以達到鎮痛的目的，與目前應用于臨床鎮痛藥物，如阿片類、非甾體類抗炎藥、糖皮質激素類及抗驚厥類相比具有不良反應少、不容易形成藥物耐受及無成癮性等優勢。但由于當歸的臨床應用多以復方的形式呈現，且當歸本身的化學成分復雜，在用藥過程中是否存在多種化學成分相互協同發揮其鎮痛作用仍不明確。因此，在今后的實驗中需要充分利用網絡藥理學、系統生物學、譜效關系研究、多靶點高通量篩選、生物色譜技術等明確當歸的化學成分，進一步明確其鎮痛的藥效物質基礎與藥理作用機制，從而為進一步豐富當歸的臨床應用基礎、擴展其臨床應用范圍提供堅實的依據。