張曉娟,左冬冬,于孫婉琪
(1. 黑龍江中醫藥大學,黑龍江 哈爾濱 150040; 2. 黑龍江中醫藥大學附屬第一醫院,黑龍江 哈爾濱 150040; 3. 安徽中醫藥大學,安徽 合肥 230012)
鉤藤來源于茜草科鉤藤屬植物,具有平肝、熄風、定驚等功效,主要分布在廣東、廣西等地,多以帶鉤莖枝入藥。2020 年版《中華人民共和國藥典》收載的鉤藤基原植物為鉤藤、大葉鉤藤、毛鉤藤、華鉤藤和無柄果鉤藤[1]。現代研究表明,鉤藤主要含有生物堿類、三萜類、黃酮類、香豆素類、木脂素類等成分,具有抗炎、抗氧化、鎮靜、催眠等作用[2]。其中鉤藤堿和異鉤藤堿是鉤藤最主要的活性成分,具有廣泛的藥理活性,可通過阻滯交感神經及神經節的過度興奮,促使外周血管擴張、抑制胞內Ca2+釋放等途徑對原發性高血壓、心血管擴張、動脈粥樣硬化以及心律失常常見心血管疾病產生一定的療效[3-6]。
鉤藤始載于《名醫別錄》,列為下品,載其:“微寒,無毒。主小兒寒熱,十二驚癇”。《本草綱目》曰:“鉤藤,手、足厥陰藥也。……鉤藤通心包于肝木,風靜火熄,則諸癥自除。”《本草新編》言:“鉤藤,去風甚速,……而火且愈熾矣。”《本草匯言》載:“鉤藤,祛風化痰,定驚癇,安客忤,攻痘瘄之藥也。”《本草正義》云:“鉤藤,自《別錄》即以為專治小兒寒熱……洵是不亢不卑穩妥之法。”《藥性論》言:“主小兒驚啼,瘈疭熱壅。”《日華子本草》曰:“治客忤胎風。”《本草征要》載:“舒筋除眩,下氣寬中。”《本草述》言:“治中風癱瘓,口眼歪斜,及一切手足走注疼痛,肢節攣急。又治遠年痛風癱瘓,筋脈拘急作痛不已者。”臨床常根據病種、證型及癥狀,配伍相應中藥,如配伍天麻、法半夏、羚羊角、蜈蚣、菊花等發揮清熱平肝、熄風止痙的作用;配伍全蝎、人參等發揮清熱平肝、熄風定驚的作用;配伍天麻發揮平肝熄風止眩的作用[7]。筆者通過查閱相關研究文獻,對鉤藤的化學成分和藥理作用進行整理,以期為鉤藤的進一步開發利用提供思路。
目前,從鉤藤中發現大約80 種生物堿類化合物,大部分生物堿屬于吲哚類生物堿。袁亞紅[8]從鉤藤中分離鑒定了9 個生物堿類化合物,分別為去氫鉤藤堿、喜樹次堿、(-)-N-甲基金雀花堿、毛鉤藤堿、去氫毛鉤藤堿、縫籽嗪甲醚、3α-二氫卡丹賓堿、卡丹賓堿和喜果苷。其中,喜樹次堿、(-)-N-甲基金雀花堿首次從該屬植物中分離得到。其他生物堿類成分如鉤藤堿[9-11]、異鉤藤堿[9-11]、hisutein[12]、isorhynchophylline[12]、corynoxeine[12-13]、hirsutine[14]、異鉤藤堿酸[15]、異大葉帽柱木堿[16]、柯諾辛堿[9-10]、異去氫鉤藤堿[11]、異長春花苷內酰胺[17-18]、1,2,3,4-四氫-1-羰基-β-咔啉[19]和翅果定堿[20]等。
目前,從鉤藤中發現大約10 種黃酮類化合物。有研究者從鉤藤中分離鑒定了一種二氫黃酮類化合物——高麗槐素,該化合物為首次在鉤藤中被發現[8]。其他黃酮類化合物還包括表兒茶素[21]、山柰酚[22-23]、金絲桃苷[10,24]、槲皮素[17,22-23]、蘆丁[17,22]、蒙花苷[23]、阿福豆苷[22]和manghaslin[22]等。
目前,從鉤藤中發現大約40 種三萜類化合物。如熊果酸[24-27]、羽扇豆烯酮[28]、齊墩果酸[24-25,29]、uncariursanic acid[28]、3β,6β,19α-trihydroxy-23-oxo-urs-12-en-28-oic acid[28]、6β,19α-dihydroxyurs-12-en-3-oxo-28-oic acid[29]、3β,6β,19α,23-tetrahydroxy-olean-12-en-28-oic acid[29]、quinovic acid[26,29]、quinovic acid 3β-O-β-D-glucopyranoside[29]、奎洛維酸-3-O-β-D-海藻糖苷[27]、奎洛維酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(28→1)-β-D-吡喃葡萄糖苷[27]和環桉烯醇[26]等。
目前,從鉤藤中發現的香豆素類、木質素和醌類化合物不多,主要是東莨菪素[20,24]、東莨菪內酯[16]、東莨菪亭[26]、3-diethylamino-5-methoxy-1,2-benzoquinone[15]、3-ethylamino-5-methoxy-1,2-benzoquinone[15]和α-tocopherolquinone[18]等。
袁亞紅[8]從鉤藤中分離鑒定了一種酚類化合物——3,4,5-三甲氧基苯酚。有研究者從鉤藤中分離得到β-谷甾醇[24,26-27]、胡蘿卜苷[30]、豆甾-4-烯-3-酮[16]、3β,5α,6β-三羥基豆甾烷[27]等甾醇類化合物。
研究發現,鉤藤可以從抑制交感神經系統活性、阻斷腎素-血管緊張素-醛固酮系統、改善內皮功能、發揮鈣拮抗劑作用等方面產生降壓作用[5]。吳利新[31]通過體外研究證實,從鉤藤中提取總生物堿組分不但具有長效降壓作用,還能縮小心肌梗死面積,抑制成纖維細胞增生,抗組織器官纖維化,抑制血管平滑肌細胞增生,從而發揮保護靶器官的作用。謝鈴鈴[32]探討鉤藤對血管緊張素Ⅱ(AngiotensinⅡ,AngⅡ)誘導的高血壓小鼠的血壓和心肌纖維化的影響,并通過體內和外實驗研究證實鉤藤對RhoA/ROCK1信號通路具有調控作用。張國欣等[33]發現鉤藤堿對自發性高血壓大鼠具有明顯的降壓作用。王舸等[34]探討鉤藤堿對腎性高血壓大鼠血管緊張素、醛固酮(ALD)、降鈣素基因相關肽(CGRP)的影響并分析其降壓機制。結果發現鉤藤堿的降壓作用可能與提高血漿中CGRP、AngⅠ含量及降低ALD、AngⅡ含量,增加主動脈組織AngⅡ含量,進而調節腎系-血管緊張素-醛固酮系統,舒張血管平滑肌,使血管收縮能力減弱有關。王冠杰等[35]采用核磁共振代謝組學和分子對接方法,分析異鉤藤堿對自發性高血壓大鼠海馬組織內源性代謝物的調控作用,主成分分析及偏最小二乘判別分析結果顯示,各組分類趨勢明顯,共篩選出7 個差異性代謝物,這些代謝物主要涉及到糖代謝和谷氨酸代謝。分子對接技術表明異鉤藤堿與9 個相關蛋白靶點結合較好。上述研究結果提示,異鉤藤堿可調控自發性高血壓大鼠海馬組織的能量代謝和谷氨酸代謝異常。
吳依松[36]通過代謝組學技術描述阿爾茨海默病(Alzheimer's Disease,AD)發病后腦內小分子化合物的變化,經過數據整合和通路分析,驗證鉤藤生物堿治療AD 的可能作用途徑。結果在小鼠腦組織中檢測到7 種鉤藤生物堿,其在腦內的空間分布存在一定差異,但主要都在小腦及大腦皮層中聚集,表明7 種鉤藤生物堿對腦病均具有治療潛力。進一步對兩個組學數據進行整合分析,發現在健康與AD 模型小鼠腦中氨基酸類神經遞質與部分脂質成分的異常變化,均與氧化應激密切相關,而鉤藤生物堿可通過抑制氧化應激達到對神經細胞的保護作用。羅小金[37]研究發現,異鉤藤堿可以通過增加SOD 及GSH-Px 活力,降低ROS 和MDA 水平,從而增加細胞的抗氧化能力,進一步發揮藥理作用。MAHAKUNAKORN 等[38-39]建立H2O2誘導的NG108-15 細胞氧化損傷模型,結果發現鉤藤中酚類成分可以抑制NG108-15 細胞氧化損傷,并且可以協同刺激細胞抗氧化防御體系。KAWAKAMI 等[40]建立谷氨酸誘導的PC12細胞氧化應激損傷模型,結果發現鉤藤中多種吲哚生物堿可以抑制谷氨酸誘導的PC12細胞氧化應激損傷,且可協同起效。段少卿[41]對鉤藤的石油醚、氯仿、乙酸乙酯、乙醇提取物以及鉤藤總生物堿進行抗氧化活性測定,結果IC50值分別為20.432、1.547、0.028 3、0.003 26、15.298 mg/mL。
羅小金[37]建立Aβ25-35損傷的大鼠腎上腺髓質嗜鉻細胞瘤細胞(PC12)凋亡模型,結果發現異鉤藤堿可提高Aβ25-35損傷的PC12 細胞存活率和增殖率,改善Aβ25-35損傷線粒體所引起的PC12 細胞凋亡,從而發揮抗神經細胞凋亡的作用。高麗娜等[42]研究發現,鉤藤堿能顯著提高PC12 細胞存活率,降低細胞壞死率和凋亡率。SHIM 等[43]研究發現,鉤藤提取物可以抑制6-羥基多巴胺誘導的PC12 細胞中Caspase-3 活性。LEE 等[44]建立NMDA 誘導的大鼠海馬神經元損傷,結果發現鉤藤生物堿粗提物可以降低NMDA 誘導的大鼠海馬神經元損傷,其機制與抑制凋亡相關基因Cjun,p53 和Bax 的表達相關。JANG 等[45]研究發現,華鉤藤的己烷提取物可劑量依賴地顯著降低谷氨酸誘導的凋亡細胞死亡,降低DR4 的表達,提高Xiap 和Bcl-2 的表達水平,顯著阻止Bid 的清除,幾乎完全阻滯Caspase-8、Caspase-9 和Caspase-3 的激活,且可清除多聚腺苷二磷酸-核糖聚合酶。
有研究者建立Aβ25-35損傷的大鼠腎上腺髓質嗜鉻細胞瘤細胞(PC12)凋亡模型,發現異鉤藤堿通過減少TNF-α和IL-1β的表達,抑制NF-κB表達及其炎癥信號通路,穩定線粒體膜電位,增強Bcl-2 表達的同時抑制Bax,繼而調節Cyt-C 與Caspase-3 的表達[37]。YUAN 和SONG 等[46-47]研究發現,鉤藤堿和異鉤藤堿可呈濃度依賴地減弱促炎癥因子的釋放,并特異性調節ERK/MAPK、p38MAPK/MAPK、JNK/MAPK 信號通路。PARK 等[48]研究發現,華鉤藤提取物可以顯著提高光血栓皮層損傷(PCI)小鼠腦內Akt 和eNOS 磷酸化,通過調節Akt/eNOS信號通路阻止腦缺血損傷。
李霞等[49]研究鉤藤水煎劑對大鼠高脂飼料肥胖性的影響,結果發現鉤藤水煎劑可明顯抑制高脂飼料肥胖大鼠的體質量增加,降低血清丙二醛、胰島素水平并增加總抗氧化力水平,其作用機制可能是通過中樞性食欲抑制作用而實現的。羅蓉等[50]觀察鉤藤水煎劑對高脂性肥胖大鼠體質量、進食量、攝入熱量、血糖、胰島素、抗氧化能力的影響。結果發現,鉤藤水煎劑可明顯抑制高脂性肥胖大鼠的體質量、進食量,降低高脂性肥胖大鼠自由基和血清胰島素水平。
吳二兵等[51]建立小鼠頸總動脈不完全結扎及大鼠四動脈結扎模型觀察鉤藤堿抗腦缺血損傷的效應,測定鉤藤堿對腦缺血大鼠腦中超氧化物歧化酶、乳酸脫氫酶活性及丙二醛、一氧化氮含量的影響,并在光鏡下觀察腦缺血/再灌后海馬CA1 區的影響。結果10、15 mg/kg鉤藤堿均能明顯提高頸總動脈不完全結扎小鼠2 h 生存率,明顯改善大鼠全腦缺血/再灌后海馬CA1 區病變,并能提高全腦缺血/再灌后腦組織SOD、LDH 活性而降低MDA、NO 含量,其作用機制可能與抑制NO 合成,提高SOD活性,抑制脂質過氧化有關。
鉤藤不僅可顯著抑制AngⅡ誘導的高血壓小鼠的血壓升高并改善由高血壓引起的心肌纖維化,還可顯著抑制AngⅡ誘導的CFs 的活化和增殖,降低膠原的生成和沉積,其作用機制可能與抑制RhoA/ROCK1 信號通路的異常激活有關[32]。邊夢霓等[52]應用網絡藥理學與分子對接的方法闡明異鉤藤堿抗肺纖維化的作用機制。結果靶點預測得到100 個異鉤藤堿和肺纖維化共同作用靶點,GO 功能分析表明調節炎癥反應、正向調節成纖維細胞增殖等多種生物過程參與肺損傷后的纖維化進程;得到了MAPK1、MAPK3、EGFR、VEGFA、PI3KCA、PI3KCD、AKT1及TNF等8個異鉤藤堿治療肺纖維化的預測靶點和以PI3K/Akt 信號通路為主的潛在作用途徑;分子對接結果表明,異鉤藤堿可以與選定的8 個靶點進行結合。可見,異鉤藤堿可以通過調節肺纖維化的某些生物過程,介導以PI3K/Akt 信號通路為主的途徑發揮肺損傷后的保護作用。陳曉等[53]基于細胞外調節蛋白激酶1/2(ERK1/2)、p27Kip1 信號通路探究異鉤藤堿對博萊霉素誘導的小鼠肺纖維化的作用及機制。結果顯示,不同劑量異鉤藤堿均能明顯減輕肺組織結構的損傷、降低炎癥細胞的浸潤和膠原的沉積;此外,異鉤藤堿不同程度地降低肺組織TGF-β1、collagen Ⅰ和α-SMA mRNA 和蛋白的表達;抑制了肺組織ERK1/2 的磷酸化、上調p27Kip1、下調CDK2 和Cyclin E1 的蛋白表達。不同劑量異鉤藤堿能夠明顯抑制TGF-β1 誘導的肺成纖維細胞增殖、顯著降低細胞遷移能力;明顯降低TGF-β1 誘導的collagen Ⅰ和α-SMA mRNA 和蛋白的表達,同時降低ERK1/2 的磷酸化水平、上調p27Kip1 和下調CDK2 和Cyclin E1 的蛋白表達。可見,異鉤藤堿可能通過抑制ERK1/2信號通路、上調p27Kip1 的表達抑制肺成纖維細胞向肌成纖維細胞的轉化,從而減輕了博來霉素誘導的肺纖維化。
張國欣等[33]觀察鉤藤堿對自發性高血壓大鼠腸道菌群的影響。結果大鼠腸道中Firmicutes 豐度降低,Bacteroidetes 豐度增加,Oscillospira、Ruminococcus 豐度明顯減少,Prevotella 豐度顯著升高,可見鉤藤能一定程度上改善腸道菌群紊亂,優化腸道菌群組成。
張學等[54]研究異鉤藤堿對抑郁小鼠海馬神經細胞凋亡和氧化應激的影響及其作用機制。結果發現,異鉤藤堿可通過抑制神經細胞凋亡和氧化應激改善抑郁小鼠的抑郁行為,其作用機制可能與抑制JNK 信號通路活化有關。王陳等[55]考察鉤藤源活性化合物297 和315 對慢性不可預知溫和應激(CUMS)小鼠的影響。結果發現化合物297可顯著改善CUMS小鼠的焦慮和抑郁樣行為,同時可改善CUMS 小鼠的空間學習記憶功能,提示化合物297 可能具有抗應激作用。劉松林[56]研究鉤藤總生物堿的抗抑郁作用及可能的作用機制。結果發現,鉤藤總生物堿具有明顯的抗抑郁作用,其機制可能與調節下丘腦-垂體-腎上腺(HPA)軸功能,減少血清中TNF-α 和NO 含量以及增加腦內單胺類神經遞質含量有關。
李亞威等[57]探討毛鉤藤堿對人宮頸癌Ca Ski細胞增殖、凋亡、轉移、侵襲的影響及機制。結果發現毛鉤藤堿可以抑制人宮頸癌Ca Ski 細胞的增殖、轉移及侵襲,并能誘導凋亡,作用機制與調控Src/STAT3 及HIF-1α/上皮間充質轉化(EMT)信號通路有關。
綜上所述,鉤藤具有多種化學成分,這些化學成分又具有多樣的藥理作用,可以作用在RhoA/ROCK1、ERK/MAPK、p38MAPK/MAPK、JNK/MAPK、Akt/eNOS、PI3K/Akt、ERK1/2、p27Kip1、PI3K/Akt/GSK-3β、Src/STAT3和HIF-1α/EMT信號通路。
目前關于鉤藤藥理機制的研究主要集中在動物實驗,缺乏足夠的臨床驗證,特別是真實世界的研究,且鉤藤有效成分具體作用機制和不同劑型對其有效成分的影響有待深入研究,同時其藥理機制中涉及的信號通路和調控分子較多且復雜,關鍵的調控靶點亦不明確。因此,下一步應當加大對鉤藤細胞層面的機制研究,基于基因片段等技術手段闡明鉤藤的作用機制;并基于真實世界對鉤藤的臨床應用進行研究。