1 血清药理学方法学研究
在中药药理学研究中,有相当一部分药理活性实验和作用机理是在体外进行的,而利用中药粗提物直接进行体外实验,其结果的真实性和可靠性都受到很大影响。中药血清药理学研究方法是指给动物经口用药后一定的时间采血,取含药血清进行体外实验的一种研究方法,该方法由日本学者田代真一提出,95年前后国内即陆续开展。国家自然科学基金委员会曾于1996年资助重点项目:中药复方体外实验的方法学研究,在含药血清药理作用强度与体内给药的量效关系研究、给药方案研究、反应体系中含药物血清加入量的确定、采血时间的确定及时效关系研究、含药血清低温保存和血清灭活对效应的影响等方面做了大量卓有成效的工作。在以含头风饮(川芎、天麻为主)药物血清抗血小板释放5-HT和阻滞内皮细胞钙通 道作用为指标的实验中证实:在一定范围内,动物给药量与吸收入血的药物量及含药血清的体外药理效应呈正相关〔1〕;含药血清的药物浓度除与给药剂量有关外,还与给药方案 (如一日内给药次数及给药天数等)直接相关〔2〕;体外实验体系中含药血清加入量 的多少对药理效应产生明显的影响,因而对最佳反应体系的探索具有重要意义〔3〕 ;在采用血清药理学方法进行实验前,进行时效关系研究,找出给药后最佳采血时间是十分 必要的〔4〕;含药血清低温保存和血清灭活可能对药理效应产生明显影响,应以使 用新鲜血清或保存时间较短的血清
为宜〔 5〕。鉴于目前多数中药或复方有效成分尚不明确,成为制约中药现代研究的瓶颈,近年 进行了中药血清药化学与血清药理学协同研究的尝试,以揭示产生药效的物质基础。提出在 建立血清化学成分指纹图谱并测定相应含药血清药理效应强度后,进行药物效应成分分析, 如果含药血清的药理效应强度与其血清指纹图谱中某成分指纹峰大小相一致,则说明该成分 与所观察药理作用密切相关〔6〕。中药血清药理学针对中药及其复方复杂多样的化 学成分的特点,结合化学、微生物学、分子生物学等多学科的先进技术手段,将有可能成为 中药药理学研究的一种新的方法体系。
2 单味药药理研究
常用单味中药药理研究是中药药理研究的重要内容。近年仍以对整体动物 药理效应观察及对器官、组织、细胞的影响等为主,现代生物技术如分子生物学研究方法 也受到广泛关注和应用。研究的药味相对集中,以补益药、活血化瘀药居多,不少常用中药 的新药理作用机理被揭示。
研究发现黄芪对自然衰老大鼠脑皮质、海马、纹状体3个脑区降低的M胆碱受体和M1亚型受体密度有显著的上调作用,并可调节老年大鼠血浆环核苷酸含量〔7〕;衰老大鼠心肌 β受体密度及T3、T4、皮质醇含量均降低,黄芪、人参、枸杞子可 升高之〔8,9〕;对肝硬化大鼠存在的下丘脑血管加压素系统异常有改善作用 〔10〕;可以明显提高肾病综合征大鼠血浆白蛋白水平,改善肾小球滤过率和尿钠排泄 〔11〕;对环磷酰胺所致免疫功能抑制小鼠细胞毒活性有显著增强作用,并可能
通过调控巨噬细胞C1q的分泌功能来增强免疫和抗肿瘤作用〔12,13〕;还发现 黄芪煎剂及含黄芪小鼠血清均对小鼠脾淋巴细胞增殖、混合淋巴细胞培养反应及IL-2的产生有促进作用〔14〕。冬虫夏草水提液能降低正常心肌细胞内Ca2+ 的浓度,减轻缺氧再给氧时细胞内Ca2+超载现象,并明显减轻缺氧再给氧时细胞 内脂质过氧化〔15,16〕。红参在预防高血压性视网膜动 脉硬化起重要作用,能使内皮细胞膜的光整性、细胞器的结构及内皮细胞分泌各种血管舒缩 物质保持正常,抑制平滑肌细胞的异常增生,还有扩张血管、减少外周阻力及调节血压的作 用〔17〕。生地黄可明显抑制皮质酮致“阴虚”模型小鼠巨噬细胞Ia抗原 的高水平表达,降低其提呈抗原能力,从而表现出一定的免疫抑制作用〔18〕。丹参注射液可明显降低缺血再灌注引起的大鼠脑水肿,减少脑皮层及海马组织丙二醛含量,提高过氧化氢酶、超氧化物歧化酶活性和还原型谷胱甘肽、三磷酸腺苷的含量〔19〕。
3 有效部位、有效单体药理研究
随着中药化学成分提取、分离技术的进步,中药药理学与中药化学学科结合更为密切, 中药 有效部位、有效单体的药理研究日益增多。近年研究涉及的有效部位和有效单体有数十种, 研究较多、较深入的有人参皂甙、雷公藤多甙、三七皂甙、淫羊藿总黄酮、川芎嗪、天花粉 蛋白、牛膝多糖、地黄多糖等。有效部位、有效单体药理作用的深入研究,有助于揭示中药 治疗疾病的机理。研究发现,人参皂甙对辐射引起的细胞膜损伤有防护作用〔20〕 ;人参二醇皂甙对心肌缺血再灌注犬心脏功能具有保护作用〔21〕;人参根总皂甙 具有明显抗DNA损伤及抗突变效应〔22〕;人参皂甙Rb1对应激性性行为低下有保护 作用,其机制可能与抑制应激动物血浆皮质酮升高和提高睾酮水平有关〔23〕。雷 公藤多甙具有抗炎和免疫抑制作用,能显著降低人工晶体表面、虹膜和睫状体的炎症反应 〔24,25〕;对哮喘豚鼠肺组织的磷脂酶A2有明显抑制作用 〔26〕。三七总皂甙显著提高心肌细胞内肌浆网膜钙泵活性,减少心肌细胞Ca2 +〔27〕,对犬心肌缺血再灌注损伤有保护作用〔28〕。天花粉蛋白能 明显抑制小鼠黑色素瘤细胞S期DNA合成,通过抑制瘤细胞分裂增殖以及诱导瘤细胞凋亡而 抗肿瘤〔29〕。
4 复方药理研究
复方是中医用药的主要形式,以中医药理论为指导,运用现代科学手段,对古方和现代经验方进行多指标的系统药理研究,可以在更深的层次揭示方剂的治疗原理,有效地指导临床用药和中药新产品研创。近年来,中药复方在药效学、药代动力学和分子药理研究等方面取得了较好的进展。
近年古方的药理研究有数十首,其中桂枝汤、六味地黄汤、四君子汤、四物汤、大承气汤、 补中益气汤、当归补血汤等研究较多。在古方研究中较多地探讨了方剂的作用机制,给方剂 的传统功效描述赋予现代药理学内容。如桂枝汤可能通过影响兴奋胃肠运动的胃泌素、胃动素、P物质以及抑制胃肠运动的生长抑素、 血管活性肠肽等在下丘脑和胃肠道中的含量来调节胃肠运动〔30~33〕;桂枝汤 对与呼吸道感染有关的10株病毒致细胞病变均有不同程度的抑制作用,其含 药血清能抑制单纯疱疹病毒等4株病毒对Hep-2细胞的增殖〔34〕。当归补血汤 含药血清随给药剂量增加可使造血祖细胞集落数明显增多〔35〕。将六味地黄汤 方视为一个整体,以活性评价为导向,从六味地黄汤中定向追踪分离 ,获得了具有调节免疫功能的活性部位,该部位对TH及TC的功能有调节 作用〔36〕。这些研究都在一定程度上说明了方剂的作用原理。经验方的药理研究 开展得更为广泛,其研究内容多结合新药研究的有关要求,着重于药效及安全性评价,不少 方剂已经或即将开发为新药。
配伍是中医用药的特点和优势所在,用药理研究方法观察方剂配伍与药理效应变化之间的关系,探讨方剂的配伍规律,仍然是复方药理研究的重要内容。近年虽然还是以方剂药味加减 、正交设计等方法为主,但在应用中也有明显提高,采用一些新方法来更好地分析方剂的配伍问题〔37〕。关于复方配伍规律的基础研究99年纳入国家自然科学基金重点研究 项目,强调运用高新技术手段探讨方剂的物质基础,综合分析配伍-化学成分变化-药理效 应三者之间的联系,阐明配伍内涵,成为新的探索方向。生脉散复方化学动态变化与药效关 系研究表明,各药配伍后药效的变化可能与产生新物质有关〔38〕。以方剂的物质 基础研究为核心,注重方剂配伍理论与现代药理交互作用理论结合,物质基础分析与药理效 应观察相结合,从组成方剂的单味药、方剂的化学部分以及化学成分三个层次探讨方剂的配 伍与物质基础的变化的关系,在整体动物、器官组织、细胞亚细胞及分子生物学四个水平上 探讨方剂的配伍、物质基础的变化与药理效应间的联系,已成为复方配伍研究的基本思路 〔39〕。
5 药代动力学研究
药代动力学研究机体对药物的处理规律,对于深入了解药物的作用机理,指导临床合理用药 ,制定适宜的用药方案等均有重要意义。中药药代动力学尤其是方剂的药代动力学研究尚 无很好的方法和手段,目前主要采用体内药物浓度法、药物累积法(动物急性死亡率法)、药理效应法、微生物指标法等,但因受到诸多因素的制约,尚待进一步完善。近年进行了黄 芩 甙、葛根素、苦参碱、芸香甙、绿原酸、钩藤碱、马钱子碱、千金藤素等成分在动物体内的 药代动力学研究,但单一有效成分的药代参数显然还难以反映含有该成分的单味中药或复方 的药代动力学过程。1991年黄熙等提出复方效应成分动力学假说,将中药复方看作是一个整 体的药物,研究方剂效应成分在体内的命运。认为所谓“复方效应成分”可以是母方中的原 形单体,也可以是母方中不含有的新成分,既可能是一个,也可能是多个化学成分(组成); “效应”既可以是活性效应,也可以是毒性效应〔40〕。有人提出综合运用中药有 效成分药动学-药效学同步分析统一模型、血清药理学方法及高效毛细管电泳、二维及三维 高效液相色谱法、液质联用或质质联用技术等,进行中药及复方的药代动力学研究〔4 1〕。
外泌体于1983年首次被发现,是由于细胞膜内吞形成内体,内体限制膜发生多处凹陷,向内出芽形成微囊泡,从而形成的具有动态亚细胞结构的多囊泡体。大多数类型的细胞均可分泌外泌体。构成外泌体的主要成分为蛋白质、核酸和脂质。外泌体有多种分泌途径,对细胞间通信、疾病的传播及组织修复具有重要的调节作用。外泌体与受体细胞的结合方式多种多样,外泌体可以将膜蛋白或其内容物转移至受体细胞,也可以直接与受体细胞膜融合;此外,外泌体上的跨膜蛋白还可以直接作用于受体细胞膜表面的信号分子。外泌体广泛存在于生物体的免疫应答反应中,外泌体可以通过介导促炎症反应来促进免疫反应,肿瘤细胞分泌的外泌体还可以抑制免疫反应。肿瘤细胞分泌的外泌体可以促进癌症的侵袭和转移,加快癌症部位的血管生成,有助于肿瘤微环境中的上皮间充质转化,并且增强肿瘤的耐药性。外泌体通过与受体细胞特异性结合的方式,传递各种生物学信息,发挥重要的生物学作用。
中药龙葵是茄科,茄属植物龙葵的干燥地上部分,又名苦菜、苦葵,分布较广,常见于农田、荒地、村庄等地;其性寒,味苦、微甘,有小毒,归心、肾经,龙葵主治痈疽肿毒、跌打损伤,消肿散血、利尿功能,临床用于治疗疔疮痈肿、小便不利和肿瘤等病症。龙葵作为一种传统中药,近年来得到了国内外学者的广泛关注,尤其是在抗肿瘤药理活性的基础研究上对其提取物、活性部位和单体成分的研究。那么龙葵到底能否用于杀死癌细胞治疗癌症呢?
龙葵的化学成分
从龙葵全草及其果实中分离得到了多种生物活性成分,主要分为甾体类、有机酸类、木脂素类及其他类其中,甾体类成分是龙葵抗肿瘤作用的主要活性成分,又具体分为甾体皂苷和甾体生物碱2 类。而在龙葵含有的甾体生物碱中,澳洲茄碱与澳洲茄边碱含量较多,分别为0.2%与0.25%,澳洲茄碱与澳洲茄边碱经碱水解后的苷元是澳洲茄胺。龙葵中的甾体生物碱含量以未成熟果实中为最多,可达4.2%,果实成熟后则消失。龙葵中木脂素类成分不多。另,龙葵中还含有香豆素、黄酮、三萜及多糖类成分。除了以上,还有营养物质:龙葵植物中含有维生素、营养矿物质、氨基酸、糖类等人体营养成分。
龙葵的药理作用
龙葵提高肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素2(IL-2)含量均升高,可能是龙葵发挥抗肿瘤作用的机制之一。动物实验证明:龙葵水提取物和多酚提取物可显著减轻肝损伤,此外,龙葵还能够降低AAF/亚硝酸钠诱发的肝癌的死亡率。表明龙葵可能抗肝癌。龙葵糖类成分能够通过自噬作用、免疫调节作用显著的抑制宫颈癌U14 细胞的增长。生物碱人可抑制宫颈癌HeLa细胞的生长,表现具有显著抗宫颈癌活性。龙葵糖蛋白类成分可以抑制结肠癌细胞增殖,进而抑制结肠癌细胞黏附、移动及侵袭,提示其可能具有抑制结肠癌转移的作用。糖蛋白类成分能够通过调节抗凋亡因子诱导结肠癌细胞凋亡,抑制细胞株的增殖,提示龙葵中的糖蛋白类成分可能是其抗结肠癌的药效物质之一。目前,国内对龙葵抗癌机制的研究发现,生物碱在抗癌方面作用明显,而国外主要以富含疏水性的甘氨酸和脯氨酸的龙葵糖蛋白为研究对象,国内外研究均发现龙葵的具有抗肿瘤活性的成分。
综上所述,龙葵可通过多个环节促进细胞凋亡、阻止细胞的恶性增殖等发挥抗肿瘤作用,提示龙葵内含有多种抗肿瘤活性成分,通过不同的作用机制发挥其抗肿瘤作用,然而龙葵的这些药理作用仅仅限于动物和细胞,并未在人体进行临床研究,因此我们目前还不能用龙葵用于癌症治疗。
补骨脂 是一种多用途的药用植物 ,为豆科植物补骨脂的干燥成熟果实,最早记载于《开宝本草》。该植物分布广泛、资源丰富, 广泛分布于中国及其他东南亚国家, 主产河南、四川、陕西等地,产于四川者称“川故子”,产于河南者称“怀故子,又名破故纸、胡韭子、胡故子、婆固脂、补骨鸽、黑故子、吉固子。
补骨脂性温、味辛,具有温肾助阳、固精缩尿、温脾止泻、纳气平喘之功效。临床上常用于阳痿遗精、遗尿尿频、腰膝冷痛、肾虚作喘、五更泄泻,外用治白癜风、斑秃。
补骨脂有雄性激素样作用,可温肾壮阳、固精缩尿,又有雌激素样作用,用于骨质疏松、更年期的调理;于内走肾脾肺经止喘止泻,于外走皮肤用于白癜风,是一味自有水火相生之妙的良药,临床用处颇多,目前除壮阳常用之外,白癜风方剂之中其是必不可少的药味。
补骨脂是命门火衰的要药,经典成方青娥丸之君药。由命门火衰导致的腰膝酸疼、手足逆冷,甚至阳痿泄泻,必用补骨脂。其次补骨脂尤能定喘,是纳气归原之圣药,因肾中虚寒,关元气动上冲的咳喘,用降气之药无效的,方之补骨脂,则温补命门、气自归原,从而回阳定喘。补骨脂也是治泻神药,命门火寒、脾气不固所致五更泻,非用补骨脂温补命门之火止泻不可。
补骨脂化学成分
补骨脂化学成分比较复杂,研究也相对较多,自1933年从其中得到补骨脂素开始,至目前为止,国内外共从中分离出相关化合物100多个,主要包括香豆素类、单萜酚类、黄酮类以及苯并呋喃类和其他类化合物。中国药典中指定的补骨脂主成分为两种香豆素类成分,即补骨脂素和异补骨脂素。其中香豆素类、黄酮类及单萜酚类化合物是其主要活性成分。
香豆素类化合物:包含呋喃香豆素类:主要有补骨脂素、异补骨脂素、8-甲氧基补骨脂素等;拟雌内酯类:这类成分的母核为拟雌内酯,因具有雌激素样作用而得名,包括补骨脂定、异补骨脂定、双羟异补骨脂定等等。
黄酮类化合物:补骨脂中含有多种黄酮类化合物,主要有黄酮醇类,如黄芪苷等;二氢黄酮类,如补骨脂甲素、补骨脂二氢黄酮甲醚、异补骨脂二氢黄酮等;异黄酮类,如补骨脂异黄酮、新补骨脂异黄酮、补骨脂异黄酮醛、新补骨脂异黄酮、补骨脂异黄酮醛甲基醚、补骨脂醇、补骨脂异黄酮苷及大豆苷等;查耳酮类,如补骨脂查耳酮、新补骨脂查耳酮、补骨脂乙素、异补骨脂查耳酮、异新补骨脂查耳酮。
单萜酚类:单萜酚类化合物是补骨脂挥发油的主要组成成分,补骨脂酚是发现最早的单萜酚类化合物,后来又陆续发现2,3-环氧补骨脂酚、1,3-羟基补骨脂酚和1,2-羟基补骨脂酚等。
其它类成分:包含了苯并呋喃类、脂肪类等数十种化合物,如尿嘧啶、豆甾醇、对羟基苯甲醇、亚油酸、亚麻酸、甘油二酯、甘油单酯、棉子糖、β-骨甾醇葡萄糖苷等。随着对补骨脂研究的不断深入,其新的化学成分还在不断地发现之中。
补骨脂在中医临床中,用于肿瘤的治疗其实并不多见,但这并不妨碍有些医者将其作为不传之秘而珍藏,这从现代药理学的研究活跃上其实可见一斑。 近些年 来 , 大量学者对其抗肿瘤作用进行了深入研究 ,发 现 补骨脂抗肿瘤的作用广泛且具有多靶点的特点,其机理涉及到肿瘤生长繁殖的多个过程,无论是单独使用还是联合用药,都表现出很好的抗肿瘤活性。 补骨脂对 胃癌、 肺癌 、 肝癌 、 乳腺癌 、 前列腺癌 、食管癌、白血病、皮肤癌、 骨癌和脑胶质瘤等多种恶性肿瘤细胞有较好的抑制作 用, 凸显出其良好的抗肿瘤应用前景。
现代医学研究表明 , 补骨脂中含多种抗肿瘤活性成分,主要为香豆素类化合物 、 黄酮类化合物及单萜酚类化合物等。其中补骨脂素、补骨脂定、补骨脂二氢黄酮、补骨脂查尔酮和补骨脂酚等研究较多。
补骨脂素 是补骨脂中发现较早 、 研究时间较长的化合物之一 。其 药理活性广泛 , 受到关注较多,抗肿瘤作用明确 , 部分作用机制得到揭示。其能显著抑制乳腺癌、肝癌、骨髓瘤、 淋巴癌、前列腺癌、肝癌、腹水瘤细胞 的增殖生长 ,具 强有力的促凋亡作用。对多种白血病细胞、 早幼粒细胞白血病 产生杀伤作用, 且补骨脂素对造血细胞影响较小,可较少损伤正常造血干细胞而较彻底地清除白血病细胞。同时 有研究发现 , 补骨脂素可逆转 P-糖蛋 白介导的乳腺癌细胞多重耐药现象,以增强其他抗癌药物的疗效 。 另外 , 补骨脂素为光敏化合物 ,其与紫外线照射联合应用在 治疗某些特定恶性肿瘤如白血病等方面有着良好的前景 。
异补骨脂素能抑制胃癌细胞的增殖。
补骨脂定 抗肿瘤作用的机制研究相对深入 ,对补 骨脂中其他活性化合物的研究也有一定参考意义 ;补 骨脂定抗肿瘤的应用前景比较广阔 , 其对乳腺癌 、 肺癌 、 前列腺癌 、 肝癌 、食管 癌 、 胃癌、 结肠癌 和宫颈癌等恶性肿瘤的作用均多有报道 。
补骨脂酚是 多靶点肿瘤抑制剂 , 抗肿瘤作用明确 , 相应机制研究也有一定进展 。其对乳腺癌细胞有较强细胞毒性并能抑制其增殖并诱导细胞死亡,抑制胃癌细胞低氧诱导因子的激活,亦可 使肺癌、胃癌细胞的凋亡 ,尤其对 皮肤癌具有较高的抗癌活性 。
补骨脂 黄酮类化合物抗肿瘤作用机制的研究相对较少 ,但其中许多化合物抗肿瘤活性明 确,如补骨脂异黄酮、 补骨脂二氢黄酮、 异补骨脂二氢黄酮 、补骨脂宁等对肝癌、 乳腺癌细胞具有抗增殖作用,可 诱导脑胶质瘤细胞 凋亡, 增强前列腺癌细胞敏感性,产生细胞毒性 。
补骨脂乙素可促进肝癌细胞凋亡,可抑制舌鳞状细胞癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力。
补骨脂在肿瘤治疗方面的研究进展及其的机制
抑制肿瘤细胞的增殖,干扰肿瘤细胞的周期。补骨脂可作用于肿瘤的细胞周期从而抑制或延缓肿瘤细胞的增殖。 如 补骨脂素和异补骨脂素是一对同分异构体化合物,可使乳腺癌细胞MCF-7的S期细胞的比例均减少,G1期和G2期细胞的比例增加。二者对肝癌细胞HepG2有明显的阻滞作用。 补骨脂定、补骨脂宁、异补骨脂二氢黄酮、补骨脂二氢黄酮甲醚对乳腺癌MDA-MB-231细胞和肝癌epG2细胞均具有抗增殖作用,双补骨脂酚B对肝癌HepG2细胞有一定的抗增殖作用。
诱导肿瘤细胞的凋亡。补骨脂素 和异补骨脂素 可 阻滞细胞周期的运转,诱导胃癌细胞凋亡, 作用机制是其引起了肿瘤细胞骨架蛋白F-actin的集聚;异补骨脂素可诱导白血病HL-60细胞的早期凋亡,研究表明,异补骨脂素可以导致促凋亡蛋白Bax上调和抗凋亡蛋白Bcl-2下调,从而影响mRNA和蛋白水平的表达;补骨脂乙素亦可诱导肝癌HepG2细胞的凋亡。 异补骨脂查耳酮可通过线粒体途径诱导神经母细胞瘤中凋亡细胞的死亡,且对正常细胞没有影响。
抑制肿瘤细胞的迁移和侵袭。肿瘤的转移与侵袭是肿瘤最致命的特征,占到了肿瘤相关死亡率的90%以上,而迁移又是肿瘤细胞转移过程中的重要一环。据报道,胞质蛋白(如MMP-2、MMP-9)可被异常活化的Akt信号通路激活,从而促进肿瘤细胞的迁移和侵袭。研究发现,补骨脂乙素能下调MMP-2、MMP-9蛋白及其上游磷酸化Akt的蛋白表达从而抑制了舌癌细胞Tca8113的迁移和侵袭能力。有实验证实补骨脂对于胃癌SGC7901细胞的侵袭和转移抑制可以达到60%以上。
降低肿瘤细胞的粘附能力。肿瘤细胞的粘附特性在维持细胞的外形、调节细胞的分裂等功能中起着非常重要的作用,而粘附又是肿瘤细胞侵袭的开始步骤.补骨脂作用于胃癌C7901细胞明显的肿瘤粘附抑制作用。
细胞毒性。研究发现,补骨脂对喉癌Hep-2细胞株有较强的毒性,对肺癌A549有细胞毒性。补骨脂定对结肠癌HT-29及乳腺癌MCF-7细胞株呈明显的细胞毒性。
提高自然杀伤细胞的活性。补骨脂可激发体内自然杀伤细胞的活性,抑制肿瘤细胞的生长。
如今,补骨脂作为温肾补阳的传统中药,有关研究也是越来越多,其生物活性的利用也倍受关注。研究表明,补骨脂有着多种药理活性,并显示出巨大及广泛的药用价值。近年来补骨脂经常用于骨质增生、骨质疏松、高血脂、放化疗后白细胞降低、无症状性蛋白尿、出血、痛经、小儿脱肛、复发性口疮、年期综合征及白癜风等的治疗。
其除了抗癌作用外还被证实有如下药理作用:保肝、抗氧化、抗菌、止喘、增强免疫功能、止泻、雄性和雌性性激素、抗抑郁、治疗银屑病、白癜风、骨质疏松、血管性痴呆等作用,其所含不同化学成分还具有清除胆汁、肝药酶诱导、抗良性前列腺增生、促进造血细胞粒系祖细胞生长、降糖、降血脂作用、增加冠状动脉流量作用、扩冠作用。
补骨脂具有的新型生物活性已倍受关注并被开发利用,显示出广泛的药用价值,开发利用前景良好,应当进行更深入的研究,可望从补骨脂成分中开发出新一代产品。此外,补骨脂不仅具有药用价值,还可用于商业领域,其果实含所含化学成分,芳香怡人,提取物有望在香料方面,以及化妆品行业得以不断的加以利用。
人参是最广为老百姓认知的中药,是中医最重要的、最常用的传统中药材之一,是多种典籍和教科书中占用页数最多的中药材之一,作为“上品”的补益药,其使用已有两千多年的 历史 ,现在就连人参叶也已经被《中国药典》收录作为单独的药用品种使用。
人参为五加科植物人参的干燥根或根茎 。素有人衔、黄参、玉精、血参、地精、棒锤等多种别名。由于人类的大量使用,野生人参早就不能满足需求,现在临床使用的都是人工栽培品,是为“园参”。多于秋季采挖,洗净;园参经晒干或烘干,称“生晒参”;经水烫,浸糖后干燥,称“糖参”;蒸熟后晒干或烘干,称“红参“。
中医理论认为,人参味甘、微苦,性平;归脾、肺、心经;功能大补元气,复脉固脱,补脾益肺,生津,安神。用于体虚欲脱,肢冷脉微,脾虚食少,肺虚喘咳,津伤口渴,内热消渴,久病虚羸,惊悸失眠,阳痿宫冷;心力衰竭,心源性休克。《本经》言其:"主补五脏,安精神,止惊悸,除邪气,明目,开心益智。";《名医别录》说其:"疗肠胃中冷,心腹鼓痛,胸肋逆满,霍乱吐逆,调中,止消渴,通血脉,破坚积,令人不忘。";《药性论》说:"主五脏气不足,五劳七伤,虚损瘦弱,吐逆不下食,止霍乱烦闷呕哕,补五脏六腑,保中守神。";《本草纲目》言:"治男妇一切虚证,发热自汗,眩晕头痛,反胃吐食,痎疟,滑泻久痢,小便频数,淋沥,劳倦内伤,中风,中暑,痿痹,吐血,嗽血,下血,血淋,血崩,胎前产后诸病。"
鉴于人参在中医药中的地位超然,因此现代的研究也是颇多,不论是其化学成分还是药理作用以及临床应用,都是现代中药材研究最多、最深入的品种之一。
现代药理认为人参有以下功效:
人参对中枢神经系统具有兴奋作用,而大量时反而有抑制作用。能加强动物高级神经活动的兴奋和抑制过程。并能增强机体对一切非特异性刺激的适应能力,能减少疲劳感。
人参对心肌及血管有直接作用,一般在小剂量时兴奋,大剂量时抑制。
人参可以加强机体对有害因素的抵抗力。
人参对因肾上腺素引起的高血糖动物有降低血糖的作用;对糖尿病患者除能自觉改善症状外,还有轻微的降血糖作用,并与胰岛素有协同作用。
人参能促进动物的性腺功能。
人参可使血浆白蛋白与球蛋白的比值上升。
人参能刺激造血器官,有改善贫血的作用。
人参在现代临床应用中主要用于急救,治疗心血管、胃和肝脏疾病,治疗糖尿病,精神疾病和神经衰弱,阳痿等。
而目前人参在临床中还有一个功效被广泛的应用,这就是抗癌作用。从典籍中看,人参没有治疗癌症相关的功能,中医治疗癌症是基于辨证论治的基础。癌症病人基本都有虚弱的证候,因此人参是抗癌方剂中经常出现的药味,但随着现代化学和药理学的研究进步,不断证实人参自身的一些活性成分具有良好的抗癌作用,因此其在这方面的应用越来越广泛, 甚至目前已经有单体人参皂苷Rg3开发成为中药1类新药用于多种癌症的辅助治疗,将来有望出现更多的人参活性成分为临床治疗各种肿瘤提供安全有效的药物。
就现有文献看,人参化学成分以及发挥药理作用的有效成分及其作用机制研究已经取得了很大的突破。
人参含有的主要化学成分为:
皂苷类:人参皂苷的皂苷元有3种,与糖类组成3种皂苷:齐墩果酸类皂苷,人参二醇类皂苷和人参三醇类皂苷,迄今为止已从人参中分得60余种皂苷类化合物。
挥发油类:人参挥发油成分主要有3类:第一类为倍半萜类,第二为长链饱和酸类,第三为少量芳香烃类;到目前为止,从人参中获得挥发油类成分40多种。
氨基酸和肽类:人参含有多种氨基酸,苏氨酸、天门冬氨酸,、谷氨酸、丝氨酸、脯氨酸等,同时,人参中亦含有多种多肽物质。
糖类:人参含有的单糖类包括葡萄糖、果糖、阿拉伯糖和木糖等;低聚糖类有二糖,即蔗糖、麦芽糖等;三糖类有人参三糖A、B、C、D等;人参多糖类则主要为淀粉和果胶。目前已经从人参中分离、纯化出几十种多糖。
其他成分:维生素类包括B1、B2、C等多种维生素;微量元素已检出数十种,其中有人体必需的有铁、铜、锌、锰、钴、硒、镍等,也有常量元素钾、钠、钙、镁等。
最新的研究进展表明,这些活性成分尤其是皂苷类成分具有广泛的药理作用,如抗肿瘤、抗氧化、 抗炎、抗过敏、抗疲劳、抗应激、抗辐射、抗衰老、 抗骨质疏松、免疫调节、调血脂、降血糖、保肝、 保护中枢神经及心脑血管系统等。其中,抗肿瘤作用的机制及其药效物质基础的研究是目前一大热点,人参也已成为肿瘤治疗及辅助治疗的热点药物。
现有研究结果表明人参具有显著的抗肿瘤作用,其药效物质基础为人参皂苷、人参多糖和人参炔醇,这些有效成分对多种类型肿瘤的发生、发展及侵袭转移均有抑制作用,并都具有一定的构效关系及作用特点。
人参皂苷:Rb1、Rb2、Rb3、Rc、Rd、Rg3、Rg5、Rh2、Rs11、Rk1、F2、CK、Re、Re7、 Rg1, Rg18、Rh1、Rh4、Rp1、Rf等,对肝、肺、胃、肾、结肠、乳腺、胰 腺、前列腺、膀胱、宫颈、子宫 内膜、卵巢、食管、胆囊、鼻咽、腹水癌,黑色素、胶质、乳头、骨髓、骨肉、纤维肉瘤,白血病、鳞癌均有作用。
人参多糖 GFP1 、PGP2a 、PGPW1 、 2-HG 、3-HG 、4-HG , WGPA-3-RG、4-RG等,对肺、胃、肝、结肠、乳腺、膀胱、 鼻咽癌,淋巴瘤、黑色素瘤、 白血病有作用。
人参炔醇 PND、PNT、PNN 对肺、肝、胰腺、乳腺癌、淋巴瘤、 胶质瘤、白血病等有作用。
人参活性成分抗癌的特点:
抗肿瘤作用广泛,可抗多种肿瘤;抗肿瘤有效成分复杂多样;发挥抗肿瘤作用途径多样;与现有抗肿瘤药联用具有协同作用;
人参的有效成分非常复杂,其主要成分人参皂苷及其代谢产物可以对抗大部分常见肿瘤。目前已经从人参中提取分离出至少60种以上的单体人参皂苷,而研究结果显示接近一半的单体皂苷具有明确抗肿瘤作用,其他单体人参皂苷虽然没有数据表明具有抗肿瘤活性,但可能也具有潜在的抗肿瘤活性,这需要进一步扩展研究才能确定。
目前研究已证明,人参能诱导肿瘤细胞周期阻滞、凋亡及分化,抑制肿瘤细胞增殖及侵袭与转移,人参皂苷和人参多糖特别是人参多糖还能通过增强对肿瘤细胞免疫力发挥抗肿瘤作用,而人参炔醇类成分不具有免疫调节功能,但是PND等可以通过直接细胞毒作用杀死肿瘤细胞。除了这些作用外,人参皂苷等还能够诱导肿瘤细胞程序性坏死、降低肿瘤细胞的多药耐药性、促进肿瘤细胞或肿瘤干细胞自噬,同时又能增强现有化学药物诱导肿瘤细胞死亡的敏感性。总之,目前对人参有效成分尤其是单体人参皂苷抗肿瘤的作用机制研究已经取得了较大进展,其分子机制主要涉及对诸多相关基因、蛋白、蛋白酶、免疫细胞、细胞因子及相关信号通路等的调控与表达。
人参有效成分可以调控很多相关信号通路,主要包括 PI3K/Akt/mTOR、MAPKs、 JAK/STAT 、AMPK、MEK、EGFR、TGF-β等。人参皂苷等成分能够直接或间接地使这些通路大多数被抑制,而少数被激活,从而作用于信号靶点发挥抗肿瘤作用。
人参皂苷等成分也能双向调节某些信号通路,如人参皂苷Rg3 既可通过抑制p38 MAPK 通路激活而抑制 MMP-2 的表达,又可激活 p38 MAPK信号而使AQP1表达下调,其目的都是抑制肿瘤细胞的侵袭和转移。
除了抑制细胞增殖和促进细胞凋亡作用外,人参皂苷可大量增加自噬小泡的生成以及促进自噬蛋白 LC3-I 向 LC3-Ⅱ的转化,进而诱导细胞发生自噬。
人参皂苷还可抑制癌症细胞侵袭和转移,研究发现多种人参皂苷有抑制癌症转移的作用。其作用途径主要是通过下调金属蛋白酶的表达,降低细胞侵袭能力,抑制肿瘤相关血管生成降低。
人参皂苷能抑制肿瘤新生血管形成,人参皂苷能通过抑制细胞中血管内皮生长因子与低氧诱导因子的表达,阻断骨髓间质细胞中 PI3K/Akt 和 ERK1/2通路,从而调节血管内皮生长因子与 HIF-1α 表达,抑制血管生成。
人参皂苷可通过调控肿瘤细胞有丝分裂,使细胞周期阻滞在特定时期,从而抑制肿瘤细胞生长。
人参皂苷和人参多糖已经成为治疗肿瘤的新热点, 近年来, 研究不断深入, 并已逐渐从单一的行为学研究走向行为观察和机制探讨二者并重, 从人参总皂苷的宏观研究走向筛选有效的单体进行研究。虽然目前的研究结果大多是基于体外细胞实验也有少数是通过基因芯片技术手段得出的结论,而体内动物实验数据相对较少。但在大量的实验数据已经证明人参具有确切的抗肿瘤作用,其药效物质基础、分子作用机制也已基本明确。人参皂苷和多糖具有多方面的生物活性和功能, 并且无毒副作用, 大量的试验已经证明, 人参皂苷和人参多糖可以通过不同的途径 对多种肿瘤细胞发挥杀伤作用。 虽然由于人参皂苷和人参多糖抑瘤作用和机制复杂, 不同种类的人参皂苷和多糖,不同的给药量和给药途径,不同的肿瘤细胞系,其机理和疗效有很大的差异。不过, 随着人们对人参的进一步研究, 在分子生物学、药理学、化学等方面将有更大的发展, 可以预见, 人参皂苷和人参多糖将具有广阔的开发应用前景。
这是2020年发表在Science上的一篇综述
其中的一幅图比较频繁的出现在各大会议的PPT中:
外泌体的产生过程涉及质膜内陷和包含腔内囊泡( intraluminal vesicles ,ILVs)的细胞内多囊泡体(intracellular multivesicular bodies,MVBs)的形成。通过MVB与质膜融合和胞吐作用,ILVs最终分泌为外泌体,直径为~40-160nm( 类比大小:一个细胞体积约等于10^6个外泌体):
参与外泌体的起源和生物发生过程的蛋白有:
此外,外泌体生物发生途径与其他与细胞内囊泡运输相关的其他分子途径的交叉混淆了功能研究的解释:
外泌体产生的速率 :计算外泌体产生的速率受到与任何给定细胞类型的从头产生和外部外泌体摄取相关的动态过程的挑战
外泌体具有以下异质性特征:所有这些特征的结合将有可能导致外泌体的更高层次的复杂性和异质性
围绕外泌体功能的问题主要集中在理解其成分的命运,以及它们在细胞培养系统中在受体细胞上诱导的表型和分子改变
外泌体摄取和分泌途径可能会交叉,随着时间的推移,任何由内源性和循环外泌体组成的细胞都会导致外泌体混合群体的净产生。
与外泌体摄取相关的独特机制和途径,以及外泌体对某些细胞类型的公认特异性,增加了外泌体在细胞间通信中的功能的复杂性,例子:
为了追踪生理条件下外泌体的细胞间交换,我们探索了在小鼠体内涉及各种遗传策略的体内实验:
化疗等治疗干预也可能影响肿瘤的外泌体摄取和随后的生物学反应:
蛋白质被分类为外泌体,可以选择性地诱导受体细胞中的特定信号,以调节发育、免疫反应和疾病的过程。
人类的生殖、怀孕和胚胎发育需要精确、微调和动态的细胞间通信。精液、羊水、血液和母乳都含有具有公认功能的外泌体
外泌体在免疫反应中的作用已被广泛证明。最近的工程外泌体实验表明,外泌体在诱导适应性和先天免疫反应方面具有一定的作用,支持了它们在治疗开发中的效用,并在协调免疫反应应对感染因子或癌症方面发挥了潜在作用。
来自抗原提呈细胞(APCs)的外泌体携带p-MHC-II具有抗原肽的主要组织相容性复合体II(p)]和共刺激信号,并直接将肽抗原呈递给特定的T细胞以诱导其激活。
外泌体可能在代谢性疾病的出现和心血管健康中发挥作用。研究发现,它们可以转移代谢物,并通过胰腺b细胞、脂肪组织、骨骼肌和小鼠和人类肝脏之间的外泌体miRNA交换来转移代谢物,从而促进细胞间的通信。
这些发现支持了癌细胞来源的外泌体可以改变非癌细胞的代谢,包括脂肪细胞和胰岛细胞,从而在功能上促进恶病质和副肿瘤综合征的发展
外泌体生物发生和神经元细胞分泌囊泡调节之间的交集为外泌体和神经退行性疾病发病机制之间的假定联系提供了新的见解。外泌体可参与错误折叠蛋白的清除,从而发挥解毒和神经保护功能,或参与错误折叠蛋白的繁殖和聚集,有效促进蛋白质聚集物的“感染性”,促进疾病进展。
与外泌体在其他疾病中的作用相比,癌症外泌体的研究进展迅速,外泌体与癌症的几个显著特征相关。外泌体影响肿瘤形成、生长和转移、副肿瘤综合征(paraneoplastic syndromes)和治疗耐药性。外泌体在癌症进展中的作用可能是动态的,特定于癌症类型、遗传和阶段。
在大多数研究中,癌细胞来源的外泌体的基质细胞受体是癌相关成纤维细胞(CAFs)和免疫细胞,它们在肿瘤微环境中相互动态调节。
在多种癌症类型中,已经报道了来自癌细胞的外泌体在转移部位引起实质信号应答(parenchymal signaling response),有效地重塑远处微环境以增强转移, 例如:
从基质到癌细胞的外泌体交换也可以调节癌症的进展和转移:
外泌体也参与了肿瘤微环境的血管生成和细胞外基质重塑,这是肿瘤生长和转移扩散的关键步骤
癌细胞脱落的外泌体可促进对各种化疗药物和抗体的耐药性
外泌体在向病变细胞传递功能性物质方面的特性有利于它们在基础水平和应用水平上作为治疗载体
外泌体存在于所有生物液体中,并由所有细胞分泌,使它们作为微创液体活检具有吸引力,并有可能通过纵向取样来跟踪疾病进展。
外泌体自身或作为药物有效载荷的载体正在积极探索作为治疗药物。与脂质体相比,注射的外泌体可以有效地进入其他细胞,并在外源性给予小鼠时以最小的免疫清除传递功能性货物。
此外,外泌体的治疗应用是有希望的,因为它们已被证明具有良好的耐受性。