灵芝酸的研究进展

2011-04-09 06:57马友龙张学成祁海艳胡大为
河北医学 2011年10期
关键词:三萜类灵芝化合物

马友龙, 张学成, 祁海艳, 胡大为

(承德医学院附属医院, 河北 承德 067000)

灵芝[Ganodermalucidum(Curtis:Fr)Karst]是一种珍贵的药用真菌,属于担子菌门(Basid iomycoya),灵芝科(Ganodermataceae),灵芝属(Ganoderma P.karst)。其中以灵芝(G.lucidum)(又名红芝、赤芝等)和紫芝(G.japonicum)(即中国灵芝)的药理价值最高,被视为珍贵的中药材[1]。直至20世纪80年代,Kutoba等[2]首次从灵芝中分离得到三萜类灵芝酸A、B以来,有关灵芝酸的分离、纯化及药理活性研究一直是灵芝研究的重要内容,研究表明灵芝酸有强烈的药理活性,有止痛、镇静、抑制组织胺释放、解毒、保肝、毒杀肿瘤细胞等功能,是灵芝的主要有效成分之一。本文仅对其组成、结构、药理活性等作一综述。

1 灵芝酸的组成、结构

Kutoba等[2]在1982年首次从灵芝的子实体中分离得到三萜类灵芝酸A(ganoderic acid A)和灵芝酸B(ganoderic acid B),1988年从灵芝属中分离得到103种三萜类新化合物。灵芝酸的前体物质是由二分子的焦磷酸合欢酶(FPP)尾接尾缩合成前鲨烯酯,经闭环转位成各种三萜类化合物,为高度氧化的羊毛甾烷类衍生物,按分子中碳原子数可分为C24,C27,C30三大类。灵芝酸的结构中,环上的双键大多位于△8(9)位,大部分在C11和C21位有羰基,而且在C3、C7和C15位也大多被羰基或羧基所取代。而在三萜醇、醛和过氧化物的结构中环上大多存在两个不饱和双键,其位置在△7(8)和△9(11)位,C11和C23位也不存在羰基且环上的取代基明显减少。根据所含功能团和不同侧链可分为灵芝酸(Ganodericacid),赤芝酸(Lucidericacid),灵芝醇(Ganoderiol),灵芝内酯(Ganolactone)等其基本骨架。

2 灵芝酸的药理活性

2.1 降低胆固醇:灵芝酸可抑制胃肠道吸收食物中的胆固醇,同时抑制胆固醇合成过程中的限速酶-3-羟-甲戊二酸单酰辅酶A(HMG-CoA)还原酶,并因此而抑制胆固醇合成。

2.2 护肝排毒作用:Hirotani等[3]的药理学实验认为G.capense中的灵芝酸提取物能增强肝功能,加强其解毒作用,促进肝炎小鼠肝的再生,降低甘油三酯的合成;杨依珍等研究证明,灵芝三萜类化合物对小鼠急性肝障碍的排除有促进作用。

研究表明[4],灵芝总三萜GT和其组分GT2均可明显降低模型动物的血清ALT和肝脏TG含量,对动物肝损伤具有不同程度的减轻,表明灵芝三萜类化合物GT和GT2均有明显的保肝作用。章国良和林志彬(1998)报道,肝细胞在体外可经特异性细胞因子及脂多糖(LPS)协同诱导,持续大量地生成NO。灵芝三萜类可能由于抑制了这种诱生型NO的生成而抑制了ALT活力,提示灵芝三萜类成分的肝保护作用可能与其抑制NO生成有关。

2.3 抑制组胺释放:Kohda等[5]报道灵芝酸C和灵芝酸D在体外对Con A诱导的大鼠肥大细胞释放组胺有抑制作用,药物浓度在0.4μg/mL时抑制率分别为30%和15%。

2.4 镇静、止痛:Koyama等[6]经分离提纯得到4个具有镇痛活性的灵芝三萜类化合物:灵芝酸A,B,G和H。能够减少由乙酸引起的小鼠扭体反应,按剂量3-5mg/kg给药可产生较好的镇痛效果。

2.5 抗艾滋病病毒作用:EI-Mekkawy等[7]从灵芝子实体甲醇提取物中分离得到一种高度氧化的三萜类化合物,命名为Canodericacid α,同时得到的12种三萜类化合物中部分具有抗人获得性免疫缺陷综合症病毒(艾滋病病毒)HIV-1型病毒的特性。Min等[8]从灵芝孢子中分离出 Canodericacid β,Canodericacid β 与灵芝酮二醇(Ganodermanondiol)、灵芝酮三醇和赤灵芝酸A均能显著抑制HIV-1型蛋白酶的活性。

2.6 抗肿瘤作用:Gao等[9]从灵芝子实体中分离出十种羊毛甾烷型三菇类化合物,经药理证实,lucialdehydes B,lucialdehydes C,ganodermanonol和 ganodermanondiol对Lewis型肺癌细胞(LLC),T-47D细胞以及恶性毒瘤5180细胞具有细胞毒作用;其中lucialdehydes C 对 LLC,T-47D,S-180 细胞和 Meth-A 肉瘤细胞的杀伤力最强,Wu等[10]从灵芝子实体乙醇提取液分离出六种三菇类化合物,药理学实验表明,lucidenic acid N,lucidenic acid A和灵芝酸(ganoderic acid)E对肝癌细胞Hep G2和Hep G2.2.15及肿瘤细胞P-338具有显著的细胞毒作用。

结合文献,已知灵芝酸抗肿瘤作用机制通过以下途径:①免疫调节作用,现代研究表明[11],机体抗肿瘤机理主要依赖于细胞免疫功能,而担负细胞免疫功能的细胞主要是体内的T细胞和NK细胞。NK细胞是一种不依赖胸腺、抗体和补体就能直接杀伤肿瘤的细胞,其活性的增加可抑制肿瘤生长和转移。NK细胞在机体防御及肿瘤监视中起重要作用。NK细胞对敏感靶细胞的杀伤效应不受靶细胞是否表达MHC的影响。当予以生物反应调节剂全身或局部治疗或在病毒感染期间,实体组织中NK细胞明显增多,在监视体内微环境并干涉肿瘤的发展起到重要作用。灵芝酸发酵液抗肿瘤作用与激活NK细胞有着密切关系。许多因子如IL-2、IFN-γ可激活NK细胞杀伤肿瘤靶细胞,活化的NK细胞可释放许多细胞因子如 IFN-γ、IL-2、TNF-α、GM-CSF,呈正性调节作用,调节巨噬细胞的功能扩大抗瘤谱。另外,NK细胞是获得性细胞免疫的核心调节细胞,肿瘤浸润的NK细胞(TNK)对产生肿瘤特异的CTL至关重要。②抑制拓扑异构酶的活性,陈陵际等[12]最近研究表明,灵芝精粉和孢子粉混合物(MLGLGS)对拓扑异构酶(topoisomerases,TOPO)Ⅰ和Ⅱ有明显的酶活性抑制作用,由于DNA的超螺旋程度影响着机体的活动,而拓扑异构酶的作用正是调控DNA的空间构型,由此DNA拓扑异构酶已成为抗肿瘤药物作用的重要靶点。因此MLGLGS对TOPOⅠ和TOPOⅡ的抑制可能是其抑制肿瘤细胞生长的作用机制之一。③对蛋白金合欢酯转移酶的抑制作用,位于ras癌蛋白羧基末端四肽中的半胱氨酸残基,可在蛋白金合欢酯转移酶(FPT)的催化下实现蛋白翻译后的金合欢酯化修饰,该过程为ras癌蛋白的细胞转化和细胞膜连接的必需步骤。已证实FPT抑制剂能抑制ras依赖的细胞转化。Ras原癌基因家族编码Mr21000蛋白质,野生型和突变型ras需要定位在质粒膜上才能表现出相应的生物学活性,这一过程伴随有金合欢酯残基的附着。许多蛋白质包括很多小分子的GTP结合蛋白的羧基末端表现为戊二烯酯化修饰,但是 ras基因家族成员(ki-ras,Ha-ras和 N-ras),rho B,核纤层蛋白A和B,转运蛋白和其他几种蛋白却表现为金合欢酯化修饰[13]。Lee等分离出灵芝酸A和C,它们是FPT的底物法尼基焦磷酸的竞争性抑制物,因此对FPT有抑制作用。④诱发细胞凋亡,细胞凋亡又称程序性细胞死亡(programmed cell death,PCD),是细胞受到生理或病理信号刺激后通过启动自身内部机制,主要是通过内源性核酸内切酶激活而发生的细胞死亡过程[14]。是一种不同于细胞坏死的,由细胞内的基因编制程序控制的细胞生理性死亡方式。灵芝能提高机体免疫功能,灵芝多糖和灵芝总提取物都能够刺激机体产生干扰素-γ(IFN-γ)和肿瘤坏死因子α,诱导癌细胞凋亡[15]。⑤抑制癌细胞端粒酶,端粒是染色体末端的一段特殊结构,随着细胞的不断分裂,端粒逐渐缩短。端粒长度一旦缩短到一定水平,细胞就会衰老死亡,这是正常的细胞生命周期。癌细胞中含有一种叫做端粒酶的核糖核蛋白,它能保护端粒在细胞分裂过程中不被损耗,使癌细胞具有无限增殖能力。上海大学生命科学院用聚丙酰胺凝胶电泳检测端粒酶活性,结果表明,“中华灵芝宝”对肝癌细胞端粒酶具有明显抑制作用。

[1]赵东旭,杨新林,王邦武,等.灵芝研究的若干进展[J].食用菌学报,1999,6(3):64-69.

[2]Kubota T,Asaka Y,Miura I,et al.Structures of ganoderic acid A and B,two new lanostane type bittertritepenes from Ganoderma lucidum[J].Helv Chim Acta,1982,62:611-619.

[3]Hirotani M,et al.Cycloartane triterpene glycosides from the hair Y root cultures of Astragalus membranaceus[J].Phytochemistry,1994,37(5):1403-1407.

[4]王明宇,刘强,车庆明,等.灵芝三萜类化合物对3种小鼠肝损伤模型的影响[J].药学学报,2002,35(5):326-329.

[5]罗俊,林志斌.灵芝三萜类化合物药理作用研究进展[J].药学学报,2002,37(7):574-578.

[6]Koyama K,Imaizumi T,Akiba M,et al.Antinociceptive components of Ganoderma lucidum[J].Planta Med,1997,63(3):224-227.

[7]EI-Mekkawy S,Meselhy MR,Nakamura N,et al.Anti-HIV-1 and anti-HIV-1-protease substances from Ganoderma lucidum[J].Phytochemistry,1998,49(6):1651-1657.

[8]Min BS,Nakamura N,Miyashiro H,et al.Triterpenes from the spores of Ganoderma lucidum and theirinhibitory activity against HIV-1 protease[J].Chem Pharm Bull(Tokyo),1998,46(10):1607-1612.

[9]Gao JJ,Min BS,Alm EM,Nakamura N,Lee HK,Hatori M.New triterpene aldehydes.Lucialdehydes A-C,from Ganoderma lucidum and their cyto toxicity against murine and human tumor cells[J].Chem Pharm Bull,2002,50(6):837-840.

[10]Wu Ts,Shi LS,Kuo SC.Cytotoxicity of Ganoderma lucidum triterpen Es[J].Nat Prod,2001,64:1121-1122.

[11]梁军,孙朝阳,李予蓉.灵芝912对受照小鼠免疫功能的影响[J].中华放射医学与防护杂志,2003,23(1):46-47.

[12]陈陵际,韩家娴,杨蔚怡,等.灵芝精粉和袍子粉混合物抑制肿瘤细胞生长的实验研究[J].癌症,2002,21(12):1341-1344.

[13]罗俊,林志彬.灵芝三萜类化合物药理作用研究进展[J].药学学报,2002,37(7):574-578.

[14]崔红霞,刘吉成.抗癌中药多糖与细胞凋亡研究[J].齐齐哈尔医学院学报,2004,25(8):913-915.

[15]林志彬.灵芝的现代研究[M].北京:北京医科大学出版社,2001.219-229.

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