李 钊,王雄彪
(上海中医药大学附属普陀医院,上海 200062)
综 述
淫羊藿甙的研究进展
李 钊,王雄彪
(上海中医药大学附属普陀医院,上海 200062)
淫羊藿甙;生物活性;人工制备
淫羊藿甙(icariin,ICA)来源于小檗科植物朝鲜淫羊藿(epimdium koreanum)和心叶淫羊藿(epimdium berberidaceae maxim)的地上部分。淫羊藿是我国传统的补益类中药,具有补肾阳、强筋骨、祛风湿的作用,主治阳痿遗精、虚冷不育、尿频失禁、肾虚喘咳、腰膝酸软、风湿痹痛、半身不遂等病症。淫羊藿甙为淫羊藿黄酮类提取物的主要成分,也是淫羊藿中主要的抗氧化活性成分[1]。其化学结构属黄酮类化合物,具有体内体外多种生物活性[2],有增强人体免疫力,抗肿瘤抗氧化,促进组织蛋白质合成,促进成骨细胞生长和抑制破骨细胞活性等双向调节骨代谢的作用。现将淫羊藿甙的研究进展综述如下。
淫羊藿甙的分子式为C33H42O16,相对分子质量694.65。其易溶于吡啶,可溶于甲醇、乙醇、乙醇乙酯,难溶于醚、苯、丙酮、氯仿等;遇碱黄色加深,Molish反应生成棕色,FeCl3反应显墨绿色,HCl-Mg反应呈粉红色。
2.1抗肿瘤作用 近年来研究表明,淫羊藿甙具有抗肿瘤作用。淫羊藿甙可能通过增加G0/G1期细胞、减少S期细胞来抑制HepG2.2.15细胞的增殖[3]。淫羊藿甙还可以抑制肿瘤分泌免疫抑制因子TGF-β2,逆转TGF-β2的免疫抑制作用,恢复杀伤细胞的杀伤活性,抑制肿瘤细胞对外基质的黏附性及侵袋力以及抑制人白血病HL-60、K562、U-937细胞增殖,诱导HL-60细胞分化、凋亡,抑制其端粒酶活性。顾欣等[4]研究发现淫羊藿甙可以通过下调ld-1 mRNA水平来激活p21基因的表达来逆转人甲状腺癌SW579细胞系的恶性表型。
淫羊藿及其主要有效成分能在不同环节、不同程度地增强机体的抗肿瘤免疫反应,通过增强免疫器官、免疫细胞和免疫因子的活性及肿瘤细胞的抗原性,达到抗肿瘤的目的;同时,该药及其主要成分通过诱导癌细胞分化、凋亡,抑制癌细胞生长、侵袭、转移及免疫抑制因子(TGF-β2)、炎性细胞因子、肿瘤端粒酶等活性,从而逆转肿瘤细胞的生物学行为,与其他药联用有更好的疗效[5],可增强某些药物的抗肿瘤活性[6]。淫羊霍甙可抑制肿瘤转移的2个重要的决定因素:肿瘤细胞黏附与运动,从而发挥有效抗肿瘤转移作用。张京伟[7]证明淫羊藿甙可以抑制胃癌细胞株SGG-7901细胞黏附、移动及侵袭,增加细胞内PKA活性,从而发挥逆转其恶性表型的作用。
2.2调节免疫系统,提高免疫力 现代免疫药理学研究表明,淫羊藿甙对机体免疫系统具有明显的调节作用,可提高试验所致免疫低下小鼠的免疫水平,其机制可能是淫羊藿甙能增加脾脏中脾细胞的绝对数量和相对数量,提高机体免疫细胞的数量,并能激发骨髓有核细胞的增殖,从而发挥免疫调节作用[8]。机体免疫功能的增强除了免疫细胞数量增多外,免疫细胞活性的增强也具有重要意义。刘婧等[9]研究表明淫羊藿甙对小鼠免疫功能的调节不以免疫组织的结构改变为基础而是通过增强免疫细胞的活性来实现。同种异基因皮片移植模型是移植排斥的经典模型之一,也是研究免疫抑制剂对于细胞免疫反应的影响模型。滕菲等[10]研究表明CSA与淫羊藿甙联合应用能抑制移植造成的免疫排斥反应,可能是通过抑制受体小鼠的反应性T细胞的活化增殖来降低细胞免疫反应。另外,研究表明淫羊藿甙可以促进神经干细胞的重建和自我更新,从而增强老龄大鼠的学习和记忆能力[11]。同时,淫羊藿甙可以改善快速老化小鼠的记忆能力[12]。
2.3促进成骨细胞生长和抑制破骨细胞活性等双向调节骨代谢 骨组织在发育、形成和正常生理过程中,不仅存在着细胞的增殖、分化,而且伴随着细胞凋亡,同时细胞凋亡也是肿瘤、畸形、自身免疫性疾病等疾病的重要发病机制。淫羊藿甙可通过多个信号通路参与抗骨质疏松,成骨的调节,抗破骨细胞,促软骨、血管生成和抗炎[13]。缺氧能抑制成骨细胞的增殖,促进成骨细胞凋亡,而淫羊藿甙可促进护骨因子的表达[14],对其具有保护作用,且淫羊藿甙在体外仍具有促进成骨细胞分化能力[15]。另外,淫羊藿甙对运动引起的氧化应激具有保护作用[16]。
淫羊藿甙在治疗假体置换术后疼痛、增加骨密度方面有独特疗效。肖强兵等[17]通过研究表明淫羊藿甙可以降低假体周围炎性细胞因子的含量,从而防治假体松动,缓解术后疼痛。淫羊藿甙促成骨细胞成熟突出表现在2个方面:①淫羊藿甙可以增加碱性磷酸酶的活性和上调成骨细胞核因子受体的表达;②淫羊藿甙可以上调骨形态发生蛋白的表达[18],减少关节炎的临床症状[19]。淫羊藿甙可以有效提高大鼠峰值骨密度和骨质量,防止糖皮质激素诱导骨细胞凋亡[20],有效预防骨质疏松发生[21]。
2.4抗动脉粥样硬化 药理作用机制的微观研究表明,淫羊藿甙可通过抑制诱导内质网应激的凋亡来保护心血管,并可通过促进增殖血管平滑肌细胞凋亡的作用而发挥抗动脉粥样硬化疗效[22]。赵君玫等[23]利用淫羊藿甙诱导培养的兔血管平滑肌细胞凋亡,组织原位杂交观察凋亡基因GRF78在兔斑块组织中的表达水平,表明淫羊藿甙可能是通过上调葡萄糖调节蛋白78基因的表达促进平滑肌细胞凋亡,从而抗动脉粥样硬化。淫羊藿甙还可以通过在中央胆碱能电路增强CREB的磷酸化改善中风后痴呆症[24]。
2.5其他 淫羊藿甙不仅可以促成骨细胞成熟,还可以通过miRNA-21抗细胞凋亡从而促胚胎发育[25],并用于治疗性功能障碍[26],改善糖尿病引起的勃起功能障碍[27]等并发症,并可以增强肿瘤细胞对放疗的敏感性[28]。
《中国药典》(2010年版)规定以淫羊藿甙为对照进行总黄酮和淫羊藿甙含量的测定,以朝藿定C为对照进行巫山淫羊藿含量的测定。淫羊藿甙和朝藿定A、B、C是淫羊藿中重要的活性成分,高明哲等[29]应用工业制备高效液相色谱从淫羊藿粗提物中分离制备了这4个成分。淫羊藿粗提物经大孔吸附树脂粗分离获得相应的组分后,利用工业制备高效液相色谱完成精制纯化。此方法通过2步分离即可实现这4种成分的完全分离,具有快速高效、产品纯度高的特点,适于淫羊藿中淫羊藿甙、朝藿定A、B、C系列对照品的规模制备。
王嫱等[30]以箭叶淫羊藿中总黄酮进行水提取,以淫羊藿甙为对照,用紫外分光光度法在270 nm处测定淫羊藿总黄酮含量,通过正交试验确定淫羊藿总黄酮的最佳提取工艺。结果显示,2%Na2CO3水溶液15倍量,提取3次,每次1.5 h,淫羊藿总黄酮的提取率为97.92%,该工艺简便、可行,生产成本低,并可用色谱分析的方法进行客观质量控制。
淫羊藿甙具有多种生物活性和药理作用,尤其是抗肿瘤、调节免疫功能、促进促成骨细胞生长方面人们已经进行了大量的研究。随着研究的深入,淫羊藿甙的其他药理功能将越来越多地被人们发现。利用高分辨质谱法(HPLC-HRMS)和质谱光谱树相似度滤波(MTSF)技术,可以得到淫羊藿的代谢途径和代谢图谱[31]。但现有的研究大多集中于分子水平,药效等还建立在体外动物实验方面,对于其临床应用前景、安全性、有效性的研究也较少,对淫羊藿甙衍生物的药理药效的研究也不是很多,这些都可以作为以后研究的主要方向。另外淫羊藿甙的生物技术工业化大生产也可作为一个研究方向。
[1] Zhang WJ,Chen HX,Wang ZS,et al. Comparative studies on antioxidant activities of extracts and fractions from the leaves and stem of Epimedium koreanum Nakai[J]. J Food Sci Tech,2013,50(6):1122-1129
[2] Cui L,Zhang ZH,Sun E,et al. Effect of β-cyclodextrin complexation on solubility and enzymatic hydrolysis rate of icariin[J]. J Nat Sci Biol Med,2013,4(1):201-206
[3] 王谦,张玲,毛海婷,等. 中药淫羊藿苷逆转肝癌HepG2.2.15细胞恶性表型及诱导分化研究[J]. 世界华人消化杂志,2007,15(19):2087-2092
[4] 顾欣,杨丹丹,王丽,等. 淫羊藿甙诱导甲状腺癌细胞系SW579的分化及恶性表型逆转的实验研究[J]. 中国现代普通外科进展,2012,15(7):505-509
[5] Zhang DC,Liu JL,Ding YB,et al. Icariin potentiates the antitumor activity of gemcitabine in gallbladder cancer by suppressing NF-κB[J]. Acta Pharmacol Sin,2013,34(2):301-308
[6] Li W,Wang M,Wang LY,et al. Icariin synergizes with arsenic trioxide to suppress human hepatocellular carcinoma[J]. Cell Biochemistry and Biophysics,2014,68(2):427-436
[7] 张京伟,周云峰,文显梅,等. 淫羊藿甙逆转胃癌细胞恶性表型的研究[J]. 中华实验外科杂志,2006,23(10):1213-1214
[8] 邹萍. 淫羊藿免疫药理学研究进展[J]. 中国中医药科技,2010,17(3):279-280
[9] 刘婧,言莹,史冰楠,等. 淫羊藿甙对小鼠免疫功能影响的研究[J]. 黑龙江畜牧兽医,2012(19):123-125
[10] 滕菲,曾耀英,黄秀艳,等. 淫羊藿甙对小鼠同种异基因皮片移植的影响[J]. 暨南大学学报:自然科学与医学版,2009,30(4):403-407
[11] Huang JH,Cai WJ,Zhang ZM,et al. Icariin promotes self-renewal of neural stem cells:An involvement of extracellular regulated kinase signaling pathway[J]. Chinese J Integrative Med,2014,20(2):107-115
[12] 张婷,张占伟,董克礼,等. 淫羊藿甙对P8系快速老化小鼠记忆障碍的改善作用[J]. 中国老年学杂志,2013,33(4):870-871
[13] Zhang X,Liu T,Huang YL,et al. Icariin:does It have an osteoinductive potential for bone tissue engineering?[J]. Phytotherapy Res,2014,28(4):498-509
[14] 丁茜,张凤秋. 淫羊藿苷对人牙周膜细胞表达核因子κB受体激活蛋白配体和护骨因子的影响[J]. 中华口腔医学杂志,2013,48(2):68-71
[15] Ma XN,Zhou J,Ge BF,et al. Icariin induces osteoblast differentiation and mineralization without dexamethasone in vitro[J]. Planta Med,2013,79(16):1501-1508
[16] Chen QP,Wei P. Icariin supplementation protects mice from exercise-induced oxidant stress in liver[J]. Food Sci Biotech,2013,22(5):1-5
[17] 肖强兵,邹季,叶劲. 淫羊藿甙对诱导假体松动的骨吸收因子的影响[J]. 湖北中医学院学报,2010,12(2):17-19
[18] Kapoor S. Icariin and its emerging role in the treatment of osteoporosis[J]. Chin Med J (Engl),2013,126(2):400
[19] Sun P,Liu Y,Deng X,et al. An inhibitor of cathepsin K, icariin suppresses cartilage and bone degradation in mice of collagen-induced arthritis[J]. Phytomedicine,2013,20(11):975-979
[20] Feng R,Feng L,Yuan Z,et al. Icariin protects against glucocorticoid-induced osteoporosis in vitro and prevents glucocorticoid-induced osteocyte apoptosis in vivo[J]. Cell Biochem Biophys,2013,67(1):189-197
[21] 成魁,葛宝丰,甄平,等. 淫羊藿苷与金雀异黄酮对大鼠峰值骨量的影响[J]. 中国医学科学院学报,2013,35(5):542-546
[22] Zhang Q,Li H,Wang S,et al. Icariin protects rat cardiac h9c2 cells from apoptosis by inhibiting endoplasmic reticulum stress[J]. Int J Mol Sci,2013,14(9):17845-17860
[23] 赵君玫,魏晏. 淫羊藿甙对家兔血管平滑肌细胞凋亡相关基因表达水平的影响[J]. 中医学报,2010,25(3):462-464
[24] Wang X,Li J,Qian L,et al. Icariin promotes histone acetylation and attenuates post-stroke cognitive impairment in the central cholinergic circuits of mice[J]. Neuroscience,2013,236:281-288
[25] Shi YR,Wang ZH,Cao YC,et al. Relationships between icariin and anti-apoptotic miRNA-21 in mouse blastocyst development in vitro[J]. Journal of Integrative Agriculture,2013,12(4):663-669
[26] Xu SF,Jin T,Lu YF,et al. Effect of Icariin on UDP-glucuronosyltransferases in mouse Liver[J]. Planta Medica,2014,80(5):387-392
[27] Zhang J,Li AM,Liu BX,et al. Effect of icarisid II on diabetic rats with erectile dysfunction and its potential mechanism via assessment of AGEs,autophagy,mTOR and the NO-cGMP pathway[J]. Asian J Androl,2013,15(1):143-148
[28] Zhang Y,Wei YM,Zhu ZY,et al. Icariin enhances radiosensitivity of colorectal cancer cells by suppressing NF-κB Activity[J]. Cell Biochemistry and Biophysics,2014,69(2):303-310
[29] 高明哲,王莉. 工业制备高效液相色谱法制备淫羊藿中的黄酮系列对照品[J]. 色谱,2011,29(9):932-936
[30] 王嫱,李祝,任秀秀. 箭叶淫羊藿总黄酮水提法提取工艺的研究[J]. 天津农业科学,2012,18(3):39-41
[31] Jin Y,Wu CS,Zhang JL,et al. A new strategy for the discovery of epimedium metabolites using high-performance liquid chromatography with high resolution mass spectrometry[J]. Anal Chim Acta,2013,768:111-117
上海市科委2012 年科技攻关项目(12401900404);上海市科委引领计划(10411969100);上海市教育委员会科研创新项目(13ZZ096);“085”一流学科建设科技创新支撑计划(085ZY1216)
10.3969/j.issn.1008-8849.2015.08.045
R285
A
1008-8849(2015)08-0908-03
2014-05-30