银杏双黄酮药理作用的研究进展

2018-03-19 12:42涂清波孙云许婷林颖吕志阳盛晟王俊吴福安
山东医药 2018年19期
关键词:银杏叶银杏黄酮

涂清波,孙云,许婷,林颖,吕志阳,盛晟,王俊,吴福安,*

(1南京中医药大学翰林学院,江苏泰州225300;2江苏科技大学生物技术学院)

银杏又名白果树、公孙树,为银杏科银杏属植物,是现存种子植物中最古老的孑遗植物,以活化石著称于世,为我国特有的盛产植物。银杏药用历史悠久,《本草纲目》对银杏记载:“其气薄味厚,性濇而收,色白属金,故能入肺经,益肺气,定喘嗽。其花夜开,人不得见,盖阴毒之物,故又能杀虫消毒,然食多则收令太过,令人气壅胪胀昏顿”。中医认为银杏有祛痰、止咳、润肺、定喘等功效。银杏叶中主要活性成分为银杏黄酮和银杏内酯类化合物,其中银杏黄酮含量丰富,2015版中国药典规定银杏叶提取物中银杏黄酮含量不低于24%。银杏黄酮根据其化学结构可分为单黄酮类、双黄酮类等。银杏双黄酮在银杏叶中含量约0.036%[1],为3′,8′-双芹菜素型双黄酮。双黄酮化合物比其单体有着更高的生物活性,药用价值较高[2,3]。现就近年银杏双黄酮在抗氧化、抗凝血、神经保护、抗炎、抗肿瘤和抗感染的药理研究作用综述如下。

1 抗氧化作用

健康时体内氧化与抗氧化、自由基产生与清除处于动态平衡。当平衡被打破,就会引发一系列自由基链锁反应,使机体新陈代谢紊乱以及免疫功能下降,加重及诱发相关疾病。研究表明动脉粥样硬化、心肌缺血再灌注、帕金森病和癌的发生均与氧自由基有关。银杏双黄酮是一种天然抗氧化剂,能清除自由基,减少脂质过氧化产物的生成与沉积,提高超氧化物歧化酶的活性,保护细胞膜,调节器官组织功能[4]。Shi等[5]通过DPPH-HPLC法分析卷柏中几种黄酮化合物对自由基的抗氧化性,其中银杏双黄酮半抑制(IC50)约为75 μmol/L,与芹菜素相当。Sung等[6]从扁柏中提取了银杏双黄酮、穗花杉双黄酮,并发性二者可以通过保护抗氧化酶活性或抑制细胞外调节蛋白激酶的激活,预防小鼠海马细胞HT22的氧化损伤。

2 抗凝及扩血管作用

血小板黏附、聚集、释放等功能异常可导致缺血性疾病,尤其是缺血性心脑血管疾病,如心肌梗死、脑梗死等。银杏双黄酮能有效降低血液黏稠度,拮抗血小板活化因子,抑制血小板聚集和血栓形成,保护血管内皮细胞,改善微循环。潘苏华等[7]发现异银杏双黄酮能降低大鼠体内外血栓的形成风险,扩张血管,抑制小动脉收缩,增加小动脉血流量,抑制二磷酸腺苷及胶原诱导的兔血小板聚集,聚集抑制率与阿司匹林效应相近,而剂量更低毒副作用小。其作用机制可能是通过促使血小板释放内源性致聚物质。Duan等[8]研究银杏叶提取物的抗凝血作用,发现100 μg/mL的银杏双黄酮和异银杏双黄酮分别延长凝血酶原时间9.82%、32.86%,具有显著的抗凝血酶与抗血小板聚集活性作用。

双黄酮可通过增加血管内皮细胞一氧化氮的生成或提高其生物活性,进而提高环磷酸鸟苷(cGMP)水平,降低由苯肾上腺素引起的动脉血管收缩作用。Dell等[9]在双黄酮存在的条件下测定磷酸二酯酶(PDE)的活性,发现银杏中的5种双黄酮可剂量依赖性地抑制人重组PDE5A1,其中银杏黄素的抑制活性最高(IC50值为0.59 μmol/L),对PDE5A1的抑制活性由高到低依次为银杏黄素>白果素>金汉松双黄酮>穗花杉双黄酮>红杉双黄酮。

3 神经保护作用

神经元铁稳态和氧化应激的破坏与帕金森病(PD)的发病机制密切相关。Chang等[10]研究表明,银杏双黄酮通过减少细胞内活性氧水平,维持线粒体膜电位,对1-甲基-4-苯基-吡啶(MPP+)诱导的细胞损伤有显著的保护作用,同时经Caspase-3和Bcl2/Bax途径抑制MPP+诱导的细胞凋亡。银杏双黄酮通过大幅抑制黑质中酪氨酸羟化酶的表达和纹状体中超氧化物歧化酶活性,可显著改善1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP)诱导的PD模型小鼠的协调运动能力。另外,由于银杏双黄酮能强烈螯合铁离子,通过下调L-铁蛋白和上调转铁蛋白受体1,可抑制细胞内铁离子水平的升高。银杏双黄酮有望成为PD和铁代谢紊乱相关疾病的治疗药物。

4 抗炎作用

炎症的发生机制主要是由病原菌、物理损伤、缺血性、毒性或自身免疫性损伤激活磷脂酶A2(PLA2),水解膜磷脂产生溶血磷脂和AA,AA通过脂氧酶(LOX)和环氧合酶(COX)途径分别代谢产生白三烯(LT)、前列腺素(PG)和血栓素A2(TXA2)等介质。Son等[11]发现银杏双黄酮具COX-2/5-LOX的双重抑制特性,抗炎效应强,且不良反应少。Kim等[12]用佛波酯诱导的小鼠耳肿胀模型测算出银杏双黄酮和阳性药前列腺素E2的抗炎抑制率分别为22.8%~30.5%和30.2%~31.1%。

NF-κB是哺乳动物一种主要的诱导转录因子,在固有免疫反应和慢性炎症反应中发挥重要作用。NF-κB参与调控多种分子的早期免疫反应和炎症反应中的各个阶段,包括肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-1β、IL-2、IL-6、IL-8、IL-12、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、COX-2、趋化因子、黏附分子和集落刺激因子等。活化的NF-κB上调这些因子的表达而引发炎症反应。Wu等[12]发现银杏双黄酮和异银杏双黄酮均可抑制NF-κB表达,前者抑制效果更佳,IC50值约为7.5 μmol/L。

5 抗肿瘤作用

黄酮类药物的抗肿瘤机制主要包括抑制肿瘤细胞的增殖生长、促进肿瘤细胞的快速凋亡、调节抗癌基因和干扰细胞信号的传导等。Baek等[14]发现银杏双黄酮是一种重要的转录调节因子STAT3抑制剂,通过抑制上游JAK1激酶、c-Src激酶和A549细胞、FaDu细胞的STAT3核转位,可显著抑制STAT3的磷酸化,同时强烈诱导SHP-1/PTEN蛋白及其mRNA的表达。银杏双黄酮能促进细胞凋亡,特征有包括G1期细胞数量增多、阳性膜联蛋白V结合、线粒体膜电位下降、STAT3调控基因产物表达下调和聚ADP核糖聚合酶(PARP)的裂解。Weng等[15]发现银杏双黄酮时间和剂量依赖性抑制786-O细胞的生长,IC50值7.23 μmol/L,作用机制为抑制JAK2-STAT3的信号通路。Kong等[16]发现银杏双黄酮的对髓母细胞瘤细胞的抑制活性最高,IC50值为5.92 μmol/L,机制是通过降低髓母肿瘤细胞Wnt通路基因的表达,包括AXIN2、cyclinD1和survivin等蛋白,抑制Wnt信号通路,从而阻滞细胞周期。此外,银杏双黄酮对卵巢癌、前列腺癌、肺癌等肿瘤细胞均有一定的抑制作用[17~19]。

6 抗感染作用

Kyoko等[20]发现对Ⅰ型疱疹病毒(HSV-1)、II型疱疹病毒(HSV-2)以及人类巨细胞都具有抑制作用,治疗指数分别为14.1,13.8和11.6。银杏双黄酮能抑制流感病毒的唾液酸酶,Kunio等[21]报道异黄芩素-8-甲醚、银杏双黄酮、银杏双黄酮唾液酸酶对H1N1和H3N2流感的IC50分别9.78 μg/mL、8.95 μg/mL,55.00 μg/mL、9.78 μg/mL、5.50 μg/mL、0.82 μg/mL,说明银杏双黄酮抗病毒活性强。Anton等[22]观察了几种银杏双黄酮对杜氏利什曼原虫和锥体虫的抑制效果,结果抗杜氏利什曼原虫效果最好的是异银杏双黄酮(IC50为1.9 mmol/L),抗锥体虫效果最好的是银杏双黄酮和异银杏双黄酮,IC50分别是11 mmol/L和13 mmol/L。Jacobus等[23]研究从长叶罗汉松中分离的三种银杏双黄酮的抗菌作用,结果显示异银杏双黄酮对金黄色葡萄球菌、粪肠球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、白色念珠菌等都具有较高的选择性抑制作用。

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