白茅根及其提取物的药理作用机制及临床应用

马成勇，王元花，杨 敏，程晓东

(上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院临床免疫研究所，上海 200437)

白茅根，又名茹根、地筋等，是传统常用中药之一，始载于《神农本草经》，列为中品。2015版《中国药典》规定其来源：白茅根为禾本科植物白茅的干燥根茎。其归肺、胃、膀胱经，具有清热生津、利尿通淋、凉血止血的功效，主要用于治疗劳伤虚羸、水肿尿少、湿热黄疸、肺热咳嗽、温热烦渴、热淋涩痛、吐衄诸血、湿疮肿毒等病症。后世医家将其临床运用详尽记载于《名医别录》《肘后备急方》《千金翼方》《本草纲目》《医学衷中参西录》等中医药经典著作。目前，已报道的白茅根活性成分主要有100多种。现代研究发现，白茅根及其活性成分在抗氧化、抗炎、抗肿瘤、调节免疫功能、止血等方面具有广泛的药理活性，并在恶性肿瘤、慢性肝炎、慢性肾炎等疾病的治疗中显现出良好的疗效[1-2]。近年来，已有诸多学者对白茅根相关活性成分、药理作用机制及临床应用进行深入研究，并取得了相应进展。现就白茅根及其提取物的药理作用机制及临床应用予以综述。

1 白茅根的活性成分

迄今为止，从白茅根中鉴定出的活性成分有：糖类，主要为多糖、葡萄糖、果糖、蔗糖、木糖等；三萜类，主要包括芦竹素、白茅素、羊齿烯醇、乔木萜烷等；有机酸类，主要有绿原酸、香草酸、棕榈酸、对羟基桂皮酸、咖啡酸等；黄酮类，主要有4,7-二甲氧基-5-甲基香豆素、胡萝卜苷和联苯双酯等；甾醇类，包括谷甾醇和木樨草啶等；内酯类，含有白头翁素和薏苡素等；富含K、Fe、Cu、Zn、Mn、Ca、Mg等金属元素[2-3]。

现代药理学研究表明，糖类为白茅根的主要活性成分，其含量达总提取物的80%以上[4]，主要药理作用为调节机体的免疫功能[5]，这可能是白茅根“主劳伤虚羸，补中益气”的药理作用依据之一。三萜类具有抗肿瘤、抗炎、抑菌等药理作用[6]，这与其主治“痈疽疖毒及诸毒诸疮”有关。绿原酸和咖啡酸有止血的作用[7]，是治疗各种出血症的主要有效成分。另外，从白茅根中萃取的黄酮类具有抗炎、抑菌及免疫调节等药理作用[8]。

2 白茅根及其提取物的药理作用机制

近年来，有关白茅根的药理学实验研究证实，白茅根及其提取物在抗氧化、抗肿瘤、抗炎、免疫调节、止血、调节脂质代谢、耐缺氧等方面具有良好的药理活性，具体如下。

2.1抗氧化作用 氧化应激是指由各种刺激引起的机体氧化与抗氧化失衡，致使机体过度产生活性氧类，激活下游信号通路，导致细胞功能紊乱[9]。其中，羟自由基是生物体内最具活性的活性氧类之一，易攻击膜脂，使脂质过氧化，产生过氧化脂质产物丙二醛，改变胞膜通透性，且其入膜后会进一步引起DNA、蛋白质和脂质等氧化损耗[10]。而超氧化物歧化酶是机体重要的抗氧化酶，能歧化、清除自由基，保护细胞免受自由基损伤[11]。翁梁和李西腾[12]采用水浴浸提法提取白茅根总黄酮发现，其具有清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基的能力，表明白茅根总黄酮具有抗氧化作用。另有研究表明，白茅根水提物能增强酒精中毒小鼠肝脑组织中的超氧化物歧化酶活力，抑制羟自由基活性，降低丙二醛水平，提高机体抗氧化能力，减轻自由基对肝脑组织的病理损害，提示白茅根对酒精中毒所致的肝和脑损伤具有保护作用[13]。

2.2抗炎作用 炎症是机体在漫长的进化过程中逐渐形成抵御外来病原体入侵的重要保护机制，而炎症持续存在或反应过激往往会诱发疾病。核因子κB(nuclear factor kappa B，NF-κB)作为NF-κB信号通路的枢纽，广泛参与各种炎症反应。肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor α，TNF-α)是机体应激后最早产生的炎性介质之一，它与跨膜受体即TNF受体1/2结合后激活NF-κB、c-Jun氨基端激酶等下游炎症信号，介导局部炎症反应和细胞凋亡[14]。转化生长因子β1(transforming growth factor-β1，TGF-β1)作为一种多能肽类生长因子，可通过调节蛋白激酶B信号通路激活NF-κB抑制剂复合物，解除其对转录因子NF-κB的抑制作用，启动炎症信号[15]。研究表明，细胞因子TNF-α、TGF-β1等作为NF-κB信号通路的上游分子，激活NF-κB信号通路后，能进一步诱导TNF-α、TGF-β1等细胞因子表达，从而形成循环网络并扩大炎症反应[16]。有学者用白茅根提取物乙酸乙酯部位干预阿霉素肾病大鼠发现，其能改善肾脏组织病理损害，抑制肾小球纤维化，这与其降低TNF-α、TGF-β1分泌水平，抑制NF-κB p65活性，进而抑制TNF-α、TGF-β1的生成，减轻肾脏组织炎症有关[17]。有研究通过建立SD大鼠脓毒血症模型，诱导肺部炎性细胞、肺泡上皮细胞和血管内皮细胞高表达NF-κB p65观察到，白茅根脂多糖能下调细胞核内NF-κB p65的表达，减少炎性介质释放,减轻肺泡毛细血管屏障的损伤，从而发挥其对脓毒血症引起的急性肺损伤的保护作用[18]。

2.3抗肿瘤作用 肿瘤已成为威胁人类健康的最主要疾病之一，其治疗方法仍以手术治疗、化学药物疗法和放射疗法等为主，而中药因其低毒性、抗肿瘤作用广泛等特性备受关注。研究表明，白茅根及其提取物具有显著的抗肿瘤作用，其主要机制为阻滞细胞周期和诱导细胞凋亡，抑制细胞恶性增殖；同时，也与其增强机体的免疫功能而达到间接抗肿瘤有关。有学者依据临床经验用白茅根、薏苡仁等4味中药组成肝癌复方发现，其对小鼠肝癌H22细胞移植瘤有明显抑制作用，抑瘤率为53.85%，优于环磷酰胺(48.46%)[19]。王莹[20]发现，白茅根水提物和白茅根多糖均能抑制人肝癌细胞系SMMC-7721、HepG2细胞增殖和H22小鼠实体瘤的生长，升高荷瘤小鼠外周血的白细胞介素(interleukin，IL)2分泌水平，提示白茅根及其提取物具有抗肝脏肿瘤作用。另有研究表明，白茅根水提物能抑制肝癌SMMC-7721细胞增殖，其作用机制为增加细胞S期比例和升高DNA水平，降低G2/M期细胞比例，诱导细胞凋亡[21]。有学者使用不同浓度的芦竹素处理前列腺癌细胞株LNCap发现，其能上调活化型胱天蛋白酶9、活化型胱天蛋白酶3的表达，增加B细胞淋巴瘤/白血病2相关X蛋白/B细胞淋巴瘤/白血病2比值，促进细胞凋亡，并将细胞阻滞于G0/G1期[22]。同时，也有研究表明，芦竹素能增加胱天蛋白酶3和聚腺苷二磷酸核糖聚合酶的裂解，促进前列腺癌细胞株PC3细胞凋亡，抑制细胞增殖，且该作用呈时间-剂量依赖模式[23]。

2.4免疫调节作用 在固有免疫应答中，补体系统是体内重要的免疫效应系统和效应放大系统，补体各成分可循经典途径、凝集素途径或旁路途径依次被激活，活化的补体各成分主要介导补体依赖的细胞毒作用实现对病原微生物和异常细胞的清除[24]。付丽娜等[25]发现，白茅根的石油醚部位和乙酸乙酯部位能降低补体(complement,C)1、C2、C4、C3和C5的活性，抑制补体经典途径的活化。巨噬细胞是机体介导非特异性细胞免疫应答的固有免疫细胞亚群，其能发挥直接吞噬作用和间接分泌细胞因子介导免疫调节作用。有学者用白茅根煎剂给NIH系小鼠灌胃至第20天时腹腔注射5%淀粉0.9% NaCl注射液1 h后，再注入1%鸡红细胞发现，其腹腔巨噬细胞数量、吞噬百分率和吞噬指数均显著提高[26]。廖晖等[27]研究表明，白茅根水提物能抑制脂多糖诱导的小鼠巨噬细胞RAW264.7中一氧化氮的生成。有研究用绿原酸干预脂多糖诱导的小鼠巨噬细胞RAW264.7 12 h发现，其能下调磷酸化Janus激酶2、信号转导及转录激活因子3的表达，降低一氧化氮和IL-1β分泌水平，表明绿原酸可通过抑制Janus激酶2/信号转导及转录激活因子3信号通路减少一氧化氮和IL-1β表达，抑制炎症反应[28]。可见，白茅根不仅能调节补体的活性，还能调节巨噬细胞的增殖活性、吞噬活性及一氧化氮、IL等细胞因子的分泌。

2.5其他作用 韦乃球等[36]用干酵母混悬液联合无水乙醇建立SD大鼠血热出血模型发现，白茅根水提物能显著缩短其凝血酶原时间、凝血酶时间和活化部分凝血活酶时间，其止血作用与内源性、外源性凝血酶和内外源共同途径有关。也有研究发现，白茅根水提物能增强内、外源性凝血系统的活性，上调血栓素B2表达，降低6-酮-前列腺素F1α水平，促进血小板聚集，增强止血作用[37]。另外，白茅根及其提取物还具有调节脂质代谢和耐缺氧作用。崔珏等[38]发现，白茅根多糖能降低糖尿病小鼠血清中的糖化血红蛋白、三酰甘油、总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平，升高肝糖原和高密度脂蛋白胆固醇水平，调控糖脂代谢紊乱。有学者观察到，白茅根多糖能降低缺氧环境中小鼠的耗氧量，延长其缺氧存活时间，发挥耐缺氧作用[39]。

3 白茅根及其提取物的临床应用

白茅根的临床应用始载于《神农本草经》，主治“劳伤虚羸，补中益气；除瘀血；血闭；寒热；利小便”。《名医别录》中记载：白茅根“主下五淋，除客热在肠胃”；《千金翼方》中，以白茅根煎汁或鲜品捣汁服用治热淋和吐血不止；《医学衷中参西录》中创白茅根汤治“阴虚不能化阳”之水肿、小便不利者；《小品方》与葛根同用创茅根汤治胃热呕吐。在现代中医临床实践中，白茅根主要用于治疗恶性肿瘤、慢性肝炎、慢性肾炎、顽固性心力衰竭、紫癜性皮炎等疾病。

研究发现，白茅根及其提取物在肝脏疾病、肾脏疾病的治疗中均显现出良好疗效，并逐渐改善患者的肝肾功能，且无不良反应[40]。有学者观察到，用白茅根煎剂联合聚乙二醇干扰素和利巴韦林治疗慢性丙型肝炎能明显改善患者治疗结束时病毒学应答、持续病毒学应答及血清丙氨酸转氨酶指标，且在护肝降酶、减轻不良反应方面较单纯应用聚乙二醇干扰素和利巴韦林具有更好的疗效[41]。王伟[42]发现，白茅根汤能降低肝腹水患者的丙氨酸转氨酶、天冬氨酸转氨酶、总胆红素、直接胆红素、碱性磷酸酶、谷氨酰胺转移酶等肝功能指标，总有效率为 95.00%(38/40)。有学者对西药加白茅根治疗急性肾衰竭患者的结果进行分析发现，其能明显改善患者术后血尿、尿闭、休克等临床症状，恢复患者肾功能，总有效率为92.16%(47/51)[43]。对于脾肾气阴两虚、湿热夹瘀引起的血尿，运用白茅根、山茱萸、炒蒲黄等自拟方(血尿宁)治疗后，镜检红细胞逐渐消失，疗效显著[44]。此外，小蓟白茅根藕节方能明显改善慢性肾小球肾炎患者的蛋白尿、血尿、血尿素氮等指标，总有效率达81.40%(35/43)[45]。

临床上，白茅根多用于泌尿系肿瘤和消化道肿瘤的辅助治疗。杨佳华等[46]用白茅根、党参、黄芪等组成自拟方辅助癌症患者的放化疗，结果发现患者的急慢性胃肠道毒性反应减弱。在膀胱癌术后因灌注化疗发生的膀胱炎治疗中，白茅根水提物能明显减少患者急迫性尿失禁次数，增加患者24 h每次平均尿量，且患者的间质性膀胱炎症状指数(尿频、尿急、夜尿、膀胱区疼痛等指标评分)和间质性膀胱炎问题指数(尿频、尿急、夜尿、膀胱区疼痛等问题评分)也显著低于治疗前[47]。

此外，白茅根及其提取物对顽固性心力衰竭、紫癜性皮炎等疾病也有比较确切的疗效。魏朝红[48]观察到，白茅根茶能提高常规西药治疗顽固性心力衰竭的疗效，有效率达88.89%(24/27)。有学者对白茅根汤联合复方肝素钠软膏治疗112例色素性紫癜性苔藓样皮炎患者的临床效果进行分析发现，其有效率能提高至91.96%(103/112)[49]。另有研究发现，肛瘘术后患者加服人参白茅根汤能有效加速创面愈合，对减少创面渗液及缓解术后疼痛效果明显[50]。

4 小 结

白茅根作为临床常用中药，药用资源丰富，具有安全、无毒、不良反应少等优势。目前，白茅根及其提取物的临床应用范围已涵盖消化、免疫、泌尿、内分泌、循环等多个系统，且在恶性肿瘤、慢性肝炎、脂肪肝、慢性肾小球肾炎、顽固性心力衰竭、紫癜性皮炎等疾病治疗中的疗效确切。近年来，关于白茅根及其提取物的抗氧化、抗肿瘤、抗炎、免疫调节、止血等药理作用的体内外研究已取得初步成果。但其药理作用机制仍不明确，各有效成分在具体疾病中的运用和最佳制剂的选择仍需要进一步研究。未来，可引入代谢组学和网络药理学等现代药理学研究方法，从多途径、多通路研究白茅根有效成分的药理作用及机制。