葛根素药理作用的研究进展

任正肖，车 萍，李紫薇，张颖颖

(1.山东中医药大学实验中心，山东 济南 250355；2.山东中医药大学 中医学院，山东 济南 250355)

葛根为豆科植物野葛或粉葛的根部，为我国传统中药之一。葛根主要包括异黄酮、葛根皂苷和三帖皂苷三大类，而葛根素为异黄酮类的主要活性物质，它的相对分子质量为416.38，分子式为C21H20O9。

1 葛根素的药理作用

1.1 对心脏的保护作用

1.1.1 抗心肌缺血

葛根素对心肌缺血引起的灌注损伤具有保护作用。它可以通过减轻心肌细胞中的炎症反应来保护心肌缺血细胞。研究发现葛根素能明显降低心肌缺血损伤大鼠血清中C反应蛋白CRP表达水平，使心肌细胞炎性细胞因子释放减少，保护心肌细胞，同时葛根素会促进心肌细胞中血管活性物质NO的释放，增加心脏血管的血流量，避免因持续缺血而引起的心肌损伤[1]。

另外葛根素还通过线粒体调控途径来保护缺血再灌注引起的心肌细胞损伤。当心肌细胞缺血缺氧时线粒体膜上的通道线粒体通透性转换孔道mPTP会开放，凋亡因子从线粒体释放从而激活caspase-3凋亡蛋白，促进细胞凋亡，而葛根素则通过降低电压依赖性阴离子通道VDAC的表达，抑制m PTP的开放，从而导致细胞凋亡水平降低，对心脏起保护作用[2]。

1.1.2 抗心率失常

葛根素对大鼠心肌细胞的内向钾离子通道Ikl有抑制作用，随着葛根素浓度的增加，抑制作用逐渐增强，而对外向钾离子通道Ito没有任何作用[3]。葛根素能阻断心肌细胞的L型钙离子通道ICa-L，导致钙离子内流减少，从而降低心肌细胞的自律性，有效不应期增加，心律失常从而被抑制[4]。

1.2 对脑的保护作用

封菲等人[5]发现葛根素对脑缺血再灌注损伤具有保护作用，脑缺血再灌注损伤48 h后MMP-9的表达水平达到最高，而葛根素处理组相比对照组MMP-9表达水平下降，脑水肿减轻。机制可能与葛根素下调MMP-9的表达水平从而减轻脑水肿有关。

葛根素对大鼠脑缺血/再灌注过程的保护机制可能与炎症反应有关。某项研究发现葛根素静脉注射组相比对照组可减少脑缺血/再灌注后的缺血性梗死体积，改善神经功能缺损，降低脑组织中炎性细胞因子IL-1β，IL-6和TNF-α的水平，从而有效地保护脑免受脑缺血/再灌注损伤[6]。

葛根素还可以通过抑制细胞自噬来保护脑缺血/再灌注损伤，通过降低LC3和Beclin-1蛋白表达水平，抑制细胞自噬[7]。

1.3 对肝脏的保护作用

葛根素对酒精中毒引起的肝脏损伤具有保护作用。在各种因素引起的肝脏损伤中谷丙转氨酶ALT、谷草转氨酶 AST和总胆固醇CHOL都会异常升高[8]。张林松等人[9]将小鼠分为对照组、模型组以及葛根素处理组，观察代表肝脏损伤程度的蛋白 ALT、AST 、CHOL蛋白表达水平，结果发现模型组ALT、AST、CHOL蛋白表达水平相比对照组显著升高，而葛根素处理组相比模型组各蛋白水平降低。该项结果表明葛根素对肝脏具有一定的保护作用。

酒精导致的慢性肝损伤中会出现严重的细胞坏死、脂肪生成和炎症浸润，这些异常与血清肝功能酶和炎性细胞因子/趋化因子的升高来保护肝脏损伤有关。有研究发现慢性酒精引起的肝脏损伤模型中，葛根素处理组与对照组相比ALT、AST、ALP和促炎细胞因子IL-1β、IL-6和TNF-α表达水平均显著降低，说明葛根素可能通过调节炎症过程来减轻慢性酒精导致的肝脏损伤[10]。

1.4 抗肿瘤作用

葛根素对肿瘤细胞的增殖有明显的抑制作用，它通过促进肿瘤细胞凋亡从而对肿瘤细胞有治疗作用。潘良明等人[11]建立前列腺癌PC3细胞模型，随后采用葛根素处理PC3细胞，观察细胞增殖蛋白Akt及凋亡相关蛋白Bax、Fas、caspase-3及caspase-8蛋白表达水平。结果发现与对照组相比，葛根素处理组细胞增殖蛋白Akt表达水平明显降低，而凋亡蛋白Bax、Fas、caspase-3及caspase-8表达水平均升高。此项研究结果表明葛根素可以通过调节增殖蛋白Akt的活性，抑制前列腺癌细胞的增殖，同时升高凋亡Bax、Fas蛋白的表达，从而激活caspase-3凋亡信号通路，最终导致癌细胞凋亡。

另外葛根素还可以通过线粒体依赖途径诱导肿瘤细胞凋亡。在肝癌细胞中，线粒体释放细胞色素c，细胞色素c与三磷酸腺苷，凋亡蛋白酶相互作用激活caspase-9，进而激活caspase-3，导致肝癌细胞依赖性凋亡[12]。

葛根素能通过激活TLR4/NF-κB通路促进肿瘤细胞的凋亡，从而抑制肿瘤的生长。在结肠癌细胞系中，葛根素能促进TLR4表达因子活化，激活PI3K/Akt通路，导致下游靶蛋白NF-κB转录因子的表达，升高caspase -3蛋白表达水平，诱导结肠肿瘤细胞凋亡[13]。

1.5 治疗糖尿病

糖尿病是一种糖代谢功能障碍从而导致人体高血糖的慢性代谢性疾病。它会引发各种并发症如糖尿病血管疾病，肾脏及眼部疾病等等，严重危害人类健康。某研究制备妊娠期糖尿病大鼠模型，将其分为模型组和葛根素处理组，观察大鼠空腹血糖含量及胆固醇、甘油三酯、低和高密度脂蛋白等血脂水平，结果显示葛根素处理组血糖和血脂相比模型组均降低，说明葛根素对妊娠期糖尿病具有治疗作用[14]。

1.5.1 降血糖作用

葛根素通过降低血糖浓度治疗糖尿病在很多动物实验和临床研究中均得到证实。某项研究建立2型糖尿病大鼠模型，给予葛根素药物治疗，结果发现葛根素治疗组相比模型组空腹血糖明显降低[15]。葛根素降低血糖治疗糖尿病的机制可能与上调胰岛素受体底物IRS-1和胰岛素样生长因子IGF-1蛋白，同时促进胰岛素受体InsR和过氧化物酶体增殖物激活受体PPARα的表达有关[16]。葛根素同样也抑制α-葡萄糖苷酶的活性，从而降低血糖浓度，达到治疗糖尿病的目的[17]。

1.5.2 增强胰岛素的敏感性

张洪梅等人[18]发现对2型糖尿病患者进行葛根素药物处理后，改善了机体对胰岛素的敏感性，使胰岛素抵抗能力减弱，从而治疗糖尿病患者。葛根素还可以抑制血浆中TNF-α的生成，来改善机体对胰岛素水平的敏感性，从而降低血糖含量[19]。

1.6 其他

葛根素还具有抗痛风、治疗耳聋、抗肺纤维化等作用[20-22]。

2 结语

葛根素作为中国传统中药葛根的有效成分之一，具有多种药理活性，对心脑血管、肝脏和肺都有治疗作用，具有极大的临床应用价值。对其药理价值进行深入研究，将有助于我们更好的治疗临床疾病。