柘木研究进展

李安琪，阎力君※

（1.哈尔滨商业大学药学院，黑龙江 哈尔滨 150076；2.哈尔滨商业大学细胞与分子生物学研究所，黑龙江 哈尔滨 150076）

柘木为桑科柘属植物柘树[Cudrania tricuspidata（Carr.）Bur.]的干燥根及藤茎，味甘，性温，无毒，是我国传统的中药材，具有清热凉血、舒筋活络的功效，主治妇人“崩中血结，疟疾”、咯血、腰腿疼痛以及跌打损伤等症[1]。在近代临床应用中，柘木常用作抗肿瘤放化疗的有效辅助中成药，主要表现为改善患者临床征候，提高免疫，且未见明显不良反应[2]，国内有柘木颗粒、柘木糖浆和柘木黄酮注射液等中成药。本文从基源考证、化学成分和药理作用3方面对柘木进行综述，在此基础上，分析不同提取方法对柘木药理作用的影响，为柘木的药效组分、分子机制、临床应用和新药开发等方面的进一步研究提供参考。

1 基源考证

柘木作为药材始载于《本草拾遗》，在《嘉佑本草》、《救荒本草》、《植物名实图考》和《后肘备急方》等古籍中均有记载。《本草拾遗》记载“柘木为桑科植物柘树的木材，味甘，温，无毒，主补虚损。”《本草纲目》描述柘树“处处山中有之，喜丛生。”柘树广泛分布于我国河北南部、华东、中南和西南等省，在日本、韩国以及俄罗斯的东部地区也有分布[3]。我国各地区对柘树的名称记载各有不同，如《浙江民间常用草药》名“黄疸树”、“刺钉”、“九重皮”，《福建中草药》名“大丁癀”，《贵州草药》名“刺桑”、“奶桑”，《云南中草药》名“痄腮树”、“黄龙蜕壳”，河南称之为“铁骨子”，江苏称“柘骨针”、“棘针树”，浙江、安徽称“柘刺”，广西又称“老虎肝”、“双藤”、“尖尾凤”或“黄桑”，可见柘树在我国的分布广泛，历史悠久。

柘树用途广泛，木材、根和叶可以入药，果实既可入药又可食用；柘树仅在1977版中国药典中被收录在穿破石项下，此后未收录于中国药典，导致柘木的药用部位没有标准化的定义。市面已有的柘木糖浆、柘木注射液中成药的用药部位均是根和木材共同入药，并且上海市中药材质量标准也将根及木材共同收载于柘木项下，故目前大多数研究均把柘木的来源定义为柘树的干燥根及藤茎。

2 化学成分

柘木所含成分种类多，主要包括黄酮、氧杂蒽酮、有机酸、多糖和苯丙素5类成分，其中柘木黄酮类成分和氧杂蒽酮类成分是柘木的代表性成分，有丰富的生物活性，可以抗氧化、抗炎、抗肿瘤、保护神经和保肝等。目前已分离鉴定出的柘木黄酮类成分82种、氧杂蒽酮类成分97种、有机酸20种、多糖6种和苯丙素21种[4]，此外柘木还含有生物碱、氨基酸、甾体化合物和苷类化合物等成分。

随着柘木成分研究的深入，柘木黄酮、氧杂蒽酮和多糖成分的研究逐渐热门，对柘木药理活性的研究也不止局限于抗肿瘤方面。

2.1 黄酮类

柘木含有多种类型黄酮化合物，包括黄酮醇类、二氢黄酮类、异黄酮类和黄酮苷类等，是柘属植物的特征性成分之一。柘木中的黄酮类成分主要有槲皮素、花旗松素、柚皮素、山柰酚、染料木素、5,7,4'-三羟基二氢异黄酮、环桂木黄素、鼠李素、芹菜素、Artrocarpesin、柘树黄酮C、3'-甲氧基奥罗波尔、Gericudranins A、Gericudranins B、Gericudranins D、Gericudranins E、苦参醇E、8-异戊烯基-芹菜素、Laburnetin、Brosimine B、Cudraphenol C、6-异戊烯基柚皮素、2,3-二氢山柰酚、山柰酚-7-o--D吡喃葡萄糖苷、桑色素、二氢桑色素、散形酮、甘草黄酮C、Erythrivarone A、Derrone、红花素、香橙素、6-异戊烯基-芹菜素、柘树黄酮B、柘树黄酮D、5,7,2',4'-四羟基黄酮、山柰酚-7-O-葡萄糖苷、山柰酚-3,7-二葡萄糖苷、杨属苷、槲皮黄苷、圣草酚、草大戟素、柚皮素-7-O--D-葡萄糖苷、(2S,3S)-2,3-反式二氢桑色素-7-O--D-葡萄糖、香豌豆酚和草大戟素[5-7]。

2.2 氧杂蒽酮类

柘木氧杂蒽酮的结构特征是含有大量异戊二烯基、酚羟基、甲氧基等取代基，目前已从柘木中鉴定出的氧杂蒽酮类成分主要包括6种构型，即2,3-或6,7-并四氢呋喃环、2,3-或6,7-并吡喃环、3,4-并呋喃环且6,7-并吡喃环、3,4-和7,8-并吡喃环、3,4-并吡喃环和含氧取代的氧杂蒽酮。代表性成分有Cudratrixanthone L[5]、Cudratrixanthone S、1,3,6,7-四羟基氧杂蒽酮、7-O-Demethylcudratrixanthone C、柘木氧杂蒽酮A、柘木氧杂蒽酮B、柘木氧杂蒽酮C、柘木氧杂蒽酮D、柘木氧杂蒽酮E、柘木氧杂蒽酮F、柘木氧杂蒽酮G、柘木氧杂蒽酮H、柘木氧杂蒽酮I、柘木氧杂蒽酮J、柘木氧杂蒽酮K、柘木氧杂蒽酮L、柘木氧杂蒽酮M、柘木氧杂蒽酮N、柘木氧杂蒽酮O,3-O-methylcudratrixanthone G、5-O-methylcudratrixanthone C[8]、Toxyloxanthones C、Toxyloxanthones D、Alvaxanthone、Isoalvanthone、Isocudraniaxanthone A、Padiaxanthone、8-prenyltoxyloxanthone C、6-deoxyisoacaroubin和1,3,5-三羟基-4-异戊烯基氧杂蒽酮[3]。

2.3 有机酸

有机酸广泛存在于植物的叶、根和果实中，柘树果实含有多种有机酸，含量远高于柘木。柘木中含量最高的有机酸是正己酸，其次是2-acetylpyrrole，且在根中的含量高于茎，正己酸在根和茎中的含量分别为13.13g/g和9.89g/g，2-acetylpyrrole在根和茎中的含量分别为2.05g/g和1.86g/g[12]。柘木中其他有机酸有柠檬酸丁酯、亚油酸甲酯、棕榈酸、棕榈酸甲酯、棕榈酸 甘油酯、丁香酸、原儿茶酸和硬脂酸等[4]。

2.4 多糖

翟延君等[13]优化柘木多糖的提取工艺，测得最优提取工艺下的柘木多糖含量为1.910 mg/g。柘木中的多糖有CPS-0、CTPS-01、CTPS-1A、CTPS-3A、CTPS-2B和CTP-B1，主要由葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖和木糖组成，4种单糖的摩尔组成比例为11.7:3.4:3.0:1.0[14]，部分多糖还含有鼠李糖和甘露糖。

2.5 苯丙素

目前从柘木中鉴定的苯丙素有氧化白藜芦醇[15]、五味子素、丁香酯素、Gomisin A、Gomisin H[3]、佛手柑内酯、Curdrastilbene、cis-30,40-Diisovalerylkhellactone、7-去甲基软木花椒素、前胡醇当归酸酯、Hyuganin C、欧前胡素、异欧前胡素、东莨菪内酯、伞形花内酯、花椒树皮素甲、4-乙基-7-羟基香豆素、5-甲基-4,5-二甲苯-2(5H)-呋喃酮、3-甲基-2(5H)-呋喃酮、5-乙基-2(5H)-呋喃酮和5,5-Dimethyl-2(5H)-furanone[4]。

2.6 其他成分

柘木中化学成分种类繁多，除上述5种成分外，还有生物碱类成分，如水苏碱[3]；氨基酸，如脯氨酸、谷氨酸、精氨酸、丙氨酸和天门冬氨酸[3]；人体必需微量元素铁、锌、锰、锶和铜；人体可能必须的微量元素或无害的微量元素铝、硅、铷、锡和钡[16]。Park等[17]在柘木中发现一种可以诱导小鼠结肠上皮细胞增殖和改善硫酸钠引起的小鼠结肠炎活性的75kDa的糖蛋白；王安平等[18]采用硅胶和D-101大孔树脂色谱法对柘木乙醇提取液进行分离，得到羽扇豆醇、-谷甾醇、2',3'-dihydroxy propylpentadecanoate、itesmol、白桦脂醇、胡萝卜苷和熊果酸。

3 药理作用及其机制

柘木具有多重药理作用，包括抗肿瘤、抗炎、镇痛、抑菌、调节免疫和保肝等。

3.1 抗肿瘤

柘木是一种传统的抗肿瘤中药，现代对柘木的药理研究集中在抗肿瘤活性上，在中国有柘木糖浆和柘木注射液应用于临床治疗癌症[1]，柘木的抗肿瘤作用在韩国也是研究热点。柘木对多种癌细胞均有抑制作用，其抗肿瘤作用主要体现在抑制肿瘤细胞生长[2,19,20]、迁移和转移[5,21,22]、促进细胞凋亡[5,19]和诱导细胞自噬[2]方面。

柘木的黄酮、氧杂蒽酮是柘木抗肿瘤的主要药效物质，多糖类成分多是通过调节免疫功能实现抗肿瘤的目的。阎力君等[2]发现柘木总黄酮可以有效抑制Lewis肺癌移植瘤小鼠肿瘤生长，且对小鼠免疫器官伤害较小，其机制可能与上调TNF-、IL-2、IL-6和IL-12表达、提高机体免疫力及促进肿瘤细胞自噬相关。柘木中的6,8-二异戊二烯异黄酮[23]可以抑制血管内皮生长因子A（VEGF-A）表达和血管内皮生长因子/血管内皮生长因子受体信号通路（VEGF-A/VEGFR-2），在体内和体外实验中均可以抑制VEGF-A诱导的淋巴管生成和淋巴结转移，具有预防和治疗口腔癌转移的潜力。Jeon等[19]从柘木乙醇提取中分离得到氧杂蒽酮类成分Cudraticusxanthone A，并发现其可以降低乳腺癌细胞的活力，诱导其凋亡，并阻断其迁移和侵袭。Zhang等[5]发现柘木中的氧杂蒽酮类成分cudraxanthone L对MGC803胃癌细胞系的侵袭、迁移和克隆有明显的抑制作用，阻滞细胞周期、诱导细胞凋亡。柘木多糖对小鼠S180肿瘤的抑制率达到57%，小鼠腹腔给药柘木多糖可以明显提高其巨噬细胞过氧化物酶的活性、吞噬功能及细胞毒活性，提示柘木的抗肿瘤作用是通过调节机体免疫功能而实现的[24,25]。

3.2 抗炎、镇痛和抗菌

柘木具有清热的功效，有镇痛、抗炎和抗菌的活性。李京才等[26]发现柘木可以明显减少醋酸致小鼠疼痛扭体次数、延长扭体潜伏期和提高热板刺激小鼠痛阈值，从而发挥镇痛作用；抑制炎症小鼠腹腔毛细血管通透性而发挥抗炎作用。Kim等[27]发现柘木提取物抑制甲基乙二醛（MGO）诱导的炎症信号通路的激活，抑制p38丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）、细胞外信号调节激酶（ERK）和c-JUNN端激酶的活性，降低白细胞介素1（IL-1）和白细胞介素6（IL-6）表达。Sun等[28]制备的柘木提取物银纳米粒子对革兰氏阴性菌（大肠杆菌和肠炎沙门氏菌）和革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌和蜡样芽胞杆菌）均有较强的抑制作用。

柘木中的成分有不同的抗炎效果，Ko等[20]检验柘木中16种成分对人角质形成细胞的抗炎作用，16种成分可以不同程度地抑制IL-6和IL-8的分泌，表现出抑制皮肤细胞炎症的潜力。柘木黄酮4'-O-methylalpinumisoflavone对治疗27-羟基胆固醇诱导的炎症反应相关疾病具有潜在作用，表现为可以剂量依赖性的抑制27-羟基胆固醇诱导的单核/巨噬细胞趋化因子C-C基序趋化因子配体2的表达和单核细胞的迁移，减弱27-羟基胆固醇存在下的脂多糖反应，抑制基质金属蛋白酶活性基因产物-9的转录和分泌，抑制单核细胞/巨噬细胞对免疫刺激表型的激活[29]。从柘木中分离的草大戟素通过抑制NF-B和MAPK信号通路，并抑制脂多糖刺激的小胶质细胞产生促炎因子，发挥抗神经炎症作用[7]。柘木中的Cudraflavanone A可以降低脂多糖刺激的BV2细胞中一氧化氮、前列腺素2、白介素-1和肿瘤坏死因子-的产生，增加Nrf2的核移位诱导HO-1蛋白表达来介导抗神经炎作用[30]。Cudratricusxanthone O能明显清除颗粒物诱导的ROS，抑制ROS诱导的p38丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）活化，同时激活Akt，维持内皮完整性。此外，Cudratricusxanthone O降低颗粒物诱导肺组织支气管肺泡灌洗液中血管蛋白渗漏、白细胞浸润和促炎细胞因子释放[21]。Cudratricusxanthone A降低脂多糖刺激和盲肠结扎穿孔（CLP）诱导的高迁移率族蛋白1（HMGB1）的释放，降低CLP小鼠的死亡率，具有治疗血管炎症性疾病的潜力[31]。

3.3 调节免疫功能

柘木多糖是柘木主要的调节免疫功能的成分，对免疫细胞有直接激活作用，可以刺激小鼠淋巴细胞增殖，协同ConA增强脾淋巴细胞增殖，促进小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬功能。柘木多糖可以改善尾吊小鼠引起的细胞免疫功能下降，且效果好于枸杞多糖，促进脾T淋巴细胞增殖及IL-2和IFN-分泌[25]。柘木多糖对尾吊和噪声这两种急慢性应激引起的免疫功能下降有一定的防护作用[32]，表现为对尾吊、噪声叠加应激引起的T淋巴细胞增殖下降、IL-2分泌减少和巨噬细胞TNF-产生下降有一定的提升作用。有效地抑制了CLP诱导的败血症致死率和脂质过氧化，并增强了抗氧化防御系统[38]。

4 柘木的提取方法与药理作用之间的关联研究

3.4 保肝

柘木提取物可提高ARE荧光素酶活性，上调Nrf2核转位及其靶基因表达，防止氧化应激引起的肝损伤，实现保肝作用[33]。

3.5 其他药理作用

除上述药理作用外，柘木还可以抑制胶原诱导的血小板聚集。Ro等[34]发现柘木提取物通过阻断胶原诱导的血小板中环氧化酶-1（COX-1）活性和细胞内Ca2+流通，下调血栓A2（TXA2）抑制血小板聚集，推测柘木可以预防和治疗心血管疾病。

柘木具有抗衰老的作用，Gi等[35]发现柘木提取物可以通过Akt/p53/p21通路延缓高糖诱导的衰老，提示柘木具有保护内皮细胞、延缓衰老的潜力。

Yang等[8]从柘木中分离得到9种氧杂蒽酮类化合物，发现9种氧杂蒽酮可以抑制胰脂肪酶活性，其中Cudracuspixanthone P可以减少受脂肪酸刺激的肝细胞中的脂肪积累，为柘木氧杂蒽酮化合物治疗代谢疾病提供依据。柘木提取物通过增加或维持酒精脱氢酶和乙醛脱氢酶来降低血液酒精浓度，可以恢复酒精摄入引起的气血失衡，且解酒效果优于市售解酒产品，提示柘木有局域缓解和预防宿醉的作用[36]。

柘木具有神经保护作用，多种成分分别对6-羟基多巴胺、葡糖糖剥夺和1-甲基-4-苯基吡啶鎓离子诱导的细胞死亡具有神经保护作用[37]。

Cudratricusxanthone A可以防止小鼠败血症引起的肾损伤，Cudratricusxanthone A可降低血浆中白细胞介素6和肿瘤坏死因子的水平，恢复肾脏中超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶和过氧化氢酶的水平，

柘木主要的提取方法是煎煮法、回流提取法，常用的提取溶剂有水、乙醇、甲醇和乙酸乙酯。常用正己烷、二氯乙烷及乙酸乙酯萃取，大孔树脂法和葡萄糖凝胶色谱柱法分离。

不同的提取方式获得的活性成分有区别，导致提取物的药理作用也存在差异，为了更好地研究柘木的药理作用，发现柘木的药效物质基础，本文对柘木不同提取方式与药理作用之间的关系作以总结。

柘木水提液体外抑制SGC-7901胃癌细胞和HCT-116肠癌细胞生长，体内对裸鼠SGC-7901移植瘤和F1小鼠C26肠癌足趾质量有明显的减轻效果，整体给药对正常小鼠碳粒廓清能力、腹腔巨噬细胞吞噬功能以及对荷瘤小鼠淋巴细胞转化和NK细胞毒活性均有显著的增强作用[24]。

柘木乙醇提取物抑制了MGO诱导的自由基（ROS）产生，通过抑制PKC活化和NOX4表达以及上调HK-2细胞中的Nrf2-抗氧化酶途径来减轻MGO诱导的炎症和氧化应激[27]。柘木乙醇提取物通过抑制NF-B配体受体激活剂（RANKL）诱导的MAPK信号通路和破坏成熟破骨细胞中的肌动蛋白环来抑制破骨细胞分化，可以用于开发骨质疏松症治疗药物[40]。

Lee等[41]发现柘木乙酸乙酯提取物可以抑制IL-1诱导的类风湿滑膜成纤维细胞增殖，降低MMP-1、MMP-3和COX-2蛋白的表达及mRNA的表达水平，抑制PGE2表达，抑制ERK-1/2、p38和JNK的磷酸化，抑制IL-1对NF-B的激活，从而治疗类风湿性关节炎。

柘木多酚对DPPH和ABTS两种自由基有较强的清除能力，抗氧化活性与芦丁相当，氧化白藜芦醇是柘木抗氧化的主要活性成分[15]。

柘木不同提取物的药理活性，见表1。

表1 柘木不同提取物的药理活性Table 1 Pharmacological activities of different extracts of

表1 柘木不同提取物的药理活性Table 1 Pharmacological activities of different extracts of

提取方法 Extraction method 提取工艺 Extraction process 药理作用 Pharmacological action柘木水提液 煎煮法、 抗肿瘤[24]、增强免疫功能[24]柘木乙醇提取物 乙醇回流提取 抗肿瘤[1,2]抗炎[20,27]、抗氧化[27]抑制破骨细胞分化[40]柘木乙酸乙酯提取物 甲醇提取，乙酸乙酯萃取 抗炎[41]柘木酚类提取物 乙醇提取，AB-8大孔树脂精制 抗氧化[15]

5 总结与展望

目前国内对柘木的药理作用研究多是集中在抗肿瘤方面，成分研究局限于黄酮类成分和氧杂蒽酮类成分，对柘木的研究不够深入。韩国不但对柘木[36]的研究较多，对柘树叶[42-45]也有研究，还充分利用柘树果实[43,46,47]可食用、含有多种活性成分的优势，开发出多种形式的功能饮料和食品[48-50]，深受韩国消费者的喜爱。鉴于柘树有多种药用部位，活性丰富，应用广泛，且分布广泛，深入研究柘木的成分及活性可以发挥柘树的更大价值。