吕黎明 张来宾 吕洁丽
新乡医学院药学院 河南 新乡 453003
茯苓(又名“云苓”“松苓”“茯灵”“朱茯苓”)为来源于多孔菌科真菌茯苓Poriacocos(Schw.) Wolf的干燥菌核,常寄生于马尾松和赤松的根部,是我国药食同源大宗常用中药材之一,素有“十方九茯苓”之说[1]。其性平,味甘、淡;归心、肺、脾、肾经[2]。因其入药部位的不同,可分为赤茯苓、白茯苓、茯神,茯苓皮等[3]。茯苓始载于汉代的《神农本草经》,列为上品。《中国药典》2020年版记载茯苓具有利水渗湿,健脾,宁心等功效,常用于水肿尿少、痰饮眩悸、脾虚食少、便溏泄泻、心神不安、惊悸失眠等症[2]。茯苓主要分布在中国、韩国、日本和北美,目前在我国的云南、安徽、河南、河北和湖南等地广泛栽培,其中以云南产最为道地,素有“云苓”之称,多于7~9月采挖[4]。随着现代对茯苓化学成分、药理作用等方面的深入研究,其临床疗效和活性成分研究备受关注。本文通过对其化学成分、药理作用、临床应用三方面分类综述,以期为茯苓的进一步研究及临床应用提供一定的借鉴。
茯苓中含有三萜类、多糖类、甾醇类、二萜类、蛋白质、氨基酸、有机酸及其酯类、黄酮类及微量元素等多种成分[5],其中多糖类和三萜类成分是其发挥药效的主要活性成分。
1.1 多糖类化合物 多糖是指由10个以上单糖通过苷键连接而成的一类高分子化合物,是茯苓的特征性成分及主要活性成分之一[6]。茯苓多糖约占茯苓菌核活性成分的80%[7],在医学上被广泛地应用。自1957年首次报道茯苓多糖以来,目前已从茯苓中分离纯化了60多种新型茯苓多糖,可分为内多糖和外多糖,其单糖组成主要有葡萄糖、半乳糖、鼠李糖和甘露糖。葡聚糖是茯苓多糖的主要成分,其中以β-葡聚糖最为常见,该类多糖常具有(1→3)链的葡萄糖主链和(1→6)链的葡萄糖侧链。茯苓多糖及其衍生物具有抗肿瘤、抗氧化、抗炎、免疫调节、保肝等多种生物学功能[8]。
1.2 三萜类化合物 三萜类化合物是一类基本母核由30个碳原子组成的萜类化合物,其结构可视为六个异戊二烯单位聚合而成,是茯苓的重要活性成分之一。依据茯苓中分得的三萜类成分成环数目的不同,可分为四环三萜和五环三萜,且以四环三萜为主。茯苓中的四环三萜依据结构的不同,主要分为5个亚类:①羊毛甾烷-8-烯型,从茯苓中分得24种该类成分,代表性化合物主要有茯苓酸、土莫酸、25-羟基茯苓酸、依布里酸、茯苓酸甲酯等[11],2018年,2个新的该类化合物ceanphytamic acids A和ceanphytamic acids B从茯苓中分离得到[12],该研究进一步丰富了茯苓中该类三萜的数量;②羊毛甾烷-7,9(11)-二烯型,从茯苓中分得36种,代表性化合物有3-表去氢土莫酸、25-羟基-3-表去氢土莫酸、去氢齿孔酮酸等[11];③ 3,4-开环羊毛甾烷-8-烯型,代表性化合物有茯苓新酸G、茯苓新酸GM等7种;④ 3,4-开环-羊毛甾-7,9(11)二烯型,共24种,代表性化合物有茯苓新酸 A、茯苓新酸 AM、25-甲氧基茯苓新酸A等[10-11];⑤ 4,5-开环-羊毛甾烷类,随着现代分离技术的进步,2018年以来,一类新型的4,5-开环的羊毛甾烷类三萜从茯苓分离得到。迄今,已发现11β-ethoxydaedaleanic acid A、daedaleanic Acid D和daedaleanic Acid E等3个该类型新化合物[12-13]。此外,茯苓中的五环三萜类成分依据母核结构不同主要分为三类:①齐墩果烷型,茯苓中已报道含有齐墩果酸、β-香树脂醇乙酸酯、齐墩果酸乙酸酯等3种该类化合物;②乌苏烷型,已报道的有乌苏酸、β-香树脂醇乙酸酯2种化合物;③羽扇豆烷型,目前仅报道羽扇豆醇这1种成分[11]。
1.3 甾醇类化合物 甾醇类化合物是类固醇的一类,均以环戊烷骈多氢菲为基本结构,是含有羟基的类固醇。目前已从茯苓中发现17个甾醇类化合物,主要为麦角甾醇类,代表性成分主要有麦角甾-7,22-二烯-3β-醇、麦角甾-7,22-二烯-3β,5α,6β-三醇、麦角甾-7-烯-3β-醇、β-谷甾醇、豆甾醇等[11]。
1.4 其他成分 除了多糖类、三萜类和甾醇类化合物外,茯苓中还报道有其他类型化学成分。如二萜类化合物harzianone[12],萘酮衍生物sohiracillinone[13]。茯苓乙醇提取物中总黄酮含量可占到0.259 9%[14]。有机酸及其酯类包括原儿茶酸、棕榈酸、棕榈酸乙酯、棕榈油酸甲酯、柠檬酸三甲酯、(R)-苹果酸二甲酯、邻苯二甲酸二-(2-乙基-己基)酯、邻苯二甲酸二丁酯、octadecanoic acid、octacosyl acid、pentacosanoic acid等[11]。此外,从茯苓发酵液中分离鉴定出51种蛋白质[15]。茯苓中含有丰富的人体所需的微量元素,如铁、锌、锰、钾、钠、硒、钙、磷等,其中含量最高的为铁,其次是锌和锰[16]。
茯苓多样的化学成分决定其具有广泛的药理活性。茯苓具有利水渗湿、健脾和胃、宁心安神的传统功效,临床更广泛用于治疗水肿尿少、脾虚食少、便溏泄泻、心神不安、惊悸失眠等症。现代药理活性研究发现茯苓具有利尿、抗炎、降糖、保肝、抗氧化、抗肿瘤、免疫调节、血管生成等作用。
2.1 基于传统功效的药理活性
2.1.1 利水渗湿 《本草纲目》谓:“茯苓,本草言利小便,伐肾邪。至东垣、王海藏乃言小便多者能止,涩者能通”,为中医临床常用的利水渗湿药[17]。其中以茯苓为臣药的五苓散最为有名,其可通达三焦、宣通上下,通过调整气化治疗全身多种疾病,可治疗痰饮水湿引起的水液代谢障碍等,此方用之得宜,可以治疗很多临床疑难杂症[18]。茯苓对肾阳虚下焦水肿大鼠作用强弱虽存在产地差异,但均可产生利水渗湿作用,其作用机制可能与其调节水通道蛋白1及抗利尿激素-水通道蛋白2相关通路有关[19]。赵宇辉等[20]研究发现,茯苓可能是通过竞争醛固酮受体来抑制肾小管不同部位的重吸收,从而增加排尿量发挥利尿作用。
2.1.2 健脾和胃 茯苓甘则能补,为健脾补中之良药,可治脾虚诸症[16]。茯苓具有止泻和修复胃粘膜等调节胃肠道作用,因此可用来治疗脾胃湿热[16]。李斌等[22]开展了茯苓水煎液及不同组分对脾虚大鼠健脾作用的研究发现,茯苓水煎液、乙酸乙酯组分和多糖组分能显著提高脾虚后大鼠体质量。此外,除醇洗组分外,茯苓其他拆分组分能显著提高大鼠血清白蛋白水平。多糖组分能降低肾髓神经元中水通道蛋白1的水平。茯苓乙酸乙酯组分和多糖组分能有效提高血清胃泌素水平。这提示,茯苓乙酸乙酯组分、石油醚组分及多糖组分为其健脾的物质基础。段雨婷等[23]开展了茯苓不同部位水提物对脾虚模型小鼠健脾作用研究,发现茯苓不同部位的健脾机制存在差异,其中白茯苓可通过调节免疫功能发挥健脾作用,而赤茯苓、茯苓皮则通过调节机体的运化功能发挥健脾作用。张丹丹等[24]研究发现,茯苓水提物可通过干预相关肠道菌群与调节相关通路发挥健脾作用。Tu等[21]对茯苓三种提取物三萜、水溶性多糖、酸性多糖进行研究,发现这些提取物均能够促进胃肠粘膜的修复,调节辅助性T细胞Th1/Th2和Th17/Treg之间的平衡,其中三萜和水溶性多糖能更有效地调节脑肠肽,水溶性多糖和酸性多糖则更有效地增强免疫,三种提取物均可缓解小鼠功能性消化不良等症状。Xu等[25]研究表明,茯苓多糖可通过调节肠道菌群和肠黏膜屏障的稳态来改善抗生素相关性腹泻。
2.1.3 宁心安神 《景岳全书》记载:茯苓“能利窍去湿。利窍则开心益智,导浊生津;去湿则逐水燥脾,补中健胃”,表明茯苓具有宁心安神的功效[26]。张丹丹等[27]研究发现,茯苓酸性多糖可通过干预相关肠道菌群与调节相关通路来起到宁心的作用。Zhang等[28]研究发现,茯苓多糖可通过抑制肿瘤坏死因子-α和核因子-κB信号通路、减轻代谢紊乱和改善肠道菌群失衡来预防慢性睡眠剥夺大鼠的焦虑样行为。有研究发现茯苓大剂量运用有较好的镇静催眠作用,能显著提升失眠患者的睡眠质量[29-30]。徐煜彬等[31]研究发现,茯苓水煎液、茯苓粗多糖与精制多糖对小鼠的失眠症状有显著改善作用。
滥用药物会引起大脑奖赏回路中神经元可塑性发生变化,而神经元可塑性与细胞内Rho信号的调节密切相关。茯苓水提取物能够调节氯胺酮诱导的Rho信号调节,逆转氯胺酮抑制的B35和C6细胞的细胞迁移和F-肌动蛋白重建,从而修复神经元损伤发挥抗失眠焦虑作用[29]。Chen等[32]研究发现,服用地卓西平会降低B35细胞的迁移能力,使B35和C6细胞位于1号染色体的基因(CDC42)表达降低,而茯苓多糖可以逆转地卓西平处理的B35或C6细胞的迁移能力和F-肌动蛋白重塑,使CDC42表达恢复,进而通过调节Rho信号通路修复神经元损伤。
2.2 基于拓展功效的药理作用
2.2.1 血管生成作用 Ding等[33]通过糖尿病大鼠体内实验发现,局部应用和摄入茯苓水提物后的受损大鼠体内血小板-内皮细胞粘附分子(platelet endothelial cell adhesion molecule-1,PECAM-1/CD31)、血管内皮生长因子、I型胶原等含量增加,提示茯苓能够通过提高血管生成相关细胞因子含量来促进血管生成,明显加快创面收缩、再上皮化、胶原合成沉积和血管生成,提高伤口愈合效率。
2.2.2 抗炎作用 茯苓具有显著的抗炎作用。有研究表明,茯苓水提物能显著降低促炎细胞因子如白细胞介素-1β(Interleukin-1β,IL- 1β)、白细胞介素-4(interleukin-4,IL-4)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、白细胞介素-13(interleukin-13,IL-13)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)等mRNA表达水平[34]。受损大鼠背侧皮肤红斑、烧伤、糜烂、创面均有所缓解,说明茯苓水提物对急性紫外线诱导的皮炎具有显著的治疗作用,机制研究发现其主要通过减少促炎细胞因子的基因表达发挥抗炎作用[34]。刘晓英等[35]研究发现,茯苓多糖 PW-P2、PW-P3在浓度为50 μg·mL-1~1 000 μg·mL-1时可显著抑制脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)诱导的RAW264.7 细胞中NO的分泌,提示茯苓多糖具有潜在的抗炎活性。
2.2.3 降血脂作用 Cai等[36]发现茯苓提取物及茯苓中5种主要三萜酸是肠尖钠依赖性胆汁酸转运蛋白(apical sodium-dependent bile acid transporter,ASBT)和肝钠-牛磺胆酸共转运多肽(recombinant taurocholate cotransporting polypeptide,NTCP)的竞争性抑制体,表明竞争性抑制胆汁酸转运体可能是茯苓降血脂的潜在机制之一。毛跟年等[37]研究发现,茯苓皮乙醇提取液中的三萜类成分对高脂血症模型小鼠具有显著的降脂作用和抗氧化能力,能明显降低小鼠血清中的总胆固醇水平、低密度脂蛋白胆固醇水平和甘油三酯水平,升高高密度脂蛋白胆固醇水平,降低动脉粥样硬化指数,升高超氧化物歧化酶水平和降低丙二醛水平。这提示茯苓中的三萜类成分可能是其降血脂的效应物质基础之一。
2.2.4 保肝作用 茯苓性平味甘,在中医临床常与丹参、白术等配伍使用发挥保肝作用[35]。茯苓多糖可显著缓解非酒精性脂肪肝(non-alcoholic steatohepatitis,NASH)小鼠的组织学肝损伤、肝功能受损等相关症状[36-37]。崔佳琦等[38]研究表明,茯苓-葛根-枳椇子混合药粉具有一定的解酒保肝效果,其中,高剂量茯苓-葛根-枳椇子混合药粉的解酒保肝效果更优。茯苓多糖可以作为一种益生元来预防NASH的发生,具有一定的保肝作用,其机制可能与调节肠道菌群有关[39-40]。程玥等[41]研究发现,不同茯苓提取物对CCl4诱导的小鼠肝损伤均具有不同程度的保护作用,其中以茯苓多糖效果最为显著,其机制可能与增强肝脏抗氧化能力及减轻炎症有关。
2.2.5 免疫调节作用 茯苓具有免疫调节作用,其中茯苓多糖是其发挥免疫调节作用的效应物质。Liang等[42]研究发现,天然茯苓多糖表面结构为光滑致密的球形颗粒,经硒预处理过的多糖(SEPCP)表面粗糙,呈多孔蜂窝结构。与天然茯苓多糖相比,经硒预处理过的多糖通过促进RAW 264.7细胞的吞噬能力,提高NO、TNF-α、IL-6的分泌水平,显现出良好的免疫提高潜力。此外血液注射经硒预处理过的多糖可显著增强细胞免疫功能,包括血细胞吞噬、微聚集和扩散能力。Liu等[43]发现,经茯苓多糖处理的家蚕幼虫体内四种与免疫和能量代谢相关的酶(包括酚氧化酶、葡萄糖-6磷酸脱氢酶、己糖激酶和脂肪酸合成酶)活性均显著升高,这表明,茯苓多糖可以通过增强细胞免疫、调节免疫应答和生理代谢相关基因的表达水平来调节免疫系统。王萍等[44]发现,茯苓多糖可提高大鼠血清中IgG抗体、IL-2、IL-6和IFN-γ水平及免疫器官指数,表明茯苓多糖能提高大鼠的免疫功能。
2.2.6 抗肿瘤作用 茯苓多糖具有显著的抗肿瘤活性。Hu等[45]研究发现,从茯苓菌核中提取的均相半乳糖葡聚糖可诱导巨噬细胞中TNF-α、IL-6、白细胞介素12(Interleukin-12,IL-12)等M1标志物的表达升高,M2巨噬细胞标志物白细胞介素-10(Interleukin-10,IL-10)水平降低,CD86(M1标记物)/CD206(M2标记物)比值升高。PCP-1C可诱导巨噬细胞Notch信号通路激活,从而上调Notch1、配体Jagged1、Hes1数目。这表明,PCP-1C可通过激活Notch信号通路促进巨噬细胞极化,调节免疫应答进而表现出抗肿瘤活性[44]。刘丝雨等[45]研究发现,以茯苓酸为代表的三萜类及茯苓多糖在抑制恶性肿瘤增殖与诱导凋亡、抑制侵袭转移、调节患者免疫功能及提高生活质量等方面表现出广泛的药理作用。宋波等[46-47]通过苯酚-硫酸法测得茯苓多糖中总糖含量为95.96%,进一步开展抗肿瘤活性研究发现羧甲基茯苓多糖和茯苓多糖对人肝癌细胞HepG-2细胞的增殖均具有一定的抑制作用,其中羧甲基茯苓多糖活性更强。
2.2.7 抗氧化作用 茯苓多糖具有不同程度地清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基、羟基自由基、超氧阴离子自由基和还原铁的能力,且其抗氧化能力呈现剂量依赖性[48]。Liu等[49]研究发现,茯苓可提高铅胁迫后草鱼抗氧化因子的表达水平,维持活性氧平衡和生理功能稳定,增加金属结合蛋白的表达,从而增加草鱼的铅排泄量,降低体内铅含量而减毒,以上研究提示,茯苓可能通过提高机体抗氧化及螯合能力而发挥作用。Wu等[50]发现,茯苓多糖对DPPH、超氧阴离子和羟基自由基具有显著的还原能力和良好的清除能力,提示茯苓多糖可能是其抗氧化的主要物质基础之一。
茯苓具有多种药理活性,因此在临床应用方面十分广泛,常用来治疗水肿、炎症、糖脂类疾病、动脉粥样硬化、肝脏类疾病、胃肠道疾病、骨质疏松、失眠焦虑等,现对其临床应用进行总结。
3.1 治疗水肿 邵朝弟教授认为茯苓健脾补中,交通上下之阴阳,运用茯苓行水汤以补脾益气,行气活血可治疗肾性水肿,具有气、血、水并治的特点[51]。冯静等[552]研究阴虚水肿模型大鼠,发现茯苓可通过抗氧化应激改善阿霉素诱导的肾损伤,表现出显著的利水作用。区凤娟等[53]运用网络药理学方法探究桂枝茯苓丸治疗脑水肿的潜在效应机制,发现其可能通过抑制炎症反应、抗氧化应激、稳定血脑屏障等发挥作用。李露等[54]发现,桂枝茯苓丸联合真武汤治疗脾肾阳虚、水瘀互结型糖尿病肾病性水肿效果十分显著,可快速有效减轻临床症状。
3.2 治疗炎症 慢性非细菌性前列腺炎(Chronic nonbacterial prostatitis,CNP)是男性常见病,现代研究发现:茯苓多糖可通过降低前列腺重量、前列腺指数、C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)的表达和抑制TNF-α和IL-1β释放等多种机制来发挥抗前列腺炎作用[54]。Liu等[55]研究发现,CNP组大鼠睾酮与雌二醇的比值下降,性激素水平紊乱,而茯苓多糖处理大鼠后可以恢复与正常组大鼠体内激素相同水平,提示茯苓多糖可通过调节性激素水平来缓解前列腺炎。茯苓多糖还可以通过调节炎性前列腺组织中诱导型一氧化氮合酶和超氧化物歧化酶水平,增强前列腺组织抗氧化应激活性,从而降低前列腺炎的发生[56]。此外,司清晨等[57]研究发现,桂枝茯苓丸联合微波治疗仪,能够通过降低炎症因子含量来治疗气滞血瘀型慢性盆腔炎患者。
3.3 治疗糖脂类代谢异常 茯苓对于糖脂代谢异常性疾病也具有一定的治疗作用。Sun等[58]对茯苓复方治疗2型糖尿病的疗效进行了系统评价和荟萃分析,结果显示,在降糖药治疗组中加入茯苓方剂可使2型糖尿病患者的空腹血糖显著降低。朱琳等[59]发现,茯苓寡糖可以显著改善高脂饲料制备的血脂异常小鼠模型的脂质代谢紊乱,其可能是通过减少其血液和肝脏组织中的脂质积累和炎症反应的发生而发挥作用。
3.4 治疗动脉粥样硬化 茯苓多糖可通过抑制血清中炎症介质TNF-α、IL-6、NO的产生,降低低密度脂蛋白、胆固醇、甘油三酯、总胆固醇等指标水平,降低丙二醛浓度,提高超氧化物歧化酶活性而改善主动脉的病理改变,以上研究结果提示茯苓多糖可能通过降低炎症因子和血脂水平来治疗动脉粥样硬化[60]。杜来义等[39]研究发现,对冠状动脉粥样硬化性心脏病患者在常规治疗基础上加用黄连茯苓汤治疗,可以降低中医症候积分及心率,提高治疗效果。
3.5 治疗肝脏疾病 茯苓具有保肝作用,临床常用来治疗肝脏疾病。Cheng等[61]研究发现,茯苓菌核中纯化出的半乳糖葡聚糖PCP-1C能明显改善CCl4处理小鼠肝组织损伤,缓解氧化应激和炎症,还能降低肝脏中CAR和CYP2E1的表达。这提示,PCP-1C可能通过抑制CAR/CYP2E1信号通路减少CCl4代谢来发挥保肝作用。Tan等[62]发现,茯苓多糖可以通过增加栖粪杆菌属的相对丰度和降低肠道细菌内毒素负荷水平来重塑肠道菌群的组成,显著改善非酒精性脂肪肝造成的肝损伤、肝功能受损和氧化应激等,提示茯苓多糖可能通过调节肠道菌群来预防非酒精性脂肪肝的发生。
3.6 治疗腹泻 茯苓多糖可以全面改善抗生素相关性腹泻小鼠的粪便特征、精神状态等,推测可能与茯苓多糖的滋补功能密切相关,其可以发挥益生元效应,调节胃肠道菌群来治疗腹泻[34]。吴栋林等[63]研究发现,茯苓清热利湿汤可有效改善慢性功能性腹泻患者临床症状,降低复发率,疗效显著,安全性高。徐承标等[64]研究发现,茯苓健脾清化方能缓解因轻中度饮酒引起的功能性腹泻,与益生菌治疗效果相较更具显著优势。
3.7 治疗骨质疏松 T细胞胞浆核因子1(nuclear factor of activated T cells cytoplasmic 1,NFATc1)是破骨细胞分化的关键转录因子,茯苓乙醇提取物介导的核因子-κB配体受体激活因子(receptor activator of nuclear factor-κB ligand,RANKL)可抑制破骨细胞的生成和溶骨活性,还可抑制RANKL诱导的NFATc1的表达。此外茯苓乙醇提取物还可显著减轻去卵巢小鼠体内骨小梁的丢失,减少骨髓中脂滴的积累。以上研究表明,茯苓乙醇提取物可通过负向调节破骨细胞的分化和功能而治疗骨质疏松症[65]。
3.8 治疗失眠焦虑 Kim等[66]发现,灌胃给予失眠小鼠茯苓提取物,失眠小鼠睡眠潜伏期缩短,非快速眼动睡眠时间增加,提示茯苓提取物可通过抑制颈上神经节神经元的神经传递来改善睡眠质量和睡眠结构,治疗失眠。此外,茯苓多糖可通过抑制TNF-α、NF-κB信号通路、减轻代谢紊乱和改善肠道菌群失衡来预防慢性睡眠剥夺大鼠的焦虑样行为,可用于治疗焦虑症[32]。罗心遥等[67]发现,茯苓能显著改善LPS诱导的小鼠急性抑郁样行为,其作用机制可能与调控神经递质及炎症水平有关。
3.9 治疗心肌缺血 茯苓-桂枝中药配伍可以调节心肌缺血大鼠血压、抑制心肌肥厚和心室重构、改善大鼠心肌纤维化和抑制大鼠急性心肌缺血细胞的损伤[68-69]。叶焰等[70]研究发现,茯苓可通过减少炎症因子的释放,抑制炎症信号通路的激活,降低心肌炎症反应,同时促进血管生成而发挥治疗心肌缺血的作用。黄芳等[71]研究发现茯苓可通过保护心肌细胞,降低心肌细胞在缺血状态下的损伤,调控低氧诱导因子信号通路、血管内皮细胞生长因子等信号通路治疗心肌缺血。以上研究表明茯苓治疗心肌缺血具有多靶点多通路的特点。
茯苓作为我国传统大宗常用中药之一,因其具有多样的化学成分、广泛的药理活性及临床应用,受到国内外学者们的普遍关注。目前茯苓中的三萜类和多糖类成分被公认是其主要活性物质基础,具有利尿、止泻、安神、抗炎、保肝等药理活性,临床上广泛用于治疗水肿、腹泻、炎症等疾病。尽管目前茯苓的研究取得了一定进展,但仍存在一些问题:①除三萜及多糖外,茯苓中的其他类成分的活性研究较少;②药理活性研究多集中在提取物,关于提取物中成分与药理活性的相关性研究不足;③茯苓中单体化合物的活性及机制研究需要进一步加强。相信随着茯苓研究的不断深入,在不久的将来,茯苓这一传统中药将会为人类的健康事业发挥更大的作用。