大黄有效成分研究进展

大黄有效成分研究进展

大黄是一种多年生草本植物。我国有大黄45个品种和两个亚种,但载入《药典》可以药用的只有3种,即正品大黄、唐古特大黄及药用大黄的干燥根及根茎。《神农本草经》中记述:大黄,味苦寒,归胃、肝大肠经。主下淤血、血闭寒热、破症、积聚、留饮宿食、荡涤肠胃、推陈致新、通利水谷、调中化食、安合五脏。目前对大黄有效成分的药理作用研究主要集中在蒽醌类化合物,包括大黄酸、大黄素、大黄酚、芦荟大黄素、大黄素甲醚等。大黄传统用于抗菌、泻下,20世纪80年代以来,国内外对中药大黄,尤其是其有效成分的药理作用进行了深入研究,现将这方面的研究进展综述如下。1对慢性情绪的影响田金洲等报道,大黄有明显的抗衰老作用。实验表明,复方大黄制剂通降口服液在老年人记忆功能及缩短大便间隔时间上均明显优于对照组,同时还能减少血清中过氧化脂质(LPD)含量,增加红细胞中超氧化物歧化酶(SOD)活性,对D-半乳糖所致小鼠亚急性衰老模型记忆减退有较好的改善作用,还能明显延长果蝇的平均寿命和最高寿命,增加2～3月龄小鼠游泳能力和耐缺氧能力。大黄抗衰老作用的机制可能有:①作用于胆碱能神经系统。实验表明,通降口服液对12月龄小鼠大脑皮质和海马ChAT、AchE活性及Ach含量的影响是双重作用,即升高ChAT,降低AchE,从而使Ach水平提高或维持在一相对恒定的水平上,以保证老龄小鼠正常的胆碱能神经生理功能。这种调节作用是以增龄引起的中枢胆碱能神经的生理生化改变为其物质基础的,对3月龄小鼠无此影响。②改善学习记忆能力。实验表明,大黄素-8-O-B-D-吡喃葡萄糖苷能提高正常小鼠的学习记忆功能,对东莨菪碱所致学习记忆障碍具有防护作用,在跳台实验中明显减少小鼠错误次数,并且能可逆性的抑制胆碱酯酶活力。③清除自由基。陈季武等用化学发光体系来检测大黄清除多种活性氧的作用,并以抑制各体系光强度50%的大黄浓度(IC-50值)作指标,结果在O2,H2O2全血吞噬细胞亚油酸脂质过氧化发光体系中,大黄的IC-50值分别为6.0、95、7.5、28mg/L显示大黄能清除O2,H2O2和其他活性氧,抑制脂质过氧化,是一种有效的抗氧化剂。并且,大黄也能抑制小鼠肝匀浆中过氧化脂质的生成,以及增强小鼠血中SOD,谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活性,使LPD含量降低,为大黄的抗衰老作用提供了依据。2影响循环系统的因素2.1氧化代谢作用大黄对低血容量性和内毒素性休克动物胃肠黏膜有显著保护作用,对危重症患者胃肠功能衰竭也有防治作用。其机制可能与保护线粒体呼吸链有关,而后者可能通过下列机制实现:①活血化瘀,改善微循环。氧气是线粒体内生物氧化反应的基质,所以缺氧是线粒体最敏感的损伤因素之一。大黄能提高胃肠黏膜内的pH值,而后者能反映胃肠黏膜的血流量和功能状况,从而改善胃肠黏膜血流灌注,而纠正缺血、缺氧状态。②氧自由基清除作用。氧自由基是组织器官不完全缺氧和缺血再灌注后的主要损伤因素。大黄对氧化反应的抑制率达70%以上。有研究表明,大黄能通过减少烫伤后大鼠肠和肝脏内黄嘌呤氧化酶的产生,而提高组织中SOD、GSH-PX含量,最终达到清除氧自由基的作用。③清热解毒作用。大黄清热解毒的实质是清除组织和血浆内的炎性介质,显著降低危重症患者血清中肿瘤坏死因子、白细胞介素和内毒素水平。另外,大黄能保护低血容量性休克大鼠胃肠黏膜上皮细胞间紧密连结、促进胃肠道活动、抑制肠道细菌易位、降低胃肠黏膜的通透性而防治肠源性感染所致的多器官功能衰竭。2.2对慢性肝损伤的治疗Arosio等发现,芦荟大黄素对CCl4所致的小鼠急性肝损害有保护作用,不仅能阻止肝细胞的死亡,而且对脂质过氧化引起的炎症反应有保护作用。此外,大黄又能解除微循环障碍,恢复组织细胞的正常代谢和血液供应,促使肝细胞再生,而且还可通过泻下作用使滞留在肠道的病原菌毒素以及肠源性有毒物质排泄加速,吸收减少,从而降低肝病时内毒素血症对机体的损害。另有实验表明,40%CCl4给予大鼠皮下注射诱导肝纤维化,并以大黄素干预,结果显示大黄素能使血清透明质酸及粘连蛋白显著降低,肝组织胶原蛋白含量明显减少,肝组织纤维化程度明显改善,肝细胞损伤减轻,其机制可能是通过抑制肝星状细胞的活化与增殖实现的,这些都为临床治疗急慢性肝炎提供了药理依据。陈德昌等用烫伤和内毒素“二次打击”大鼠模型来观察大黄对肝细胞线粒体功能的影响,结果发现大黄可明显提高脓毒症大鼠细胞内ATP含量和能负荷值,减少肝细胞内细胞色素C的丢失,与单纯烫伤组和脓毒症组比较有非常显著性差异,说明大黄能改善肝细胞线粒体的呼吸功能。同时,大黄也能通过降低肝细胞表面肿瘤坏死因子(TNF-α)结合位点,阻断TNF-α对肝细胞的毒性作用,这些可能为其保肝作用的机制。2.3胆石症的治疗大黄不仅有利胆作用,以增加肝胆汁流量,而且能促进排胆,松弛奥狄括约肌,再结合大黄广谱的抗菌、消炎、抗毒作用,可用于治疗胆系感染、胆石症等。沈彬等用大黄治疗大肠杆菌感染大鼠造成急性重症胆管炎模型的实验研究表明,大黄合剂能明显降低动物的自由基、磷脂酶A2浓度,纠正PGF1α/TXB2比值的失衡,且大黄合剂有抑菌减毒作用,使细胞分子及炎症介质生成的连锁反应受到一定程度的抑制,可能为其治疗胆管炎的机制之一。2.4及其产物的活性化合物用7.5%大黄粉混合液给急性胰腺炎患者鼻饲,并配合其他常规治疗,发现大黄能明显降低患者血中丙氨酸转氨酶和胆红素总量,证实了大黄对胰腺炎有治疗作用。研究其机制可能有:①对胰酶的抑制作用。生大黄煎剂对胰蛋白酶、胰脂肪酶、胰淀粉酶具有全面的抑制作用,而大黄的有效成分蒽醌衍生物中,大黄素对胰腺激肽释放酶、胰蛋白酶、胰脂肪酶均有很强的抑制作用;芦荟大黄素对胰腺激肽释放酶、胰弹性蛋白酶有较强的抑制作用;大黄酸对胰腺激肽释放酶抑制作用很强;大黄酚和大黄素甲醚对上述四种酶的抑制作用均不明显。②大黄对TNF-α作用下的胰腺组织具有保护作用,可提高相应TNF-α浓度下的胰腺细胞的细胞存活率。③大黄素治疗后胰腺组织转化生长因子-β(TGF-β)表达明显增强,高峰前移,且胰腺总蛋白质、DNA合成物明显增加,参与胰腺组织的再生和修复。且胰腺感染的主要病原菌为肠源性的,大黄不仅具有抗菌、抗毒,改善胃肠道功能紊乱,减少肠道细菌移位,解除胆道括约肌痉挛,并有效抑制血管活性物质如十二碳烯酸类异常代谢而改善微循环,而且可提高中性粒细胞吞噬功能和血清总补体水平,提高机体免疫力作用,因此在临床上治疗胰腺炎取得了较好的效果。3大黄素稳定因素在体外人肾成纤维细胞培养的基础上,采用3H-TdR掺入法观察了不同浓度大黄素对人肾成纤维细胞3H-TdR掺入率的影响,同时,利用流式细胞仪观察了大黄素对细胞周期的影响,结果发现,大黄素以剂量依赖式降低了人肾成纤维细胞3H-TdR掺入率。而成纤维细胞在肾间质纤维化中有重要作用,后者是导致慢性肾衰竭的主要原因,同时,大黄素也能抑制肾小管细胞、肾小球系膜细胞的增殖,这种抑制作用可能与其钙通道阻滞作用有关,钙内流障碍,使细胞周期各调节因子间信号传递障碍,引起细胞周期的改变,延迟了细胞周期的进程,阻抑了细胞增殖。另外,大黄酸可以抑制糖尿病大鼠肾脏高代谢,明显减少尿蛋白,并可抑制高糖培养条件下肾小球系膜细胞的增殖及细胞外基质的合成,可以逆转TGF-β1诱导的近端肾小管上皮细胞肥大及TGF-β1所致的系膜细胞Ⅰ型葡萄糖转运蛋白的高表达以及系膜细胞糖摄入的增加也有明显抑制作用。4耐药因子tnf-束长辉等采用大鼠盲肠结扎并穿孔造成腹腔感染,观察大黄对腹腔感染致肺损伤的防治作用,结果表明,与对照组比较,肺毛细血管通透性、肺组织的内毒素和TNF-α增加速度慢,幅度小,其作用机制可能是通过抑制NO和iNOs实现的。李玉梅等从兔耳缘静脉注入油酸建立兔实验性肺水肿模型,观察大承气汤(君药为大黄)对肺通气功能和肺组织病变的影响,结果显示大承气汤有改善肺水肿、促进肺泡上皮特别是Ⅱ型上皮细胞增生,促进损伤修复,改善肺泡通气/血流比的作用。5主动脉环血管收缩反应机制孙晓如等报道,大黄素及大黄酚剂量依赖的抑制苯肾上腺素、组胺诱导的豚鼠胸主动脉环血管收缩反应,降低最大收缩力,显示非竞争性阻断作用,且能抑制离体培养的平滑肌细胞的增殖,但其机制并不是通过影响c-myc基因的表达实现的,而是通过抑制增殖细胞核抗原蛋白表达,阻滞细胞周期的移行实现的。6对大鼠动脉壁与txb2/pgi2配比的影响有研究表明,大黄的活性成分有抗血小板聚集和黏附的作用,而血小板活性与动脉血栓形成和发展及TXB2/PGI2比值的改变有关。张殿增等观察了大黄庶虫虫丸对大鼠实验性血栓形成及其动脉壁与血浆TXB2/PGI2比值的影响,结果表明,大黄庶虫虫丸可明显延长电刺激破坏动脉壁内皮所引起的血栓形成的潜伏期,降低由血小板黏附和聚集而形成的血栓重量,减少结扎下腔静脉时淤滞血流形成的血栓干重,提高大鼠动脉壁6-keto-PF1α含量,降低血浆TXB2/PGI2比值,说明大黄庶虫虫丸具有防治动脉、静脉血栓形成,调节TXB2/PGI2平衡的作用,在冠心病的防治中有重要的临床意义。7大黄素和总病毒的作用机制大黄具有广谱的抗菌作用,其抗菌活性成分主要是蒽醌衍生物,目前研究较多的是其对幽门螺旋杆菌、厌氧菌、真菌的抗菌作用,其机制可能是它与DNA结合抑制了DNA和蛋白质的生物合成,从而抑制细菌生长,另外,大黄素能抑制线粒体NADH氧化酶和琥珀酸氧化酶而抑制细菌的呼吸,以及抑制芳香胺-N-乙酰转移酶的活性等。另外,大黄抗病毒作用也很广泛,其抗单纯疱疹病毒的作用,主要通过抑制病毒的吸附和穿入过程而阻止病毒的复制。大黄也有杀灭螺旋体、解尿支原体、阴道滴虫等作用。8其他功能8.1对胆固醇的抑制作用高脂血症多属中医痰浊、痰瘀、气滞血瘀范畴。而大黄能破积滞、行瘀血。临床实验表明,大黄抑制胰脂肪酶活性,从而减少机体对脂肪的吸收,可降低胆固醇水平,机制可能由于其对胆固醇合成的限速酶角鲨烯环氧化酶的抑制作用,以及刺激胆固醇7α-羟化酶基因的表达和促进胆汁酸的排泄。8.2细胞培养剂抑制肿瘤细胞凋亡大黄的抗瘤谱较广。近年来,研究较多的是抗瘤机制。主要通过抑制肿瘤细胞的增生、促进细胞凋亡,抑制细胞色素P4501A1(CYP1A1)和抗突变作用,以及抑制N-乙酰转移酶的活性实现的。8.3大黄素对lps的调节作用利用脂多糖(LPS)刺激的大鼠腹腔巨噬细胞作为人体过度炎性反应的体外模型,用MTT法和荧光法测定了大黄素对不同状态下的巨噬细胞分泌TNF-α,NO的影响,结果表明,大黄素可通过抑制LPS刺激的大鼠腹腔巨噬细胞分泌的TNF-α,抑制过度的炎症反应,而对于未经LPS刺激的大鼠,大黄素可促进TNF-α的分泌,且大黄素也能抑制炎症反应中的NO的大量合成和释放,提示大黄素对机体的免疫功能,可能具有双向调节作用。8.4抗炎作用机理以小鼠腹腔巨噬细胞为实验材料,分别采用高效液相色谱法、放射免疫分析法和荧光分光光度法测定巨噬细胞内白三烯、环磷酸腺苷和细胞内游离钙水平。结果显示,大黄酸可显著抑制巨噬细胞内白三烯B4、白三烯C4的生物合成。大黄酸还可显著抑制内毒素激发的巨噬细胞内钙离子升高,并提高细胞内cAMP水平,从而抑制巨噬细胞脂类炎性