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基于以抗肿瘤为主要活性的黄药子毒性研究进展及对策



全 文 :[收稿日期] 20110115(003)
[基金项目] 国家自然科学基金(30772794,30701082);国家重点基础研究发展计划(973 计划)项目(2006CB504704);河南中医学院博士
科研基金(BSJJ2010-22)
[第一作者] 王君明,博士学位,讲师,从事中药药效物质基础作用机制研究,Tel:13592604581,E-mail:mjw98_2010@ 163. com
[通讯作者] * 季莉莉,博士学位,副研究员,硕士研究生导师,从事中药药理、毒理和分子生物学研究,Tel:021-51322506
基于以抗肿瘤为主要活性的黄药子毒性研究进展及对策
王君明1,2,3,雷军锋4,季莉莉2,3* ,刘海2,王峥涛2,3,崔瑛1
(1. 河南中医学院药学院,郑州 450008;
2. 上海中医药大学中药研究所 中药标准化教育部重点实验室暨中药新资源与
质量标准综合评价国家中医药管理局重点研究室,上海 201210;
3. 上海中药标准化研究中心,上海 201210;4. 河南省计量科学研究院,郑州 450008)
[摘要] 笔者查阅国内外相关研究资料并进行汇总、分析,介绍了以抗肿瘤为主要活性的黄药子的毒性研究进展及对策。
黄药子可诱导毒性(尤其是肝毒性),但毒性成分、毒性成分与抗肿瘤活性成分的关系、毒性 /肝毒性机制均尚不清楚。建议开
展黄药子的抗肿瘤作用机制、毒性成分与抗肿瘤活性成分的相关性、毒性 /肝毒性的作用机制以及配伍减毒增效的研究,最终
为其临床安全有效用药提供有意义的参考,并为其他有毒中药的研究提供思路借鉴。
[关键词] 黄药子;毒性;抗肿瘤活性;对策
[中图分类号] R285 [文献标识码] A [文章编号] 1005-9903(2011)12-0256-05
Research Progress and Strategy in Toxicity of Dioscorea bulbifera
Rhizome with Main Bioactivity of Antitumor Action
WANG Jun-ming1,2,3,LEI Jun-feng4,JI Li-li2,3* ,LIU Hai2,WANG Zheng-tao2,3,CUI Ying1
(1. School of Pharmacy,Henan University of Traditional Chinese Medicine,Zhengzhou 450008,China;
2. MOE Key Laboratory for Standardization of Chinese Medicines and The SATCM Key Laboratory for
New Resources and Quality Evaluation of Chinese Medicines,Institute of Chinese
Materia Medica,Shanghai University of Traditional Chinese Medicine,Shanghai 201210,China;
3. Shanghai R & D Centre for Standardization of Chinese Medicines,Shanghai 201210,China;
4. Henan Institute of Metrology,Zhengzhou 450008,China)
[Abstract] The authors introduced the research progress and strategy in the toxicity of Dioscoreae bulbifera
rhizome with the main bioactivity of antitumor action by looking through the related information and references,
further analyzing and reviewing them. Previous studies showed that D. bulbifera rhizome could induce toxicity,
especially for hepatotoxicity. However,up to now,the toxic chemical components are still not clear. The relationship
between the antitumor active and toxic components and the mechanisms are not known,too. Therefore,we should
carry out further studies on mechanism-based antitumor action and toxicity of the D. bulbifera rhizome,to determine
the safe and effective therapeutic window,and even to explore detoxification and enhancement actions by
combination with other medicines so as to ensure its safety and validity in clinic application. Besides,the present
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第 17 卷第 12 期
2011 年 6 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 17,No. 12
Jun.,2011
DOI:10.13422/j.cnki.syfjx.2011.12.030
paper may also provide the research guidance in thoughts for other toxic Chinese medicine.
[Key words] Dioscoreae bulbifera;toxicity;antitumor action;strategy
黄药子在亚洲的热带和亚热带地区分布广泛,也存在于
非洲的部分地区,常被作为食物或药物应用。澳大利亚、尼
泊尔、尼日利亚等国家的土著居民,将黄药子经过流水隔夜
冲洗,或水煮,或油炸,或烘烤,或蒸制等加工过程后食用[1];
日本将其用于治疗糖尿病,并成功申请专利[2];喀麦隆将其
水煎剂用于治疗蛔虫病和钩虫病[1];孟加拉国的北部地区将
其用于治疗肿瘤和麻风病[3],而传统医学将其作为药用主要
在中国和印度地区[1]。印度草医学(ayurvedic medicine)将
黄药子作为药物应用可追溯到 1908 年或更早,常将其用于
治疗肿瘤、梅毒、痔疮、痢疾、疼痛、溃疡、白斑病、消化不良、
支气管炎、麻风病等病症[1]。
黄药子在中国分布更为广泛,主产于湖北、湖南、江苏、
河南、山东、浙江、安徽、福建、云南、贵州、四川、广西等地[4]。
中医药学(traditional Chinese medicine,TCM)应用黄药子历
史悠久。早在公元 500 ~ 600 年,黄药子粉、汤剂、酊剂,就已
被用于治疗相当于现代医学的甲状腺肿(瘤)、胃癌、直肠癌、
喉痛、咽炎、子宫出血等病症,尤其最常用于治疗甲状腺肿
(瘤)和多型癌症[1];现代临床除用于甲状腺疾病外,还常将
黄药子用于治疗食管癌、胃癌、肝癌、直肠癌、乳腺癌、肺癌、
宫颈癌、鼻咽癌、上颌窦癌、膀胱癌等多型癌症[5-9],应用广
泛,疗效确切。
化学研究表明,黄药子主要含有以黄独素 B(diosbulbin
B)为代表的二萜内酯类[10-15]、甾体类[16-20]、黄酮类[21-26]等多
种成分。药理研究表明,黄药子具有抗肿瘤[27-30]、抗甲状腺
肿[31]、抗菌[32-35]、抗炎[36]、抗病毒[37-38]、止血[39]等作用,其
中尤以抗肿瘤作用最为突出和广泛。因黄药子具有较高的
药用价值,使其临床应用增多,在获得可靠的疗效的同时也
存在严重的毒副反应[40],严重限制了其在临床中的应用及
卓越疗效的发挥。目前,黄药子活性成分与毒性成分均尚不
清楚,临床用药盲目性大、针对性差。
鉴于黄药子的突出活性及广泛临床应用但又可诱发毒
性的现状,本文主要就其毒性的研究进展及对策进行综述,
旨在为保证黄药子的安全有效用药所亟待开展的研究奠定
文献基础和思路启发。
1 毒性研究进展
1. 1 本草记载 自《千金·月令》记载黄药子药用以来,《开
宝本草》、《本草纲目》、《滇南本草》均认为其无毒。《本草汇
言》中则言:“黄药子,解毒凉血最验,古人与外科,血证两方
尝用。今人不复用者,因久服有脱发之虞,知其为凉血,散血
明矣。”《本草拾遗》称:“土卵蔓生,根如芋,人以灰汁煮食
之,不闻有功”,又云:“土芋蔓生,叶如豆,其根圆如卵,食后
弥吐,人不可食”。这是古代医家对黄药子隐含毒性的初步
认识,但并未言及其确切毒性。1975 年《全国中草药汇编》
才提及其“苦,辛,凉,有小毒。解毒消肿,化痰散结,凉血止
血。”近年来许多中药研究著作(如《有毒中草药大辞典》)都
将黄药子归类为有毒中草药。
1. 2 临床中毒表现 程方[41]临床研究资料表明,黄药子以
10 ~ 20 g·d - 1(多数以 10 g·d - 1)的剂量连续给予未有病毒性
肝炎接触史的患者,从开始服用至黄疸出现时间,最短为 8 d
(少数患者),最长为 3 个月,多数集中在 15 ~ 60 d;主要表现
为肝功能异常(血清转氨酶 ALT 和 AST 均极显著升高),为
典型的药源性肝损伤。刘继荣[42]临床研究资料表明,黄药
子以 15 ~ 21 g·d - 1连续给予患有甲状腺功能亢进患者 30 d,
诱发了患者血清转氨酶 ALT 和 AST 极度异常的药源性肝损
伤。王志雄等[43]将含黄药子以30 g·d - 1的剂量,给予患有子
宫肌瘤的患者连续服用 20 d,同样诱导了典型的药源性肝损
伤。黄药子诱发的药源性肝损伤患者初期多可见咽干口燥、
食欲不振、恶心腹痛等消化系统症状,继而出现黄疸、转氨酶
升高、肝功能异常,严重者还可能出现肝肿大、腹腔积液等中
毒性肝炎症状,甚至神志不清、呼吸困难、瞳孔缩小、心肌麻
痹,甚至危及生命。
1. 3 实验研究进展
1. 3. 1 肾毒性 苏莉等[44]等将黄药子水煎剂以 19. 9 (1 /4
LD50),8 (1 /10 LD50),2. 7 g·kg
- 1(1 /30 LD50)的剂量单次灌
胃(ig)给予 ICR 小鼠,30 d 后检查发现,各剂量组小鼠血清
肾功能指标尿素氮(BUN)极显著升高,提示黄药子在该剂量
下可诱发肾损伤;进一步组织病理检查发现,中毒肾脏病变
主要为肾小管上皮细胞肿胀,线粒体嵴肿胀,细胞器悬浮于
肿胀的细胞质内,近端小管刷状缘不规则,部分肾小管上皮
细胞坏死,细胞膜破裂,细胞器散落于肾小管管腔等。
1. 3. 2 肝毒性 Tan 等[45]将黄药子甲醇提取物及其不同极
性部位连续 ig 给予 SD 大鼠 10 d 后检查发现,黄药子甲醇提
取物(1 g·kg - 1)及其氯仿部位(0. 5 g·kg - 1)均对大鼠的血清
肝损伤指标 ALT、肝指数、外观、行为、饮食及肝脏的组织形
态有显著影响,表明黄药子甲醇提取物及氯仿部位具有肝毒
性。进一步组织病理观察,肉眼观可见肝脏肿大,呈不同程
度的浅黄色,质较软。光镜下观察中毒死亡的小鼠,见散在
性小灶坏死或较多小灶性坏死,肝细胞脂肪变性,肝细胞索
排列紊乱,小叶中央区较小叶周围区损害严重。电镜下,肝
细胞变性,大量糖原堆积,有空区,线粒体肿胀,基质密度变
淡,嵴消失,粗面内质网数量减少,糖原与脂滴增多,细胞核
较正常。
笔者所在的课题组实验研究[46]显示,连续灌胃(ig)给
予 ICR 小鼠黄药子 80%乙醇提取物的乙酸乙酯萃取物(EF,
320 mg·kg - 1)14 d 后,可引起小鼠血清肝损伤指标 ALT 和
AST 极显著升高,表明黄药子诱导了小鼠药源性肝损伤;进
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王君明,等:基于以抗肿瘤为主要活性的黄药子毒性研究进展及对策
一步分析发现,小鼠肝组织脂质过氧化(LPO)水平极限著升
高,肝抗氧化物质谷胱甘肽(glutathione)含量和抗氧化酶超
氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽相关酶谷胱甘肽过氧化物酶
(GPx)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)、谷胱甘肽还原酶(GR)、
谷胱甘肽半胱氨酸连接酶(GCL)的活性均显著降低,抗氧化
酶过氧化氢酶(CAT)活性亦有降低趋势。这些结果表明,氧
化应激在黄药子诱发的肝损伤中起到了重要作用。然而,黄
药子诱导肝毒性的具体化学成分及其毒性机制尚待进一步
研究。
2 研究对策
基于黄药子具有突出的抗肿瘤活性且又有不容小觑的
毒性,尤其是显著的肝毒性,笔者提出以下研究对策,为保证
其安全有效用药所亟待开展的研究提供思路启发。
2. 1 开展抗肿瘤作用机制研究 在传统中医药中,黄药子
用于治疗甲状腺肿(瘤)(尤其是缺碘性甲状腺肿)和多型癌
瘤。随着中国政府 1994 年施行全民食用加碘盐政策以来,
缺碘性甲状腺肿已得到较好控制,目前针对缺碘性甲状腺肿
的研究相对需求小;加之甲状腺肿模型(如低碘和高碘性),
造模周期较长(2 ~ 4 月或更长),连同给药时间长(1 ~ 3 月
或更长),实验周期需要半年或更长。而肿瘤发病率逐渐增
高(仅次于心血管疾病,排在第 2 位),严重降低患者生存质
量,治愈率低,死亡率高。且当前的肿瘤动物模型如肉瘤、腹
水瘤等造模技术稳定、成熟,实验周期亦短。鉴于此,基于黄
药子具有突出的抗肿瘤活性和广泛的临床应用,将黄药子抗
肿瘤活性作为其研究的切入点,研究其作用机理,阐明抗肿
瘤安全有效剂量,可行性强,意义重大。
2. 2 开展黄药子抗肿瘤活性成分与其毒性成分相关性研究
黄药子作为传统治疗癌瘤的药物,目前抗肿瘤活性研究相
对较多。虽然活性成分已有报道,但黄药子临床应用可引发
药源性肝损伤,该类活性成分(主要为二萜内酯类)是否亦有
毒性,还不清楚,存在临床用药安全隐患。因而迫切需要开
展黄药子毒性成分与其抗肿瘤活性成分的相关性研究,制定
切实安全有效的剂量范围,以保证黄药子临床抗肿瘤安全有
效应用。研究设想展望如图 1 所示。
图 1 黄药子活性成分与毒性成分研究设想
2. 3 开展毒性机制研究 若毒性成分与其抗肿瘤活性成分
为同一成分,将开展毒性成分肝 /肾毒性机制研究。若毒性
成分不是活性成分,应开展祛除毒性成分、保留活性成分工
艺研究。
2. 4 开展配伍减毒增效研究 若毒性成分与其抗肿瘤活性
成分为同一成分,且安全范围较窄,用药依然存在较大隐患,
那么,有必要开展配伍减毒增效研究。要查阅中医药古籍文
献、现代研究及相关临床资料,在中医药理论指导下,合理选
用恰当的与之相配伍的药物进行研究。
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