全 文 :综 述 Zongshu 《中外医学研究》第10 卷 第 10 期(总第162 期)2012 年 4月
- 150 - Chinese and Foreign Medical Research Vol.10, No.10 Apr,2012
[8] 玉芳,刘丽,刘玉红,等 . 彩色室壁运动技术评价左心室舒张功能 -CK.
AQ 定量价值 [J].中国心血管杂志,2006,11(5) :349.
[9] 徐瑞,张运,张梅,等 . 多普勒组织成像对高血压左心室肥厚患者左
心室舒张功能的评价 [J].中华超声影像学杂志,2007,11(8):467-469.
[10] 邢艳秋,张运,李晓平,等 . 定量彩色室壁运动技术检验左心室负荷
变化准确性的试验研究 [J].中华超声影像学杂志,2001,1(1) :172-
175.
[11] 刘晓伟,李治安 . 心脏扭转运动的研究进展 [J].中国超声医学杂志,
2008,24(6) :571-574.
[12] De Sutter J,De Backer J,Van de Veire N,et al.Effects of age.gender,
and left ventricular mass on septal mitral annulus velocity(E)and the
ratio of transmitral early peak velocity to E(E/E)[J].Am J Cardiol,2005,
95(8) :1020-1023.
[13] 高峻,李治安,王新房,等 . 多普勒组织成像探测二尖瓣环 E/A 比率
评价左室舒张功能价值的探讨 [J].中国超声医学杂志,2008,16(1) :
849-852.
[14] Patel D R,Cui W,Gambetta K,et al.A comparison of Tei index versus
systolic to diastolic ratio to detect left yen-tricular dysfunction in pediatric
patients[J].J Am SocEchocardiogr,2009,22(2) :152.
( 收稿日期:2011-12-30) ( 编辑:徐睿瑞 )
* 项目资助:国家教育部重点项目 ( 课题编号:20809) 与湖南省自然科学
基金 ( 课题编号:07JJ6157) 资助 .
①南华大学第二附属医院 湖南 衡阳 421001
②南华大学药物药理研究所
金粉蕨素的研究进展*
吴广① 郑兴② 刘运美② 王晖②
【摘要】 金粉蕨素是一种具有广泛生物活性的黄酮类化合物,有内皮细胞保护作用、抑制内皮细胞增殖和凋亡、抗肿瘤、抗动脉粥样硬化等等药
理作用,对其的研究可为我国金粉蕨素资源的开发利用提供理论依据。
【关键词】 金粉蕨素; 药理作用
中图分类号 R96 文献标识码 A 文章编号 1674-6805(2012)10-0150-02
金粉蕨属约有 10 种,主要分布于以喜马拉雅地区为中心的
亚洲热带和亚热带。在中国以云南、四川为其分布中心,记录的
有 8 种 2 变种。金粉蕨素 (onychin) 是从我国的湖南永州采集到的
蕨科、金粉蕨属、粟柄金粉蕨植物中提取、分离出的新型二氢黄
酮甙 (flavanone glycoside) 单体化合物,经结构鉴定该化合物是
5-hydroxy-7-rhamnosylgluc0sYl fla-vone[1] 属黄酮类化合物。黄酮
类化合物具有抗炎、抗氧化、抗癌等多种作用 [2]。近年来研究显
示,金粉蕨素具有广泛的生物活性,包括抗肿瘤、抗氧化、保护
内皮细胞等作用。本文就近年来金粉蕨素药理活性的研究进展
作一综述,以期对其更好的进行开发和利用。
1 药理作用
1.1 内皮细胞保护作用
大量研究表明金粉蕨素在不同浓度下对多种原因引起的内皮
细胞损伤具有较强的保护作用,其机制可能包括:(1) 促进 eNOS
以及 caveolin-1的表达,并同时促进 NO 的合成和释放的增加:
研究初步发现金粉蕨素能促进血管内皮细胞合成和释放 NO,且
抑制氧化应激诱导的平滑肌细胞增殖,降低内皮细胞凋亡。金粉
蕨素等可通过调节内皮细胞小凹蛋白-1 → eNOS → NO 通路对
抗氧化应激所致的内皮细胞损伤,促进受损内皮再生,防止内皮
细胞调亡 [3]。(2) 抗氧化作用:金粉蕨素中含有的黄酮类成分作
用机制类似于大豆异黄酮,能能够与自由基反应生成相应的离子
或分子,熄灭自由基,终止自由基的连锁反应,从而具有抗氧化
损伤作用。有专家研究在由铜离子诱发的低密度脂蛋白氧化修饰
的一般基础之上,建立起一个内皮细胞的脂质过氧化损伤的模
型;探讨不同浓度金粉蕨素 (1.0、5.0、10.0 μmol/L) 对内皮细胞
株 (ECV304) 免受脂质过氧化和自由基的伤害及其可能的分子保
护机制。因内皮细胞对脂质过氧化和自由基不具有耐受能力,而
低密度脂蛋白氧化过程会产生一些过氧化物,因此对内皮细胞有
一定的损害,而金粉蕨素成分中含有易氧化的黄酮类化合物,其
对 O2 的清除作用直接抑制了氧自由基的行成,因而对内皮细胞
起到了保护作用 [4]。另一方面金粉蕨素能够能够诱导人心血管系
统内皮细胞中的 eNOS 合成释放 NO,从而扩张血管、阻碍血小
板粘附、血小板聚集、和平滑肌增殖从而进一步保护内皮细胞。
另有学者研究采用溴代苯引起小鼠发生实验性的肝损伤的模型,
在对肝组织匀浆丙二醛 (MDA) 的含量进行测量的过程中发现金
粉蕨素可以使肝匀浆 MDA 的含量发生显著的降低性变化,而且
其使用低剂量以及中剂量组发生了作用和维生素 E 的作用类似,
进而表明金粉蕨素良好的抗氧化能力 [5] ;(3) 促进血管内皮释放
NO、PGI2:庹勤慧等 [6] 使用离体血管环张力的实验,使用金粉
蕨素以及溶血性的磷脂酰胆碱一同来孵育血管环,在经过试验后
发现使用乙酰胆碱诱导的血管舒张的百分比明显的上升,由损伤
时的 16.1%±3.5%上升到了现在的 42.1%±8.0%。环氧酶抑制剂
吲哚美辛一氧化氮合酶抑制剂和 N- 硝基 -L 精氨酸可以对金粉
蕨素的保护作用产生阻断。另外,用 DGKC 法在特意培养的人脐
静脉的内皮细胞上进行乳酸脱氢酶的测定,可以明显的观察到
金粉蕨素可以使内皮细胞的乳酸脱氢酶含量由溶血性磷脂酰胆碱
损伤时的 (115.3±48.3)IU/L下降到 (30.8±5.4)IU/L。同时,N- 硝
基 -L- 精氨酸和吲哚美辛可阻断金粉蕨素的保护作用,使乳酸
脱氢酶释放量分别恢复到(91.3±27.6)IU/L以及(104.5±15.7)IU/L。
经过试验后结果显示金粉蕨素对血管内皮依赖性舒张功能的保
护可能与其具有促进内皮细胞释放一氧化氮以及前列环素有着密
DOI:10.14033/j.cnki.cfmr.2012.10.012
《中外医学研究》第10 卷 第 10 期(总第162 期)2012 年 4月 综 述 Zongshu
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切相关的关系;(4) 抑制 p38 磷酸化:庹勤慧等 [7] 发现有浓度不
同的金粉蕨素 (0.3、1、3、10 μmol/L) 促进 H2O2 损伤的内皮细
胞发生增殖现象。金粉蕨素 (3 μmol/L) 对于 H2O2 诱导的磷酸化
p38 产生抑制的表达,在 30 分时最为明显,但是这对 H2O2 对于
ERK 的激活和 ERK下游蛋白激酶 P90RSK 的表达并没有影响。
而 genistein 虽然可以增加内皮细胞的增殖活性同时减少功能的损
伤,但是也可以明显的抑制 H2O2 诱导的磷酸化 ERK 表达以及其
下游的蛋白激酶 P90RSK 的表达。这就表明了金粉蕨素对于血管
内皮细胞的保护作用很可能和抑制 p38 磷酸化相关。
1.2 对细胞增殖的作用
观察不同浓度金粉蕨素对 Menadione 损伤人脐静脉细胞的
保护作用发现,它可使内皮细胞的生长抑制率发生明显的降低,
另外培养液中 NO 的含量增高,磷酸化 ERK1/2 表达亦上调,同
时使得 eNOS 活性增强 [8]。这也在一定的程度上表明了NO 和
ERK1/2 通路可能介入并导致了金粉蕨素拮抗氧化损伤功能所抑
制的内皮细胞增殖的保护作用的发生。金粉蕨素可以使内皮细胞
的生长抑制率发生明显的降低,可以促进内皮细胞的再生功能的
恢复,对受损的内膜起到修复的作用,这对于防治血管再狭窄的
发生有重要意义 [9]。
1.3 对内皮细胞凋亡的影响
细胞凋亡是区别于细胞坏死的一种细胞死亡形式,是在一定
的生理病理情况下,一种并不引起炎症反应的细胞程序性死亡。
研究发现金粉蕨素 (0.3、1、3 μmol/L) 呈浓度依赖性地增加内皮
细胞活性,显着降低细胞凋亡率;同时金粉蕨素 (3 μmol/L) 通过
抑制过氧化氢的产生可以诱导天冬氨酸凋亡蛋白酶 3发生活化,
其强度与金雀异黄酮的作用强度相类似,这就说明了金粉蕨素拮
抗氧化应激诱导的血管内皮细胞的凋亡很有可能是和抑制天冬氨
酸凋亡蛋白酶 3 的活化有关系 [10]。
1.4 抗癌作用
周建国、程爱兰等 [11-12] 发现金粉蕨素对人胃腺癌 MGC-803
细胞及人结肠癌 HT-29 细胞增殖有明显抑制作用,且呈浓度相
关性 (P<0.01)。虽然作用与 5-Fu 相比较弱,但是它可以作为有抗
结肠癌作用的一种先导化合物,进行结构改造与定向修饰,这样
就可以获得一系列的衍生物,从而发现活性更加强的抗癌化合物。
唐华贵等 [13] 发现,6 μmol/L 的金粉蕨素在对 COC1细胞作用24 h
之后,G0/G1期的细胞数量明显的增多,而且G1期的细胞前出现
有明显的凋亡峰,S 期的细胞数量则明显的减少,呈现出了G1期
细胞周期明显的阻滞作用,提示金粉蕨素可以通过抑制细胞增殖
而发挥抗肿瘤作用。因此,金粉蕨素也有在体外对人的卵巢癌增
殖以及诱导凋亡产生阻滞的作用,这时他的作用机制可能是与细
胞周期 G1期的阻滞有关。
1.5 其他作用
林江虹 [14] 使用金粉蕨素对检查患有动脉粥样硬化的兔子进
行时长为 8 周的治疗,以对金粉蕨素对于动脉粥样硬化的作用机
制进行探讨。本次试验从第 5周开始,高脂饲料组以及高脂饲料
加金粉蕨素组的兔子的进食量发生了明显的减少,而且其日常活
动也有较大程度的减少,高脂饲料组的兔子的平均胆固醇的摄入
量与高脂饲料加金粉蕨素组的相比有明显的减少。在连续给予兔
子高脂饲料喂养 8 周之后,与另外一组相比高脂饲料组兔血浆中
TC、LDL-C、TG、HDL-C 的含量都有明显的升高,而高脂饲料
加金粉蕨组实验用兔血浆 TC、TG、LDL-C 含量分别下降 39%、
41%、16%,而 HDL-C 升高了1.41 倍。以上结果初步说明金粉
蕨素具有较强的抗动脉粥样硬化作用,关于其作用机制有待进行
进一步研究。
2 展望
大量的实验研究表明:金粉蕨素可以明显抑制氧化应激引起
的内皮细胞凋亡,并有促进内皮细胞生长作用还能促进血管内皮
细胞释放和合成一氧化氮,其对受伤的内皮细胞具有明显保护作
用;可以明显降低 LDH 的释放,增强 eNOS 活性,增加 NO 释放,
降低内皮细胞的凋亡;可以明显抑制氧化应激诱导的血管平滑肌
细胞增殖、钙超载和抑制丝裂素活化蛋白激酶活性。金粉蕨素对
由LPC 所导致的血管舒张功能的损伤有很好的保护作用,在临
床试验以及药理检验上应用是安全的。因此,金粉蕨素是一种
选择性高、作用效果明显的药物,其具有心血管保护作用及心血
管疾病防治的研究具有广阔的前景。此外,粟柄金粉蕨植物主要
分布于贫困山区,开发此类药物资源将促进我国山区农民早日脱
贫致富,因而具有重大的经济效益和社会效益。
参 考 文 献
[1] Muggia F M.Recent updates in the clinical use of platinum compounds
for the treatment of gynecologic cancers[J].Sem in Oncol,2004,
31(Suppl14) :17-24.
[2] 彭芳,陈植和 .300 黄酮类化合物的生物学活性 [J]. 国外医学:植物药
分册,1998,13(5) :207-209.
[3] 郭玉,朱炳阳 .金粉蕨素对甲萘醌损伤人脐静脉内皮细胞的保护作用
[J].中国病理生理杂志,2003,19(1) :10-13.
[4] 郭玉 .金粉蕨素对脂质过氧化损伤内皮细胞的保护作用 [J].中国临床
药理学与治疗学,2004,9(6) :612-614.
[5] 严奉祥,朱炳阳 .金粉蕨素对小白鼠实验性肝损伤脂质过氧化的保护
作用 [J]. 南华大学学报·医学版,2002,30(1) :4-6.
[6] 庹勤慧,黄红林 .金粉蕨素对溶血性磷脂酰胆碱损伤血管内皮依赖性
舒张功能的保护作用及机制 [J].中国动脉硬化杂志,2001,9(1) :27-
30.
[7] 庹勤慧,廖端芳.金粉蕨素拮抗血管内皮细胞氧化应激损伤及机制 [J].
中国临床药理学与治疗学,2003,8(4) :381-384.
[8] 郭玉 .金粉蕨素拮抗氧化损伤所抑制的内皮细胞增殖的作用及其机制
[J].中国药理学通报,2003,19(4) :401.
[9] 杨茗 .金粉蕨素抑制大鼠主动脉平滑肌增殖作用及机制 [J].中国临床
药理学与治疗学,2003,8(1) :11-14.
[10] 庹勤慧,朱炳阳 .金粉蕨素抑制氧化应激诱导的血管内皮细胞凋亡 [J].
中国动脉硬化杂志,2004,12(3) :283.
[11] 周建国,徐阳炎 .金粉蕨素抑制人胃腺癌细胞增殖作用 [J]. 美国中华
临床医学杂志,2002,4(4) :271-272.
[12] 程爱兰 .金粉蕨素体外抗人结肠癌细胞增殖作用研究 [J].美国中华临
床医学杂志,2003,5(1) :43-44.
[13] 唐华贵,谢宛玉 .金粉蕨素体外抗人卵巢癌作用研究 [J]. 医药论坛杂
志,2008,29(15) :4-6.
[14] 林江虹 .金粉蕨素对动脉粥样硬化兔血脂的影响 [J].中国医药科学,
2011,1(14) :37-38.
( 收稿日期:2012-02-07) ( 编辑:陈春梅 )