全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 7 期 2012 年 7 月
·1422·
·综 述·
植物雌激素的研究进展
朱迪娜 1, 2,王 磊 1, 2,王思彤 3,张文生 1, 2*
1. 北京师范大学 中药资源保护与利用北京市重点实验室,北京 100875
2. 教育部天然药物工程研究中心,北京 100875
3. 河北师范大学附属中学,河北 石家庄 050011
摘 要:植物雌激素是植物中一类结构与功效类似于动物雌激素的天然杂环多酚类化合物,能够与雌激素受体亚基(ERα
或 ERβ)结合,发挥雌激素样或抗雌激素样作用。就植物雌激素成分的结构分类以及含植物雌激素成分的中药进行归纳总结,
以期在数以千计的中药中寻找到具有雌激素样或抗雌激素样活性的新药源。
关键词:植物雌激素;雌激素受体;雌激素样活性;雌激素替代疗法;中药
中图分类号:R284 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2012)07 - 1422 - 09
Advances in studies on phytoestrogens
ZHU Di-na1, 2, WANG Lei1, 2, WANG Si-tong3, ZHANG Wen-sheng1, 2
1. Protection and Utilization of Chinese Medicine Resources of Beijing Key Laboratory, Beijing 100875, China
2. Center for Natural Medicine Engineering, Ministry of Education of China, Beijing 100875, China
3. The Middle School Attached to Hebei Teachers’ University, Shijiazhuang 050011, China
Key words: phytoestrogen; estrogen receptor; estrogen-like activity; estrogen replacement therapy; Chinese materia medica
植物中一类具有雌激素样或抗雌激素作用的活
性成分被称为植物雌激素(phytoestrogen,PE),其杂
环多酚类结构类似于内源性雌激素,能够与哺乳动物
或人的雌激素受体(estrogen receptor,ER)结合,起
到微弱的雌激素样或抗雌激素样活性效应。近年来,
美国妇女健康倡议会(Women’s Health Initiative,
WHI)的临床研究资料显示,雌激素替代疗法
(estrogen replacement therapy,ERT)在围绝经期综合
症及心血管疾病的治疗中费用昂贵,不良反应明显,
且长期使用可增加子宫癌及乳腺癌的发病率[1-3]。而植
物雌激素作为一类不良反应较小,对生殖系统、骨骼
系统、心血管系统及中枢神经系统等方面[4-5]具有广泛
作用的天然化合物,备受人们关注。本文从植物雌激
素的结构分类、来源以及中药植物雌激素的作用机制
等方面对植物雌激素的研究进展进行综述,以期从上
千种传统中药中发现可以替代雌激素治疗的新药源。
1 植物雌激素的分类
植物雌激素与内源性雌二醇结构类似,含有杂
环酚羟基。根据其化学结构主要分为 4 大类:黄酮
类(flavones)(包括黄酮、异黄酮、黄酮醇、二氢黄
酮、查耳酮等,其中以异黄酮类为主),香豆素类
(coumarins),木脂素类(lignans)以及二苯乙烯类
(stilbenes)[6-7],其主要结构类型见图 1。此外,尚
有醌类(quinones)、三萜类(triterpenoids)、甾醇类
(sterols)以及真菌雌激素类(mycoestrogen)等。
1.1 异黄酮类(isoflavones)
异黄酮的基本母核为 3-苯基苯并二氢吡喃,主要分
布在豆科、苋科、桑科、蝶形花亚科、蔷薇科、鸢
尾科等植物中[8],在大豆中含量丰富,故有“大豆异
黄酮”之称。天然存在的大豆异黄酮主要有 12 种,
包括染料木黄酮(genistein,又称金雀黄素)、大豆
苷元(daidzein,又称黄豆苷元)和大豆黄素
收稿日期:2011-09-27
基金项目:科技部“重大新药创制”科技重大专项(2012ZX09103-201);北京市共建项目(403105);国家自然科学基金资助项目(81072723)
作者简介:朱迪娜(1985—),女,在读硕士研究生,研究方向为阿尔茨海默病分子机制及药理。Tel: 15001256398 E-mail: zhudina1011@163.com
*通讯作者 张文生 Tel: (010)62200669 E-mail: cmzws@263.net
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 7 期 2012 年 7 月
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OH
HO
雌二醇
HO
HO
OH
OH
木脂素
HO
HO
R3
R2R1
A
二苯乙烯
B
O
O
OHO
OH
香豆素
O
O
R1O
R2
R3 OH
异黄酮
图 1 雌二醇、异黄酮、香豆素、木脂素及二苯乙烯的结构
Fig. 1 Structures of oestradiol, isoflavones, coumarins, lignans, and stilbenes
(glycitein,又称黄豆黄素)3 种苷元及其 9 种葡萄
糖苷,糖苷以葡萄糖苷、乙酰基葡萄糖苷、丙二酰
基葡萄糖苷 3 种形式存在[9],其中染料木黄酮为其
主要化学成分,具有较强的活性。
1.2 香豆素类(coumarins)
香豆素作为植物雌激素中重要的一类[4],其基本母
核为苯并 α-吡喃酮,主要分布在芸香科、伞形科、菊
科、豆科、瑞香科、茄科等高等植物中[10]。根据其 α-
吡喃酮环上有无取代,以及 7-OH 是否与 6、8 位取代
基异戊烯基缩合形成呋喃环和吡喃环,可将香豆素分为
简单香豆素、呋喃香豆素、吡喃香豆素和异香豆素等。
1.3 木脂素类(lignans)
木脂素又称木脂体,与香豆素结构类似,具有
C6-C3基本骨架,是一类主要通过 p-羟基苯乙烯单体
氧化耦合而成的植物小分子次生代谢产物,大多呈
游离状态,少数以糖苷形式存在于植物的木部和树
脂中。木脂素常见于夹竹桃科、爵床科、马兜铃科
等植物中,广泛分布于植物的根、根状茎、茎、叶、
花、果实、种子以及木质部和树脂等部位。根据其
C6-C3单位是否通过边链的 β位碳连接形成聚合体,
可将木脂素分为 2 大类,即木脂素(1ignan)和新木
脂素(neolignan)。开环异落叶松脂酚(secoiso-
larlciresinol)和罗汉松脂酚(matairesinol,MAT)是
植物中 2 种量最多的木脂素。植物中存在的木脂素
需经肠道菌群转化为哺乳动物中的木脂素后,才能
呈现出一定的雌激素样活性[7]。
1.4 二苯乙烯类(stilbenes)
二苯乙烯是一类 1, 2-二芳基乙烯化合物,苯环
A 上通常含有间位羟基,而 B 环上常含邻、间或对
位的羟基和甲氧基基团。二苯乙烯由肉桂酸衍生物
转化而来,有二苯乙烯单体、二聚体、三聚体及多
聚体等多种形式,广泛存在于松科、桑科等高等植
物中。在二苯乙烯单体中,反式-白藜芦醇被认为是
主要的活性成分,具有多种药理活性[7]。
1.5 其他类
α-玉米赤霉醇(α-zearalanol,ZAL)是一种真
菌类新型植物雌激素,是 α- 玉米赤霉烯酮
(α-zearalenone,ZEN)的还原产物,属于二羟基苯
酸内酯类化合物,具有促生长效应,与高等植物的
发育有关[11],具有广泛的应用前景。此外,尚有蒽
醌类化合物如大黄素、大黄酚、大黄酸、大黄素甲
醚等,三萜类如人参皂苷、三七皂苷、柴胡皂苷等,
甾醇类如 β-谷甾醇( β-sitosterol)、蜕皮甾酮
(ecdysterone)等,各类植物雌激素的分类、来源及
代表化合物见表 1。
2 中药雌激素样活性研究
植物中药中含有的化学成分相当复杂,一种中
药常常含有多种植物雌激素成分,显示出较强的雌
激素样或抗雌激素样的活性,目前已有不少对中药
雌激素样活性研究的相关报道。
2.1 补益药
2.1.1 菟丝子 为旋花科植物菟丝子 Cuscuta
chinensis Lam. 的干燥成熟种子,主要活性成分为黄
酮类、木脂素类、奎宁酸和多糖等。Umehara 等[17]
研究表明,菟丝子种子提取物树脂糖苷可明显促进
乳腺癌细胞 MCF-7 增殖,表现出雌激素样活性。
R1 R2 R3
大豆苷元
染料木黄酮
大豆黄素
H
H
H
H
H
OCH3
H
OH
H
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表 1 植物雌激素的分类、来源及代表化合物[12-16]
Table 1 Classification and sources of phytoestrogens as well as their representative compounds
分 类 植物来源 代表化合物
黄酮类 大豆、亚麻子、萹蓄、淫羊藿、菟丝子、仙茅、银杏、槐米、紫
菀、桑寄生、桑叶、高良姜、蒲黄、黄芩、金银花、忍冬藤
芹菜素、山柰酚、萹蓄苷、淫羊藿苷、银杏
黄酮、槲皮素、黄芩素及其苷、木犀草素
异黄酮类 大豆、石榴、苹果、小麦、大蒜、咖啡、土豆、三叶草、葛根、
升麻、射干、补骨脂
染料木黄酮、大豆黄铜、雌马酚、刺芒柄花
素、葛根素、葛根异黄酮、鸢尾苷、新补
骨脂异黄酮
查尔酮类 大豆、甘草 异甘草素、根皮素
香豆素类 苜蓿、紫花苜蓿、黄豆芽、旱莲草、蛇床子、前胡、补骨脂、
秦皮、独活、当归、白芷
香豆雌酚、拟雌内酯、紫苜蓿酚、蛇床子素、
补骨脂素、异补骨脂素、异欧前胡素
木脂素类 谷类、亚麻籽、油籽、芝麻、黄豆芽、水果、蔬菜、细辛、五
味子、牛蒡子
肠内酯、肠二醇、罗汉松脂酚、芝麻林素、
五味子甲素、牛蒡苷元
二苯乙烯类 葡萄、花生、何首乌、金雀根 白藜芦醇、赤松素、云杉素、祁卢配基
醌类 丹参、大黄、虎杖 丹参酮 I、丹参酮 IIA、芦荟大黄素、大黄酸、
大黄素、大黄酚、大黄素甲醚
萜类 人参、三七、西洋参、女贞子、甘草、肉苁蓉、蒺藜、香附、
柴胡
人参皂苷、三七皂苷、齐墩果酸、甘草甜素、
甘草次酸、柴胡皂苷
甾醇类 锯草、野山茶、薯蓣、红花、巴戟天、川牛膝 β-谷甾醇、蜕皮甾酮、薯蓣皂苷元、杯苋甾酮
真菌雌激素类 冬虫夏草 虫草素、α-玉米赤霉醇、α-玉米赤霉烯酮
环肽类 王不留行 王不留行环肽 A、B、G、H
Yang 等[18]通过采用报告基因技术分析法,研究表明
菟丝子中山柰酚与金丝桃苷通过人 ERα 或 ERβ 介
导,诱导 AP-1(active protein 1)荧光素酶报告基
因表达,具有抗雌激素样活性;黄芪苷促进成骨样
细胞 UMR-106 的增殖,具有雌激素样活性;而槲
皮素、山柰酚与异鼠李素较倾向作用于 ERβ,提示
菟丝子对骨细胞的成骨效应主要是通过其黄酮类成
分发挥雌激素样和抗雌激素样作用,并推测菟丝子
的抗骨质疏松症作用是由多种成分共同或相互作用
的结果。
2.1.2 淫羊藿 为小檗科植物淫羊藿 Epimedium
brevicornum Maxim. 的干燥地上部分,主要活性成
分为淫羊藿苷、淫羊藿次苷等。淫羊藿多酚类提取
物具有较强的雌激素样活性[19]。有研究表明,淫羊
藿提取物黄酮类化合物低浓度时,可促进雌激素应
答的人乳癌细胞增殖;相反,高浓度时,可抑制乳
癌细胞的增殖,并提示其黄酮苷类成分需水解成黄
酮苷元后才能发挥雌激素样作用,这可能与结构中
的异戊二烯基密切相关[20]。Ma 等[21]体外研究表明,
淫羊藿苷作为植物雌激素比染料木素具有更强的成
骨细胞分化功能,其 C-8 位异戊二烯基可能作为活
性基团在成骨细胞分化上起到重要作用。一项 24
个月随机双盲安慰剂对照临床试验研究表明,淫羊
藿黄酮类成分在预防妇女绝经后期骨质疏松上表现
出良好的效果,且未造成子宫内膜增生[22]。
2.1.3 补骨脂 为豆科植物补骨脂 Psoralea
corylifolia L. 的干燥成熟果实,主要活性成分为香
豆素衍生物(补骨脂素、异补骨脂素)、黄酮类、
挥发油等。Glazier 等[23]研究发现,去卵巢雌鼠服
用补骨脂粉后可使阴道角化和子宫质量明显增加,
提示补骨脂具有较强的雌激素样作用。E-筛选法研
究表明,补骨脂素和异补骨脂素均具有雌激素样活
性,此作用是通过 ER 介导的,促进 ER 阳性细胞
增殖的雌激素样效应是通过增加 ERα 表达来实现
的[24-25]。Xin 等[26]研究表明,补骨脂提取物雌激素
样活性可以被雌激素拮抗剂 ICI 182,780 所抑制,
表明补骨脂提取物的雌激素样活性是通过ER介导
的,其中 2 种香豆素类成分异补骨脂素、补骨脂素
作为 ERα激动剂可显著促进人乳腺癌 MCF-7 细胞
的增殖,而 4 种黄酮类成分(异补骨脂酮、补骨脂
酮、补骨脂 A、新补骨脂异黄酮)及萜烯苯酚类成
分(补骨脂酚)对 ERα 和 ERβ 均有活性,且更倾
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向作用于 ERβ,说明补骨脂提取物对 ER 的作用具
有选择性和非选择性,可作为选择性 ER 调控剂的
一种新药源。
2.1.4 人参 为五加科植物人参 Panax ginseng C. A.
Meyer 的干燥根及根茎,主要活性成分为原人参三
醇(人参皂苷 Rg1、Rg2、Re、Rf)和原人参二醇(人
参皂苷 Rb1、Rb2、Rc、Rd)等,人参所含的人参皂
苷成分具有拟雌激素样活性。Chan 等[27]已证实人参
皂苷 Rg1具有类雌激素样活性,是一种新的植物雌激
素,其适当剂量能够促进 MCF-7 细胞增殖,且人参
皂苷 Rg1不是直接与 ER 结合发挥雌激素样作用,而
是可能通过其他信号通路活化 ER 介导的转录而发
挥作用。人参皂苷 Rh1的弱雌激素样活性可以被特定
雌激素受体拮抗剂 ICI 182,780 所抑制,提示人参
皂苷 Rh1的雌激素样活性可能依赖于 ER,通过结合
或激活 ER 发挥作用[28]。Bae 等[29]采用 E-筛选分析
法,观察人参皂苷 Re 及其代谢产物、人参皂苷 Rg1
和Rh1对MCF-7 细胞增殖的影响,发现人参皂苷Rh1
的雌激素样活性最强,并提示人参皂苷 Re 和 Rg1的
雌激素样作用可能是其经肠微生物丛代谢为人参皂
苷 Rh1和 F1后,进入血液而发挥雌激素样作用。Cho
等[30]研究发现人参皂苷 Rb1 的功能与 17β-雌二醇相
似,但在配体结合试验中,人参皂苷 Rb1未从 ER 上
取代特定结合的 17β-雌二醇,说明人参皂苷 Rb1 的
雌激素样活性不依赖于和 ER 直接结合,而可能是通
过其他通路激活了 ERα 和 ERβ发挥作用。20S-原人
参二醇(aPPD)是人参皂苷胃肠道的主要代谢产物,
可抑制 ER 阳性乳癌细胞的雌激素敏感基因表达及
细胞增殖,发挥抗雌激素样作用;此外,aPPD 可能
通过下调 Akt 活性增强他莫昔芬的细胞毒性,但此
过程不依赖于 ER 途径[31]。
2.1.5 仙茅 为 石蒜 科 植物仙 茅 Curculigo
orchioides Gaertn. 的干燥根茎,主要活性成分为黄
酮类、酚类、三萜类和甾醇类等。Vijayanarayana
等[32]评价了仙茅醇提物的雌激素样活性,采用大鼠
阴道角质化百分比、子宫湿质量、子宫内糖原量和
子宫组织学作为评估参数,结果显示仙茅醇提物可
使大鼠阴道角质化比例、子宫湿质量、子宫内糖原
量和子宫内膜增生显著增加,子宫湿质量随着仙茅
提取物剂量的增加而逐渐增加,其雌激素样活性可
能是由于仙茅含有黄酮类及酚类成分,有必要进一
步分离活性成分进行 ER 选择性研究。
2.1.6 枸杞子 为茄科植物宁夏枸杞子 Lycium
barbarum L. 的干燥成熟果实,主要活性成分为多
糖、氨基酸、微量元素、维生素及生物碱等,其枸
杞多糖具有调节免疫力、降血糖、调血脂、抗肿瘤
以及抗氧化等药理作用。Li 等[33]研究表明,枸杞子
提取物抑制了雌激素受体阳性 MCF-7 细胞的增殖,
通过调控 E2 的代谢,使 E2 经 C2-羟基化与 C16α-
羟基化路径分别代谢生成 2-羟雌酮与 16α-羟雌酮,
由于 2-羟雌酮对乳癌细胞发挥抗促有丝分裂作用,
而 16α-羟雌酮发挥促有丝分裂作用,提示上调 2-
羟雌酮与 16α-羟雌酮的比例,尤其增加 2-羟雌酮可
抑制乳癌细胞的增殖。
2.1.7 冬虫夏草 为麦角菌科真菌冬虫夏草菌
Cordyceps sinensis (Berk.) Sacc. 寄生在蝙蝠蛾科昆
虫幼虫上的子座及幼虫尸体的复合体,主要活性成
分为虫草素、麦角固醇、多糖、蛋白等。大鼠服用
冬虫夏草可增加精子数量、精子活动率以及血清中
睾酮的量,同时血清中虫草素的量也显著增加,由
此推断可能是虫草素调节了体内激素水平,诱导类
固醇生成酶表达,从而影响大鼠精子数量、精子活
动率以及类固醇生成酶水平,但其具体机制还有待
进一步研究[34-35]。
2.1.8 当归 为伞形科植物当归 Angelica sinensis
(Oliv.) Diels 的干燥根,主要活性成分为藁本内酯、
正丁烯酰内酯、阿魏酸、烟酸、多种氨基酸以及萜
类化合物等。在 17β-雌二醇存在下,当归水提物能
促进 MCF-7 细胞增殖,该作用可以被 4-羟泰米芬
抑制,提示当归水提物可能具有弱抗雌激素样活性;
同时不论 17β-雌二醇存在与否,当归水提物均能显
著促进乳腺癌 BT-20 细胞增殖,提示当归水提物不
依赖 ER 介导途径发挥作用[36]。Circosta 等[37]研究
发现,当归提取物可使卵巢切除大鼠的阴道上皮细
胞角质化、血清促黄体生成素(LH)浓度降低以及
子宫组织学改变,说明当归提取物具有雌激素样活
性,且发挥作用的成分可能为 Z-藁本内酯。
2.2 活血化瘀药
2.2.1 丹参 为唇形科植物丹参 Salvia miltiorrhiza
Bunge 的干燥根及根茎,主要活性成分为黄酮类、
萜类和甾醇等,主要有效成分丹参酮可以使幼龄雌
鼠子宫质量明显增加,成年雌鼠服用丹参酮后阴道
细胞学检查呈现动情期变化[38]。丹参酮 IIA 具有抑
制乳腺癌细胞增殖的作用,抑制强度与其对 ER 亚
型的调节作用相关,揭示了丹参酮 IIA 抗乳腺癌作
用的靶点和机制[39]。Fan 等[40]研究表明,丹参酮 IIA
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通过 ER 亚基(ERα 或 ERβ)的介导,使得 HeLa
细胞中雌激素应答元件(ERE)的荧光素酶活性增
加,呈现出一定的雌激素样活性;通过 ER 的信号
通路抑制诱导型 NO 合酶(iNOS)基因的表达、NO
的产生以及炎性细胞因子(IL-1β、IL-6 和 TNF-α)
的表达,提示丹参可作为潜在的 ER 调节剂用于炎
症相关的神经退行性疾病及心血管疾病的治疗中,
而不增加乳腺癌发病的风险。丹参酮 IIA 在血管内
皮细胞中可能直接介导 ER 信号通路,增加内皮型
一氧化氮合成酶(eNOS)基因的表达、NO 的产生、
ERK1/2 磷酸化以及钙离子流通[41]。
2.2.2 红 花 为 菊 科 植 物 红 花 Carthamus
tinactorius L. 的干燥花,主要活性成分为木脂素、
黄酮类、5-羟色胺等多酚类化合物。红花中的多酚
类化合物用于预防大鼠因雌激素缺乏导致的骨质疏
松,而对子宫没有明显作用,这可能是由于多酚类
化合物具有促进成骨细胞增殖的作用[42]。红花中木
脂素成分络石苷可显著降低子宫内膜癌细胞
Ishikawa 中 AP 的活性,具有抗雌激素样活性[43]。
2.2.3 川牛膝 为苋科植物川牛膝 Cyathula
officinalis Kuan 的干燥根,主要活性成分为皂苷、
蜕皮甾酮、牛膝甾酮及牛膝肽多糖等。刘兆平等[44]
采用子宫试验和 E-筛选试验检测川牛膝提取物雌
激素样活性,发现小鼠子宫质量增加、MCF-7 细胞
群体倍增时间缩短,川牛膝提取物能通过 ER 介导
机制发挥雌激素样作用。
2.2.4 王不留行 为石竹科植物麦蓝菜 Vaccaria
segetalis (Neck.) Garcke 的干燥成熟种子,主要活性
成分为三萜皂苷、黄酮苷、环肽等。王不留行环肽
A、B、G、H 均可增加卵巢切除大鼠的子宫质量,
具有较强的雌激素活性[45-46]。
2.3 其他
2.3.1 葛根 为豆科植物野葛 Pueraria lobata
(Willd.) Ohwi 的干燥根,主要活性成分为香豆素、
葛雌素、异黄酮类成分如葛根素、大豆苷、染料木
素等,在雌性大鼠中表现弱雌激素活性[47]。据文献
报道,葛根提取物可显著增加未成熟大鼠乳腺和子
宫质量,增加大鼠血清促卵泡生成素(FSH)、LH、
雌二醇的量,降低泌乳素(PRL)的量,为治疗先
天性子宫发育不良患者提供基础资料[48]。葛雌素及
其衍生物脱氧微雌醇是葛根中的植物雌激素成分,
最近研究显示葛雌素可通过选择性结合 CV-1 细胞
中 ERα 及 ERβ,激活 ERE 报告基因的转录,发挥
雌激素样作用[49]。葛根素对雌性大鼠生殖器官具有
弱雌激素样作用,该作用与葛根素对 ERα 和 ERβ
的弱亲和力相关,葛根素仅在 1×10–6 mol/L 对
MCF-7 细胞具有增殖作用,其雌激素效力比 17β-
雌二醇的效力低 102~105 倍[50]。
2.3.2 射干 为鸢尾科植物射干 Belamcanda
chinensis (L.) DC. 的干燥根茎,主要活性成分为异
黄酮类化合物鸢尾苷、野鸢尾黄素、鸢尾黄素等。
Kang 等[51]发现射干中鸢尾苷能够诱导细胞外调节
蛋白激酶 1/2(ERK1/2)快速磷酸化,而未促使 ERα
磷酸化,且促进了细胞内 G 蛋白偶联受体 30
(GPR30)介导雌激素信号通路中环磷酸腺苷
(cAMP)的积累,提示鸢尾苷的雌激素样活性主要
是通过 GPR30 及 ERK 介导的快速非基因组型雌激
素信号通路发挥的,而不是通过 ERα 依赖的基因组
型途径。
2.3.3 大黄 为蓼 科植物 掌 叶大黄 Rheum
palmatum L.、唐古特大黄 R. tanguticum Maxim. ex
Balf. 或药用大黄 R. officinale Baill. 的干燥根及根
茎,主要活性成分为蒽醌类化合物如芦荟大黄素、
大黄酸、大黄素、大黄酚、大黄素甲醚等。Kang
等[52]对掌叶大黄中的化学成分的雌激素样活性进
行研究,结果显示大黄素的雌激素样活性相对效力
(与 17β-雌二醇相比)最高,其次是芦荟大黄素、
大黄酸和大黄酚,其中大黄素对 ER 阳性 MCF-7 细
胞及 ER 阴性乳腺癌 MDA-MB-231 细胞具有强毒
性,提示掌叶大黄中蒽醌类化合物的抗细胞增殖作
用是通过 ER 介导的。
2.3.4 虎 杖 为 蓼 科 植 物 虎 杖 Polygonum
cuspidatum Sieb. et Zucc. 的干燥根茎和根,主要活
性成分为蒽醌类化合物大黄素、大黄酚、大黄素甲
醚、芦荟大黄素等。Matsuda 等[53]发现虎杖甲醇粗
提物可促进 MCF-7 细胞增殖,其发挥雌激素样活性
的成分主要为蒽醌类化合物,其结构中游离的羟基
基团是虎杖具备雌激素样活性的必要条件。
2.3.5 柴胡 为伞形科植物柴胡 Bupleurum
chinense DC. 或狭叶柴胡 B. scorzonerifolium Willd.
的干燥根,主要活性成分为柴胡皂苷 a、b、c、d,
甾醇,挥发油(柴胡醇、丁香酚等),脂肪酸(油酸、
亚麻油酸、棕榈酸、硬脂酸等)和多糖等。Wang
等[54]研究发现柴胡皂苷 d(SSd)的结构与雌二醇类
似,可促进 MCF-7 细胞增殖,该作用能被 ER 拮抗
剂 ICI-182,780 所抑制,推测 SSd 的雌激素样活性
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 7 期 2012 年 7 月
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是通过 ER 介导的,当 SSd 剂量在 0.01~10 μmol/L
时可通过 ERα 介导途径发挥作用,而仅当浓度为
10 μmol/L 时通过 ERβ 途径介导,提示 SSd 可能主
要作用于 ERα 高表达的组织如生殖系统,而在骨骼
及脑部则会受到限制。
3 中药植物雌激素的结构特点和作用机制
3.1 结构特点
中药植物雌激素与内源性雌二醇结构相似,常
含有杂环酚羟基,显示雌激素协同或拮抗作用。这
类中药的活性成分结构类型多为黄酮类、异黄酮类、
香豆素类以及木脂素类等,如葛根、淫羊藿、菟丝
子、补骨脂、蛇床子、升麻、射干等。有些中药活
性成分需经肠道菌群代谢后,才能显示出一定的雌
激素样活性,如人参皂苷 Re、开环异落叶松脂酚和
罗汉松脂酚等。
3.2 作用机制
研究显示,结构类似于内源性雌激素的中药活
性成分不一定具有雌激素样活性,一些中药植物雌
激素也不都是直接与 ER 结合而具有雌激素样活
性,可能是通过影响内源性雌、孕激素生成与代谢
或激活 ER,促进内源性雌激素与 ER 结合,从而发
挥药理效应。
3.2.1 直接与 ER 结合 一些中药雌激素可以直接
结合胞内或胞膜 ER,激活核内雌激素调控基因的
表达,从而发挥其生物学效力,如菟丝子、补骨脂、
人参(人参皂苷 Rh1)、丹参、川牛膝、葛根、大黄、
柴胡等。中药植物雌激素与 ER 结合有别于内源性
雌激素,具有独特的组织或器官靶向作用,其雌激
素样作用与机体内源性雌激素状态、组织或靶器官
细胞中 ER 数量和类型(ERα 与 ERβ)有关。
3.2.2 激活 ER 影响 ER 表达而不直接与 ER 结合
一些中药植物雌激素可能通过其他信号通路活化ER
介导的转录,促进内源性雌激素与 ER 结合而发挥作
用,如人参(人参皂苷 Rg1、Rb1)、当归及射干等。
3.2.3 调节内源性雌激素分泌与代谢 一些中药植
物雌激素可以通过影响合成内源性雌激素的主要
酶,诱导类固醇生成酶的表达,从而调节体内激素
水平,显示类雌激素或抗雌激素生物效应,如冬虫
夏草、蛹虫草[55]等。有些中药植物雌激素可通过调
控雌激素的代谢,使雌激素经 C-2 羟基化与 C-16α
羟基化作用分别代谢生成 2-羟雌酮与 16α-羟雌酮,
通过调节 2-羟雌酮与 16α-羟雌酮的比例而发挥药理
效应,如枸杞子等。
4 结语
中药药用历史悠久,很多富含植物雌激素的中
药主要集中在补益药及活血化瘀药中,其次是解表
药和清热药。内源性雌激素对 ERα 和 ERβ 的亲和
力没有亚型选择性,这也是长期服用雌激素会导致
不良反应的原因之一,而研究发现多数植物雌激素
对 ER 具有选择性,往往对 ERβ 的亲和力大于
ERα[55-56]。植物雌激素和内源性雌激素一样具有双
向生物效应,发挥何种作用主要与其剂量、机体内
源性雌激素状态及 ER 的数量和类型有关[57-58]。植
物雌激素与 ER 结合的生物学效力比内源性雌激素
的效力低 1×103~1×105倍,低剂量的植物雌激素
因竞争性与 ER 结合,占据了 ER 结合部位,阻止
了体内雌激素分子与 ER 的结合,有效减弱了靶细
胞对内源性雌激素的应答,从而起到抗雌激素的作
用;中剂量时,可以产生一定的雌激素样活性;高
剂量时,可以活化因雌激素水平限制未能活化的
ER,产生雌激素强效应;当植物雌激素使用足够剂
量时,可以产生与体内 17β-雌二醇相似的效应[59]。
此外,植物雌激素的疗效还与作用的靶器官及用药
途径有关。由于植物中化学成分比较复杂,发挥雌
激素样作用的活性物质也不止一种,故中药中的有
效成分相互之间存在协同性和多靶向性。目前,对
于中药中植物雌激素的不良反应研究较少,对于植
物雌激素的作用机制研究还不够深入和系统,单纯
从结构上与内源性雌激素类似来判断该物质具有类
似雌激素作用的这一结论也是片面的。为了从中药
中筛选出具有雌激素样或抗雌激素样活性的新药
源,需要综合细胞、动物实验以及临床对比研究,
对中药成分进行雌激素样活性筛选和比较[60],由此
得出的结论才更准确、更具说服力。
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