全 文 :红景天属植物化学成分及药理作用的研究进展
宋月英, 马玉珍,韩慧文,李亚萍, 齐 刚
(中国人民武装警察部队医学院,天津 300162)
景天科红景天属 (R hodiola L . )植物具有抗缺氧、抗寒
冷、抗疲劳、抗微波辐射等显著功效, 而且还具有延缓机体衰
老、防止老年疾病、滋补强壮、扶正固本等功效, 在军事医学、
航天医学、运动医学和保健医学等方面都具有十分重要的意
义。我国为红景天属植物的主产区之一, 种类多、分布广、资
源丰富, 红景天在医药和食品工业具有重要的开发前景。为
了对我国红景天属植物资源进一步的深入研究和合理的开
发利用, 我们对近年来红景天的研究进行综述。
1 化学成分研究[1~4]
现代研究发现,红景天含有苷类、黄酮类、香豆素类、氨
基酸类、鞣质、挥发油等多种化学成分。李建新首次从长白山
高山红景天茎叶中分得薄公英赛醇乙酸酯 ( tar ax ero l-3-ac-
etate )、异莫替醇 ( isomo tio l)、-谷甾醇、胡萝卜苷 ( daucos-
tero l)、红景天苷( r hodioloside)、-(E) -肉桂醇基-O-( 6′-O--
L -吡喃阿拉伯糖基) -D-吡喃葡萄糖苷 ( r osav in)。杨智蕴等
从高山红景天水提组份分得红景天苷、-(E ) -肉桂醇基-O-
16′-O--L -吡喃型阿拉伯糖基-D-吡喃葡萄糖苷、-(E ) -肉桂
醇基-O-16′-O--L -吡喃型葡萄糖-D-吡喃葡萄糖苷等。另有
报道在对其无机元素测定中,叶为富含部位, 植株地上比地
下部分高 57. 6% ,其中 10 种人体必需微量元素含量和均值
则高 3. 2 倍,有害微量元素含量低于致毒量。包文芳等从国
产玫瑰红景天的干燥根茎中,也分离得到红景天苷( salidr o-
side)和 -( E) -肉桂醇基-O-( 6′-O--L -吡喃阿拉伯糖基 ) -D-
吡喃葡萄糖苷 ( r osavidine )。Fan 等在高山红景天地下部分
的甲醇提取物中分离出 5 种新的单萜类化合物, 分别为
sachalino ls A~C 和 sachalino sides A , B,同时还有 22 种已
知化合物, 其中的 19 种为首次从高山红景天中分离出来, 分
别为没食子酸、反- p -羟基肉桂酸、6N -O-没食子红景天苷、
-苄基-D-葡萄糖吡喃糖苷、2-苯乙基--D-葡萄糖吡喃糖苷、
反-肉桂酸--D-葡萄糖吡喃糖苷、红景天氰苷 A、百脉根苷、
-辛基-D-葡萄糖吡喃糖苷、1, 2, 3, 6-四氧没食子--D-葡萄
糖、1, 2, 3, 4, 6-五氧没食子--D-葡萄糖、山柰酚、山柰酚-3-
O--D-木呋喃糖( 1→2) --D-葡萄糖吡喃糖苷、山柰酚-3-O-
-D-葡萄糖呋喃糖( 1→2) --D-葡萄糖吡喃糖苷、草质素-7-
O--L -鼠李糖苷、草质素-7-O-( 3″-O--D-葡萄糖基) --L -鼠
李糖苷、(—) -表 儿茶素、3-O-没食子表 儿茶素-( 4→8) -
表 儿茶素 3-O-没食子酸、r osir idin。在 19种化合物中又有
6 种是第一次从红景天属植物中分离出来。
2 药理作用
2. 1 抗衰老作用研究[5~7] : 在对老龄大鼠抗老化的研究中,
证实红景天素能增加老年大鼠神经细胞核中的核酸含量,使
神经细胞中的 mRNA 含量增多。应用放射免疫技术和体视
学方法对老龄大鼠生长激素的分泌量、垂体激素细胞的核质
比和细胞核直径进行研究,红景天素能使老年大鼠生长激素
细胞核增大,核质比增加, 从而合成大量的生长激素( gr ow th
ho rmone, GH) ,使血 GH 增多, 随着血 GH 含量增多, 机体
的蛋白质合成代谢也加强。说明红景天素有提高老龄大鼠生
长激素细胞活力、促进其分泌、起到延缓衰老的作用。红景天
素作为抗氧化剂要增强中枢胆碱能系统的功能活动, 清除自
由基, 促进细胞代谢,增强细胞活力, 起到延缓细胞老化, 阻
抑细胞退化、变性和凋亡, 具有健脑、益智、增强记忆功能,发
挥其对中枢系统的抗老化作用。红景天素明显增加大鼠血清
和心肌中的超氧化物歧化酶( SOD)活性,提高机体的抗氧化
能力,减少自由基产生, 降低其氧化能力,抑制或减轻脂质过
氧化物酶 ( lipoxygenase, LPO )对机体的过氧化损伤, 心肌
这两项衰老指标得到明显改善,心肌衰老得到缓解。通过红
景天豆奶对果蝇进行生存试验和对老龄小鼠肝脏中的
LPO, SOD及谷光甘肽过氧化物酶 ( g lutat hione per ox idase,
GSH-PX)活力测定, 结果显示红景天豆奶有抗氧化、延缓衰
老作用,同时红景天和豆奶具有延缓衰老协同作用。国内学
者应用免疫组化方法观察红景天素对老龄大鼠系统中成纤
维细胞生长因子( fibroblast g r ow th facto r, FGF )表达的影
响,发现红景天素能够显著提高 FGF 在老龄大鼠嗅球中的
阳性表达率 ,提示可能通过嗅球中 FGF 高表达对嗅神经的
营养和促分化增殖作用,发挥其对嗅系统的抗衰老作用。
2. 2 抗缺氧、抗疲劳[ 8~10] :人体进入高原低氧环境中, 机体
各脏器生理功能均处于较低水平,脑功能及运动能力同样受
到不可抵御的缺氧制约, 导致出现一系列“乏氧性低能”状
态。对进入海拔 3 700 m 某施工部队平原健康青年随机选择
24 名,给予服用红景天胶囊前后进行 24 h 睡眠剥夺及同等
负荷的自行车功量运动,结果表明红景天能显著改善和提高
高原移居者脑-体工作能力,以及有效的提高和改善低氧条
件下脑-体工作前后的光觉功能, 使缺氧状态下的暗适应时
间缩短。与同类高原抗低氧药物比较,红景天作用最为突出。
高原红细胞增多症 (高红症)是高原地区危害健康较大
的常见病和多发症,临床表现为肺动脉高压和低氧血症。在
通过对 129 例高原红细胞增多症进行的红细胞滤过指数和
氧自由基代谢指标治疗前后的观察实验中, 发现三普红景天
·235·中草药 Chinese T raditional and Herbal D rug s 第 35 卷第 2 期 2004年 2月
收稿日期: 2003-04-10作者简介:宋月英( 1960—) ,女,北京市人,高级实验师,从事中药抗脑缺血的研究。Tel: ( 022) 60578162
胶囊具有降低红细胞滤过指数和脂质过氧化代谢产物丙二
醛及升高机体防御酶红细胞 SOD 酶活性的作用, 这可能是
三普红景天胶囊改善红细胞变形能力, 降低血液黏度,升高
机体防御酶红细胞 SOD 活性,减轻脂质过氧化反应,治疗高
红症的重要机制之一。红景天苷可显著抑制缺氧对肺动脉平
滑肌细胞( pulmonar y a rter y smoo th muscle cell, PASMC)
增殖和 DNA 合成的促进作用,抑制缺氧所致的 G2/ M 期细
胞比例增多, 使更多的 PASMC 处于 G0/ G1 期, 抑制
PASMC 的增殖, 从而可能对缺氧性肺动脉壁增厚和肺动脉
高压的发生与发展起防治作用。
Darbinyan 等人通过对 56 名年轻健康者反复使用玫瑰
红景天提取液, 测试他们在夜班时间中的疲劳状态, 结果证
明玫瑰红景天能够缓解处在压力状态下的大脑中枢疲劳。
2. 3 心血管系统的影响[ 11, 12] : 研究表明红景天胶囊可使实
验性心肌缺血犬心肌收缩性增强, 改善心脏的血流动力学状
况, 减轻心肌缺血损伤程度,缩小损伤范围, 抑制冠脉血流量
的下降, 降低心脏氧提取率,提高冠脉静脉窦血 pH 值,防治
缺血心肌细胞的酸中毒。与此同时观察红景天胶囊对心血管
系统的药理作用, 发现红景天胶囊可显著降低麻醉犬心肌耗
氧量和耗氧指数, 大剂量能降低冠脉阻力, 对冠脉血流量则
无明显影响。在与复方丹参片的对照中发现两者治疗冠心病
的作用机制是不同的。复方丹参片主要通过增加冠脉血流量
改善心肌能量的需求, 却可能导致心肌耗氧量随之增加, 而
红景天胶囊则是降低心肌氧耗,维持心肌对能量的需求, 由
于并不减少冠脉血流量, 因此提高了心脏的泵功效率。同时,
该药有减慢心率、降低血压、减少冠脉阻力等作用,也利于心
绞痛的缓解。
Maimeskulova等研究发现, 高山红景天提取液在抗肾
上腺素效果的作用下明显地提高了中枢和外周阿片受体的
活性。对肾上腺心律失常的动物模型产生明显的抗心律不齐
的效果和反复的预防效果。
从超微结构和钙离子亚细胞结构分布上探讨红景天素
抗心肌衰老的作用。电镜观察结果显示红景天素能够减轻衰
老心肌细胞的征象。实验表明红景天素从整体细胞水平上有
抗衰老作用; 稳定细胞膜维护细胞完整性及心肌正常舒张;
能够维护线粒体的正常结构,为心肌舒张提供所需能量; 推
迟或减少脂褐素出现和堆积;维护核结构正常,防止核功能
衰退; 具有预防心功能衰退能力。能谱分析,红景天素有稳定
钙调控作用, 从而证实红景天素对心肌的衰老具有预防或延
缓的作用。
2. 4 免疫的作用[13, 14] :庄剑青等对红细胞免疫系统在长期
大强度训练中有否影响进行了探讨。采用大鼠跑步训练模
型, 观察复方红景天对大运动量训练鼠运动能力及红细胞免
疫功能的调节作用,观察到训练鼠服用复方红景天后,不仅
提高了运动能力, 而且改善了大强度训练引起的红细胞免疫
黏附功能下降。复方红景天有扶正固本兼具健脾益气、养阴
的功能,可以调节长期大运动量训练引起的气阴耗散,阴阳
失衡。实验表明大运动量训练会抑制红细胞免疫功能, 而复
方红景天对其有调节作用。在此基础上,施建蓉等对复方红
景天调节大强度训练鼠免疫功能的作用机制进行了研究,结
果显示大强度训练, 大鼠脾细胞抗体形成能力下降、白细胞
移动抑制指数升高,且其血浆促肾上腺皮质激素和 -内腓肽
的含量低于非训练对照组动物;而进行大强度训练的同时服
用复方红景天的中药组动物的上述指标均有改善趋势。认为
复方红景天能提高大强度运动大鼠的运动能力及改善其免
疫功能的作用可能是通过影响神经内分泌免疫网络实现的。
在研究高山红景天中提取的红景天多糖对正常小鼠的免疫
调节作用中,显示红景天多糖可明显增加小鼠特异的抗体分
泌细胞数, 增强迟发型超敏反应强度、异型小鼠的混合淋巴
细胞反应及巨噬细胞的吞噬功能, 降低白细胞介素 2 的活
性,辅助性 T 细胞百分率及辅助性 T 细胞/抑制性 T 细胞比
值亦降低。
2. 5 其他作用[ 15~18] : Seo 等发现高山红景天水溶性提取物
可以促进鼠胎肝细胞及 RAW 264. 7 巨噬细胞中一氧化氮
合酶基因的表达,在其影响下, 以 iNOS 为媒介的 NO 的合
成很可能就是产生治疗效果的一种作用机制。Fan 等在高山
红景天地下部分的甲醇提取物中发现,在脯氨酰肽链内切酶
方面表现出抑制功能,具有显著的抑制产黄菌属 PEP 作用。
肾间质纤维化是大多数肾脏疾病最后的共同病理通道。
肌纤维母细胞( myo fibr oblast , M FB)的表达增加是肾间质
纤维化的重要标志。通过制作大鼠单侧尿路梗塞 ( unila teral
ur eter al obstr uct ion, U UO )动物模型, 以 -平滑肌肌动蛋白
(-smoo th muscle actin, -SMA)作为 M FB 的特异性标志
物,观察红景天苷对肾间质损伤的保护作用。大鼠行 UUO
手术后,由于尿液的积聚, 引起肾间质压力日趋增加, 导致肾
间质损伤。其结果肾小管上皮细胞在多种细胞因子作用下向
M FB 转化,进而促使肾间质纤维细胞增生而加速纤维化的
形成,此时, M FB 的表达明显增加。通过应用红景天苷,大鼠
肾间质的损伤以及 MFB 的表达都明显低于对照组 ( P <
0. 05)。认为红景天苷的主要治疗作用是抑制了肾小管上皮
细胞及间质细胞向 MFB 转化 ,有效缓解了肾间质的损伤,
对肾间质的纤维化有较好的防治作用。
徐克劲等探讨先心病合并重度肺动脉高压围手术期应
用藏药红景天合剂开展早期防治术后急性肺损伤的可能性。
根据均衡配比和肺动脉高压分级标准将拟行手术的病例随
机分为防治组( EG )与常规处理对照组 ( CG )。EG 在常规术
前准备同时开始应用红景天合剂 RCO(术前 7~10 d, 术后
5~7 d)。CG 于住院后只按常规方法进行处理, 两组按对应
时间点进行各项预设指标检查。结果 EG 多项指标优于 CG
(P< 0. 05 或 P< 0. 01)。ARDS 发生率和死亡率 EG 依次为
1/ 22( 4. 5% ) , 0/ 1; CG 为 5/ 20( 25% ) , 2/ 5( 40% )。实验结果
表明, 藏药红景天合剂可能对创伤性大手术并发 ARDS 有
一定的预防作用和研究价值。
李英信等研究了由高山红景天中提取的红景天多糖、苷
及苷元酪醇对正常小鼠脾淋巴细胞转化试验的影响。结果表
明, 红景天多糖在体内外均可促进小鼠淋巴细胞转化反应,且
·236· 中草药 Chinese T raditional and Herbal D rug s 第 35 卷第 2 期 2004年 2月
本身具有丝裂原样作用; 红景天苷在体外亦可增强有丝分裂
原刺激小鼠脾淋巴细胞的增殖反应,而苷元酪醇对此无影响。
3 展望
我国红景天属药用植物多, 研究者们对其种类和分布进
行了广泛的实地调查, 初步整理鉴定出了 22 个品种。药源丰
富且现己掌握了人工栽培红景天技术。目前国内对红景天的
化学成分、药理和临床的研究都较深入。况且红景天应用范
围广泛, 疗效显著,不良反应少, 价格便宜,需求量大。我国已
有红景天保健茶、口服液、饮料等进入市场, 红景天植物将作
为新药品与食品资源开发利用。随着研究的不断深入, 红景
天的应用对医药学和运动医学将有潜在的重大意义。国内红
景天的研究较多, 但不如人参、刺五加等研究的深入广泛, 研
究仅限于少数几种红景天植物。对成分的研究亦较局限, 作
为应用开发, 应从保健、预防和治疗三方面深入研究。
References:
[ 1] Li J X, Liu J T , Jin Y R, et al . S tu dies on chemical cons-
t itu ents f rom stem and leaf of Sachal in R hod iola ( Rhodiola
sachalinensi s) [ J ] . Chin T rad it H erb Drug s (中草药) , 1998,
29( 10) : 659-661.
[ 2] Yang Z Y, Liu Q, Zh ang C S , et al . Studies on the chemical
cons tituents of Rhodiola [ J] . Chin Trad it H er b Dr ugs (中草药) , 1995, 26( 8) : 441-442.
[ 3] Bao W F, Wu W C, Zhang W. A study on the w ater-solub le
cons tituents f rom the rhizoma of the Rhodiola rosea L. gr ow n
in C hina [ J] . Chin J M ed C hem (中国药物化学杂志) , 2000,
10( 3) : 209-210.
[ 4] Fan W , T ezuka Y, Ni K M, et al . Prolyl endopept idase in-
hibitors f rom the under ground part of R hod iola sachalinensi s
[ J] . Chem P harm B ull , 2001, 49( 4) : 396-401.
[ 5] Hao L M, Jiang W H, Meng X T , et al . Th e ef fect s of
salidros ide on the s om atot ropin of th e old rat s pituitary [ J ] .
Chin J Ge rontol (中国老年学杂志) , 2000, 20( 4) : 230-231.
[ 6] Li Y, Cui L, Pan L, e t al. Experimen tal study of an ti-aging
ef fects of rhodosin on myocard ium in rat s [ J] . Chin J G eron-
tol (中国老年学杂志) , 2001, 21( 1) : 55-57.
[ 7] Guan G M, Wang Y P, Dong Z, e t al . Ef fects of rhidos in on
exp res sion of f ibrob las t grow th factor on olfactory bulb in se-
nile rat s and it s s ignif icance [ J] . C hin J Otorhinolary ngol (中
华耳鼻咽喉科杂志) , 1999, 34( 4) : 227-228.
[ 8] M a Y, Zhang X Z, Ch en X S , et al. Ef fect of Rhodiola and
acetazolamid e in imp rovin g hypoxia in high alt itude [ J] . Chin
Ment H eal th J (中国心理卫生杂志 ) , 2001, 15 ( 2 ) : 117-
118.
[ 9] Ch i A Q, Zh an g X S, L u X M. Effect of Sanpu Hongjingt ian
( Rhodiola sp. ) Capsule on erythrocyte deform abil it y and
oxygen f ree radical in pat ients w ith high alt itude poly-
cyth emia [ J] . Chin T radi t H er b Drug s (中草药) , 2000, 31
( 6) : 442-444.
[10] Dar binyan V, Kteyan A, Panos sian A , et al . R hod iola r osea
in s t res s induced fat igue—a doub le bl ind cros s-over s tu dy of
a stan dard ized ext ract SHR-5 w ith a r epeated low -d ose regi-
men on the mental performance of h ealthy phys icians du ring
night du ty [ J] . Phytomed icine , 2000, 7( 5) : 365-371.
[11] Zhang Z H, Liu J X, Sh ang X H, et al . Th e effect of Rhodio-
la Capsu les on oxygen consum ption of myocardium and coro-
nary artery b lood f low in dogs , [ J] . China J Chin Mate r Med
(中国中药杂志) , 1998, 23( 2) : 104-106.
[12] M aimesk ulova L A, M as lov L N. Ant iarrhythm ic ef fect of
ph ytoadaptogens [ J] . Eksp K l in Farmakol , 2000, 63 ( 4) :
29-31.
[13] Zhuang J Q, Sh i J R, Zeng Z L , et al. Studies of ef fect s of
R hod iola sachalinensi s complex pres cript ion on exercis e ca-
pacity and red cell immune funct ion in rat s [ J] . Chin J Exp
T rad it Med Form (中国实验方剂学杂志) , 1998, 4( 4) : 9-12.
[14] Shi J R, Zhuan g J Q, Guo R X, et al . T he r egulat ion of Rho-
d iola crenulata compound on immun e fu nct ion of rat s t rained
by h eavy exer cise [ J] . Chin J I mmunol (中国免疫学杂志) ,
1999, 15( 4) : 171-173.
[15] S eo W G, Pae H O, Oh G S , et al . T he aqueous ext ract of
R hod iola sachal inensis root enhances the expression of in-
ducible ni tric oxide synthase gene in RAW264. 7 macrophages
[ J ] . J E thnop harmacol , 2001, 76( 1) : 119-123.
[16] Pae H O, Seo W G, Oh G S , et al . R hod iola sach alinesi s in-
duces the exp res sion of ind ucible n itr ic oxide s ynthas e gene
by mur ine fetal h epatocytes ( BNL CL. 2) [ J ] . I mmunop har-
macol Immunotoxi col , 2001, 23( 1) : 25-33.
[17] Xu K J, Zhang S F, L u G Z, et al . Protect ive th erapy of
acute lun g injur y during cardiopulmonary b ypas s in pat ients
w ith congenital h eart diseas e ass ociated w ith pulmonary hy-
pertens ion [J ] . Med J N atioual Def end ing F orces N ortt N est
Chin (西北国防医学杂志) , 1999, 20( 3) : 172-174.
[18] Li Y X, Piao H, Li H H, e t al . Ef fect of ext ract f rom R hod i-
ola sachinensi sA . Bor on spleniclymphocyte t ransformat ion in
m ice [ J ] . J Med Sc i Yanbian Univ (延边大学医学学报) ,
1998, 21( 2) : 96-98.
(上接第 124页)
样品 5的疗效与其他几个样品的疗效有明显的差
异,可以认为其他几个样品几乎没有疗效, 结合高效
液相色谱图谱可以发现,色谱图中 R1, R2, R3的适
当比例与疗效存在极大的相关性, 其中 R2峰的存
在对药效有显著影响, 没有 R2峰不体现药效; 但
R2峰并非越大越好, 只有在 R1, R2, R3有适当的
比例的时候, 才能体现最好的药效,所以我们可以认
定 R2峰是有效成分, 但若选择以 R2峰所代表的物
质作为该方的质量控制指标,又明显是不合适的,因
此该方的质量控制必须选择至少含 R2峰所代表的
物质的几个成分的比例组合作为质量控制指标才有
实际意义。
3 结语
就毓神口服液在大鼠前脑缺血-再灌注模型上
产生的神经保护作用来说, 其作用效应应该是以含
有 R2峰所代表物质的多成分组合效应, 而并非某
一单一成分的效应,因而该研究从实验的角度初步
验证了中药成分组合效应假说。
References:
[ 1] Wang Z M . Some opinions about the apply of T CM f inger-
print [ J] . China J I nf Trad it Chin Med (中国中医药信息杂
志) , 2001, 8( 9) : 21-24.
[ 2] Cao Z Q. New thinking about study of ph arm acod ynam ic ma-
ter ial bas is and funct ional mechanism in Chines e materia med-
ica [ J] . Ac ta Univ T rad it Med S in P harmacol S hanghai (上
海中医药大学学报) , 2000, 14( 1) : 36-40.
[ 3] Hao J H, Zhu X H, Gao T M . Pr otect ive ef fect s of Yushenk-
oufuye ( YSKFY) on p yr amid al cell s in CA1 r egion of the
h ippocampus after reperfus ion follow ing isch emia in rat s [ J] .
T race E lement s S ci (广东微量元素科学) , 2002, 9 ( 5) : 53-
55.
[ 4] Pulsinelli W A, Brierley J B. A new model of bilateral he-
m ispheric ischemia in the unanesthetiz ed rat [ J ] . S tr oke,
1979, 10( 3) : 267.
中草药 Chinese T raditional and Herbal Drug s 第 35 卷第 2 期 2004年 2月 ·附 1·