免费文献传递   相关文献

楤木属植物及其活性成分药理学研究进展



全 文 :第 29 卷 第 8 期
2 0 1 1 年 8 月
中 华 中 医 药 学 刊
CHINESE ARCHIVES OF TRADITIONAL CHINESE MEDICINE
Vol. 29 No. 8
Aug. 2 0 1 1





1715


楤木属植物及其活性成分药理学研究进展
张广美1,王春梅2
(1.哈尔滨医科大学第一临床医学院,黑龙江 哈尔滨 150081;
2.黑龙江中医药大学,黑龙江 哈尔滨 150040)
摘 要:楤木属植物隶属于五加科,在我国,楤木属植物的药用历史十分悠久,主要传统功效为:强壮、抗炎、
治疗糖尿病、保护作用等。随着药理学的发展,楤木属植物及其活性成分的药用价值已经得到了人们的重视,而
其在肿瘤、心血管系统、神经系统、保护等方面也显示出巨大的药用潜力。对近 5 年来楤木属药用植物及其活性
成分的药理学研究进展进行综述。
关键词:楤木属;活性成分;机制;抗肿瘤;抗炎
中图分类号:R285. 5 文献标识码:A 文章编号:1673 - 7717(2011)08 - 1715 - 03
Review of Pharmacotogical Effects of Plants of Araliaceae and Bioactive Compounds
ZHANG Guang-mei1,WANG Chun-mei2
(1. The First Affliated Hospital of Harbin Medical University,Harbin 150081,Heilongjiang,China;
2. Heilongjiang University of Chinese Medicine,Harbin 150040,Heilongjiang,China)
Abstract:Araliaceae belonging to Acanthopanax gracilistylus is widely distributed in N. America,E. Asia,China
and Indo-MalayaIn India,Korea. Some of the plants were reported to show anti-diabetic activity,protective effect,anti-
tumor effect,Anti-inflammatory activity,and so on. The advance in the effects and mechanisms of the plants of Araliaceae
in present 5 years are described in the following review.
Key words:Araliaceae;bioactive ccompounds;mechanism;anti-tumor;anti - inflammatory
收稿日期:2011 - 03 - 17
基金项目:哈尔滨市科技创新人才研究专项资助项目
(2010FRXXS052)
作者简介:张广美(1966 -) ,女,黑龙江哈尔滨人,主任医师,博士
研究生导师,博士,研究方向:中药抗肿瘤。
楤木属植物隶属于植物界、被子植物门、双子叶植物
纲、伞形目、五加科,分布于中国的楤木属植物有 20 余种,
包括:安徽楤木、虎刺楤木、台湾楤木、长白楤木、辽东楤木、
太白楤木、土当归、黄毛楤木等。楤木属植物的传统用药功
效为:强壮、抗炎、治疗糖尿病等。近年来,随着天然药物化
学、分子药理学的发展,楤木属植物及其活性成分的作用及
机理研究取得了长足的进步,其多方面药用价值已经越来
越受到人们的关注。涉及的领域包括:抗炎、神经系统、代
谢系统、保护、抗肿瘤等。本文对近 5 年楤木属植物及其活
性成分的药物作用及机理进行综述,旨在为其进一步研究
提供纲领。
1 抗 炎
1. 1 长白楤木的抗炎作用及机理 经研究发现,长白楤木
的粗提物可治疗佐剂诱发的鼠关节炎,并缓解由炎症引起
的末梢疼痛[1]。在对长白楤木中分离的 3 种对映—右松脂
烷类二萜,2 种对映—贝壳杉类二萜的抗炎作用进行研究
时发现:部分二萜类化合物可抑制脂多糖诱导的鼠源性巨
噬细胞系 RAW264. 7 环氧化酶 - 2(COX - 2)和前列腺素
- E2(PGE - 2)的产生,抑制诱导型一氧化氮核酶(iNOS)、
核因子 - KB (NF - kappaB)蛋白的表达,而这种作用,与其
化学结构母核的类别没有直接关系[2]。
1. 2 辽东楤木的抗炎作用及机理 有学者从辽东楤木中
分离出一种三萜皂苷 - F,体外实验发现,这种三萜皂苷可
以有效的抑制脂多糖介导的氮氧化合物的产生,抑制核因
子 - KB的产生[3]。另外 5 种从辽东楤木根中提取的三萜
皂苷被证实可通过引起丝氨酸、络氨酸磷酸化及 NADPH
氧化酶家族基因染色体易位,来抑制炎性刺激导致的超
氧[4]。提示:皂苷可能为辽东楤木抗炎的有效部位。
1. 3 土当归的抗炎作用及机理 研究人员建立了胶原蛋
白酶介导的骨关节炎兔模型,在经过 28 天的口服土当归治
疗后,发现,与塞来考昔相比,土当归不仅可抑制炎性介质
的产生,还对模型兔有关节保护作用[5]。
2 抗肿瘤
2. 1 长白楤木的抗肿瘤作用及机理 HY253 是由长白楤
木中提取的一种二萜类化合物,它可导致肺癌 A549 细胞
周期停滞于 G(1)期,且这种作用与促进 p53 磷酸化、活化
靶基因 p21 有关。p21 是周期蛋白激酶 - cdk1 抑制物,可
导致 cyclin D(细胞周期蛋白 - D)表达下调,促使细胞周期
停滞于 G(1)期。HY253 可通过内源性线粒体凋亡途径,
促使细胞色素—C从线粒体膜间隙释放到细胞浆,与 Apaf
- 1 等结合成复合物,成凋亡小体,从而导致 Caspase - 9 募
集,诱导 A549 cells发生凋亡,形成凋亡体[6]。HY253 还可
导致宫颈癌 HeLa 细胞发生凋亡,而这种作用也是通过线
粒体凋亡途径完成的,可导致促凋亡基因 Bax、Bak 表达增
强,聚腺苷酸二磷酸核糖转移酶(PARP)活性增强[7]。
HY251 是从长白楤木中提取的另一种二萜类化合物,经体
5171
DOI:10.13193/j.archtcm.2011.08.13.zhanggm.038
第 29 卷 第 8 期
2 0 1 1 年 8 月
中 华 中 医 药 学 刊
CHINESE ARCHIVES OF TRADITIONAL CHINESE MEDICINE
Vol. 29 No. 8
Aug. 2 0 1 1





1716


外实验证明,HY251 可导致宫颈癌 HeLa 细胞周期停滞于
G(1)期,导致细胞 DNA损伤,p53 磷酸化,细胞因子诱导的
蛋白 /激酶相互作用蛋白家族(Cip /Kip)活性增强,从而
抑制细胞周期蛋白的活性,导致细胞周期停滞[8]。CA,
(-)- pimara - 8(14) ,15 - diene - 19 - oic acid 是一种从
长白楤木中提取的右松脂烷型二萜类化合物,体外实验证
明其可抑制 HepG2 细胞的生长,促进细胞的凋亡,其作用
机理与上调 Caspase - 3、Bak、Bax的表达,下调 Bcl - 2 的表
达相关[9]。
2. 2 黄毛楤木的抗肿瘤作用 有学者提取黄毛楤木中乌
苏酸(乌苏烷型的五环三萜类化合物)及其次生产物,对其
抗肝癌的作用及机理进行研究,发现:无论是体外实验还是
体内实验,乌苏酸及其次生产物都具有良好的抗肿瘤效果,
可使肝癌耐药细胞(R - HepG2 的生长停留在 G0 /G1 期,促
进其发生凋亡,且这种作用还具有时间和剂量的依赖关系,
可下调热休克蛋白 105( (HSP)的表达和环氧化酶 - 2
(COX - 2)的表达,COX - 2 是花生四烯酸转化为前列腺素
途径的关键酶,与肿瘤等疾病密切相关,在癌基因及抑癌基
因的刺激下表达增强,成为药物作用的新靶点[10]。
2. 3 土当归的抗肿瘤作用 经研究证明,从楤木属植物土
当归中提取的固醇类化合物具有较明显的抗肿瘤作用,而
这种作用,与抑制环氧化酶 - 1,2(COX - 1,2)的表达有关,
比较而言,更加影响环氧化酶 - 1 的表达。而同样从土当
归中提取的五种二萜类化合物虽未对肿瘤细胞表现出明显
的细胞毒作用,但可抑制 DNA 拓扑异构酶 - 1,2(TOPO -
Ⅰ,Ⅱ)的表达[11]。
2. 4 辽东楤木的抗肿瘤作用 水溶性提取辽东楤木(龙
芽楤木)叶中 1 种化合物纯化蛋—aralin,经研究发现其具
有抗肿瘤的作用,而后又在辽东楤木嫩芽中提取了另外一
种新型的植物凝集素—ca - aralin,发现除了 B 链的糖基化
外,其化学结构与前面发现的蛋白并无差别,但抗肿瘤作用
更强[12]。
3 对神经系统的作用
经一系列研究发现,楤木属植物土当归的某些活性成
分具有保护神经的作用,可延缓神经细胞的老化,预防及治
疗阿尔茨海默病(AD)。
3. 1 土当归三萜类化合物 研究人员用土当归酸(齐墩
果烷型五环三萜) )干预由过氧化氢介导的神经细胞凋亡,
发现齐墩果酸不仅可以抑制神经细胞的凋亡,还可以促进
细胞内钙离子的聚集、增加活性氧族的含量,提示,土当归
中提取的齐墩果酸对神经细胞的保护作用可能是通过其抗
氧化作用而实现的[13]。而 AD 就是以大脑细神经细胞广
泛死亡为特点的疾病,该病的主要病理表现之一是组织中
出现一种特殊蛋白碎片的不可溶聚合体 -淀粉蛋白,研究
人员应用其对小鼠皮层神经元造模,发现齐墩果酸可抑制
神经细胞的凋亡、坏死,促进细胞内钙离子的聚集、增加活
性氧族的含量,不仅如此,研究者还通过脑室内注射? -淀
粉蛋白的方法对 ICR鼠建立记忆丢失模型,通过被动回避
实验发现齐墩果酸有效的抑制了这种记忆丢失,并且,乙酰
胆碱酯酶水平下降,脑内乙酰胆碱水平升高,淀粉样物 - β
水平降低,限制了 AD的发展[14]。
3. 2 土当归二萜类化合物 又有研究人员发现 3 种 ent-
kaurant类二萜和 1 种 ent-pimarane类二萜对丁酰胆碱酯酶
(BChE)有很好的抑制作用,1 种 ent-pimarane 类二萜和 2
种 ent-kaurant类二萜对乙酰胆碱酯酶抑制作用较好,提示,
土当归中的二萜类化合物是胆碱酯酶抑制剂,可能成为预
防和治疗 AD的新药[15]。
4 对物质代谢的影响
有报道证明,楤木属植物辽东楤木可调节非糖尿病患
者脂肪代谢,降低血清甘油三酯的含量,并同时刺激激素敏
感性脂肪酶的产生,降低体重。楤木属植物为传统治疗糖
尿病的药物,大量的实验研究也已经证实了这种作用,如:
Bhat,Z A等分别给予糖尿病和非糖尿病鼠楤木属植物
Aralia cachemirica,结果发现:糖尿病鼠的血糖下降而正常
鼠血糖无明显变化[16]。有研究证实,太白楤木治疗糖尿病
的作用机理与其抗氧化和抗糖基化有关,为了进一步探讨
有效组分及其作用机理,研究人员从太白楤木中分离出 12
种三萜皂苷类化合物,分别进行抗氧化和抗糖基化的研究,
发现部分化合物能够抑制脂质过氧化反应,抗糖基化,且化
合物之间具有协同作用[17]。
5 保护作用
很多楤木属植物,在传统功效中,都具有强壮、保护作
用,例如:心血管的保护、肝脏的保护、神经保护及软骨保护
等,因神经及软骨的保护作用已在前叙述过,所以只综述心
血管及肝脏的保护作用。
5. 1 心血管的保护作用 研究发现,长期给予小鼠一定量
的辽东楤木,对小鼠的心脏有一定的保护作用,在冠脉闭塞
45min的模型中,龙牙楤木可大大提高心脏对冠脉闭塞的
抵抗能力[18]。另有学者发现,龙牙楤木可作为一种植物性
适应药物,预防冠脉闭塞后出现的心室纤颤,虽不可以减小
心脏缺血再灌注后病变的范围,但可降低坏死的比率,具有
明显的心血管保护作用[19]。辽东楤木对糖尿病模型鼠的
心血管系统也有一定的保护作用,研究人员通过血液动力
学检测、L型钙离子通道流、瞬间外向 K 电流的变化,采用
免疫组织化学的方法检测促纤维化生长因子和组织连接生
长因子的表达,结果发现辽东楤木总皂苷对糖尿病鼠的心
血管系统有保护作用可能是通过增加左心室收缩压,增加
L型钙离子通道流产生的,组织学的变化可能与其增加组
织连接生长因子的表达有关[20]。
5. 2 肝脏的保护作用 在应用四氯化碳建立鼠肝细胞损
伤模型前,给予长白楤木进行预处理,可降低谷丙转氨酶和
谷草转氨酶的滴度,上调血红素氧合酶 - 1 的表达,防止还
原型谷胱甘肽的消耗和谷胱甘肽 - S -转移酶的低表达,对
抗氧化导致的肝组织损伤,保护肝脏[21]。
6 其 他
有学者将土当归中的贝壳杉类二萜类化合物进行分
离,利用 IgE介导的豚鼠哮喘模型,对其中四种化合物的抗
哮喘作用进行探讨,结果发现,土当归二萜类化合物可抑制
速发型过敏反应(IAR)和迟发型过敏反应(LAR)的发生,
有效的减轻气道阻力,具有剂量依赖性,而这种作用可能是
通过阻止嗜酸性粒细胞和中性粒细胞在肺部的募集、减少
化学介质 - 组织胺和嗜酸性过氧化物酶的释放来完成
的[22]。研究证实,长白楤木中提取的一种二萜类化合物对
耐甲氧苯青霉素金黄色葡萄球菌有较好的抑制作用,且具
6171
第 29 卷 第 8 期
2 0 1 1 年 8 月
中 华 中 医 药 学 刊
CHINESE ARCHIVES OF TRADITIONAL CHINESE MEDICINE
Vol. 29 No. 8
Aug. 2 0 1 1





1717


有量、时间依赖性[23]。辽东楤木中提取的三萜皂苷 A可抑
制酒精或阿司匹林导致的胃损伤,降低盐酸的含量,与西咪
替丁相比,疗效没有显著差异[24]。辽东楤木皂苷还可以促
进亲水分子进入肠上皮,促进药物在肠道的吸收,增加药物
的疗效[25]。
7 讨 论
目前用于药用研究的楤木属植物主要有:辽东楤木、安
徽楤木、土当归、长白楤木、太白楤木、虎刺楤木等。楤木属
植物的主要药用价值集中在:抗炎、抗肿瘤、神经系统作用、
物质代谢、保护作用这五个方面。通过以上综述,并未发现
楤木属植物及其活性成分与其药理作用的一致性,结构相
似的活性成分作用却大不相同,同一种植物的不同活性成
分可在各个疾病发挥作用。此外,楤木属植物及其活性成
分的药物机理研究多继发于新化合物的发现,针对疾病发
生的某一机制进行研究,而疾病的发生是一种复杂的网络
关系,很多信号通路及靶点参与多种疾病的产生,所以进一
步探讨楤木属植物及其活性成分作用的一个或多个靶点是
十分必要的。
参考文献
[1] Park Hi - Joon,Park HJ,Hong Mi - Sook,et al. Effects of Aralia
continentalis on hyperalgesia with peripheral inflammation[J].
Phytother Res,2005,19(6) :511 - 513.
[2] Lim HYung,Lim H,Jung HA,et al. Anti - inflammatory activity
of the constituents of the roots of Aralia continentalis[J]. Arch
Pharm Res,2009,32(9) :1237 - 1243.
[3] Lee Ju Hyeon,Lee JH,Ha Young Wan,et al. Isolation and tan-
dem mass fragmentations of an anti - inflammatory compound
from Aralia elata[J]. Arch Pharm Res,2009,32(6) :831 - 840.
[4] Yagi - Chaves SN,Liu Gang,Liu G,et al. Effect of five triterpe-
noid compounds isolated from root bark of Aralia elata on stimu-
lus - induced superoxide generation,tyrosyl or serine / threonine
phosphorylation and translocation of p47(phox) ,p67(phox)
and rac to cell membrane in human neutrophils[J]. Arch Bio-
chem Biophys,2006,446(1) :84 - 90.
[5] Park DS,Huh Jeung - Eun,Huh JE,et al. Therapeutic effect of
Aralia cordata extracts on cartilage protection in collagenase - in-
duced inflammatory arthritis rabbit model[J]. J Ethnopharma-
col. 2009 ,125(2) :207 - 217.
[6] Lee DK,Lim H,Lee CH,et al. HY253,a novel decahydroflu-
orene analog,from Aralia continentalis,induces cell cycle arrest
at the G(1)phase and cytochrome c - mediated apoptosis in hu-
man lung cancer A549 cells[J]. J Ethnopharmacol,2010,26
(2) :144 - 148.
[7] Oh HL,Lim,Haeyoung,Lim H,et al. HY253,a novel com-
pound isolated from Aralia continentalis,induces apoptosis via
cytochrome c - mediated intrinsic pathway in HeLa cells[J].
Bioorg Med Chem Lett,2009,19(3) :797 - 799.
[8] Oh Ha Lim,Oh HL Lim,Hae young,et al. HY251,a novel cell
cycle inhibitor isolated from Aralia continentalis,induces G1
phase arrest via p53 - dependent pathway in HeLa cells[J].
Bioorg Med Chem Lett,2009,19(3) :959 - 961.
[9] Kwon Tae Oh,Kwon TO,Jeong,Seung - Il,et al. Continentalic
acid from Aralia continentalis induces growth inhibition and ap-
optosis in HepG2 cells[J]. Arch Pharm Res,2008,31(9) :1172
- 1178.
[10] Tian Ze,Tian Z ,Lin Geng,et al. Anti - hepatoma activity and
mechanism of ursolic acid and its derivatives isolated from Aralia
decaisneana[J]. World J Gastroenterol,2006,12(6):874 -879.
[11] Seo,Chang - Seob,Seo CS,Li Gao,et al. Cytotoxic and DNA to-
poisomerases I and II inhibitory constituents from the roots of
Aralia cordata[J]. Arch Pharm Res,2007,30(11) :1404 -1409.
[12] Tomatsu,Makoto,Tomatsu M,Mujin,Toshiyuki,et al. Produc-
tion of aralin,a selective cytotoxic lectin against human trans-
formed cells,in callus culture of Aralia elata[J]. Planta Med,
2005,70(5) :469 - 471.
[13] Cho Soon Ock,Cho SO,Ban Ju Yeon,et al. Anti - ischemic ac-
tivities of aralia cordata and its active component,oleanolic acid
[J]. Arch Pharm Res,2009 ,32(6) :923 - 932.
[14] ChoSoon Ock,Cho SO,Ban Ju Yeon,et al. Aralia cordata pro-
tects against amyloid beta protein (25 - 35)- induced neuro-
toxicity in cultured neurons and has anti dementia activities in
mice[J]. J Pharmacol Sci,2009,111(1) :22 - 32.
[15] Jung Hyun Ah,Jung HA,Lee Eun J,et al. Cholinesterase and
BACE1 inhibitory diterpenoids from Aralia cordata[J]. Arch
Pharm Res,2009,32(10) :1399 - 1408.
[16] Bhat Z A,Bhat ZA,Ansari S H. Effect of Aralia cachemirica
Decne root extracts on blood glucose level in normaland glucose
loaded rats[J]. Pharmazi,. 2005 ,60(9) :712 - 713.
[17] Xi Miaomiao,Xi M,Hai Chunxu,et al. Antioxidant and antigly-
cation properties of triterpenoid saponins from Aralia taibaiensis
traditionally used for treating diabetes mellitus[J]. Redox Rep,
2010,15(1) :20 - 28.
[18] Maslov L N,Maslov LN,Guzarova N V,et al. Cardioprotective
and antiarrhythmic properties of preparations from Leuzea
carthamoides,Aralia mandshurica,and Eleutherococcus senti-
cosus[J]. Eksp Klin Farmakol,2007,70(6) :48 - 54.
[19] Lishmanov Iu B,Lishmanov IuB,Maslov L N,et al. Cardiopro-
tective,inotropic,and anti - arrhythmia properties of a complex
adaptogen Tonizid[J]. Eksp Klin Farmakol,2008 71(3) :
15 - 22.
[20] Xi,Shugang,Xi S,Zhou Guihua,et al. Protective effect of total
aralosides of Aralia elata (Miq)Seem (TASAES)against dia-
betic cardiomyopathy in rats during the early stage,and possible
mechanisms[J]. Exp Mol Med,2009,41(8) :538 - 547.
[21] Hwang Yong Pil,Hwang YP,FAU - Choi Jae Ho,et al. Pro-
tective effect of the Aralia continentalis root extract against car-
bon tetrachloride - induced hepatotoxicity in mice[J]. Food
Chem Toxicol,2009,47(1) :75 - 81.
[22] Cho JH,Lee JY,Sim SS. Inhibitory effects of diterpene acids
from root of Aralia cordata on IgE - mediated asthma in guinea
pigs[J]. Pulm Pharmacol Ther.,2010,1(6) :47 - 51.
[23] Jeong Seung - Il,Jeong SI,Han Wan - Soo,et al. Continentalic
acid from Aralia continentalisshows activity against methicillin -
resistant Staphylococcus aureus[J]. Phytother Res,2006,20
(6) :511 - 514.
[24] Lee Eun Bang,Lee EB,Kim Oon Ja,et al. Araloside A,an
antiulcer constituent from the root bark of Aralia elata[J]. Biol
Pharm Bull,2005,28(3) :523 - 526.
[25] Sim Joon - Soo,Sim JS,Zhao,Hai Lin,et al. Effects of sapo-
nins from the root bark of Aralia elata on the transport of chon-
droitin sulfate in Caco - 2 cell monolayers and rats[J]. Biol
Pharm Bull,2005,28(6) :1043 - 1048.
7171