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发表于 2009-6-25 11:15:47
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柴胡皂苷的生理活性及在治疗肾病中的应用
【关键词】 柴胡皂苷
摘要 综述了柴胡皂苷的皮质酮激素作用、抑制Na+、K+_ATP酶的活性、免疫调节功能等几方面的生理活性,并从动物实验及临床应用方面阐明了柴胡皂苷在治疗肾病中的应用。
关键词 柴胡皂苷;生理活性;肾病;临床应用
前言
柴胡是我国传统中药和常用中药,具有疏肝解忧、升举阳气之功效。我国药典规定北柴胡(Bulperum Chinese DC)和狭叶柴胡(又称南柴胡,B.Scorzonerifolium Wild.)为中药正品的原植物。柴胡的主要有效成分是柴胡皂苷。到目前为止,已被医药界广泛接受的是柴胡皂苷具有抗炎、保肝、降低血中胆固醇和血脂等生理活性。近几年的研究和应用表明,柴胡皂苷治疗慢性肾病有很好的功效,作用原理和机制也逐步揭示。本文就其生理活性近期研究状况和在慢性肾炎和其他肾病的应用研究作一综述。
1 柴胡皂苷生理活性的研究
1.1 柴胡皂苷的皮质酮激素作用
早在20世纪80年代早期日本学者Hiai和 Yokoyama[1、2]就认识到柴胡皂苷腹腔注射能够提高血液中皮质酮激素和促肾上腺皮质酮激素的水平,并发现在低剂量时柴胡皂苷这种作用能被地塞米松抑制,当增大剂量时,又能够拮抗由地塞米松的引起的抑制作用,因而认为柴胡皂苷具有皮质酮激素作用。虽然柴胡皂苷注射给药方式能够提高机体皮质酮激素水平,但注射给药方式有引起溶血作用的危险。通常柴胡皂苷以及各种柴胡皂苷制剂均是为口服,要经过消化道的吸收,柴胡皂苷在消化道内会发生一系列的化学变化。动物实验表明经过消化道后至少有30个柴胡皂苷衍生物进入到血液中。到目前为止,还不能逐个地考查出衍生物促皮质酮水平的功效。尽管如此,柴胡皂苷a、d、c以及主要的衍生物提高机体皮质酮激素水平的基础研究还比较全面。直接腹膜注射动物给药,柴胡皂苷d以及其代谢产物prosaikogenin G,柴胡皂苷a以及其代谢产物prosaikogenin F,柴胡皂苷c的代谢产物prosaikogenin E2、prosaikogenin E1、 prosaikogenin C2 、prosaikogenin C3、 prosaikogenin B3在浓度低于0.4 mmol/kg的剂量下均能显著提高血液中皮质酮激素水平;柴胡皂d的代谢产物prosaikogenin D、saikogenin D,柴胡皂苷的a的代谢产物saikosaiponin b1和g,prosaikogenin A 、prosaikogenin H、saikogenin A 在剂量达到1.2~2.0 mmol/kg下也能显示促皮质酮激素作用;而柴胡皂苷a的代谢产物saikogenin H和柴胡皂苷c及其代谢产物saikosaponin H、saikosaiponin I均没有促皮质酮激素分泌的作用。
从化学结构的角度来分析柴胡皂苷及其衍生物促皮质酮激素分泌功效可以看出:柴胡皂苷元同配基单糖数目的多少对其功效有很大影响。柴胡皂苷d、a都是苷元配两分子单糖形成的皂苷,有强的促皮质酮激素分泌作用,柴胡皂苷c是苷元配三分子单糖形成的皂苷,没有使皮质酮激素分泌作用的功效,当代谢去了一分子的单糖即prosaiopen E2时又显现强的活性。当苷元与一分子单糖形成的皂苷时,活性普遍降低。苷元的结构对活性也有影响,如柴胡皂苷d>柴胡皂苷a。但这种影响没有苷元同糖结合的数目多少影响大。 柴胡皂苷口服同样有提高血液中皮质酮激素水平的功效,无论是柴胡皂苷d、a还是注射给药无活性作用的柴胡皂苷c,口服均有促皮质酮激素分泌的作用。以前一些研究认为柴胡皂苷c对柴胡活性无贡献的论点是不正确的。口服的功效要达到注射的功效,所用的柴胡皂苷剂量要大20倍。
柴胡皂苷毒副作用很低,柴胡总皂苷小鼠口服的LD50为4.7 g/kg, 肌注为0.112 g/kg, 豚鼠肌注的LD50为0.583 g/kg[4],北柴胡总苷的LD50为(1.906±0.21) g/kg[5],口服方便,可望作为地塞米松等激素的替代品,在需要长期服用皮质酮激素类药物的慢性病治疗中发挥作用。
1.2 柴胡皂苷抑制Na+、K+ATP酶的活性[6]
Na+、K+ATP酶是内钠钾离子交换的泵,它不仅与能量、水、盐等基本代谢有关,还间接地对细胞各种基本功能和细胞内的各种反应起推动作用。柴胡皂苷是Na+、K+ATP的抑制剂。如给予柴胡皂苷,即可引起血糖以及ACTH、醛固酮、加压素、皮质酮等激素的明显升高,加强糖、盐、水的代谢,同时产生抗炎、抗过敏、抗溃疡、抗病毒等多方面的效果。这些均是柴胡皂苷抑制ATP酶引起的系列反应。
不同的柴胡皂苷对Na+、K+ATP酶的抑制作用的活性不同,柴胡皂苷 a、b14、c、d和e都有一定的抑制Na+、K+ATP酶的活性,并且这种抑制作用是非竞争性的抑制。作用强度差别很大,如柴胡皂苷a,d和e,从化学结构看,a和d的区别仅仅是配基C16-OH构型不同(a=16βOH, d=16αOH),而a和e的差别也只是C23结构的微小差别(a=CH2OH, e=CH2-H),正是这些结构上的微小差别,导致生物活性的明显差异。此外,柴胡皂苷b是柴胡皂苷a或d的衍生物,b1和b2由于在c11和c13有共轭双烯结构,使其对Na+、K+ATP酶的抑制活性明显增强。这些说明皂苷的结构对ATP 酶的抑制活性有重大影响。
由于具有Na+、K+ATP酶的抑制作用,可以引起机体的代谢变化,这些变化作为一种轻度刺激反馈促进ACTH、AID、AVP等激素的分泌,进而可以产生抗炎、抗过敏、抗病毒等作用[7]。
1.3 柴胡皂苷的免疫调节功能
早在20世纪60年代就有报道从狭叶柴胡提取的生物活性成分皂苷有抗炎和免疫调节作用,80年代研究表明柴胡皂苷腹腔内注射可引起腹膜巨噬细胞明显凝聚,激活巨噬细胞吞噬,并通过刺激T淋巴和B淋巴细胞参与机体的免疫调节[8]。近年来对柴胡皂苷 免疫调节机理作了进一步的研究[9~13]。如雄性小鼠肌注柴胡皂苷d 5 mg・kg-1・d-1,连续3d后,腹膜巨噬细胞随剂量增加而增加,吞噬性提高,进一步研究表明柴胡皂苷d不仅显著提高巨噬细胞的扩展性、吞噬性、胞内酵母菌杀死和酸性磷酸酶活性,而且增加巨噬细胞表面受体表达,还观察到巨噬细胞似具有增多的细胞表面突起、发达的高尔基氏体和较大的胞浆空泡。体外柴胡皂苷d以0.1~1 mg/L的浓度加入脾细胞培养基中,发现在浓度0.1~0.3 mg/L时柴胡皂苷d对ConA 钙离子载体A23187以及脾细胞生长速度等有明显上增调节作用,而在浓度1 mg/L时有明显的抑制作用,但对抗CD3m单抗诱发的脾细胞生长有促进作用,说明柴胡皂苷对脾细胞的生长和功能都有一定的影响。另外,柴胡皂苷还能促进白介素2(IL2)生成和IL2受体表达,提高CFos基因转录,这些结果提示柴胡皂苷d作用部位至少在细胞生长因子形成的途径上[14]。
1.4 柴胡皂苷抗血小板活性因子的功效
血小板活性因子被认为是引起过敏和炎症反应重要的介质。目前研究表明,柴胡皂苷是血小板活性因子的抑制剂[16],但只有柴胡皂苷d才有这种抑制功效,而皂苷a和c均没有这种作用。从这个角度讲,用于抗炎用途的柴胡皂苷制剂必须考虑到柴胡皂苷d的含量。由于柴胡皂苷d是血小板活性因子的抑制剂,因此,可望在各种炎症的治疗中发挥作用。
2 柴胡皂苷在治疗肾病中的应用
无论是各种原发性肾炎还是肾病综合征,目前都没有很特效的治疗方法。西医常采用皮质酮激素以及细胞毒类药物进行治疗,近期疗效高,但只是缓解并非痊愈。相当多的病例对激素不敏感,对激素反应的病例几乎都会复发,致使治疗长期化。同时激素药物和环磷酰氨类细胞毒药物的副作用也是长期困扰人们的问题。因此,如何充分防治肾病的反复和复发,改善肾功能,减轻激素类、细胞毒类药物的副作用以及寻找代替激素或减轻激素的用量的方法是治疗肾病的难题。如上所述,柴胡皂苷具有皮质酮激素作用、K+、Na+ATP酶抑制作用、免疫调节作用以及抑制血小板活性因子等作用,其药理学地位已确定。经过几年的研究表明柴胡皂苷治疗肾炎是一个很有前景的药物,它克服了激素和细胞毒类药物的毒副作用,疗效也很好。
2.1 动物实验
嘌呤霉素氨基核苷(PAN)肾病大鼠给予柴胡皂苷后,尿蛋白明显减少,血清总蛋白、白蛋白的下降都有明显改善,并且肾病大鼠尿蛋白排泄减少与给予柴胡皂苷的量成正比,大鼠肾小球上皮细胞足突排列及其底膜的不规则状态都得到明显改善[15]。研究柴胡皂苷对肾小球底膜(GBM)阴性电荷的作用时发现,柴胡皂苷具有良好的保持GBM阴性电荷的作用[17]。在研究对抗GBM肾炎模型的作用时,发现GBM肾炎大鼠服用柴胡皂苷后,均有减少尿蛋白,改善低蛋白血症和高血脂症的效果,并有抑制血小板凝集倾向,组织分析表明有抑制细胞增生,改善肾组织病理变化的作用[18]。在研究作用机理时发现柴胡皂苷有稳定细胞膜的作用,在浓度10-6~10-5 mol时,对湿热及低张性溶血具有明显的保护作用,用自旋共振观察细胞膜流动性时,发现柴胡皂苷可使细胞膜的流动性下降;用冰冻撕裂法观察,柴胡皂苷给药组细胞膜中结合蛋白的分布状态与对照组不同,柴胡皂苷对细胞内的微丝和微管有作用,可使细胞膜表面的微绒毛和电荷状态发生改变,故认为柴胡皂苷作用于细胞膜,使之稳定性加强,以细胞膜的变化为媒介,使细胞性质和功能发生变化,进而使机体对各种病因反应性改变。柴胡皂苷的稳定细胞膜作用有助于维持肾小球上皮细胞、内皮细胞的功能和肾小球底膜的完整性,改善肾小球基底膜的过滤作用,减轻蛋白尿[19]。我国肾病专家徐安平在用柴胡皂苷治疗肾病方面也作了大量工作,认为柴胡皂苷能减轻被动性Heymann肾炎的大鼠蛋白尿,其机理与柴胡皂苷促进内源性糖皮质激素分泌、抑制PLA2活性、阻止IgG和C3在肾小球内沉积、提高SOD活性以及上改善异常脂质代谢相关[20]。
动物实验表明,柴胡皂苷对实验性肾炎有很好的功效,其作用机理是柴胡皂苷具有皮质酮激素作用,并能改善细胞膜的功能,修复受损的肾小球,改善其通透性,使肾炎症状改善或消失。
2.2 临床应用
日本应用柴胡汤治疗肾炎已取得了很满意的结果[21]。有一项综合调查表明,248例慢性肾炎患者用柴胡为主药的柴苓汤治疗25周后,尿蛋白明显减少,肾功能好转,肾活检病理分析表明微小病理改变的肾病患者疗效高达77%,膜性肾炎、系膜增生性肾炎、膜增生性肾病、IgAN肾病患者的有效率分别达到48.6%、45.9%、20%、30.8%。与激素治疗不同,这种治疗没有发现任何毒副作用。尽管柴胡为主药的中药方剂对肾炎的疗效得到充分的肯定,尽管柴胡的药效成分柴胡皂苷在动物实验已证明其治疗肾病疗效高、毒副作用小、作用机制清楚,但柴胡皂苷作为一个中成药用于临床治疗各类肾病的数据很少。究其原因就是从中药柴胡中分离出柴胡皂苷很困难。柴胡皂苷不稳定,提取分离时容易发生变化[22、23]。由于所得的提取物组成复杂,难以就柴胡皂苷成分进行定性定量,难以进行临床观察。近期,经过我们几年的研究,已成功地攻克了从柴胡中分离柴胡皂苷的难关,能制备生产柴胡皂苷,柴胡皂苷产品以柴胡皂苷d计达到70%的纯度。目前这种品位的柴胡皂苷已应用到临床中。我院肾内科用于治疗12例IgAN肾病的患者,每天口服1.2g的柴胡皂苷,有50%的IgAN肾病患者服药1~2个月后血尿临床症状消失,其他的临床症状也大大减轻。应用到其他肾炎也取得了很满意的效果,均能显著减轻尿蛋白。这些临床疗效观察表明,柴胡皂苷的确是治疗肾病的良药。
在慢性肾小球炎、肾硬化征、慢性肾功能不全的病群中,随着病情的发展,血中的甲基胍的浓度会升高。此时医学上常用透析法和对症治疗法,来缓解由于甲基胍毒性引起的全身反应。目前临床上已确定柴胡皂苷d是甲基胍的抑制剂,能抑制机体甲基胍的产生,缓解尿毒症的各种症状。同时,柴胡皂苷也能有效的控制肾病患者的病情的发展,使患者病情发展到需要进行透析的时间得以延长,即使患者要透析,两次透析的间隔也可以延长。这方面日本有专利报道[24]。用于抑制甲基胍的柴胡皂苷可以制成颗粒剂,如日本专利报道,颗粒剂的柴胡皂苷d的含量为50 mg/g,患者每天服3次,每次4~6g,也可以加工成肠道外给药,如霜剂、膏剂和栓剂。无论是什么剂型,一般成人计量为200 mg~300 mg,1d 3次。药品可用于血液中因甲基胍浓度升高引起的肾炎或其他肾病[25]。
这些研究表明,无论是动物实验还是临床试用,柴胡皂苷对各种肾炎和肾功能不全都有良好的功效,为治疗这类疾病提供了一个新的途径。这种新的治疗途径克服了服用糖皮质激素类药物、环磷酰胺类细胞毒类药物对人体的毒副作用。由于柴胡皂苷具有提高内源性皮质酮激素水平、K+、Na+ATP酶抑制、免疫调节以及抑制血小板活性因子等作用,毒副作用又小,决定了柴胡皂苷在抗炎方面有独特的功效。扩大柴胡皂苷在肾病中的应用,收集积累病例,进一步确定柴胡皂苷在治疗肾病中的地位尚要作大量的工作,但有一点可以肯定,柴胡皂苷在临床中的广泛应用将会给肾病患者带来福音。
参考文献
[1]Hiai S, Yakoyama H, The effect of saikosaponin upon corticosterone secretion[J]. Chem Pharm Bull,1981,29:495.
[2]Hiai S,Yakoyama H, The effect of saikosaponin upon corticosterone secretion and affectation by hexadecadrol[J]. Chem Pharm Bull,1984,32:1224.
[3] Mitusuhiko Nose,Sakae Amagaya, Corticosterone secretion inducing activity of saikosaponin metabolites formed in the alimentary tract[J].Chem Pharm Bull, 1989,37(10):2736.
[4] 中国医学科学院药物研究所等编. 中药志(第二册)[M].第2版.北京:人民卫生出版社,1993.486.
[5] 周重楚.柴胡皂苷的毒性实验研究[J].药学通报,1979,14(6):252.
[6] 周秋丽,张志强.柴胡皂苷和甘草甜素抑制Na+、K+ATP酶活性的构效关系[M].药学学报,1996,31(7):496.
[7] 李杰芬.干草、柴胡、人参中的皂苷及其衍生物对酶活性影响的研究[J].中药新药与临床研究,1994,5:55.
[8]Yamaguch N,Kohnom H, effect of sikosaponin derivative upon the immune response agaist Tdependent and T independent antigens in mice[J].Int J Immunopharmacol,1985,7:827.
[9] Ushio Y, Abe H. Inactivation of measles virus and herpes complex virus by saikosaponind[J]. Planta Med,1992,58(2):171.
[10] Ushio Y, Abe H. Effect of saikosaponin d on the function and morphology of macrophages[J]. Int J Immunopharmacol,1991,13(5):493.
[11] Ushio Y, Abe H. The effect of saikosaponin d on phagocyotosis and degration in pertoned macrophages[J]. J Parmacol,1991,56(2):167.
[12] Ushio Y, Abe H. The effect of saikosaponin on microphy function and lymphocyte proferation[J]. Planta Med,1991,9(6):511.
[13] Ushio Y, Abe H. Effect of saikosaponin on the immune response in mice[J]. Int J Immunopharmacol,1991,1(5):501.
[14] 加藤昌志. 柴胡皂苷d的免疫调剂作用[J].日本东洋医学杂志,1994,44(5):153.
[15] Hiroko Ake. Effects of saikosaponind on aminonucleoside nephrosis in rats.Eur J Pharmacol,1986,120(2):171.
[16]Nakamura T,Kuriyama M, Kosuge E, Effect of saibokuto on the production of platelet actiating factor in human neutrophils[J]. Ann N Y Acad Sci,1993,685:572.
[17] 伊藤克己.柴胡皂苷抗肾炎作用的研究[J].肾透析,1989,26(别册):60.
[18] 服部智久.植物成分的抗肾炎效果与疗效研究[J].日本药理学杂志,1991,97(1):13.
[19] Abe H. Effects of saikosaponins on biological membranes[J]. Planta Mdica, 1981,42(4):356.
[20] 徐安平,崔若兰.柴胡皂苷d 对实验性膜性肾炎的疗效及作用机理的研究[J]. 肾脏病与透析肾移植杂志,1995,4(3):215.
[21] 张同贵.日本柴胡剂治疗肾炎的研究[J].中国中药杂志,1993,18(12):753.
[22] 张玲,王京娥.加热时间对柴胡皂苷a含量的影响[J].中成药,1997,28(4):212.
[23] 闻晓光. 熊胆复肝宁中柴胡皂苷的转化[J].中成药,1993,(3):16.
[24] 东条静夫,青柳正一.公开特许公报[P].昭62-89620.137~140.
[25] 陈惠芳.柴胡皂苷治疗肾炎[J].国外药讯,1994,(12):24.
(广州军区广州总医院药局,广东广州 510010;广东省曲江县中医院) |
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