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        黃精藥理作用研究進展
        發表時間:2020-03-28     閱讀次數:     字體:【

        黃精Polygonati Rhizoma為百合科(Liliaceae)黃精屬Polygonatum Mill. 多年生草本植物的干燥根莖,是我國傳統中藥,已有2 000多年的用藥歷史?!吨袊幍洹肥蛰d滇黃精Polygonatum kingianum Coll. et Hemsl.、黃精P. sibiricum Red. 或多花黃精P. cyrtonema Hua為黃精藥材的基原植物。有關黃精的記載最早見于《名醫別錄》,稱其能“補中益氣,除風濕,安五臟,久服輕身、延年、不饑?!弊鎳t學認為,黃精因其性平、味甘,入肺、脾、腎經,所以具有溫潤心肺、補中益氣、美容養顏、補腎益精、強筋骨、補精髓、益智、舒緩五臟、調寒熱等功效,用于治療心肺氣虛、脾胃虛衰、腎虛肺燥、肺陰虧虛之虛癆咯血、陰虛內熱之消渴、身體倦怠乏力等癥,同時也是多種中藥復方的重要組成成分。

        黃精含有多糖、皂苷、黃酮、木脂素、氨基酸、醌類化合物、維生素、生物堿及多種微量元素等多種成分,其中黃精多糖是黃精重要的活性成分,而黃酮類化學成分特別是存在于黃精內的高異黃酮類更是在自然界少見的天然產物[1]?,F代藥理研究表明,黃精具有調節免疫,提高學習、記憶能力,抗氧化、延緩衰老、延長壽命、抗疲勞、保護心血管系統、保護肝臟、降血糖、調血脂、抗腫瘤、治療骨質疏松、改善造血功能等多種藥理作用。為了使黃精能夠發揮最大效能,更好地服務于臨床工作,使廣大患者受益,筆者通過查閱文獻,對黃精近年來的藥理作用及其機制進行綜述。

        1 增強免疫功能

        增強免疫力、抗擊外源性微生物入侵,一直是困擾現代醫學的難題,而黃精在增強免疫功能方面優勢顯著,得到普遍認可和推崇[2],具體表現為增加免疫器官質量、提高機體免疫球蛋白含量與免疫防御系統活性等。黃精用于長期超負荷游泳致陰虛內熱模型大鼠,可以提高其血清免疫球蛋白A、免疫球蛋白G、免疫球蛋白M水平及白細胞介素-2IL-2)含量,對免疫力低下大鼠具有改善其免疫功能的作用[3]。給予免疫抑制模型小鼠ig低、高劑量(200、600 mg/kg)的黃精多糖,可使小鼠胸腺及脾臟質量增加,血清溶血素含量及巨噬細胞吞噬指數明顯提高,表明黃精多糖對免疫抑制小鼠的免疫力有一定的增強作用[4]。另一項有關兒童腎病綜合征的體外實驗研究表明[5],發現RBC-C3b受體花環率低下與RBC-IC花環率升高是導致患兒紅細胞免疫功能低下的主要因素,研究證實黃精多糖可顯著升高患兒RBC-C3b受體花環率,且呈劑量依賴性,從而證實黃精多糖可增強腎病綜合征患兒紅細胞免疫功能。此項研究可以為輔助治療兒童腎病綜合征紅細胞免疫功能低下提供一定的科學依據,具有較為深遠的意義。

        2 神經系統方面作用

        2.1 抑制神經細胞凋亡

        許多研究表明,人及動物在缺血、缺氧條件下,其中樞神經系統會產生大量的自由基,從而導致神經細胞凋亡或壞死[6],引起神經功能缺損。且人類及動物在衰老過程中,同時伴隨細胞染色體末端端??s短及端粒酶的活性下降[7],因此清除自由基、抑制細胞染色體末端端粒的縮短及端粒酶活性的下降,能有效對抗衰老及減輕缺血性神經細胞損傷和凋亡[8-9]。張傳海等[10]在對多花黃精的成分分析及生物活性的研究中發現,多花黃精總黃酮對羥基自由基具有較強的清除率。李友元等[11-12]ig給予實驗性衰老小鼠15%的黃精水煎液,結果顯示黃精水煎液可明顯升高模型小鼠腦組織中端粒酶活性,與模型組相比差異顯著(P0.05),表明黃精可能有抗神經細胞凋亡的作用。提示在神經功能損傷早期使用黃精制劑有可能成為抗自由基損害、減少細胞損傷和凋亡的有效治療方法。

        2.2 抑制多巴胺神經元的凋亡

        多巴胺神經元凋亡是被認為引起帕金森?。?/span>PD)的主要原因之一。而酪氨酸羥化酶(TH)是多巴胺(DA)生物合成途徑的關鍵酶,而PD正是由于黑質紋狀體多巴胺嚴重不足導致的一種神經變性疾病,當PD發病時,TH的表達及TH陽性細胞數均呈現出不同程度地減少,研究證實,給予PD大鼠黃精多糖治療8周后,TH的表達明顯上調,且TH的陽性細胞數也明顯增加,并呈現出一定的藥物濃度依賴性,因此證明黃精多糖具有抑制多巴胺神經元凋亡、促進多巴胺神經元再生作用[13]。在臨床應用中,口服蓯蓉精顆粒(制黃精、蓯蓉、淫羊藿)聯合卡左雙多巴控釋片治療早期PD患者可明顯改善中醫證候評分[14]。另有實驗[15]同樣證明,傳統中藥配方CRJ(由肉蓯蓉、淫羊藿、黃精組成)可顯著增強基質金屬蛋白酶2MMP2)暴露后黑質多巴胺能神經元細胞MES23.5的存活率,抑制1-甲基-4-苯基-吡啶離子(MPP)誘導的細胞內活性氧(ROS)的產生。CRJ還通過減少磷脂酰絲氨酸的外化和提高Bcl-2/Bax來防止MPP處理的MES23.5細胞凋亡。說明在抑制多巴胺神經元凋亡的實驗中,體現了黃精多糖的效用價值,且藥物濃度是關鍵所在。

        2.3 改善記憶力和癡呆

        黃精具有的提高學習、記憶能力的作用主要依賴于改善神經突觸的功能實現的。研究發現黃精口服液可提高血管性癡呆模型大鼠的海馬結構突觸膜糖蛋白免疫活性,進一步改善海馬突觸的重建、完善神經突觸效能;并且可使突觸后致密物的厚度增加,從而提高突觸傳遞效能,達到改善血管性癡呆雌性大鼠學習、記憶能力的目的[16];通過減少老年癡呆大鼠海馬區神經細胞凋亡及海馬組織中β-淀粉樣蛋白()沉積的作用,改善老年癡呆大鼠的學習、記憶能力[17]。黃芳等[18]使用黃精多糖ig老齡大鼠15、30 d,用Y型迷宮進行學習測試,結果證實,高劑量(89.6 mg/kg)黃精多糖可明顯降低老齡大鼠在測試迷宮中的錯誤次數,提高學習和記憶能力,與喜得鎮具有同等效應且強度相似,副作用卻遠遠低于化學藥組;另外,在30 d后的潛伏期測試中,研究表明黃精多糖可明顯縮短老齡大鼠在測試迷宮中的學習記憶和記憶再現的潛伏時間。以上實驗均證明了黃精作為補益中藥,具有提高記憶力及學習能力的獨特作用。

        2.4 抗抑郁

        抑郁癥是躁狂抑郁癥的一種發作形式,以情感低落、言語動作減少、思維遲緩為典型癥狀。該病已經成為中國疾病負擔的第二大病。目前對于抑郁癥的發病機制研究表明,其主要由3方面構成,即神經遞質學說、神經可塑性假說、內分泌功能失調等,其中神經遞質失衡是重要因素??挂钟羲幬锏闹形魉幯邪l也主要集中在對神經遞質系統的調控,包括誘發中樞5-羥色胺(5-HT)、去甲腎上腺素、DA和神經肽等神經遞質含量及其受體功能的改善方面[19]。動物實驗證實黃精皂苷及黃精多糖可增加抑郁小鼠腦內單胺類神經遞質的含量,特別是5-HT水平的提高,從而改善抑郁癥模型小鼠的行為學[20-21]。陳程等[22]及魏浩潔等[23]ig給予慢性不可預見性應激抑郁模型大鼠黃精制劑,結果表明黃精皂苷可明顯影響慢性應激抑郁大鼠大腦皮層5-羥色胺1A受體(5-HT1AR)及其介導的β-arrestin2/Akt信號通路或通過調節5-HT1AR及其介導的5-HT1AR/cAMP/PKA通路的作用,改善模型大鼠的體質量及自發活動次數,顯示出其具有抗抑郁效果?,F代醫學對于抑郁癥的藥物治療往往在短時間內起效明顯,而對人體帶來的傷害也是顯而易見,長期服用會產生依賴性和毒性,而且還會造成記憶力減退和呼吸抑制。實驗表明黃精可以通過提高神經遞質、調節信號通路,發揮其抗抑郁效果。

        3 保護心肌細胞

        細胞死亡有2種方式,即壞死和凋亡,心肌缺血導致心肌細胞凋亡是一直以來的研究熱點。黃精可使離體蟾蜍心臟收縮力增強[24],并可抑制心肌細胞凋亡,對缺氧復氧誘導H9c2心肌細胞損傷具有保護作用[25]。而黃精醇提物可減輕實驗性心肌缺血大鼠細胞內各種酶類的釋放、防止心肌鈣超載,減輕脂質過氧化,同樣可實現保護心肌的作用[26]。黃精多糖中、大劑量用于心臟重塑小鼠時,可顯著降低其心臟指數;降低血清中炎癥因子IL-6、腫瘤壞死因子TNF-α)的含量;增加血清中超氧化物歧化酶(SOD)活性,降低丙二醛(MDA)含量,表明黃精多糖可能通過抗氧化、抗炎、降低心肌組織中細胞間黏附分子-1ICAM-1)、血管細胞黏附分子-1VCAM-1)的蛋白表達保護異丙腎上腺素導致的小鼠心臟重塑[27]。由此可見,黃精實現保護心肌細胞的作用主要是通過抑酶、抗炎、抗氧化實現,這種作用途徑類似一些化學心肌保護劑。

        4 降低血糖及調節血脂

        黃精具有顯著的降血糖、調血脂功效,因其作用緩和、不良反應較少,臨床應用廣泛,可有效防止高血糖、高血脂帶來的一系列并發癥。李友元等[28]ig給予糖尿病模型小鼠黃精多糖,研究發現黃精多糖對實驗性糖尿病模型小鼠血糖和血清糖化血紅蛋白濃度有一定影響,可能與其抑制糖基化損傷有關,促進胰島素及C肽分泌,從而達到降低血糖的作用。研究發現黃精多糖對正常小鼠的血糖值無影響,但可顯著降低腎上腺素誘發的高血糖小鼠的血糖值。同時觀察到黃精可使小鼠肝臟中環磷酸腺苷cAMP含量下降,其控制著肝糖原的合成與分解,是維持機體血糖恒定的要素[29]。一項動物實驗[30]顯示,給予成年金黃倉鼠高脂飲食,誘導動脈粥樣硬化,然后分別ig辛伐他汀和黃精多糖,結果表明黃精多糖對血脂、載脂蛋白及內皮功能紊亂均有顯著改善作用(P0.01)。說明黃精多糖對倉鼠動脈粥樣硬化形成有一定的保護作用。同時,王俊杰等[31]在研究復方黃精茶對糖脂代謝的影響及血管的保護作用研究中發現,黃精茶可改善總膽固醇、三酰甘油、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白等脂代謝指標。另一項研究[32]證實了中藥配方PLCP(由葛根、枸杞、山楂、黃精組成)水提取物(AE)和乙醇提取物(EE)對以高脂和高果糖飲食喂養小鼠的胰島素抵抗(IR)和非酒精性脂肪肝?。?/span>NAFLD)的保護作用。結果表明,與AE相比,EE有效地改善了高脂血癥、抗氧化狀態和NAFLD。此外,對IR的緩解效果與二甲雙胍相當。而二甲雙胍并不能減輕模型小鼠的高脂血癥或NAFLD。

        上述實驗證明,黃精通過多種途徑實現控制血糖、血脂的目的,而且提示了不同提取方式的提取物作用結果不同,為藥物研究提供思路和依據,黃精有望成為新型復方降糖藥、調脂藥及減肥藥的主要組成部分。

        5 保護肝腎

        黃精對于肝、腎具有很好的保護作用,可降低肝酶,提高肝蛋白活性,消除生物體在新陳代謝過程中產生的有害物質,并且具有降低肌酐及尿素氮水平,共同實現對肝腎臟的保護作用。動物實驗顯示[33],中、高劑量(150、300 mg/kg)的黃精多糖能顯著降低大鼠血清中丙氨酸轉氨酶(ALT)、天冬氨酸轉氨酶(AST)、堿基磷酸酶(ALP)活性及DBIL、TBIL(直接膽紅素、總膽紅素)含量,減輕大鼠肝臟病理學和組織學病變,而高劑量黃精多糖優勢顯著。由此可見,黃精多糖對CCl4誘導的大鼠肝損傷有良好的保護保護。而黃精提取物可以降低肝損傷模型小鼠ALT、ASTMDA活性,提高肝臟SOD活性[34],從而證實黃精對肝損傷小鼠有一定的保護作用。另有研究證實單味制黃精可降低慢性腎功能衰竭(CRF)大鼠血肌酐、尿素氮的水平,其尚能改善CRF大鼠的貧血,增加腎毒素的排泄,并改善腎臟血流,延緩慢性腎衰竭的進展,改善腎纖維化[35]。另一項研究[36]提示黃精多糖能改善順鉑(DDP)所致大鼠腎功能損害,其機制可能是通過降低DDP所致的細胞脂質過氧化能力,加強抗氧化作用有關,從而減少了對腎小球及腎小管細胞的毒性作用。由此可見,黃精對腎臟的保護作用也是依賴抗氧化作用實現的。

        6 治療男性不育癥

        目前男性不育發生率呈現上升趨勢,約有15%的育齡夫婦不能生育,而男性因素所致不育癥比例約為50%[37]。引起男性不育的因素甚為復雜,而少弱精子癥是男性不育的重要原因。黃精所具有的抗輻射作用,可增加前列腺-貯精囊質量,發揮壯陽雄激素樣作用。養精膠囊是益腎填精法的代表方藥,成分包括淫羊蕾、當歸、黃精、熟地、紫河車等,可用于少弱精子癥、勃起功能障礙等男性生殖系統疾病。經驗復方制劑黃精贊育膠囊可顯著提高弱精子癥患者精子密度、精子總數、活力、活動率,并可顯著降低精子的畸形率,對于精子DNA碎片率(DFI)異常的弱精子患者,使用黃精贊育膠囊可以明顯改善精子DNA完整性[38]。黃精所具有的延年益壽的作用與提高生物激素的分泌密不可分,因此可以用于治療男性不育癥,但對于劑量的依賴程度還需進一步的實驗證明。

        7 抗腫瘤

        對于抗腫瘤藥物的篩選也是近年來研究的熱點。研究表明[39],多花黃精粗多糖可有效促進荷瘤鼠的胸腺和脾臟的生長發育,并通過提高動物的免疫能力來控制和殺滅腫瘤細胞,有較強的抑制S180肉瘤細胞、人乳腺癌細胞增殖的作用。孫曉娟[40]通過對黃精有效成分進行體外抗腫瘤實驗發現,黃精多糖通過抑制腫瘤細胞增殖,誘導腫瘤細胞凋亡,從而對人惡性腫瘤細胞產生了抑制作用。另有研究證實[41]多花黃精所含的活性氧分子介導絲裂原激活蛋白激酶(MAPK)和核轉錄因子-кBNF-кB)激活作用于細胞凝集素,從而誘導腫瘤細胞凋亡和自噬,證實黃精具有抗腫瘤的作用,對研究新型抗癌藥物提供依據。

        8 抗病原微生物

        黃精的抗病原微生物作用確切,對多種細菌及真菌的抑制作用突出,并且在中醫臨床廣泛應用[42]。黃精可抑制哈氏弧菌,并破壞其生物膜,從而達到抗菌效果[43]。鄭春艷[44]比較黃精多糖與黃精水提液的抗菌作用,前者顯現出更強的抑菌功能,尤以對白葡萄球菌、副傷寒桿菌、大腸桿菌3種細菌的抑制作用最為顯著,大劑量使用時,其對金黃色葡萄球菌也產生了明顯抑制作用,而黃精水提液的抑菌活性有可能仍歸功于其含有的多糖。程金生等[45]臨床研究發現,黃精湯及其制劑用于治療肺結核和耐藥性肺結核取得較好的臨床療效,并與化療治療等效,且患者肝腎功能并無異常,說明黃精具有抗結核桿菌作用,且安全有效,毒副作用小。黃精多糖擁有多種生物學功能,為天然抑菌劑,在抑菌領域有重要的研究價值,尤其為耐藥菌株的抑菌治療提供前景,值得深入研究。

        9 抗炎

        實驗證實黃精多糖能有效減輕二甲苯對小鼠耳腫脹造成的局限性炎癥,且可減少細菌帶來的炎癥損傷,提示黃精多糖具有抗炎作用[46]。黃精抗炎作用的最新研究[47]顯示,黃精制劑與非甾體類抗炎藥聯合應用,在減少膝關節骨性關節炎患者疼痛評分(VAS)水平上存在時間效應,并可減少患者血清中IL-1、IL-33及基質金屬蛋白酶13MMP-13)的含量,有效抑制炎癥反應,控制病情進展。

        10 改善骨質疏松

        中藥治療骨質疏松癥主要是通過對機體整體進行調節,從而促進機體內在功能的恢復。已有研究報道[48],黃精多糖可顯著提高小鼠的ALP和骨鈣素(BGP)的表達,可能是因其具有促進小鼠骨髓間充質干細胞向成骨細胞分化的作用,且隨藥物濃度的升高促進作用逐漸增強。實驗證明[49],高劑量(500 mg/mL)黃精多糖可顯著促進骨髓間充質干細胞骨向分化過程中BMP-2型前膠原氨基端前肽(PINP)的表達,從而促進小鼠骨髓間充質干細胞成骨分化。另有實驗證明[50],黃精多糖通過Wnt/β-連環蛋白信號通路阻斷骨細胞生成,從而抑制骨質疏松癥。彭小明等[51]研究表明黃精多糖能夠不依賴于低密度脂蛋白受體相關蛋白5LRP5)激活Wnt信號通路中的重要因子β連環蛋白,從而促進小鼠骨髓間充質干細胞向成骨細胞的分化,為黃精多糖治療骨質疏松癥提供了新的實驗依據及治療靶點理論。由此可見,黃精多糖可能在骨質疏松癥的治療中發揮重要作用。

        11 改善貧血

        黃精對造血系統的干預體現在4個方面[52]:增加成熟血細胞數量及改善其功能;改善造血器官及造血誘導微環境;平衡造血調節因子水平;促進造血細胞增殖。王紅玲等[53]6 Gy60Co γ射線照射小鼠全身,結果顯示照射前后連續注射黃精多糖可提高受輻射小鼠外周血白細胞(WBC)和血小板(PLT)值,其中PLT值升高最明顯,由(1.85±0.41×1011/L升高到(5.65±0.57)×1011/L,可見黃精多糖可以對抗輻射所致的造血功能低下和紅細胞損傷。張翠等[54]研究發現ig肺癌小鼠黃精水煎劑,可使其脾臟指數顯著增加,且呈一定的劑量依賴性。另一項研究[46]證實黃精粗多糖可促進正常小鼠胸腺和脾臟的發育,增強小鼠體內碳顆粒被清除的速率,其對各項指標均呈劑量依賴性,高劑量 [71.90±16.38mg/10 g] 給藥效果更加明顯。

        12 展望

        黃精作為滋補強壯藥,在中國應用已有千年歷史,被道家譽為養生圣藥,常用來延年益壽,療諸病。近年來,研究者對黃精化學成分和藥理作用做了更加深入的研究[55]。最近有研究也比較了黃精、滇黃精和多花黃精中的主要化學成分的差異性,為確定黃精質量標志物提供了依據[56]。其化學成分的研究多集中在多糖、甾體皂苷、生物堿等方面,其藥理作用主要是通過抗氧化、抗炎、調節激素水平及改善信號通路等實現,具有延緩衰老、改善記憶力、提高人體免疫力、抗炎、抗衰老、抗病毒、抗腫瘤等作用,多用于治療冠心病、高脂血癥、糖尿病、肝腎化學性損傷、消耗性疾病及老年體弱及病后恢復期患者的多種病癥。近年的研究發現黃精對于促進神經細胞、心肌細胞、造血細胞及生殖細胞等損傷有很好的修復和再生功能,從而達到防病治病、延緩衰老的作用,其作用機制仍是通過抗氧化、抗自由基等途徑,從而也印證了黃精作為養生藥物的依據。

        然而目前對黃精藥理作用的物質基礎研究仍不夠深入,如甾體皂苷類和多糖類成分藥理作用的構效關系及作用機制、與其他類中藥配伍的相互作用關系和藥效分析及臨床評估抑菌譜、有效劑量等方面值得深入研究探討。而且黃精作為藥食同源中藥之一,有悠久的食用歷史,其肉質根狀莖肥厚,含有大量淀粉、糖分、脂肪、胡蘿卜素、蛋白質、維生素和多種其他營養成分,生食略有麻木感,燉服、煲粥、藥膳等烹制方法口感佳且可以保持原有藥物作用,具有保健功能,久服可使人氣力倍增、肌肉堅實、壯骨強筋,對體能恢復十分有益。但目前市面很難見到富含該藥的保健品,可見除了宣傳藥物作用力度不足之外,對于黃精的保健品研發仍然不夠深入,應擴大人民對該藥的認可程度。


         
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