转换到繁體中文
您的位置 : 首页 > 报刊

皂苷抗炎活性研究进展
作者:鲁科明,袁丁,张长城    
作者单位:三峡大学医学院·天然产物研究与利用湖北省重点实验室,湖北 宜昌 443002

《时珍国医国药》 2008年 第7期

  多个检索词,请用空格间隔。
       【摘要】 
       综述了近年来皂苷抗炎作用的文献,对植物中总皂苷提取物和皂苷化合物抗炎作用及机制进行了阐述。
       【关键词】  皂苷;抗炎
       Research Progress on the Anti-inflammatory Effects of Saponins
       LU Keming ,YUAN Ding,ZHANG Changcheng 
       (Medical College of China Three Gorges University,Hubei Provincial Key Laboratory of Natural Productial Research and Development,Yichang 443002 China)
       Abstract:In this paper, the authours mainly summarized the total saponins and saponin compounds on anti-inflammatory effects and mechanisms.
       Key words:Saponins;   Anti-inflammatory;  Research progress
       
       随着生命科学的发展,人们逐渐认识到各种炎症的发病机制,开发抗炎药物成了药学领域研究的热点。而目前抗炎药物主要来源于副作用大的化学药物,所以人们更加重视从植物药中寻找具有抗炎活性的提取物或化合物。药理研究表明皂苷具有显著的抗炎活性。本文综述近年来与皂苷抗炎相关的文献报道,为皂苷的开发利用提供理论依据。
       1  中草药总皂苷提取物的抗炎作用研究
        由于总皂苷提取物往往具有更好的抗炎效果,学者对多种植物总皂苷进行了研究。目前已有少数总皂苷应用于临床,如三七总皂苷注射液。
       1.1 三七总皂苷  
       李晓辉等[1]研究三七总皂苷(PnS),发现PnS 60,120,240 mg/kg 3个剂量组均能一定程度地降低灌洗液中白细胞数、蛋白含量、TNF及NO含量;与此同时,抑制Neu-[Ca2+]i水平的升高,其抑制率分别为:9.2%,34.3%及39.2%。提示PnS具有良好抗炎活性,其机制与抑制灌洗液中炎性细胞因子TNF及NO水平的升高有密切关系,而抑制中性粒细胞胞内游离钙(Neu-[Ca2+]i)水平的升高则是PnS抑制炎性细胞因子含量升高的重要分子机制之一。还发现PnS显著降低MDA含量、抑制Neu释放超氧阴离子(O-2·);但能升高Neu内cAMP含量,提示PnS对大鼠气囊滑膜炎具有明显抗炎作用,其抗炎机制与升高Neu内cAMP从而抑制氧自由基生成、减轻脂质过氧化损伤有密切关系[2]。三七总皂苷对内毒素所致ECV304炎症介质产生及黏附分子表达有抑制作用,提示其具有抗炎作用。
       1.2  黄芪总皂苷基础研究发现其对关节炎有抑制作用,且无明显的毒副作用,可用于类风湿关节炎(RA)的治疗。杨沁等[3]研究其抗炎作用机制与其降低血管通透性和抑制白细胞游出、降低PLA2活性、减少IL-8,PGE2,NO等炎症介质的产生及抑制氧自由基生成有关。
       1.3  金铁锁总皂苷
        
       王学勇等[4]发现金铁锁总皂苷(TSPT)能使大鼠炎性组织中MDA的含量降低,表明其能抑制或阻断炎症时氧自由基的过量产生与释放,减轻氧化应激反应与脂质过氧化,使其终产物MDA降低,并接近正常组水平,因而减少了对细胞的损伤,纠正体内氧自由基代谢失衡或紊乱的作用,调整机体内环境,起到消炎、抗氧化和细胞保护作用,促进了炎症反应的消退,表明TSPT具有双向调节Cor水平作用。中国中医科学院发现TSPT通过调节机体免疫细胞活性抑制机体免疫细胞过度分泌IL-1β和TNF-α,并由此介导并引起连锁式免疫炎症反应。
       1.4 甘桔汤总皂苷 
       齐云等[5]发现此方剂总皂苷能明显抑制炎症组织中的组胺的释放;降低炎症渗出液中PLA2及PGE2活性或含量;降低致炎性细胞因子IL-1及TNF的活性等是甘桔汤总皂苷抗炎的重要机制。
       1.5 人参总皂苷 
       Rhule A等[6]研究发现其在RAW264.7细胞中,能减少炎症因子TNF-α,IL-6产生, COX-2的mRNA和IL-1的表达及脂多糖刺激后细胞表面CD40和CD86的表达。王勇等[7]发现人参皂苷通过抑制NF-κB活性和TNF-α mRNA 基因表达,而对烫伤小鼠产生治愈效果。
       1.6 桔梗皂苷
       kim等[8]发现桔梗皂苷通过抑制细胞内反作用氧的种类(ROS),NF-(kB)活性和在内皮细胞黏附分子的表达,而最终减少细胞因子诱导对单核细胞内皮吸附。
       1.7  茶总皂苷 
       Sagesaka YM等[9]发现茶叶中总皂苷能够抵抗LTD4的活性,在2 000 mg/kg剂量下也未看到副作用。Sur等[9]研究茶根的两组总皂苷(TS-1和TS-2)发现在剂量为10 mg/kg下,TS-1对足肿胀抑制率为56%,TS-2抑制炎症率达73.4%,与布洛芬的强度相同。
       1.8  其他植物总皂苷实验发现野金盏花皂苷、金叶梓树皂苷、开口箭皂苷、地肤子皂苷、翼首草皂苷、荫风轮总皂苷、文冠果总皂苷、七叶总皂苷等都具有抗炎作用。
       2  中草药中皂苷化合物的抗炎作用研究
        从植物中筛选活性化合物是当今药物开发的一个方向。目前已从中草药中分离出几十个具有抗炎活性皂苷化合物。本文将从构型对皂苷化合物抗炎活性进行分类阐述。
       2.1  齐墩果烷型皂苷(元)抗炎作用研究
       2.1.1  刺楸属中皂苷化合物 
       Li DW等采用生物活性跟踪法,通过血管通透性实验证实刺楸中的抗炎活性成分是刺楸皂苷A和pictoside A(分子式C41H66O13),而同时分离得到的pictoside B却无活性。前两种化合物的口服剂量为50 mg/kg时,表现出明显的抗炎活性。Kim等研究发现,刺楸皂苷I是从刺楸中分离出的双糖链皂苷刺楸皂苷K在人体肠道细菌的作用下经由刺楸皂苷H或刺楸皂苷J的主要代谢产物,然后再转化为有抗类风湿关节炎作用的单糖链皂苷刺楸皂苷A、I和长春藤皂苷元,而且还发现刺楸属多种皂苷化合物中只有刺楸皂苷A能明显抑制NO的产生,显著减少PGE2和TNF-α的释放,提示该化合物的抗炎机制是抑制iNOS和COX-2的表达以及TNF-α的释放[9]。
       2.1.2  柴胡皂苷 
       Navarro等从圆叶柴胡中提取出柴胡皂苷单体1-7,其中SS单体1, 2, 3, 4和6可以有效抑制对酞酸(TPA)引起的急性鼠耳水肿,其抑制率分别是65%, 82%, 76%, 84%和67%,单体皂苷3和6还可以抑制TPA引起的皮肤慢性炎症,还发现带r11,r13(18)环氧齐墩果烯骨架和4位碳原子上的侧链-CH-OH能增强抗炎活性[11]。鸟庭靖文等[12]发现对于介导钙离子载体生成的PGE2,柴胡皂苷元D呈浓度依赖性抑制作用。柴胡皂苷元D抑制花生四烯酸生成的作用可被环氧化酶抑制药SKF525A消除,并且环氧化酶代谢物具有与柴胡皂苷元D同等程度的PGE2抑制作用。表明,柴胡皂苷元D促进环氧化酶代谢物生成,其代谢物可抑制PGE2生成可能是其发挥抗炎作用重要机制。Bermejo等[13]发现醉鱼草苷(buddlejasaponin I),柴胡皂苷(saikosaponin) 1和 2能抑制PGE2, LTC4 和TXB2释放,而强度稍低于布洛芬。
       2.1.3  商陆皂苷甲(EsA)
       鞠佃文等[14]发现商陆皂苷甲能抑制B淋巴细胞抗体的产生,巨噬细胞吞噬和炎症介质的产生,近年来还发现其可以显著减少肾炎大鼠尿蛋白的产生,电镜和免疫荧光检查发现EsA治疗后肾炎大鼠病理情况明显好转,EsA治疗后能抑制大鼠血清中炎性细胞因子TNF、IL-1和IL-6的产生。体外实验发现,0.1~10 μmol/L浓度就能显著减少TNF释放;0.01~10 μmol/L之间,IL-1和IL-6分泌表现为浓度依赖型[15]。肖振宇等[16]发现EsA在3~12×10-6μmol·L-1能降低LPS作用下中性粒细胞与内皮细胞间高水平的黏附率,且能降低LPS诱导下内皮细胞ICAM-1 mRNA和中性粒细胞CD18 mRNA的表达,提示EsA能抑制LPS作用下中性粒细胞与内皮细胞间的粘附;还发现EsA在5~20 mg/kg剂量范围内能降低模型小鼠升高的抗ds-DNA抗体和淋巴细胞转化水平,且能显著地改善模型小鼠内脏的炎症。说明EsA对自身免疫综合征模型小鼠有显著的治疗作用[17]。
       2.1.4 大豆皂苷 
        
       Kanga等[18]发现大豆皂苷(soyasaponin)能够显著抑制PGE2, NO, TNF-α,MCP-1的释放,能够下调COX-2或 iNOS到mRNA/protein水平。大豆皂苷通过阻止IkB-α的降解和涉及到NF-kB信号通路而发挥抗炎作用。而其中大豆皂苷I 和II是大豆总皂苷的主要成分。
       2.1.5  五叶木通(Akebia quinata)中皂苷
       Choi等[19]将五叶木通甲醇提取物的正丁醇萃取部分水解,并从中分离出刺楸皂苷C、齐墩果酸、常春藤皂苷元。实验发现后两者对多种炎症模型都有显著抗炎作用。提示其中皂苷元更具有抗炎活性。
       2.1.6  常春藤皂苷
       Gepdiremena等[20]发现hederacolchiside-F在炎症第二相显示了显著的抗炎作用,并与吲哚美辛相同,其次是常春藤皂苷C,E 。研究发现它们的抗炎作用通过阻止缓激肽和炎症介质的产生。而且在炎症第二相产生抗炎作用可能与影响前列腺素途径有关。hederacolchiside-F可能还影响与吲哚美辛相似的途径。通过研究4个皂苷的结构,发现C-3位的糖基和Rhal-4Glcl-6Glc 在C-28位的氧上能够增强抗炎活性。
       2.1.7  土贝母皂苷
       于廷曦等[21]发现土贝母苷Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ具有抗炎活性,且土贝母苷Ⅲ抗炎活性最强,但急性毒性也强。并发现土贝母苷Ⅱ16位碳上的羟基对于增强土贝母苷Ⅱ的生物学活性和降低它的毒性具有重要意义;土贝母苷Ⅲ和土贝母苷Ⅱ在B和/或C位上化学结构的差异对于增强土贝母苷Ⅲ的生物活性和毒性起着重要作用。
       2.1.8  玄参属植物中皂苷
       Ginera等[22]发现 Verbascosaponin A在急性抗炎实验中抗炎强度是吲哚美辛的两倍,而verbascosaponin抗炎强度与吲哚美辛相当。从组织学上观察,两者都能减轻炎症损伤和抑制细胞渗透,但后者在这方面表现得更出色。
       2.1.9  相豆子中皂苷
       Anam等[23]研究4个皂苷成分发现其不论高低浓度对耳肿胀抑制率都超过85%,最高的达到了98.7%。
       2.1.10  其他桔梗中platycodin D和D3,石竹中barbatosides A 和B,毛蕊花属植物(Verbascum lasianthum)中的ilwensisaponin A具有抗炎作用。从草木犀属植物Melilotus elegan中分离出来的azukisaponin V消肿强度是吲哚美辛的10倍。从金银花地上部分中分离出 1 个新的具有抗炎活性皂苷-忍冬苦苷 C。七叶皂苷的A,B,C,D能增加肾上腺重量,却使胸腺萎缩,提示这些药物具有肾上腺皮质激素样作用。
       2.2  甾体皂苷抗炎研究Shao[24]发现菝葜Smilax china的9个甾体皂苷对浓度能够抑制COX-2的活性,还发现只有化合物5能抑制腹腔巨噬细胞的TNF-a的产生。
       2.3  达玛烷型皂苷抗炎研究人参皂苷Rb1 和Rg1能抑制巨噬细胞TNF-α产生,但强度小于总皂苷[6]。
       2.4  羽扇豆烷皂苷抗炎研究Just等[25]从柴胡属 植物Bupleurum fruticescens分离出fruticesaponin A、B、C,发现三者都具有抗炎活性,其中fruticesaponinB的活性最强。
       2.5  环羊毛甾烷型皂苷抗炎研究 zhang等[26]研究发现黄芪皂苷IV能够减少HUVECs表面经脂多糖诱导的内皮细胞选择素和血管细胞黏附分子-1的表达,同时也能抑制TNFalpha诱导的细胞间粘附分子-1的表达。还发现黄芪皂苷IV能完全抑制阻止脂多糖和TNFalpha诱导的核转运和NF-kappaB DNA结合活性。提示黄芪皂苷IV通过抑制NF-kappaB道路而起到抗炎作用。
       2.6  其他特殊结构皂苷抗炎研究Speroni等[27]从埃及槲果Balanites aegyptiaca中分离出两个新皂苷成分Balanin B1 和 B2。它们与四环三萜皂苷最大区别在于,只在C-10和C-13位存在甲基取代。在足肿胀实验中发现,浓度为200 mg/kg时,抑制率分别为(59±6)%和(62±5)% 。
       3  小结
        综上所述,植物中皂苷具有显著的抗炎作用,而具有抗炎作用的皂苷化合物又主要集中在齐墩果烷型皂苷。相对于抗炎机制,对皂苷化合物抗炎构效关系研究较少。随着研究的深入,有可能开发出以皂苷为先导化合物有效抗炎药物。本课题组目前正在对名贵中药竹节参总皂苷进行抗炎实验研究,发现竹节参总皂苷与模型组比,可显著地抑制二甲苯致小鼠耳廓肿胀,显著抑制AA大鼠足肿胀(P<0.01 ),并能抑制滑膜细胞增殖和诱导滑膜细胞凋亡,而竹节参总皂苷以齐墩果烷型皂苷为主,提示对竹节参抗炎的物质基础进行研究将是一项很有意义的课题。
       【参考文献】
           [1]李晓辉,李淑慧.三七总皂苷对TNF,NO含量的影响及其机制研究[J].中草药,1999,30(7):514.
       
       [2]李淑慧,李晓辉,楚 延. 三七总皂苷抗炎作用机制的实验研究[J].中草药,2000,31(9):676.
       
       [3]杨沁,陈敏珠. 黄芪总苷的抗炎与镇痛作用及其作用机制[J].安徽医科大学学报,2000,35(5):376.
       
       [4]王学勇,许建阳,邱德文,等.金铁锁总皂苷抗炎镇痛作用及作用机理研究[J].中国实验方剂学杂志,2006,12(5):56.
       
       [5]齐云,沈映君,王文魁,等 .甘桔汤总皂苷抗炎作用机理的研究[J].中华现代临床医学杂志,2004,2(6B):873.
       
       [6]Rhule A, Navarro S ,Smith J R,et al. Panax notoginseng attenuates LPS-induced pro-inflammatory mediators in RAW264.7 cells[J].Journal of Ethnopharmacology,2006,106(1):121.
       
       [7]Wang Y, Peng DZH, Huang WH,et al. Mechanism of altered TNF-α expression by macrophage and the modulatory effect of Panax notoginseng saponins in scald mice[J].Burns,2006,32(7):846.
       
       [8]Kim JY,kim DH, Kim HG,et al. Inhibition of tumor necrosis factor-α-induced expression of adhesion molecules in human endothelial cells by the saponins derived from roots of Platycodon grandiflorum[J]. toxicology & applied pharmacology,2006 ,210(1/2):150.
       
       [9]Sur P, Chaudhuri T, Vedasiromoni JR,et al. Antiinflammatory and Antioxidant Property of Saponins of Tea [Camellia sinensis (L) O.Kuntze][J]. Root Extract Phytother Res ,2001,15(2):174.
       
       [10]朱玮 ,贾夏 ,张鞍灵,等. 刺楸属植物化学成分及生物活性研究进展[J]. 西北林学院学报,2004,19(3):119.
       
       [11]Navarro P,Rosa M, Giner M, et al. In vivo anti-inflammatory activity of saponins from Bupleurum rotundifolium[J]. Life Sciences,2001,68(10):1199.
       
       [12]鸟庭靖文. 柴胡皂苷元D的新抗炎机制[J]. 日本药理学杂志,2005,125(1):2.
       
       [13]Bermejo Benito P, Abad Martine MJ, Silviin Sen AM,et al. in vivo and vitro anti-inflammatory activity of saikosaponins[J]. Life Sciences, 1998, 63(13): 1147.
       
       [14]鞠佃文,郑钦岳,曹雪涛,等.商陆皂苷甲对大鼠Heymann肾炎的治疗作用及对细胞因子的影响[J]. 药学学报,1993,4(1):9.
       
       [15]Ju Dw,Zheng QY,Cao X ,et al. Esculentoside A inhibits tumor necrosis factor, interleukin-1, and interleukin-6 production induced by lipopolysaccharide in mice[J]. Pharmacology,1998,56(4):187.
       
       [16]肖振宇,张俊平,陆峰,等.商陆皂苷甲对细胞间粘附的影响[J]. 药学学报,2003,38(10):728.
       
       [17]肖振宇,郑钦岳,张俊平,等.商陆皂皂甲对自身免疫综合征模型小鼠的疗效[J]. 第二军医大学学报,2003,24(10):1108.
       
       [18]Kanga JH,Sungb MK, Kawadac T,et al.Soybean saponins suppress the release of proinflammatory mediators by LPS-stimulated peritoneal macrophages[J]. Cancer Letters,2005,230(2):219.
       
       [19]Choi J,Jung HJ, Lee KT,et al.Antinociceptive and anti-inflammatory effects of the saponin and sapogenins obtained from the stem of Akebia quinata[J]. Journal Of Medicinal Food,2005,8(1):78.
       
       [20]Gepdiremena A, Mshvildadzeb V, Suleyman H,et al.Acute anti-inflammatory activity of four saponins isolated from ivy:alpha-hederin, hederasaponin-C, hederacolchiside-E and hederacolchiside-F in carrageenan-induced rat paw edema[J]. Phytomedicine,2005,12(6-7):440.
       
       [21]于廷曦,马润娣,于立坚,等.土贝母皂苷抗炎、抗肿瘤和抗促瘤的构效关系[J]. 中国药理学通报,2001,22(5 ):463.
       
       [22]Ginera RM,Villalba ML, Recio M ,et al.Anti-inflammatory glycoterpenoids from Scrophularia auriculata[J]. European Journal of Pharmacology,2000,18,389(2-3): 243.
       
       [23]Anam EM.Anti-inflammatory activity of compounds isolated from the aerial parts of Abrus precatorius (Fabaceae)[J]. Phytomedicine,2001 ,8(1):24.
       
       [24]Shao B, Guo HZH, Cui YJ,et al. Steroidal saponins from Smilax china and their anti-inflammatory activities[J]. Phytochemistry,2007,68(5):623.
       
       [25]Just MJ ,Recio MC,Giner RM,et al. Anti-inflammatory activity of unusual lupane saponins from Bupleurum fruticescens[J]. Planta Medica ,1998,64(5):404.
       
       [26]Zhang WJ, Hufnagl P,Binder BR,et al .Antiinflammatory activity of astragaloside IV is mediated by inhibition of NF-kappaB activation and adhesion molecule expression[J]. Wojta J Thrombosis And Haemostasis,2003,90(5):904.
       
       [27]Speroni E,Cervellati R, Innocenti G, et al.Anti-inflammatory, anti-nociceptive and antioxidant activities of Balanites aegyptiaca (L.) Delile[J]. Journal of Ethnopharmacology,2005,98(1-2):117.

经典中医古籍

中药学教材(附图片)

穴位数据库(附图片)