刺五加研究进展综述

生物制药论文之刺五加研究进展综述班级：姓名：学号：指导教师：完成日期：刺五加研究进展综述摘要：本文根据国内相关文献介绍了近几年来刺五加的研究进展，包括刺五加的化学成分、药理作用、以及提取分离方法等内容。关键词：刺五加化学成分药理作用提取分离ResearchonAcanthopanaxsenticosusAbstract:Thisarticleisaimedtointroducechemicalcomposition,pharmacologicaleffectsandtheSeparationofbriefedmethodsofCiwujia.Keywords:Acanthopanaxsenticosus刺五加（RadixCaulisAcanthoanatcisSenticosi）又名五加参、刺拐棒,是五加科五加属植物刺五加的根、根茎和茎叶。辛、微苦、温。归脾、肾、心经。[1]《神农本草经》将其列为上品。陶弘景著《名医别录》认为刺五加具有“补中，意气，坚筋骨，强意志”功效。[2]目前,刺五加作为常用中药已广泛应用于中医临床。刺五加主要分布在中国东北、华北、俄罗斯远东地区及日本北海道、朝鲜等地，我国黑龙江野生资源丰富。刺五加主要生于低山,丘陵阔叶林或针阔混交林下，林缘，喜温暖、湿润气候，耐寒，地下茎发达，对土壤要求不严。[3]自50年代以来,国内外的研究人员对刺五加的化学成分、药理作用等进行了大量的研究,验证了刺五加的活性物质及其良好的药理作用,并分离得到了其中大部分有效成分。[4]本文对近年来刺五加的化学成分、药理作用等研究进展综述如下。1.化学成分1.1苷类实验证明刺五加总苷是其生物活性成分之一。目前从刺五加根和茎中分离出八种刺五加苷(A、B、B1、C、D、E、F和G),具体为β-谷甾醇葡萄糖苷(A)、紫丁香酚苷(B),7一羟基-6,8-二甲基香豆精葡萄糖苷(B1)、乙基半乳糖苷(C)、紫丁香树脂酚二葡萄糖苷(D和E)(二者是异构体)、芝麻酯素(F和G,二者是异构体)。刺五加苷A、B、C、D、E、F、G在总苷中含量比大约是8∶30∶10∶12∶4∶2∶1。糖苷在根和茎中的含量分别为0.6%～0.9%和0.6%～1.5%[5]。1.2黄酮类刺五加的各部位均含有黄酮类化合物,其叶含量最高。史久良等[6]首次从刺五加的叶中分离到一种黄酮苷,经鉴定为金丝桃苷。陈貌连等[7]利用电喷雾质谱发现刺五加叶含有槲皮素苷、金丝桃苷、槲皮素和芦丁,除金丝桃苷外,其它3种为刺五加叶中尚未报道的黄酮类成分,经测定刺五加叶槲皮素及相关的黄酮苷类化合物含量达37.25%。1.3多糖类刺五加的根、根皮和果实中都含有多糖。刺五加的根及根皮中含有水溶性多糖和碱溶性多糖,含量分别为2.3%～5.7%、2%～6%[8]。1.4微量元素及氨基酸刺五加中含有K、Na、Ca、Mg、P、Al、Si等宏量元素,还含有Fe、B、Sr、Ba、Zn、Mn、Cu、Ni、Mo、V、Cr、Co、Sn、Bi、Ag、Pb、Ti等微量元素。刺五加的茎叶中还含有16种氨基酸,其中7种为人体必需,谷氨酸和天冬门氨酸的含量较高[9]。1.5挥发油邢有权等[10]对黑龙江产刺五加的果、茎和根的挥发油进行了分析,分别鉴定出16、18、21种挥发油成分。于万滢等[11]采用气相色谱/四极杆质谱、气相色谱/正交加速飞行时间质谱和气相色谱/傅里叶变换红外光谱联用技术,对陕西产刺五加果实和茎中的挥发油成分进行了分析,分别鉴定出57和68种挥发油成分。1.6其它成分刺五加的根和根皮中含有7-羟基2,8-二甲基香豆素(异秦皮啶)、木栓酮、胡萝卜素、硬脂酸、β-谷甾醇、芝麻素、白桦脂酸、蔗糖、反式4,4′-二羟基-3,3-二甲氧基芪、维生素C和维生素E。在刺五加叶和果实中还含有刺五加酮、新五加酚和果胶。[12]2.药理作用2.1对中枢神经系统的作用刺五加用于治疗和调节神经衰弱、失眠多梦症状由来已久,为探求刺五加在神经系统方面的特殊功效,国内外研究人员做了大量药理学实验,提供了有力的证据。[13]刺五加对家兔脑电图有轻度的激活作用,可减弱水合氯醛、巴比妥钠和氯丙嗪的抑制作用,能明显抑制苯甲酸钠咖啡因引起的小鼠自发活动增加,能显著延长EP防已毒素引起的小鼠惊厥的潜伏期。[14]在神经元保护方面,日本学者Tohda等[15]研究发现,刺五加的醇和水提取物均能很好地促进大鼠Aβ(25-35)损伤神经元的修复以及神经突触的重建。Fujikawa等[16]对刺五加及其成分芝麻素的研究表明,刺五加和芝麻素对鱼藤酮和1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP)诱导的帕金森大鼠的多巴胺能神经元的流失具有保护作用。可见,刺五加提取物及其化学成分在老年痴呆、帕金森氏症的药物开发方面具有一定的应用价值。陈剑峰等[17]研究的刺五加皂苷对体外培养大鼠脊髓运动神经元缺氧损伤的保护作用也取得了较好的结果,提示刺五加皂苷可以提高体外缺氧损伤的运动神经元的细胞活性,对细胞的缺氧损伤有明显的保护作用。兴奋性氨基酸的毒性作用是造成神经元缺血缺氧损伤的病生理机制之一,谷氨酸(Glu)毒性作用制造的神经元损伤模型已成为研究该类药物作用机制的主要手段。研究发现,刺五加及其提取物可以明显提高神经元存活率,降低凋亡率,抑制NO和LDH释放,下调iNOSmRNA的表达,减轻Glu毒性所致的神经元损伤[18-19]。刺五加皂苷对大鼠海马脑片长时程增强效应(LTP)有明显促进作用,可提高大脑学习、记忆能力[20]。黄德彬等[21]在对喹啉酸(quinolinicacid,QA)致衰老模型大鼠学习记忆力及脑海马匀浆中单胺类神经递质(ACh、NE、5-HT)的影响的实验中也发现,刺五加能够改善衰老模型大鼠的记忆能力。2.2抗衰老活性刺五加不仅可以提高单胺类介质水平,改善神经系统功能,而且可以温和地促进小鼠脑内蛋白质、DNA和RNA的生物合成,明显提高衰老神经细胞的MTT活性,降低LDH的活性,有效地延缓神经元细胞的衰老[22]。2.3对免疫功能的影响2.3.1对细胞吞噬功能的影响刺五加及其多糖能促使正常小鼠及荷瘤小鼠巨噬细胞数显著增加[23]，能明显增加单核吞噬细胞和腹腔巨噬细胞的吞噬能力。刺五加苷A、D、E能阻止由氯喹引起的小鼠腹腔巨的苦杏仁苷能使安静及饥饿、冷冻状态下的小鼠腹腔巨噬细胞吞噬功能显著增强[24]。2.3.2对淋巴细胞功能的影响刺五加提取物能明显阻止因游泳疲劳所致的T、B淋巴细胞及NK细胞、非特异性免疫功能下降。刺五加多糖能明显增强细胞毒T淋巴细胞杀伤靶细胞的活性,同时对小鼠全脾细胞以及去T细胞后的脾细胞都有强的促进有丝分裂作用,并能促进ConA刺激小鼠脾细胞分泌白介素-2[25]。2.3.3对抗体形成的影响刺五加多糖能明显增加小鼠分泌IgG、IgM的抗体分泌细胞,提示有增强特殊性体液免疫功能,促进抗体的生成[26]。2.3.4对干扰素的影响刺五加多糖能显著提高细胞产生干扰素的能力,为理想的干扰素促诱生剂[27],该药物应用于临床能增强抗病毒、抗肿瘤和免疫调节作用。2.3.5升白细胞作用刺五加对苯引起的小鼠及家兔白细胞减少症有明显的预防作用,对皮下注射环磷酰胺所致的白细胞下降有保护作用,对环磷酰胺引起骨髓有核细胞减少有明显的保护作用。将刺五加全草给药于X射线照射大鼠,发现其白血病患病率及致死率均明显低于对照组,对于40名接受放疗患者给药临床研究表明,其白细胞数目由3145×109PL恢复至51425×109PL,而对照组患者体内白细胞明显降低,说明刺五加提取物能显著提高受辐射患者白细胞数目[28]。4抗氧化作用氧化损伤与人类多种疾病的发生有密切关系,研究抗氧化剂在各种疾病治疗领域的应用已经成为药学研究人员的重要工作内容之一。Park等[29]研究发现,刺五加提取物具有较强的清除自由基的能力,对DNA的氧化损伤具有很强的保护作用。Lee等[30]研究了刺五加的体内、外抗氧化活性,结果表明,刺五加水提取物可以显著抑制血清谷丙转氨酶活性,抑制四氯化碳诱导肝损伤中毒,提高自由基清除酶的活性,刺五加苷B也表现出温和的自由基清除作用。王欣等[31]发现,刺五加水和醇提取物对DPPH·的清除率均显著高于对照组(P0·01),呈明显剂量-效应关系,两种提取物对O2-·和·OH的清除率均显著高于对照组(P0·01),呈明显剂量-效应关系,3种LPO损伤模型中刺五加两种提取物各浓度组的MDA含量均显著低于对照组(P0·05),且有一定的剂量-效应关系。刺五加多糖对H2O2诱导建立的细胞氧化损伤模型具有明显的抗氧化损伤保护作用,并具有一定的浓度依赖性[32]。5对心脑血管系统的作用近年来,刺五加制剂在临床上大量用于治疗短暂性脑缺血发作,脑动脉硬化,脑血栓形成,脑栓塞、冠心病心绞痛等疾病[33-34]。黄良国等[35]探讨不同剂量刺五加注射液对大鼠脑出血(ICH)病理变化、血浆血管内皮素-1(ET-1)水平的影响,结果显示刺五加注射液可明显减轻ICH后脑水肿,阻断神经细胞和神经胶质细胞的凋亡,降低血浆ET-1水平。血浆ET-1水平与其脑组织含水量之间呈正的直线相关关系。关利新等[36]观察到刺五加注射液可明显降低脑组织MDA含量,提高SOD活性,抑制神经细胞调亡,增加bcl-2蛋白表达,减少bax和caspase-3蛋白表达。睢大员等[37]对刺五加叶皂苷在心血管药理方面做了大量研究,发现刺五加叶皂苷对大鼠心肌缺血再灌注损伤及心律失常具有明显保护作用,对大鼠实验性心肌梗死的保护作用,可能与其增强抗氧化酶活性、减少自由基对心肌的氧化损伤、纠正心肌缺血时FFA代谢紊乱、减少内源性血管活性物质ET及AngⅡ释放、纠正PGI2/TXA2失衡、减少Ca2+超负荷对心肌的氧化损伤等机制有关。刺五加叶皂苷还能有效抑制急性心肌梗死大鼠的心室重构,降低血清LPO及心肌血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)和肾上腺素(E)含量,提高SOD及GSH-Px活性[38]。6抗肿瘤作用刺五加及其制剂在临床上用于癌症的治疗和预防由来已久,虽然多数为免疫增强和放化疗辅助治疗,研究显示,刺五加同样具有对肿瘤的抑制作用。叶红军等[39]证实刺五加叶皂苷可促进体外培养肝癌细胞凋亡,且随着时间的增加和剂量加大,诱发凋亡程度增高。丰俊东等[40]研究显示,一定剂量的刺五加叶皂苷能抑制HepG2细胞株的VEGFmRNA表达及蛋白的表达,提示刺五加可能是通过抑制VEGF介导的肿瘤血管新生,抑制肿瘤的生长与转移。刺五加对于肺癌、食管癌、宫颈癌、胃癌、肾癌等也都具有一定的生物活性,刺五加注射液对人宫颈癌细胞株Hela体外增殖有明显的抑制作用,且呈现良好的量效关系[41];刺五加叶皂苷能够诱导786-O肾癌细胞的凋亡[42];刺五加提取物的含药血清对小鼠肿瘤细胞HT29、U937、A549均有明显的抑制作用,抑制时间与药物剂量呈正相关[43];刺五加树皮提取物及其化学成分具有明显的诱导人胃癌细胞KatoⅢ凋亡的作用[44]。Yoon等[45]研究表明,刺五加水提物能够通过激活巨噬细胞和NK细胞而起到抗肿瘤作用并抑制肿瘤转移。另外,刺五加在临床上用于辅助癌症的化疗,对患者有免疫双向调节作用,改善肺肿瘤化疗患者的免疫状况,提高机体的抗肿瘤效应[46]。7对血糖的影响刺五加的主要成分之一紫丁香苷具有较好的降糖作用,Niu等[47-48]研究结果显示,紫丁香苷可以增加从肾上腺髓质分泌的β-内啡肽刺激阿片受体导致大鼠在缺少胰岛素的情况下血糖降低,并且使糖尿病大鼠的血糖水平呈剂量依赖性减少。Liu等[49]的研究结果表明,紫丁香苷能够提高Wistar大鼠从神经末梢释放乙酰胆碱(Ach)的量,Ach转而刺激胰腺细胞中的毒蕈碱M3受体导致胰岛素释放量增加从而降低了血糖。刺五加叶皂苷能够使Ⅱ型糖尿病大鼠空腹及口服葡萄糖后胰高血糖素样肽-1(Glp-1)分泌升高,提高糖尿病大鼠SOD在肝和胰腺的活性,增强胰岛素分泌,血糖水平下降,对正常大鼠无影响[50-51]。刺五加在改善糖尿病的并发症方面也有一定的疗效,谷利等[52]研究发现