黃之鐠 陳 普 馬偉光
云南中醫(yī)學(xué)院,云南 昆明 650500
雷公藤的毒性作用及減毒研究進(jìn)展
黃之鐠 陳 普 馬偉光
云南中醫(yī)學(xué)院,云南 昆明 650500
雷公藤藥效獨(dú)特,但毒副作用限制了它的臨床應(yīng)用,因此如何在保持雷公藤活性的同時(shí)降低其毒副作用成為迫切需要解決的問題。進(jìn)行了雷公藤毒副作用研究、毒性與化學(xué)成分以及減毒研究等方面的報(bào)道整理、分析與歸納,為雷公藤的安全有效用藥所亟待開展的研究奠定文獻(xiàn)基礎(chǔ)和開拓思路。
雷公藤;毒副作用;減毒研究
雷公藤為衛(wèi)矛科植物雷公藤Tripterygium wilfordii Hook. f.的根,作為一種傳統(tǒng)中藥在我國有幾千年的應(yīng)用歷史,最早收載于 《神農(nóng)本草經(jīng)》,名莽草。隨著藥理、化學(xué)和臨床方面的研究深入,雷公藤制劑的迅速崛起,臨床上被廣泛應(yīng)用于治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、紅斑狼瘡、銀屑病、腎炎等多種疾病,已成為了國內(nèi)首選的免疫抑制劑之一,在抗炎、抑菌、抗腫瘤、男性抗生育作用等方面也獲得了良好的療效。但雷公藤的治療劑量與中毒劑量非常接近,療效與劑量呈明顯的量效關(guān)系[1],限制了雷公藤的深入應(yīng)用。現(xiàn)就雷公藤的毒性研究及其減毒對(duì)策進(jìn)行綜述,旨在為保證雷公藤的安全有效用藥所亟待開展的研究奠定文獻(xiàn)基礎(chǔ)和開拓思路。
雷公藤有是近半個(gè)世紀(jì)以來報(bào)道發(fā)生中毒事件最多的中草藥之一,對(duì)消化、泌尿、生殖、心血管、骨髓及血液等系統(tǒng)有較明確的損害。
1.1 肝臟毒性 雷公藤在臨床上應(yīng)用越來越多,但其肝毒性的發(fā)病率亦呈明顯上升趨勢(shì)。臨床表現(xiàn)與急性病毒性肝炎類似,且在正常劑量范圍內(nèi)就可發(fā)生。主要表現(xiàn)為乏力、惡心嘔吐、鞏膜黃染、肝臟腫大、有壓痛等。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),雷公藤可使肝血清中ALT、AST、GGT、MDA、LPO含量升高,SOD、GSH-Px活力降低,并損傷肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞。毒性作用主要為藥物在肝內(nèi)經(jīng)代謝轉(zhuǎn)化為親電子基、自由基及氧基,與大分子物質(zhì)共價(jià)結(jié)合或造成脂質(zhì)過氧化而導(dǎo)致肝細(xì)胞壞死[2]。
1.2 腎臟毒性 雷公藤的腎毒性作用主要損及腎小管、腎間質(zhì)。臨床主要毒性表現(xiàn)為少尿、浮腫、血尿、蛋白尿、管型尿、腰痛或伴腎區(qū)叩擊痛等。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),光鏡下可見腎小管上皮細(xì)胞變性或壞死,腎小球上皮細(xì)胞水樣變性、腎間質(zhì)炎細(xì)胞浸潤;尿檢有不同程度的蛋白尿、紅細(xì)胞、白細(xì)胞、BUN、Cr升高。證實(shí)雷公藤的腎臟損害與其誘導(dǎo)腎小管上皮細(xì)胞HK-2和HKC變性及壞死有關(guān),而熱休克蛋白72(HSP72)對(duì)此有拮抗作用,其作用機(jī)制與激活MEK/ERK信號(hào)通路有關(guān)[3]。
1.3 生殖毒性 雷公藤的生殖毒性與服藥劑量、時(shí)間、療程及患者年齡性別相關(guān),在一定程度上是可逆和可防治的。男性表現(xiàn)為抑制精細(xì)胞中酶的活性,導(dǎo)致精子產(chǎn)生和成熟障礙,使精子數(shù)量顯著減少,活動(dòng)力降低,畸形率增加?;蛐酒夹g(shù)也證實(shí)了雷公藤可以誘導(dǎo)與生殖密切相關(guān)的基因Herc4、Ipo11和Mrto4等的異常表達(dá)[4]。女性主要表現(xiàn)為月經(jīng)紊亂,經(jīng)量減少或閉經(jīng);雌二醇、孕酮水平降低,卵泡刺激素(FSH)、促黃體生成素 (LH)增高;卵巢早衰,子宮萎縮。其機(jī)制與卵巢血管生成及血供障礙,各級(jí)卵泡發(fā)育、排卵、黃體形成以及下丘腦-垂體-卵巢軸功能受到抑制有關(guān)[5]。
1.4 心臟毒性 雷公藤可引起心肌多發(fā)性微小肌溶灶,并呈劑量依賴性。臨床癥狀有胸悶、心悸、氣短、心律失常、心電圖S-T段下移和T波倒置,嚴(yán)重者可見血壓降,室顫,心源性休克而危及生命。連續(xù)給大鼠灌胃服用雷公藤甲素7周后發(fā)現(xiàn),大鼠心率明顯減慢;光鏡下可見心肌間質(zhì)擴(kuò)張充血,有灶性出血;電鏡下可見心肌水腫,少數(shù)線粒體腫脹,線粒體嵴突模糊,肌質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張。提示雷公藤甲素心臟毒性作用與線粒體損傷和細(xì)胞膜破壞有關(guān)[6]。
1.5 血液及造血系統(tǒng) 雷公藤對(duì)骨髓及血液系統(tǒng)的不良反應(yīng)主要表現(xiàn)為骨髓抑制、白細(xì)胞、紅細(xì)胞、急性粒細(xì)胞、血小板計(jì)數(shù)及全血細(xì)胞減少,少數(shù)會(huì)出現(xiàn)再生障礙性貧血、彌漫性血管內(nèi)凝血。
1.6 免疫系統(tǒng) 雷公藤有顯著的免疫抑制活性,治療劑量顯示免疫功能的抑制,起治療作用;超量則引起淋巴器官的萎縮和淋巴細(xì)胞的壞死、數(shù)目減少。其中,淋巴細(xì)胞壞死以脾小結(jié)、脾索等B淋巴細(xì)胞分布區(qū)域最明顯,也可累及脾動(dòng)脈周圍淋巴鞘、胸腺等T淋巴細(xì)胞分布區(qū)域,這種損害與免疫功能的抑制呈平行關(guān)系。
1.7 其他不良反應(yīng) 雷公藤口服吸收后可使神經(jīng)細(xì)胞變性而引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷,主要表現(xiàn)為頭昏、乏力、聽力減退、復(fù)視,還可引起周圍神經(jīng)炎。雷公藤對(duì)皮膚有局部刺激作用,主要表現(xiàn)有皮膚糜爛、潰瘍、結(jié)節(jié)性紅斑,輕者可見雀斑樣色素沉著、日光性皮炎、過敏性皮疹等。
雷公藤療效顯著,但毒副作用也較強(qiáng),臨床的不良反應(yīng)發(fā)生頻率也遠(yuǎn)高于其它藥物,這與雷公藤的化學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)有明確的聯(lián)系。自1936年首次從雷公藤根部得到雷公藤紅素至今,已從雷公藤中分離出200多種化學(xué)成分?;瘜W(xué)成分類型包括二萜、三萜、倍半萜、生物堿和苷類等化合物,而毒性大小依次為二萜類、生物堿、三萜類及苷類。其中二萜類化合物主要損傷心、肝、胃腸道及骨髓;生物堿類主要損傷肝,破壞紅細(xì)胞,引起進(jìn)行性貧血,甚至誘發(fā)腎小管缺氧性損害,吸收后損害中樞神經(jīng)系統(tǒng);而總苷對(duì)機(jī)體的損傷程度及范圍比生藥和生物堿小得多[7]。
從雷公藤萜的化學(xué)結(jié)構(gòu)可見,二萜類的松香烷型化合物,具有3個(gè)環(huán)氧烷結(jié)構(gòu)和α,β-不飽和內(nèi)酯結(jié)構(gòu),且整個(gè)分子結(jié)構(gòu)與甾體類化合物 (抗炎激素氫化可的松)以及二溴衛(wèi)矛醇和脫水衛(wèi)矛醇的分子結(jié)構(gòu)極為相似。通過比較雷公藤與二溴衛(wèi)矛醇和脫水衛(wèi)矛醇在抗腫瘤作用及其在消化系統(tǒng)、血液及骨髓系統(tǒng)的不良反應(yīng)發(fā)現(xiàn),三者均具有高度的相似性。而二溴衛(wèi)矛醇和脫水衛(wèi)矛醇的毒副作用與結(jié)構(gòu)中環(huán)氧烷結(jié)構(gòu)作為缺電子體,在體內(nèi)可以與生物大分子中含豐富電子的基團(tuán)發(fā)生共價(jià)結(jié)合,使其喪失活性或使
DNA分子發(fā)生斷裂。由此可推斷,雷公藤的抗腫瘤作用及其在消化系統(tǒng)、血液及骨髓系統(tǒng)的不良反應(yīng)均與化合物分子結(jié)構(gòu)中的環(huán)氧烷結(jié)構(gòu)相關(guān)。另外,雷公藤與氫化可的松等抗炎激素的結(jié)構(gòu)、藥效及不良反應(yīng)的對(duì)比發(fā)現(xiàn),雷公藤具有的抗炎、免疫作用及部分副作用均是由于其特定的分子結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的結(jié)果[8]。
雷公藤的減毒增效研究是一個(gè)古老而又現(xiàn)實(shí)的課題。目前常用的減毒對(duì)策有:與中藥配伍減毒、改變劑型、活性成分的結(jié)構(gòu)修飾、整體生物轉(zhuǎn)化、聯(lián)合用藥等。在臨床應(yīng)用和中藥新藥開發(fā)研究中,針對(duì)有毒藥物的具體毒性正確選用減毒方法,可獲取減毒增效的實(shí)際效果。
3.1 中藥配伍 李德忠等[9]研究補(bǔ)腎毓麟湯對(duì)復(fù)雷公藤所致的大鼠生精上皮的損傷和各級(jí)生精細(xì)胞的損傷發(fā)現(xiàn),補(bǔ)腎毓麟湯可對(duì)抗雷公藤所致的精母細(xì)胞變性、死亡,精子細(xì)胞發(fā)育不良,對(duì)生精細(xì)胞的損傷和生精上皮有明顯的修復(fù)作用,且效果優(yōu)于氯米酚。王君明[10]考察金錢草對(duì)雷公藤多苷致肝損傷的保肝作用及其機(jī)制發(fā)現(xiàn),金錢草乙醇提取物和聯(lián)苯雙酯均可使雷公藤多苷肝損傷模型小鼠血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶和天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶顯著降低、肝組織丙二醛含量顯著降低及超氧化物歧化酶和過氧化氫酶活力顯著升高。
3.2 改變劑型 雷公藤紅素納米脂質(zhì)體在SHG44膠質(zhì)瘤移植模型中對(duì)移植瘤有抑制作用,抑制率達(dá)32.8%,顯著高于雷公藤紅素的18.2%。病理顯示,雷公藤紅素組早期有肝損傷,匯管區(qū)有淋巴細(xì)胞浸潤,腎臟有輕度淤血;而雷公藤紅素納米脂質(zhì)體無明顯變化,藥物靶向指數(shù)為2.51。證實(shí)了雷公藤紅素納米脂質(zhì)體具有增強(qiáng)抗膠質(zhì)瘤生長的效果,具有腫瘤靶向性,并能降低藥物的毒性作用[11]。
3.3 活性成分的結(jié)構(gòu)修飾 利用植物懸浮培養(yǎng)細(xì)胞和微生物體系[12-13]對(duì)雷公藤甲素和雷公藤內(nèi)酯酮進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化研究,分離并鑒定了18個(gè)轉(zhuǎn)化產(chǎn)物,其中11個(gè)為新化合物。并對(duì)轉(zhuǎn)化產(chǎn)物進(jìn)行體外活性篩選,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的細(xì)胞毒性接近或小于各自的底物,這意味著轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的毒性相對(duì)小于雷公藤甲素和雷公藤內(nèi)酯酮。進(jìn)一步研究這些轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的毒性和活性關(guān)系,對(duì)于尋找高效低毒的活性先導(dǎo)化合物,減少雷公藤類藥物臨床上的不良反應(yīng)具有指導(dǎo)意義。
3.4 整體生物轉(zhuǎn)化 曲霉菌(Aspergillus sp.)、根霉菌(Rhizopus sp.)對(duì)雷公藤進(jìn)行整體生物轉(zhuǎn)化[14]后,轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的抗炎、免疫抑制作用明顯增強(qiáng),且減毒作用明顯。LD50由原藥材的5.35g/kg上升到根霉菌轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的11.547g/kg,以及曲霉菌轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的14.41g/kg;最大耐受量由原藥材的1.68g/kg上升到根霉菌轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的3.84g/kg,以及曲霉菌轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的4.80g/kg。采用靈芝(Ganoderma lucidum)[15-16]對(duì)雷公藤進(jìn)行發(fā)酵,靈芝與雷公藤構(gòu)成的靈雷菌質(zhì)LD50較雷公藤生藥顯著提高,并能保持免疫抑制作用,對(duì)佐劑性類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎及阿霉素誘導(dǎo)的大鼠腎炎均有一定的治療作用。顯示了微生物或大型真菌對(duì)雷公藤進(jìn)行整體轉(zhuǎn)化是雷公藤減毒增效的一條可行的有效途徑,初步證實(shí)了微生物對(duì)雷公藤進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化具有很大的科學(xué)意義與產(chǎn)業(yè)開發(fā)價(jià)值。
3.5 西藥配伍 李欽民[17]研究茶多酚對(duì)雷公藤引起的小鼠肝損害發(fā)現(xiàn),茶多酚可有效降低肝損害小鼠肝組織中的過氧化產(chǎn)物MDA含量,增強(qiáng)SOD、GST活性,提高肝臟抗氧化和解毒能力。Verran D發(fā)現(xiàn),雷公藤與環(huán)抱素A聯(lián)合應(yīng)用可以延長大鼠肝臟移植后的生存期,說明兩者合用對(duì)器官移植后的免疫排斥有協(xié)同作用[18]。
3.6 針灸減毒 李守棟[19-20]采用電針和艾灸法對(duì)雷公藤毒副作用的影響發(fā)現(xiàn),電針刺激和艾灸可以降低雷公藤對(duì)白細(xì)胞的毒副作用,且強(qiáng)度越大,減毒效果越明顯;但對(duì)臟器的損傷方面則以中等強(qiáng)度的效果較為明顯。
雷公藤是一味療效顯著且毒性較大有代表性的藥物,其毒性反應(yīng)不容忽視。從目前的研究狀況來看,毒副作用的研究報(bào)道多來自臨床經(jīng)驗(yàn)用藥后對(duì)疾病指標(biāo)的比較;藥物配伍機(jī)制的研究多見于整體動(dòng)物實(shí)驗(yàn),對(duì)于組織器官、細(xì)胞水平、基因水平的研究較少,且不夠深入,方式僅限于中藥配伍研究或西藥聯(lián)用;微生物的整體轉(zhuǎn)化、活性成分的結(jié)果修飾也及僅僅處于探索階段??偟膩碚f,功效與毒性的基礎(chǔ)研究相對(duì)滯后,缺乏合理的控毒減毒措施,是導(dǎo)致不良反應(yīng)屢屢出現(xiàn)的原因之一。
天然藥物的功效和毒性是其內(nèi)含物質(zhì)群整體協(xié)同作用的結(jié)果,此物質(zhì)群的整體情況,包括所含化學(xué)成分的種類、各成分的量及組成比例的差異,都會(huì)對(duì)功效和毒性發(fā)生影響。不同的化學(xué)成分在生理活性方面既可能相互協(xié)同、互補(bǔ)增效,又可能相互制約,平衡作用、在作用范圍上也往往具有多途徑、多靶點(diǎn)的特征。因此,研究雷公藤毒性和療效的物質(zhì)基礎(chǔ)、自身特點(diǎn)、體內(nèi)代謝過程和內(nèi)在生物學(xué)機(jī)制,只有明確其毒性與功效和物質(zhì)基礎(chǔ)的相關(guān)性,才能真正做到安全有效地用藥。而雷公藤甲素活性與毒性對(duì)機(jī)體相對(duì)作用的主次,雷公藤的 “量效關(guān)系”與 “量毒關(guān)系”之間如何,以及在最大程度保證其療效的基礎(chǔ)上將其毒副作用降到最小等如何保持其生物活性,降低其不良反應(yīng)也是函待解決的問題。
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A
1007-8517(2013)12-0020-02
2013.04.26)
黃之鐠(1983-),男(漢族),云南騰沖人,助理實(shí)驗(yàn)師,主要從事藥物化學(xué)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的研究。Tel:0871-65918127,E-mail:346696127@qq.com