沒藥甾酮藥理作用研究進展

郭倩倩，柳敏娜，劉天龍,*

(1.中國人民解放軍聯(lián)勤保障部隊第九四四醫(yī)院，甘肅 酒泉 735000；2.中國人民解放軍聯(lián)勤保障部隊第九四〇醫(yī)院，甘肅 蘭州 730050)

沒藥(Myrrha)是橄欖科植物地丁樹CommiphoramyrrhaEngl.或哈地丁樹CommiphoramolmolEngl.的干燥樹脂，表面為黃棕色或紅棕色，呈堅硬塊狀。沒藥主要分布于埃塞俄比亞、索馬里、阿拉伯半島等熱帶和亞熱帶地區(qū)。沒藥性平、味苦，歸心、肝、脾經(jīng)，有活血定痛、消腫生肌功效，是經(jīng)典的活血化瘀中藥。臨床常用于胸痹心痛、胃脘疼痛、風濕痹痛、跌打損傷、癰腫瘡瘍等的治療。沒藥化學成分復雜，主要包括樹脂、樹膠、揮發(fā)油、鹽類、酸類等。其中，樹脂類成分沒藥甾酮(Guggulsterone，GS)被認為是沒藥發(fā)揮藥效的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。現(xiàn)代藥理學研究表明，沒藥甾酮具有抗炎、抗腫瘤、腦保護、降血脂、抗病毒等作用，本文系統(tǒng)梳理了近年來國內(nèi)外關(guān)于沒藥甾酮的相關(guān)研究，從現(xiàn)代藥理作用方面進行總結(jié)，以期為沒藥的深度開發(fā)和沒藥甾酮新藥研發(fā)提供參考。

1 沒藥甾酮理化、生化性質(zhì)

沒藥甾酮化學式為C21H28O2，結(jié)構(gòu)式為[4,17(20)-孕二烯-3,16-二酮]，為白色固體，易溶于極性溶劑，有Z-和E-兩種同分異構(gòu)體。沒藥經(jīng)乙酸乙酯萃取后，可溶性成分用pH梯度分離出中性組分，中性組分進一步分餾后可得到甾體類成分，其中沒藥甾酮含量約占沒藥的2%，占油樹脂的5%[1]。有印度學者對6種不同沒藥制劑中Z-沒藥甾酮和E-沒藥甾酮的含量進行了定量分析，不同沒藥制劑中均含有沒藥甾酮，其中Z-沒藥甾酮的含量為0.245%～0.723%，E-沒藥甾酮的含量為0.230%～0.926%[2]。此外，沒藥甾酮可通過沒藥原藥材提取分離得到，也可通過化學合成得到[3]。藥代動力學研究表明，沒藥甾酮是CYP3A、CYP2C19和CYP2D6亞型的底物，同時也是CYP2C19的抑制劑(IC50=2.1 μmol/L)。沒藥甾酮與血漿蛋白結(jié)合率較高(>96%)，與人血清白蛋白結(jié)合率中等(～70%)。肝微粒體中E-和Z-異構(gòu)體未結(jié)合的內(nèi)在清除率分別為(0.029±0.000 9)mL/(min·mg)和(0.027±0.008)mL/(min·mg)，羥基化是沒藥甾酮在肝臟的主要的代謝途徑?；瘜W結(jié)構(gòu)遵循Lipinski和Veber法則，有較好的成藥性[4]。

2 沒藥甾酮藥理作用

2.1 抗炎作用

沒藥甾酮作為一種甾體母核結(jié)構(gòu)的化合物，在胰腺炎、類風濕性關(guān)節(jié)炎、中耳炎、腸炎、神經(jīng)炎等炎性疾病中發(fā)揮重要抗炎保護作用。

Kim等[5]研究發(fā)現(xiàn)，在青霉素誘導的急性胰腺炎模型，白藜蘆醇聯(lián)合沒藥甾酮治療可顯著降低炎癥因子水平，減輕急性胰腺炎進展。在蛙皮素誘導的急性胰腺炎小鼠模型中，沒藥甾酮腹腔注射治療可緩解蛙皮素引起的胰腺組織損傷，降低胰腺指數(shù)和血清脂肪酶水平，并抑制巨噬細胞和中性粒細胞炎性浸潤。機制研究表明沒藥甾酮通過抑制胰腺細胞ERK和JUN激活而抑制急性胰腺炎[6]。Zhang等[7]發(fā)現(xiàn)在LPS刺激的Raw264.7巨噬細胞中，Z-沒藥甾酮給藥處理可顯著降低IL-1β、TNF-α和iNOS等炎癥因子水平和IκB-α磷酸化水平。Park等[3]比較了Z-沒藥甾酮和E-沒藥甾酮對LPS誘導的Raw264.7巨噬細胞炎癥反應的影響，結(jié)果表明兩種異構(gòu)體均可通過抑制iNOS和COX-2的表達，進而降低巨噬細胞NO產(chǎn)生。同樣，在LPS誘導的小鼠內(nèi)髓集合管細胞mIMCD-3中，Z-沒藥甾酮處理也通過NF-κB通路發(fā)揮抑制炎癥反應的作用[8]。Lee等[9]發(fā)現(xiàn)在IL-1β誘導的滑膜細胞中，沒藥甾酮可通過抑制NF-κB通路的激活而抑制炎癥反應，是類風濕性關(guān)節(jié)炎潛在的治療藥物。Song等[10]研究了沒藥甾酮在中耳上皮細胞炎癥的作用，結(jié)果表明沒藥甾酮可降低LPS誘導的TNF-α和COX-2的上調(diào)，其機制可能與抑制NF-κB的活化有關(guān)。Huang等[11]發(fā)現(xiàn)Z-沒藥甾酮可通過抑制IκB-α-NF-κB通路，緩解小膠質(zhì)細胞介導的神經(jīng)炎癥反應。在內(nèi)毒素誘導的葡萄膜炎大鼠中，沒藥甾酮預給藥處理可顯著降低大鼠眼房水MMP-2、iNOS、PGE2、COX2等炎癥因子水平[12]。在三硝基苯磺酸和惡唑酮誘導的兩種炎癥性腸病小鼠模型中，沒藥甾酮給藥可調(diào)控炎癥反應和免疫功能失調(diào)[13]。Che等[14]通過體內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，沒藥甾酮可抑制通過TLR4通路減弱髓樣細胞1(TREM-1)介導的巨噬細胞過度活化，并使巨噬細胞向M2表型分化，作者認為這種調(diào)節(jié)機制在炎癥性腸病治療中具有重要的意義。最新研究提示[15]，在COVID-19導致的炎癥因子風暴中，沒藥甾酮可通過抑制炎癥反應減輕患者癥狀。

2.2 抗腫瘤作用

常規(guī)藥物由于較為單一的作用機制，在腫瘤等病理特征復雜的疾病中治療范圍有限。從天然化合物中提取具有多靶點、廣譜活性的藥物成為當前新藥開發(fā)的重要方向[16]。沒藥甾酮可靶向多種信號分子，具有多重機制，對腦膠質(zhì)瘤、膽管癌、肝癌、膀胱癌、胃癌、肺癌等多種腫瘤具有較強抑制作用。

湯兆奇等[17]最新研究探討了沒藥甾酮單體化合物對人腦膠質(zhì)瘤細胞的作用及機制，發(fā)現(xiàn)沒藥甾酮可通過下調(diào)PI3K/Akt通路，增強替莫唑胺對人腦膠質(zhì)瘤細胞U251的凋亡誘導和增殖抑制作用。仲飛等[18]同樣基于沒藥甾酮研究了其對膽管癌的影響，結(jié)果表明，沒藥甾酮給藥可以降低大鼠膽管癌移植瘤體積和質(zhì)量，并進一步通過miRNA芯片篩選了與沒藥甾酮作用相關(guān)的潛在靶點miRNAs。沒藥甾酮還被廣泛用于肝癌的治療研究，賈曉黎等[19-20]發(fā)現(xiàn)沒藥甾酮可通過降低氧化應激反應而抑制肝星狀細胞HSC-T6活化，還可通過干擾細胞周期過程而抑制肝星狀細胞HSC-T6和肝癌細胞HepG2的增殖。阿霉素耐藥的肝癌細胞中，沒藥甾酮給藥可顯著提高耐藥癌細胞對阿霉素的敏感性，機制研究表明沒藥甾酮是通過COX-2/P-gp通路增強阿霉素對耐藥細胞的殺傷作用[21]。在一項膽囊癌的研究中，Yan等[22]發(fā)現(xiàn)沒藥甾酮可通過降低膽囊癌細胞NF-κB、VEGF和MMP2水平，從而抑制膽囊癌細胞的增殖、遷移和侵襲。Tian等[23]研究了Z-GS在體外對NSCLC細胞活力和細胞周期進程的抑制作用，以及在體內(nèi)對小鼠Lewis肺癌(LLC)腫瘤生長的抑制作用。結(jié)果表明，Z-GS顯著增加了NSCLC細胞程序性死亡配體1(PD-L1)的表達，PD-L1的上調(diào)可能是Z-GS通過抑制法尼醇X受體(FXR)，同時激活Akt和Erk1/2信號通路所介導。Chen等[24]研究沒藥甾酮對不同分化級別膀胱癌的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)GS可降低膀胱癌細胞的存活率，誘導細胞周期阻滯發(fā)生。同時下調(diào)mTOR-Akt信號，并誘導p62和LC3β-Ⅱ介導的自噬發(fā)生。此外，GS可通過降低整合素-黏著斑激酶和肌球蛋白輕鏈來降低膀胱癌細胞的遷移能力。在一項胃癌研究中[25]，人胃癌SGC-7901細胞給予不同濃度Z-GS處理后，細胞Bcl-2和VEGF蛋白的表達被抑制，而活化的Caspase-3和Bax蛋白的表達升高。結(jié)果表明Z-GS可通過抑制SGC-7901細胞增殖和促進細胞凋亡而發(fā)揮抗胃癌的作用。Leo等[26]利用蛋白質(zhì)組學技術(shù)檢測了GS在人結(jié)直腸癌細胞系HTC116中的抗癌作用和機制。篩選并鑒定出14個與GS治療相關(guān)的潛在蛋白質(zhì)，進一步分析表明，GS處理改變了Bcl-2的表達，通過內(nèi)源性凋亡途徑介導線粒體釋放細胞色素C，從而觸發(fā)凋亡小體的形成和Caspase-3/7的激活，導致HTC116細胞死亡。

2.3 腦保護作用

沒藥作為經(jīng)典活血化瘀中藥，是眾多防治腦卒中方劑和中成藥(如腦心通膠囊、活絡效靈丹等)的重要成分。近年來研究發(fā)現(xiàn)沒藥甾酮對腦血管損傷、神經(jīng)損傷、記憶損傷等方面有顯著改善作用，這與沒藥的中醫(yī)功效相一致。

文愛東課題組對沒藥及其單體化合物Z-GS的腦保護作用進行了一系列深入研究。大鼠腦中動脈閉塞(MCAO)造模后，連續(xù)3天腹腔注射Z-GS，結(jié)果表明Z-GS可緩解大鼠神經(jīng)功能損傷，減少腦梗死體積，降低氧化應激水平，且可促進大鼠腦組織Nrf2/HO-1的表達[27]。進一步機制研究發(fā)現(xiàn)，Z-GS可分別通過抑制TLR4/NF-κB和TXNIP/NLRP3通路緩解腦缺血后星形膠質(zhì)細胞和神經(jīng)元細胞介導的炎癥反應[28-29]。汪繼濤等[30]也發(fā)現(xiàn)Z-GS有類似的腦保護作用，進一步探索發(fā)現(xiàn)其機制可能與上調(diào)VEGF、DLL4蛋白的表達，進而促進腦血管新生有關(guān)。Xu等[31]發(fā)現(xiàn)，Z-GS給藥處理可通過PXR依賴的方式抑制腦微血管內(nèi)皮細胞外排功能和MDR1的表達，進而保護血腦屏障。Chen等[32]研究了Z-GS對東莨菪堿誘導的小鼠記憶損傷的作用。結(jié)果表明，Z-GS給藥預處理可逆轉(zhuǎn)東莨菪堿引起的乙酰膽堿酶(AchE)活性的增加，提高海馬和皮層細胞外ERK1/2和AKT磷酸化水平，并激活CREB-BDNF通路，最終改善記憶損傷。在溴化乙錠誘導的多發(fā)性硬化動物模型中[33]，沒藥甾酮連續(xù)給藥28 d后，可顯著改善模型大鼠空間認知記憶和運動協(xié)調(diào)能力，發(fā)揮神經(jīng)保護作用。其機制可能與提高大鼠腦內(nèi)PPAR-γ、髓磷脂堿性蛋白，增加Ach、多巴胺、5-羥色胺和減少谷氨酸來調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)水平等過程有關(guān)。Agbay等[34]則將沒藥甾酮包裝成緩釋微球后，觀察其對人多能干細胞的影響。結(jié)果表明，該緩釋微球可誘導人多能干細胞向神經(jīng)表型分化，提示沒藥甾酮緩釋微球有望開發(fā)成為潛在的帕金森治療藥物。

2.4 降血脂作用

由于沒藥甾酮可通過拮抗FXR和膽汁酸受體而抑制肝臟中膽固醇的合成，在機體營養(yǎng)代謝中發(fā)揮重要作用，已被廣泛用于治療高脂血癥及相關(guān)疾病。

在動脈粥樣硬化體內(nèi)外模型中，沒藥甾酮給藥可降低三甲胺(TMA)/三甲胺-氧化物(TMAO)水平，降低大鼠血脂譜、動脈粥樣硬化危險預測指數(shù)以及肝腎損傷生物標志物水平，發(fā)揮降血脂作用[35]。另一項研究表明[36]，沒藥甾酮給藥可使大鼠血清膽固醇降低27%，血清甘油三酯水平降低31%，該作用與沒藥甾酮增強肝臟對LDL的攝取有關(guān)。同樣，沒藥甾酮治療可改善高脂飲食喂養(yǎng)小鼠的空腹血糖、糖耐量、血漿胰島素水平，以及降低LDL、VLDL、膽固醇、甘油三酯等有害脂質(zhì)水平，這可能與沒藥甾酮調(diào)控PPARγ的表達和活性有關(guān)[37]。Urizar等[38]發(fā)現(xiàn)沒藥甾酮是FXR的高效拮抗劑，沒藥甾酮治療可降低高膽固醇飲食喂養(yǎng)的野生型小鼠的肝臟膽固醇，但對FXR陰性小鼠無效，這表明抑制FXR的活化是沒藥甾酮降膽固醇作用的基礎(chǔ)。

2.5 抗病毒作用

抗病毒是沒藥甾酮近幾年最新發(fā)現(xiàn)的藥理作用，這進一步擴展了沒藥甾酮在抗病毒領(lǐng)域的潛在作用。

Bouslama等[39]首次研究了沒藥的抗病毒作用，發(fā)現(xiàn)沒藥提取物對單純皰疹病毒2型(HSV-2)、呼吸道合胞病毒B型(RSV-B)、柯薩奇病毒B 3型(CVB-3)等有顯著殺傷作用，進一步分析發(fā)現(xiàn)，該沒藥提取物中主要成分為沒藥甾酮。Chen等[40]觀察到E-GS對登革熱病毒蛋白合成和RNA復制具有劑量依賴性的抑制作用而無細胞毒性。其機制研究表明，E-GS刺激Nrf2介導的血紅素氧合酶-1(HO-1)的表達，通過阻斷登革熱病毒NS2B/3B蛋白酶活性，從而增加抗病毒干擾素的應答和下游抗病毒基因的表達。

2.6 其他藥理作用

Kim等[41]發(fā)現(xiàn)，沒藥甾酮可抑制永生化的人肝星狀細胞LX-2的生長，降低LX-2細胞中膠原蛋白1和α-SMA的表達發(fā)揮抗肝臟纖維化的作用，該作用是通過激活c-Jun末端激酶的活化及線粒體凋亡信號的表達而介導。李宏力等[42]研究了Z-GS對急性血瘀模型大鼠凝血功能和血管內(nèi)皮功能的影響，發(fā)現(xiàn)相比于模型組，Z-GS給藥組大鼠PT、TT、APTT顯著延長，F(xiàn)BI含量顯著減少，同時大鼠頸內(nèi)動脈內(nèi)皮損傷顯著減輕，這表明Z-GS可改善血瘀證大鼠凝血狀態(tài)，維持血管內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。體內(nèi)外機制研究提示該作用可能與Z-GS激活eNOS，提高細胞NO水平有關(guān)。Xu等[43]研究了沒藥對糖皮質(zhì)激素誘導的骨質(zhì)疏松的保護作用，結(jié)果提示，Z-GS給藥可顯著提高骨質(zhì)疏松模型大鼠骨密度，改善股骨生物力學參數(shù)和微觀結(jié)構(gòu)。機制研究表明Z-GS是通過激活Nrf2/NO介導的抗氧化應激而發(fā)揮抗骨質(zhì)疏松作用。

3 總結(jié)與展望

沒藥是我國中藥，臨床應用歷史悠久，特別是在活血化瘀和消腫生肌方面有重要地位。隨著現(xiàn)代藥物研究技術(shù)的發(fā)展，沒藥的復雜化學成分被逐一揭示，其中沒藥甾酮被認為是其發(fā)揮藥效的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。諸多學者對沒藥甾酮的藥理作用進行了廣泛、深入的研究，其中抗炎、抗腫瘤、降血脂、腦保護作用研究較多、論據(jù)充分，這進一步拓展了沒藥的現(xiàn)代功效。本文經(jīng)過系統(tǒng)綜述后認為，沒藥及沒藥甾酮的研究還需重點突出以下三個方面。一是注重現(xiàn)代藥理研究與中醫(yī)藥理論的結(jié)合。沒藥作為經(jīng)典的中藥，其活血、化瘀、解毒、生肌等功效與抗炎、降血脂等現(xiàn)代藥理作用相一致，這充分表明了中醫(yī)藥理論與現(xiàn)代藥理的同向性。將現(xiàn)代藥理研究與中醫(yī)藥理論相結(jié)合進行研究，可進一步豐富中醫(yī)藥理論的現(xiàn)代科學內(nèi)涵，并可為拓展沒藥新的藥理作用提供思路。二是注重藥理機制的深入研究。當前沒藥甾酮藥理機制研究雖然涉及到相關(guān)信號通路，但是這些機制主要體現(xiàn)的是上下游調(diào)控關(guān)系，而沒藥甾酮在體內(nèi)發(fā)揮作用的直接靶點和直接調(diào)控作用還需要進一步深入研究。三是注重新技術(shù)新方法的運用。近些年，隨著科學技術(shù)和研究理念的不斷迭代更新，一些新的研究手段，比如組學技術(shù)(基因組學、轉(zhuǎn)錄組學、蛋白質(zhì)組學、代謝組學等)、靶向藥物研究技術(shù)等快速發(fā)展并趨于成熟。在中藥研究領(lǐng)域，這些新技術(shù)新方法的運用，對提升中藥現(xiàn)代化研究水平和新藥開發(fā)具有重要意義。