黃芩素( baicalein) 是從傳統(tǒng)中藥黃芩的干燥根分離出的黃酮類單體化合物,是黃芩的主要藥效物質(zhì)基礎(chǔ)。近年來隨著研究者們對(duì)黃芩素的廣泛研究以及認(rèn)識(shí)的逐步深入,認(rèn)為黃芩素在清除氧自由基、解熱鎮(zhèn)痛、抗炎、抑制新生血管形成、抗腫瘤以及抗菌抗病毒等多方面具有作用。
1、鎮(zhèn)痛解熱抗炎作用
黃芩素可以通過干擾NF-κB、MAPK 等信號(hào)通路,抑制核因子的活性以及炎癥因子的分泌、釋放來發(fā)揮鎮(zhèn)痛解熱抗炎的作用。黃芩素通過阻斷信號(hào)通路來抑制巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞的侵潤,大幅度降低前炎癥因子TNF-α、IL-1β和單核細(xì)胞趨化蛋白的mRNA表達(dá)。運(yùn)用LPS誘 導(dǎo)RAW264.7細(xì)胞形成炎癥模型來研究黃芩素的抗炎機(jī)制,發(fā)現(xiàn)黃芩素通過抑制COX-2基因表達(dá),阻止C/EBPb與DNA的結(jié)合從而抑制花生四烯酸的代謝及其代謝產(chǎn)物的生成。黃芩素能顯著減弱由 LPS誘導(dǎo)的乳腺炎對(duì)機(jī)體的損害,其機(jī)制是通過阻塞 TLR4 受體的表達(dá),從而抑制 NF-κB通路,降低TNF-α和IL-1β等炎癥因子的活性。黃芩素還可通過抑制 IL-6 和 TNF-α的分泌來降低重癥急性胰 腺炎大鼠模型的腹水液含量,防止胰 腺損傷和提高其生存率。另外,在化療藥物長春瑞濱(VRB)引起的靜脈炎兔模型中,黃芩素能明顯減輕血管內(nèi)皮細(xì)胞丟失,水腫,炎癥細(xì)胞浸潤和血栓,降低其血清TNF-α,IL-1β,IL-6 和ICAM-1水平。體外試驗(yàn)表明,黃芩素能減少VRB 誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞凋亡,降低細(xì)胞內(nèi) ROS 水平,抑制p38 的磷酸化,最終抑制NF-κB 信號(hào)通路的激活。結(jié)果表明黃芩素可通過抑制細(xì)胞內(nèi) ROS 的產(chǎn)生和 p38 /NF-κB 通路的失活,在靜脈注射兔模型中對(duì)VRB 誘導(dǎo)的內(nèi)皮破壞發(fā)揮保護(hù)作用,減少促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生。
2、抗菌抗病毒作用
黃芩素抗菌譜廣,尤其對(duì)金黃色葡萄球菌具有顯著的抑制作用。黃芩素通過影響細(xì)菌膜通透性,抑制蛋白質(zhì)合成和影響SDH、MDH 和DNA 拓?fù)洚悩?gòu)酶I和II活動(dòng)發(fā)揮其抗菌功能。研究顯示,黃芩素對(duì)大腸桿菌抑制作用的 IC50 約為0.29mmol/L,作用機(jī)制可能是抑制了ATP合成酶。黃芩素對(duì)尖孢鐮刀菌和白色念珠菌的最小抑菌濃度(MICs)分別為112和264μg/mL。黃芩素抑制白色念珠菌是通過抑制白色念珠菌生物被膜的形成,降低線粒體膜電位而誘導(dǎo)白色念珠菌死亡。黃芩素協(xié)同其他抗菌藥物顯示出更好的抑菌療效。體外研究表明,黃芩素與環(huán)丙沙星聯(lián)用可逆轉(zhuǎn)耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的耐環(huán)丙沙星性,其作用是通過抑制NorA外排泵、丙酮酸激酶活性和菌的SOS響應(yīng),使菌體缺失活性氧和 ATP 來實(shí)現(xiàn)的。
黃芩素口服后能迅速在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為黃芩苷,發(fā)揮抑制甲型流感病毒復(fù)制的作用。黃芩素在體外對(duì)神經(jīng)氨酸苷酶和ROS生成有明顯的抑制效果,在體內(nèi),可顯著降低感染甲型流感病毒小鼠的死亡率和提高其肺參數(shù)。黃芩素通過抑制表皮生長因子酪氨酸激酶活性和恢復(fù)絨毛外滋養(yǎng)層細(xì)胞的 VIPmRNA 的表達(dá),阻斷人巨細(xì)胞病毒的核轉(zhuǎn)位,發(fā)揮其抗病毒作用。
3、抗腫瘤抗癌作用
黃芩素對(duì)多種癌細(xì)胞系都具有顯著地抗增殖作用。黃芩素能使HCT-116人結(jié)腸癌細(xì)胞停滯在S 期,活化caspase3和caspase9,促進(jìn)細(xì)胞凋亡。研究發(fā)現(xiàn),黃芩素可有效的抑制前列腺癌細(xì)胞的生長和轉(zhuǎn)移,其機(jī)制與抑制caveolin-1/AKT/mTOR 通路有關(guān)。黃芩素不僅可以劑量依賴性的抑制MMP-2 的表達(dá),還可以強(qiáng)有力的抵制卵巢癌細(xì)胞的侵襲,這與黃芩素具有降低 NF-κB信號(hào)分子活性和抑制p38MAPK活化的作用有關(guān)。避免腫瘤的轉(zhuǎn)移關(guān)鍵是抑制腫瘤細(xì)胞從原腫瘤脫落。研究表明黃芩素可以劑量依賴性抑制人乳腺癌細(xì)胞的生長和遷移,其抑制機(jī)制與抑制乳腺上皮的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化,同時(shí)抑制NF-κB 信號(hào)通路有關(guān)。黃芩素可以抑制乳腺上皮細(xì)胞的 EMT 和乳腺癌細(xì)胞的致瘤活性,黃芩素通過NF-κB 途徑的表達(dá)水平抑制TGF-b1介導(dǎo)的EMT,并隨后增加遷移,能降低人乳腺癌細(xì)胞( MDA-MB-231細(xì)胞)中TGF-b1介導(dǎo)的 EMT。黃芩素對(duì)人乳腺癌 MCF-7 細(xì)胞有治療作用,用黃芩素處理12 h內(nèi)主要在G0 /G1 期中介導(dǎo)細(xì)胞周期停滯,并且在12h 后,它們主要在S期停滯。用200 μg /mL 黃芩素處理24 h,44.9%的 MCF-7 細(xì)胞進(jìn)入凋亡的早期階段。
4、清除氧自由基及抗氧化作用
黃芩素是12-脂氧合酶的類黃酮抑制劑,可通過上調(diào)Nrf2和抑制12-脂氧合酶來阻止ROS的增加,從而保護(hù)細(xì)胞降低氧化氫誘導(dǎo)的損傷。黃芩素具有酚羥基,含有3個(gè)羥基,具有一定的自由基清除活性,選擇性的增加腫瘤細(xì)胞內(nèi)H2O2的含量,引發(fā)腫瘤細(xì)胞死亡。黃芩素是一種良好的黃嘌呤氧化酶抑制劑,可以有效抑制缺血再灌注過程中產(chǎn)生的氧自由基。因此,黃芩素可保護(hù)人成纖維母細(xì)胞免受氧自由基的損傷,其保護(hù)機(jī)制與清除自由基有關(guān)。
5、治療糖尿病及其并發(fā)癥
糖尿病能可引發(fā)患者的執(zhí)行力和注意力降低,嚴(yán)重者會(huì)出現(xiàn)認(rèn)知障礙。黃芩素能顯著的降低糖尿病大鼠模型的血糖水平和乙酰膽堿酯酶(AChE)活性,增加體重和膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶(ChAT)的活性,從而改善大鼠的認(rèn)知障礙。黃芩素可延緩糖尿病并發(fā)癥的發(fā)生,黃芩素能明顯降低糖尿病大鼠的腎組織損傷,減輕腎 臟氧化應(yīng)激,其機(jī)制可能是通過抑制NF-κB的活化,降低iNOS和TGF-β1的表達(dá),從而改善腎組織的結(jié)構(gòu)變化。黃芩素能顯著抑制高糖所引起的單核細(xì)胞黏附、TGF-β1mRNA 的表達(dá)和血管炎癥。黃芩素灌胃后可改善糖尿病視網(wǎng)膜病變,抑制角質(zhì)細(xì)胞的活化和炎癥反應(yīng),從而改善糖尿病大鼠視網(wǎng)膜的血管功能,抑制神經(jīng)元丟失。
6、護(hù)肝作用
黃芩素能顯著減輕LPS 和敗血癥等所致的免疫性肝損傷,主要是因?yàn)辄S芩素可通過抑制MAPKs和NF-κB通路來降低ALT,TNF-α,AST 和NO 的含量,抑制iNOS 的表達(dá),其機(jī)制可能是升高Bcl-1/Bax的比值,保護(hù)肝組織線粒體,抑制細(xì)胞色素C的釋放,抑制IκBα、ERK和JNK的磷酸化。對(duì)乙酰氨基酚( APAP) 誘導(dǎo)的肝毒 性是藥物誘導(dǎo)的肝損傷的主要原因。黃芩素在體外和體內(nèi)均能減輕APAP 誘導(dǎo)的肝毒 性,肝 臟谷胱甘肽( GSH) 和活性氧( ROS) 形成的結(jié)果表明黃芩素對(duì)APAP 誘導(dǎo)的肝 臟氧化應(yīng)激損傷起到緩解作用。黃芩素能誘導(dǎo)核因子紅細(xì)胞相關(guān)因子2( Nrf2) 的活化,并增加其下游抗氧化基因的表達(dá)。黃芩素誘導(dǎo)細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶( erk) 1/2和蛋白激酶C( pkc) 的持續(xù)磷酸化,而且erk1/2和 pkc 抑制劑均能消除 Nrf2 磷酸化及其隨后的活化,從而減輕 APAP誘導(dǎo)的肝毒 性。
7、胃保護(hù)作用
研究表明,黃芩素可通過抑制胃粘膜中相關(guān)分泌蛋白的活性發(fā)揮胃保護(hù)作用。使用乙醇/HCl誘導(dǎo)的潰瘍小鼠研究突觸前 α2 受體,巰基( SH) 化合物,一氧化氮( NO) ,前列腺素( PG) 和 ATP 敏感性 K+ ( KATP) 通道在黃芩素胃保護(hù)中的作用,在胃粘膜中測定還原型谷胱甘肽( GSH) 和髓過氧化物酶( MPO) 活性的水平。結(jié)果表明,黃芩素對(duì)酸化的乙醇誘導(dǎo)的損傷表現(xiàn)出劑量相關(guān)的胃保護(hù)作用。黃芩素的十二指腸內(nèi)治療能顯著增加胃粘液分泌。此外,黃芩素治療能減少總酸分泌量,并且還增加幽門后的pH 值而發(fā)揮保護(hù)作用。
參考資料
[1]田碩,洪濤,張多等.黃芩素的藥理作用及分子機(jī)制的最新研究進(jìn)展[J].黑龍江醫(yī)藥,2015,28(06):1195-1199.
[2]朱亞南,楊七妹,張碩等.黃芩苷與黃芩素藥理作用及機(jī)制研究進(jìn)展[J].時(shí)珍國醫(yī)國藥,2020,31(04):921-925.
作者簡介:小米蟲,藥品質(zhì)量研究工作者,長期致力于藥品質(zhì)量研究及藥品分析方法驗(yàn)證工作,現(xiàn)就職于國內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司,從事藥品檢驗(yàn)分析及分析方法驗(yàn)證。
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