天麻素（gastrodin，GAS）是從天麻根莖中提取的小分子活性化合物，化學(xué)名為4-羥基芐醇-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷，是中藥天麻的主要藥理活性成分，存在于自然界中蘭科植物天麻Gastrodia elata Bl.、血紅肉果蘭Cyrtosia septentrionalis及掌裂蘭Dactylorhiza hatagirea中，其化學(xué)結(jié)構(gòu)下圖所示。

       天麻素化學(xué)結(jié)構(gòu)（來源文獻(xiàn)^[1]）

       現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明天麻素對中樞、血管、免疫、代謝等多種系統(tǒng)的相關(guān)細(xì)胞具有調(diào)控作用。臨床主要應(yīng)用于精神失常、癲癇、偏頭痛、腦梗死、眩暈等中樞系統(tǒng)疾病。

       1、神經(jīng)細(xì)胞保護(hù)作用

       活化的小膠質(zhì)細(xì)胞通過產(chǎn)生多種對神經(jīng)元和少突膠質(zhì)細(xì)胞具有毒性的促炎介質(zhì)，包括腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細(xì)胞介素-1β（IL-1β）和一氧化氮（NO），在神經(jīng)退行性疾病中發(fā)揮重要作用。天麻素能抑制小膠質(zhì)細(xì)胞活化從而減輕神經(jīng)炎癥，因此常用于治療神經(jīng)性疾病。天麻素能抑制腎素血管緊張素系統(tǒng)（RAS）的表達(dá)和促炎介質(zhì)的產(chǎn)生，通過AT1或AT2受體（血管緊張素Ⅱ受體亞型）促進(jìn)缺血缺氧后活化的小膠質(zhì)細(xì)胞Sirt3的上調(diào)和NOX-2的下調(diào)，發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用，用于阿爾茨海默?。╝lzheimer's disease,AD）和帕金森病（parkinson's disease,PD）等腦部病變的治療。天麻素制劑還可以通過調(diào)節(jié)多種神經(jīng)遞質(zhì)和促炎細(xì)胞生長因子功能，減輕海馬神經(jīng)元毒性。通過有效提高腦神經(jīng)營養(yǎng)因子的 mRNA 表達(dá)，進(jìn)一步抑制受損神經(jīng)元的凋亡，發(fā)揮神經(jīng)藥理作用。天麻素在體內(nèi)外實驗中均可通過促進(jìn)神經(jīng)保護(hù)和神經(jīng)修復(fù)表現(xiàn)出抗腦缺血活性，可用于治療腦缺血再灌注損傷。天麻素能抑制小膠質(zhì)細(xì)胞活化，發(fā)揮神經(jīng)細(xì)胞保護(hù)作用，表達(dá)出抗缺血活性，也可用于治療新生兒的缺血缺氧癥（hypoxic-ischemic encephalopathy，HIE）。天麻素可通過上調(diào)不同舒縮狀態(tài)下血管的血流速度和改善低 ET 狀態(tài)，降低過高的β-內(nèi)啡肽（β-EP）和 NO發(fā)揮抗偏頭痛的作用。此外，天麻素可調(diào)節(jié)遞質(zhì)性氨基酸的含量，抑制谷氨酸的釋放，減弱谷氨酸對受體的刺激，維持興奮性和抑制性氨基酸的動態(tài)平衡，也可以通過抑制酪氨酸蛋白酶A4（EphA4）的表達(dá)，調(diào)控細(xì)胞形態(tài)及其存活，對抗其誘發(fā)的細(xì)胞調(diào)亡、抑制軸突生長、軸突退縮和影響突觸傳遞等，從而對神經(jīng)細(xì)胞的毒性損傷具有一定保護(hù)作用。

       2、抗炎、鎮(zhèn)痛作用

       天麻素不僅在中樞系統(tǒng)抑制炎癥反應(yīng)發(fā)揮中樞保護(hù)作用，還在多種器官中具有抗炎作用，緩解相關(guān)病癥。天麻素可通過抑制炎癥信號通路使膠質(zhì)細(xì)胞增殖，調(diào)控炎癥與活化反應(yīng)，能夠抑制糖基化終末產(chǎn)物誘導(dǎo)的炎癥因子的表達(dá)，降低 TNF-α和IL-1β 等血清炎癥因子量從而發(fā)揮抗炎作用。天麻素可以提高腎臟中超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GPx）、血紅素加氧酶-1（HO-1）和同源二聚體黃素酶（NQO1）的活化水平，降低HMGB1、TLR4、RAGE、MyD88和NF-κB等蛋白的表達(dá)水平，發(fā)揮明顯的抗炎活性。表明天麻素通過調(diào)節(jié)抗氧化系統(tǒng)和Nrf2信號通路來減輕腎臟氧化應(yīng)激和炎癥。天麻素阻斷酸敏感性離子通道，抑制脊髓突觸電位，預(yù)防慢性炎癥疼痛，還可以通過ERK1/2途徑上調(diào)降鈣素基因相關(guān)蛋白，阻礙疼痛信號傳導(dǎo)，降低小鼠慢性炎癥疼痛。

       3、鎮(zhèn)靜催眠、抗驚厥作用

       體外研究證明，天麻苷元是腦細(xì)胞膜苯二氮?受體的配基，天麻素鎮(zhèn)靜、催眠的藥理機(jī)制可能是天麻素在腦中降解為天麻苷元并存留于腦組織，天麻苷元作為苯二氮?受體的配基作用于苯二氮?受體，通過增強(qiáng)γ-氨基丁酸/苯二氮?受體復(fù)合體的功能，從而發(fā)揮鎮(zhèn)靜等中樞抑制效應(yīng)。小鼠體內(nèi)實驗研究證實，天麻素可以恢復(fù)失眠小鼠腦中的5-羥色胺（5-HT）含量，逆轉(zhuǎn)IL-6、BCL-2、IL-1β蛋白表達(dá)以及p-ERK/ERK比值，發(fā)揮鎮(zhèn)靜催眠作用。天麻素可以通過減少多巴胺D2受體（D2Rs）的相互作用和增加多巴胺（DA）體系中 DATs 數(shù)量來降低多巴胺含量，在5-HT 體系中通過降低 SERT 含量和間接降低DA 水平來增加5-HT含量，起到鎮(zhèn)靜抗驚厥作用，可用于治療幼兒的圖雷特綜合征。

       4、調(diào)節(jié)糖、脂代謝

       天麻素能促進(jìn)高密度脂蛋白產(chǎn)生，減少高血脂患者體內(nèi)的總膽固醇含量，抑制低密度脂蛋白的合成，抑制動脈粥樣硬化斑塊的生成，同時增加患者冠狀動脈血流量，改善血液循環(huán)。天麻素還可以通過PI3K/AKT 途徑促進(jìn) GATA 結(jié)合蛋白磷酸化，增強(qiáng) GATA 結(jié)合蛋白的轉(zhuǎn)錄活性，進(jìn)而提高特異性蛋白酶的表達(dá)水平，使細(xì)胞表面胰島素受體水平提高，最終改善胰島素抵抗，用于治療2型糖尿病。天麻素可以降低糖尿病患者的血糖、三酰甘油和總膽固醇濃度，提高超氧化物歧化酶（SOD）的活性，其機(jī)制與降低胞外LDH的活性、減輕高糖對血管內(nèi)皮細(xì)胞的損傷有關(guān)。糖尿病易引發(fā)糖尿病性神經(jīng)痛，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。研究發(fā)現(xiàn)，天麻素可以抑制大鼠脊神經(jīng)節(jié)內(nèi)神經(jīng)元的過度興奮，減輕糖尿病性神經(jīng)痛，其機(jī)制與抑制脊神經(jīng)后根神經(jīng)節(jié)細(xì)胞膜短暫性的Na+電流和加速K+電流有關(guān)。

       5、保護(hù)心腦血管作用

       心腦血管疾病常見于60歲以上老年群體，主要為高血壓、高血糖和高血脂等。天麻素對心腦血管具有保護(hù)作用，一方面可通過改善血流動力學(xué)、降低外周血管阻力、增加動脈血管順應(yīng)性、增加心腦血管血流量和改善患者微循環(huán)等治療動脈硬化等疾病；另一方面，天麻素能夠改善血管內(nèi)活性物質(zhì)，通過上調(diào)血漿內(nèi)皮素（ET）、降低過高的一氧化氮（NO）來治療高血壓等疾病。在研究合成天麻素對心肌細(xì)胞搏動和組織化學(xué)變化的影響實驗中發(fā)現(xiàn)，天麻素可使培養(yǎng)心肌細(xì)胞的琥珀酸脫氫酶（SDH）、三磷酸腺苷酶（ATP）和乳酸脫氫酶（LDH）活性增強(qiáng)，使心肌細(xì)胞搏動頻率加快，收縮力增強(qiáng)，表明天麻素能夠促進(jìn)心肌細(xì)胞能量代謝，且對心肌細(xì)胞無損傷。此外，體內(nèi)外實驗均表明天麻素對血小板聚集有抑制作用，僅存在機(jī)制上的不同。在體外誘導(dǎo)家兔血小板聚集實驗中，天麻素通過抑制血小板活化因子來抑制血小板聚集。在大鼠體內(nèi)的血小板聚集實驗中，天麻素通過抑制二磷酸腺苷誘導(dǎo)作用從而抑制血小板聚集。

       6、調(diào)節(jié)骨代謝作用

       人的一生中骨骼都在進(jìn)行著新陳代謝，當(dāng)骨吸收速率長期高于骨形成速率時會發(fā)展為骨質(zhì)疏松癥。骨代謝過程包括三個階段：破骨細(xì)胞的形成和骨吸收；骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化；成骨細(xì)胞形成新骨基質(zhì)。體外研究表明，天麻素可通過調(diào)控骨代謝相關(guān)細(xì)胞防治骨質(zhì)疏松癥，首先可下調(diào) NFATc1信號通路，抑制破骨細(xì)胞成熟；其次可減少活性氧自由基損傷，促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化，抑制其向脂肪細(xì)胞分化；再次可調(diào)控 NRF2信號通路，減少糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)的成骨細(xì)胞凋亡及線粒體損傷，并促進(jìn)成骨細(xì)胞的骨形成作用。動物實驗研究結(jié)果顯示，天麻素可顯著減緩去卵巢、糖皮質(zhì)激素或糖尿病誘發(fā)的骨質(zhì)疏松癥，降低血清骨吸收標(biāo)志物水平，保護(hù)骨小梁的微觀結(jié)構(gòu)，提高骨密度，增強(qiáng)骨生物力學(xué)性能。

       參考資料

       [1]盧閔,饒佳麗,郭瑜婕,等.天麻素藥理活性及新制劑的研究進(jìn)展[J].藥品評價,2023,20(08):916-920.

       [2]李云,王志偉,耿巖玲,等.天麻素注射液的藥理機(jī)制及臨床應(yīng)用研究進(jìn)展[J].中國藥房,2016,27(32):4602-4604.

       [3]劉瀟聰,張玉苗,潘亞磊.天麻素藥理作用及臨床應(yīng)用研究進(jìn)展[J].中南藥學(xué),2024,22(06):1615-1620.

       作者簡介：小泥沙，食品科技工作者，現(xiàn)就職于國內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司，從事營養(yǎng)食品及功能性食品的開發(fā)與研究。