黄芩(Scutellaria baicalensis?Cecrsi)性寒、味苦,具有清热燥湿、泻火解毒、止血、安胎等功效,在临床上属常用中药。其有效成分是黄酮类化合物,主要有黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素、汉黄芩苷、黄芩新素I和黄芩新素II等。近年大量研究表明黄芩黄酮具有广泛的生物学效应。
1 抗炎、抗病毒?黄芩黄酮具有广泛的抗炎、抗病毒作用。口服或静脉注射黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素后,对细菌脂多糖(LPS)等诱导的葡萄膜炎有抑制效果。对百日咳杆菌引起的神经细胞损害,预先给予黄芩苷可起到保护作用,机理可能是通过降低谷氨酸及过氧化氢而起到保护效果。葡萄球菌外毒素(SE)过多释放前炎性细胞因子引起毒性效应,而黄芩苷抑制SE诱导的T细胞增殖及抑制外周血单核细胞产生IL?1β、IL?6、TNF、IFN?γ、单核细胞趋化蛋白1、巨噬细胞炎症蛋白(MIP)?1α及MIP?1β,表明黄芩苷可能通过抑制超级抗原激活的信号途径起到抗菌效果。近年来广泛研究了黄芩苷和黄芩素的抗爱滋病病毒作用,表明黄芩素是一种强的鼠白血病病毒(MLV)和人免疫缺失病毒(HIV)逆转录酶活性的抑制剂。Shen等研究了黄芩苷、黄芩素的抗炎机制,认为黄芩苷能介导活性氧的清除,黄芩素对抗配体介导的Ca2+?的流入,抑制Mac?1依赖的白细胞的粘附。有人研究了黄芩苷与感染密切相关的细胞因子及其受体之间的关系,得出黄芩苷通过抑制细胞因子与人类白细胞的结合或诱导一些细胞因子的表达而发挥作用,将黄芩苷和IL?8同时注入小鼠体内,明显抑制了IL?8诱导的嗜中性粒细胞的浸润,这是通过结合细胞因子配体发挥的作用。侯艳宁认为黄芩苷抗炎作用机理是抑制白细胞内白三烯B4(LTB4)、白三烯C4(LTC4)的生物合成,而LTB4及LTC4与抗炎、免疫密切相关,特别是与肝损伤有关。同时抑制白细胞内Ca??2+?升高,并促进细胞内cAMP水平提高。这些都可能与其抗炎机理密切相关。?
2 抗氧化 ?
许多黄酮类化合物具有强烈的抗氧化活性,如清除超氧阴离子、羟基自由基和过氧自由基等。目前已证实黄芩成分的抗氧化作用。如黄芩素可预防氢过氧化物酶、超氧化物阴离子等氧自由基引起的成纤维细胞的损伤,通过形成铁螯合物抑制大鼠脑皮质线粒体脂质过氧化,使细胞免受H2O2诱导的损伤。黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素、汉黄芩苷4种黄酮成分,都能抑制不同体系诱导的线粒体氧化损伤,其中黄芩素在各项测定中效果最好。另外黄芩苷可拮抗儿茶酚胺类化合物,对心肌供氧不足及因心肌耗氧增加引起的心肌缺氧均有非常显著的改善作用。黄嘌呤氧化酶抑制剂是治疗肝炎和脑瘤的有效药物,而黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素对黄嘌呤氧化酶具有很强的抑制效果,其中以黄芩素最强,汉黄芩素次之,黄芩苷最弱。它们发挥作用的机理不同,黄芩苷是通过清除氧自由基,而黄芩素是很好的黄嘌呤抑制剂。对细胞色素C的抑制效果为黄芩苷最强,汉黄芩素次之,黄芩素最差。刘桦的试也表明黄芩苷能改善心肌梗死后大鼠的心功能、减少心肌梗死面积,并能减少梗死后心肌丙二醛含量、提高梗死后心肌超氧化物歧化酶、乳酸脱氢酶的活性,以剂量依赖性影响NO分泌。
3 清除自由基
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黄芩素和黄芩苷具有很强的清除氧自由基的作用。当黄芩苷与细胞共同培养时,黄芩苷不能减轻H2O2引起的DNA的损伤,但能加速损伤的修复。刘玉萍等分析了4种黄芩黄酮成分清除二苯基苦味肼(DPPH)自由基活性作用的强弱,结果黄芩苷的作用最强,汉黄芩苷和汉黄芩素未见活性,虽然黄芩素也有清除DPPH自由基的活性,但其含量与黄芩苷相比几乎可以忽略,认为黄芩清除自由基活性与黄芩苷的含量直接相关,因此建议将测定清除DPPH自由基活性作为控制黄芩品质的手段之一。通过电子自旋共振(ESR)法和自旋捕获技术研究表明,黄芩素和黄芩苷对羟自由基、超氧阴离子自由基、烷过氧自由基及DPPH自由基有较强的清除作用,而汉黄芩素和汉黄芩苷在测定浓度范围内对上述自由基作用较弱或无明显的清除作用。其原因是黄芩素和黄芩苷结构中含有邻二酚结构。
4 调节免疫系统 ?
细胞因子是参与炎症反应的重要炎症介质。细胞因子种类很多,其中IL?1β、TNF?α因能使巨噬细胞和其他细胞分泌IL?6、IL?8、粘附分子等其他细胞因子,而显得尤为重要。研究发现黄芩及IFN?α抑制肺纤维原细胞的增殖,增加IL?6的产量。黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素以剂量依赖抑制LPS诱导的NO的产生,抑制iNOS基因的表达,而对细胞没有明显的毒性。另外汉黄芩素抑制LPS诱导的PGE2的产量和COX2基因的表达,黄芩素可抑制IL?1β和TNF?α诱导的白细胞粘附分子1和细胞间粘附分子1表达。另有研究表明IL?1β以剂量信赖方式提高体外培养的人类视网膜色素上皮细胞产生IL?6、IL?8的能力,但黄芩素、汉黄芩素明显抑制了IL?6、IL8的产生及mRNA的表达,而黄芩苷对此没有作用。同时表明汉黄芩素可能是通过抑制NF?kB的结合活性下调IL?6、IL?8 mRNA的表达。
5 抗癌 ?
黄芩苷、黄芩素和汉黄芩素对癌细胞增殖都有一定的抑制作用。体内和体外试验证实,黄芩苷和黄芩素有明显的抗血管生成的作用,汉黄芩素具有抗氧化活性和抑制肿瘤细胞生长的功效。汉黄芩素可抑制卵巢癌A2780细胞增殖和诱导细胞凋亡,其抗肿瘤作用机制与诱导凋亡有关,抑制端粒酶活性可能起部分作用。黄芩素对3种人肝癌细胞的拓扑异构酶Ⅱ都强烈抑制,并抑制细胞增殖。同时黄芩素诱导的细胞死亡方式随细胞不同而异,对其中一种细胞诱导凋亡,呈剂量效应关系,浓度升高对另外两种细胞产生细胞坏死。
6 其他 ?
对于黄芩苷和黄芩素的抗焦虑效果,也得到证实。有人认为是通过激活苯二氮结合位点的GABA(A)受体发挥抗焦虑作用,而GABA是主要神经传递素的抑制剂。通过透射电镜观察黄芩苷对人牙周韧带细胞超微结构的影响,结果用药组细胞的内质网、线粒体等明显增多,认为黄芩苷能促进细胞的代谢和蛋白质的合成。经研究证实蛋白激酶C(PKC)在高糖导致的肾小球系膜细胞及肾小管上皮细胞过度合成细胞外基质(ECM)及转化生长因子?β(TGF?β)中起着举足轻重的作用。体内外研究显示抑制PKC活性能有效阻止肾小球系膜细胞、内皮细胞及近端小管细胞表达ECM及TGF?β,而黄芩素可通过抑制细胞PKC活性而阻止高糖诱导近端小管细胞过度表达ECM及TGF?β。在干预糖尿病肾病过程中的作用正受到广泛关注。
7结语 ?
黄芩作为传统中药,其生理活性是多方面的。上述国内外的大量研究结果表明,黄芩黄酮具有抗炎、抗病毒、抗氧化、清除自由基、调节免疫系统、抗癌等多方面的药理作用。因此我们除利用其传统的清热解毒功能抗菌消炎外,还可利用其扩张血管、抗氧化功能作为心血管疾病的治疗药物,另外在肝炎、爱滋病、癌症等方面的应用前景也是非常广阔的。
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