中图号R 285.5;R 282.710.7文献标识码:A
文章编号:1006-8783(2000)02-0121-04
前言
柴胡是我国传统中药和常用中药,具有疏肝解忧、升举阳气之功效。我国药典规定北柴胡(Bulperum Chinese DC)和狭叶柴胡(又称南柴胡,B.Scorzonerifolium Wild.)为中药正品的原植物。柴胡的主要有效成分是柴胡皂苷。到目前为止,已被医药界广泛接受的是柴胡皂苷具有抗炎、保肝、降低血中胆固醇和血脂等生理活性。近几年的研究和应用表明,柴胡皂苷治疗慢性肾病有很好的功效,作用原理和机制也逐步揭示。本文就其生理活性近期研究状况和在慢性肾炎和其他肾病的应用研究作一综述。
1柴胡皂苷生理活性的研究
1.1柴胡皂苷的皮质酮激素作用
早在20世纪80年代早期日本学者Hiai和 Yokoyama[1、2]就认识到柴胡皂苷腹腔注射能够提高血液中皮质酮激素和促肾上腺皮质酮激素的水平,并发现在低剂量时柴胡皂苷这种作用能被地塞米松抑制,当增大剂量时,又能够拮抗由地塞米松的引起的抑制作用,因而认为柴胡皂苷具有皮质酮激素作用。虽然柴胡皂苷注射给药方式能够提高机体皮质酮激素水平,但注射给药方式有引起溶血作用的危险。通常柴胡皂苷以及各种柴胡皂苷制剂均是为口服,要经过消化道的吸收,柴胡皂苷在消化道内会发生一系列的化学变化。动物实验表明经过消化道后至少有30个柴胡皂苷衍生物进入到血液中。到目前为止,还不能逐个地考查出衍生物促皮质酮水平的功效。尽管如此,柴胡皂苷a、d、c以及主要的衍生物提高机体皮质酮激素水平的基础研究还比较全面。直接腹膜注射动物给药,柴胡皂苷d以及其代谢产物prosaikogenin G,柴胡皂苷a以及其代谢产物prosaikogenin F,柴胡皂苷c的代谢产物prosaikogenin E-2、prosaikogenin E-1、 prosaikogenin C-2 、prosaikogenin C-3、 prosaikogenin B-3在浓度低于0.4 mmol/kg的剂量下均能显著提高血液中皮质酮激素水平;柴胡皂d的代谢产物prosaikogenin D、saikogenin D,柴胡皂苷的a的代谢产物saikosaiponin b1和g,prosaikogenin A 、prosaikogenin H、saikogenin A 在剂量达到1.2~2.0 mmol/kg下也能显示促皮质酮激素作用;而柴胡皂苷a的代谢产物saikogenin H和柴胡皂苷c及其代谢产物saikosaponin H、saikosaiponin I均没有促皮质酮激素分泌的作用。
从化学结构的角度来分析柴胡皂苷及其衍生物促皮质酮激素分泌功效可以看出:柴胡皂苷元同配基单糖数目的多少对其功效有很大影响。柴胡皂苷d、a都是苷元配两分子单糖形成的皂苷,有强的促皮质酮激素分泌作用,柴胡皂苷c是苷元配三分子单糖形成的皂苷,没有使皮质酮激素分泌作用的功效,当代谢去了一分子的单糖即prosaiopen E-2时又显现强的活性。当苷元与一分子单糖形成的皂苷时,活性普遍降低。苷元的结构对活性也有影响,如柴胡皂苷d>柴胡皂苷a。但这种影响没有苷元同糖结合的数目多少影响大。 柴胡皂苷口服同样有提高血液中皮质酮激素水平的功效,无论是柴胡皂苷d、a还是注射给药无活性作用的柴胡皂苷c,口服均有促皮质酮激素分泌的作用。以前一些研究认为柴胡皂苷c对柴胡活性无贡献的论点是不正确的。口服的功效要达到注射的功效,所用的柴胡皂苷剂量要大20倍。
柴胡皂苷毒副作用很低,柴胡总皂苷小鼠口服的LD50为4.7 g/kg, 肌注为0.112 g/kg, 豚鼠肌注的LD50为0.583 g/kg[4],北柴胡总苷的LD50为(1.906±0.21) g/kg[5],口服方便,可望作为地塞米松等激素的替代品,在需要长期服用皮质酮激素类药物的慢性病治疗中发挥作用。
1.2柴胡皂苷抑制Na+、K+-ATP酶的活性[6]
Na+、K+-ATP酶是内钠钾离子交换的泵,它不仅与能量、水、盐等基本代谢有关,还间接地对细胞各种基本功能和细胞内的各种反应起推动作用。柴胡皂苷是Na+、K+-ATP的抑制剂。如给予柴胡皂苷,即可引起血糖以及ACTH、醛固酮、加压素、皮质酮等激素的明显升高,加强糖、盐、水的代谢,同时产生抗炎、抗过敏、抗溃疡、抗病毒等多方面的效果。这些均是柴胡皂苷抑制ATP酶引起的系列反应。
不同的柴胡皂苷对Na+、K+-ATP酶的抑制作用的活性不同,柴胡皂苷 a、b1-4、c、d和e都有一定的抑制Na+、K+-ATP酶的活性,并且这种抑制作用是非竞争性的抑制。作用强度差别很大,如柴胡皂苷a,d和e,从化学结构看,a和d的区别仅仅是配基C16-OH构型不同(a=16βOH, d=16αOH),而a和e的差别也只是C23结构的微小差别(a=CH2OH, e=CH2-H),正是这些结构上的微小差别,导致生物活性的明显差异。此外,柴胡皂苷b是柴胡皂苷a或d的衍生物,b1和b2由于在c11和c13有共轭双烯结构,使其对Na+、K+-ATP酶的抑制活性明显增强。这些说明皂苷的结构对ATP 酶的抑制活性有重大影响。
由于具有Na+、K+-ATP酶的抑制作用,可以引起机体的代谢变化,这些变化作为一种轻度刺激反馈促进ACTH、AID、AVP等激素的分泌,进而可以产生抗炎、抗过敏、抗病毒等作用[7]。
1.3 柴胡皂苷的免疫调节功能
早在20世纪60年代就有报道从狭叶柴胡提取的生物活性成分皂苷有抗炎和免疫调节作用,80年代研究表明柴胡皂苷腹腔内注射可引起腹膜巨噬细胞明显凝聚,激活巨噬细胞吞噬,并通过刺激T淋巴和B淋巴细胞参与机体的免疫调节[8]。近年来对柴胡皂苷 免疫调节机理作了进一步的研究[9~13]。如雄性小鼠肌注柴胡皂苷d 5 mg·kg-1.d-1,连续3d后,腹膜巨噬细胞随剂量增加而增加,吞噬性提高,进一步研究表明柴胡皂苷d不仅显著提高巨噬细胞的扩展性、吞噬性、胞内酵母菌杀死和酸性磷酸酶活性,而且增加巨噬细胞表面受体表达,还观察到巨噬细胞似具有增多的细胞表面突起、发达的高尔基氏体和较大的胞浆空泡。体外柴胡皂苷d以0.1~1 mg/L的浓度加入脾细胞培养基中,发现在浓度0.1~0.3 mg/L时柴胡皂苷d对ConA 钙离子载体A23187以及脾细胞生长速度等有明显上增调节作用,而在浓度1 mg/L时有明显的抑制作用,但对抗CD3m单抗诱发的脾细胞生长有促进作用,说明柴胡皂苷对脾细胞的生长和功能都有一定的影响。另外,柴胡皂苷还能促进白介素-2(IL-2)生成和IL-2受体表达,提高C-Fos基因转录,这些结果提示柴胡皂苷d作用部位至少在细胞生长因子形成的途径上[14]。
1.4柴胡皂苷抗血小板活性因子的功效
血小板活性因子被认为是引起过敏和炎症反应重要的介质。目前研究表明,柴胡皂苷是血小板活性因子的抑制剂[16],但只有柴胡皂苷d才有这种抑制功效,而皂苷a和c均没有这种作用。从这个角度讲,用于抗炎用途的柴胡皂苷制剂必须考虑到柴胡皂苷d的含量。由于柴胡皂苷d是血小板活性因子的抑制剂,因此,可望在各种炎症的治疗中发挥作用。
2柴胡皂苷在治疗肾病中的应用
无论是各种原发性肾炎还是肾病综合征,目前都没有很特效的治疗方法。西医常采用皮质酮激素以及细胞毒类药物进行治疗,近期疗效高,但只是缓解并非痊愈。相当多的病例对激素不敏感,对激素反应的病例几乎都会复发,致使治疗长期化。同时激素药物和环磷酰氨类细胞毒药物的副作用也是长期困扰人们的问题。因此,如何充分防治肾病的反复和复发,改善肾功能,减轻激素类、细胞毒类药物的副作用以及寻找代替激素或减轻激素的用量的方法是治疗肾病的难题。如上所述,柴胡皂苷具有皮质酮激素作用、K+、Na+-ATP酶抑制作用、免疫调节作用以及抑制血小板活性因子等作用,其药理学地位已确定。经过几年的研究表明柴胡皂苷治疗肾炎是一个很有前景的药物,它克服了激素和细胞毒类药物的毒副作用,疗效也很好。
2.1动物实验
嘌呤霉素氨基核苷(PAN)肾病大鼠给予柴胡皂苷后,尿蛋白明显减少,血清总蛋白、白蛋白的下降都有明显改善,并且肾病大鼠尿蛋白排泄减少与给予柴胡皂苷的量成正比,大鼠肾小球上皮细胞足突排列及其底膜的不规则状态都得到明显改善[15]。研究柴胡皂苷对肾小球底膜(GBM)阴性电荷的作用时发现,柴胡皂苷具有良好的保持GBM阴性电荷的作用[17]。在研究对抗GBM肾炎模型的作用时,发现GBM肾炎大鼠服用柴胡皂苷后,均有减少尿蛋白,改善低蛋白血症和高血脂症的效果,并有抑制血小板凝集倾向,组织分析表明有抑制细胞增生,改善肾组织病理变化的作用[18]。在研究作用机理时发现柴胡皂苷有稳定细胞膜的作用,在浓度10-6~10-5 mol时,对湿热及低张性溶血具有明显的保护作用,用自旋共振观察细胞膜流动性时,发现柴胡皂苷可使细胞膜的流动性下降;用冰冻撕裂法观察,柴胡皂苷给药组细胞膜中结合蛋白的分布状态与对照组不同,柴胡皂苷对细胞内的微丝和微管有<
