洋川芎內(nèi)酯類化合物藥理作用研究進(jìn)展

徐蘭蘭，車仙花,2，李 寧，李雪征,2*

（1. 延邊大學(xué) 藥學(xué)院，吉林 延吉 133000；2. 延邊大學(xué)附屬醫(yī)院，吉林 延吉 133000；3. 沈陽(yáng)藥科大學(xué) 中藥學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110016）

當(dāng)歸、川芎藥用歷史悠久，是我國(guó)常用的傳統(tǒng)中藥材，洋川芎內(nèi)酯（Senkyunolide）是從中提取的主要代謝成分及活性物質(zhì)[1-2]。洋川芎內(nèi)酯屬于苯酞類化合物，但由于其結(jié)構(gòu)母核是γ 內(nèi)酯環(huán)和苯環(huán)雙環(huán)結(jié)合而成，因此也稱內(nèi)酯類化合物。苯酞類化合物母核結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但其苯環(huán)和側(cè)鏈各個(gè)位置均易發(fā)生取代或轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致此類化合物種類繁多[3]。洋川芎內(nèi)酯類化合物按其結(jié)構(gòu)類型可以分為兩大類：一類是僅含一個(gè)苯酞母核的單苯酞類，另一類是含兩個(gè)苯酞母核的二聚體苯酞類，化合物結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

圖1 洋川芎內(nèi)酯類化合物結(jié)構(gòu)Fig. 1 Structure of senkyunolide

有研究稱藁本內(nèi)酯的體內(nèi)代謝產(chǎn)物為SEI、SEH及丁烯基苯酞，但由于肝臟及胃腸道的首過(guò)效應(yīng)，藁本內(nèi)酯口服生物利用度極低，所以很可能是其代謝產(chǎn)物洋川芎內(nèi)酯類化合物發(fā)揮藥理作用[4-5]。現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，洋川芎內(nèi)酯類化合物藥理作用涉及抗炎、抗氧化、抗凝血、抗動(dòng)脈粥樣硬化等方面，具有廣闊的開(kāi)發(fā)前景。目前關(guān)于洋川芎內(nèi)酯類化合物的研究較多，但缺乏系統(tǒng)歸納，通過(guò)全面查閱并梳理文獻(xiàn)資料，對(duì)洋川芎內(nèi)酯類化合物的藥理作用及藥代動(dòng)力學(xué)特征進(jìn)行綜述，同時(shí)對(duì)其作用機(jī)制進(jìn)行探討，以期為洋川芎內(nèi)酯類化合物的深度開(kāi)發(fā)與臨床應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 藥理作用

1.1 抗氧化損傷作用

氧化損傷是指機(jī)體氧化系統(tǒng)與抗氧化系統(tǒng)的失衡，體內(nèi)大量的氧化物若不及時(shí)清除會(huì)導(dǎo)致機(jī)體組織受損。王敏等[6]建立了人神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞系（SHSY5Y）氧糖剝奪-復(fù)氧復(fù)糖（OGD-R）細(xì)胞模型，并應(yīng)用該模型檢測(cè)了川芎的有效成分SEH、SEI、SEA 及LIG 對(duì)細(xì)胞存活率的影響。結(jié)果顯示SEI 濃度為50 μm/L 預(yù)處理后模型組細(xì)胞活性明顯提高，乳酸脫氫酶（LDH）釋放量及細(xì)胞內(nèi)活性氧（ROS）含量有所下降，其中SEI 對(duì)LDH 抑制作用最顯著且呈劑量依賴性。LUO Y Y 等[7]首次探討了SEH 對(duì)1-甲基-4-苯丙胺（MPP+）誘導(dǎo)的PC12 細(xì)胞的神經(jīng)損傷作用及可能機(jī)制，發(fā)現(xiàn)SEH 預(yù)處理通過(guò)影響凋亡相關(guān)因子Bax 和Bcl-2 表達(dá)，減少ROS 生成，增加抗氧化酶（SOD、CAT、GSH-Px）活性，發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用，SEH 這一神經(jīng)保護(hù)作用被臨床用于治療帕金森綜合征。也有文獻(xiàn)報(bào)道[8]，SEI 對(duì)肝I/R 損傷小鼠模型具有保護(hù)作用，可以減輕小鼠血清組織中TNF-α、IL-1β 和IL-6 表達(dá)，抑制NF-κB 和MAPK激酶（p38、ERK、JNK）的磷酸化；減少ROS 和MDA 的含量，增強(qiáng)SOD 和GSH-Px 活性；抑制Bax同時(shí)上調(diào)Bcl-2 表達(dá)?？傊琒EI 通過(guò)抗炎、抗氧化、抗凋亡途徑減輕小鼠肝I/R 損傷。這與ZHU Y L 等[9]的研究結(jié)果基本一致。洋川芎內(nèi)酯類化合物中SEI、SEH、SEA 是主要的抗氧化損傷活性成分，其作用的發(fā)揮主要通過(guò)抑制ROS 的生成及細(xì)胞凋亡實(shí)現(xiàn)。

1.2 抗炎作用

炎癥是機(jī)體在組織損傷及異物入侵時(shí)防御系統(tǒng)產(chǎn)生的應(yīng)激反應(yīng)，該反應(yīng)涉及多個(gè)系統(tǒng)，且過(guò)程復(fù)雜[10]。核因子-κB（NF-κB）被認(rèn)為是介導(dǎo)炎癥反應(yīng)的主要介質(zhì)，在機(jī)體大多數(shù)炎癥性疾病中高表達(dá)[11]。YANG D S 等[12]前期研究發(fā)現(xiàn)SEH 對(duì)去卵巢小鼠具有抑制破骨細(xì)胞形成的治療作用，為了進(jìn)一步闡明其作用機(jī)制，進(jìn)行了體外驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)SEH 通過(guò)介導(dǎo)NFκB、JNK 和ERK 通路減弱破骨細(xì)胞的分化，但不影響p38 MAPK 信號(hào)通路。HU Y Y 等[13]采用OGD/R模型模擬腦卒中，探究SEI 對(duì)微膠質(zhì)細(xì)胞（BV-2）炎癥反應(yīng)的作用，OGD 3 h 后加氧12 h，發(fā)現(xiàn)BV-2細(xì)胞中炎性因子的表達(dá)明顯增強(qiáng)，而SEI 預(yù)處理濃度依賴性地減弱了模型組TLR4 的上調(diào)、IKKα/β 和p65 的磷酸化以及IκBα 的降解，進(jìn)而誘導(dǎo)Hsp70 的表達(dá)。提示SEI 對(duì)腦卒中導(dǎo)致的神經(jīng)炎癥較好的抑制作用是通過(guò)依賴HSF-1 上調(diào)Hsp70，抑制TLR4/NF-κB 通路實(shí)現(xiàn)的，但MAPK 通路并不參與此反應(yīng)。閆孟琳等[14]采用UPLC/Q-TOF 技術(shù)結(jié)合NF-κB 雙熒光素酶報(bào)告基因譜效篩選方法，對(duì)當(dāng)歸藥材中具有NF-κB 抑制作用的成分進(jìn)行了篩選、鑒定與評(píng)價(jià)，確認(rèn)綠原酸、SEI、Z-LIG 為當(dāng)歸發(fā)揮抗炎作用的關(guān)鍵活性成分。馬寧寧等[15]研究了川芎不同提取物與抗炎藥效之間的譜效關(guān)系，發(fā)現(xiàn)川芎95%的乙醇提取物抗炎效果最為顯著，發(fā)揮抗炎功效的有效成分為其所含有的SEA 及LIG 等，這些有效成分通過(guò)EKR2、COX-2、JAK2、IKKβ、PKC、TNF-α 有效抑制炎性信號(hào)的傳遞，進(jìn)而干預(yù)其下游蛋白的表達(dá)，發(fā)揮抗炎的功效。洋川芎內(nèi)酯類化合物通過(guò)抑制NF-κB 通路發(fā)揮抗炎活性，是臨床治療骨質(zhì)疏松及慢性盆腔炎的有效活性成分[16]。

1.3 抗偏頭痛作用

偏頭痛是臨床常見(jiàn)的神經(jīng)系統(tǒng)疾病，發(fā)病機(jī)制主要涉及三叉神經(jīng)血管反射學(xué)說(shuō)、皮質(zhì)擴(kuò)布性抑制學(xué)說(shuō)和血管源學(xué)說(shuō)[17]。陳玲等[18]結(jié)合川芎各提取部位藥效學(xué)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)川芎各提取層不同程度上對(duì)硝酸甘油所致偏頭痛有所緩解，其中，乙酸乙酯層效果最佳，乙酸乙酯層HPLC 指紋圖譜發(fā)現(xiàn)SEI、SEH、SEA 是其緩解偏頭痛的主要成分。王敏等[19]對(duì)芎附滴丸（XFDP）中的抗偏頭痛成分進(jìn)行藥效學(xué)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)XFDP 的主要成分SEI、SEH、SEA 通過(guò)降低偏頭痛大鼠腦內(nèi)5-羥色胺（5-HT）、β-內(nèi)啡肽（β-EP）含量，升高降鈣素基因相關(guān)肽（CGRP）、內(nèi)皮素-1（ET-1）、基質(zhì)金屬蛋白酶-9（MMP-9）、核因子κB（(NF-κB)）、一氧化氮合酶（NOS）含量，降低Calca、c-fos mRNA 的表達(dá)，從而發(fā)揮治療偏頭痛的作用。SHA W 等[20]研究了川芎、香附治療偏頭痛大鼠的作用及機(jī)制。采用UPLC-MS/MS 法同時(shí)測(cè)定了川芎、香附主要成分在硝酸甘油所致偏頭痛模型大鼠腦組織的表達(dá)情況。結(jié)果顯示其藥效的發(fā)揮主要通過(guò)增加腦血流量、降低CGRP、c-Fos mRNA 表達(dá)、調(diào)節(jié)血清和腦干中ET-1、GABA、NOS、5-HT、5-HIAA、CGRP 和 β-EP 實(shí)現(xiàn)的。這與常露露等[21]的調(diào)查結(jié)果基本一致?？傊?，SEA、SEH、SEI 的抗偏頭痛作用是通過(guò)調(diào)節(jié)偏頭痛大鼠血漿和腦組織中單胺類神經(jīng)遞質(zhì)及NO 作用實(shí)現(xiàn)的。

1.4 抗腦缺血再灌注損傷作用

炎性細(xì)胞因子和趨化因子是引起腦缺血再灌注損傷的重要因子，也是評(píng)價(jià)腦缺血嚴(yán)重程度的標(biāo)志物[22]。HU Y Y 等[23]采用SEI 靜脈注射15 min 后，對(duì)大鼠腦中動(dòng)脈閉塞2 h，然后再灌注，24 h 后發(fā)現(xiàn)SEI 顯著改善了大鼠腦神經(jīng)缺陷，減少了腦梗死體積和腦水腫指數(shù)。同時(shí)證明SEI 發(fā)揮抗腦缺血再灌注損傷的作用是通過(guò)上調(diào)核因子E2 相關(guān)因子2/血紅素加氧 酶-1（Nrf2/HO-1）、p-Erk1/2 和 抑 制Caspase-3實(shí)現(xiàn)的。劉珊珊等[24]采用OGD/R 誘導(dǎo)MDCKMDR1 細(xì)胞建立體外腦缺血再灌注損傷模型，探討苯酞類成分SEI、SEA 對(duì)損傷的作用及機(jī)制。發(fā)現(xiàn)SEA 及SEI 預(yù)處理能明顯提高細(xì)胞的存活率、抑制LDH 的釋放量，同時(shí)SEH、SEI 都能提高緊密連接蛋白ZO-1 及occiudin 蛋白表達(dá)，從而對(duì)OGD/R 誘導(dǎo)的細(xì)胞損傷發(fā)揮保護(hù)作用。張潔[25]采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的方法對(duì)SEH 治療缺血性腦卒中的關(guān)鍵靶點(diǎn)進(jìn)行富集。結(jié)果顯示，SEH 治療缺血性腦卒中的機(jī)制主要涉及PI3K/AKT 信號(hào)通路、ErbB 信號(hào)通路、FOXO信號(hào)通路和神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)信號(hào)通路。這與JIANG Y Y 等[26]的研究結(jié)果基本一致。有研究發(fā)現(xiàn)SEA、SEI 及LIG可通過(guò)減少血腦屏障上P-糖蛋白（P-gp）的表達(dá)及松散血腦屏障緊密連接蛋白而明顯增強(qiáng)藥物在大腦吸收，廣泛用于腦部疾病治療[27]。

1.5 抗凝血作用

基于川芎“活血化瘀”的功效[28]。姚藝新[29]以抗血小板聚集為指標(biāo)，建立定量測(cè)定川芎抗血小板聚集活性的方法，結(jié)果表明，川芎水提物中化學(xué)成分（FA、SEI、SEH、SEA 等）與抗血小板聚集活性的相關(guān)性相近，且藥效的發(fā)揮是多成分共同作用的結(jié)果。張倩[30]基于凝血酶在凝血過(guò)程中的關(guān)鍵作用，采用超濾離心結(jié)合液—質(zhì)分析法篩選了川芎提取物中的凝血酶抑制劑，結(jié)果發(fā)現(xiàn)SEI 及與其結(jié)構(gòu)相似的SEJ 和SEN 具有較好的凝血酶抑制活性。LI J 等[31]研究發(fā)現(xiàn)冠心寧片中隱丹參酮與SEI 對(duì)斑馬魚(yú)內(nèi)源性血栓形成有協(xié)同作用，其作用可能是通過(guò)抑制氧化應(yīng)激、血小板活化和凝血級(jí)聯(lián)等多種信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)的。

1.6 抗動(dòng)脈粥樣硬化作用

血管平滑肌細(xì)胞（SMZ）的異常增殖是導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成的重要原因。他汀類藥物是臨床最常使用的抗動(dòng)脈粥樣硬化藥物，同時(shí)中藥速效救心丸也被廣泛用于治療心血管疾病。LEI W 等[32]結(jié)合藥理學(xué)與RNA-Seq 轉(zhuǎn)錄組學(xué)，探討了速效救心丸在小鼠中優(yōu)于阿托伐他汀的藥效學(xué)優(yōu)勢(shì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)速效救心丸中的關(guān)鍵免疫調(diào)節(jié)成分SEA 和LIG 通過(guò)抑制AP-1、NF-κB 信號(hào)通路及免疫刺激因子CD137 改善動(dòng)脈粥樣硬化。

1.7 其它藥理作用

鄭雷等[33]采用單側(cè)輸尿管梗阻（UUO）建立大鼠腎間質(zhì)纖維化（RIF）模型，并用SEA 進(jìn)行干預(yù)治療，通過(guò)檢測(cè)大鼠血清腎標(biāo)志物血清尿素氮（BUN）、肌酐（Scr）及腎皮質(zhì)Wnt4、β-catenin、p-GSK-3β、E-cadherin 的表達(dá)水平，發(fā)現(xiàn)SEA 改善了RIF 大鼠腎損傷及腎間質(zhì)纖維化程度，有效延緩疾病的進(jìn)程。而SEA 對(duì)腎臟的具體保護(hù)機(jī)制可能是通過(guò)下調(diào)Wnt4/β-catenin 信號(hào)通路，抑制腎組織細(xì)胞外基質(zhì)沉積并改善腎功能。

鄭述銘等[34]采用盲腸結(jié)扎穿孔（CLP）法制備膿毒癥大鼠模型，探究SEI 對(duì)膿毒性腦?。⊿E）大鼠的保護(hù)作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)與模型組比較，SEI 組能顯著上調(diào) SE 大鼠腦組織的腦紅蛋白（Ngb）及p38 絲裂原活化蛋白激酶（p38 MAPK）蛋白表達(dá)水平。SEI 干預(yù)并發(fā)揮 SE 腦保護(hù)作用的機(jī)制可能與上調(diào)Ngb 高表達(dá)以正性調(diào)控 p38 MAPK 信號(hào)通路，從而促進(jìn)神經(jīng)元突起生長(zhǎng)有關(guān)。

有研究表明，當(dāng)歸、川芎的有效成分在治療功能性消化不良、抑郁癥和基于抑郁癥狀態(tài)下的消化不良有較好的作用[35]。宮文霞[36]采用皮質(zhì)酮、谷氨酸和H2O2誘導(dǎo)的PC12 細(xì)胞模型對(duì)當(dāng)歸中的抗抑郁化學(xué)成分進(jìn)行了活性篩選。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，各成分在不同體外抗抑郁模型中表現(xiàn)出不同的活性，且抗抑郁機(jī)制也不相同。其中，SEA、SEI 和正丁基苯酞對(duì)H2O2誘導(dǎo)的PC12 細(xì)胞具有明顯的保護(hù)作用，其作用的發(fā)揮可能是通過(guò)抗氧化應(yīng)激實(shí)現(xiàn)。唐飛等[37]研究川芎莖葉醇提物中具有舒血管活性的苯酞類成分，結(jié)果發(fā)現(xiàn)川芎中苯酞二聚體舒血管活性優(yōu)于單苯酞。

2 藥代動(dòng)力學(xué)研究

目前該類化合物活性成分的研究主要集中于單體成分在細(xì)胞及動(dòng)物中的研究，而藥物制劑的研究較少，因此深入研究洋川芎內(nèi)酯類化合物在機(jī)體的藥動(dòng)學(xué)特征有助于新制劑的研發(fā)，為此類化合物的臨床應(yīng)用提供依據(jù)。

鐘應(yīng)淮等[38]取大鼠的十二指腸、空腸、回腸和結(jié)腸段作為受試腸段建立外翻腸囊模型，利用HPLC測(cè)定川芎苯酞類有效成分在小腸中的含量，計(jì)算各腸段中各成分的累積吸收量、吸收速率常數(shù)Ka和表觀滲透系數(shù)Papp 值。發(fā)現(xiàn)同一腸段的4種成分比較，SEA 吸收最強(qiáng)，Z-LIG 次之，新蛇床內(nèi)酯和正丁基苯酞的吸收最少，同時(shí)發(fā)現(xiàn)各成分在十二指腸、空腸、回腸和結(jié)腸段都有較強(qiáng)吸收。也有研究表明SEG、 SEF、SEI、SEJ 等成分能夠由血液吸收，并在序貫代謝的各個(gè)階段停止代謝，因此可在中藥生物藥劑系統(tǒng)合理的評(píng)價(jià)腸滲透性質(zhì)，而SEA、SEQ 不存在于肝門靜脈中，不可評(píng)價(jià)腸滲透性[39-40]。

LI J Q 等[41]建立了一種簡(jiǎn)便快速測(cè)定SEI 在犬體內(nèi)的藥代動(dòng)力學(xué)特征的方法，發(fā)現(xiàn)SEI 具有較短的半衰期，其口服生物利用度大于40%，并且在1 ～ 50 mg/kg 范圍內(nèi)沒(méi)有明顯的藥代動(dòng)力學(xué)特征。馬聰?shù)萚42]采用HPLC 測(cè)定SEI 經(jīng)過(guò)灌胃和尾靜脈注射給藥后，在尿液和膽汁中排泄動(dòng)力學(xué)，發(fā)現(xiàn)SEI 經(jīng)尿液和膽汁排泄量很少，累計(jì)排泄量小于4%。藥物從體內(nèi)排泄速度較快，尤其在膽汁中給藥后2 h 就達(dá)到總排泄量的87%，這進(jìn)一步證明了該藥在體內(nèi)消除較快。

李恩華等[43]采用快速平衡透析裝置結(jié)合液相質(zhì)譜聯(lián)用分析方法測(cè)定SEI 與大鼠和人血漿蛋白結(jié)合率。結(jié)果表明，SEI 與血漿蛋白結(jié)合率大于80%，屬于高蛋白結(jié)合型藥物，提示在臨床用藥過(guò)程中應(yīng)注意藥物間的相互作用，避免發(fā)生毒性反應(yīng)。

洋川芎內(nèi)酯類化合物在體內(nèi)的代謝研究表明該類藥物的代謝途徑廣，代謝產(chǎn)物較多，葡萄糖醛酸結(jié)合和谷胱甘肽結(jié)合是兩種主要的代謝途徑。ZHANG H 等[44]用10 μm 的SEA 孵育不同物種的肝細(xì)胞，采用UHPLC/DAD/HRMS 技術(shù)對(duì)SEA 的代謝譜及其在肝細(xì)胞中的代謝產(chǎn)物進(jìn)行鑒定，結(jié)果共鑒定出14種代謝產(chǎn)物。計(jì)算出SEA 在小鼠、大鼠、狗、猴和人體外t1/2分別為136.2 min、60.6 min、33.65 min、55.96 min、138 min，同時(shí)分析得出SEA 的代謝途徑主要包括：（1）羥基化形成10-和11-羥基SEA，然后環(huán)氧化并且與GSH 偶聯(lián)；（2）先環(huán)氧化，再環(huán)氧化水解或與GSH 偶聯(lián)；（3）芳構(gòu)化形成3-butylphthalide，其次是羥基化。

趙睜睜等[45]探究了芎?湯超臨界提取物中LIG、SEA 及正丁基苯酞在大鼠體內(nèi)的排泄動(dòng)力學(xué)，芎?湯超臨界提取物灌胃給藥后分別計(jì)算各成分的排泄率，LIG 排泄量占給藥劑量的0.49%，SEA 排泄量占給藥劑量的1.71%，正丁基苯酞排泄量占給藥劑量的2.68%，說(shuō)明這3 種藥物大部分在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為其它形式排泄。

3 總結(jié)與展望

隨著分離提取及含量測(cè)定方法的不斷完善，洋川芎內(nèi)酯類化合物的研究不斷深入。其中，SEH、SEI、SEA 成為學(xué)者們關(guān)注的重點(diǎn)成分，而其它洋川芎內(nèi)酯類成分的研究較少，這可能是由于洋川芎內(nèi)酯類化合物化學(xué)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定導(dǎo)致的。結(jié)合眾多的研究成果發(fā)現(xiàn)洋川芎內(nèi)酯類化合物在抗氧化損傷、抗炎、抗凝血、抗動(dòng)脈粥樣硬化、抗腦缺血再灌注損傷等方面有較好的應(yīng)用前景。但目前洋川芎內(nèi)酯類化合物的研究?jī)H局限于細(xì)胞和動(dòng)物體內(nèi)，臨床上沒(méi)有被廣泛應(yīng)用。因此，探究洋川芎內(nèi)酯類化合物的藥理活性及在機(jī)體的藥代動(dòng)力學(xué)特征對(duì)疾病的預(yù)防、治療及新制劑的開(kāi)發(fā)具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值和理論意義。