楊 東 雷根平 馬 宇
(1.陜西中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院,陜西咸陽 712046;2.陜西中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院,陜西咸陽 712000;3.錦江花鄉(xiāng)診所,四川成都 610011)
荊芥是唇形科植物荊芥屬(Schizonepeta tenuifoliaBriq.)的地上部分,盛產(chǎn)于江蘇、江西、甘肅、四川等地,其干燥莖葉和花穗常為用藥部位[1],與藜科植物土荊芥、藏荊芥不同。經(jīng)考證,荊芥之名首見于《吳普本草》,原名假蘇,別名四棱桿蒿、線薺,始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》[2],書中言其“味辛,溫。主寒熱,鼠瘺,瘰疬生瘡。破結(jié)聚氣,下瘀血,除濕痹。一名鼠蓂”?!队耖彼幗狻穂3]言其“散寒發(fā)表,泄?jié)癯L(fēng)。治鼻口?斜、肢體痿痹、筋節(jié)攣痛、目弦頭旋之證,消瘡痍疥癩,痔瘺瘰疬,除吐衄崩漏,脫肛陰?”?!独坠谥扑幮越狻穂4]載其“主結(jié)氣瘀血,酒傷食滯,能發(fā)汗,去皮毛諸風(fēng);涼血熱,療痛癢諸瘡。其穗治產(chǎn)暈如神。陳久者良”。中醫(yī)古籍多論述荊芥以“花實成穗者”為佳,表明荊芥穗功同荊芥,在祛風(fēng)邪、治產(chǎn)后病等方面效果更佳[5]。現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明,荊芥主要含有揮發(fā)油類、黃酮類、萜類、有機酸等多種化學(xué)成分[6],其中揮發(fā)油類是荊芥最主要的化學(xué)成分,而揮發(fā)油含量荊芥炭<荊芥梗<荊芥<荊芥穗[7],這些成分具有抗炎、抗菌、抗病毒、抗氧化、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、止血等作用。筆者查閱并分析了近年來國內(nèi)外對荊芥的藥理作用的研究,現(xiàn)綜述如下。
荊芥揮發(fā)油是荊芥發(fā)揮抗炎作用的主要成分,其中萜類化合物抗炎作用較為顯著。SHAN M Q等[8]證實了經(jīng)荊芥蒸餾揮發(fā)油處理后的胸膜炎SD大鼠滲出液中白細胞和蛋白質(zhì)水平均下降,髓過氧化物酶、丙二醛降低,腫瘤壞死因子(TNF)-α和白細胞介素(IL)-1β水平也有所下降,該揮發(fā)油也能減弱增厚的肺膜,緩解間質(zhì)性水腫,減少炎性滲出液從而發(fā)揮抗炎作用。WANG B S等[9]證明荊芥水相提取物的抗炎作用可能與抑制組織一氧化氮(NO)和TNF-α有關(guān),提取物中胡薄荷酮、薄荷酮等能顯著降低TNF-α、IL-1β等相關(guān)炎性指標,同時也可降低白細胞、蛋白質(zhì)水平從而發(fā)揮抗炎作用,減輕炎性損傷。宋美芳等[10]實驗研究顯示,濃度為0.025 mg/mL的荊芥揮發(fā)油既可抑制脂多糖(LPS)刺激小鼠腹腔巨噬細胞中Toll樣受體(TLR)2、TLR4 mRNA的表達,又可減少促炎因子TNF-α的產(chǎn)生從而發(fā)揮抗炎作用。因TLR合成減少后,與髓樣分化因子88的相互作用減弱而致信號傳導(dǎo)通路受影響,可中斷如TNF-α及IL-1、IL-6、IL-8、IL-12等多種炎癥基因的轉(zhuǎn)錄而產(chǎn)生抗炎作用[11]。YE X W等[12]通過葡聚糖硫酸鈉誘導(dǎo)小鼠結(jié)腸炎造模,顯示荊芥甲醇提取物中木犀草素、圣草酚、非瑟酮、山奈酚等成分可改善小鼠病變范圍及程度,抑制有害菌群如脫硫弧菌屬的過度生長,上調(diào)有益菌,抑制硫化氫的產(chǎn)生,從而改善腸道微生態(tài),同時緩解腸道屏障的破壞,發(fā)揮抗炎作用,荊芥可能會成為治療潰瘍性結(jié)腸炎(UC)的潛在研究方向。呂紅君等[13]通過LPS誘導(dǎo)內(nèi)毒素中毒小鼠模型,發(fā)現(xiàn)荊芥揮發(fā)油能明顯降低組織蛋白酶B、核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3(NLRP3)表達,降低肺組織NO水平,下調(diào)誘導(dǎo)性一氧化氮合酶(iNOS)、IL-1β mRNA、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1及小膠質(zhì)細胞表面膜上P2X7受體蛋白表達,上調(diào)E3泛素化連接酶-組成型光形態(tài)建成蛋白1水平而達到抗炎作用,其抗炎機制與抑制激活NLRP3炎癥小體有關(guān)。王鳳等[14]也證實了荊芥揮發(fā)油抗炎機制與干預(yù)NLRP3炎癥小體和影響K+選擇性通道、Ca2+通道及溶酶體損傷有關(guān)。此外,荊芥的抗炎作用機制也與影響花生四烯酸代謝途徑、TLR及其介導(dǎo)的信號通路轉(zhuǎn)導(dǎo)及氧化反應(yīng)相關(guān)[15]。CHOI Y Y等[16]通過2,4-二硝基氯苯誘導(dǎo)BALB/c小鼠造模,證實荊芥能抑制血清免疫球蛋白E(IgE)、TNF-α和IL-6的分泌,降低了誘導(dǎo)小鼠的表皮和真皮厚度,推測荊芥可能是特異性皮炎的治療藥物。
荊芥發(fā)揮抗菌作用與荊芥的揮發(fā)油成分和荊芥多糖密切相關(guān)。曹陽等[17]通過模擬在細菌、霉菌、酵母菌三種不同菌群組別下,將荊芥多糖直接作用于大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌,通過觀察抑菌圈直徑的變化程度從而評估抑菌能力,結(jié)果加入荊芥多糖后隨著抑菌溶液體積分數(shù)的增加,平均抑菌能力也不斷提高,且荊芥多糖對細菌的抑制效果優(yōu)于霉菌組和酵母菌組。研究表明,荊芥葉、穗揮發(fā)油在一定程度上均能降低大腸桿菌、傷寒桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌的增長速率,從而抑制相應(yīng)菌類的增殖達到抗菌目的[18]。BYUN M W等[19]研究發(fā)現(xiàn),荊芥乙醇提取物可以抑制LPS誘導(dǎo)的白細胞分化抗原(CD)80和CD86的表達和促炎細胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6等的產(chǎn)生而達到抗菌目的。王端好[20]證實荊芥原液能破壞酵母菌和霉菌的細胞膜完整性,增大細胞膜的通透性,使細胞內(nèi)容物外泄而起到抑菌作用。屈映等[21]研究表明,荊芥可顯著改善UC大鼠的癥狀和病理組織,并促進腸黏膜修復(fù),其機制可能與上調(diào)結(jié)腸黏膜水通道蛋白(AQP)4和AQP8的表達有關(guān)。朱梅芳等[22]證實荊芥揮發(fā)油對金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌、大腸埃希菌、白色念珠菌具有一定抑制作用。LEE S O等[23]證實荊芥揮發(fā)油對灰葡萄孢菌的生長有抑制作用。
荊芥的水相和醇相提取物都具有明顯的抗病毒作用。CHEN S G等[24]通過誘導(dǎo)腸道病毒71型(EV71)小鼠模型,表明荊芥水相提取物可抑制病毒RNA和蛋白質(zhì)的合成,干預(yù)EV71 2A蛋白酶參與真核翻譯起始因子4G的裂解過程,抑制病毒誘導(dǎo)活性氧(ROS)相關(guān)p38激酶的激活,調(diào)控不均一核糖核蛋白A1的重新定位,抑制表皮生長因子受體底物15介導(dǎo)的膜轉(zhuǎn)運過程而發(fā)揮抗病毒作用。NG Y C等[25]實驗研究顯示,荊芥水相提取物能夠抑制攜帶人諾如病毒復(fù)制子的HG23細胞中Ⅰ型和Ⅱ型干擾素(IFN)mRNA的表達,加快干擾素調(diào)節(jié)因子3的磷酸化過程來降低病毒RNA水平,同時也能加快感染小鼠諾如病毒-1的RAW264.7細胞中IFN-β的轉(zhuǎn)錄來抑制病毒的復(fù)制,從而發(fā)揮抗病毒作用。徐立等[26]實驗證明,荊芥醇提物對甲型流感病毒(H1N1)小鼠死亡率具有顯著保護作用,能降低感染小鼠綜合肺指數(shù)。何婷等[27]通過狗腎傳代細胞實驗證明,低濃度(0.1 mg/mL)的荊芥揮發(fā)油與胡薄荷酮有抑制H1N1增殖的作用,其作用機制表現(xiàn)在通過激活TLR7、促進IFN-β分泌而對H1N1有直接殺滅作用,與激活病毒模式識別系統(tǒng)有關(guān)。張霞等[28]用D101大孔樹脂吸附荊芥穗提取液,并用水、不同濃度乙醇洗脫,作用于呼吸道合胞病毒(RSV)感染的MA-104細胞,實驗證實荊芥穗水溶性部位能顯著抗RSV,提高治療指數(shù)。邱璐等[29]將荊芥揮發(fā)油涂擦于尋常疣及跖疣表面,有助于疣體消退,并推測其可能與直接抗人類乳頭瘤病毒有關(guān),具體機制有待進一步研究。
荊芥的抗氧化作用與其揮發(fā)油、荊芥多糖有關(guān)。WANG B S等[9]證明荊芥水相提取物具有清除自由基活性的功能,由于自由基有很高的反應(yīng)活性,且大部分自由基處于穩(wěn)定結(jié)構(gòu),荊芥水相提取物能夠加速其還原的過程,提高過氧化氫酶、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶等抗氧化酶的活性,延緩脂質(zhì)過氧化進程而發(fā)揮抗氧化作用。同時荊芥水相提取物也能對Fe3+催化過氧化氫分解所致脂質(zhì)體損傷有一定保護作用,表現(xiàn)在降低脂質(zhì)ROS堆積,避免細胞內(nèi)氧化還原失衡,從而減緩細胞死亡。此外,TAE K S等[30]證實荊芥甲醇提取物可以抑制自由基和iNOS的產(chǎn)生,并阻斷DNA氧化過程,從而達到抗氧化目的。張樂樂等[31]證實荊芥水相提取物的抗氧化性在2,2-二苯基-1-苦基肼(DPPH)儲備液、2,2'-二氮-雙(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸)(ABTS)儲備液、亞鐵離子與三吡啶基三嗪儲備液三種體系中均比有機相提取物的抗氧化性高,且ABTS體系中的抗氧化活性最高。DO M H等[32]發(fā)現(xiàn),荊芥提取物可以通過抑制糖化終末產(chǎn)物(AGE)的形成和蛋白質(zhì)交聯(lián)來改善小鼠類囊體細胞的細胞毒性和氧化應(yīng)激,并證實了其可以激活并調(diào)控Nrf2/ARE轉(zhuǎn)導(dǎo)通路和減少腎細胞中ROS的產(chǎn)生,抑制甲基乙二醛誘導(dǎo)的細胞毒性而發(fā)揮抗氧化作用。一些穩(wěn)定的自由基也可被清除,溫子帥等[33]發(fā)現(xiàn)荊芥多糖可清除DPPH、羥自由基、超氧陰離子發(fā)揮抗氧化作用。需要注意的是,抗氧化能力也會受到各因素影響,如溫度、提取方式等。GU M J等[34]使用紫外線B照射無毛型(HR-1)小鼠造模,證實荊芥乙醇提取物可以減輕HR-1小鼠皮膚組織中的皺紋形成、表皮厚度,減緩膠原蛋白的降解,表現(xiàn)為減少基質(zhì)金屬蛋白酶的表達,上調(diào)金屬蛋白酶組織抑制劑-1的表達,同時降低透明質(zhì)酸酶(HAase)-1和HAase-2水平,抑制絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)的磷酸化,減少了AGE的積累及其晚期糖基化終末產(chǎn)物受體的表達,從而減少皮膚損傷并延緩老化。
腫瘤的產(chǎn)生與細胞不正常的凋亡和增殖有關(guān)。荊芥提取物中多種成分具有調(diào)控細胞凋亡和增殖從而發(fā)揮抗腫瘤作用。臧林泉等[35]研究發(fā)現(xiàn),荊芥揮發(fā)油對人肺癌A549細胞具有良好的誘導(dǎo)細胞凋亡作用,甚至能對癌細胞產(chǎn)生直接殺傷。此外,樊佳新等[36]研究表明,荊芥各部位(包括根莖葉及花)均能誘導(dǎo)人肺癌A549細胞的凋亡,且根和葉的促細胞凋亡作用強于順鉑,荊芥根的藥用價值有待進一步開發(fā)和利用。賈夢楠等[37]實驗顯示,不同產(chǎn)地荊芥穗藥材粉末經(jīng)純化后,均能明顯抑制人結(jié)腸癌HT-29細胞的增殖,減少活細胞數(shù)量,原兒茶醛、咖啡酸、木犀草苷、橙皮苷、對香豆酸、木犀草素、異綠原酸C、香葉木素與荊芥穗藥效部位治療結(jié)腸癌作用關(guān)聯(lián)度值較高且呈正相關(guān),可以明確的是,荊芥穗藥效部位中的這8種成分可作為治療結(jié)腸癌的潛在藥效質(zhì)量標志物,具有良好的運用前景。此外,過量的脂質(zhì)可以促進腫瘤細胞的發(fā)生及定植,癌細胞能利用脂質(zhì)代謝過程擴大種植范圍,克服細胞凋亡,調(diào)節(jié)基質(zhì)細胞和免疫細胞的活性,降低治療應(yīng)答,促進復(fù)發(fā)[38],可以推測荊芥能通過抗脂質(zhì)氧化降低致癌的風(fēng)險,進而擴大荊芥抗氧化作用的運用范圍。
朱瑜丹等[39]選取雄性ICR小鼠,將荊芥穗多糖作用于體外單核巨噬細胞白血病細胞(RAW264.7),并用環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)建立體內(nèi)免疫抑制小鼠模型,實驗證實荊芥穗多糖濃度≥200 μg/mL時能顯著促進巨噬細胞增殖,巨噬細胞的吞噬活性隨著荊芥穗多糖濃度的增加而增強,經(jīng)處理24 h后細胞數(shù)量明顯增多,細胞體積增大,且荊芥穗多糖能夠顯著提高實驗小鼠的脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù),增強免疫調(diào)節(jié)作用。YOO J S等[40]實驗證明,荊芥水相提取物可以減弱人肥大細胞系HMC-1細胞的組胺釋放,抑制IgE介導(dǎo)的急性皮膚過敏反應(yīng)。LIN Y H等[41]研究證明,荊芥水相提取物可降低IgE刺激介導(dǎo)的大鼠嗜堿性細胞白血病細胞(RBL-2H3)中IFN-γ、TNF-α、IL-4、IL-6、IL-10水平,抑制作用與提取物濃度成正相關(guān),同時10 μg/mL荊芥水相提取物可抑制β-氨基己糖苷酶的釋放,表明荊芥在細胞水平上具有免疫調(diào)節(jié)作用。KANG H等[42]證明荊芥水相提取物可降低抗CD3處理小鼠的血清IFN-γ和IL-4水平,而提高IL-2水平。這種差異可能與其調(diào)控核因子(NF)-κB信號通路和增強活化T細胞核因子c2表達,并減少T細胞釋放輔助性T淋巴細胞(Th)1和Th2細胞因子有關(guān),從而調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。SHIN T Y等[43]實驗表明,荊芥水相提取物可通過抑制化合物48/80誘導(dǎo)的血漿組胺的釋放,抑制抗二硝基苯酚抗體IgE激活的大鼠腹腔肥大細胞(RPMC)的組胺釋放,選擇性激活RPMC產(chǎn)生的TNF-α從而減輕全身或局部過敏反應(yīng)達到免疫調(diào)節(jié)作用。KANG H等[44]實驗顯示,小鼠口服荊芥可顯著降低IL-4、IFN-γ和轉(zhuǎn)錄因子T-bet的mRNA水平,靜脈注射抗CD3抗體后,荊芥水相提取物增加了CD69的表達,并阻止未啟動的CD4 T細胞分化為Th1和Th2細胞以平衡免疫反應(yīng)。
中醫(yī)古籍中對荊芥止血的效果有較多記載,炒炭效果更為明顯。張美齡[45]證實荊芥炭止血的物質(zhì)基礎(chǔ)為“納米類成分”,能顯著縮短小鼠斷尾出血及肝臟出血時間,其止血機制與激活外源性凝血途徑和共同凝血途徑、增加血小板數(shù)量以及升高血栓素B2、降低6-酮-前列腺素F1α濃度有關(guān)。荊防藥對聯(lián)合使用能降低UC大鼠IL-1和IL-8細胞因子水平,調(diào)控腸黏膜AQP4蛋白和AQP8蛋白的數(shù)量從而參與黏膜修復(fù)過程以達到止血的目的[21],其止血的功能可能與調(diào)節(jié)相關(guān)活化蛋白酶的信號傳導(dǎo)通路、直接增加體內(nèi)血小板數(shù)量、提高血小板活化因子濃度等有關(guān)。JEON B R等[46]證實荊芥提取物能顯著抑制纖維蛋白原與整合素αⅡbβ3的結(jié)合、MAPK和蛋白激酶B的磷酸化,減少血小板聚集和顆粒分泌,減弱膠原介導(dǎo)的糖蛋白Ⅵ信號傳導(dǎo),表明荊芥提取物可作為抗血小板和抗血栓藥物,具有良好的應(yīng)用前景。但是,上述實驗均未明確荊芥發(fā)揮止血作用的具體化學(xué)成分,需進一步結(jié)合分子生物學(xué)進行研究。
實驗表明,荊芥內(nèi)酯聯(lián)合戊巴比妥鈉能顯著抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng),調(diào)控下丘腦氧化分解平衡,增強其鎮(zhèn)痛作用[47]。薛志斌[48]通過制作小鼠熱板、醋酸扭體模型,證實荊芥揮發(fā)油具有良好的鎮(zhèn)痛作用。以上兩篇報道雖然證實了荊芥有一定鎮(zhèn)痛作用,但具體機制尚未明確。KIM J Y等[49]通過LPS誘導(dǎo)小鼠骨質(zhì)破壞模型,表明荊芥乙醇提取物可用于治療破骨細胞相關(guān)疾病,如骨質(zhì)疏松癥。TOHDA C等[50]通過P物質(zhì)誘導(dǎo)小鼠瘙癢反應(yīng),表明荊芥甲醇提取物能明顯抑制小鼠瘙癢-抓撓反應(yīng)。研究表明,荊芥水相提取物可松弛被組胺、乙酰膽堿所誘導(dǎo)的豚鼠氣管平滑肌而表現(xiàn)出平喘的功效[51],荊芥良好的抗過敏作用在臨床上有廣闊的應(yīng)用前景。實驗證明,荊芥揮發(fā)油能抑制慢性不可預(yù)知溫和應(yīng)激模型小鼠NLRP3炎癥小體激活及細胞焦亡,抑制小膠質(zhì)細胞活化,從而減輕神經(jīng)炎癥反應(yīng)與神經(jīng)元損傷,以發(fā)揮抗抑郁的作用[52],表明荊芥可作為調(diào)節(jié)心理狀態(tài)藥物的研究對象。
近年來,隨著中醫(yī)中藥的應(yīng)用得到重視,關(guān)于荊芥的科學(xué)研究也不斷深入。研究表明,荊芥含有多種化學(xué)成分,包括但不限于揮發(fā)油類、萜類等。目前,荊芥的藥理研究主要集中在抗炎、抗病毒、抗氧化、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)等方面,而鎮(zhèn)痛、抗菌、止血等研究尚不夠完善。藥效研究多集中在揮發(fā)油類,發(fā)揮藥理作用的具體化學(xué)成分尚未能全部明確,可通過進一步實驗檢測活性分子以明確有效的化學(xué)成分。因此,后續(xù)需加強有效成分與藥理機制的對應(yīng)關(guān)系研究,為臨床應(yīng)用提供更多依據(jù)。