丁艷芬,李江霞,楊崇仁,3
(1.云南維和藥業(yè)股份有限公司,云南 玉溪 653100;2.云南省植物提取物工程研究中心,云南 玉溪 653100;3.中國(guó)科學(xué)院 昆明植物研究所,云南 昆明 650201)
人參皂苷Rh1的藥理作用研究進(jìn)展
丁艷芬1,2*,李江霞1,2,楊崇仁1,2,3
(1.云南維和藥業(yè)股份有限公司,云南 玉溪 653100;2.云南省植物提取物工程研究中心,云南 玉溪 653100;3.中國(guó)科學(xué)院 昆明植物研究所,云南 昆明 650201)
人參皂苷Rh1為四環(huán)三萜達(dá)瑪烷型皂苷,微量存在于人參、三七、西洋參等植物中,近年來(lái)的藥理學(xué)研究表明,其在抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)等方面具有很好的生理活性。綜述人參皂苷Rh1的藥理作用,以期對(duì)人參皂苷Rh1的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)研究提供參考。
人參皂苷Rh1;藥理作用
人參皂苷是存在于五加科人參屬植物人參PanaxginsengC.A.Meyer、三七Panaxnotoginseng(Burk.)F.H.Chen、西洋參PanaxquinquefoliumL.中的活性物質(zhì),其中Rg1、Rb1、Re、Rd等人參皂苷對(duì)心腦血管具有顯著藥理活性且在植物中含量較高。近代藥理學(xué)及藥代動(dòng)力學(xué)研究表明:Rh1、Rh2、Rg2、Rg3等在原植物中含量低或者不存在的人參皂苷均有顯著的藥理活性[1]。
1.1 對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的作用
張均田[1]研究顯示人參皂苷Rh1與Rg1的腦室給藥均能提高基礎(chǔ)突觸傳遞及增加高頻刺激(HFS)引起的海馬突觸長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)(LTP)的幅度,從而具有促進(jìn)學(xué)習(xí)記憶的作用;Rh1可明顯提高體外培養(yǎng)神經(jīng)元的活力,具有促進(jìn)周?chē)窠?jīng)軸突生長(zhǎng)作用。楊凱等[2]采用3-(4,5-二甲基磺胺噻唑)-2,5-二苯基四唑溴藍(lán)(MTT)比色法研究人參皂苷單體Rh1、Re、Rg2對(duì)小鼠皮層神經(jīng)細(xì)胞缺氧的保護(hù)作用,結(jié)果表明濃度為60 μmol·L-1的人參皂苷單體Rh1、Re、Rg2對(duì)小鼠皮層神經(jīng)細(xì)胞缺氧有明顯保護(hù)作用。
Ji-Sun Jung等[3]研究表明人參皂苷Rh1能抑制IFN-C誘導(dǎo)激酶/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、轉(zhuǎn)錄激活(STAT)和細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK)信號(hào)通路下游的轉(zhuǎn)錄因子,從而控制基因的表達(dá)和小膠質(zhì)細(xì)胞的活化。因此,人參皂苷Rh1對(duì)各種神經(jīng)退行性疾病有著很好的活性。
1.2 對(duì)心腦血管的作用
1.2.1 對(duì)局部腦缺血損傷及對(duì)腦缺血/再灌注損傷的影響 吳巍[4]研究Rh1對(duì)大鼠實(shí)驗(yàn)性局部腦缺血損傷及缺血再灌注損傷所致的行為障礙的影響,結(jié)果表明不同劑量的人參皂苷Rh1對(duì)動(dòng)物行為障礙有不同程度的減輕,大鼠腦缺血區(qū)也有明顯好轉(zhuǎn),且呈劑量依賴(lài)性,劑量為10 mg·kg-1改善動(dòng)物行為障礙及減少缺血面積的效果明顯高于尼莫地平組的療效。
1.2.2 對(duì)心肌缺血的影響 吳巍[4]研究表明,不同劑量的人參皂苷Rh1均能明顯減少結(jié)扎冠狀動(dòng)脈所致大鼠急性心肌缺血引起的心肌梗死面積,并可降低由心肌缺血造成的肢體導(dǎo)聯(lián)心電圖J點(diǎn)的升高,揭示了人參皂苷Rh1對(duì)心肌具有保護(hù)作用,能降低缺血引起的心肌損傷。
1.3 對(duì)血液系統(tǒng)的作用
程大任等[5]利用兔紅血細(xì)胞進(jìn)行幾種單體人參皂苷溶血、抗溶血作用實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,人參皂苷Rh1的溶血作用和抗溶血作用曲線為S形,其半數(shù)保護(hù)量P50為100.39 μg·mL-1,半數(shù)溶血量HD50為490.68 μg·mL-1,因此,我們可以利用人參皂苷Rh1溶血和抗溶血作用的特點(diǎn)以及其量效關(guān)系來(lái)合理利用達(dá)到不同的治療作用。
吳巍[4]通過(guò)實(shí)驗(yàn),證明Rh1對(duì)免疫誘導(dǎo)再生障礙性貧血小鼠的血細(xì)胞及骨髓有核細(xì)胞有增殖作用,并呈劑量依賴(lài)性。
1.4 抗腫瘤、抗癌作用
葛迎春等[6]應(yīng)用細(xì)胞化學(xué)及MTT法,測(cè)定人宮頸癌細(xì)胞(HeLa)在人參皂苷Rb1、Rg1、Re、Rh1作用3~5 d后細(xì)胞增殖和細(xì)胞化學(xué)含量的變化。結(jié)果表明Rh1和Re可以明顯抑制HeLa細(xì)胞的增殖,降低HeLa細(xì)胞內(nèi)多糖(PAS)、葡萄糖262磷酸脫氫酶(G6PDH)、葡萄糖262磷酸酶(G6Pase)、乳酸脫氫酶(LDH)和琥珀酸脫氫酶(SDH)的含量,從而顯著降低癌細(xì)胞的增殖和代謝活性。
陳聲武等[7]研究人參皂苷Rh1及其前體Rg1的整體及離體抗腫瘤作用,結(jié)果表明人參皂苷Rh1無(wú)論在離體或整體條件下均具有抗腫瘤作用,且人參皂苷Rh1作用強(qiáng)于前體Rg1,其抗腫瘤作用可能與其促進(jìn)腫瘤壞死因子(TNF-α)的分泌和基因表達(dá)有關(guān)。
王毅等[8]研究表明,口服給藥后,人參皂苷Rg1及其腸內(nèi)菌代謝產(chǎn)物Rh1均可經(jīng)人腸壁吸收進(jìn)入血液,并發(fā)現(xiàn)Rg1及Rh1可通過(guò)增強(qiáng)樹(shù)突狀細(xì)胞(DC)與血管內(nèi)皮細(xì)胞的黏附,而促進(jìn)DC細(xì)胞的移行和發(fā)育成熟;增加DC分泌蛋白質(zhì)及其核酸的轉(zhuǎn)錄,刺激T細(xì)胞的增殖及增強(qiáng)白細(xì)胞介-2與植物血凝素激活的殺傷細(xì)胞(LPAK)殺傷腫瘤的活力。
張有為等[9]研究人參皂苷Rh1對(duì)人體骨肉瘤細(xì)胞U2OS增殖的抑制作用,結(jié)果表明在5 μmol·L-1濃度下,人參皂苷Rh1有明顯的抑制腫瘤細(xì)胞增殖的作用。
Ji-Hae Yoon等[10]通過(guò)研究表明,人參皂苷Rh1能通過(guò)抑制激活蛋白酶-1的活性從而抑制人肝癌細(xì)胞MMP-1的表達(dá)。因此,人參皂苷Rh1作為新化合物治療惡性腫瘤有很好的潛能。
Yeo-Jin Choi等[11]通過(guò)研究表明人參皂苷Rh1通過(guò)影響單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1)和CC趨化因子受體2(CCR2)的表達(dá)和分泌,激活絲裂原活化蛋白酶(MAPK)信號(hào),從而降低MCP-1、CCR2水平,降低蛋白激酶的磷酸化。并且對(duì)在治療中產(chǎn)生的依賴(lài)性疾病,如動(dòng)脈粥樣硬化、類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎及各種炎癥疾病均有很好的治療作用。基于這些結(jié)果,人參皂苷Rh1作為一個(gè)新化合物對(duì)白血病的治療有很好的療效。
1.5 免疫調(diào)節(jié)作用
王毅等[12]采用MTT比色法測(cè)定人參皂苷Rh1與Rg1對(duì)脾臟T細(xì)胞和B細(xì)胞的增殖能力的影響;采用中性紅比色法測(cè)人參皂苷Rh1與Rg1對(duì)腹腔巨噬細(xì)胞(Mφ)的吞噬功能的影響;并且采用Griess法測(cè)定Mφ釋放一氧化氮(NO)的水平。結(jié)果表明人參皂苷Rh1能促進(jìn)脾臟T細(xì)胞的增殖而對(duì)B細(xì)胞無(wú)增殖作用;并且能提高M(jìn)φ的吞噬能力和促進(jìn)NO的釋放。因此,研究者認(rèn)為Rg1及其代謝產(chǎn)物Rh1調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能的作用可能與其在體內(nèi)直接激活T細(xì)胞增殖、提高巨噬細(xì)胞吞噬及釋放NO的能力等有關(guān)。
1.6 其他作用
1.6.1 抗炎作用 吳巍[4]研究表明,人參皂苷Rh1能降低骨內(nèi)壓、提高超氧化物歧化酶(SOD)含量,抑制氧自由基對(duì)軟骨細(xì)胞及基質(zhì)的損害,從而起到防止并延緩關(guān)節(jié)軟骨的退行性改變、防治骨關(guān)節(jié)炎的作用。
1.6.2 抗皮膚老化作用 人參皂苷Rh1可明顯促進(jìn)皮膚纖維芽細(xì)胞的膠原蛋白合成,有效改善皮膚皺紋,具有抗皮膚老化的作用[14]。
劉平等[15]應(yīng)用3H-TdR和14C-TdR雙標(biāo)記法液閃測(cè)定不同代齡人胚肺成纖維細(xì)胞(2BS)由絲裂霉素C(MMC)誘導(dǎo)的非程序DNA合成(UDS),以及人參皂苷Rb1、Rg1、Rhl和Re對(duì)細(xì)胞UDS的影響。結(jié)果表明,當(dāng)MMC劑量在10 ng·mL-1時(shí),衰老細(xì)胞的UDS水平下降,而年輕細(xì)胞的UDS水平顯著升高。人參皂苷Rb1、Rg1、Rhl和Re均能顯著提高衰老細(xì)胞的UDS水平。
1.6.3 對(duì)大鼠D-半乳糖性白內(nèi)障的影響 人參皂苷Rh1能明顯延緩白內(nèi)障的形成,減輕晶狀體的混濁程度,降低丙二醛(MDA)含量,提高SOD活性,且不同程度優(yōu)于維生素E[4]。
人參皂苷Rh1單體的批量生產(chǎn)方法是制約人參皂苷Rh1規(guī)?;瘧?yīng)用的一個(gè)因素。人參皂苷Rh1在原藥用植物中的含量非常低,其在白參中僅有0.001 5%,三七中僅有0.01%,西洋參中則不含有。由于含量低,批量制備成本較高,且工程化生產(chǎn)工藝不成熟,導(dǎo)致其在臨床應(yīng)用方面受到一些限制。
目前制備人參皂苷Rh1的方法多是利用達(dá)瑪烷型四環(huán)三萜皂苷C-20位上所連接的糖基在酸性條件下不穩(wěn)定的性質(zhì),通過(guò)化學(xué)降解或生物轉(zhuǎn)化的方法將原人參三醇型皂苷Rg1進(jìn)行降解、轉(zhuǎn)化,使其C-20位上的糖基脫落得到人參皂苷Rh1,再經(jīng)過(guò)柱層析等手段最終得到高純度的人參皂苷Rh1[16]。徐景達(dá)等[17]利用堿金屬氫氧化物與高沸點(diǎn)脂肪醇為轉(zhuǎn)化介質(zhì),在常壓條件下加熱反應(yīng)物至270 ℃進(jìn)行水解,水解物用正反相柱層析反復(fù)純化得純度高于90%的人參皂苷Rh1。滕榮偉等[18]以醋酸-乙醇為反應(yīng)介質(zhì),在60 ℃下反應(yīng)6 h得到含多種次生皂苷的降解產(chǎn)物,以柱層析反復(fù)純化得高人參皂苷Rh1單體。
近來(lái)也有研究者利用β-葡萄糖苷酶、α-阿拉伯糖苷酶、β-阿拉伯糖苷酶、鞘氨醇單胞菌2~F2等催化轉(zhuǎn)化原人生皂苷,使其苷元上的部分糖基被水解脫落成為新的稀有人參皂苷,水解物再經(jīng)層析純化得相應(yīng)的次生皂苷單體[19-20]。可見(jiàn),人參皂苷Rh1成熟的制備方法是其深度開(kāi)發(fā)利用的關(guān)鍵。
現(xiàn)代藥代動(dòng)力學(xué)研究表明,人參皂苷Rh1為Rg1、Re經(jīng)人和大鼠腸內(nèi)菌代謝后產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物,與Rg1有相似的藥理作用。但是因?yàn)镽h1在原植物中含量甚微,目前對(duì)Rh1的作用機(jī)理研究尚不深入,而現(xiàn)有的研究結(jié)果表明,Rh1具有多種很強(qiáng)的生理活性,有的甚至比其原型Rg1還強(qiáng),具有廣闊的臨床應(yīng)用前景。
[1] 張均田.人參冠百草—人參化學(xué)、生物學(xué)活性和藥代動(dòng)力學(xué)研究進(jìn)展[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008.
[2] 楊凱,吳小梅.人參皂甙單體Rg2、Re、Rh1對(duì)小鼠皮層神經(jīng)細(xì)胞缺氧的保護(hù)作用[J].南通醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2002,22(2):134-135.
[3] Ji-Sun Jung,Dong-Hyun Kim,Hee-Sun Kim .Ginsenoside Rh1 suppresses inducible nitric oxide synthase gene expression in IFN-c-stimulated microglia via modulation of JAK/STAT and ERK signaling pathways[J].Biochemical and Biophysical Research Communications,2010,397:323-328.
[4] 吳巍.人參皂苷Rh1的醫(yī)藥用途:中國(guó),200510035351.7[P]. 2006-12-27.
[5] 程大任,付銳,竇德強(qiáng),等.人參皂苷溶血及抗溶血作用研究[J].中國(guó)現(xiàn)代中藥,2007,9(4):19-23,26.
[6] 葛迎春,劉平,韓信昌,等.人參皂甙Rb1、Rg1、Re和Rh1對(duì)HeLa細(xì)胞的影響[J].中藥藥理與臨床,1997,13(6):18-21.
[7] 陳聲武,王巖,王毅,等.人參皂苷Rg1和Rh1抗腫瘤作用的研究[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2003,29(1):25-28.
[8] 王毅,郝鈺,邱全瑛,等.人參皂苷Rg1、Rh1對(duì)樹(shù)突狀細(xì)胞刺激T細(xì)胞增殖及LPAK抗腫瘤活性的影響[J].中國(guó)免疫學(xué)雜志,2003,19(4):248-252.
[9] 張有為,竇德強(qiáng),陳英杰,等.人參皂苷對(duì)人體骨肉瘤細(xì)胞U2OS增壓的影響[J].中草藥,2001,32(3):232-236.
[10] Ji-Hae Yoon,Yeo-Jin Choi,Seong-Gene Lee.Ginsenoside Rh1 suppresses matrix metalloproteinase-1 expression through inhibition of activator protein-1 and mitogen-activated protein kinase signaling pathway in human hepatocellular carcinoma cells[J].European Journal of Pharmacology,2012,679:24-33.
[11] Yeo-Jin Choi,Ji-Hae Yoon,Seon-Woo Cha,et al. Ginsenoside Rh1inhibits the invasion and migration of THP-1 acute monocytic leukemia cells via inactivation of the MAPK signaling pathway[J].Fitoterapia,2011,82:911-919.
[12] 王毅,蔣艷,邱全瑛.人參皂苷Rg1及其腸內(nèi)菌代謝產(chǎn)物Rh1對(duì)小鼠免疫細(xì)胞功能的影響[J].藥學(xué)學(xué)報(bào),2002,37(12):927-929.
[13] Hua Zheng,Yunju Jeong,Jeongmin Song,et al.Oral administration of ginsenoside Rh1 inhibits the development of atopic dermatitis-like skin lesions induced by oxazolone in hairless mice[J].International Immunopharmacology,2011,11:511-518.
[14] 金鳳燮,正木仁,山田涼子,等.抗皮膚老化化妝品及生產(chǎn)方法:中國(guó),200410033697.9[P].2005-11-02.
[15] 劉平,葛迎春,張偉,等.人參皂苷Rb1、Rg1、Re和Rhl對(duì)人胚肺成纖維細(xì)胞非程序DNA合成的影響[J].中國(guó)老年學(xué)雜志,1998,18(12):375-377.
[16] 楊崇仁,丁艷芬,李立妍.人參皂苷Rh1的制備方法:中國(guó),200910095052.0[P].2010-03-17.
[17] 徐景達(dá),金永日,李緒文,等.稀有人參皂苷的制備方法技術(shù):中國(guó),ZL00123074.3[P].2001-05-02.
[18] 滕榮偉.核磁共振在幾類(lèi)天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)解析中的應(yīng)用研究[D].北京:中國(guó)科學(xué)院,2001:69-81.
[19] 金鳳燮,魚(yú)紅閃,保永明.酶法改變?nèi)藚⒃磉疤腔苽湎∮腥藚⒃磉暗姆椒ǎ袊?guó):99112764.1[P].1999-09-22.
[20] 金艷,金香梅,尹成日.鞘氨醇單胞菌2~F2將人參主皂苷Re轉(zhuǎn)化為人參稀有皂苷Rh1[J].延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào),2011,33(2):103-107.
ThePharmacologicResearchProgressofGinsenosideRh1
DING Yan-fen1*, LI Jiang-xia1, YANG Chong-Ren1,2,3
(1.YunnanWeihePharmaceuticalsCo.,Ltd.,Yuxi653100,China;2.YunnanEngineeringResearchCenterofPlantExtracts,Yuxi653100,China;3.KunmingInstituteofBotany,ChineseAcademyofSciences,Kunming650201,China)
Ginsenoside Rh1is one kind of Dammarane tetracyclic triterpenoids saponins,which is a kind of micronutrients found inPanaxginseng,PanaxNotoginsengandPanaxquinquefoliumL.. Recent pharmacological studies have revealed thatPanaxNotoginsenghas some bio-activities on immune system,cardiocerebral vascular system,endocrine system and inflammation and so on. This thesis reviewed the pharmacological effects of ginsenoside Rh1with the aim to provide reference for future exploitation.
Ginsenoside Rh1; Pharmacological effects
2012-09-25)
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丁艷芬,E-mail:waj20050212@sina.com