季詩博,蔡建輝,車成日* (.延邊大學(xué)附屬醫(yī)院,吉林 延吉 33000;2.吉林醫(yī)藥學(xué)院,吉林 吉林 3203)
桑黃(Sanghuangporus),別名桑耳、桑臣、桑黃菇,屬多孔菌科、木層孔菌屬,是一種藥用真菌。桑黃在我國歷史源遠(yuǎn),最早可見于《神農(nóng)本草經(jīng)》。此篇綜述就桑黃不同成分及相關(guān)作用進(jìn)行概述,為其與不同藥物聯(lián)合應(yīng)用提供可能的思路。
桑黃多糖是一種新型雜多糖,是從桑黃子實體中經(jīng)過多次分離、提純而得到的,由巖藻糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、木糖和甘露糖組成,摩爾比為2.19∶1.27∶5.85∶43.22∶2.73∶4.18,其主要的單糖是葡萄糖[1]。桑黃多糖提取方法較多,常見的有溶液浸提法[2]、超聲波輔助提取法[3-5]、微波輔助提取法[3-5]、酶提取法[3-5]、減壓提取法[6]等。
吳長生[7]利用四大波譜技術(shù)從藥用桑黃中提取出的黃酮類化合物達(dá)15種,其中以二氫黃酮類為主。劉艷芳等[8]通過研究對比得出黃酮類化合物的含量受品種、培育方式、環(huán)境、營養(yǎng)攝取等影響存在著明顯的差異性。黃酮類化合物的提取方式很多,常見的有溶液浸提法、微波提取法、超臨界流體萃取法、酶輔助提取法等[9]。
研究發(fā)現(xiàn)不同種類桑黃中多酚含量存在明顯差異。桑樹桑黃中所提取的多酚成分多數(shù)是hispidin的衍生物。但是在楊樹桑黃中提取的多酚經(jīng)過分析組分后發(fā)現(xiàn)除了上述的19 種化合物之外,還存在meshimakobonl B、桑黃素H 和桑黃素L 這3 種多酚類化合物[10]。多酚類化合物的主要提取方法有溶劑浸提法、酶解法、超臨界流體萃取等[11]。
從桑黃中所提取到的萜類主要有三種:倍半萜、二萜和三萜,其中的三萜類化合物是它發(fā)揮生物作用的重要活性成分[12]。Wang 等[13]通過對提純工藝的優(yōu)化,在桑黃子實體中成功提取到了到了4種新的羊毛甾類三萜類化合物:igniarens A、igniarens B、igniarens C 以及igniarens D。孫雪等[14]從紅緣擬層孔菌子實體中成功分離出了2 個三萜類化合物:3-乙酰氧基-8、24-羊毛甾二稀-21-酸和松苓酸A。桑黃萜類可通過超聲波及微波進(jìn)行萃取[15]。
研究表明,多糖的生物活性取決于組合物中不同單糖的比例[16],且多糖生物功能與其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性顯著相關(guān)[17]。盡管桑黃的生物活性已被深入挖掘,但在闡明結(jié)構(gòu)—生物活性關(guān)系和潛在機(jī)制方面仍然存在不足。
活性氧(reative oxygen species,ROS)在生物體內(nèi)的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)中起著重要的作用[18]。然而過量的ROS通過細(xì)胞應(yīng)激、代謝紊亂、酶系統(tǒng)紊亂,可能引發(fā)功能障礙,導(dǎo)致DNA損傷,并最終參與到多種疾病的發(fā)病機(jī)理中,例如衰老、糖尿病、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、炎癥、心血管疾病、動脈粥樣硬化、腦缺血和癌癥[19]。桑黃多糖能夠通過捕獲自由基和/或促進(jìn)抗氧化酶的活性來平衡ROS 的過量產(chǎn)生,并保護(hù)活的生物體免受這些疾病的侵害,已被作為潛在的ROS 清除劑和抗氧化劑進(jìn)行了相關(guān)研究[20]。其在體外具有強(qiáng)烈的濃度依賴的抗氧化特性,通過調(diào)節(jié)炎性細(xì)胞因子的表達(dá)抑制氧化應(yīng)激[21]。桑黃酮、桑黃三萜類化合物同樣具有很強(qiáng)的清除羥基自由基、超氧陰離子、DPPH 自由基和ABTS 自由基的能力[22]。有研究表明桑黃酮類物質(zhì)可有效降低丙二醛含量以達(dá)到抗氧化作用,且其抗氧化作用存在劑量依賴性[23]。
到目前為止,惡性腫瘤發(fā)病率的快速增加和高死亡率已經(jīng)成為全球公共衛(wèi)生的巨大挑戰(zhàn),其特征在于異常細(xì)胞的不可控分裂和增殖[24]。盡管通過傳統(tǒng)方法在治療癌癥方面已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)展,但是化學(xué)治療劑仍具有嚴(yán)重的副作用,例如靶向藥物的非特異性和機(jī)體對藥物的嚴(yán)重機(jī)會性抗性。因此,迫切需要研究和開發(fā)新的潛在抗腫瘤候選物,特別是來源于天然物質(zhì)的抗腫瘤成分,不僅可以直接誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡,還可以用作免疫調(diào)節(jié)劑以抵抗不利應(yīng)激,并增強(qiáng)機(jī)體對癌細(xì)胞發(fā)展的免疫防御[25]。大量研究證實,多糖可能的抗腫瘤機(jī)制涉及直接對癌細(xì)胞抑制活性,包括細(xì)胞周期阻滯、誘導(dǎo)凋亡、抗血管生成和抑制轉(zhuǎn)移,包括增殖、侵襲、遷移和黏附[26]。黃桑多糖可以幫助宿主增強(qiáng)免疫調(diào)節(jié)活性以對抗癌細(xì)胞,即所謂的生物反應(yīng)調(diào)節(jié)劑[27]。黃酮類化合物、萜類已被發(fā)現(xiàn)具有抗腫瘤活性[12,28]。三萜是藥用真菌中的一類生物活性物質(zhì),但其抗腫瘤和抗氧化性能與多糖相比較研究較少,具有許多功能,如抑制組胺的釋放、降低血壓和保護(hù)肝臟。基于其“靶向殺傷”,三萜被定為可能的抗腫瘤藥物[29]。吡喃酮化合物通過抑制Hh 通路來抑制細(xì)胞增殖和促進(jìn)細(xì)胞凋亡,進(jìn)而達(dá)到抗腫瘤的作用[30]。
炎癥是由先天免疫系統(tǒng)細(xì)胞介導(dǎo)的生物體全面、自然的自我保護(hù)反應(yīng),以應(yīng)對由機(jī)械、化學(xué)或微生物刺激(如感染、刺激物、紫外線照射、病原體和過敏原)引起的損傷。巨噬細(xì)胞在炎癥過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,誘導(dǎo)型一氧化氮合酶產(chǎn)生的NO、環(huán)氧化酶-2 產(chǎn)生的前列腺素E2 和ROS,以及一些促炎細(xì)胞因子(如TNF-α、IFN-γ、IL-6 和IL-1β)表達(dá)的增加,這些細(xì)胞因子與多種疾病密切相關(guān)[31-32]。桑黃細(xì)胞外聚芳烴在體外具有強(qiáng)烈的濃度依賴性抗氧化活性;通過調(diào)節(jié)炎性細(xì)胞因子的表達(dá)和抑制氧化應(yīng)激,可有效緩解DSS 誘導(dǎo)的小鼠潰瘍性結(jié)腸炎,有一定治療效果[33]。研究表明桑黃酮G 可以通過增加細(xì)胞生存力和緊密連接,降低促炎細(xì)胞因子和氧化損傷,改善腸上皮屏障LPS 誘導(dǎo)的破壞[34]。Wang 等[35]通過對從桑黃中分離出的4個羊毛脂烷型三萜類的探究,發(fā)現(xiàn)它們可以通過抑制脂多糖誘導(dǎo)NO 來達(dá)到抗炎效果。
從菌類提取的多糖與其他類型的糖不同,不會提高血液中的葡萄糖濃度,但具有強(qiáng)大的抗糖尿病活性。主要通過抑制胰島中的β 細(xì)胞凋亡,影響葡萄糖代謝酶(如α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶)的活性,并增強(qiáng)葡萄糖代謝、肝糖原的合成和胰島素敏感性,以及激活腺苷一磷酸激活的蛋白激酶和γ 調(diào)節(jié)劑的表達(dá)[36]。一種從桑黃菌絲體中提取的多糖被證實對α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶具有潛在的活性抑制作用,具有降血糖作用,有成為抗糖尿病藥物的潛力[37]。桑黃中不同提取方式能夠獲得不同的產(chǎn)物,已證實桑黃醇提物具有較強(qiáng)的體外抗氧化、降血糖及降尿酸活性[38]。同樣不同提取方式所得的多酚和類黃酮也被證明能抑制淀粉酶[39],這對于桑黃提取物在糖尿病治療方面提供了多種治療的可能性。
大量研究證明,桑黃多糖可通過增強(qiáng)肝臟代謝、降低脂質(zhì)過氧化水平和炎性介質(zhì)的表達(dá)、抑制氧化應(yīng)激和組織病理學(xué)纖維化、誘導(dǎo)肝星狀細(xì)胞的凋亡和周期停滯以及提高抗氧化酶的活性而成為肝臟保護(hù)劑[40]。桑黃菌絲體提取物通過抑制撲熱息痛誘導(dǎo)的急性肝衰竭中促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生,抑制脂質(zhì)過氧化標(biāo)志物丙二醛、肝細(xì)胞色素和肝臟的組織病理學(xué)變化,并降低炎癥活性,以增強(qiáng)對肝臟的保護(hù)作用[41]。
大量研究表明,桑黃多糖可通過刺激細(xì)胞免疫及體液免疫的途徑來激活免疫調(diào)節(jié)從而達(dá)到抑制腫瘤的作用。上述作用是通過產(chǎn)生信號因子起作用的,而這種信號是將多糖分子與淋巴細(xì)胞表面受體相結(jié)合產(chǎn)生的[42]。來源于天然資源的桑黃成分,尤其是桑黃的多糖,具有調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)和細(xì)胞保護(hù)肺的能力,這使它們成為聯(lián)合治療重癥肺炎病例的潛在候選物[43]。
桑黃多糖還具有抗疲勞活性、神經(jīng)保護(hù)活性、益生元活性等[44]。攝入消化率較低的多糖可能有助于益生菌生長、腸道微生物群的改善和胃腸疾病的治療[17]。此外,多糖的抗腦缺血作用受到越來越多的關(guān)注,其機(jī)制包括抗氧化應(yīng)激、減輕炎癥和相關(guān)信號通路和促炎細(xì)胞因子的失活、抑制神經(jīng)毒性、激發(fā)抗凋亡蛋白的表達(dá)、保持線粒體穩(wěn)態(tài)和促進(jìn)腦血管生成[45]。通過桑黃葡聚糖的硫酸化可得到一種名為PRP-S16 的硫酸化多糖。該物質(zhì)可將血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)在EA.hy926 內(nèi)皮細(xì)胞上的mRNA 表達(dá)顯著降低,同時有效抑制了VEGFR-2 的磷酸化,并且蛋白激酶B 和胞外信號調(diào)節(jié)激酶的表達(dá)也得到了明顯的抑制。PRP-S16 所具有的抗血管生成活性作用與抑制VEGF 誘導(dǎo)的信號傳導(dǎo)途徑存在著一定的相關(guān)性[46]。
桑黃具有抗氧化和抗衰老、抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)、抗炎和抗傷害、抗糖尿病、保肝和神經(jīng)保護(hù)活性,成為各種治療藥物和功能性食品的潛在來源。越來越多的生物活性成分已經(jīng)從桑黃的子實體、培養(yǎng)的菌絲體中分離出來。盡管在桑黃各個方面的研究已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)展,但是仍然存在一些亟需解決的問題。桑黃提取物可通過多種途徑發(fā)揮抗腫瘤作用,且作用靶點廣泛,隨著桑黃藥用價值的深入挖掘及研究內(nèi)容的不斷深化,其在抗癌方面的應(yīng)用愈加廣泛。但由于桑黃種類繁多,不同種類提取物存在著成分上的差別,且提取工藝復(fù)雜導(dǎo)致了藥物應(yīng)用上的困難,應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)桑黃不同種類提純工藝的研究及提取物純化的精簡,為未來桑黃的廣泛應(yīng)用減少提取物提純難度。目前關(guān)于桑黃提取物的研究大多以細(xì)胞實驗為主,對其作用機(jī)制存在著較多的理論缺失,無法為臨床試驗提供理論支撐。應(yīng)加深、加大對桑黃不同成分應(yīng)用與動物模型的探索,進(jìn)而為未來桑黃藥用提供更多的理論與實踐依據(jù)。桑黃不同提取物的生物活性是多種因素綜合作用的結(jié)果。盡管已經(jīng)闡明了桑黃衍生物的許多化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物活性,但是對其結(jié)構(gòu)和生物活性之間的關(guān)系,以及影響其生物活性的精確因素和作用的細(xì)胞和分子機(jī)制的理解仍然缺乏深度和精確度。因此應(yīng)加強(qiáng)動物體內(nèi)實驗和臨床試驗,以進(jìn)一步完善理論基礎(chǔ)。