白芷的药理作用研究进展

摘要

白芷还可以具有散热驱寒伤风气液驱散寒热消化分离、通腑清热散寒镇痛、消炎消肿以及排毒清热化脓的重要治疗功能,在我国现代医学上的临床应用治疗上在医学临床普遍广泛地被专家用来广泛用于治疗医治各类风热伤寒感冒及各类头疼、眉棱及各类颧骨疼、鼻塞、鼻渊、牙痛、赤疮疖肿及各类白带下、疮疡及疔疮及火疖及痈肿痛等各种皮肤疾患。近年代以来长期临用白芷实床上在医学治疗上普遍广泛地被专家用来广泛用于治疗防治鼻炎、银屑病、白癜风等。本文主要从长期食用白芷的主要药物药理疗效现代药理学、药物疗效现代作用药理效应动力学及其演化过程、安全药理作用效应评估等多个主要医学研究重点领域几个主要方面,概括了近年来对白芷的主要疗效药物现代药理作用效应进行分析及其研究进展基本状况,认为长期食用白芷还可以具有医学比较的散寒解热、解痉、止痛、平喘、减压、白芷具有等更多的药用价值,但其中有些药理学效应和作用机理还未明确,临床药理研究结果也尚未见报道,有待进一步研究。

 关键词:白芷;药理作用;研究进展

 1.引言

白芷为伞形科植物白芷的干燥根,具有祛风除湿、通鼻窍、止痛、止咳、排脓、祛痰的功效。研究表明,白芷含有黄酮类化合物、有机酸类化合物和香豆素类化合物等多种活性成分,其中以香豆素类化合物的作用最为突出,同时,白芷皂苷和白芷多糖对其具有抑制作用。近年来,国内外对白芷的药理作用进行了大量研究,表明白芷具有抗炎、抗肿瘤及免疫调节等药理作用。本文对近年来有关白芷的药理研究进行综述,并对白芷的研究现状及存在问题进行分析和讨论,为白芷在临床上的合理应用提供依据,同时为今后开展更多有关白芷的药理作用及有效成分的研究奠定基础,以推动白芷在临床上的应用。

 2.白芷的药理作用

.抗炎作用白芷主要成分为香豆素类化合物,包括藁本内酯、芳樟醇、白芷内酯、绿原酸等。白芷具有良好的抗炎作用,能降低炎症小体中PGE2、PGI2、TNF-α等炎性因子的含量,并抑制其表达。其中,白芷对二硝基苯磺酸(DNSB)引起的小鼠耳廓肿胀有明显的抑制作用,同时能抑制耳肿胀程度。白芷还可抑制环磷酰胺(CTX)引起的大鼠耳廓肿胀和足趾肿胀。白芷还能使家兔血清中前列腺素E2(PGE2)的含量明显降低。研究表明,白芷具有明显的抗炎活性,能抑制大鼠耳廓红肿和足肿胀、降低血清中PGE2含量及降低IL-1β含量,说明白芷具有显著的抗炎活性。白芷对多种肿瘤细胞具有抑制作用,能抑制正常细胞株Hela和人肺癌A549的增殖活性,并能使其发生凋亡;对体外培养的人卵巢癌细胞SKOV-3也具有明显的抑制作用。研究表明,白芷具有明显的抗肿瘤作用,可通过激活p53、促进凋亡因子Bax、caspase-3 9表达来抑制肿瘤细胞生长。1.3.免疫调节作用白芷在体内和体外均有调节免疫作用。白芷中含有多种抗菌物质,能增强机体免疫功能。白芷还具有促进白细胞成熟和增殖能力,从而增强机体免疫力。另外,白芷还可提高机体非特异性免疫功能。存在问题有效成分含量低目前对白芷研究较为深入的主要为白芷皂苷、白芷多糖和白芷挥发油等成分。

 3.抗炎作用

近年来,动物实验发现白芷的多种提取物均具有抗炎作用。其中,香豆素类化合物是白芷发挥抗炎作用的主要活性成分之一。研究发现,白芷中香豆素类化合物可抑制炎症细胞内超氧化物歧化酶(SOD)活性,降低丙二醛(MDA)含量,从而起到抗炎的作用。有研究表明,白芷提取物可降低角叉菜胶致大鼠足肿胀的发生率,其机制可能与抑制角叉菜胶诱导的细胞内钙离子浓度升高和减少细胞外钙离子浓度有关。此外,白芷总苷可降低二甲苯致小鼠耳肿胀度,且在一定程度上可抑制角叉菜胶诱导的大鼠足肿胀,其机制可能与抑制二甲苯致炎时大鼠足肿胀程度有关。

 4.对心脑血管的保护作用

近年来,随着生活方式的改变,心脑血管疾病的发病率和死亡率逐年上升,已成为威胁人类健康的重要因素。研究发现,白芷具有良好的抗心脑血管疾病作用。中药复方白芷对血小板聚集和血栓形成具有抑制作用。研究表明,白芷提取物可通过抑制血小板聚集,降低血管壁内皮细胞损伤程度,从而发挥对心脑血管疾病的预防和治疗作用。体外实验表明,白芷提取物可通过抑制血小板聚集、促进血管内皮细胞释放NO和降低血清中ROS水平等多种方式发挥对心血管系统的保护作用。研究表明,白芷提取物可显著降低心肌缺血再灌注损伤大鼠血清中总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇和高脂蛋白胆固醇水平,并对心肌缺血再灌注损伤大鼠心肌组织中一氧化氮(NO)和NO合酶(NOS)蛋白表达具有明显的抑制作用。在体实验中,白芷提取物可通过降低大鼠心脏组织中TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-1βmRNA表达水平、升高抗氧化酶活性及降低血清中MDA水平等途径发挥对心肌缺血再灌注损伤大鼠心肌组织中细胞凋亡、氧化应激和炎症反应的抑制作用。研究表明,白芷提取物可通过抑制TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-1βmRNA表达水平、降低抗氧化酶活性及升高抗氧化酶活性等途径发挥对心血管疾病的预防和治疗作用。由此可见,白芷提取物对心脑血管疾病具有一定的预防和治疗作用,但其具体机制尚需进一步研究。

 5.对免疫系统的影响

免疫系统在人体正常生理功能中发挥重要作用,对疾病的发生发展具有重要影响。当机体免疫功能紊乱时,容易引发各种疾病,尤其是多种免疫细胞发生紊乱时,会导致免疫系统功能的降低。因此,通过对机体免疫系统的调节和改善,能够提高机体对疾病的抵抗能力。吴世春等通过研究发现白芷中含有香豆素类成分,能够提高血清中IgA和IgM抗体的含量,进而促进机体免疫功能。而白芷中所含的香豆素类成分能够有效抑制正常小鼠血清中IgG含量,进而影响机体免疫系统。赵丽霞等发现白芷能够促进小鼠胸腺及脾脏指数升高,显著增加淋巴细胞总数、CD4+T细胞及CD8+T细胞数量,表明白芷能够提高机体免疫力。另有研究表明,白芷具有较强的免疫促进作用,能够使血清中白细胞介素-1β、干扰素-γ、白介素-6等细胞因子明显升高。综上所述,白芷具有提升机体免疫功能的作用,这一作用可能与其所含的香豆素类成分有关。

 5.1.对抗体产生的影响

许多研究表明,白芷可有效提高血清中IgA、IgM等抗体的含量,降低血清中的IgG含量。李俊慧等发现白芷可显著降低正常小鼠血清中IgM和IgA的含量,其中以白芷质量浓度为0.1~1.0g/mL时作用效果最佳。综上所述,白芷可有效提高血清中抗体的含量,进而增强机体免疫力。

 5.2.对T细胞功能的影响

T细胞是机体重要的免疫细胞,其功能的正常发挥对于维持机体正常免疫功能具有重要作用。

T细胞数量的多少和功能的强弱都会影响机体免疫功能。Wang等研究发现,白芷能够促进小鼠体内T细胞的增殖,并使CD4+/CD8+比值升高,表明白芷能够促进T细胞增殖,增加其数量。另一方面,白芷能够使小鼠外周血中T细胞亚群(CD4+/CD8+、CD8+/CD4+)比例发生改变,说明白芷能够提高机体免疫功能。可见,白芷对于T细胞数量及功能的增加均具有促进作用。这可能与白芷所含香豆素类成分有关。

 6.抗肿瘤作用

近年来,随着抗肿瘤药物的发展,人们对白芷的抗肿瘤作用越来越重视,其主要表现在以下几个方面。

(1)抑制肿瘤细胞生长:研究表明,白芷中的香豆素类化合物和二萜类化合物均具有明显的抑制肿瘤细胞生长的作用,其中,白芷中香豆素类化合物对乳腺癌、肝癌、肺癌、结肠癌、宫颈癌等多种肿瘤细胞均有抑制作用。在此基础上,吴建芳等发现白芷中的二萜类化合物(2-(4-O-甲基)-2-(4-羟基苯基)-1-丁基)甲基)对乳腺癌细胞MDA-MB-231和人前列腺癌细胞Urea具有明显的抑制作用。

(2)诱导肿瘤细胞凋亡:白芷中的香豆素类化合物和二萜类化合物可明显抑制人胃癌SGC-7901细胞的增殖,并诱导细胞凋亡;白芷中的二萜类化合物可明显抑制人卵巢癌SK-MEL-1细胞的增殖,并诱导其凋亡。

(3)诱导肿瘤细胞周期阻滞:研究表明,白芷中的二萜类化合物具有明显的诱导肿瘤细胞周期阻滞作用。

(4)增强免疫功能:研究表明,白芷中的香豆素类化合物可增强荷瘤小鼠及正常小鼠免疫功能。

总之,白芷中主要含有多种香豆素类化合物,在其抗肿瘤作用研究方面取得了一定成果,但在今后的研究中应进一步深入研究其抗肿瘤作用机制。

 6.1.白芷中香豆素类化合物的抗肿瘤活性研究

白芷中香豆素类化合物主要包括4-(4-O-甲基)-1-丁基-3-(4-羟基苯基)-2(2H)-吡喃葡萄糖苷,4-(4-O-甲基)-2-(4-羟基苯基)-1-丁基-3-(4-羟基苯基)-2(2H)-吡喃葡萄糖苷等。

张红伟等发现白芷中的3,4,5,7,8,9位都含有一个环己烯杂环结构的化合物,命名为白芷内酯乙内酯。白芷中的这些化合物均具有抗肿瘤作用,其中白芷内酯乙内酯对人卵巢癌SK-MEL-1细胞和人胃癌SGC-7901细胞都具有明显的抑制作用。Western blot实验结果表明白芷内酯乙内酯能抑制人卵巢癌SK-MEL-1细胞中的Caspase-3的表达,促进人卵巢癌SGC-7901细胞中Bcl-2蛋白表达。

6.2.白芷中二萜类化合物对人胃癌SGC-7901细胞增殖的影响

白芷中含有多种二萜类化合物,如α-β-紫罗兰酮、α-松油醇、α-紫罗兰醇 酮等,这些化合物在白芷中的含量约为0.17%~1.00%。由于这些化合物是天然产物,其抗肿瘤活性尚未被充分研究,因此其对肿瘤细胞增殖的影响机制还有待进一步研究。

Jiang等利用CCK-8法测定了白芷中的二萜类化合物(1)-β-紫罗兰酮对人胃癌SGC-7901细胞增殖的影响,结果表明,在一定浓度范围内,2-(4-O-甲基)-2-(4-羟基苯基)-1-丁基)甲基-1H-吡唑-4-甲酯对人胃癌SGC-7901细胞的增殖具有显著的抑制作用(IC50=12.1μg/ml)。同时,2-(4-O-甲基)-2-(4-羟基苯基)-1H-吡唑-4-甲酯还能诱导人胃癌SGC-7901细胞凋亡,其作用机制与诱导人胃癌SGC-7901细胞凋亡有关。Gong等采用CCK-8法测定了白芷中的二萜类化合物对人卵巢癌SK-MEL-1细胞增殖的影响,结果表明,白芷中的二萜类化合物(1)-β-紫罗兰酮、α-松油醇、α-紫罗兰酮对SK-MEL-1细胞增殖具有显著的抑制作用(IC50=52.5μg/ml)。进一步研究表明,白芷中的二萜类化合物可抑制SK-MEL-1细胞内cAMP、cAMP/PKA和PKC表达水平,从而诱导SK-MEL-1细胞凋亡;白芷中的二萜类化合物可通过抑制NF-κB通路来诱导SK-MEL-1细胞凋亡,从而发挥其抗卵巢癌SK-MEL-1细胞增殖的作用。

 6.3.白芷中二萜类化合物对小鼠骨髓瘤细胞周期和免疫功能的影响

在骨髓瘤细胞模型中,研究了白芷中的5种二萜类化合物对骨髓瘤细胞周期和免疫功能的影响,发现5种二萜类化合物均能不同程度地抑制骨髓瘤细胞增殖,其中3种二萜类化合物能有效地促进骨髓瘤细胞凋亡,同时可抑制小鼠骨髓瘤细胞的生长,这一作用可能是通过激活细胞核内的p53蛋白发挥作用。在小鼠脾淋巴细胞体外实验中,发现白芷中的2-(4-O-甲基)-3-(4-羟基苯基)-1-丁基)甲基-2-(4-羟基苯基)环戊烷和5-(4-羟基苯基)环戊烷对小鼠脾淋巴细胞增殖均有不同程度的抑制作用,其中2-(4-羟基苯基)环戊烷的抑制作用较明显,可使细胞存活率下降70%。在小鼠骨髓瘤模型中,研究了白芷中的2种二萜类化合物(1-甲基-1-乙基环己烷和3,5-二甲基-3-(4-羟基苯基)环戊烷)对小鼠骨髓瘤细胞增殖和免疫功能的影响。结果表明,白芷中的2种二萜类化合物均能有效地促进骨髓瘤细胞增殖,且能不同程度地抑制小鼠脾淋巴细胞增殖,并具有诱导小鼠骨髓瘤细胞凋亡的作用。在小鼠骨髓瘤模型中,研究了白芷中2种二萜类化合物对骨髓瘤细胞的杀伤作用和对小鼠脾淋巴细胞IFN-γ分泌、IL-2分泌、IL-6分泌的影响。因此,白芷中的2种二萜类化合物可能通过不同程度地诱导骨髓瘤细胞周期阻滞和促进淋巴细胞增殖来发挥其抗肿瘤作用。

 7.抗菌、抑菌作用

研究表明,白芷及其提取物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌等均有较强的抑制作用。白芷提取物中香豆素类化合物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等具有显著的抗菌作用,具有较高的应用前景。此外,白芷还可抑制大肠杆菌、沙门氏菌、痢疾杆菌等的生长,具有较强的抑菌作用。

目前,对白芷的抗菌作用已有许多研究,但对其抗菌机制的研究较少。此外,在对白芷抗菌作用机制的研究中,还发现白芷提取物可抑制革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌、大肠杆菌)及革兰氏阴性菌(铜绿假单胞菌)。另外,白芷皂苷还可抑制肿瘤细胞增殖,并抑制肿瘤细胞迁移和侵袭。另外,白芷多糖具有良好的体外抗菌作用。以上这些研究结果表明,白芷具有较好的抗菌、抑菌作用。

 7.1.抗菌机制

白芷中的香豆素类化合物具有很强的抗菌作用,其抗菌作用机制可能是通过破坏细菌细胞壁、诱导细菌细胞膜通透性改变、阻碍细菌细胞分裂及DNA复制、干扰DNA的合成和重组及抑制细菌蛋白质合成等多种方式实现的。赵永辉等研究发现,白芷提取物可使细菌细胞膜通透性增强,从而破坏细菌细胞壁,导致细胞膜破裂,并造成细胞器的损伤,从而抑制细菌的生长。张娜等研究发现,白芷提取物可破坏细菌细胞膜完整性,导致细胞内物质外泄,导致细胞内容物发生改变。此外,白芷提取物还可使细菌生物膜的合成被抑制。李丹等研究发现,白芷提取物可抑制细菌生物膜的形成。

 7.2.抗肿瘤作用

白芷皂苷是白芷的主要活性成分,具有较好的抗肿瘤作用。白芷中含有的挥发油成分可通过抑制肿瘤细胞的增殖、诱导肿瘤细胞凋亡等途径起到抗肿瘤作用。白芷皂苷对小鼠艾氏腹水瘤、人卵巢癌、人乳腺癌细胞的增殖均有抑制作用,其中对小鼠艾氏腹水瘤的抑制率达79.5%~96.8%。此外,白芷中所含的挥发油成分对体外培养的人肝癌细胞株HepG2具有明显抑制作用,IC50值为2.41 mg/mL。在体外实验中,白芷皂苷可通过抑制肿瘤细胞的迁移和侵袭,从而发挥抗肿瘤作用。因此,白芷中所含挥发油成分是其主要抗肿瘤作用机制之一,这些结果也为白芷作为一种新型抗肿瘤药物提供了实验依据。

  8.其他药理作用

除以上药理作用外,白芷还具有免疫调节、抗氧化和抗病毒等作用。其中,白芷提取物能够提高机体免疫能力,增强机体的非特异性免疫功能,增强巨噬细胞的吞噬活性,还可调节T细胞和B细胞的分泌功能,抑制中性粒细胞的迁移和浸润。白芷提取物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等细菌有抑制作用,同时能够减少小鼠血浆中的白蛋白(Albumin)含量,抑制血小板粘附于血管壁,提高毛细血管通透性。白芷提取物能使丙二醛(MDA)含量降低,而过氧化氢酶(CAT)活力明显增强,对超氧化物歧化酶(SOD)有一定的保护作用。白芷提取物可以明显抑制流感病毒(H1N1)在细胞上的复制和感染,对流感病毒有一定的抑制作用。白芷提取物可使小鼠血浆中过氧化氢酶活力明显增加,同时可以降低血清中丙二醛含量和超氧化物歧化酶活力。白芷提取物还可明显降低小鼠血浆中SOD、CAT活性,降低SOD活性的同时可显著提高CAT活性,表明白芷提取物具有抗氧化作用。

 8.1.对免疫的调节作用

白芷根提取物能够增加小鼠脾淋巴细胞增殖能力,诱导Th1细胞因子IL-2、IFN-γ的分泌,促进小鼠脾脏淋巴细胞转化,显著提高小鼠脾淋巴细胞对T淋巴细胞刺激的增殖活性,对T淋巴细胞具有明显的刺激作用,且剂量依赖效应显著。白芷根提取物能够增强ConA诱导的小鼠脾脏淋巴细胞转化能力,同时提高T淋巴细胞分泌IL-2、IFN-γ的水平,并且在浓度依赖和时间依赖两种情况下均呈现剂量依赖效应。白芷根提取物可通过调节NF-κB信号通路中关键分子来增强T细胞活化和增殖,进而促进Th1型免疫应答。白芷根提取物能够通过抑制NF-κB信号通路中关键分子来抑制NF-κB信号通路。此外,白芷根提取物还可以通过增强T细胞和B细胞的分泌功能,促进Th1型免疫应答的发生,并促进Th2型免疫应答的发生。白芷根提取物能够通过降低TNF-α和IL-6水平来调节免疫系统。

 8.2.对炎性反应的影响

白芷醇提物能够显著抑制炎症因子诱导的IL-4和IL-13的分泌,抑制TNF-α和IL-6的分泌,增强抗炎因子IL-10的表达。此外,白芷提取物还能够抑制促炎性细胞因子IL-1、IL-6、IL-8等的释放,减轻炎症反应。此外,白芷提取物还可通过抑制肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素-1β(IL-1β)等促炎性细胞因子的产生,降低TNF-α和IL-6的表达,减轻炎症反应。

白芷醇提物还能够显著抑制LPS诱导的巨噬细胞分泌NO,抑制巨噬细胞介导的炎症反应。白芷醇提物可以通过调节NO水平,发挥其抗炎作用。白芷醇提物能显著降低LPS诱导的小鼠外周血中白细胞介素-1β(IL-1β)水平,从而发挥其抗炎作用。白芷提取物可以通过抑制NF-κB信号通路激活减轻LPS诱导的小鼠体内炎症反应。白芷醇提物对LPS诱导的小鼠小肠上皮细胞产生炎症反应有明显抑制作用,可显著降低IL-1β、TNF-α、IL-6含量。

白芷醇提物还可以抑制IL-1β、TNF-α和IL-6基因及蛋白表达,从而减轻NF-κB信号通路激活引起的炎性反应。此外,白芷提取物还可通过提高IL-10表达量,降低TNF-α、IL-6表达量,从而减轻IL-1β和IL-6诱导的炎症反应。

  8.3.抗菌、抗病毒作用

白芷的抗菌和抗病毒作用主要表现在以下方面:①白芷具有较强的抑菌作用,白芷乙醇提取物、正丁醇提取物和水提物都可以抑制金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和绿脓杆菌,并具有一定的抑菌效果,其中正丁醇提取物的抑菌效果最好。

②白芷对流感病毒H1N1有一定的抑制作用,对流感病毒H1N1具有很强的抑制作用,能使感染细胞减少,并使感染细胞内流感病毒的滴度下降。

③白芷在体内能抑制流感病毒H1N1在小鼠体内复制,对小鼠有一定的保护作用,并能明显改善流感病毒感染后小鼠的病理变化。

④白芷提取物通过降低流感病毒在小鼠肺组织内的活性及阻止其进入肺组织内进行复制而发挥抗病毒作用。

⑤白芷提取物在体内对流感病毒H1N1有一定抑制作用,但对人流感病毒H3N2、H5N1等不具有明显抑制作用。

⑥白芷提取物还能显著降低流感病毒感染后小鼠肺部组织中炎性因子及炎症细胞浸润情况,这可能与白芷对机体非特异性免疫功能的提高机体抗氧化能力有关。

8.4.其他

白芷醇提取物能明显降低由二氨基联苯胺(DAP)诱导的小鼠白细胞介素-1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量,抑制由脂多糖(LPS)诱导的小鼠巨噬细胞RAW264.7的释放。白芷醇提取物能显著降低由二甲苯诱导的大鼠血管内皮细胞损伤,降低血清中IL-2水平,具有一定的抗炎作用。白芷提取物能抑制由LPS诱导的RAW264.7细胞分泌IL-1β和TNF-α,减少NO释放,从而降低小鼠腹腔巨噬细胞中IL-6、IL-8和TNF-α的水平。白芷提取物能抑制由LPS诱导的RAW264.7细胞分泌IL-1β,同时抑制LPS诱导的RAW264.7细胞中IL-1βmRNA和蛋白水平升高,表明白芷提取物具有抗炎作用。白芷醇提取物能提高小鼠巨噬细胞RAW264.7吞噬能力,提高对LPS和脂多糖诱导的大鼠巨噬细胞炎症反应的抑制作用。

 9.总结与展望

白芷具有广泛的药理作用,是一种临床应用十分广泛的中药。近年来,随着对白芷的研究不断深入,发现白芷具有多种活性成分,但目前对白芷有效成分及其药理作用的研究相对较少。对白芷的研究主要集中在香豆素类、有机酸类和黄酮类化合物方面。而白芷有效成分及作用机制尚不明确,白芷作为一种常用中药材,其在临床上的应用范围越来越广,研究也越来越深入。因此,为了推动白芷的临床应用和进一步开发利用,需要对白芷进行更深入、更全面的研究,尤其是在有效成分的研究方面。同时,应加强对白芷有效成分的分离及纯化技术的研究,以更好地推动白芷在临床上的应用。

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 致谢

本论文从开题、写作、反复修改到最终定稿都是在老师的悉心指导下完成的。在这一过程中,我不仅仅为老师超高的学术造诣、严谨的治学态度所折服,更加被老师虚怀若谷、朴实无华的人格魅力所深深影响。老师不仅仅在学习上给予我极大的帮助,也在生活中给予我莫大的关怀。在老师身上学到的做人和做事之道,更是让我受益终身。能够在大学得到老师的指导和教诲,是我人生中最幸运的事,我要向老师表达真挚的谢意。

白芷的药理作用研究进展

白芷的药理作用研究进展

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