劉金城，潘旭旺，蔣小琴

（浙江省杭州市第六人民醫(yī)院藥物實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310014）

甘草酸（glycyrrhizic acid）也稱甘草皂苷，是生藥甘草的主要有效成分，國內(nèi)外對其生物活性進(jìn)行了廣泛研究，確認(rèn)其具有顯著的腎上腺皮質(zhì)激素（類固醇）樣藥理作用，并具有抗病毒、抗氧化、抗腫瘤、調(diào)血脂、保肝、解毒及免疫調(diào)節(jié)等功能[1-3]，臨床主要用于抗肝損害，可使患者癥狀、肝功能及組織學(xué)明顯改善，療效確切，但也有少數(shù)患者可出現(xiàn)假醛固酮癥等不良反應(yīng)而影響治療。現(xiàn)就甘草酸的類固醇樣藥理作用及其機(jī)制等研究進(jìn)展綜述如下。

1 類固醇樣藥理作用及其機(jī)制

現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，甘草酸的先導(dǎo)分子甘草次酸（glycyrrhetinic acid）能抑制肝臟類固醇的代謝酶（Δ4-5β-還原酶）及腎臟11β-羥基類固醇脫氫酶（11β-HSD）的活性，阻礙相關(guān)臟器對皮質(zhì)激素的還原代謝，從而出現(xiàn)類固醇激素（皮質(zhì)醇、醛固酮等）作用增強(qiáng)的效應(yīng)。該效應(yīng)主要呈氫化可的松樣效應(yīng)，抑制腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細(xì)胞介素 -1（IL-1）、主要組織相容性復(fù)合體（MHC）和組織間黏附分子1（ICAM-1）的生成，誘導(dǎo)白細(xì)胞（炎癥細(xì)胞）的凋亡[4]。因此，甘草酸具有很強(qiáng)的抑制免疫和抗炎癥反應(yīng)作用。尤其是甘草酸保護(hù)肝細(xì)胞膜的機(jī)理亦是通過抑制磷脂酶A2的活性，發(fā)揮抗炎作用實(shí)現(xiàn)的[5]；而抑制免疫往往與增強(qiáng)免疫（細(xì)胞）兼顧，如能增強(qiáng)巨噬細(xì)胞（Mφ）吞噬功能，消除抑制性Mφ的抑制活性，可選擇性地增強(qiáng)輔助性T淋巴細(xì)胞的增殖能力和活性，發(fā)揮非特異性免疫調(diào)節(jié)作用。甘草酸的類固醇樣作用表現(xiàn)為降低脯氨酸羥化酶活性，促進(jìn)膠原降解，發(fā)揮抗肝纖維化作用；還可顯示為抗氧化、抗肝毒性作用，以及通過調(diào)血脂對抗動脈粥樣硬化癥等。因此，甘草酸的類固醇樣作用表現(xiàn)為多方面的藥理活性。需要明確的是，該作用有與皮質(zhì)激素作用相似的一面，同時也存在拮抗的一面，且更多地表現(xiàn)出協(xié)同性，故與外源性皮質(zhì)激素不同。理清主體機(jī)制與衍生機(jī)制的關(guān)系，對于拓展甘草酸的應(yīng)用領(lǐng)域具有十分深遠(yuǎn)的意義。

2 構(gòu)效關(guān)系與不良反應(yīng)

2.1 構(gòu)效關(guān)系

甘草酸的類固醇樣作用源于其先導(dǎo)分子甘草次酸結(jié)構(gòu)的C環(huán)上存在C11═O，ΔC12及13共軛系統(tǒng)，使其具有某些糖皮質(zhì)激素（如A環(huán)上有C3═O，ΔC4及5共軛系統(tǒng)的氫化可的松）類似的結(jié)構(gòu)特征，且在競爭相關(guān)受體或酶的活性部位時比氫化可的松更有優(yōu)勢，從而阻礙相關(guān)臟器對皮質(zhì)激素的還原代謝。甘草酸的類固醇作用強(qiáng)弱與構(gòu)型有關(guān)，β-甘草酸（β-GL）作用強(qiáng)于α-甘草酸（α-GL）。根據(jù)C18位H的立體構(gòu)型不同，天然甘草酸存在18α和18β 2種構(gòu)型，且前者含量極低，臨床應(yīng)用的α-GL多由β-GL C18位H結(jié)構(gòu)修飾而成，原則上可保留或增強(qiáng)原有藥理活性，降低其假醛固酮癥不良反應(yīng)。目前明確的甘草酸臨床三大作用為抗炎、抗肝損害、抑制11β-HSD，其中抑制腎臟11β-HSD活性的作用具有兩面性。腎臟11β-HSD具有11β-HSDⅠ和11β-HSDⅡ兩種亞型，前者催化可的松轉(zhuǎn)化為氫化可的松的反應(yīng)，而后者則可催化氫化可的松轉(zhuǎn)化為可的松的反應(yīng)。研究顯示，甘草酸抑制11β-HSDⅡ的活性被認(rèn)為是引起高血壓的主要原因[6]，因此降低化合物對11β-HSDⅡ的抑制活性是降低或消除假醛固增多癥的一個重要途徑。β-甘草次酸對腎臟11β-HSD的半數(shù)抑制濃度（IC50）為0.3 μmol/L，而 α -甘草次酸的 IC50為 3.0 μmol/L[7]。因此 α - 甘草次酸對11β-HSD的抑制作用明顯較弱，具有高效、低副作用優(yōu)勢，廣泛用于抗肝損害，且與臨床驗(yàn)證結(jié)果一致[8-9]。α-GL為甘草酸同分異構(gòu)體的理想構(gòu)型，具有極性更低、吸收更好、體內(nèi)分布較合理、肝臟靶向性和抗炎作用更強(qiáng)、對腎臟11β-HSD的抑制能力更弱等特點(diǎn)[10]，具有良好的應(yīng)用前景。

2.2 不良反應(yīng)

甘草酸最常見的不良反應(yīng)是假醛固酮癥，主要由于甘草次酸抑制腎臟11β-HSD的活性所致。已證明，甘草酸為重要的腸-肝循環(huán)藥物，無論是靜脈注射或口服給藥，其在體內(nèi)代謝成甘草次酸而發(fā)揮作用，而這一轉(zhuǎn)化過程依賴腸道正常菌群的分解，且進(jìn)行緩慢。肝臟是甘草酸及其衍生物的主要代謝場所，清除速率與肝功能正常與否成正相關(guān)。比較口服甘草酸及甘草次酸和靜脈注射甘草酸的體內(nèi)代謝，發(fā)現(xiàn)口服甘草酸后血中未能測到甘草酸，但可測到高濃度的甘草次酸，其平均駐留時間（MRT）達(dá)（19.9±1.3）h，而靜脈給藥后血漿甘草酸水平迅速下降（2 h后即測不到）。而靜脈給藥后血漿甘草次酸的濃度顯示雙峰，即30 min時出現(xiàn)小峰，11.4 h出現(xiàn)大峰，MRT為（18.8±1.0）h，大峰的血漿濃度曲線形狀和口服甘草次酸后的圖形相同，呈緩慢上升和下降過程。因此，口服甘草次酸的效率可能與靜脈給予甘草酸相似。由于口服甘草酸代謝為甘草次酸的幾率高于靜脈注射，短時間內(nèi)血藥濃度即可達(dá)較高值，且消除緩慢，因此對內(nèi)源甾體的活性影響較大。由于甘草次酸在體外的活性較甘草酸強(qiáng)3～6倍，在體內(nèi)則強(qiáng)10～50倍[11]，當(dāng)較長期和大劑量用藥時，可引起藥源性高血壓和水腫等[12]，因此臨床多有靜脈注射高效、口服低效的評價。不過由于立體異構(gòu)體的藥動學(xué)、藥效學(xué)情況存在明顯差異，α-GL具有低副作用優(yōu)勢，對血鈉、血鉀及血糖的影響較小，出現(xiàn)高血壓、低血鉀、高血糖的幾率小于0.1%，且程度較輕、易糾正[13-14]。從理論上看，β-GL對內(nèi)源甾體活性的影響也不會導(dǎo)致假醛固酮癥的發(fā)生，因其對下丘腦垂體腎上腺軸無明顯影響，且本身具有促腎上腺皮質(zhì)激素（ACTH）樣活性，能調(diào)控腎上腺皮質(zhì)，在體內(nèi)可通過副反饋機(jī)制確保皮質(zhì)醇含量的動態(tài)平衡，但抑制腎臟11β-HSD引起的內(nèi)源性皮質(zhì)醇過剩效應(yīng)替代了醛固酮與腎臟Ⅰ型受體結(jié)合，導(dǎo)致不受調(diào)控的鹽皮質(zhì)激素過量。這是甘草酸對機(jī)體內(nèi)源甾體活性影響具有兩面性的深層次原因。事實(shí)上，假醛固酮癥的出現(xiàn)也只限于較長時期大劑量使用甘草酸的患者（約20%，其中80%由口服給藥引起），且與個體差異有關(guān)，一般高齡和貧血患者發(fā)生率稍高。

3 藥理作用研究進(jìn)展

3.1 抗病毒

這是甘草酸主要的藥理作用之一。甘草酸通過抗炎、抗脂質(zhì)過氧化、調(diào)節(jié)免疫及穩(wěn)定溶酶體等作用，可以有效防治實(shí)驗(yàn)性和臨床各種肝損害。甘草酸可明顯減輕肝細(xì)胞脂肪變性和壞死，減輕肝細(xì)胞間質(zhì)炎癥反應(yīng)，抑制肝細(xì)胞纖維增生以及促肝細(xì)胞再生等，因此是治療乙型病毒性肝炎值得重視和推廣的藥物。相關(guān)研究考察了甘草酸在體外對乙型肝炎病毒（HBV）表面抗原（HBsAg）向細(xì)胞外分泌的影響，發(fā)現(xiàn)甘草酸可抑制HBV感染細(xì)胞HBsAg的分泌，可能抑制肝細(xì)胞的破壞，從而改善慢性乙型病毒性肝炎患者肝功能障礙，最終改善了機(jī)體對HBV的免疫狀況，因此認(rèn)為甘草酸有直接的抗HBV及改善肝功能障礙的作用[15]。甘草酸的抗病毒作用機(jī)制大致可分為兩種類型：一是抑制病毒DNA復(fù)制而產(chǎn)生抗病毒作用。甘草酸可劑量依賴性地有效對抗二重感染拉吉細(xì)胞中EB病毒的復(fù)制，病毒抑制和細(xì)胞生長抑制的 IC50分別是0.04 mmol/L和4.8 mmol/L，選擇性指數(shù)高達(dá)120，且在抗病毒的同時對正常細(xì)胞的毒性很低；甘草酸不影響EB病毒對細(xì)胞表面的吸附，也不使其微粒物鈍化，只是干擾EB病毒向細(xì)胞內(nèi)的穿透，阻斷進(jìn)一步的復(fù)制循環(huán)，因此甘草酸代表了一種抗EB病毒新的作用方式，不同于核苷類似物抑制病毒DNA多聚酶的方式[16]。二是可抑制黃曲霉素 -B1（aflatoxin B1，AFB1）在細(xì)胞內(nèi)的活性，從而降低其在肝細(xì)胞、瘤細(xì)胞中的毒性[17]。AFB1有強(qiáng)烈的腐蝕氧化應(yīng)激性，能強(qiáng)烈誘導(dǎo)受體細(xì)胞發(fā)生癌變。研究表明，在人體的肝癌細(xì)胞系（HepG2）中，甘草酸能降低AFB1的細(xì)胞毒性，增加在細(xì)胞后處理中谷胱甘肽s-轉(zhuǎn)移酶活性，表現(xiàn)出對抗性的保護(hù)作用，且這種保護(hù)效應(yīng)能抑制肝毒素代謝活化，對于化學(xué)誘導(dǎo)的細(xì)胞癌變性具有顯著的保護(hù)作用。

3.2 抗腫瘤

甘草酸用于抗腫瘤，作用多樣，機(jī)制復(fù)雜。其抗腫瘤作用有以下幾方面：減滅細(xì)胞癌變刺激物的活性；化學(xué)性防癌；抗脂質(zhì)過氧化和抗細(xì)胞毒活性；抑制腫瘤細(xì)胞生成；直接作用于肝細(xì)胞，拮抗肝糖元的蓄積，加快毒物及致癌物的排泄等。其中化學(xué)性防癌和抑制腫瘤細(xì)胞生成的機(jī)制較明確，前者可對抗四氯化碳、二乙基亞硝酸（NDEA）、半乳糖胺及丙烯基甲酸鹽等化學(xué)物質(zhì)所致肝細(xì)胞癌變損傷，后者可明顯抑制肝腫瘤細(xì)胞生成而達(dá)到抗腫瘤目的[18-19]，且都取得了一定成效。體內(nèi)外抗腫瘤藥理研究模型均顯示出甘草酸對不同腫瘤細(xì)胞株有較強(qiáng)的細(xì)胞毒作用，通過致細(xì)胞變異及誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡等多種機(jī)制，抑制腫瘤細(xì)胞增殖，發(fā)揮抗腫瘤作用。因此，甘草酸具有抗腫瘤作用是明確的，相關(guān)機(jī)制可能會因不同腫瘤細(xì)胞株而有所不同，需要深入研究。甘草酸可通過刺激黑色素瘤細(xì)胞B16生成黑色素，加速腫瘤細(xì)胞的“老化”，且呈劑量依賴性地增加酪氨酸酶的表達(dá)信使RNA（mRNA）在細(xì)胞間質(zhì)中的水平，進(jìn)而提高蛋白質(zhì)含量、酶活性及黑色素含量。研究還發(fā)現(xiàn)，甘草酸能增加酪氨酸依賴性蛋白質(zhì)-2（TRP-2）的mRNA表達(dá)，而對TRP-1無顯著影響，說明其在有效濃度范圍內(nèi)無細(xì)胞毒性，在無毒性濃度內(nèi)等量使用對正常黑色素生成無影響，因此甘草酸可通過轉(zhuǎn)錄激活機(jī)制進(jìn)而誘導(dǎo)刺激黑色素產(chǎn)生、發(fā)揮抗黑色素瘤的作用[20]。此外，甘草酸抗結(jié)腸腫瘤的藥理活性研究也取得了進(jìn)展。甘草酸能抑制人體結(jié)腸腫瘤細(xì)胞中N-乙?；D(zhuǎn)移酶活性和DNA-2-氨基芴的內(nèi)斂，可產(chǎn)生抗該腫瘤株增殖的藥理作用，顯著降低一線轉(zhuǎn)移酶在人體結(jié)腸腫瘤細(xì)胞清除系統(tǒng)的 Km和 Vmax有效值；在亞細(xì)胞性毒性濃度時，可顯著性抑制芳香胺N-乙?；D(zhuǎn)移酶在人體結(jié)腸腫瘤細(xì)胞瘤株（colo205）的活性，且呈劑量依賴性，同時DNA-2-氨基芴內(nèi)斂結(jié)構(gòu)也受到有效抑制[21]。上述研究首次闡明了甘草酸可通過抑制乙酰轉(zhuǎn)移酶活性和DNA加合物生成來抑制腫瘤的惡化，對于深入研究甘草酸的抗腫瘤藥理作用機(jī)制具有現(xiàn)實(shí)意義。

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