董艷紅 胡婷婷 代良萍 謝曉芳 彭成
【摘要】人參皂苷Rg1是人參中的重要成分之一。現(xiàn)代藥理學(xué)研究顯示人參皂苷Rg1在對人體的很多方面具有很強(qiáng)的藥理活性,特別是在心血管系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)。本文通過檢索近10年來人參皂苷Rg1心血管系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)藥理研究文獻(xiàn),綜述人參皂苷Rg1在此兩個(gè)方面的藥理作用,結(jié)果表明人參皂苷Rg1在心血管系統(tǒng)有保護(hù)心肌細(xì)胞、抗心肌缺血和促血管再生作用;對神經(jīng)系統(tǒng)有抗腦缺血再灌注損傷、益智、抗神經(jīng)細(xì)胞氧化損傷的作用,為其藥物開發(fā)提供依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】人參皂苷Rg1;藥理作用;心血管系統(tǒng);神經(jīng)系統(tǒng);研究進(jìn)展
【中圖分類號】R285文獻(xiàn)標(biāo)志碼】 A 【文章編號】1007-8517(2016)03-0030-03
人參皂苷Rg1(Ginsenoside Rg1)分子式為C42H72O14,分子量為801.08g/mol,結(jié)構(gòu)式如圖1所示,是中藥人參、三七等人參屬藥材的主要藥理活性成分之一,屬于人參三醇類成分?,F(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rg1具有多個(gè)方面的生物學(xué)活性,尤其對心血管系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)有顯著調(diào)節(jié)作用。本文將通過整理近10年公開發(fā)表的文獻(xiàn)報(bào)道,綜述人參皂苷Rg1調(diào)節(jié)心血管系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)的藥理作用,總結(jié)生物學(xué)活性特點(diǎn)。
1 對心血管系統(tǒng)的作用
1.1 保護(hù)心肌細(xì)胞 人參皂苷Rg1對多種原因所致心肌細(xì)胞損傷具有保護(hù)作用。心肌肥厚即心肌的蛋白含量增加,細(xì)胞體積變大,是心力衰竭的重要病理表現(xiàn)之一,抑制或逆轉(zhuǎn)心肌肥厚對改善心臟功能具有重要意義。姜文大等[1]給予股動(dòng)脈結(jié)扎致心室肥厚大鼠灌胃人參皂苷Rg11、2、4mg/kg,連續(xù)11周,結(jié)果Rg11.4 mg/kg均能顯著降低大鼠心臟質(zhì)量指數(shù)和左心室質(zhì)量指數(shù),同時(shí)降低左心室收縮壓、左心室舒張末壓、左心室內(nèi)壓最大升降速率。魯美麗等[2-3]對異丙腎上腺素(ISO)5mg/kg腹腔注射致心肌肥厚大鼠灌胃人參皂苷Rg12、4mg/kg,結(jié)果可明顯降低大鼠全心質(zhì)量指數(shù)和左心室質(zhì)量指數(shù),改善心臟形態(tài)學(xué)變化,使心肌細(xì)胞上ANP mRNA表達(dá)和CaN蛋白表達(dá)均不同程度降低。李鐵成等[4]以人參皂苷Rg115、30、60mol/L作用于葡萄糖誘導(dǎo)的大鼠心肌細(xì)胞肥大模型,結(jié)果Rg130、60mol/L可使肥大心肌細(xì)胞活力升高,細(xì)胞內(nèi)[Ca.2+]i瞬間變化的峰值降低,且其對胞內(nèi)Ca.2+的抑制作用與維拉帕米相似。王琰[5]等采用100μg/L腫瘤壞死因子(TNF-α)誘導(dǎo)體外培養(yǎng)大鼠心肌細(xì)胞肥大,再給予15μmol/L人參皂苷Rg1作用48h,結(jié)果使心肌細(xì)胞體積和細(xì)胞蛋白含量下降,并可降低細(xì)胞ANP mRNA、TLR4 mRNA表達(dá)降低、lkBα蛋白含量升高。魯美麗[6]等發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rg125、50 mol/L可有效改善脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的體外培養(yǎng)大鼠乳鼠心肌細(xì)胞肥大,機(jī)制與抑制心肌細(xì)胞內(nèi)[Ca.2+]i瞬間峰值增大和鈣調(diào)磷酸酶表達(dá)增加有關(guān);嚴(yán)廣華等[7]研究發(fā)現(xiàn),在脂多糖(LPS)誘導(dǎo)心肌細(xì)胞損傷前給予細(xì)胞人參皂苷Rg110、40μmol/L預(yù)處理12h,可使心肌細(xì)胞搏動(dòng)頻率和細(xì)胞存活率都提高,同時(shí)減少細(xì)胞漏出乳酸脫氫酶(LDH)含量和減少細(xì)胞分泌腫瘤壞死因子(TNF-α)。鄔丹丹等[8]采用10μmol /L異丙腎上腺素(ISO)誘導(dǎo)體外培養(yǎng)乳鼠心肌細(xì)胞肥大,再以12.5、25、50μmol /L人參皂苷Rg1作用30min,結(jié)果25、50μmol /L能使心肌細(xì)胞體積減小,使總蛋白含量降低,使心肌細(xì)胞(ANP)mRNA、p65 蛋白表達(dá)下調(diào)和過氧化物酶體增殖活化受體γ輔助活化因子1α(PGC-1α)蛋白表達(dá)上調(diào),且呈劑量相關(guān)性。廖景光等[9]對H9C2細(xì)胞缺氧/復(fù)氧模型給予丹參酮IIA、人參皂苷Rg1或二者混合物,結(jié)果丹參酮IIA與人參皂苷Rg1聯(lián)合用藥組細(xì)胞活力明顯增高,并上調(diào)Bcl-2和下調(diào)Bax表達(dá),顯示對缺損傷心肌細(xì)胞有抗細(xì)胞凋亡作用;Zhu 等[10]研究發(fā)現(xiàn),人參皂苷Rg1可通過增加SOD活性、減少活性氧及抑制細(xì)胞內(nèi) Ca.2+超載,對缺氧/復(fù)氧刺激的大鼠心肌細(xì)胞起到保護(hù)作用。
1.2 抗心肌缺血和促血管再生 金巖等[11]給予左冠狀動(dòng)脈結(jié)扎致急性心肌梗死大鼠腹腔注射人參皂苷Rg11、5mg/kg,1次/d,連續(xù)2周,結(jié)果在3、7、10、14d檢測顯示,人參皂苷Rg1的兩個(gè)劑量組均可使梗死區(qū)的血管生成數(shù)量穩(wěn)定持續(xù)增加,腦組織血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、缺氧誘導(dǎo)因子(HIF-1α)mRNA表達(dá)隨缺血時(shí)間延長呈增高趨勢,至14d時(shí)VEGF出現(xiàn)停止或下降,而HIF-1α繼續(xù)升高。張慶勇等[12]的研究也顯示,人參皂苷Rg15、10 mg/kg 腹腔注射可明顯減少冠脈結(jié)扎致心肌梗死大鼠的心肌梗死面積,且人參皂苷Rg110 mg/kg 可提高大鼠血清SOD 、GSH-Px活性,降低丙二醛(MDA)含量,提示其抗心肌缺血作用除與調(diào)節(jié)血管活性因子和缺氧相關(guān)因子有關(guān)外,還與抗氧化損傷有關(guān)。張慶勇等[13-14]采用左冠狀動(dòng)脈結(jié)扎法制備造鼠急性心肌缺血模型,然后腹腔注射人參皂苷Rg15、10、15mg/kg,結(jié)果10、15mg/kg組心肌梗死面積明顯減小,微血管密度明顯增加,且血管內(nèi)皮生長因子、血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子受體R1、血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子受體R2含量和磷酸化蛋白激酶B活性均增強(qiáng),同時(shí)明顯降低心肌一氧化氮(NO)含量;楊敏等[15]研究也顯示,人參皂苷Rg1對此動(dòng)物模型可通過上調(diào)血管內(nèi)皮生長因子和血管內(nèi)皮生長因子受體Flk-1的表達(dá)促進(jìn)血管再生和缺血心臟功能的恢復(fù)。
2 對神經(jīng)系統(tǒng)作用
2.1 抗腦缺血再灌注損傷 鄭國慶等[16-19]采用線栓法制作大鼠腦缺血再灌注模型,再給予腹腔注射人參皂苷Rg140、20、10mg/kg, 2次/d,連續(xù)3d,結(jié)果Rg120、40mg/kg可使損傷腦組織水通道蛋白-4(AQP4)和伊文思藍(lán)(EB)的表達(dá)先增加后減少,72h達(dá)到最高峰,同時(shí)40mg/kg人參皂苷Rg1能顯著改善大鼠神經(jīng)功能缺損癥狀,使CA1區(qū)細(xì)胞排列整齊,間質(zhì)水腫程度減輕;10、20、40mg/kg均能減輕腦細(xì)胞內(nèi)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腫脹度和線粒體嵴斷裂程度、使半胱氨酸天冬氨酸3(Caspase-3)表達(dá)和NO、iNOS含量降低,同時(shí)nNOS含量增高;人參皂苷Rg120、40mg/kg使神經(jīng)元存活數(shù)量增加,同時(shí)增加Bcl-2蛋白表達(dá)而降低Bax蛋白表達(dá)。于利等[20-21]通過右側(cè)大腦中動(dòng)脈栓塞法制備大鼠腦缺血模型,然后給予人參皂苷Rg1腹腔注射10、20、40mg/kg,結(jié)果可提高大鼠神經(jīng)功能缺損評分,降低多聚二磷酸腺苷核糖聚合酶(PARP)-1、腫瘤壞死因子受體(TNFR)-1的表達(dá)。Zhou[22]等采用頸外動(dòng)脈尼龍絲制備缺血再灌注大鼠,于模型制備前連續(xù)3天腹腔注射人參皂苷Rg120 mg/ kg,能夠顯著降低造模后大腦血腦屏障的通透率,也同時(shí)降低腦組織水通道蛋白-4(AQP4)表達(dá)。Xie[23]等對給予大腦中動(dòng)脈閉塞致缺血再灌注損傷大鼠腹腔注射人參皂苷Rg140mg/kg,連續(xù)21天,也能顯著減少大鼠腦梗死面積,降低大鼠血腦屏障通透率,并明顯下調(diào)腦組織蛋白酶激活受體-1(PAR-1)蛋白表達(dá)。張壯等[24]發(fā)現(xiàn),人參皂苷Rg13.13、1.56、0.87μmol/L對缺氧/缺糖損傷的神經(jīng)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞可顯著降低LDH的漏出量。
2.2 益智 王玉珠等[25]給予正常大鼠灌胃人參皂苷Rg120mg/kg,1次/d,連續(xù)3d,結(jié)果可使大鼠海馬環(huán)腺苷酸(cAMP)水平升高、使海馬和腦皮質(zhì)磷酸化cAMP反應(yīng)原件結(jié)合蛋白(p-CREB)增強(qiáng),海馬磷酸二酯酶(PDE)活性降低。王茜等[26]對C57BL/6N小鼠預(yù)防性給予腹腔注射人參皂苷Rg110mg/kg,連續(xù)3d,再腹腔注射1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氫吡啶(MPTP)致小鼠帕金森癥(PD),結(jié)果人參皂苷Rg1可使小鼠PD癥狀減輕,黑質(zhì)區(qū) TH陽性細(xì)胞數(shù)明顯增多,F(xiàn)ADD、FLIP及Caspase-3陽性細(xì)胞數(shù)明顯減少,胞漿染色淺;FADD、FLIP和Caspase-3蛋白表達(dá)水平降低。王敏等[27-28]給予21d齡SD大鼠飲用含有醋酸鉛30 mg/k的生理鹽水以使鉛中毒,染鉛后第2d開始給予腹腔注射人參皂苷Rg15、15 、45 mg / kg,1 次/d,連續(xù)2周,結(jié)果可降低染鉛幼鼠血和腦鉛含量,通過Y-迷宮實(shí)驗(yàn)及Morris 水迷宮實(shí)驗(yàn)顯示45 mg/kg人參皂苷Rg1分別可明顯減少鉛中毒大鼠達(dá)到學(xué)會所用的時(shí)間及增加大鼠穿越平臺的次數(shù)。
2.3 抗神經(jīng)細(xì)胞氧化損傷 宋姌等[29]采用束縛合冷水游泳方法制備大鼠慢性疲勞綜合癥模型,每天灌胃給予人參皂苷Rg160mg/kg,6周,結(jié)果可使大鼠體重減輕、自發(fā)活性減少、抑郁等癥狀改善,并且減輕大鼠腦組織脂質(zhì)過氧化物的沉淀。楊璐萌[30]以6mg/kg人參皂苷Rg1飼喂小鼠,3次/d,連續(xù)12個(gè)月,結(jié)果明顯降低小鼠腦組織中H2O2、羰基化蛋白質(zhì)含量,提高SOD活性,降低神經(jīng)元細(xì)胞中脂褐素的積累,減少線粒體結(jié)構(gòu)的衰老損傷。Zhu等[31]給予D-半乳糖致衰老大鼠腹腔注射人參皂苷Rg120 mg/kg,連續(xù)28d,結(jié)果能夠顯著增加衰老大鼠海馬SOX-2表達(dá)和減少Aeg-1表達(dá),提高海馬細(xì)胞增殖能力;提高抗氧化酶GSH-Px以及SOD活力;降低前炎性細(xì)胞因子IL-1b, IL-6 以及 TNF-α分泌;增加端粒酶長度及活性;下調(diào)成年大鼠海馬中細(xì)胞衰老相關(guān)基因p53、p21、p19 mRNA的表達(dá)。
He等[32]研究發(fā)現(xiàn),人參皂苷Rg1以5μM、20μM、60μM作用于氧糖剝奪致大鼠原代培養(yǎng)海馬神經(jīng)元損傷24h,結(jié)果20μM、60μM能夠有效降低細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度和神經(jīng)元型一氧化氮合酶活力,抑制海馬細(xì)胞的凋亡。彭成等[33]對原代培養(yǎng)正常大鼠大腦皮質(zhì)神經(jīng)細(xì)胞給予人參皂苷Rg11、2、4 mg/ml作用30min,結(jié)果可不同程度增加正常神經(jīng)細(xì)胞元LDH含量和細(xì)胞內(nèi)SOD活力,降低細(xì)胞內(nèi)ACP和MDA含量。
綜上,人參皂苷Rg1在心血管系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)可通過多靶點(diǎn)、多途徑調(diào)節(jié)系統(tǒng)功能或直接對組織有保護(hù)作用,是其人參益氣固脫藥效的重要作用機(jī)制,同時(shí)也為人參皂苷Rg1在防治心血管疾病和神經(jīng)疾病相關(guān)藥物開發(fā)提供了科學(xué)依據(jù),尤其在對缺血缺氧性損傷方面是其重點(diǎn)。然而,縱觀近年研究文獻(xiàn),研究仍比較淺顯,分子作用靶點(diǎn)不太清晰。在今后的研究中,可以缺血性損傷或缺氧性損傷為核心,采用激光共聚焦技術(shù)、膜片鉗技術(shù)、細(xì)胞生理記錄等技術(shù),有針對性開展人參皂苷Rg1對心臟或神經(jīng)系統(tǒng)保護(hù)作用研究,最終為開發(fā)防治心肌梗死、缺血性腦梗死等臨床常見病的一類新藥提供更多依據(jù)。
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(收稿日期:2015.12.18)