馬琮鑒，高健美，孔浩，徐應(yīng)淑

(1.遵義醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院，遵義 563000；2.齊魯醫(yī)藥學(xué)院，淄博 255213)

根皮苷是根皮素經(jīng)糖基化后得到的衍生物，化學(xué)名稱為1-( 2-(β-D-吡喃葡萄糖氧基) -4，6-二羥基苯基) -3-( 4-羥基苯基) -丙酮，分子式為C21H24O10，相對(duì)分子質(zhì)量436.41。屬于多酚類物質(zhì)中的一種化合物，即黃酮類化合物中的二氫查爾酮類物質(zhì)，主要來(lái)源于我國(guó)使用歷史悠久、藥食同源的植物——多穗石柯以及蘋果屬植物的嫩葉、莖、樹(shù)皮中[1-2]。多穗石柯為殼斗科石柯屬常綠植物，又稱甜茶、多穗柯、野金柴或甘茶，主要分布于我國(guó)西南、華南各省[3-5]。多穗石柯嫩葉中根皮苷含量最高(3.1%)，而落葉、根、莖中含量甚微[6]。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，根皮苷具有多種藥理活性，如抗氧化、降血糖、抗炎、抗腫瘤等。筆者在本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外對(duì)根皮苷的研究及筆者的研究工作，綜述其藥理作用及相關(guān)作用機(jī)制，以期為根皮苷后續(xù)研究提供參考。

1 抗氧化、抗衰老作用

根皮苷作為天然植物來(lái)源的小分子酚類化合物，由于其環(huán)氧己烷結(jié)構(gòu)上帶有3個(gè)酚羥基，且其中有2個(gè)游離型酚羥基，在苯環(huán)結(jié)構(gòu)上帶有3個(gè)酚羥基，有利于清除體內(nèi)產(chǎn)生的過(guò)多活性氧(reactive oxygen species，ROS)，因此具有良好的抗氧化和抗衰老能力[7-8]。另外，有研究顯示根皮苷(1～10 mg·mL-1)對(duì)不同類型自由基的清除能力依次為2，2’-連氮基-雙-(3-乙基苯并二氫噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽[2，2'-azinobis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate)，ABTS]自由基>二苯代苦味?；?2，2-diphenyl-1-picrylhydrazyl，DPPH)自由基>羥基自由基>亞鐵離子(Fe2+)自由基，具有一定濃度依賴性，且根皮苷總抗氧化能力與乙烯基和羥基數(shù)目有一定關(guān)系[9-10]。有研究表明，根皮苷(2～5 mg·mL-1)能夠降低高脂膳食誘導(dǎo)的果蠅中ROS和脂質(zhì)過(guò)氧化物丙二醛(MDA)含量，并增強(qiáng)超氧化物歧化酶1(superoxide dismutase，SOD1)、過(guò)氧化氫酶(catalase，CAT)和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(glutathione peroxidase，GSH-Px)活力而發(fā)揮抗氧化損傷作用，其作用機(jī)制與調(diào)控內(nèi)源性抗氧化基因轉(zhuǎn)錄因子Nf-E2相關(guān)因子(Nf-E2 related factor-2，Nrf2)/血紅素加氧酶-1(heme oxygenase，HO-1) 信號(hào)途徑相關(guān)[11-13]。另外，根皮苷(40～80 mg·kg-1·d-1)還通過(guò)升高甲氨蝶呤導(dǎo)致肝損傷的雄性瑞士白化大鼠的肝臟總抗氧化能力，增加谷胱甘肽含量、人谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶、CAT和SOD活性發(fā)揮保護(hù)肝臟作用，其機(jī)制與激活MAPK/Nrf2/JNK途徑有關(guān)[14]。根皮苷(2～5 mg·mL-1)還可通過(guò)降低MDA含量并提高SOD和CAT活力發(fā)揮延緩果蠅衰老并抑制豬油誘導(dǎo)的果蠅氧化損傷[15]。此外，根皮苷(1～10 mg·mL-1)具有清除二苯代苦味肼基自由基和抑制羥基自由基產(chǎn)生作用[16]。值得注意的是，筆者所在課題組研究結(jié)果也表明，根皮苷(16～64 μmol·L-1)能夠上調(diào)Nrf2蛋白表達(dá)，進(jìn)而調(diào)控其下游HO-1表達(dá)，減少ROS和MDA含量，并提高抗氧化物酶SOD活力發(fā)揮抗過(guò)氧化氫誘導(dǎo)的大鼠腎上腺嗜鉻細(xì)胞瘤細(xì)胞PC12氧化損傷的作用[17]。

以上研究結(jié)果均提示，根皮苷能夠通過(guò)調(diào)控體內(nèi)氧化和抗氧化平衡，發(fā)揮抗氧化、抗衰老作用。而根皮苷能否應(yīng)用于氧化應(yīng)激或衰老相關(guān)的疾病有待進(jìn)一步研究。

2 降脂作用

有研究報(bào)道，根皮苷(100 mg·kg-1)可通過(guò)提高脂蛋白酯酶(lipoprotein lipase，LPL)活力，進(jìn)而增加三酰甘油水解，發(fā)揮抗Triton WR1339誘導(dǎo)的小鼠高三酰甘油血癥作用[18]。根皮苷(40～80 mg·kg-1·d-1或60～120 mg·kg-1·d-1)還可通過(guò)增加肥胖小鼠肝臟組織Raptor蛋白表達(dá)，降低磷酸化mTOR蛋白水平，降低血漿總膽固醇、三酰甘油并提高高密度脂蛋白(high density lipoprotein，HDL)水平，發(fā)揮抗肥胖小鼠糖脂代謝紊亂作用[19-22]。根皮苷(3～9 g·kg-1·d-1)還通過(guò)降低總膽固醇、三酰甘油并提高HDL水平發(fā)揮抗飼喂高脂高膽固醇飼料倉(cāng)鼠高脂血癥及動(dòng)脈粥樣硬化作用，其作用機(jī)制可能與調(diào)控小腸尼曼匹克C1型類似蛋白(niemann-pick type C1 like 1,NPC1L1)和羥甲基戊二酰輔酶A(3-hydroxy-3-methyl coenzyme A,HMG-CoA)還原酶以及mTOR/SREBP信號(hào)通路相關(guān)[23-26]。此外，根皮苷(200～800 μmol·L-1)能夠通過(guò)降低人正常肝細(xì)胞L02細(xì)胞內(nèi)三酰甘油含量，抑制肝細(xì)胞內(nèi)脂滴沉積，增加肝細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取和消耗，發(fā)揮抗油酸誘導(dǎo)的L02細(xì)胞糖脂代謝異常[27]。

以上研究結(jié)果顯示，根皮苷具有良好降脂作用，但其作用機(jī)制有待進(jìn)一步深入研究。

3 抗高血糖及其并發(fā)癥作用

3.1降糖作用 有研究證明，根皮苷(300～600 mg·kg-1·d-1)能夠有效降低四氧嘧啶誘導(dǎo)的糖尿病模型小鼠血糖水平，其作用機(jī)制可能與根皮苷特異性和競(jìng)爭(zhēng)性抑制SGLT1和 SGLT2，但不影響葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白表達(dá)有關(guān)[28-32]。根皮苷(5～40 mg·kg-1·d-1)可改善鏈脲佐菌素所致糖尿病大鼠血糖異常和脂質(zhì)代謝紊亂，其機(jī)制與根皮苷具有胰島素樣作用和直接作用于HMG-CoA還原酶而減少膽固醇合成、并通過(guò)抑制磷酸二酯酶、降低cAMP分解、抑制三酰甘油分泌相關(guān)[33]。根皮苷(100 mg·kg-1·d-1)也能夠降低自發(fā)性糖尿病模型肥胖(the spontaneously diabetic torii fatty rat，SDT)大鼠血糖至接近正常值[34]。此外，根皮苷(10～50 μmol·L-1)能有效降低人肝癌細(xì)胞HepG2的胰島素抵抗作用[35]。

3.2抗高血糖所致眼損傷作用 根皮苷(200～800 μmol·L-1)能夠抗糖基化低密度脂蛋白誘導(dǎo)的SD大鼠視網(wǎng)膜微血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡，其機(jī)制與乳脂肪球表面生長(zhǎng)因子8(milk fat globuble epidermal grouwth factor 8,MFG-E8)的表達(dá)逐漸上調(diào)相關(guān)[36-37]。根皮苷(100 mg·kg-1·d-1)還可改善SDT大鼠神經(jīng)功能性損傷并預(yù)防視網(wǎng)膜異常。另外，根皮苷(20 mg·kg-1·d-1)通過(guò)干預(yù)氧化應(yīng)激后視網(wǎng)膜神經(jīng)病變、血管增殖和細(xì)胞凋亡發(fā)揮保護(hù)C57 BLKS/J db/db小鼠視力作用，其機(jī)制可能與根皮苷抑制糖原合成酶激酶-3途徑活化，調(diào)控泛素蛋白酶體通路，減少晚期糖基化終未產(chǎn)物(advanced glycation end products,AGEs)產(chǎn)生相關(guān)[38]。

3.3抗高血糖所致腎損傷作用 有研究發(fā)現(xiàn)，根皮苷(200 mg·kg-1)能逆轉(zhuǎn)非胰島素依賴型糖尿病(non-insulin dependent diabetes mellitus，NIDDM)模型大鼠腎組織低氧，糾正腎小球高滲、蛋白尿和氧消耗增加[39]。而且，根皮苷(20 mg·kg-1·d-1)能夠降低糖尿病腎病小鼠血糖，降低尿素氮、血肌酐，抑制微血管增生，發(fā)揮保護(hù)腎功能作用，其機(jī)制可能為調(diào)控酪氨酸蛋白激酶的信號(hào)傳導(dǎo)，與轉(zhuǎn)錄激活因子信號(hào)通路和腎素水平有關(guān)[40]。

3.4抗高血糖所致心血管損傷作用 有研究發(fā)現(xiàn)，根皮苷(20 mg·kg-1·d-1)能夠改善C57 BLKS/J db/db小鼠心肌脂代謝、保護(hù)心肌線粒體以預(yù)防心肌疾病發(fā)生，其作用機(jī)制可能與調(diào)控微粒體三酰甘油轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和凋亡相關(guān)蛋白激酶3有關(guān)[41]。亦有文獻(xiàn)報(bào)道，根皮苷(20 mg·kg-1·d-1)能夠保護(hù)C57 BLKS/J db/db小鼠主動(dòng)脈內(nèi)膜，減少內(nèi)皮細(xì)胞損傷，改善中膜厚度，其機(jī)制可能與調(diào)控cGMP 依賴性環(huán)磷酸二酯酶/蛋白激酶C、NF-κB途徑和JAK/STAT通路的激活與抑制有關(guān)[42]。

上述研究結(jié)果顯示，根皮苷具有良好的降糖作用，并且對(duì)高糖所致并發(fā)癥也有較好效果，但其作用機(jī)制有待深入研究。

3 抗腦缺血作用

體外研究表明，根皮苷(5 μmol·L-1)能夠顯著提高過(guò)氧化氫(H2O2)或高糖(葡萄糖>17.5 mmol·L-1)誘導(dǎo)的人神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞SH-SY5Y或腦皮質(zhì)神經(jīng)元存活率，其機(jī)制與抑制SGLT介導(dǎo)的Na+和葡萄糖內(nèi)流有關(guān)[43]；體內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)，根皮苷(40 μg)側(cè)腦室給藥可明顯減少大腦中動(dòng)脈閉塞(middle cerebral artery occlusion，MCAO)誘導(dǎo)的小鼠腦梗死體積，其機(jī)制與根皮苷抑制SGLT進(jìn)而抗細(xì)胞凋亡信號(hào)有關(guān)[44]。此外，腹腔注射根皮苷(200 mg·kg-1)能夠顯著抑制雙側(cè)頸動(dòng)脈閉塞(bilateral carotid occlusion，BCAO)誘導(dǎo)的雄性ddY小鼠海馬CA3區(qū)細(xì)胞死亡，進(jìn)而改善小鼠學(xué)習(xí)記憶障礙，其機(jī)制可能與抑制SGLT家族基因有關(guān)[45]。此外，腹腔注射根皮苷(40～200 mg·kg-1)還能夠劑量依賴性縮小MCAO誘導(dǎo)的ddY小鼠梗死體積并改善神經(jīng)功能缺損評(píng)分，抑制MCAO所致空腹血糖升高，其機(jī)制與根皮苷抑制大腦SGLT家族基因有關(guān)[46]。

上述研究結(jié)果顯示，根皮苷具有良好的抗腦缺血作用，但其作用機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

5 其他作用

5.1抗皮膚損傷作用 根皮苷(50～1 500 μmol·L-1)能顯著抑制紫外線B(ultraviolet radiation B,UVB)照射所致裸鼠紅斑、表皮加厚以及皮膚脫落等損傷，亦能減少UVB照射誘導(dǎo)的HaCaT細(xì)胞凋亡，其機(jī)制與激活MAPK/NF-κB凋亡信號(hào)通路相關(guān)[47]。另外，根皮苷(10～1 000 mol·L-1)能夠提高正常人角質(zhì)形成細(xì)胞和成纖維細(xì)胞自我修復(fù)能力，其機(jī)制可能與調(diào)控mTOR信號(hào)通路及增加血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子表達(dá)有關(guān)[48]。

5.2抗骨質(zhì)疏松作用 根皮苷(10～200 μmol·L-1)能夠促進(jìn)快速骨老化小鼠SAMP6模型的成骨細(xì)胞分化和礦化，從而發(fā)揮抗骨質(zhì)疏松作用，其機(jī)制與調(diào)控Wnt/β-catenin信號(hào)通路、NF-κB信號(hào)通路和MAPK信號(hào)通路相關(guān)[49]。

5.3抗肝纖維化作用 根皮苷(10～40 mg·kg-1·d-1)能夠抑制血吸蟲(chóng)所致小鼠肝纖維化，其機(jī)制與促進(jìn)膠原降解、抑制促纖維化因子、減少肝組織中浸潤(rùn)的炎癥細(xì)胞進(jìn)而抑制蟲(chóng)卵結(jié)節(jié)形成有關(guān)[50]。

5.4改善結(jié)腸炎作用 根皮苷(60 mg·kg-1)可以抑制葡聚糖硫酸鈉所致急性結(jié)腸炎小鼠體質(zhì)量減輕、腹瀉、便血癥狀，改善結(jié)腸細(xì)胞形態(tài)和腸道刷狀緣完整性[51]。

5.5抗心肌缺血-再灌注損傷作用 根皮苷(100 μmol·L-1)能夠顯著抑制Langendorff心臟灌注所致豚鼠心肌缺血誘導(dǎo)的缺血性攣縮，發(fā)揮防治急性全腦缺血所致心律失常作用，其機(jī)制與調(diào)控電壓依賴性鈣離子(Ca2+)通道并抑制Ca2+內(nèi)流有關(guān)[52]。值得注意的是，根皮苷(100 μmol·L-1)也能夠抗心肌缺血-再灌注損傷，其機(jī)制與降低心肌ATP含量，減少葡萄糖攝取，以及糖酵解有關(guān)[53]。

5.6植物雌激素樣作用 根皮苷(10～100 μmol·L-1)還能夠顯著抑制雌二醇誘導(dǎo)的人乳腺癌細(xì)胞MCF-7細(xì)胞增殖，但是對(duì)雌二醇不敏感的MDA-MB-231細(xì)胞無(wú)影響，表明根皮苷具有植物雌激素樣作用[54]。

以上研究結(jié)果顯示，根皮苷具有良好的抗腦缺血、修復(fù)受損皮膚細(xì)胞、抗骨質(zhì)疏松、抗血吸蟲(chóng)所致肝纖維化、防治急性全腦缺血下心律失常、抗心肌缺血-再灌注損傷、類植物雌激素等作用，但作用機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

6 展望

綜上所述，根皮苷作為我國(guó)民間中藥多穗石柯的主要活性成分之一，具有廣泛的藥理作用、良好的開(kāi)發(fā)價(jià)值和臨床應(yīng)用前景，但在很多疾病的應(yīng)用尚缺乏進(jìn)一步研究。例如根皮苷作為一種天然來(lái)源并具有良好抗氧化和抗衰老活性的小分子化合物，能否透過(guò)血腦屏障并應(yīng)用于氧化應(yīng)激或衰老相關(guān)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病，例如阿爾茨海默病、震顫麻痹等。因此，廣泛并深入研究根皮苷的藥理作用及其作用機(jī)制具有重要意義，值得進(jìn)一步探索。