周玄，包文初，石夏如，徐則慧，曹燕亞，諸炳驊，2，盧濤，3

1. 上海中醫(yī)藥大學(xué)，上海 201203 2. 上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬曙光醫(yī)院，上海 201203 3. 山西大同大學(xué)中醫(yī)藥健康服務(wù)學(xué)院，山西 大同 037009

炎癥是具有血管系統(tǒng)的活體組織對(duì)各種致炎因子的損傷所發(fā)生的以防御反應(yīng)為主的基本病理過(guò)程[1]，是免疫系統(tǒng)對(duì)損傷、感染或其他類(lèi)型的身體損害的一種自然反應(yīng)；它對(duì)維護(hù)機(jī)體健康和正常功能至關(guān)重要；但當(dāng)炎癥過(guò)度反應(yīng)或發(fā)展為慢性病時(shí)，它導(dǎo)致的主要癥狀（如紅、腫、熱、痛等），功能障礙或器質(zhì)性病變嚴(yán)重?fù)p害著人類(lèi)的健康。炎癥反應(yīng)幾乎參與所有人類(lèi)重大疾病的發(fā)生發(fā)展過(guò)程。如何開(kāi)發(fā)針對(duì)炎癥造成的負(fù)面作用的有效治療藥物和方法，同時(shí)又不影響身體抵抗感染或治愈傷害的能力是當(dāng)前炎癥研究的關(guān)鍵。在基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和免疫學(xué)的發(fā)展推動(dòng)下，治療炎癥性相關(guān)疾病的新藥開(kāi)發(fā)和療法在快速進(jìn)行。在中醫(yī)藥理論中，炎癥主要?dú)w因于氣血失和、復(fù)感外邪；中醫(yī)通過(guò)具有抗炎作用的中藥的偏性來(lái)糾正人體的陰陽(yáng)失衡從而對(duì)抗炎癥，在臨床中取得了顯著的療效；然而具有抗炎作用的中藥及其如何在炎癥相關(guān)疾病中發(fā)揮作用的機(jī)制仍未完全闡明。

香茅（Lemongrass Herb）為禾本科香茅屬植物香茅（Cymbopogon citratusDC. Stapf），全草入藥；味辛，性溫；具有疏風(fēng)解表，祛瘀通絡(luò)[2]，溫中止痛，止瀉的功效[3]。香茅在我國(guó)藥用歷史悠久，臨床應(yīng)用廣泛，特別是在治療風(fēng)、寒、濕邪相關(guān)的疾病中，內(nèi)服外用均療效顯著。近現(xiàn)代學(xué)者對(duì)香茅的性味、功效和藥理作用進(jìn)行了大量研究，其成果百花齊放，但目前香茅仍未收入《中華人民共和國(guó)藥典》，其性味、功效、化學(xué)成分、藥理作用、作用機(jī)制仍需進(jìn)一步研究。筆者從文獻(xiàn)記載、化學(xué)成分、抗菌藥理作用及機(jī)制、抗炎藥理作用及機(jī)制綜合分析，綜述香茅在炎癥中的作用及機(jī)制。

1 文獻(xiàn)記載

香茅在我國(guó)藥用歷史悠久，已經(jīng)收載于《全國(guó)中草藥匯編》《中藥大辭典》《中華本草》以及《廣東中藥志》《四川中藥志》《貴州草藥》等地方或民間中藥文獻(xiàn)中，但目前2020 版《中華人民共和國(guó)藥典》并未收載。香茅之名最早出現(xiàn)在《本草經(jīng)集注》（公元500年左右），其為香蒲之別名，并非近現(xiàn)代所指之香茅。歷代文獻(xiàn)中關(guān)于香茅別名、性味、功效、相關(guān)疾病的記載見(jiàn)表1。在我國(guó)現(xiàn)有藥用記載中，香茅對(duì)于風(fēng)、寒、濕、瘀等病因?qū)е碌募膊∫约皩?duì)咳嗽、紅腫、熱、痛、麻木等癥狀具有一定的療效，而這些疾病和癥狀多與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)炎癥相關(guān)[4-5]。

表1 香茅相關(guān)文獻(xiàn)記載

2 有效成分研究

2.1 揮發(fā)油成分香茅揮發(fā)油中的化學(xué)成分含有萜類(lèi)、黃酮類(lèi)、芳香雜環(huán)類(lèi)和烷類(lèi)，以萜類(lèi)為主[13]。萜類(lèi)可分為單萜類(lèi)、倍半萜類(lèi)及三萜類(lèi)，并以單萜類(lèi)中香葉醇（Geraniol）、 欖香醇（Elemol）、 香茅醇（Citronellol）、香葉醛（Geranial）、β-香茅醛（βcitronellal）、橙花醛（Neral）為主[14-16]。其他非萜類(lèi)組分含量大多小于1%[17]。

2.2 水提取物成分香茅的水提取物含有黃酮類(lèi)化合物、核苷、羧酸、醛、醇等。其中，黃酮類(lèi)為主要成分，占24.3%左右，包括木犀草苷（Cynaroside）、維生素E（Vitamin E）、蘆?。≧utin）等。萜類(lèi)不到1%[18]。

2.3 醇提取物成分香茅的甲醇、乙醇提取物含有萜類(lèi)、黃酮類(lèi)、醇、糖等[19]。香茅的揮發(fā)油成分中以萜類(lèi)為主，水提取物成分以黃酮類(lèi)為主，醇提取物成分以黃酮類(lèi)、糖類(lèi)為主。其中反式檸檬醛（香葉醛）、芳樟醇、香茅醛、順式檸檬醛（橙花醛）等是揮發(fā)油發(fā)揮抗炎作用的主要成分；綠原酸、咖啡酸、反式檸檬醛（香葉醛）、順式檸檬醛（橙花醛）等是水提取物發(fā)揮抗炎作用的主要成分，異葒草苷、抗壞血酸、木犀草苷等是香茅甲醇或乙醇提取物發(fā)揮抗炎作用的主要成分。香茅具有抗炎作用的主要化學(xué)成分見(jiàn)表2。

表2 香茅具有抗炎作用的主要化學(xué)成分

3 抗菌藥理作用及其機(jī)制

由真菌、細(xì)菌等生物病原體引起的炎癥又稱(chēng)感染性炎癥；部分無(wú)菌性炎癥可引起繼發(fā)感染[22]。研究表明，香茅具有良好的抗真菌、抗細(xì)菌作用。

3.1 抗真菌藥理作用香茅對(duì)于多種真菌具有良好的抑制作用，Taguchi Y 等[23]發(fā)現(xiàn)香茅水提物抗真菌作用良好，Boukhatem MN 等[24]發(fā)現(xiàn)香茅揮發(fā)油成分抗真菌作用良好。香茅揮發(fā)油在氣相中的抗菌效果優(yōu)于在液相中的抗菌效果。香茅提取物對(duì)黑曲霉[24-25]、白色念珠菌[24]、青霉屬菌[24]等抑制作用已明確。Paiva LFD 等[26]將香茅揮發(fā)油和制霉菌素聯(lián)合，發(fā)現(xiàn)二者具有協(xié)同抗真菌作用。香茅提取物的抗真菌作用見(jiàn)表3。

表3 香茅的抗真菌作用

3.2 抗真菌作用機(jī)制

3.2.1 影響細(xì)胞壁、細(xì)胞膜及生物膜的結(jié)構(gòu)與功能使用顯微技術(shù)進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)香茅揮發(fā)油影響了真菌整體形態(tài)、分生孢子與菌絲的結(jié)構(gòu)以及細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，細(xì)胞質(zhì)中出現(xiàn)許多膜邊體；可見(jiàn)香茅揮發(fā)油能夠通過(guò)破壞真菌細(xì)胞壁直接抑制真菌的生長(zhǎng)[25]。同時(shí)，香茅揮發(fā)油還作用于細(xì)胞膜，其可改變真菌飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸的比例[27]；使細(xì)胞內(nèi)離子發(fā)生泄露[25]；香茅揮發(fā)油內(nèi)含多糖[30]，應(yīng)激條件下多糖積累也可能導(dǎo)致細(xì)胞膜破裂[27]。Ngo-Mback MNL等[31]認(rèn)為香茅揮發(fā)油的不同成分協(xié)同作用，分別靶向多個(gè)細(xì)胞膜和細(xì)胞壁位點(diǎn)而達(dá)到抗真菌效果。香茅揮發(fā)油同時(shí)可抑制白色念珠菌生物膜形成，其機(jī)制可能是由于生物膜細(xì)胞外基質(zhì)的帶電多糖對(duì)揮發(fā)油的攝取增加，從而使更多的揮發(fā)油進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)[32]。

3.2.2 通過(guò)抑制蛋白酶切斷真菌-皮膚聯(lián)系的作用香茅揮發(fā)油還可通過(guò)切斷真菌與皮膚的聯(lián)系以發(fā)揮作用[27]。真菌感染的建立依賴(lài)于宿主-細(xì)胞相互作用，毒力因子主要為蛋白酶。蛋白酶通過(guò)破壞抗體和補(bǔ)體因子等來(lái)促進(jìn)真菌的毒力。香茅揮發(fā)油具有廣譜抗蛋白酶活性，對(duì)于角蛋白酶和彈性蛋白酶均有抑制作用[33]；從而切斷真菌-皮膚聯(lián)系，發(fā)揮抗真菌作用。見(jiàn)圖1。

圖1 香茅提取物抗真菌作用機(jī)制

3.3 抗細(xì)菌藥理作用細(xì)菌是常見(jiàn)的生物致炎因子。細(xì)菌產(chǎn)生的內(nèi)毒素和外毒素是引起炎癥反應(yīng)的主要物質(zhì)。香茅對(duì)多種細(xì)菌有抑菌殺菌作用，包括金黃色葡萄球菌[17，34]、李斯特菌[35-36]等；其中含氧萜烯，如香葉醛和橙花醛，是香茅提取物的主要抗細(xì)菌成分[36]。Leja K[37]等測(cè)試香茅揮發(fā)油對(duì)P.orientalis的抗菌活性，發(fā)現(xiàn)細(xì)菌細(xì)胞膜被破壞。Cherian T 等[38]將香茅揮發(fā)油與金屬結(jié)合制作有抗菌活性的納米顆粒，這些顆?？梢云茐母锾m氏陽(yáng)性細(xì)菌和革蘭氏陰性細(xì)菌的細(xì)胞壁。Mohamad S 等[39]發(fā)現(xiàn)用正己烷萃取香茅的含水粗甲醇提取物獲得的產(chǎn)物對(duì)結(jié)核分枝桿菌H37Rv 表現(xiàn)出不錯(cuò)的體外抗結(jié)核活性。香茅提取物的抗細(xì)菌作用見(jiàn)表4。

表4 香茅提取物的抗細(xì)菌作用

3.4 抗細(xì)菌作用機(jī)制

3.4.1 破壞細(xì)菌細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)香茅的抗細(xì)菌機(jī)制以破壞細(xì)菌細(xì)胞膜為主，使細(xì)胞變形、胞質(zhì)等內(nèi)容物外流[36]。Tadtong S 等[34]認(rèn)為香茅揮發(fā)油對(duì)于革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌抑菌效果不同，這可能是由于革蘭氏陽(yáng)性菌細(xì)胞膜組分更為親脂，而革蘭氏陰性菌細(xì)胞膜組分更為親水，揮發(fā)油因?yàn)槠溆H脂性對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌的抗菌作用大于革蘭氏陰性菌。見(jiàn)圖2。

圖2 香茅主要化學(xué)成分檸檬醛的抗細(xì)菌作用機(jī)制

3.4.2 抑制代謝相關(guān)的酶及蛋白質(zhì)香茅提取物中的萜類(lèi)化合物和酚類(lèi)物質(zhì)也作用于微生物代謝有關(guān)的酶和蛋白質(zhì)[39]。有證據(jù)證明，香茅揮發(fā)油對(duì)大腸桿菌的葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶有抑制作用[35]。

4 抗炎藥理作用及其機(jī)制

4.1 抗炎藥理作用香茅作為一種具有抗炎作用的中草藥，對(duì)細(xì)胞體外炎癥模型和動(dòng)物炎癥模型均表現(xiàn)出明顯效果。香茅提取物中存在多種具有抗炎活性的組分。Bachiega TF 等[40]用不同濃度的香茅檸檬醛與香茅甲醇提取物處理由脂多糖（LPS）誘導(dǎo)BALB/c小鼠腹膜巨噬細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)檸檬醛與香茅甲醇提取物均能夠抑制白細(xì)胞介素-16（IL-16）與白細(xì)胞介素-10（IL-10）的分泌，且抑制效果與濃度相關(guān)。研究者通過(guò)構(gòu)建炎癥動(dòng)物模型，以?xún)?nèi)服或外敷的給藥方式研究香茅提取物中的不同成分對(duì)炎癥的抑制作用。Boukhatem MN 等[24]選用卡拉膠誘導(dǎo)的爪水腫大鼠模型和巴豆油誘導(dǎo)的急性耳水腫大鼠模型，前者內(nèi)服香葉醛，而后者外敷香葉醛，兩者用藥后炎癥均減少70%以上。

4.2 抗炎機(jī)制

4.2.1 對(duì)iNOS 表達(dá)的抑制作用誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（iNOS）的表達(dá)與炎癥反應(yīng)直接相關(guān)。目前MAPKs 通路與iNOS 基因表達(dá)的相關(guān)性已經(jīng)被證實(shí)，MAPKs 通路包含p38 絲裂原活化蛋白激酶（p38 MAPK）、c-jun NH2-末端激酶（JNK）和細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶（ERK）3 條途徑，它們均參與LPS 誘導(dǎo)的iNOS 在巨噬細(xì)胞的表達(dá)[41]。此外，iNOS 的表達(dá)還受到磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3K/Akt）途徑調(diào)節(jié)，PI3K/Akt 被證明會(huì)在某些生長(zhǎng)因子和細(xì)胞因子的作用下被激活；核轉(zhuǎn)錄因子（NF-κB）也參與調(diào)節(jié)iNOS 基因的表達(dá)，能在其核定位機(jī)制被激活后迅速轉(zhuǎn)位到細(xì)胞核并激活靶基因的轉(zhuǎn)錄， 促進(jìn)iNOS 基因的表達(dá)。Figueirinha A 等[42]研究發(fā)現(xiàn)，香茅提取物通過(guò)抑制LPS 誘導(dǎo)的p38MAPK、JNK 和NF-κB 途徑，抑制iNOS 的表達(dá)和一氧化氮（NO）的產(chǎn)生。

4.2.2 影響蛋白激酶磷酸化炎癥動(dòng)物模型顯示絲氨酸蛋白激酶β（GSK3β）磷酸化減少及應(yīng)激活化蛋白激酶（SAPK）磷酸化增加。GSK3β 由磷酸化失活，而JNK 由磷酸化激活。Mota CMD 等[43]利用完全弗洛伊德佐劑（CFA）誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎小鼠，香茅中所含檸檬醛能抑制脊髓GSK3β 磷酸化的減少；此外，檸檬醛能完全逆轉(zhuǎn)CFA 對(duì)脊髓SAPK/JNK 的磷酸化的促進(jìn)作用。

4.2.3 抑制腫瘤壞死因子-α（TNF-α）相關(guān)通路TNF-α 是一種在組織相容性復(fù)合體（MHC）中完成編碼的跨膜蛋白，為常見(jiàn)的炎癥因子，其信號(hào)傳導(dǎo)途徑通過(guò)可溶性TNF-α 與其受體結(jié)合，從而激發(fā)MEKK1、NIK、IKK、RIP、TRADD 和TRAF2 的上游通路的激活。Campos CA 等[44]通過(guò)測(cè)定卡拉膠誘導(dǎo)的胸膜炎小鼠在香茅提取物處理前后胸腔積液中TNF-α 含量變化，發(fā)現(xiàn)香茅提取物對(duì)其腹腔巨噬細(xì)胞分泌TNF-α 有明顯抑制作用。

4.2.4 抗氧化作用及其機(jī)制香茅及其有效成分抗氧化作用主要通過(guò)清除自由基、調(diào)控過(guò)氧化氫酶、抑制細(xì)胞脂質(zhì)過(guò)氧化等方式，香茅的抗炎機(jī)制見(jiàn)圖3，具體闡明如下。①清除自由基。自由基是包含不成對(duì)電子的各種原子、分子或離子，會(huì)促進(jìn)炎癥的產(chǎn)生。香茅具有較強(qiáng)的清除自由基能力，其抗氧化作用由香茅醛、單寧等物質(zhì)發(fā)揮作用[45]。Wanderson WDS 等[46]以香茅揮發(fā)油對(duì)1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）的清除活性進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)香茅揮發(fā)油具有較好的自由基清除能力且呈劑量依賴(lài)性方式和時(shí)間依賴(lài)性方式，但香茅揮發(fā)油對(duì)其自由基清除能力似乎具有閾值，當(dāng)劑量達(dá)到一定水平其清除能力便不再進(jìn)一步增強(qiáng)。②調(diào)控過(guò)氧化酶。在體內(nèi)活性氧大量生成的情況下，細(xì)胞需要抗氧化酶的參與來(lái)維持內(nèi)環(huán)境氧化還原平衡，主要包括超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化氫酶（CAT）、葡萄糖-6-磷酸脫氫酶（G6PD）、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GPx）等。Hacke ACM 等[47]研究顯示香茅揮發(fā)油及香茅水醇提取物對(duì)戊四氮介導(dǎo)的癲癇斑馬魚(yú)起到積極作用，可以提高CAT 水平。③抑制脂質(zhì)過(guò)氧化。在氧化應(yīng)激期間膜脂質(zhì)的過(guò)氧化是細(xì)胞損傷的重要原因。因此，需要對(duì)脂質(zhì)過(guò)氧化具有保護(hù)作用的化合物來(lái)恢復(fù)細(xì)胞完整性和功能。Cheel J 等[21]運(yùn)用了香茅干燥后的粉末狀植物材料，以甲醇/水混合物（7∶3 和1∶1）、甲醇和熱水（250 mL 沸水中浸泡15 min/煎煮2.5 h）回流提取，對(duì)使用硫代巴比妥酸反應(yīng)物（TBARs）干預(yù)后的人紅細(xì)胞進(jìn)行間接測(cè)定，均顯示一定的抑制脂質(zhì)過(guò)氧化的作用。

圖3 香茅的抗炎機(jī)制

5 討論

香茅通過(guò)多途徑多靶點(diǎn)發(fā)揮抗菌、抗炎的藥理作用，其通過(guò)抑制真菌、細(xì)菌，調(diào)控炎癥相關(guān)通路、抗氧化作用，進(jìn)而發(fā)揮調(diào)控炎癥的作用。這些最新的科學(xué)研究成果為香茅的臨床應(yīng)用和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)提供了資料。隨著香茅在中醫(yī)臨床中的廣泛應(yīng)用和香茅相關(guān)產(chǎn)品在市場(chǎng)上的推廣，香茅相關(guān)的研究也逐步深入[48]。盡管近些年來(lái)有大量關(guān)于香茅的化學(xué)成分、抗炎作用的研究，但仍存在有不足，如香茅的藥理研究大都集中于動(dòng)物、細(xì)胞層面，其主要成分的分子機(jī)制的研究仍較少；香茅的提取常因產(chǎn)地、季節(jié)、提取技術(shù)等原因?qū)е掠行С煞值暮坎环€(wěn)定，故而針對(duì)香茅有效成分的深入研究仍迫在眉睫；香茅的制劑研發(fā)目前仍有待加強(qiáng)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，香茅的相關(guān)研究也將逐步深入，這也將為感染性炎癥、非感染性炎癥等提供新的治療思路和選擇。