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中药黄酮类化合物药理作用及作用机制研究进展

来源:二三娱乐
中国药物警戒第1O卷第5期2013年5月 May,2013,Vol 10,No.5 中图分类号:R285。5 文献标识码:B 文章编号:1 672—8629(201 3)05—0286—05 ・综述・ 中药黄酮类化合物药理作用及作用机制研究进展 马锐 吴胜本 (山东滨州市中医院,山东滨州256610; 滨州市人民医院,山东滨州256610) 摘要:目的对黄酮类化合物的药理作用及其作用机制进行综述和分析。方法对近年来有关黄酮类化合物的药理作 用及其作用机制的文献进行总结与分析。结果黄酮类化合物具有抗氧化、抗炎、镇痛、调节免疫、抗衰老、降血脂、抗 肿瘤等药理作用,其作用机制可能与其抗自由基或抗氧化有关。结论黄酮类化合物是许多中草药的有效成分,具有 广泛的生物活性,其产生生物活性的作用机制有待于进一步深入的研究。 关键词:黄酮类化合物;药理作用;作用机制 Research Progress about Pharmacological Effect and Mechanism of Flavonoids in Traditional Chinese Medicine MA Rui WU Sheng—ben2 ( Binzhou Traditional Chinese Medicine Hospital,Shandong Binzhou 256610,China;  ̄enzhou People S Hospital,Shandong Binzhou 256610,China) Abstrac:Objective To review and analyze the pharmacological effect and mechanism of flavonoids in traditional Chinese medicine.Methods The related references in recent years home and abroad about the phamarcological effect and mechanism of lfavonoids in traditional Chinese medicine were summarized and analyzed.Results Flavonoids had a wide range of pharmacological effects such as antioxidant,anti—inflammatory and analgesic,regulating immunity, anti—aging,fall hematic fat,antitumor and pharmacological action and SO on,and the mechanism of pharmacological effects may be related with the resistance tO flee radicals or antioxidant.Conclusion The flavonoid compounds were the effective composition ofmany Chinese herbal medicine,and had a wide range ofbiological activiy,and tits biological activity mechanism needed further in—depth research. Key words:flavonoid compounds;pharmacological effect;mechanism 黄酮类化合物又称生物黄酮或植物黄酮,是植物经 等。黄酮类化合物在抗氧化反应中既能消除链引发阶段 光合作用产生的以2一苯基色原酮为母核的一类低分子 的自由基,也能直接捕获自由基反应链中的自由基,通 天然物质,在蔬菜、作物、水果等植物中均有分布,目前 过酚羟基阻断自由基链反应。人体产生过剩的自由基可 已知的黄酮种类近万种【11。黄酮类化合物是泛指具有l5 导致细胞结构和功能的破坏,甚至可引起癌症、衰老、心 个碳原子的多元酚化合物,广泛存在于自然界。按结构 血管等多种疾病。黄酮类化合物有很强的还原性,可直 可分为黄酮类和黄酮醇类、二氢黄酮类和二氢黄酮醇 接清除各种过氧化自由基。它的清除自由基抗氧化作用 类、查尔酮类、双黄酮类、异黄酮类以及其他黄酮类等。 是黄酮类化合物许多生理活性的基础。吞噬细胞释放的 黄酮类化合物是许多中草药的有效成分,具有多种生物 氧自由基具有强大的杀菌作用,但过量的氧自由基可引 活性。近年来有关其在镇痛、抗炎、调节免疫、抗衰老作 起膜脂质、蛋白质、核酸等的过氧化反应而受损。许多病 用等方面的研究较多。大量实验研究表明,黄酮类化合 理生理现象,如衰老、突变、肿瘤、炎症、变态反映、缺血 物有抗氧化、抗炎、镇痛、调节免疫、抗衰老、降血脂作 再灌注损伤、动脉粥样硬化等都与氧自由基有关,葛根 用,其作用机制可能与其抗自由基或抗氧化有关。本文 黄酮在体外对氧化剂具有较强的总抗氧化能力,能明显 对黄酮类化合物的药理作用及作用机制进行综述。 1抗氧化作用 清除OH一、自由基、超氧阴离子,抑制丙二醛氧化作用目。榛 花总黄酮体外对0 有较强的清除能力,与同等条件下 近年来,黄酮类化合物的清除自由基、抗氧化作用 维生素c相当,对OH-的清除能力则远远高于维生素c 。 越来越受到人们的重视[21。自由基(free radica1)是指含有 OH一是最活跃也最具危害的自由基,人体内没有专一 未成对电子的原子、原子团或分子。自由基与许多疾病 的酶防御系统抵制。现已发现许多抗氧化物可清除超氧 有关,如动脉粥样硬化、肝病、糖尿病、癌症、炎症、衰老 阴离子,但不能清除OH-,而黄酮的清除作用明显。黄酮 类化合物也可通过其他途径产生抗氧化作用。研究表 作者简介:马锐,女,主管药师,本科,临床药学。 286 中国药物警戒第1O卷第5期 2013年5月 May,2013,Vol 10,No 5 明,芸香苷、槲皮素及异槲皮苷清除氧自由基o 和羟自 鼻腔黏膜水肿、出血、鼻腔干燥等症状。在化学上,黄酮 由基OH-的作用强于标准的自由基清除剂VitEt ;金丝 类化合物的亲脂性可能是影响抗炎活性的主要因素,亲 桃苷可抑制心脑缺血及红细胞自氧化过程中的丙二醛 脂性对抑制脂氧化酶是必需的。黄酮类化合物抗炎机制 (MDA)产生,显著提高大鼠血浆、脑组织中超氧化物歧 主要有两点:①抑制细胞内信号分子Syk活性,细胞脱 化酶(SOD)和GSH—Px等抗氧化酶的活性。黄芪总黄酮 颗粒作用则明显受到影响;②通过抑制cPLA2分子活 有清除0 和OH一,防止生物膜过氧化的作用,也能显著 性,从而阻断Ca2 ̄"释放活化通道,降低细胞内Ca2+浓度。 抑制OH一对DNA的损伤作用,是黄芪抗氧化作用的主 3镇痛作用 要成分。其他一些黄酮类化合物如白花蛇舌草黄酮、干草 有关黄酮类化合物镇痛作用的研究报道较少,但认 黄酮、沙棘总黄酮、水稻黄酮、艾纳香二氢黄酮等均有清 为在其抗炎作用的同时有可能伴随镇痛作用。聂彝等[151 除自由基或抗脂质过氧化作用[61。黄秀兰『7 等发现淫羊 研究发现:石荠芋总黄酮(TFs)25、50、100rag・kg 均能 藿总黄酮可增加大鼠心肌细胞硫氧还原蛋白(Trx)和超 氧化物歧化酶(SOD)的蛋白表达,促使大鼠心肌细胞处 于还原状态,对心肌细胞损伤具有保护作用。Trx系统 作为机体内重要的巯基,二硫键还原系统,有氧化还原 调节作用,是细胞内重要的抗氧化防御成分,其表达增 加可有效增强细胞抗氧化能力。 2抗炎作用 m圈等首先报道银杏双黄酮可明显减轻小鼠关节 炎症反应。早期研究发现基质金属蛋白酶9(MMP一9)可 直接降解骨与软骨,促进血管再生,与RA关节骨与软 骨的破坏关系密切 ,aggrecanases—l,2在关节软骨破坏 中也起重要作用。豹皮樟总黄酮通过抑制大鼠关节滑膜 细胞中MMP一9的表达,减轻关节软骨破坏,抑制膝关 节炎症反应[10]。而橘类植物中的聚甲基黄酮Nobelit可 抑制鼠体内的aggrecanases—l,2的mRNA表达,从而减 轻骨与软骨的损伤[Itl。野菊花总黄酮通过抑制小鼠腹腔 巨噬细胞中前列腺素E2和白三烯B4的生成,从而减轻 耳、足爪肿胀。橘类植物中的聚甲基黄酮还可抑制小鼠 嗜碱性粒细胞白血病细胞的脱颗粒作用,减少组胺等活 性物质释放。张黎等[12】对二甲苯致炎模型小鼠给予银杏 黄酮100mg・kg。。后,发现可明显抑制小鼠耳片肿胀;给 予50~100mg・kg 治疗后,也可明显抑制由蛋清诱发的 大鼠足爪肿胀。张文平等 报道,千里光总黄酮对二甲 苯致小鼠耳廓肿胀模型、对冰醋酸致小鼠腹腔毛细血管 通透性模型、对小鼠棉球肉芽肿模型和对小鼠气囊滑膜 炎模型均有明显的对抗作用。张成义等u 1研究发现,樱 桃总黄酮对兔耳冻伤性炎症具有明显的抑制作用。上述 实验结果表明,黄酮对急性炎症有抑制作用,与文献报 道的银杏叶中所含的四羟基黄酮具有的抗炎作用较为 一致。同时测定大鼠致炎因子MDA和NO,结果其含 量均明显降低,也说明黄酮类化合物能抑制炎性组织中 脂质过氧化物的形成。青蒿黄酮成分已用于治疗过敏性 鼻炎的临床试验,成年患者重复和长期使用可有效减轻 对醋酸所致小鼠疼痛有显著镇痛作用。射干叶中芒果素 具有良好的解热镇痛作用,但与盐酸纳洛酮对比,芒果 素镇痛作用靶点不是阿片受体,对外周神经影响轻微,木 瓜黄酮对醋酸、温度所致小鼠疼痛有较好的镇痛作用【l61。 张黎等 对同样的二甲苯致炎模型小鼠进行实验,结果 发现黄酮对小鼠热板反应、扭体反应、福尔马林反应等 引发的致痛反应有明显的镇痛作用,其机制可能与黄酮 可抑制前列腺素E2(PGE2)的合成和脂质过氧化及促进 脑组织中NO释放有关。 4调节免疫作用 免疫功能的增强表现为免疫防御、免疫自稳、免疫 监视3方面功能的增强。于晓红等n 研究发现蜂胶黄酮 能够增强免疫功能,提高溶血含量,增强单核吞噬细胞 功能。这说明蜂胶有促进和调节机体体液免疫功能的作 用,并增加机体吞噬细胞的吞噬作用。高晓雯等n 1研究 发现:芫花根总黄酮通过提高自然杀伤细胞(NK)和淋 巴细胞激活的杀伤细胞(LAK)的杀伤活性,增强小鼠细 胞的免疫功能.藤茶总黄酮能显著提高正常小鼠的单核 巨噬细胞吞噬功能,表明藤茶总黄酮可能提高正常小鼠 的免疫功能 。 5抗衰老作用 老年人都有神经内分泌免疫网络功能的低下,衰老 与免疫功能的降低程度平行。下丘脑一垂体一肾上腺轴 (HPAA)的激活程度与老年性痴呆的发生率及记忆缺损 程度密切相关。糖皮质激素在体外可促进氧化应激诱导 的海马神经原死亡。淫羊藿总黄酮对老年大鼠神经内分 泌有调节作用 ,能明显增加老年大鼠下丘脑和皮质中 一内啡肽(JB—End)的含量,增加雄性老年大鼠血清中 促性腺激素(FSH)和睾酮(T)的含量,并增加IL一2、NK 细胞的活性,证实淫羊总黄酮提高神经内分泌系统的整 体功能而抗衰老,与文献报道一致。随着机体老龄化,下 丘脑单胺类神经递质的量和动力学都有变化。淫羊总黄 酮能提高老年大鼠下丘脑中单胺类神经递质NE、DA、 287 中国药物警戒第10卷第5期 2013年5月 May,2013,Vol 10.No.5 5-HT等的含量,说明淫羊总黄酮对自然衰老动物下丘 合物茶多酚可引起人鼻咽癌细胞株CNE2细胞DNA损 脑神经递质老年性变化有延缓作用。有报道,从银杏叶、 伤并诱导细胞凋亡。亦有研究m 表明槲皮素(Qu)能通过 夏枯草提取的黄酮能有效改善阿茨海默等退行性病变。 抑制促进肿瘤细胞生长的蛋白质活性而抑制肿瘤的生 目前已有银杏黄酮抗衰老化妆品面市。 6降血脂作用 长。在对实体瘤作用方面,木黄酮对HER一2/neu高表达 MCF一7的乳腺癌细胞有抑制作用,其机制可能是下调 血脂升高与动脉粥样硬化,心、脑血管疾病的发生、 MCF一7/HER一2细胞HER-2/neu受体的PTK活性和蛋 发展有着密切关系,而血清总胆固醇(TC)、甘油三酯 白磷酸化水平,抑制尿激酶型纤维蛋白溶酶原激活剂表 (TG)、高密度胆固醇(HDL)、肝脏胆固醇和肝脏甘油三 达,减少乳腺癌血管生成。最近有研究发现7一羟基黄 酯水平是反映机体脂质代谢的主要指标。苦荞麸总黄酮 酮、5,6,7三羟基黄酮及4,5,7三羟基黄酮抑制人口腔 能显著降低高脂血症大鼠的血脂水平,提高抗动脉粥样 鳞状上皮细胞癌SCC一4细胞的代谢,减少肿瘤细胞浸 硬化指数值。王丽等㈤用银杏叶片联合来适可(氟伐他汀 钠胶囊)治疗肾病综合征高脂血症患者,结果也发现其 具有降低TG和TC、升高HDL和降低低密度胆固醇 (LDL)的作用。戴伟等 1用含银杏黄酮的饲料喂养大鼠 4wk后,测得其TC、TG、肝脏甘油三酯、肝脏胆固醇含量 与对照组相比明显降低。有很多黄酮类化合物都有很强 的抗氧化作用能够软化血管,改善微循环,降低血脂。蜂 胶中的一种黄酮类化合物还有明显的降血糖和胆固醇 的作用。刘爱青等c24】通过考察中华稻蝗黄酮粗提物对小 鼠血脂水平的影响证明,中华稻蝗的粗提物有显著降血 脂的作用,其显著性与剂量呈正比例关系。章红燕等 发现麦胚总黄酮类提取物(FEwG)能显著降低实验性 高脂血症大鼠血清总胆固醇和三酰甘油含量,同时可显 著提高实验性高脂血症大鼠血高密度脂蛋白胆固醇含 量。杨宇杰等 通过维生素D。加脂肪乳剂造成大鼠高 脂血症模型,研究发现:山楂叶总黄酮可以明显降低高 脂血症大鼠血清中总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白一胆 固醇(LDL—C)、甘油三酯(TG)的量。 7抗肿瘤作用 现已发现多种黄酮具有抗肿瘤作用。葛根黄酮可通 过上调Fas抗原、baxmRNA表达水平,下调bcl一2和上调 Bax蛋白表达,抑制HL一60细胞株增殖,诱导其凋亡[271。 珍珠菜总黄酮苷对白血病HL一60、K562细胞株均有明 显的增殖抑制作用 。Flavopiridol通过抑制一氧化氮诱 导酶(iN0s)的表达,减少抗凋亡分子NO生成,诱导慢 性B淋巴细胞白血病细胞凋亡,并且iNOS下调呈caspase 蛋白依赖性。Flavopiri dol主要作用于细胞周期中s与 G2期,可与细胞周期依赖型抗肿瘤药物产生协同作用。 不过研究者提出,Flavopiifdol抑制iNOS表达并不是其 诱导细胞凋亡的主要途径,其主要途径不明㈣。Garlson 等 发现黄酮类化合物Flavopiifdol可使人乳腺癌细胞 停滞于G1期,其机制为抑制周期依赖激酶(CDK2和 CDK4)。谢冰芬等[3”发现从绿茶叶中提取的黄酮类化 288 润和转㈣。 8抗心肌缺血作用 银杏叶总黄酮、葛根素、黄豆苷元等能显著降低心 脑血管阻力和心肌耗氧量及乳酸的生成,对心肌缺氧损 伤有明显保护作用;三七可使冠脉血流量增加,提高心 肌营养性血流量,降低心肌耗氧量,改善冠心病患者供 血、供氧,恢复心肌耗氧和供氧之间的平衡,其有效成分 为黄酮苷,从三七中提取的黄酮苷能显著扩张冠状动脉 。 Wang W Q等㈣研究发现,金丝桃苷(Hyp)10 mg・kg iv 可抑制缺血与再灌所致的家兔左室内压及变化速率、心 电图、血浆肌酸磷酸激酶、乳酸脱氢酶和心肌Ca2+、Mg2+、 Na 含量的变化,Hyp 10,100t ̄mol・L 可降低缺血再灌 所致离体大鼠心肌MDA含量的增高。汪为群等[361报道, Hypl00 mg・kg 可明显抑制阿霉素所致小鼠心肌MDA 的升高,钙络合剂EGTA和钙内流增强剂A23187可分 别增强和拮抗Hyp的作用,100,200p ̄mol・L- Hyp可显著 减少再灌注离体大鼠心脏MDA的产生,提示Hyp对缺 血再灌心肌的保护作用可能与抗自由基及钙拮抗有关。 江丽燕等 研究10 mg・kg 木犀草素iv可显著增加冠 状动脉的血流量并降低冠状动脉血管阻力,并能对抗垂 体后叶素引起冠脉血流量下降,结果提示,Lut对心肌缺 血损伤可能有保护作用。近期吴英等 1研究表明沙棘总 黄酮腹腔注射77.231 mg・kg 能明显减轻缺血再灌大鼠 心肌损伤区超微结构的病理改变,降低MDA含量和 提高SOD活性,表明TFH对大鼠心肌缺血再灌损伤有 保护作用,其作用可能与抗自由基有关。 9抗脑缺血作用 90年代初,马贵龙等[391发现槲皮素(Qu)对大鼠急性 脑缺血再灌损伤有显著的保护作用,在四血管结扎(4一V0) 模型上,促进脑电图改变的恢复,抑制脑水肿、脑组织 Ca2.和MDA含量的增高及SOD和GSH—Px活性的下 降。陈志武等 】亦表明Qu和芸香苷(Ru)能显著延长 脑缺血小鼠的存活率,改善缺血致脑组织的病理形态学 中国药物警戒第10卷第5期 2013年5月 May,2013,Vo1.10,No.5 4]高国粉,南劲松,田晓乐,等.榛花总黄酮的提取及抗氧化活性 变化,Ru对4-V0致大鼠脑缺血再灌损伤也有较强保护 [作用,并改善小鼠脑缺血再灌损伤后异常神经症状和抑 制脑缺血再灌小鼠的断头后张口喘气时间的缩短,表明 Qu和Ru对缺血性脑损伤有保护作用;进一步研究表明 Qu和Ru的脑保护机制与抗自由基和抑制一氧化氮(N0) 的研究[JJ.中华中医药杂志,2007.22(8):547—549. 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P1antaMed,1999,65(5):465-467. 是阻断脑缺血后脑细胞Ca2+内流。有报道表明葛根总黄 酮(TFP)对双侧颈总动脉结扎再灌、东莨菪碱等模型致 记忆障碍有明显改善作用,抑制反复性脑缺血致脑组织 水肿、Ca2+和MDA升高、Ca2+-ATPasc及SOD活性的降 低,提示TFP对脑缺血损伤有一定保护作用【45】。帅杰等 研究表明灯盏花素(EB)能显著增加大鼠大脑中动脉梗 塞区脑组织的局部血流量,降低脑梗塞面积,并对缺血 再灌脑组织内的水过氧化物酶活性有明显抑制作用,即 抑制缺血脑组织内中性粒细胞的粘附浸润。 10其他 谢世荣等[471研究表明葛根素(Pue)l mg・L 对冠脉 结扎、乌头碱、BaCI 和CaC1 一Ach混和液诱发的心律失 常都有一定抑制作用,其作用与奎尼丁相似;赵金华等[481 发现艾纳香总黄酮(CBS)对四氯化碳(CCI4)、扑热息 痛、硫化乙酰胺所致大鼠肝损伤有显著的保护作用,对 CC14、多种自由基致原代培养肝细胞损伤也有显著的保 护作用;赵维中等[491研究表明Hyp在20~80 mg・kg 呈 剂量依赖性抑制小鼠胃粘膜损伤作用,并发现其作用与 抗氧化和促进NO合成有关。此外,还有大量研究表明 黄酮类化合物有降压、抑制血小板聚集、抗病毒等多种 药理作用。 黄酮类化合物作为天然植物中的一种有效成分,广 泛分布于桦木科、芸香科、樟科、唇形科、石楠科、玄参 科、豆科、苦苣苔科、杜鹃科和菊科等高等植物中,人们 日常生活中食用的的粮食、蔬菜以及水果中也含有大量 的黄酮类物质。众多研究表明,黄酮类化合物具有多种 生物活性,来源广泛,药理作用明显,部分已进入临床使 用,对于其药理作用机制尚未完全阐明,有待于进一步 深入研究,使临床应用更加广泛。 参考文献: [1】于晶,郝再彬,苍晶,等.黄酮类化合物的活性研究进展[ 东北 农业大学学,2008,39(12):125—130. [2】陈乃富.蕨菜黄酮类化合物的提取及其抗氧化作用[JJ.食品与发 酵工业,2003,29(1 1):63—66. [3】胡琴,齐云,许利平,等.葛根黄酮的体外抗氧化活性研究[J].中 药药理与临床,2007,23(6):29—31. 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[36】汪为群,张艳,方志炼,等.金丝桃甙对心肌脂质过氧化的影响[J】 .中国药理学通报,1995,11:123. ,,,''ll'’, ',ll’ll,' ’ ,'ll'l,'',, 'l'lll,'’'’’,l'l,’'' l,ll,,l'''' ',,l,,,,,'',l'lllll' (上接第285页) 的影响最小化。同时也要考虑要创建具有互相操作性、 可集成医务人员的工作流的实施REMS的系统,从而 提高REMS信息管理效率,最终减轻对卫生保健系统 的负担。 4结语 Brief History[EB/OL].[2009-09-01].http://www.paragonrx.corn/ rems-hub/rems-history/ [3]American Pharmacists Association.White paper on designing a risk evaluation and mitigation strategies(REMS)system t0 optimize he balatnce of patient access,medication safety,and impact on the health care system【EB/OLI.[2009-12-011.http://www.ncbi.ntm. nih.gov/1;lubmed/19926553. 药品风险管理政策的出台与减低措施的制定,与相 关各方的努力是分不开的,同时还要考虑到对国家的卫 生保健系统的影响。本文通过对美国REMS制定的介绍, 希望我国要对此问题引起高度重视,制定合理的风险减 低措施,进而为我国药品合理安全的使用打下良好基础。 参考文献: [11 SFDA.Development and Use of Risk Minimization Action Plans [EB/OLI.[2012-09-01] http://www.fda.gov/downloads/Regulatory Information/Guidances/UC M126830.pdf. [4]The Free Library.What every healthcare practitioner needs tO know about REMS[EB/OL】.[2010-10-01].http://www.thefreelibrary com/What+every+healhcatre+practitioner+needs+to+know+about+ REMS.一a0245169826. [5]SFDA.Approved sk Evaluation nd aMitigation Strategies(REMS) 【EB/OL]_【2012—09-18].http:llwww.fda.gov/Drugs/DmgSafety/ PostmarketDrugSafetylnformationforPatientsandProviders/ ucml11350.htm#Current. [2】ParagonRx.isk EvalRuation and Mitigation Strategies(REMS)-A 290 (收稿日期:2012—11—15编辑:范燕) 

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