甘草缓大黄峻烈之性的研究进展
- 分类:医药文化
- 作者:赵 琦,陈艳琰,徐顶巧,乐世俊,张 桥,付瑞嘉,唐于平.甘草缓大黄峻烈之性的研究进展 [J]. 中草药, 2021, 52(7):2134 - 2143.
- 来源: 中草药杂志社
- 发布时间:2021-04-28 10:16
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【概要描述】
甘草缓大黄峻烈之性的研究进展
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- 作者:赵 琦,陈艳琰,徐顶巧,乐世俊,张 桥,付瑞嘉,唐于平.甘草缓大黄峻烈之性的研究进展 [J]. 中草药, 2021, 52(7):2134 - 2143.
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摘 要:药性理论是中医药理论体系的核心组成部分,也是指导临床使用中药和阐释中药作用机制的重要依据。有着“国老”美誉的甘草,因其药性和缓,是中医方剂中发挥调和作用的首选药物;而素有“将军”之称的大黄,其药性峻烈,虽为泻下良药,使用不当却会对机体造成损伤。大黄-甘草临床配伍应用已有数千年历史,甘草以其“调和”之性缓大黄峻烈之力,不仅可缓和大黄的泻下作用,还能减轻其不良反应。基于药性理论阐释了甘草缓大黄峻烈之性的传统认识,综述了大黄-甘草配伍后的物质基础、药物代谢、肠道动力、水液代谢、肠道菌群及免疫调控的现代研究进展,以期为甘草缓大黄峻烈之性的深入研究提供依据,同时为阐明甘草“调和”之性的科学内涵提供研究思路。
1 甘草缓大黄峻烈之性的传统认识
1.1 大黄峻烈之性的传统认识
1.2 甘草缓大黄峻烈之性的传统认识
2 甘草缓大黄峻烈之性的现代研究
2.1 大黄峻下作用及不良反应研究现状
大黄为蓼科植物掌叶大黄Rheum palmatum L.、唐古特大黄R. tanguticumMaxim. ex Balf.或药用大黄R. officinale Baill.的干燥根和根茎,其主要化学成分包括蒽醌类、蒽酮类、二苯乙烯类、苯丁酮类、色原酮类、鞣质类、多糖类等[14]。大黄的泻下有效成分主要为蒽醌类及其衍生物,其中,以结合蒽醌(如番泻苷A)泻下效力较强,游离蒽酮(如番泻苷元A)较弱,游离蒽醌(如大黄素、大黄酸、大黄酚、芦荟大黄素、大黄素甲醚)更弱[15]。结合型蒽醌在小肠不易被吸收,能够顺利进入结肠,故被认为是泻下作用的主要成分,而游离蒽醌易在小肠吸收,经肝肠循环吸收入血,不能到达结肠故被认为泻下活性较低。但现代研究已经证实,大黄中番泻苷A和大黄酸苷是一种无活性的糖苷,本身不具有泻下作用,在结肠内会被双歧杆菌产生的β-葡萄糖苷酶代谢转化为真正的泻下活性成分-大黄酸蒽酮、大黄酸[16],这些游离蒽醌才是大黄发挥泻下作用的最终物质,其代谢过程见图1。
现代研究表明大黄在发挥泻下作用的同时对胃肠道黏膜有较强的刺激作用(恶心、呕吐、腹痛、腹胀),可导致肠动力障碍、肠道菌群紊乱、肠道屏障功能失调和机体免疫降低,也会引起水液代谢紊乱造成剧烈腹泻等。且长期服用会产生耐药性从而降低疗效,甚至与结肠黑变病形成、结肠癌风险增加等一系列肠道不良反应有关[18]。值得注意的是,大黄还具有抑制和兴奋肠道蠕动的双向调节功能,体现为泻下和止泻的双重功效[19]。其所含鞣质类成分具有收敛止泻作用,可抑制胃肠道蠕动,长期低剂量服用反而会引起停药后的继发性便秘。除影响胃肠功能外,大黄的肝肾毒性也备受关注,研究主要集中在蒽醌类化合物。大黄酸在肠道中的代谢积累与结肠黑变病的发生有关,其诱导的细胞凋亡和自噬可能是大黄酸毒性的机制[20]。芦荟大黄素的毒性作用机制是通过诱导跨膜蛋白死亡因子、线粒体和内质网应激触发的细胞凋亡通路[21]。大黄素通过激活半胱氨酸蛋白酶3依赖途径和线粒体途径诱导细胞凋亡而表现出肝肾毒性,此外,还涉及谷胱甘肽代谢和脂肪酸代谢途径[22]。也有关于大黄的遗传毒性、生殖毒性、致癌作用和胚胎发育毒性的报道。可见,大黄在发挥治疗作用的同时会产生不良反应,影响其临床使用。
2.2 甘草缓和大黄峻下之性及不良反应
甘草为豆科植物甘草Glycyrrhiza uralensisFisch.、胀果甘草G. inflata Bat.、或光果甘草G. glabra L.的干燥根和根茎。其主要化学成分包括三萜皂苷类、黄酮类、香豆素类、生物碱类、糖类等[26]。其中甘草调和诸药的活性成分为三萜皂苷类(甘草酸、甘草次酸)、黄酮类(甘草苷、甘草素)等,主要与配伍前后体外化学成分改变、体内代谢以及甘草本身的药理作用有关:(1)与药物共煎发生沉淀或络合反应使有效成分发生相关变化或降低毒性成分含量[27-28];(2)甘草的肾上腺皮质激素样作用可提高机体对毒物的耐受性;(3)调节肝脏细胞色素P450(cytochromeP450,CYP450)酶系,尤其是CYP3A酶,上调外排转运蛋白的表达和功能,主要包括P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)、乳腺癌耐药蛋白(breast cancer resistant protein,BCRP)、多药耐药蛋白,延缓毒性成分的吸收和分布,促进其代谢和排泄从而降低毒性[29-30];(4)增加肠道有益菌(如乳酸菌、双歧杆菌等)的数量和种类并影响肠道菌代谢来发挥其调节作用[31];(5)通过其解痉、抗心律失常和神经保护等药理作用来减轻药物的不良反应;(6)甘草中的生物大分子甘草蛋白类可经自组装形成纳米颗粒,与其解毒作用有关[32];(7)甘草及其有效成分具有抗炎和抗过敏活性,其主要通过白细胞介素-10、12等免疫分子来发挥作用,抑制免疫损伤[33]。甘草可以有效地缓和大黄的峻下作用并减轻其不良反应[34],临床上常通过将大黄和甘草配伍使用,来达到减轻呕吐、恶心、腹痛及腹泻等不良反应,降低肝肠毒性等[35]。本文主要从配伍前后体内外化学成分、肠道动力、水液代谢、肠道菌群等方面进行了阐述,见图2。
2.2.1 大黄配伍甘草后对化学成分的影响 对于大黄-甘草配伍前后化学成分变化的研究报道较多,目前尚未见到大黄-甘草配伍后有新化学成分生成的报道,仅是在化学成分含量上发生了改变[36],大多数文献研究结果表明,二者配伍后,甘草可增加大黄中游离蒽醌的提取率,降低结合蒽醌的提取率[37]。比较大黄-甘草合煎液与单煎液中甘草酸的含量变化,发现甘草酸在合煎液中含量明显高于单煎液,表明二者合煎有利于甘草酸的溶出[38]。甘草酸是甘草中最主要的活性成分,属于天然的表面活性剂,这可能是导致游离蒽醌溶出增加的原因。大黄-甘草配伍后结合蒽醌类成分溶出率较单味大黄低,可能是配伍后药效缓和的主要原因。推测其原因是大黄-甘草配伍增加了甘草酸含量,且甘草酸可与生物碱、蒽醌、金属离子等结合产生沉淀或生成极性较大且难以被胃肠吸收的大分子络合物,通过发挥其沉淀作用从而降低结合蒽醌的含量。
2.2.2 大黄配伍甘草后对药物代谢的影响 大黄酸是大黄中主要的游离蒽醌成分,同时也是结合蒽醌代谢的主要产物。在小肠中被吸收的大黄酸,主要分布在肝脏中代谢,经胆汁排泄进入肝肠循环增加其被人体吸收的机率,能够迅速吸收入血[39]。大黄中蒽醌类物质体内药动学研究表明,大黄酸的血药浓度在口服后存在“双峰”现象,分别是在小肠吸收很少的大黄酸苷被肠道菌群水解为大黄酸,以及大黄素、大黄酚、芦荟大黄素在体内代谢为大黄酸所造成的,且大黄酸含量与肝损伤程度呈正比,故大黄酸被认为是大黄的主要有效成分和毒性成分[40]。
2.2.3 大黄配伍甘草后对肠道动力的影响 大黄通过促进肠道动力来发挥泻下作用,其作用机制为明显减少肠道收缩次数并增加高幅收缩和低幅收缩[48]。番泻苷A可明显促进近端结肠转运[49],其代谢产物大黄酸蒽酮具有胆碱样作用,可作用于肠平滑肌上的M受体刺激胃壁神经及黏膜下神经丛,促进肠道蠕动来增强胃肠动力,从而促进粪便的排出[50]。大黄还可通过介导多种胃肠神经递质来调节胃肠运动,包括乙酰胆碱、5-羟色胺、P物质、一氧化氮和血管活性肠肽等[51]。乙酰胆碱和5-羟色胺可明显兴奋胃肠道平滑肌,使其收缩幅度、张力、蠕动增加,并可促进胃肠分泌[52-53];而血管活性肠肽和一氧化氮属于抑制性神经递质,可抑制肠道环形肌收缩,使肠道长时间处于舒张状态[54]。大黄通过促进乙酰胆碱、5-羟色胺并抑制血管活性肠肽、一氧化氮的释放,从而达到加速转运,促进排便的目的[55]。
2.2.4 大黄配伍甘草后对水液代谢的影响 结肠水分吸收是体内肠道水液吸收的最终环节,大黄泻下功能与结肠中水分转运密切相关。传统研究认为,大黄通过抑制肠上皮细胞膜上Na+, K+-ATP酶活性,抑制Na+转运,升高肠腔渗透压,抑制水和电解质在肠道中的重吸收,使水分滞留于肠腔而促进排便[59]。《景岳全书》中记载大黄“通水道”,而现代研究表明,水分子通过AQPs中的水孔进出细胞,可实现水在细胞内外的大量快速转运,提示AQPs跨细胞途径的水分吸收可能与肠道液体转运密切相关。在大黄的通便过程中,AQPs在肠道吸收、分泌和水液代谢调节中发挥着重要作用。Kon等[60]研究证实,番泻苷A在结肠中代谢形成大黄酸蒽酮后,通过激活结肠中的巨噬细胞来增加前列腺素E2(prostaglandin E2,PGE2)的分泌,PGE2充当旁分泌因子降低AQP3的表达,减少肠道水分吸收,从而发挥通便作用。大黄及其有效成分还可下调AQP4在便秘模型结肠黏膜层的表达来调节水在肠道的转运和吸收,从而增加粪便含水量[61-62]。结肠上含有大量的杯状细胞,可分泌一定量的黏液,起到润滑和保护肠道并促进粪便排出的作用。大黄还通过促进肠道黏蛋白的大量分泌,从而加速润滑肠道发挥通便作用[63]。
2.2.5 大黄配伍甘草后对肠道菌群的影响 肠道中的微生物区系可将大黄中不被吸收的番泻苷A转化为真正的泻下活性成分-大黄酸蒽酮来发挥泻下作用。健康的肠道菌群有利于维持肠道正常功能并且调节机体代谢,在给予抗生素干扰后,由于肠道内菌群失调,小鼠口服番泻苷A后无泻下作用[66],可见肠道菌群对大黄中番泻苷A的生物利用起着至关重要的作用。但是,大黄的峻猛作用也可能导致肠道细菌在数量上发生变化。双歧杆菌、乳酸杆菌是肠道正常菌群的优势菌,能够与肠黏膜细胞连接形成生物膜,维系着肠道微生态平衡。毛螺菌科细菌能促进对肠道病原体的定植抵抗,影响宿主健康[67]。大鼠连续ig大黄7 d,可使乳酸杆菌科、双歧杆菌科、拟杆菌科在肠道菌群中占比降低,而毛螺菌科丰度有所升高[31]。艾克曼菌Akkermansia muciniphila是与黏液层密切相关的肠道细菌,长期服用番泻苷A可促进其优势生长,使得黏液屏障的完整性受损[68]。大黄发挥泻下作用的同时容易引起菌群失调,这会使肠道屏障稳态失衡,导致肠道中潜在病原体的入侵和定植,引发炎症反应加剧,进而引起一系列不良反应。
2.2.6 大黄配伍甘草后对免疫调控的影响 大黄峻下作用可促使炎症细胞因子合成和分泌,引起机体炎症反应。Kon等[60]研究发现,大黄在发挥泻下作用的同时会诱发结肠炎症,其机制为番泻苷A经肠道菌代谢为大黄酸蒽酮,该代谢物激活结肠巨噬细胞,引起炎症反应。肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-8等促炎因子的应答与组织损伤有关,能够介导细胞免疫反应。长期服用大黄会导致结肠黑变病,Chen等[71]对其分子机制进行研究,发现大黄可破坏肠黏膜屏障,增加肿瘤坏死因子-α的释放,导致结肠上皮细胞凋亡。巨噬细胞可识别并吞噬凋亡细胞,从而在结肠固有层形成棕色色素,最终导致结肠黑变病。甘草及其有效成分对炎症因子及免疫因子有调节作用[72]。甘草可通过增加5-羟色胺和前列腺素的分泌来减轻胃肠炎症[73]。大黄与甘草合用可降低肠衰竭模型大鼠的肿瘤坏死因子-α和白细胞介素-6、8的表达水平,增强抗炎作用[74]。甘草可有效抑制炎症反应,增强免疫功能,这可能是大黄与甘草配伍减轻肠道炎症的机制之一。
3 结语与展望
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