小檗碱临床应用研究的新进展

【摘要】  小檗碱具有抗病原微生物与免疫调节、降血糖、降血脂、抗肿瘤、调节心血管系统、治疗精神疾患等多种药理作用，本文就小檗碱在临床应用研究的新进展作了综述。
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【关键词】  小檗碱；血糖；血脂；肿瘤；精神治疗

基金项目：国家自然基金资助（30672741）
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　　小檗碱(berberine，Ber)又名黄连素，为黄连的主要成分，主要用于肠道感染的治疗。随着近年研究的深入，世人发现小檗碱及其衍生物除用于肠道感染外，它在免疫调节、治疗糖尿病、抗高血脂、治疗心血管疾病、防治癌症以及精神治疗等方面还具有广泛的药理作用和用途，本文就其临床应用研究的新进展作一综述。
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　　1  抗菌、抗炎及免疫调节作用
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　　小檗碱及其衍生物具有很强的抗细菌、真菌、病毒等作用。小檗碱对耐甲氧苯青霉素金黄色葡萄球菌(MRSA)有作用，能降低氨苄青霉素和苯唑西林抗MRSA的最小抑菌浓度，抑制MRSA黏附和侵袭能力，恢复β?内酰胺类抗生素抗MRSA作用［1］。小檗碱具有增强两性霉素B(AmpB)抗播散性念珠菌病的作用，小檗碱和AmpB联合应用可以减少AmpB约75%的用量［2］。另外实验证明对13?(4?异丙苯甲基)小檗碱对念珠菌属真菌作用最强［3］。在抗病毒方面，Wu 等［4］证实小檗碱可抑制斑疹伤寒中NAT1 mRNA的表达。盐酸小檗碱还具有抗人类巨细胞病毒(HCMV)的作用。小檗碱可以在病毒侵入宿主细胞后合成病毒DNA之前发挥干扰抑制作用，这与更昔洛韦(GCV)抗病毒机制不同［5］。
   
　　小檗碱是通过抑制炎症因子的表达达到抗炎作用的。小檗碱可以降低TNF?alpha、IL?6、IFN? gamma、NO?、O(2)(?)?、ONOO(?)?、C反应蛋白、结合珠蛋白等的水平， 增加IL?10等抗炎因子的表达，达到减少内毒素血症等组织损伤的作用［6?8］。例如白介素?1beta (IL?1beta)和肿瘤坏死因子alpha (TNF?alpha)作用于人类视网膜色素上皮细胞株(ARPE?19)可以诱导IL?8和单核细胞趋化蛋白?1（MCP?1）的表达，小檗碱对此可以起到抑制作用。小檗碱抑制LPS?诱导的虹膜?睫状体中的MCP?1mRNA和细胞因子诱导的中性粒细胞化学引诱物?1 (CINC?1) mRNA 的表达，抑制房水中化学增活素、蛋白、细胞的含量和水平［9?12］。另外小檗碱也可以通过抑制酶的表达而起抗炎作用，比如小檗碱可以增加内皮的一氧化氮合酶(eNOS) mRNA表达和抑制诱生型一氧化氮合酶(iNOS) mRNA的表达，对乙醇诱导的鼠的胃溃疡起到保护作用［13］。
   
　　2  对糖尿病的治疗作用　
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' p2 g, w2 y2 Z- C　　糖尿病是目前严重威胁人类健康的内分泌代谢性疾病，其发病率正以前所未有的速度攀升。糖尿病病因及发病机制十分复杂，目前尚未完全阐明，传统学说认为与遗传因素、精神因素、肥胖因素、妊娠等因素有关。由于糖尿病不加控制会并发许多严重疾病如心脑血管病、肾脏病、足坏疽以及失明等，因此降低糖尿病患者的血糖便显得非常重要。
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　　小檗碱的衍生物有抗高血糖的作用，Bian 等［14］指出小檗碱和小檗碱的衍生物之间的抗高血糖作用的构效关系，有取代基的小檗碱的抗高血糖作用大于没有取代基的小檗碱。Lee 等［15］对在胰岛素耐受和胰岛素敏感两个细胞株进行分析，发现小檗碱对葡萄糖耐量有显著的改善作用，且能减轻机体的体重和降低由血浆甘油三酯水平引起的对胰岛素的促进作用。小檗碱还可以显著阻滞MDA的表达，增加SOD和GSH?px的表达，缓解胰腺组织的损伤［17］。
   
4 A7 w' J" c+ H2 }  m　　小檗碱的降糖作用与胰岛素的作用不同。比如小檗碱对磷脂酰肌醇(?3)激酶的抑制剂渥曼青霉素和p38细胞分裂素(丝裂原)活化蛋白激酶SB203580不敏感；不能增加胰岛素诱导的Akt的磷酸化作用；不能改变葡萄糖载体4 (GLUT4)的定位与表达；不能增加GLUT1的基因表达［17］。小檗碱具有抗高血糖的作用，其机理之一是抑制人类蛋白酪氨酸磷酸酶1B (h?PTP 1B)的活性。研究发现带有正电荷的小檗碱中的氮原子可以与h?PTP 1B带负电荷的ASP48结合，竞争性抑制其表达(Ki=91.3 nM)［18］。小檗碱可以有效抑制Caco?2细胞中的双糖酶的活性，也能降低蔗糖酶活性。小檗碱作用后降低了2?脱氧葡萄糖的转运作用，抑制alpha?(葡萄)糖苷酶而降低肠上皮的葡萄糖的转换［19］。
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　　3  降血脂作用
   
, x. S* Q  O: D% a　　血脂主要是指血清中的胆固醇和甘油三酯，无论是胆固醇含量还是甘油三酯含量增高或是两者皆增高统称为高血脂症。高血脂最大的危害是加速全身动脉粥样硬化，引起冠心病、心肌梗死、脑卒、肾动脉硬化以及肢体坏死等。
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- c8 L$ N/ j+ D5 f3 c, h' r, o& |　　小檗碱具有抗高血脂的作用，小檗碱单独或与其他药物联合应用均可以显著降低总胆固醇、低密度脂蛋白、ApoB和甘油三酯含量,增加高密度脂蛋白的表达水平，且未观察到有肝损害及其他副作用。小檗碱可以用于舒缓血脂障碍和降低心血管疾病的危险［20?22］。小檗碱还可以抑制脂肪细胞的分化，下调脂肪形成相关基因的表达,上调脂肪组织和肌肉中与能量消耗有关基因的表达，抑制3T3?L1脂肪细胞脂肪形成相关的转录因子PPARgamma和C/EBPalpha以及上游调节因子C/EBP的mRNA和蛋白的表达水平［6,23］。小檗碱也可抑制肝细胞中脂质的堆积，通过活化AMPK，增加AMPK磷酸化作用，增高脂肪酸氧化作用，降低血浆TGs的水平［15,24］。另外Doggrell［25］研究发现小檗碱上调低密度脂蛋白受体(LDLR),机制与稳定LDLR mRNA表达的他汀类药物不同。
   
- c! z  V9 A$ p: v　　4  对心血管疾病的治疗作用
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& p# p8 |7 t1 U' }　　小檗碱对心血管系统的作用主要表现在抑制血管平滑肌的增殖和改善心脏功能上。
   
  x/ o& J, d1 V) J+ L3 H5 u/ B- x　　4.1  抑制血管平滑肌细胞增殖
   
( g  V5 m$ p' k0 E1 ^　　血管平滑肌细胞(SMC) 增殖在动脉粥样硬化和血管成形术后再狭窄的发病机理中起着非常重要的作用。Cho 等［26］证明小檗碱能抑制溶血磷脂胆碱诱导的血管平滑肌细胞中DNA的合成及其细胞增殖。Lee 等［27］发现小檗碱显著抑制生长因子、主要血管紧张素Ⅱ和肝磷脂结合表皮生长因子的表达，这些作用是通过部分抑制Akt途径的活化达到的。机械损伤后，促分裂原活化蛋白激酶激酶1/2 (MEK1/2)及细胞外信号调节激酶(ERK)活化，上调早期生长反应基因(Egr?1)、 c?Fos 和Cyclin D1，血小板衍生的生长因子(PDGF)等在转录水平增加。Liang 等［28］研究发现小檗碱显著抑制MEK/ERK活化，下调Egr?1、c?Fos、Cyclin D1以及 PDGF?A的表达水平，表明小檗碱阻滞SMC再生是通过灭活ERK/Egr?1信号通路起作用的。
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　　4.2  改善心脏功能
   
. H; p1 A$ [8 j) W3 P6 T2 A　　硫酸小檗碱能抑制LPS诱导的心肌TNF?alpha生成，逆转LPS造成的［Ca(2+)］i浓度增加，改善斯普拉?道来(氏)大鼠的心脏收缩功能［29］。采用小檗碱治疗慢性充血性心力衰竭(CHF)患者，结果发现患者的左室射血分数有显著提高，运动能力和呼吸困难—疲劳指数有改善及室性期前收缩的频率也有减少。长期随访发现小檗碱可以降低心力衰竭患者的病死率，没有心律失常等并发症的发生［30］。
   
　　5  对癌症的防治作用　
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7 v! |; j. Q: w- ^+ o: s! K　　小檗碱及其衍生物可以阻断和遏制促癌物质对潜在发生癌变细胞的影响和破坏，从而起到防癌、治癌作用。小檗碱对肝癌、肺癌、白血病等都有抑制作用。例如小檗碱可以抑制前列腺癌细胞增殖，诱导其发生凋亡，但是对正常的前列腺上皮细胞没有作用［31］。小檗碱对人乳腺癌细胞MDA?MB231有细胞生长抑制/细胞毒性作用，小檗碱的这种作用甲羟戊酸途径代谢物不可以逆转，说明这种作用并不是由于抑制甲羟戊酸途径造成的［32］。小檗碱可以增强多形性恶性胶质瘤(GBM)细胞对放射治疗的敏感度，而对正常神经胶质细胞没有效果，实验表明小檗碱可以用于手术后放射治疗中,可以选择性的增强清除残留的GBM肿瘤细胞的能力［33］。小檗碱碘化物(IK?1)和丙酮小檗碱(IK?2)还对人类鳞状上皮细胞癌 (HSC?2、HSC?3、HSC?4、NA、CA9?22) 和人类前髓细胞性白血病(HL?60)细胞株显示出高的细胞毒性作用［34］。小檗碱诱导癌细胞发生凋亡主要是通过诱导caspase?9、?8、?3等的表达，释放细胞色素C，减少线粒体跨膜电位MMP的表达，活化caspases?线粒体途径，调控细胞周期［35?39］等途径发挥作用。      
　　
) b2 N3 v; M4 ^) @       6  对精神疾患的治疗作用
   
　　当今社会，精神疾病患者数量不断上升，患者主要表现为焦虑、神经衰弱以及阿耳茨海默(氏)（AD）病等，故开发一种毒副作用小的精神药物显得非常重要。实验证明小檗碱有神经保护作用，可以减低局部缺血损伤和N?甲基天冬氨酸受体1免疫反应性［40］。小檗碱还可以降低脑干中的NE、DA、5?HT浓度，增加VMA、HVA、5?HIAA浓度而发挥抗焦虑作用。100 mg/kg的小檗碱的抗焦虑作用与1 mg/kg 苯甲二氮卓和2 mg/kg 的丁螺环酮作用效果相同。抗焦虑机制与L?精氨酸?NO?cGMP途径有关［41］，小檗碱可以增加海马和额皮质中去甲肾上腺素(NA) 和5?羟色胺(5?HT)的表达水平，其表达水平的增加起到调节神经系统的作用，对抑郁症患者有重要意义［42］。
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　　脯氨酰寡肽酶a（Prolyl oligopeptidase）与精神分裂症有关，对于诊断神经精神障碍有重要作用，而采用其抑制剂可达到治疗的目的。Tarrago 等［43］采用核磁共振分光检定法在中药提取物中寻找抑制剂，发现黄连提取物和纯的小檗碱都是该酶的抑制剂。在治疗AD方面，小檗碱也可起到重要作用。起源淀粉样前蛋白(APP)的Abeta在AD发病过程中起到触发的作用, Asai 等［44］实验证明小檗碱可以减少人神经胶质瘤H4 细胞中Abeta的表达水平,而没有细胞毒性作用。盐酸小檗碱(50 mg/kg)可以显著改善记忆缺陷,增加炎症因子IL?1beta和诱生型一氧化氮合酶(iNOS)在鼠AD中的表达，对AD起到一定的治疗效果［45］。
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　　7  结语
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　　小檗碱是一种具有广泛的药理作用的异喹啉类生物碱，随着实验方法的改进及实验水平的不断提高，进一步观察其对整体动物相应疾病模型的效应并最终广泛用于临床将成为其今后的研究重点。

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6 s8 n3 I2 I9 v$ K, [评论，塞来昔布是针对COX2的靶向药，但价格昂贵，廉价的阿司匹林虽然也抑制COX2，但同时抑制COX1有肠胃出血风险。盐酸小檗碱（黄连素）价格低廉却同样能抑制COX2，且没有肠胃出血风险，更促调亡、分化作用，是值得尝试的辅助抗肿瘤药物。

8 {6 z* B0 G9 G# [% C# G& p小檗碱药理作用研究进展

【摘要】  本文介绍了近年来对小檗碱药理作用研究新的进展情况，主要是其抗肿瘤，对肠道、糖尿病、心血管系统以及对急性肺损伤的作用等，为小檗碱的研究和开发利用提供参考。
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【关键词】  吉林医药学院药剂教研室，吉林 吉林 132013

' w: k3 f" T) h/ Q! T( O, q( L& R    小檗碱又名黄连素，是黄连、黄柏等植物中含有的一种生物碱，经研究发现具有抗炎、抗菌作用，近些年来又发现了许多新的功效及作用机理，如抗肿瘤，对肠道疾病、糖尿病和急性肺损伤的治疗作用等。

$ {8 ?/ k  ?, s6 k    1  小檗碱抗肿瘤活性
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    近年来许多学者研究发现小檗碱具有明显的抗多种肿瘤活性。

    1.1  抗结肠癌
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! S6 J  s! v. e5 J# O    环氧合酶（cyclooxygenase，COX）?2为目前肿瘤学界和消化学界研究的重点，它是一种重要的肿瘤调节因素［1］。COX有2种异构体：COX?1和COX?2，COX?1在正常组织及癌组织中表达水平基本相似，参与组织各种代谢，维持自身稳定；COX?2在正常组织中极少表达，而在各种癌组织中如结肠癌、肺癌、胃癌及胰腺癌中均有升高。台卫平等［2］探讨了小檗碱对结肠癌细胞系中人类结肠腺癌（HT?29）的作用及其作用机制，发现小檗碱能抑制COX?2在mRNA水平和蛋白质水平的表达，同时也抑制COX?2活性，进而抑制前列腺素E2（PGE2）的生成，认为这可能为小檗碱抑制HT?29细胞生长和增殖的机制之一。Fukutakc等［3］发现小檗碱不仅可以通过抑制COX?2的活性而具有抗癌作用，同时却并不抑制COX?1的活性，从而还避免了因抑制COX?1而产生的不良反应。   
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: u  h! s1 }+ j. ~1 [    1.2  对鼻咽癌的作用

    罗彪等［4］研究发现，小檗碱可抑制人鼻咽癌（CNE?2）细胞端粒酶活性，并且随着小檗碱浓度增大，端粒酶活性抑制增强。噻唑蓝（MTT）法结果显示小檗碱能抑制CNE?2细胞增殖，且这种抑制有浓度依赖性，因此推断对端粒酶活性的抑制可能是小檗碱发挥抗癌活性的作用机制之一，小檗碱作为鼻咽癌的辅助治疗可以提高疗效。

    1.3  作用机理
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    近年来，关于小檗碱的抗癌机理的研究较多。小檗碱对碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）活化人脐静脉内皮细胞（HUVEC）增殖、细胞周期及细胞凋亡有影响，娄金丽等［5］通过研究推断小檗碱可能通过将bFGF活化的HUVEC细胞周期阻滞在G0～G1期，抑制活化HUVEC的增殖；诱导活化HUVEC细胞发生凋亡等机制，阻止新生血管形成，发挥其抗肿瘤作用。张小玲等［6］用四甲基偶氮唑（MTT）比色法来测定肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体（TNF Relat?ed Apoptosis?Inducing Ligand，TRAIL）单独和联合应用小檗碱时对Molt?4细胞的生长抑制率，用流式细胞术和光镜细胞形态观察来检测凋亡，结果发现：小檗碱可协同TRAIL诱导Molt?4细胞凋亡，从而杀死肿瘤细胞，而对正常细胞几乎无不良反应。此外经王志红等［7］研究盐酸小檗碱有诱导人早幼粒白血病HL?60细胞分化成熟的作用，其分子机制可能是通过调控增殖、分化相关基因表达，抑制DNA合成与转录，减少S期细胞数目，延长细胞倍增时间，从而抑制细胞生长，促进细胞分化。
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$ C$ C/ Q5 d9 q    2  小檗碱对肠道的作用
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    索占伟等［8］利用体外培养大鼠肠黏膜微血管内皮细胞，研究了小檗碱对体外培养大鼠肠黏膜微血管内皮细胞分泌一氧化氮（NO）的影响，并探讨了小檗碱治疗肠道疾病的药理作用机制。采用第Ⅷ因子相关抗原免疫荧光染色的方法进行鉴定，研究发现小檗碱能促进内源性NO释放，介导肠黏膜微血管内皮依赖性舒张反应，改善肠道局部微循环，这是小檗碱治疗肠道疾病的一个重要作用机制。

' ~+ D( I, V0 D    3  小檗碱对糖尿病的作用

4 B/ c- _0 l: q: U4 n/ z    近年来研究发现小檗碱对2型糖尿病有明显的治疗作用。赵洪涛等［9］研究发现小檗碱可以明显改善2型糖尿病大鼠的心肌损害，延缓其病变的发生和发展，推断可能与其降血糖、清除自由基等机制有关。李凝等［10］通过研究发现：小檗碱能延缓糖尿病大鼠早期肾脏结构和功能损害的进程，并推断其机制可能与小檗碱抑制糖尿病大鼠肾组织一氧化氮合酶（iNOS）蛋白的表达从而抑制NO的产生有关。此外，鞠少斌等［11］研究发现盐酸小檗碱脂质体能明显改善糖耐量低减（IGT）伴高脂血症患者的糖脂代谢异常，从而延缓IGT向2型糖尿病进展。
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    4  小檗碱对心血管的作用
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8 y1 S% V2 l2 g* Q- i    赵海苹［12］等研究发现，小檗碱对L?甲状腺素诱导的心肌肥厚模型大鼠的血压升高及心功能障碍有保护作用，其作用与增加NO含量具有显著的相关性。何国厚［13］等研究得出，小檗碱可以降低家兔颈动脉粥样硬化中的血管内膜厚度、减少粥样斑块中的巨噬细胞数目，从而干预颈动脉粥样硬化的形成，并发现小檗碱具有与辛伐他汀相似的预防颈动脉粥样硬化形成的作用。
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# n0 L$ T- t0 x2 }) `0 J& }    5  小檗碱对急性肺损伤的作用

    急性肺损伤（acute lung injury，ALI）是急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syn?drome，ARDS）的早期阶段。小檗碱可作为磷酸化胞浆型磷脂酶A2（cPLA2）抑制剂防治内毒素诱导的肺损伤，并为急性肺损伤的防治提供了一种新的方法。张昊晴等［14］研究小檗碱对抗LPS（脂多糖）性ALI的作用机制，经实验后推断抑制肺组织cPLA2的磷酸化，并对抗脂质过氧化损伤可能是小檗碱防治小鼠脂多糖性肺损伤的重要机制。

    6  其他作用

6 \8 v( o* H: A5 h/ y6 t    6.1  对牙周病治疗

' m* x, k. i2 V6 U, }6 h    余占海等［15］采用细胞培养技术、MTT比色法、考马斯亮蓝法、酶动力学方法观察盐酸小檗碱对人牙周膜细胞（PDLC）增殖活性、蛋白合成及碱性磷酸酶（ALP）活性的影响。研究表明盐酸小檗碱在0.010～0.020 g/L浓度范围内有促进PDLC的增殖及生物合成作用，能增强牙周膜细胞ALP活性，使人牙周膜细胞更有效的在根面附着、增殖和分化，从而增强牙周组织的再生和形成牙周新附着。

/ {& g& L4 Y1 h9 F; U    6.2  对油脂有抗氧化作用

! j; E& o5 ?6 Z5 @  e    刘峥等［16］采用稀硫酸水溶液浸渍法从黄连中提取小檗碱的方法，利用SCHALL烘箱法，通过测定丙二醛吸光度值和过氧化值来评价小檗碱、以及小檗碱与其它抗氧化剂复配后对油脂的抗氧化效果。结果显示，小檗碱对油脂有抗氧化作用，而且具有计量效应关系；并且柠檬酸、酒石酸、茶多酚对小檗碱的抗氧化作用均有协同增效作用。

0 s: c2 k$ y: J0 [. ~    6.3  抑制胆固醇结石
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    王江华等［17］通过研究发现；小檗碱能够抑制胆固醇结石形成和发展，其机制与调节脂质代谢、改善致石性胆汁及抑制COX?2的活性等作用有关。

    目前，小檗碱已经可以人工合成，成本比较低廉。随着其新的药理作用的不断研究，应用范围也在逐渐扩大，并且至今没有发现明显的副作用，所以非常适合临床推广和应用，前景广阔。小檗碱的临床应用剂型多数为普通片剂，这迫切要求速释、长效制剂等高质量的制剂产品及完善的质量标准，以确保药品的安全有效。
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" o2 v: B  P) T% Z【参考文献】
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学习了 {:soso_e112:}

黄连素口服吸收差，很难达到体外实验抑制肿瘤生长的浓度，但是大剂量口服（1次口服0.4克以上，30分钟后血药浓度1mg/L）可以达到体外实验中降低乳腺癌细胞迁移能力的浓度（≤5 μmol/L约合2mg/L）。提示口服黄连素可能降低乳腺癌等多种癌症的转移风险。
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