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往期回顾:灯盏花素治疗非酒精性脂肪性肝炎-述评
Advances in ethnopharmacology, phytochemistry and pharmacology of Erigerontis Herba and its Chinese medicine prescriptions
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文章梗概
灯盏细辛作为一种传统中药,具有药用价值高、毒性低、可长期临床应用等优点。本文综述了其植物学、民族药理学、植物化学、药理作用、质量控制和毒性等方面的研究进展。近几十年来,灯盏细辛在植物化学和药理学方面取得了重大突破。在植物化学方面,这种草药已被发现含有黄酮类,咖啡酰类和挥发物类化合物。野黄芩苷是灯盏细辛的主要活性化合物,因其对心脑血管疾病、神经系统疾病和癌症的良好疗效而被广泛研究。然而,野黄芩苷与其他活性成分之间的内在关系及其治疗疾病的机制尚不清楚。此外,灯盏细辛的药理活性成分的吸收、分布、代谢和排泄途径仍需通过体内代谢研究进一步阐明。
引用信息:
Zhou Y, Huang YY, Shang DY, et al. Advances in ethnopharmacology, phytochemistry and pharmacology of Erigerontis Herba and its Chinese medicine prescriptions. Tradit Med Res. 2025;10(1):4. doi:10.53388/TMR20240514001
植物学
飞蓬属有200多个种,主要分布在亚洲、北美洲和欧洲,大洋洲和非洲也有少数分布。中国有35种,主要分布在新疆和西南山区。飞蓬属分为两个亚属:飞蓬亚属和三型花亚属。根据2020年版《中国药典》,灯盏细辛本品长15-25厘米。根茎长1-3厘米,直径0.2-0.5厘米;表面凹凸不平,着生多数圆柱形细根,直径约0.1厘米,淡褐色至黄褐色。茎圆柱形,长14-22厘米,直径0.1-0.2厘米;黄绿色至淡棕色,具细纵棱线,被白色短柔毛;质脆,断面黄白色,有髓或中空。基生叶皱缩、破碎,完整者展平后呈倒卵状披针形、匙形、阔披针形或阔倒卵形,长1.5-9厘米,宽0.5-1.3厘米;黄绿色,先端钝圆,有短尖,基部渐狭,全缘;茎生叶互生,披针形,基部抱茎。头状花序顶生。瘦果扁倒卵形。灯盏细辛的图示见图1。这种植物遍布中国西藏、云南、湖南、贵州、广西和四川等省。是云南特有的名贵药材。它只生长在林缘和开阔的山坡草地上,特别是在海拔1200米至3500米的地方,已被指定为国家中药保护品种。整个植株在夏季被采摘并用于药用目的。
图1 灯盏细辛图解
民族药理学
根据 2020 年版《中国药典》,灯盏细辛的干燥全草味微苦、辛,性温。古书记载,它主要归心、肝经。灯盏细辛具有多种药理活性,如抗血栓、抗肿瘤、抗炎和抗骨质疏松等。灯盏细辛的水提取物也常用来治病。灯盏细辛的多样药理活性与其活血通络止痛,祛风散寒的功效相得益彰。临床上,灯盏细辛主要用于治疗中风、心脏病等疾病。患者推荐给药剂量为9-15g。临床几乎没有发现灯盏细辛的副作用。
灯盏细辛的临床应用历史悠久。在中国,灯盏细辛的应用可以追溯到500多年前。苗族、壮族、彝族、白族、纳西族、藏族等少数民族均有药用。灯盏细辛最早被记载于《滇南本草》,这是灯盏细辛在治疗跌倒、骨折、挫伤和拉伤中临床相容性的早期记录。明代以后,华南地区逐渐出现了几种与灯盏细辛相关的方剂,并具有悠久的世代应用历史。直到上个世纪,灯盏细辛主要用于治疗感冒和风湿性关节炎。中华人民共和国成立后,科学家首次发现灯盏细辛具有治疗中风偏瘫、脑出血、冠心病的临床疗效。随后,灯盏细辛的成方制剂(灯盏细辛注射液、灯盏花素片、灯盏生脉胶囊等)被广泛开发,用于治疗风湿病、脑血栓、偏瘫、微循环障碍、冠心病等疾病。这些制剂疗效显著,副作用小。尤其在治疗心脑血管疾病方面,灯盏细辛注射液的疗效非常高,治疗有效率超过95%。灯盏细辛的成方制剂和少数民族应用见图2。
图2 灯盏细辛的成方制剂和少数民族传统应用
化学成分
目前已从灯盏细辛中分离得到25种黄酮和黄酮苷类化合物、46种咖啡酰类化合物、78种挥发油和约40种其他化合物。
1
黄酮和黄酮苷类化合物
黄酮和黄酮苷类化合物,以野黄芩苷为代表,是灯盏细辛的主要活性成分,文献检索发现灯盏细辛中的黄酮和黄酮苷类化合物主要包括5种类型:黄酮、黄酮醇、二氢黄酮、黄酮醇苷和黄酮苷。从灯盏细辛中分离到的黄酮和黄酮苷类化合物共25种。灯盏花素,灯盏细辛的黄酮提取物,含有野黄芩苷(不低于90%)和芹菜素-7-o-葡萄糖醛酸苷(不超过10%)。
2
咖啡酰类化合物
咖啡酰类化合物在灯盏细辛中含量丰富,它们大多以各种咖啡酸的聚合物形式存在。迄今为止,已经发现了四种类型的咖啡酸聚合物,包括奎宁酸、2,7-脱水-3-脱氧-2-辛基吡咯烷酮酸、2,7-脱水-2-辛基吡咯烷酮酸、1-(2′-γ-吡喃酮)和咖啡酸衍生物。从灯盏细辛中共鉴定出46种咖啡酰类化合物。CQA由咖啡酸、3-o-咖啡酰奎宁酸、3,5-二咖啡酰奎宁酸和3,4,5-三咖啡酰奎宁酸组成,占灯盏细辛总化学成分的29.7%。
3
挥发油类化合物
研究表明,灯盏细辛含有大量的长链脂肪酸、长链脂肪烷等化合物。从该植物中共鉴定出78种挥发油成分。
4
其他类化合物
灯盏细辛中还含有香豆素、五环三萜、芳香酸、植物甾醇、氧杂蒽酮等多种成分。
药理作用
灯盏细辛及其成方制剂具有抗氧化、舒张血管和保护神经、抗炎、抗血小板聚集、抗凝血等药理作用。
1
脑血管疾病
灯盏细辛的活性化合物具有抗炎作用,可减轻缺血性脑卒中后的损伤。野黄芩苷通过激活Nrf2和MAPK信号通路,明显降低脑梗死体积、血脑屏障通透性以及大脑皮层和海马的神经损伤。此外,野黄芩苷的抗神经炎症作用与p38 MAPK抑制剂相当。这些结果表明,野黄芩苷可能是治疗缺血性脑卒中的一种有前途的候选药物。灯盏细辛的活性化合物不仅能直接作用于相关靶点,还能通过调节肠道菌群发挥治疗作用。灯盏花素可通过调节肠道菌群、抑制TLR4/MyD88/NF-κB通路保护脑缺血再灌注损伤。野黄芩苷抗缺血性脑卒中的关键机制见图3。
图3 野黄芩苷抗缺血性脑卒中的作用机制示意图
事实证明,灯盏细辛的成方制剂可通过抑制细胞凋亡对缺血性脑卒中起治疗作用。灯盏生脉胶囊可通过增强短链脂肪酸从肠道到脑组织的转运,缓解大脑中动脉闭塞诱导的神经细胞凋亡。灯盏细辛注射液可通过促进PINK1和Parkin的表达、增强线粒体自噬和抑制线粒体介导的细胞凋亡来改善脑损伤。值得注意的是,灯盏细辛的成方制剂也能发挥神经保护作用。灯盏生脉胶囊可抑制血小板活化和炎症反应,增强血管内皮细胞功能,促进血管新生,对短暂性缺血发作具有神经保护作用。灯盏细辛注射液可通过抑制MMP-9和claudin-5的表达来维持血脑屏障结构的完整性。多项临床研究表明,灯盏细辛注射液可改善急性脑卒中患者的血液粘稠度、降低血脂、改善微循环。总之,灯盏细辛的成方制剂在抗细胞凋亡、神经保护和改善微循环方面都具有很强的药理作用,这与灯盏细辛的活性化合物作为治疗缺血性脑卒中的候选药物具有很好的匹配性。
2
心血管疾病
野黄芩苷具有抗炎和抗凋亡的作用,可减轻心肌梗死的损伤。从机制上讲,野黄芩苷通过激活AKT和抑制mTORC1,有效抑制NLRP3炎性体的激活。此外,野黄芩苷通过调节ERK1/2-CREB磷酸化表现出抗凋亡作用。总体而言,野黄芩苷的心脏保护作用是通过其抗炎和抗凋亡机制实现的(图4)。
图4 野黄芩苷抗缺血性心脏病的作用机制示意图
灯盏细辛的成方制剂已被证明可以通过改善心脏功能来治疗心血管疾病。灯盏细辛注射液已被用于治疗不稳定型心绞痛和稳定型心绞痛。在一项随机对照试验中,灯盏细辛注射液组在住院期间心源性休克、心力衰竭、严重心律失常和死亡率的发生率均低于标准用药组。灯盏生脉胶囊可能通过调节TGF-β1/Smad3和LTBP2信号通路,抑制心脏成纤维细胞活化,减少过度的细胞外基质沉积,从而减轻心脏纤维化。
3
神经退行性疾病
目前研究表明,灯盏细辛的有效成分野黄芩苷、黄芩苷、CQA等在治疗认知功能障碍方面具有良好的药理活性和研究前景。其作用机制包括降低Aβ毒性、降低tau蛋白磷酸化、抑制氧化应激、调节中枢胆碱能系统、抗炎、抗凋亡、促进神经细胞增殖和分化等。除了活性化合物外,灯盏生脉胶囊还被报道通过加速Aβ聚集成纤维或原纤维,以及减少可溶性Aβ低聚物来预防阿尔茨海默病的认知缺陷。灯盏细辛有效成分抗阿尔茨海默病的机制如图5所示。
图5 灯盏细辛有效成分抗阿尔茨海默病的机制
4
糖尿病及其并发症
在糖尿病中,氧化应激可加速糖尿病的发生和进展,并对微血管和肾脏病变产生不良影响。灯盏细辛的活性化合物通过抗氧化和抗炎作用在糖尿病治疗中发挥重要作用。野黄芩苷可降低低密度脂蛋白、总胆固醇、血清甘油三酯、胆固醇和胰岛素水平,上调高密度脂蛋白水平,改善高脂、高糖饮食和链脲佐菌素治疗引起的胰岛素抵抗。此外,炎症因子可影响胰岛B细胞的结构和功能,导致胰岛素抵抗和胰岛功能下降。灯盏花素对高糖诱导的NF-κB信号通路的激活具有抑制作用并随后降低NLRP3的激活。除了抗氧化和抗炎作用外,野黄芩苷还可以通过调节线粒体自噬来治疗糖尿病。
除了对糖尿病有治疗作用外,灯盏细辛的活性化合物对糖尿病肾病也有改善作用。灯盏花素在体内可有效改善糖尿病肾病的多种特征,包括肾纤维化、肾小球扩张、蛋白尿、足细胞损伤和系膜基质积累。机制上,灯盏花素似乎通过TGF-β1和Wnt/β-catenin信号通路发挥其治疗作用。
5
癌症
最近的研究表明,灯盏细辛注射液的有效成分,包括野黄芩苷、灯盏花素和咖啡酰奎宁酸酯,具有潜在的抗肿瘤作用。野黄芩苷通过阻滞细胞周期、诱导细胞凋亡和自噬、抑制细胞增殖和上皮间质转化(EMT)、抑制血管生成等途径发挥抗肿瘤作用。野黄芩苷抑制胃癌细胞增殖和EMT,促进胃癌细胞凋亡,呈剂量依赖性。此外,它还能增强PTEN的表达,同时降低PI3K的磷酸化水平,从而抑制胃癌的进展。野黄芩苷可以通过激活ERK1/2通路和抑制Akt/mTOR信号通路,显著降低黑色素瘤细胞系的侵袭潜能,抑制EMT和血管生成。除野黄芩苷外,灯盏细辛注射液中其他活性成分也表现出明显的抗肿瘤作用。大量研究表明灯盏花素可以抑制肝癌、前列腺癌和肺癌的生长。灯盏花素通过抑制cyclin A和ki67的表达来抑制骨肉瘤细胞的分裂。有研究表明,灯盏细辛注射液通过激活坏死性凋亡的关键通路RIPK3/MLKL信号通路,显著抑制三种人类结直肠癌细胞系的增殖。然而,其抗结直肠癌作用的活性成分尚未被确定。
6
骨关节退行性疾病
目前的研究表明,野黄芩苷通过抑制破骨细胞的形成,降解软骨的细胞外基质,抑制软骨表面胶原纤维的断裂和蛋白聚糖的渗漏,减少炎症的发生,维持关节的稳定性,保护软骨,延缓骨关节炎(OA)的进展。野黄芩素通过抑制MAPK和NF-κB通路抑制细胞外基质的降解,从而减少异常骨重塑。另一方面,野黄芩苷通过调控MAPK和Wnt/β-catenin通路,抑制frzzled7、MMP1、ADAMTS-5、Wnt3a、β-catenin、MMP13的表达,促进II型胶原和聚集蛋白的产生。此外,野黄芩苷降低了IL-1诱导的SW1353细胞中p-AKT和p-mTOR的蛋白表达水平。这些研究表明,野黄芩苷有潜力成为一种治疗OA的新型有效药物。野黄芩苷抗OA的主要机制如图6所示。
图6 野黄芩苷抗骨关节炎的作用机制示意图
野黄芩苷通过抑制人初级髓核细胞(NPCs)的炎症和自噬,从而减轻关键细胞外基质成分的损失,对椎间盘退变发挥治疗作用。野黄芩苷减少线粒体损伤产生的活性氧的数量,进而通过拮抗MAPK和NF-κB通路的激活抑制NLRP3炎症小体的活性。此外,野黄芩苷通过调节PI3K/PTEN/Akt通路刺激NPCs自噬激活,导致Rab8a表达和外泌体释放增加。这些研究共同揭示了野黄芩苷对NPCs恶化的保护作用,可能为椎间盘退变的未来治疗方法提供线索。基本机制如图7所示。
图7 野黄芩苷抗椎间盘退变的作用机制示意图
质量控制
根据2020版中国药典规定,野黄芩苷为灯盏细辛的质量控制标志,野黄芩苷的含量应不低于0.30%。野黄芩苷和1,3-二咖啡酰奎宁酸是灯盏细辛注射液的质量控制标志,注射液含黄酮类总含量以野黄芩苷计,含量为0.40-0.60 mg/mL,咖啡酸酯总含量以1,3-二咖啡酰基奎宁酸计,含量为2.0-3.0 mg/mL。此外,野黄芩苷和4,5-二咖啡酰奎宁酸是灯盏生脉胶囊的质量控制标志。每粒胶囊中灯盏细辛的含量(以野黄芩素和4,5-二咖啡酰奎宁酸计算)应分别不低于15.0mg和1.2mg。
毒性
根据传统文献的历史记载,灯盏细辛具有低毒性,因此被认为是一种安全的药材。灯盏细辛制剂的不良反应主要包括消化系统反应、过敏反应、心血管系统反应、神经系统反应、血液系统反应和呼吸系统反应。亚急性毒性试验进一步证明,野黄芩苷对肾脏、肝脏和血液功能没有任何不良影响,对任何器官均无明显改变。
灯盏细辛注射液的急性毒性试验显示小鼠出现异常精神行为、行为障碍和惊厥。在长期毒性试验中,每天腹腔注射480mg/kg灯盏细辛2个月后,大鼠体重增加缓慢。病理检查显示部分肾小管上皮可见轻度浑浊肿胀。灯盏花滴丸的急性毒性试验未见明显病理改变。
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