2. 中山大学药学院，广东 广州 510006
2. School of Pharmaceutical Sciences, Sun Yat-Sen University, Guangzhou 510006, China
中药桑白皮为桑科植物桑(Morus alba L.)除去栓皮的干燥根皮，是一传统中药。古医书记载，桑白皮性寒、味甘，入肺、脾经，具有泻肺平喘、消肿利水等功效[1]。桑白皮的现代研究进展较快，已分离鉴定一系列化合物，主要有黄酮类、呋喃类、香豆素类、萜类、二苯乙烯类、甾醇类、糖类、挥发油等。桑皮苷是桑白皮中一种主要的二苯乙烯苷类活性成分，主要包括桑皮苷A、桑皮苷B、桑皮苷C、桑皮苷D、桑皮苷E、桑皮苷F等，主要用于治疗痛风、关节炎和风湿病的传统中医治疗中，其主要作用是利尿和减轻水肿。近年来，随着分子生物学技术的迅速发展，国内外学者对桑皮苷进行了广泛的研究，并取得了一定的进展，尤其是在桑皮苷的药理作用方面，已经成为了研究的热点。无论是传统医学还是现代药理学研究均表明，桑皮苷具有较强的生物活性和多方面的药理作用。然而，目前还没有相关文献对已发现的桑皮苷药理活性进行综述报道。为了更加深入地揭示其潜在的生物活性，同时对开发和利用桑皮苷的药用价值提供指导，本文对桑皮苷的药理作用研究进行系统的分析与总结，为其进一步深入研究及开发利用提供参考。
1 消炎镇痛作用据文献报道[2]，桑皮苷A对乙酸所致的小鼠疼痛反应和伊文斯蓝外渗具有剂量依赖性的抑制作用。同时，在采用小鼠足跖皮下注射角叉菜胶急性炎症模型和福尔马林疼痛实验中，均观察到桑皮苷A具有明显的抗炎作用，对角叉菜胶所致小鼠足肿胀有明显改善作用。研究中还发现，抑制诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase, iNOS)的表达和一氧化氮(nitric oxide, NO)的生成，可能与桑皮苷A发挥抗炎镇痛作用有关。此外，有学者在大鼠角叉菜胶所致足肿胀模型中也发现，桑皮苷A可以明显降低足跖肿胀，其抗炎的机制主要是抑制iNOS的表达，而不是iNOS酶活性；而且桑皮苷A对iNOS表达的抑制作用可能与下调核转录因子κB(nuclear transcription factor kappa B, NF-κB)结合活性和抑制环氧化酶-2密切相关[3]。
2 抗氧化作用超氧阴离子基团和单线态氧等活性氧簇可以形成规律的伸展排列，虽然到目前为止，相关研究发现了多种抵抗活性氧簇损害的机制和途径[4]，但这些保护作用往往不能有效地抵抗活性氧簇所造成的氧化性损伤。既往研究结果显示[3]，桑皮苷A对FeSO4/H2O2诱导的大鼠微粒体脂质过氧化具有抑制作用，且对自由基1，1-二苯基-2-三硝基苯肼[1, 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical 2, 2-diphenyl-1-(2, 4, 6-trinitrophenyl)hydrazyl, DPPH]具备较强的清除作用。近年来，二苯乙烯类物质的药理作用研究逐渐引起相关学者的关注，有国内学者研究桑白皮中3种结构较为相似的二苯乙烯苷类化合物桑皮苷、氧化白藜芦醇、白藜芦醇的抗氧化和清除自由基的能力，结果表明白藜芦醇的抗氧化能力最强，而桑皮苷的抗氧化能力在3个化合物中最弱；在清除自由基作用方面，氧化白藜芦醇的清除DPPH自由基作用最强，而白藜芦醇的清除自由基2, 2′-联氨-双(3 -乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)[2, 2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt, ABTS+·]作用最强，桑皮苷的清除DPPH和ABTS+·自由基作用在3个化合物中均最弱[5]。
3 降血脂作用有学者研究了桑皮苷A对Triton WR-1339诱导的高脂血大鼠和高脂饮食诱导的高脂血大鼠的影响[6]，实验结果发现，桑皮苷A处理组与Triton WR-1339诱导的模型组相比能明显降低血脂水平，同时还观察到高密度脂蛋白水平升高。在高脂饮食诱导的高脂血模型中结果显示，桑皮苷A处理不仅能明显降低血脂水平，而且还可以降低冠状动脉指数和动脉粥样硬化指数，但是桑皮苷A对高脂饮食诱导的高脂血模型大鼠的高密度脂蛋白水平无影响。此外，研究还发现桑皮苷A能够剂量依赖性地改善大鼠肝脏脂肪变性。以上结果提示，桑皮苷A有望被开发为新的降血脂药物。
4 降尿酸和肾脏的保护作用尿酸是嘌呤在人体内代谢的终产物，如果体内生成尿酸途径或排泄尿酸途径发生异常，则导致血清尿酸浓度增加，当超过一定值时就形成高尿酸血症，进而可能导致痛风、肾功能异常、代谢综合征等疾病的发生[7]。因此，对高尿酸血症的防治有重要的意义。研究表明[8]，桑枝提取物(主要成分为桑皮苷A、氧化白藜芦醇、4-羟基肉桂酸等)能明显降低高尿酸血症小鼠的血清尿酸水平，同时明显增加小鼠的24 h尿酸排泄量及其分级排泄。进一步机制研究提示，桑枝提取物的降尿酸作用可能与调控肾脏尿酸盐重吸收转运体1(uric acid reabsorption transporter 1, mURAT1)、葡萄糖转运体9(glucosetransporters 9, mGLUT9)和有机阴离子转运蛋白1(organic anion transport protein 1, mOAT1)的表达有关。另一方面，该研究还显示，桑枝提取物可以通过降低血清肌酐和BUN水平、增加肌酐清除率和上调有机阳离子转运体1和2(organic cation transporters 1 and 2, mOCT1/2)和有机阳离子肉毒碱转运体(organic cation/carnitine transporter 1/2, mOCTN1/2)的表达，达到改善肾功能的作用。Wang等[9]探究了单体化合物桑皮苷A对高尿酸血症小鼠的尿酸水平和肾脏功能影响，结果表明桑皮苷A同样可以降低高尿酸血症小鼠的血清尿酸水平和增加尿酸排泄量。机制研究结果显示，桑皮苷A的降尿酸和肾保护作用可能与其下调mURAT1、mGLUT9、mOAT1和上调mOAT1、mOCT1/2、mOCTN1/2等转运蛋白的基因表达密切相关。以上结果提示，桑皮苷A有望成为治疗肾功能异常的高尿酸血症的新候选药物。
5 抑制酪氨酸酶活性近年来，研究表明，酪氨酸酶是酪氨酸向黑色素的生物转化过程的关键酶，它的高表达可以促进色素过度沉着。因此，如果酪氨酸酶的活性被抑制，则可以大大减弱黑色素的生成，进而实现美白的效果。Zheng等[10]和Kim等[11]分别从植物黑桑(Morus nigra)的根和桑白皮中制备提取物(主要成分为氧化白藜芦醇、桑皮苷A等)，并测定提取物对酪氨酸酶活性的影响，结果表明该提取物对酪氨酸酶活性具有很强抑制作用。此外，据最新的研究结果显示[12]，希腊桑树木的甲醇提取物(主要成分为氧化白藜芦醇、桑酮和桑皮苷A等)对B16F10小鼠黑色素瘤细胞中的酪氨酸酶活性和黑色素的生成具有明显抑制作用；且此项研究还首次发现该提取物能明显抑制斑马鱼胚胎发育过程中体内的黑色素。以上结果均表明桑枝的提取物具有很强的酪氨酸酶抑制活性。
不仅局限于桑枝提取物，近年来越来越多的国内外学者进一步探究单体化合物桑皮苷A对酪氨酸酶活性和黑色素生成的影响。Wang等[13]分别以L-酪氨酸和左旋多巴为底物，探究桑皮苷A对蘑菇酪氨酸酶活性的影响，研究发现，桑皮苷A对蘑菇酪氨酸酶单酚酶的活性具有明显的抑制作用，而对蘑菇酪氨酸酶二酚酶活性的抑制作用较弱。抑制机制分析测定显示桑皮苷A对单酚酶和二酚酶均为可逆抑制，其中对单酚酶的抑制类型为混合Ⅰ型，而对二酚酶抑制类型则属于竞争性抑制。同时还发现，桑皮苷A进行糖苷转化生成氧化白藜芦醇后，其抑制酪氨酸酶的作用明显增强，同样的结果也见于其他报道[14]。有研究还发现桑皮苷A能减少紫外光诱导的褐色豚鼠黑色素的合成，进一步研究显示，桑皮苷A对黑色素生成的抑制作用可能与其下调酪氨酸酶、酪氨酸相关蛋白-1和小眼畸形相关转录因子的表达密切相关[15]。除桑皮苷A外，有学者从桑树叶中提取分离得到桑皮苷F，并分别测定桑皮苷F对蘑菇酪氨酸酶、HM3KO人黑色素瘤细胞中哺乳动物酪氨酸酶、melan-a细胞中黑色素生成的影响。结果表明，桑皮苷F具有较强的抑制酪氨酸酶活性作用，并且能够明显降低melan-a细胞中黑色素生成量[16]，提示其同样具备潜在的抑制色素沉着过度的能力。
6 对药物代谢酶和转运体的作用化合物可通过影响药物代谢酶和转运体的表达水平及活性，进而使得其他药物的体内浓度和敏感性发生改变，导致药物的相互作用，这也是影响药物临床疗效和产生不良反应的主要原因。近年来，随着分子生物学相关技术的迅猛发展，越来越多传统中药中的单体成分被发现对药物代谢酶和转运体的表达水平及活性具有调控作用[17]。有学者采用孕甾烷X受体(pregnane X receptor, PXR)-细胞色素P450 3A4酶(cytochrome P450 3A4, CYP3A4)和组成型雄甾烷受体(constitutive androstane receptor, CAR)-CYP3A4荧光素酶报告基因筛检体系，考察桑皮苷A经过PXR或CAR核受体通路介导CYP3A4报告基因活性的转录激活影响。研究发现，桑皮苷A对经PXR或CAR通路介导的CYP3A4报告基因活性的转录激活均无明显影响，但对能调控药物代谢酶和转运体核受体PXR的mRNA表达具有明显下调作用[18]。
近年来，本研究团队专注于桑皮苷A对药物转运体P-糖蛋白(P-glycprotein, P-gp)基因表达和功能调控研究。研究结果显示，桑皮苷A处理可以明显降低人克隆结肠腺癌细胞Caco-2细胞中P-gp的mRNA和蛋白表达水平，同时体内外P-糖蛋白转运活性实验表明，桑皮苷A能明显抑制P-gp的外排转运活性。实验发现，桑皮苷A处理可以明显促进NF-κB抑制因子(inhibitor of NF-κB, IκB)的衰减，增加p65蛋白的核转位；此外，蛋白激酶C(protein kinase C, PKC)活性检测实验结果表明，桑皮苷A处理能明显增加Caco-2细胞膜微粒体中PKC活性[19]，提示NF-κB和PKC途径可能在桑皮苷A下调P-gp表达和功能的作用中扮演重要角色。本团队还将桑皮苷A与PXR的诱导阳性药物利福平共同给药至转染质粒的人结直肠腺癌LS174T细胞中，结果发现其在10、20 mol·L-1给药浓度下，能明显抑制LS174T细胞中的P-gp荧光素酶报告基因、mRNA和蛋白表达[20]，提示核受体PXR也可能参与了桑皮苷A所致的P-gp表达和功能的下调作用。
7 其他作用有学者利用乙醇诱导小鼠肝损伤模型考察顺式桑皮苷A对肝脏的保护作用，发现桑皮苷A可以有效拮抗小鼠肝脏中乙醇导致的还原型谷胱甘肽水平和抗氧化酶活性降低；同时，能降低细胞色素P450 2E1活性和减弱脂质过氧化作用[21]。此外，该研究随后发现的减弱肝组织的损伤程度和调节肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)作用，进一步确证了桑皮苷A的肝保护作用。有学者关注了桑皮苷A对大鼠大脑皮质神经元氧-葡萄糖剥夺/复氧后损伤的保护作用，评估其抵抗缺氧缺血性损伤的能力，结果发现，桑皮苷A与尼莫地平有相当的神经保护作用，且其神经保护作用可能与桑皮苷A下调TNF-α、白细胞介素-1β(interleukin-1β, IL-1β)及白细胞介素-6(interleukin-6, IL-6)的表达，同时抑制含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解-1(cysteinyl aspartate specific proteinase-1, caspase-1)及NF-κB的激活密切相关[22]，提示桑皮苷A具备多种神经保护作用，可以成为治疗缺血性卒中的候选药物。
Zhou等[23]从植物藜芦的根和根茎的甲醇提取物中分离得到桑皮苷E，并考察其对黄嘌呤氧化酶的作用。结果显示，桑皮苷E在体外能剂量依赖性抑制黄嘌呤氧化酶活性，其对黄嘌呤氧化酶的抑制类型为混合型。此外，Lee等[24]从传统中药桑白皮的根中提取分离得到化合物桑皮苷C，并且利用丙型肝炎病毒(hepatitis C virus, HCV)体外复制模型考察桑皮苷C抗HCV复制生长的作用。结果显示，桑皮苷C对HCV在细胞中复制生长具有明显的抑制作用，提示桑皮苷C可能成为治疗丙型肝炎的潜在药物。
8 总结与展望近年来，随着现代医学和药学的迅猛发展，中西医结合疗法在临床疾病的治疗中应用逐渐增多，与此同时，由于中药与西药之间存在的相互作用，往往使得药物疗效下降，甚至产生毒副作用。中药由于特殊的原因，其药理、物理及化学性质方面的信息往往缺乏，这也是导致中药与西药相互作用的主要原因。因此，传统中药及其主要活性成分的药理作用研究成为国内外相关学者关注的焦点。
桑白皮生物活性成分丰富，其药效作用经现代药理学的科学评价正逐渐被证实和挖掘。如前所述，目前研究发现桑白皮的主要活性成分桑皮苷具有诸多药理活性，包括消炎镇痛、抗氧化、降血脂、降尿酸、肾脏保护、抑制酪氨酸酶、调控药物代谢酶和转运体、保肝、神经保护等。值得注意的是，桑皮苷的以上药理活性的作用机制仍不明确，尚待研究。随着对桑皮苷药用价值的研究探索的不断深入，越来越多的功效及其科学证据将逐渐被认知。此外，现代社会中人们的不良生活习惯致使糖尿病、高血脂等心脑血管疾病的发病率逐年升高，因此，对具有降血脂和抗心脑血管疾病的桑皮苷进行深入实验研究及应用开发更有良好的科学和社会价值。
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