抗新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)中藥復方中高頻單味藥的研究概述

高鑫，何正有,*，羅璞，蔣用，畢建軍，湯秀強

(1 成都大學藥學院、四川抗菌素工業研究所,成都 610052；2 成都理工大學公共事業管理系,成都 610059)

2019年12月，在我國的湖北省武漢市確診了首列新型冠狀病毒肺炎(Novel coronavirus pneumonia-2019，COVID-19)患者，之后武漢市出現了更多的COVID-19患者，隨著中國春節的到來，人口流動量隨之增大，使得病毒快速擴撒，在我國爆發了嚴重的疫情。由于疫情的蔓延，不僅我國出現了COVID-19患者，全球多個國家也陸陸續續發現了COVID-19病例，截至目前為止，全球累計新冠肺炎病例超過1400萬，其中累計死亡超過60萬例。

疫情爆發后，我國迅速采取了一系列措施，將COVID-19納入了法律規定的乙類傳染病，并嚴格按照甲類傳染病來管理。通過積極地預防控制及醫療救治下，我國疫情的上升趨勢被有效地控制。目前臨床上沒有治療新冠肺炎的特效藥，主要是以對癥治療，預防干預為主。在此次新型冠狀病毒肺炎疫情防治中，中醫藥發揮了顯著的作用，降低了患者的病死率。國家衛生健康委員會頒布了用于治療診斷COVID-19的方案即《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案》，其中從第三版到第七版都增加了中醫藥的預防與治療[1]，以便全國各地作參考。而隨著中醫藥的深度介入，逐漸顯現出了中醫藥在治療COVID-19的優勢與特色，在全國各地實行的結合當地氣候特點以及個人體質的中醫藥治療方案取得了較好的成效。本文主要探討中藥復方中使用頻率較高的單味藥，在抗新型冠狀病毒方面可能的作用機制，為藥物研制提供參考。

1 新型冠狀病毒的發病機制

此次爆發的疫情是由嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2)所引起，該病毒不同于以前所發現的可感染人的冠狀病毒，是一種新型冠狀病毒。SARSCoV-2為β屬的冠狀病毒，直徑60 nm～140 nm，有包膜，呈圓形或橢圓形。其基因大小含有29891個核苷酸，其中可以編碼的氨基酸有9860個[2]。SARSCoV-2進入細胞的受體和急性呼吸系統綜合癥冠狀病毒(SARS-CoV)相同，它們進入人體細胞的受體都為血管緊張素轉化酶2(Angiotensin-converting enzyme 2，ACE2)。其中SARS-CoV-2表面的S蛋白與人血管緊張素受體具有很強的親和力，當S蛋白與ACE2受體結合后，病毒能將人體細胞膜打開，然后再將其遺傳物質注入到人體細胞內，從而感染細胞。此外相對于SARS-CoV的S487T突變而言，SARS-CoV-2中的單個N501T突變，使得SARS-CoV-2 RBD與ACE2受體之間的結合親和力更強，并且S蛋白的膜外結構塊與ACE2受體也具有更強的親和力，是SARS-CoV的10～20倍，這些可能是導致SARS-CoV-2更容易發生人傳人的原因[3]。

中醫診斷新冠肺炎屬于“疫”病范疇。《黃帝內經》曰：“五疫之至，皆相染易，無問大小，病狀相似。”《諸病源候論》曰：“人感乖戾之氣而生病，則病氣轉相染易，乃至滅門，延及外人。”《說文解字》曰：“疫，民皆疾也。”《字林》曰：“疫，病流行也。”從中國古人幾千年的經驗來看，疫病具有很強的傳染性，且有一定的病死率，不管男女老少，感染后的癥狀都具有相似性[4]。學者們在“疫”的基礎上又提出了“濕”邪，以此來解釋新冠肺炎的致病機制。其中以此次新冠肺炎臨床表現主要有以下幾個特征：發熱但身熱不揚、乏力、倦怠、大多數患者都有舌苔較膩的現象、部分患者伴有腹瀉和大便不爽等消化道癥狀。疫情爆發地武漢，就地理位置而言，其位于長江流域、江漢平原東部、域內河湖眾多，水濕彌漫；就當時天氣而言，2019年12月以來，武漢處于暖冬氣候，氣溫反常，冬時應寒而反大溫，同時陰霾冷雨纏綿，濕氣很重；就當地居民而言，武漢地區人民喜食蝦蟹等寒性食物，寒易傷及脾胃陽氣，脾失運化，濕從中生，體內之濕與天地之濕相召而應[5]。從這些臨床表現以及結合天、時、人三個因素來看，新冠肺炎疫情具有中醫“濕”邪的四個特性，即濕為陰邪、濕性重濁、濕性黏滯、濕性趨下[6]。

2 高頻數中藥研究進展

通過文獻查閱，推薦COVID-19感染患者使用的中藥處方與中成藥中頻率較高的中藥有苦杏仁、甘草(Glycyrrhiza uralensisFisch)、麻黃、金銀花、黃芩、黃芪、廣藿香等。吳各清華等[7]統計了全國26個省(自治區、直轄市)發布的關于COVID-19中醫藥診療方案中藥材的使用情況，結果顯示中成藥有241種，處方藥共242副，其中藥材甘草使用次數最多，在中成藥中使用次數高達282次，在處方藥中使用次數達120次，另外使用頻率較多的還有麻黃、苦杏仁、黃芪、黃芩、廣藿香、金銀花。本文將對以上7味高頻數中藥進行研究進展綜述。

2.1 甘草

甘草為豆科多年生草本植物甘草(GlycyrrhizauralensisFisch.)、脹果甘草(G.inflateBat.)和光果甘草(G.glabraL.)的干燥根和根莖。其味甘，歸心、肺、脾、胃經，其具有補脾益氣，清熱解毒，祛痰止咳，緩急止痛，調和諸藥的功效。甘草中三萜皂苷和黃銅類的化學成分較多，還具有香豆素、生物堿、氨基酸、甾體和多糖等其他化學成分[8]。據報道甘草中的甘草酸、甘草酸二銨等成分，具有抗冠狀病毒、流感病毒、呼吸道合胞病毒、人巨細胞病毒等呼吸道病毒[9]。李婧等[10]采用計算機軟件模擬篩選與ACE2受體蛋白等新型冠狀病毒肺炎相關受體有結合能力的中藥化學分子，發現甘草中的甘草酸、甘草酚E、甘草葉黃酚、甘草糖苷A、E及甘草拉苷對嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒2(SARS-CoV-2)蛋白有潛在作用。同時甘草還具有止咳祛痰及平喘作用，對肺組織有保護作用，且還具有抗肺纖維化作用。其對肺的保護作用機制可能是甘草酸和甘草查耳酮A通過降低核轉錄因子(NF-κB)的亞基p56、核因子κB的抑制蛋白(IκB-α)磷酸化水平，從而抑制NF-κB信號通路的激活，以降低促炎因子蛋白的表達，即減少腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細胞介素-6(IL-6)及白細胞介素-1β(IL-1β)等細胞因子的表達，改善炎癥細胞對肺部的浸潤而保護肺臟[11-12]。Zhu等[13]使用轉錄分析從天然產品或FDA批準的藥物中發現潛在的抗病毒藥物，研究發現甘草苷能夠顯著抑制復制SARSCoV-2在Vero E6細胞中的復制，該研究團隊推薦將甘草苷作為治療COVID-19的競爭性候選藥物。甘草可以通過抗病毒和對肺的保護的雙重作用，從而達到治療或緩解新冠患者病癥的作用。

2.2 麻黃

麻黃為麻黃科植物草麻黃Ephedra sinicaStapf、中麻黃Ephedra intermediaSchrenk et C.A.Mey.或木賊麻黃Ephedra equisetinaBge.的干燥草質莖。歸肺、膀胱經，具有發汗解表，宣肺平喘，利水消腫等功效。麻黃主要含有生物堿、揮發油和黃酮類物質，現代研究發現麻黃具有發汗、平喘、抗凝血、抗病毒和免疫抑制等藥理作用[14]。Wei等[15]篩選出了麻黃中的抗病毒成分，并探究了其潛在的抗病毒機制，研究結果表明，甲基麻黃堿、L-麻黃堿和D-偽麻黃堿能抑制甲型流感病毒在體外的增殖，其作用機制可能與抑制病毒復制、調節炎癥反應、調節宿主的Toll樣受體和視黃酸誘導基因蛋白I通路有關。Mantani等[16]研究發現麻黃的提取物能對犬腎細胞內的甲型流感病毒的生長有抑制作用。此外，該研究團隊通過麻黃中(+)-兒茶素對PR8流感病毒的生長和腺苷酸的酸化的抑制作用，證明了(+)-兒茶素是麻黃提取物中抗病毒的活性成分之一[17]。魏文楊等[18]探討了麻黃湯體外抗甲型H1N1病毒作用及可能機制，細胞學研究表明，麻黃湯不僅可以減少流感病毒入侵宿主細胞，還能抑制流感病毒在細胞內的生物合成。通過觀察不同給藥組細胞內mRNA表達水平，表明麻黃湯可能抑制細胞內流感病毒的復制以及Toll樣受體4(TLR4)和Toll樣受體7(TLR7)信號通路中的相關基因來發揮抗病毒作用。徐炎等[19]利用網絡藥理學與分子對接方法研究麻黃治療肺炎的潛在機制，借助中藥系統藥理學分析平臺(TCMSP)收集麻黃的活性成分及靶點，發現麻黃的22個有效成分的498個靶點信息，通過構建“麻黃-靶蛋白-靶基因-肺炎”體系發現麻黃治療肺炎的機制可能是通過調控腫瘤壞死因子(TNF)信號通路、(磷脂酰肌醇激酶-蛋白激酶 B(PI3K-Akt)通路、IL-6細胞凋亡通路、腫瘤抑制基因P53信號通路等多種通路，從而啟動抗炎、炎癥反應或免疫系統來發揮治療肺炎的作用。王釧等[20]利用TCMATCOV平臺預測藥物和靶標的關系，得到了麻黃、甘草、黃芪等10種中藥的“中藥成分-藥物靶標-疾病蛋白”異質網絡的數據文件，發現COVID-19中特異表達的細胞因子與麻黃核心靶點的重疊靶標有白細胞介素2(IL2)，TNF，白細胞介素10(IL10)，趨化因子CCL2，趨化因子CCL3等靶點，這說明麻黃可以通過這些靶點來調控作用于COVID-19中特異表達細胞因子的疾病蛋白。

2.3 苦杏仁

苦杏仁為薔薇科植物山杏Prunus armeniacaL.var.ansuMaxim.、西伯利亞杏Prunus sibiricaL.、東北杏Prunus mandshurica(Maxim.)Koehne或杏Prunus armeniacaL.的干燥成熟種子。其味辛，歸肺、腸經，具有潤肺、止咳平喘、潤腸通便的功效。苦杏仁中主要含有脂肪酸、蛋白質、多酚類及礦物質元素等成分，其中主要化學成分為苦杏仁油、苦杏仁苷、苦杏仁酶、苦杏仁苷酶等[21]。苦杏仁具有抗炎鎮痛、抗氧化、鎮咳平喘、免疫調節、抗腫瘤等多種現代藥理活性[22]。方偉蓉等[23]觀察苦杏仁苷對機體異常免疫和正常免疫小鼠的影響，研究發現苦杏仁苷能顯著促進人外周血T淋巴細胞增殖和IL-2和γ-干擾素(γ-IFN)的分泌，且能抑制外周血淋巴細胞分泌轉化生長因子-B1(TGF-B1)，從而調節小鼠的免疫功能。此外Yang等[24]通過研究苦杏仁苷對脂多糖誘導的炎癥反應，結果顯示苦杏仁苷能夠通過抑制脂多糖誘導的環氧酶-2(COX-2)、一氧化氮合酶(iNOS)的mRNA表達來減少前列腺素和一氧化氮的生成，而發揮抗炎作用。苦杏仁苷還能顯著減輕博來霉素誘導的大鼠肺纖維化的形成[25]。孔浩等[26]測定了苦杏仁油清除自由基和抗氧化活性的能力，結果表明，當苦杏仁油濃度為0.1mg/ mL時，自由基清除率可達60%以上。

2.4 黃芪

黃芪為豆科植物蒙古黃芪Astragalus membranaceus(Fisch.)Bge.var.mongholicus(Bge.)Hsiao或膜英黃苗Astragalus membranaceus(Fisch.)Bge.的干燥根，其味甘，歸肺脾二經，具有實衛固表、驅邪外出、補肺健脾的功效。黃芪中含有黃芪多糖(APS)、黃酮類、皂苷類、氨基酸等成分物質，其中主要有效成分為多糖和皂苷類[27]。現代藥理學研究發現黃芪有抗病毒、免疫調節、抗氧化、抗炎、多臟器保護等作用[28]。黃芪多糖是黃芪發揮免疫調節作用的直接相關成分，也是含量較高的成分之一。在器官免疫、細胞免疫、細胞因子和胞內信使物質、抗病毒免疫等防疫均有作用，對人體的第一道免疫防線具有重要影響[29]。黃芪多糖通過調節單核巨噬細胞(THP-1)源的白細胞介素-12(IL-12)、白細胞介素-10(IL-10)、IL-6、TNF-α的mRNA、細胞間黏附分子-1(ICAM-1)及蛋白水平，從而調節細胞的免疫功能[30,31]。此外，黃芪黃酮可以促進淋巴細胞、巨噬細胞、中性粒細胞的活化，對入侵的病原體產生非特異性抗感染的作用[32]。黃芪還能降低促炎細胞因子TNF-α、IL-6 mRNA、白細胞介素-8(IL-8)的表達，減輕炎癥反應，抑制并修復免疫性炎癥損傷。黃芪能通過抑制信號傳導(RAS)，減少氧化應激反應，來降低血漿血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)含量，從而保護被新型冠狀病毒肺炎損傷的臟器[33]。此外，黃芪甲苷能夠提高超氧化物歧化酶(SOD)的活性，減少自由基堆積，保護臟器，其機制可能與激活PI3K/Akt/mTOR信號通路有關[3]。

2.5 黃芩

黃芩為唇形科植物黃芩Scutellaria baicalensisGeorgi的干燥根。其味苦，歸肺、膽、脾、大腸、小腸經，具有清熱燥濕，瀉火解毒，止血，安胎的功效。黃芩含有黃銅類、酚酸類、氨基酸、甾醇、揮發油等化學成分，其中黃銅類為主要的有效成分。現代研究表明黃芪具有抗菌、抗病毒、抗氧化、抗炎、神經保護、心血管保護等藥理學作用[34]。黃芩中的黃芩苷、黃芩素、漢黃芩素、漢黃芩苷等具有抗炎作用，是有潛在抗COVID-19細胞因子風暴的物質。黃芩素能阻斷NF-κB通路，抑制脂多糖(LPS)誘導的炎癥反應[35]。漢黃芩素能明顯降低ALI小鼠肺組織水腫，減少炎性細胞對肺組織的侵入，其機制可能是通過阻滯NF-κB通路，減少IL-6和IL-8的mRNA的表達有關[36]。漢黃芩苷能抑制iNOS、COX-2、TNF-α、IL6基因表達，減少促炎性細胞因子的TNF-α、IL6及炎性介質一氧化氮(NO)、前列腺素E2(PGE2)釋放[37]。黃芩苷能抑制NF-κB和p-p38信號傳導，減少IL-1β、IL-6和TNF-α的表達，從而發揮抗炎作用[38]。此外，萬巧鳳[39]通過小鼠實驗發現，感染流感病毒亞甲型鼠肺適應株(H1N1)的小鼠，在給藥黃芩苷后，肺組織炎癥損傷有所緩解，且通過對血液的檢測，發現血漿中TNF-α和IL-1β含量有明顯的變化，其機制可能是黃芩苷抑制了核轉錄因子激活蛋白-1(AP-1)的表達。黃芩苷還能發揮免疫調節作用，其可通過調節T淋巴細胞細胞CD4+/CD8+比值、及其亞群、輔助性T細胞1(Th1)/輔助性T細胞2(Th2)和輔助性T細胞17(Th17)/調節性T細胞(Treg)平衡來提高免疫功能[40]。王彪等[41]研究了野黃芩素對LPS誘導的ALI大鼠中血紅素氧合酶-1(HO-1)表達的變化與機制，結果發現肺損傷大鼠血漿中TNF-α和IL-6含量有所降低，且IL-10表達增加了，推測機制可能是影響了由磷脂酰肌醇-3-羥激酶(PI3K)/紅系衍生的核因子2相關因子(Nrf2)所誘導的HO-1表達，從而減輕肺部的炎癥反應。

2.6 廣藿香

廣藿香為唇形科植物廣蕾香Pogostemon cablin(Blanco)Benth.的干燥地上部分。其性微溫，歸脾、胃、肺經，具有芳香化濁，和中止嘔，發表解暑的功效。廣藿香中含有黃酮類、萜類、甾體、苯丙素等多種化學物質。現代藥理學研究表明廣藿香有抗病毒、免疫調節、止咳平喘、止嘔、抗炎鎮痛等作用[42]。高相雷等[43]通過體外細胞實驗研究廣藿香的乙酸乙酯提取物和甲醇提取物對柯薩奇B組3型病毒(CVB3)作用，發現廣藿香的醋酸乙酯提取物，甲醇提取物均有抗CVB3的作用，IC50分別為26.92、13.84 μg/mL。此外，廣藿香油也具有抗腺病毒、呼吸道合胞病毒、流感病毒、柯薩奇病毒的作用[44]。Li等[45]通過廣藿香醇體內抗流感病毒的研究，結果表明，廣藿香醇能提高感染流感病毒FM1模型小鼠存活率及延長其存活時間，并且能顯著的減輕流感病毒FM1所導致的小鼠肺炎病變，這可能與肺部炎癥細胞因子水平變化有關。Liu等[46]從廣藿香中分離得到具有潛在抑制A型流感病毒神經氨酸酶的多酚類化合物，通過結構比較發現這些多酚類化合物都含有1個咖啡酰基，推測這基團是更好抑制流感病毒活性的原因。齊珊珊等[47]研究廣藿香葉揮發油對小鼠外周白細胞，腹腔巨噬細胞和脾淋巴細胞的免疫調節作用，結果發現在3.0～6.0 h階段含藥血清能活化小鼠外周白細胞，腹腔巨噬細胞及增加脾淋巴細胞，從而發會免疫調節作用。鄧燕君等[48]利用網絡藥理學與分子對接法篩選藿香正氣口服液中能夠預防COVID-19的活性分子，通過中藥系統藥理學分析平臺(TCMSP)和Uniprot數據庫的查詢對比，結果發現其中123個化合物和相應靶點基因257與預防COVID-19有關，其中廣藿香含有的葛花苷元是與COVID-19推薦藥親和力最強的化合物之一。

2.7 金銀花

金銀花為忍冬科植物忍冬Lonicera japonicaThunb.的干燥花蕾或帶初開的花。性寒，歸肺胃二經，具有清熱解毒、涼散風熱的功效。金銀花中含有有機酸、揮發油、三萜皂苷、黃銅等多種化學成分，現代藥理表明金銀花抗病毒、抗炎、抗氧化、免疫調節等作用[49]。許多實驗研究表明，金銀花具有一定的抗病毒作用，對多種病毒都有抑制作用，如流感病毒、皰疹病毒、合胞病毒等[50]。奚清[51]探討了金銀花在免疫調節過程中對細胞因子的影響機制，通過對甲型流感病毒肺炎小鼠給予金銀花提取物，發現小鼠的肺炎癥狀有明顯的緩解，而小鼠血清中TNF-α和IL-1β免疫因子含量減少，說明金銀花提取物對流感病毒性肺炎小鼠的治療作用與TNF-α、IL-1β細胞因子的調節有關。王華等[52]探究了金銀花提取物的抗炎作用，研究發現當LPS誘導的ARDS模型大鼠給予了金銀花提取物后，肺部組織的損傷有所減輕，這可能與促炎細胞因子IL-1β、IL-6和TNF-α釋放的減少有關。同時，唐陸平等[53]探討了金銀花提取物對LPS誘導的大鼠急性肺損傷的保護作用及其機制，研究表明，給藥金銀花提取物后，急性肺損傷的大鼠支氣管肺泡中巨噬細胞和中性粒細胞的數目降低了，且炎性因子TNF-α和IL-1β含量以及NF-κB p65蛋白的表達也有所減少，推測金銀花對急性肺損傷的保護作用與抑制NF-κB信號通路有關。

3 結語

COVID-19疫情席卷全球，該疫情是由SARSCoV-2所引起，此病毒為一種新型的冠狀病毒。臨床患者的初期表現為發熱、干咳、肌肉疼痛，當病情發展嚴重后會出現急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)、多器官病變衰竭、造血系統障礙等并發癥[54]。經臨床調查發現，COVID-19感染患者出現的多種嚴重并發癥與機體的炎癥反應有關。SARS-CoV-2可導致機體免疫系統功能狀態的變化，如IL-1β、人干擾素γ(IFN-γ)、IP-10、單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)、TNF-α等免疫細胞因子失調，即“細胞因子風暴(cytokine storm)”，細胞因子風暴可導致多器官衰竭和預后不良。細胞因子風暴發生期間，機體免疫網絡中的細胞因子作用非常復雜，具有交叉式作用特點，對COVID-19患者的病情有重要的影響[55]。針對細胞因子風暴的復雜性，可以發揮中醫藥抗細胞因子風暴的作用，由于中藥具有多成分多靶點的特性，配伍后可以相互協同來治療COVID-19疾病。甘草、麻黃、金銀花、黃芪、黃芩、廣藿香、苦杏仁中的成分具有抗病毒、免疫調節、抗炎等作用，在COVID-19治療方面有一定的研究價值，可為研究治療新型冠狀病毒肺炎篩選活性成分提供參考。