荊芥有效成分的藥理作用研究進展

楊 東 雷根平 馬 宇

（1.陜西中醫藥大學第一臨床醫學院，陜西咸陽 712046；2.陜西中醫藥大學附屬醫院，陜西咸陽 712000；3.錦江花鄉診所，四川成都 610011）

荊芥是唇形科植物荊芥屬（Schizonepeta tenuifoliaBriq.）的地上部分，盛產于江蘇、江西、甘肅、四川等地，其干燥莖葉和花穗常為用藥部位[1]，與藜科植物土荊芥、藏荊芥不同。經考證，荊芥之名首見于《吳普本草》，原名假蘇，別名四棱桿蒿、線薺，始載于《神農本草經》[2]，書中言其“味辛，溫。主寒熱，鼠瘺，瘰疬生瘡。破結聚氣，下瘀血，除濕痹。一名鼠蓂”。《玉楸藥解》[3]言其“散寒發表，泄濕除風。治鼻口?斜、肢體痿痹、筋節攣痛、目弦頭旋之證，消瘡痍疥癩，痔瘺瘰疬，除吐衄崩漏，脫肛陰?”。《雷公炮制藥性解》[4]載其“主結氣瘀血，酒傷食滯，能發汗，去皮毛諸風；涼血熱，療痛癢諸瘡。其穗治產暈如神。陳久者良”。中醫古籍多論述荊芥以“花實成穗者”為佳，表明荊芥穗功同荊芥，在祛風邪、治產后病等方面效果更佳[5]。現代藥理學研究表明，荊芥主要含有揮發油類、黃酮類、萜類、有機酸等多種化學成分[6]，其中揮發油類是荊芥最主要的化學成分，而揮發油含量荊芥炭＜荊芥梗＜荊芥＜荊芥穗[7]，這些成分具有抗炎、抗菌、抗病毒、抗氧化、抗腫瘤、免疫調節、止血等作用。筆者查閱并分析了近年來國內外對荊芥的藥理作用的研究，現綜述如下。

1 抗炎

荊芥揮發油是荊芥發揮抗炎作用的主要成分，其中萜類化合物抗炎作用較為顯著。SHAN M Q等[8]證實了經荊芥蒸餾揮發油處理后的胸膜炎SD大鼠滲出液中白細胞和蛋白質水平均下降，髓過氧化物酶、丙二醛降低，腫瘤壞死因子（TNF）-α和白細胞介素（IL）-1β水平也有所下降，該揮發油也能減弱增厚的肺膜，緩解間質性水腫，減少炎性滲出液從而發揮抗炎作用。WANG B S等[9]證明荊芥水相提取物的抗炎作用可能與抑制組織一氧化氮（NO）和TNF-α有關，提取物中胡薄荷酮、薄荷酮等能顯著降低TNF-α、IL-1β等相關炎性指標，同時也可降低白細胞、蛋白質水平從而發揮抗炎作用，減輕炎性損傷。宋美芳等[10]實驗研究顯示，濃度為0.025 mg/mL的荊芥揮發油既可抑制脂多糖（LPS）刺激小鼠腹腔巨噬細胞中Toll樣受體（TLR）2、TLR4 mRNA的表達，又可減少促炎因子TNF-α的產生從而發揮抗炎作用。因TLR合成減少后，與髓樣分化因子88的相互作用減弱而致信號傳導通路受影響，可中斷如TNF-α及IL-1、IL-6、IL-8、IL-12等多種炎癥基因的轉錄而產生抗炎作用[11]。YE X W等[12]通過葡聚糖硫酸鈉誘導小鼠結腸炎造模，顯示荊芥甲醇提取物中木犀草素、圣草酚、非瑟酮、山奈酚等成分可改善小鼠病變范圍及程度，抑制有害菌群如脫硫弧菌屬的過度生長，上調有益菌，抑制硫化氫的產生，從而改善腸道微生態，同時緩解腸道屏障的破壞，發揮抗炎作用，荊芥可能會成為治療潰瘍性結腸炎（UC）的潛在研究方向。呂紅君等[13]通過LPS誘導內毒素中毒小鼠模型，發現荊芥揮發油能明顯降低組織蛋白酶B、核苷酸結合寡聚化結構域樣受體蛋白3（NLRP3）表達，降低肺組織NO水平，下調誘導性一氧化氮合酶（iNOS）、IL-1β mRNA、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1及小膠質細胞表面膜上P2X7受體蛋白表達，上調E3泛素化連接酶-組成型光形態建成蛋白1水平而達到抗炎作用，其抗炎機制與抑制激活NLRP3炎癥小體有關。王鳳等[14]也證實了荊芥揮發油抗炎機制與干預NLRP3炎癥小體和影響K+選擇性通道、Ca2+通道及溶酶體損傷有關。此外，荊芥的抗炎作用機制也與影響花生四烯酸代謝途徑、TLR及其介導的信號通路轉導及氧化反應相關[15]。CHOI Y Y等[16]通過2,4-二硝基氯苯誘導BALB/c小鼠造模，證實荊芥能抑制血清免疫球蛋白E（IgE）、TNF-α和IL-6的分泌，降低了誘導小鼠的表皮和真皮厚度，推測荊芥可能是特異性皮炎的治療藥物。

2 抗菌

荊芥發揮抗菌作用與荊芥的揮發油成分和荊芥多糖密切相關。曹陽等[17]通過模擬在細菌、霉菌、酵母菌三種不同菌群組別下，將荊芥多糖直接作用于大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌，通過觀察抑菌圈直徑的變化程度從而評估抑菌能力，結果加入荊芥多糖后隨著抑菌溶液體積分數的增加，平均抑菌能力也不斷提高，且荊芥多糖對細菌的抑制效果優于霉菌組和酵母菌組。研究表明，荊芥葉、穗揮發油在一定程度上均能降低大腸桿菌、傷寒桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌的增長速率，從而抑制相應菌類的增殖達到抗菌目的[18]。BYUN M W等[19]研究發現，荊芥乙醇提取物可以抑制LPS誘導的白細胞分化抗原（CD）80和CD86的表達和促炎細胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6等的產生而達到抗菌目的。王端好[20]證實荊芥原液能破壞酵母菌和霉菌的細胞膜完整性，增大細胞膜的通透性，使細胞內容物外泄而起到抑菌作用。屈映等[21]研究表明，荊芥可顯著改善UC大鼠的癥狀和病理組織，并促進腸黏膜修復，其機制可能與上調結腸黏膜水通道蛋白（AQP）4和AQP8的表達有關。朱梅芳等[22]證實荊芥揮發油對金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌、大腸埃希菌、白色念珠菌具有一定抑制作用。LEE S O等[23]證實荊芥揮發油對灰葡萄孢菌的生長有抑制作用。

3 抗病毒

荊芥的水相和醇相提取物都具有明顯的抗病毒作用。CHEN S G等[24]通過誘導腸道病毒71型（EV71）小鼠模型，表明荊芥水相提取物可抑制病毒RNA和蛋白質的合成，干預EV71 2A蛋白酶參與真核翻譯起始因子4G的裂解過程，抑制病毒誘導活性氧（ROS）相關p38激酶的激活，調控不均一核糖核蛋白A1的重新定位，抑制表皮生長因子受體底物15介導的膜轉運過程而發揮抗病毒作用。NG Y C等[25]實驗研究顯示，荊芥水相提取物能夠抑制攜帶人諾如病毒復制子的HG23細胞中Ⅰ型和Ⅱ型干擾素（IFN）mRNA的表達，加快干擾素調節因子3的磷酸化過程來降低病毒RNA水平，同時也能加快感染小鼠諾如病毒-1的RAW264.7細胞中IFN-β的轉錄來抑制病毒的復制，從而發揮抗病毒作用。徐立等[26]實驗證明，荊芥醇提物對甲型流感病毒（H1N1）小鼠死亡率具有顯著保護作用，能降低感染小鼠綜合肺指數。何婷等[27]通過狗腎傳代細胞實驗證明，低濃度（0.1 mg/mL）的荊芥揮發油與胡薄荷酮有抑制H1N1增殖的作用，其作用機制表現在通過激活TLR7、促進IFN-β分泌而對H1N1有直接殺滅作用，與激活病毒模式識別系統有關。張霞等[28]用D101大孔樹脂吸附荊芥穗提取液，并用水、不同濃度乙醇洗脫，作用于呼吸道合胞病毒（RSV）感染的MA-104細胞，實驗證實荊芥穗水溶性部位能顯著抗RSV，提高治療指數。邱璐等[29]將荊芥揮發油涂擦于尋常疣及跖疣表面，有助于疣體消退，并推測其可能與直接抗人類乳頭瘤病毒有關，具體機制有待進一步研究。

4 抗氧化

荊芥的抗氧化作用與其揮發油、荊芥多糖有關。WANG B S等[9]證明荊芥水相提取物具有清除自由基活性的功能，由于自由基有很高的反應活性，且大部分自由基處于穩定結構，荊芥水相提取物能夠加速其還原的過程，提高過氧化氫酶、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶等抗氧化酶的活性，延緩脂質過氧化進程而發揮抗氧化作用。同時荊芥水相提取物也能對Fe3+催化過氧化氫分解所致脂質體損傷有一定保護作用，表現在降低脂質ROS堆積，避免細胞內氧化還原失衡，從而減緩細胞死亡。此外，TAE K S等[30]證實荊芥甲醇提取物可以抑制自由基和iNOS的產生，并阻斷DNA氧化過程，從而達到抗氧化目的。張樂樂等[31]證實荊芥水相提取物的抗氧化性在2,2-二苯基-1-苦基肼（DPPH）儲備液、2,2'-二氮-雙（3-乙基苯并噻唑-6-磺酸）（ABTS）儲備液、亞鐵離子與三吡啶基三嗪儲備液三種體系中均比有機相提取物的抗氧化性高，且ABTS體系中的抗氧化活性最高。DO M H等[32]發現，荊芥提取物可以通過抑制糖化終末產物（AGE）的形成和蛋白質交聯來改善小鼠類囊體細胞的細胞毒性和氧化應激，并證實了其可以激活并調控Nrf2/ARE轉導通路和減少腎細胞中ROS的產生，抑制甲基乙二醛誘導的細胞毒性而發揮抗氧化作用。一些穩定的自由基也可被清除，溫子帥等[33]發現荊芥多糖可清除DPPH、羥自由基、超氧陰離子發揮抗氧化作用。需要注意的是，抗氧化能力也會受到各因素影響，如溫度、提取方式等。GU M J等[34]使用紫外線B照射無毛型（HR-1）小鼠造模，證實荊芥乙醇提取物可以減輕HR-1小鼠皮膚組織中的皺紋形成、表皮厚度，減緩膠原蛋白的降解，表現為減少基質金屬蛋白酶的表達，上調金屬蛋白酶組織抑制劑-1的表達，同時降低透明質酸酶（HAase）-1和HAase-2水平，抑制絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）的磷酸化，減少了AGE的積累及其晚期糖基化終末產物受體的表達，從而減少皮膚損傷并延緩老化。

5 抗腫瘤

腫瘤的產生與細胞不正常的凋亡和增殖有關。荊芥提取物中多種成分具有調控細胞凋亡和增殖從而發揮抗腫瘤作用。臧林泉等[35]研究發現，荊芥揮發油對人肺癌A549細胞具有良好的誘導細胞凋亡作用，甚至能對癌細胞產生直接殺傷。此外，樊佳新等[36]研究表明，荊芥各部位（包括根莖葉及花）均能誘導人肺癌A549細胞的凋亡，且根和葉的促細胞凋亡作用強于順鉑，荊芥根的藥用價值有待進一步開發和利用。賈夢楠等[37]實驗顯示，不同產地荊芥穗藥材粉末經純化后，均能明顯抑制人結腸癌HT-29細胞的增殖，減少活細胞數量，原兒茶醛、咖啡酸、木犀草苷、橙皮苷、對香豆酸、木犀草素、異綠原酸C、香葉木素與荊芥穗藥效部位治療結腸癌作用關聯度值較高且呈正相關，可以明確的是，荊芥穗藥效部位中的這8種成分可作為治療結腸癌的潛在藥效質量標志物，具有良好的運用前景。此外，過量的脂質可以促進腫瘤細胞的發生及定植，癌細胞能利用脂質代謝過程擴大種植范圍，克服細胞凋亡，調節基質細胞和免疫細胞的活性，降低治療應答，促進復發[38]，可以推測荊芥能通過抗脂質氧化降低致癌的風險，進而擴大荊芥抗氧化作用的運用范圍。

6 免疫調節

朱瑜丹等[39]選取雄性ICR小鼠，將荊芥穗多糖作用于體外單核巨噬細胞白血病細胞（RAW264.7），并用環磷酰胺誘導建立體內免疫抑制小鼠模型，實驗證實荊芥穗多糖濃度≥200 μg/mL時能顯著促進巨噬細胞增殖，巨噬細胞的吞噬活性隨著荊芥穗多糖濃度的增加而增強，經處理24 h后細胞數量明顯增多，細胞體積增大，且荊芥穗多糖能夠顯著提高實驗小鼠的脾臟指數和胸腺指數，增強免疫調節作用。YOO J S等[40]實驗證明，荊芥水相提取物可以減弱人肥大細胞系HMC-1細胞的組胺釋放，抑制IgE介導的急性皮膚過敏反應。LIN Y H等[41]研究證明，荊芥水相提取物可降低IgE刺激介導的大鼠嗜堿性細胞白血病細胞（RBL-2H3）中IFN-γ、TNF-α、IL-4、IL-6、IL-10水平，抑制作用與提取物濃度成正相關，同時10 μg/mL荊芥水相提取物可抑制β-氨基己糖苷酶的釋放，表明荊芥在細胞水平上具有免疫調節作用。KANG H等[42]證明荊芥水相提取物可降低抗CD3處理小鼠的血清IFN-γ和IL-4水平，而提高IL-2水平。這種差異可能與其調控核因子（NF）-κB信號通路和增強活化T細胞核因子c2表達，并減少T細胞釋放輔助性T淋巴細胞（Th）1和Th2細胞因子有關，從而調節免疫反應。SHIN T Y等[43]實驗表明，荊芥水相提取物可通過抑制化合物48/80誘導的血漿組胺的釋放，抑制抗二硝基苯酚抗體IgE激活的大鼠腹腔肥大細胞（RPMC）的組胺釋放，選擇性激活RPMC產生的TNF-α從而減輕全身或局部過敏反應達到免疫調節作用。KANG H等[44]實驗顯示，小鼠口服荊芥可顯著降低IL-4、IFN-γ和轉錄因子T-bet的mRNA水平，靜脈注射抗CD3抗體后，荊芥水相提取物增加了CD69的表達，并阻止未啟動的CD4 T細胞分化為Th1和Th2細胞以平衡免疫反應。

7 止血

中醫古籍中對荊芥止血的效果有較多記載，炒炭效果更為明顯。張美齡[45]證實荊芥炭止血的物質基礎為“納米類成分”，能顯著縮短小鼠斷尾出血及肝臟出血時間，其止血機制與激活外源性凝血途徑和共同凝血途徑、增加血小板數量以及升高血栓素B2、降低6-酮-前列腺素F1α濃度有關。荊防藥對聯合使用能降低UC大鼠IL-1和IL-8細胞因子水平，調控腸黏膜AQP4蛋白和AQP8蛋白的數量從而參與黏膜修復過程以達到止血的目的[21]，其止血的功能可能與調節相關活化蛋白酶的信號傳導通路、直接增加體內血小板數量、提高血小板活化因子濃度等有關。JEON B R等[46]證實荊芥提取物能顯著抑制纖維蛋白原與整合素αⅡbβ3的結合、MAPK和蛋白激酶B的磷酸化，減少血小板聚集和顆粒分泌，減弱膠原介導的糖蛋白Ⅵ信號傳導，表明荊芥提取物可作為抗血小板和抗血栓藥物，具有良好的應用前景。但是，上述實驗均未明確荊芥發揮止血作用的具體化學成分，需進一步結合分子生物學進行研究。

8 其他作用

實驗表明，荊芥內酯聯合戊巴比妥鈉能顯著抑制中樞神經系統，調控下丘腦氧化分解平衡，增強其鎮痛作用[47]。薛志斌[48]通過制作小鼠熱板、醋酸扭體模型，證實荊芥揮發油具有良好的鎮痛作用。以上兩篇報道雖然證實了荊芥有一定鎮痛作用，但具體機制尚未明確。KIM J Y等[49]通過LPS誘導小鼠骨質破壞模型，表明荊芥乙醇提取物可用于治療破骨細胞相關疾病，如骨質疏松癥。TOHDA C等[50]通過P物質誘導小鼠瘙癢反應，表明荊芥甲醇提取物能明顯抑制小鼠瘙癢-抓撓反應。研究表明，荊芥水相提取物可松弛被組胺、乙酰膽堿所誘導的豚鼠氣管平滑肌而表現出平喘的功效[51]，荊芥良好的抗過敏作用在臨床上有廣闊的應用前景。實驗證明，荊芥揮發油能抑制慢性不可預知溫和應激模型小鼠NLRP3炎癥小體激活及細胞焦亡，抑制小膠質細胞活化，從而減輕神經炎癥反應與神經元損傷，以發揮抗抑郁的作用[52]，表明荊芥可作為調節心理狀態藥物的研究對象。

9 結語

近年來，隨著中醫中藥的應用得到重視，關于荊芥的科學研究也不斷深入。研究表明，荊芥含有多種化學成分，包括但不限于揮發油類、萜類等。目前，荊芥的藥理研究主要集中在抗炎、抗病毒、抗氧化、抗腫瘤、免疫調節等方面，而鎮痛、抗菌、止血等研究尚不夠完善。藥效研究多集中在揮發油類，發揮藥理作用的具體化學成分尚未能全部明確，可通過進一步實驗檢測活性分子以明確有效的化學成分。因此，后續需加強有效成分與藥理機制的對應關系研究，為臨床應用提供更多依據。