國內外知母藥理研究進展

李慶天，熊燕紅，胡莉，萬建明，崔建波，祁俊生

（重慶三峽學院 生物與食品工程學院，三峽庫區道地藥材綠色種植與深加工重慶市工程實驗室，重慶 404120）

一、知母的化學成分

近年來，國內外關于知母的研究有很多。國內文獻多是關于知母有效成分的分離提取以及含量測定，國外文獻多是對知母具體藥效成分的藥理作用研究。1930年，日本學者丙祺等人在對12種中藥材進行研究時，發現知母具有降血糖的作用。1954年，我國學者王筠默等人[1]對知母的有效成分進行了初步研究。近代以來，越來越多的國內外學者對知母進行了研究，各國學者在知母中提取出了黃酮類化合物、多糖類化合物、知母皂苷、類固醇化合物、生物堿等化學成分。

（一）黃酮類化合物

黃酮類化合物在自然界中分布廣泛，是植物色素的一種，存在于綠色植物的莖、葉、果實中[2]。植物類黃酮近年在治療癌癥方面也取得了進展，但生物可用性低、黃酮類穩定性和溶解性差等因素阻礙了黃酮類化合物在抗癌治療中的應用。知母中的黃酮類化合物主要有芒果苷、新芒果苷、異芒果苷、淫羊藿等，其中芒果苷含量最高[3]。

（二）新的多糖類化合物

植物中的多糖具有廣泛的生物活性，具有抗凝血、抗血栓、抗氧化活性以及降脂的作用[4-6]。Yang等人[7]在對知母的研究中發現了四種新的化合物，包括兩種新的焦谷氨酸 - 果糖苷、糖苷 A（1）和糖苷B（2）、一種新的雙糖、糖苷C（3）和一種新的甾體皂苷（4），如圖1所示。通過核磁共振測定了四種化合物的結構：化合物1的結構確定為1-脫氧-1-[L-焦谷氨酸]-2-n-丁氧基-α-D-呋喃果糖苷，命名為糖苷A；化合物2的結構確定為6-脫氧-6-[L-焦谷氨酸]-2-正丁氧基-α-D-呋喃果糖苷，并命名為糖苷B；化合物3的結構確定為α-D-呋喃果糖基-（3→2）-β-D-呋喃果糖，并命名為糖苷C；化合物4的結構確定為（25R）-15-O-β-D-吡喃葡萄糖基-26-O-β-D-吡喃葡萄糖基-22羥基-5β-呋喃-3β，15α，26-二醇-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基（1→2）-β-D-吡喃半乳糖苷，命名為知母皂苷U。

圖1 知母中提取的四種新化合物

（三）新的知母皂苷

近年來，關于知母甾體皂苷的研究越來越多，甾體皂苷是知母中最具有生物活性的成分，甾體皂苷的研究集中在一系列生物活性上，如抗血小板、抗炎[8]，尤其是在抗腫瘤[9]方面的研究頗多。隨著知母研究的深入，越來越多的新皂苷成分被學者們發現。

Zhao等人[10]在對知母進行研究時，分離了兩種新的知母皂苷化合物——知母皂苷V（1）和知母皂苷W（2），并通過1D 核磁共振和2D核磁共振（HSQC、HMBC和NOESY）以及質譜分析闡明了其結構，如圖2所示。化合物1的結構被確定為（25S）-5β-螺甾烷-3β-醇-3-氧-α-鼠李糖基-（1→2）-β-D-吡喃葡萄糖基-（1→2）-β-D-吡喃半乳糖苷。化合物2的結構被確定為24-O-β-D-吡喃葡萄糖基-（24S，25R）-3β，24β-二羥基-5β螺甾烷-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基-（1→2）-β-D-吡喃半乳糖苷。

圖2 新的甾體皂苷結構

（四）類固醇

Khang等人[11]從知母中提取了兩種新的類固醇化合物（1和2），其結構如圖3所示。通過實驗，化合物1被闡明為21-羥基菝葜皂苷元，化合物2被闡明為21-甲酰菝葜皂苷元。

圖3 兩種新的類固醇化合物

Sun等人[12]從知母的根部提取了五種新的類固醇化合物（1-5），其結構如圖4所示。

圖4 五種新的類固醇化合物

（五）生物堿

沈莉等人[13]在知母中提取出了六個生物堿類化合物，通過分析其結構，發現六種化合物分別為aurantiamideacetate（1）、環（酪-亮）二肽[cyclo（Tyr-Leu），2]、香豆酰基酪胺（N-P-coumaroyhyra-mine，3）、N-反式阿魏酰基酪胺（N-trans-feruloyltyra-mine，4）、N-順式阿魏酰基酪胺（N-cis-fenlloyltyra-mine，5）、煙酸（nicotinicacid，6）。

二、知母的藥理作用

國內外學者對知母各種化學成分的藥理作用進行了大量的研究，發現知母的提取物對神經系統和血液系統具有顯著的藥理作用，知母還表現出了有價值的生物活性，如抗腫瘤[14]、抗病毒[15]、抗微生物[16]、抗氧化、抗炎[17]、抗骨質疏松[18]、抗皮膚老化和損傷等作用[19]。隨著現代植物化學的發展以及藥理學研究的不斷進步，知母中分離提取的化合物表現出了強大的治療潛力。因此，對知母的主要化學藥效成分以及藥理機制進行深入研究是十分有必要的。筆者通過查閱文獻，總結了近幾年知母藥效成分的進展。

（一）黃酮類化合物的藥理作用

知母中的黃酮類化合物在知母研究的早期被視為是知母的主要藥效成分，具有保護心肌細胞、增加腺體分泌、降糖、祛痰止咳等作用[20]。新的研究表明：知母黃酮類化合物具有抗皮膚衰老、治療硫芥（SM）損傷的潛力。

陽光中的紫外線照射會引起人類皮膚的外源性衰老，也稱之為光衰老[21]。Kim等人[22]分別用紫外線（UVB）照射口服過芒果苷的小鼠和用芒果苷處理過的人角質形成細胞（HEKa），然后觀察小鼠皺紋和基質金屬蛋白酶-9（MMP-9）的表達，發現口服芒果苷減少了這些光老化現象。芒果苷減弱了HEKa細胞中由MEK/ERK途徑調節的UVB誘導的MMP-9的表達，并且抑制了UVB誘導的雄性無毛小鼠皮膚厚度增加、皺紋形成和膠原纖維損失。因此，芒果苷具有成為良好的皮膚保護劑的潛力。

（二）知母多糖的藥理作用

知母中的多糖具有抗炎、降血糖、抗氧化的作用[23]。新的研究表明：知母多糖具有治療便秘、改善免疫功能、在代替療法中作為免疫刺激劑和抗癌劑的潛力。

Li等人[24]通過大鼠實驗探究了知母多糖的通便作用。實驗員通過注射升洛哌丁胺誘導大鼠便秘，再注射知母多糖（AABP），觀察大鼠的腸道反應。實驗結果表明：AABP能顯著提高胃泌素（Gas）、胃動素（MTL）、P物質（SP）、5-羥色胺（5-HT）和血管活性腸肽（VIP）的水平，降低洛哌丁胺誘導大鼠的NO含量，改善大鼠便秘。同時，AABP能通過調節PCNA和ICAM-1蛋白的表達來修復受損的結腸。此外，AABP上調了干細胞因子、c-Kit、AQP3和VIP的水平，下調了水通道蛋白8、水通道蛋白4和前列腺素E2的表達。由此可以得出結論：知母多糖（AABP）能通過調節胃腸激素和神經遞質來改善腸道運動和水代謝，從而達到治療便秘的目的。

Zhang等人[25]在知母中分離得到了一種新的多糖AAP70-1，其一級結構表明：AAP70-1由葡萄糖和果糖組成，含有（2→6）連接的β-D-呋喃果糖（Fruf）主鏈和（2→1，6）連接的β-D-Fruf側鏈，內部有一個新果糖形式的α-D-吡喃葡萄糖（Glcp）。同時，Zhang等人分別在SH-SY5Y細胞和RAW264.7細胞中評估了AAP70-1的神經保護和免疫調節作用，正如預期的那樣：AAP70-1對由CoCl2誘導的神經損傷模型具有顯著的治療效果。此外，AAP70-1對RAW264.7細胞吞噬功能和細胞因子分泌的促進作用也表明：AAP70-1可以通過促進吞噬功能和細胞因子分泌來改善免疫功能。

（三）知母皂苷的藥理作用

知母皂苷是知母的主要藥效成分，知母皂苷顯示出抗腫瘤、抗阿爾茨海默病、改善學習記憶、抗抑郁、抗凝血、抗血栓、降糖、降血脂、降血壓等作用[26]。新的研究表明：知母皂苷具有抑制細胞增殖、抗衰老、預防心肌梗死的潛力。

Marelia等人[27]研究了知母皂苷-AIII（TAIII）對胰腺導管腺癌（PDAC）細胞的抑制作用，實驗證明：TAIII對PDAC細胞系的抑制作用，部分是通過調節PI3K/Akt途徑蛋白實現的。吉西他濱（gemcitabine）是PDAC的標準化治療藥物，但患者使用后會有嚴重的副作用。PANC-1和BxPC-3（人原位胰腺腺癌細胞）細胞對吉西他濱有不同程度的耐藥性。Marelia等人也研究了TAIII改善吉西他濱對BxPC-3細胞周期的破壞，發現TAIII和吉西他濱的聯合治療在誘導BxPC-3細胞周期停滯方面更有效。研究結果表明：知母及其成分TAIII能調節PI3K/Akt途徑蛋白的活性，并且是PDAC細胞增殖的有效抑制劑。

Im等人[28]通過臨床試驗測定UVB（紫外線）照射后HaCaT細胞中基質金屬蛋白酶（MMP）-1、金屬蛋白酶組織抑制劑（TIMPs）和促炎細胞因子的水平，從而評估知母皂苷A-III（TA-III）對暴露于UVB的HaCaT細胞的光保護特性的抗皺效果和皮膚安全性。實驗結果表明：UVB照射增加了MMP-1的表達和促炎細胞因子，但經過TA-III的預處理，這些增加會減弱。試驗選擇年齡在43至55歲之間、符合受試者選擇標準的女性受試者使用含有0.25%TA-III的藥劑，發現這些女性的皮膚皺紋都得到了改善。總之，TA-III可防止光老化，每天使用TA-III12周，可通過限制皺紋形成顯著減少面部老化的跡象。

Du等人[29]研究了知母皂苷BII（TB）對異丙腎上腺素（ISO）誘導的大鼠心肌梗死模型的心臟保護作用，并探討其潛在機制。實驗通過胃管飼法用TB處理大鼠5天，并在第4天和第5天用ISO注射以24小時的間隔連續2天誘導心肌損傷。ISO給藥導致ST段顯著改變，心臟損傷生物標志物肌酸激酶-MB（CK-MB）、乳酸脫氫酶（LDH）水平、血清促炎細胞因子白介素-6（IL-6）和腫瘤壞死因子-a（TNF-a）濃度升高。TB的預處理顯著逆轉了ISO激發誘導的這些改變，同時TB預處理恢復了ISO誘導的超氧化物歧化酶（SOD）的減少和丙二醛（MDA）的增加。TB預處理通過抑制炎性細胞因子和減少氧應激來部分保留心臟功能。上述結果表明：TB可能在預防心肌梗死等缺血性心臟病方面具有潛力。

三、討論

中藥作為天然藥物，在中國擁有幾千年的歷史，但由于中藥活性成分的復雜性，中藥質量的控制是一項挑戰，限制了中藥的發展[30]。知母作為中藥的一種，很早就出現在中藥用藥史之中。隨著近年來分析檢測技術的進步，知母的眾多藥效成分被分離出來，各藥效成分也顯示出其治療效果，但知母的質量標準未曾建立。在未來，對知母的研究有以下幾個比較重要的方面：一是與周邊利用知母為中藥材入藥的國家，如韓國、日本進行交流，可以更好地確保知母的藥性和安全性，也利于知母的發展；二是盡快建立知母的質量標準，有利于知母和中藥的現代化；三是確保對知母種質資源的保護和利用，擴大知母的種植區域，可在國內尋找合適的地區進行引種，篩選確定適合當地的品種，建立GAP（goodagriculturalpractice）種植栽培技術。在知母的藥效成分方面，知母中的多糖、知母皂苷、類固醇都顯示出了良好的治療效果。知母中的主要活性成分知母皂苷在抗癌方面具有突出的表現，但知母皂苷抗腫瘤的機制并未完全闡明，目前的研究對知母皂苷抗腫瘤的機制多是基于實驗的推測。因此，對知母各種有效成分的藥理作用和作用機制進行深入研究是十分有必要的。