黃芩素(Baicalein)異名：黃芩苷元，黃芩黃素，為唇形科 (Labiatae)黃芩屬(Scutellaria)多年生草本中藥植物黃芩(Scutel— laria baicalensis Georgi)的干燥根中提取的有效成分，其在生藥中占5．41％ ，是黃芩的最主要活性成分之一。黃芩素是一種黃酮類化合物，近年來研究表明，黃芩素對多種疾病包括炎癥、腫瘤、纖維化性疾病、心腦血管性疾病以及神經(jīng)性疾病具有良好的防治作用，其作用機制涉及抗菌、抗病毒，抗氧化、清除自由基等藥理活性。現(xiàn)就黃芩素的藥理活性研究現(xiàn)狀綜述如下。
關(guān)鍵詞：黃芩素 上禾生物 黃芩提取物 黃芩
1 抗菌抗病毒作用
中藥黃芩抗菌譜廣，其煎劑能較好地抑制多種革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌以及螺旋體等的生長和繁殖。黃芩素是黃芩抗菌作用的有效成分，黃芩素能抑制銅綠假單胞菌和白色念珠菌生物被膜的形成，降低細(xì)胞表面疏水性，從而抑制銅綠假單胞菌和白色念珠菌感染 。氟康唑和黃芩素聯(lián)合應(yīng)用對從臨床中分離出來的大多數(shù)抗氟康唑白色念珠菌具有很好的抗菌活性，該活性大于單獨使用氟康唑或黃芩素。應(yīng)用黃芩素處理酵母細(xì)胞可減少若丹明6G的排出，表明黃芩素能抑制酵母細(xì)胞的泵流出。提示氟康唑和黃芩素協(xié)同作用能克服酵母菌的抗藥性，聯(lián)合應(yīng)用抗真菌感染效果更好 。研究表明食用某些黃酮類化合物具有抗人巨細(xì)胞病毒(HCMV)作用，其中黃芩素的作用最強，甚至強于陽性藥苷昔洛韋。其抗病毒機制研究表明，黃芩素不能直接滅活HCMV，而是通過阻斷表皮生長因子酪氨酸激酶活性以及HC— MV的核轉(zhuǎn)位，減少早期和晚期HCMV蛋白水平以及病毒DNA 的合成，實現(xiàn)抗病毒作用 。對感染和未感染水泡性口炎病毒 (Vesicular stomatitis virus，水泡性口炎病毒)的人末梢血白細(xì)胞抗病毒感染細(xì)胞因子表達(dá)的研究發(fā)現(xiàn)，含有黃芩素的黃芩提取物可調(diào)節(jié)人末梢血白細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞因子的表達(dá)，表現(xiàn)為抑制干擾素一d (Interferon—alpha，IFN一僅)和干擾素一^l，(Interferon—gamma， IFN— )，刺激腫瘤壞死因子(Tumor necrosis factor—alpha，TNF — )和白介素一12(Interleukin一12，IL一12)、白介素一10(Inter— leukin一10，IL一1O)的產(chǎn)生，增強對VSV的抵抗作用，提示黃芩素可能通過調(diào)節(jié)固有抗病毒免疫體統(tǒng)發(fā)揮抗病毒作用 。甲1 型流感在世界范圍內(nèi)爆發(fā)后，吳修華等 首次報道口服黃芩素 具有良好的體內(nèi)抗甲1型流感病毒作用，并且其可降低體內(nèi)感染甲1型流感病毒小鼠的死亡率。提示黃芩素可能將會成為一種潛在的抗病毒制劑。
2 抗炎及對變態(tài)反應(yīng)性疾病的作用
以黃芩苷元為主要成分的黃芩提取物可抑制環(huán)氧化酶一2 (Cyclooxygenase一2，COX 一2)活性及蛋白表達(dá)；抑制刀豆蛋白A 誘導(dǎo)的小鼠脾淋巴細(xì)胞P38蛋白磷酸化；并可抑制角叉菜膠誘導(dǎo)的大鼠足腫脹及醋酸誘導(dǎo)的小鼠扭體反應(yīng)，由此提示黃芩苷元可通過抑制淋巴細(xì)胞的功能和炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生發(fā)揮抗炎作用 。
皮內(nèi)注射角叉菜膠引起炎癥性組織釋放的脂氧合酶產(chǎn)物增加，脊髓背側(cè)角Fos一樣免疫活性(Fos—LI)細(xì)胞數(shù)量增加，Hargreaves 和von Frey行為試驗中熱痛閾值和機械痛閾值降低。l2一脂氧合酶(12一Lipoxygenase，12一LO)抑制劑黃芩素可顯著減少角叉菜膠注射引起的Fos一(+)細(xì)胞數(shù)目，抑制角叉菜膠誘導(dǎo)的熱痛過敏和機械痛過敏。表明黃芩素通過調(diào)節(jié)炎性疼痛潛在的靶點脂氧合酶途徑抑制C—FOS表達(dá)，從而發(fā)揮抗炎鎮(zhèn)痛的作用 。
磷脂酶可催化膜磷脂釋放花生四烯酸，在環(huán)氧化酶(COX)的作用下花生四烯酸可轉(zhuǎn)化成前列腺素(Prostaglandins，PGs)。COX 一2被認(rèn)為是參與炎癥反應(yīng)主要的COX亞型。黃芩素預(yù)處理脂多糖(IJip叩olysaccharide，LPS)刺激的Raw 264．7巨噬細(xì)胞，COX 一2蛋白和mRNA的表達(dá)下降，炎性介質(zhì)前列腺素E，(Prosta— glandin E2，PGE，)產(chǎn)生減少，呈劑量依賴趨勢。其機制為黃芩素 阻斷了CCAAT／增強子結(jié)合蛋白13(CCAAT／enhancer binding protein 13，C／EBP B)的DNA結(jié)合活性，從而抑制COX一2表達(dá)。此外，黃芩素亦可通過抑制巨噬細(xì)胞源性一氧化氮(Nitric oxide， NO)的產(chǎn)生，調(diào)節(jié)促炎癥基因的表達(dá)，劑量依賴性地抑制LPS刺激的巨噬細(xì)胞內(nèi)誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(Inducible nitric oxide syn— thase，iNOS)mRNA和蛋白質(zhì)的表達(dá)以及NO的產(chǎn)生 。嗜酸細(xì)胞活化趨化因子是一種過敏性炎癥一特異性的趨化因子，可將嗜酸性粒細(xì)胞趨化到過敏性炎癥部位。日本學(xué)者對“Saiboku—to” 用于支氣管哮喘的研究表明，以黃芩素和黃芩苷為其主要活性成分的黃芩根是Saiboku—to中一種主要的草藥成分，且黃芩素和黃芩苷可抑制嗜酸細(xì)胞活化趨化因子的產(chǎn)生，前者的作用更強。 黃芩素亦可以阻斷白介素一4(Interleukin一4，IL一4)和TNF—d 處理的人成纖維細(xì)胞內(nèi)嗜酸細(xì)胞活化趨化因子mRNA的表達(dá)，提示黃芩根治療支氣管哮喘藥理效應(yīng)的發(fā)揮部分是通過黃芩素 抑制與嗜酸性粒細(xì)胞募集相關(guān)的嗜酸細(xì)胞活化趨化因子的產(chǎn)生而實現(xiàn)的 ]。
3 抗氧化及清除自由基作用
黃芩素分子結(jié)構(gòu)內(nèi)含有3個羥基，是很好的鐵離子螯合劑，并且具有良好的清除自由基的能力，因此表現(xiàn)為強有力的抑制脂質(zhì)過氧化的作用。對腦缺血／再灌注(Ischemia—reperfusion，I／R) 損傷大鼠肝功能研究發(fā)現(xiàn)，黃芩素預(yù)處理肝細(xì)胞可顯著地降低肝組織和血清中黃嘌呤氧化酶(Xanthine Oxidase，XOD)和丙二醛 (Maleic Dialdehyde，MDA)的表達(dá)水平，提高超氧化物歧化酶 (Superoxide Dismutase，SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(Glutathione peroxidase，GSH—Px)以及一氧化氮(Nitric Oxide，NO)的活性和水平，因此減輕脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，表明黃芩素減輕大鼠腦缺I／R 損傷引發(fā)的肝細(xì)胞損傷在很大程度上是通過其抗氧化活性來發(fā)揮 。在大鼠心肌組織勻漿缺乏外源性亞鐵血紅素或血紅素蛋白的情況下，亞硝酸鹽一葡萄糖一葡萄糖氧化酶系統(tǒng)可誘導(dǎo)蛋白質(zhì)發(fā)生消化和氧化作用以及脂質(zhì)過氧化作用的發(fā)生。黃芩素能有效地保護大鼠心肌組織免受脂質(zhì)過氧化和蛋白質(zhì)消化性的損傷，該作用的發(fā)揮與其抗氧化’活．陛一致，且強于黃芩苷 。研究表明，氯化高鐵血紅素一亞硝酸鹽一過氧化氫能引起肝勻漿蛋白質(zhì)的消化反應(yīng)，脂質(zhì)的過氧化反應(yīng)和肝微體蛋白質(zhì)的氧化反應(yīng)；也可引起HepG2細(xì)胞活力的下降。黃芩素，黃芩苷和漢黃芩苷可以呈劑量依賴性地抑制肝勻漿和HepG2細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的消化和脂質(zhì)的過氧化，且其抑制效應(yīng)順序為黃芩苷>黃芩素>漢黃芩苷。這三種黃酮類化合物也可抑制肝微體內(nèi)蛋白質(zhì)的氧化作用，降低HepG2細(xì)胞內(nèi)還原型谷胱甘肽(Reduced glutathione，GSH) 的含量和細(xì)胞的活力，在這3種化合物中黃芩苷的抑制作用最強。提示黃芩素，黃芩苷和漢黃芩苷能夠通過抑制氧化反應(yīng)和硝化反應(yīng)從而抑制氯化高鐵血紅素一亞硝酸鹽一過氧化氫誘導(dǎo)的肝損傷的發(fā)生 ]。
4 抗腫瘤作用
脂氧合酶途徑和環(huán)氧合酶途徑是花生四烯酸代謝的重要代謝途徑，其代謝產(chǎn)物通過多種信號途徑對惡性腫瘤產(chǎn)生多種生物學(xué)效應(yīng)，如抑制細(xì)胞凋亡，促進腫瘤增長等。Aqarwal S等 的研究發(fā)現(xiàn)，在人表皮樣癌A431細(xì)胞系中，黃芩素可抑制12一脂氧合酶(12一lipoxygenase，12一LOX)過度表達(dá)，下調(diào)Bcl2／Bax比例，促進細(xì)胞色素C的釋放，活化caspase～3和聚ADP核糖聚合酶(Poly ADP—Ribose Polymerase，PARP)斷裂，從而促進該細(xì)胞凋亡。黃芩素通過下調(diào)ERK和PI3K信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑誘導(dǎo)人表皮樣癌細(xì)胞凋亡，可能成為人表皮樣癌一個潛在的治療靶點。在 B16F10黑色素瘤細(xì)胞內(nèi)，黃芩素可促進超氧陰離子產(chǎn)生，隨后超氧陰離子與超氧化物歧化酶和Fenton反應(yīng)迅速轉(zhuǎn)化成羥自由基 (·OH)，導(dǎo)致B16FIO細(xì)胞存活力下降，抑制黑色素瘤細(xì)胞的增殖，且這種作用可為活性氧簇(Reactive oxygen species，ROS)清除劑所逆轉(zhuǎn)。提示黃芩素可通過促進ROS的產(chǎn)生，增加對腫瘤細(xì)胞的殺傷力，以達(dá)到抗黑色素瘤的作用 �；罨腜KC和 ERKs參與12一O一十四烷酰佛波醋酸酯一13(12一O—tetrade— canoylphorbol一13一acetate，TPA)一誘導(dǎo)的U87惡性膠質(zhì)瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移和侵潤，COX一2／PGE 蛋白表達(dá)，基質(zhì)金屬蛋白酶一9(Ma— trix metallopeptidase一9，MMP一9)激活和過氧化物的產(chǎn)生，給予超氧化物歧化酶后上述效應(yīng)可被阻斷。ROS可通過ERK一活化的COX一2／PGE，和MMP一9的誘導(dǎo)作用促進U87惡性膠質(zhì)瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和侵潤，黃芩素能夠阻斷上述作用，可能成為潛在的抑制惡性膠質(zhì)瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移和侵潤的藥物 。值得注意的是，黃芩素在劑量依賴性地誘導(dǎo)惡性B淋巴細(xì)胞凋亡時，亦可影響正常外周血B淋巴細(xì)胞的存活力，提示不同的組織細(xì)胞對黃芩素 的反應(yīng)可能是相同的，因此在進行抗癌治療時應(yīng)系統(tǒng)性的分析黃芩素對不同組織正常細(xì)胞的毒性，以達(dá)到安全用藥 的目的。
5 對纖維化病變的作用
纖維化性疾病包括肺、肝、腎等在內(nèi)具有共同的病理形態(tài)學(xué)表現(xiàn)，即成纖維細(xì)胞增生活化，細(xì)胞外基質(zhì)(Extracellular matrixc， ECM)過度沉積于間質(zhì)組織內(nèi)。研究發(fā)現(xiàn)，蛋白激酶C(PKC)在高糖導(dǎo)致的。腎小球系膜細(xì)胞及腎小管上皮細(xì)胞過度合成ECM及轉(zhuǎn)化生長因子一p1(Transforming growth factor一131，TGF一131) 中具有重要的作用。體外研究顯示，抑制PKC活性能有效阻止腎小球系膜細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞及。腎小管近端小管細(xì)胞表達(dá)ECM及 TGF一131，2001xmol·L 的黃芩素可通過抑制細(xì)胞膜PKC活性降低高糖誘導(dǎo)近端小管細(xì)胞內(nèi)Ⅳ 型膠原蛋白(Collagen 1V，Col Ⅳ)、纖維連接蛋白(Fibronectin，F(xiàn)N)和TGF一131等基因及蛋白的過度表達(dá)，提示黃芩素可阻止高糖誘導(dǎo)的腎小管近端小管細(xì)胞 ECM及TGF一131高表達(dá)，對延緩糖尿病腎病的進展具有一定的作用心 。黃芩素作用人眼球筋膜囊成纖維細(xì)胞的研究發(fā)現(xiàn)，黃芩素通過阻斷人眼球筋膜囊成纖維細(xì)胞的周期進行，將該細(xì)胞阻滯在G。／G 期，從而促進細(xì)胞凋亡的發(fā)生，抑制人眼球筋膜囊成纖維細(xì)胞的活化與增殖，阻斷ECM的合成與過度沉積，且黃芩素 抑制人眼球筋膜囊成纖維細(xì)胞的增殖效應(yīng)呈劑量依賴趨勢 。研究黃芩素對腎纖維化體外細(xì)胞模型發(fā)現(xiàn)，5—80 Ixmol／L的黃芩素可抑制5ng·ml～TGF—B 1作用腎臟NRK一49F細(xì)胞48 h 后引起的I型膠原(Collagen I，Col I)mRNA和蛋白質(zhì)的表達(dá)、一肌動蛋白(Aetin alpha，smooth nlusde， 一SMA)的表達(dá)、溴脫氧尿苷(BrdU)的摻入，同時還可抑制TGF一8 1誘導(dǎo)的NRK一 49F細(xì)胞小丘的形成，具有不依賴于炎癥的抗纖維化作用 。
日本草藥Sho—saiko—to活性成分為黃芩素和黃芩苷，對實驗性肝纖維化具有預(yù)防和治療作用。其可通過抑制肝星狀細(xì)胞的活化，減少膠原的產(chǎn)生及抑制肝細(xì)胞和肝星狀細(xì)胞的氧化應(yīng)激而發(fā)揮抗纖維化作用 。
6 心腦血管保護作用
黃芩素能清除羥自由基、烷自由基，對心肌I／R有保護作用。對缺血損傷心肌的研究發(fā)現(xiàn)，黃芩素可顯著降低不同時間點冠脈結(jié)扎大鼠s點位移，減輕梗死心肌重量，對冠脈結(jié)扎所致大鼠急性心肌缺血損傷具有良好的保護作用 。作為12／15一脂氧合酶抑制劑，黃芩素能夠時間依賴性地抑制大腦中動脈I／R誘導(dǎo)的過氧化物酶體增殖支l』激活受體(peroxisome prolifemtor--activated receptors，PPARs)表達(dá)上調(diào)及其由胞漿向核內(nèi)轉(zhuǎn)位。給予PPAR~ 激動劑則可增強I／R誘導(dǎo)的PPARy上調(diào)與核轉(zhuǎn)位的發(fā)生，相反 PPARy拮抗劑則表現(xiàn)對該作用的抑制效應(yīng)。提示黃芩素通過抑制內(nèi)源性PPARy配體激活，從而阻斷大鼠大腦中動脈I／R損傷的發(fā)生 。對膿毒血癥發(fā)生時循環(huán)衰竭和血管機能障礙的研究發(fā)現(xiàn)，黃芩素通過抑制核因子kB抑制物(I kappa B alpha，IkBa) 降解，抑制核因子一KB(Nuclearfactor kB，NF—KB)一DNA復(fù)合物(NF—KB—DNA)的形成以及NF—KB依賴性的報告基因的表達(dá)，抑制血漿TNF—o【水平的升高，減少NO、超氧陰離子和iNOS 蛋白產(chǎn)生，改善由LPS引起的低血壓和心動過速等惡性循環(huán)變化，具有強有力的抗內(nèi)毒素血癥的作用 。此外，黃芩素還可促進新生血管的發(fā)生。脯氨酰羥化酶對調(diào)節(jié)氧敏感性缺氧誘導(dǎo)因子(Hypoxia—inducible factor，HIF)途徑至關(guān)重要，可特異性地降解HIF一1OL，下調(diào)HIF途徑。黃芩素與脯氨酰羥化酶的活性部位結(jié)合后，可抑制HIF一1 的降解，促進HIF調(diào)節(jié)的缺氧誘導(dǎo)基因轉(zhuǎn)錄以及不依賴于HIF調(diào)節(jié)的其他基因的活化，從而促進新生血管發(fā)生，由此表明黃芩素有望成為新的治療缺血性疾病的藥物 。
7 神經(jīng)保護及促細(xì)胞轉(zhuǎn)化與分化作用
LPS刺激小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞引起攝取 H多巴胺能力降低和酪氨酸羥化酶免疫反應(yīng)性喪失，TNF—o【和自由基(如NO和超氧陰離子)的過量產(chǎn)生，導(dǎo)致神經(jīng)元損傷。5 IxM 的黃芩素預(yù)處理可劑量依賴性地減輕小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的損傷，起到最大化保護神經(jīng)元的作用，甚至是在LPS刺激2 h后再給予黃芩素仍具有該保護作用 。黃芩素能改善6一羥多巴胺(6一OHDA)誘導(dǎo)的多巴胺能神經(jīng)元SH—SY5Y凋亡，促進嗜鉻細(xì)胞瘤系PC12神經(jīng)元的軸突生長，減輕6一OHDA誘導(dǎo)的大鼠肌肉震顫損傷，誘導(dǎo)PC12神經(jīng)元轉(zhuǎn)化，增加黑質(zhì)內(nèi)酪氨酸羥化酶陽性神經(jīng)元數(shù)量等，實現(xiàn)其對6一OHDA誘導(dǎo)的帕金森性神經(jīng)損傷的神經(jīng)保護作用 。
H，O，處理PC12細(xì)胞可引起氧化應(yīng)激、線粒體功能障礙、Bcl一2 下調(diào)、Bax上調(diào)和細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致PC12細(xì)胞活力顯著降低。應(yīng)用 黃芩素預(yù)處理可抑制H 0 誘導(dǎo)細(xì)胞活力的下降，細(xì)胞內(nèi)ROS的產(chǎn)生以及脂質(zhì)過氧化的發(fā)生，且呈劑量依賴性。同時，黃芩素可調(diào)節(jié)Bcl一2家族成員，減少DNA斷裂，阻斷線粒體凋亡發(fā)生。提示黃芩能阻斷H，0，對PC12細(xì)胞的神經(jīng)毒性作用 。黃芩素可通過上調(diào)COX一2，顯著性地減少脂肪酸結(jié)合蛋白、載脂蛋白D、胰島素樣生長因子2等mRNA水平，抑制脂肪細(xì)胞轉(zhuǎn)化和甘油三酯聚集，發(fā)揮抑制脂肪形成的作用 。黃芩素能劑量依賴性地抑制NF—KB受體激活子(RANKL)誘導(dǎo)的抗酒石酸鹽酸性磷脂酶(TRAP)激活，抑制RANKL誘導(dǎo)信號分子(AKt，ERK／MAPK和NF—KB)的活化和破骨細(xì)胞相關(guān)基因(e—Fos，F(xiàn)ra一2 和NFATcI)mRNA表達(dá)，從而抑制多核破骨細(xì)胞的形成，證實黃芩素具有潛在的抑制破骨細(xì)胞分化及誘導(dǎo)成熟破骨細(xì)胞凋亡的作用 。
8 結(jié)語
黃芩為常用中藥，味苦、性寒，歸肺、心、肝、膽、大腸經(jīng)，具有清熱瀉火、燥濕解毒的功效。黃芩的有效成分之一——黃酮類化合物黃芩素，具有抗菌、抗病毒、抗炎、抗氧化、抗腫瘤、抗纖維化及心腦血管、神經(jīng)元保護等藥理作用，提示黃芩素具有多層次、多途徑、多靶點的藥理活性作用，黃芩藥源豐富，功效廣泛，未見明顯毒性作用報道，值得進一步研究開發(fā)。 | 
黃芩素藥理學(xué)研究新進展 
