苦参碱(Matrine, Mat.)是从豆科植物苦参(Sophora flavescens Ait.),苦豆子(S. alopecuroides L),广豆根(S. subprostrata Chun et T. Chen)等中分离出来的生物碱,是白金雀儿碱(lupanine)的异构体,属于四环的喹诺里西啶类(quinolizidine),分子式为C15H24N20。多年来对其大量的药理和临床研究发现,其具有抗肝纤维化、抗心律失常、免疫抑制、抗炎、抗高血压血管重构、抗肿瘤等多种药理作用,但近几年人们对苦参碱又进行了更深入的研究,所以本文主要综述近5年以来其药理及制剂研究的新进展。
1 药理作用
1.1 抗肾小管间质纤维化
肾小管间质纤维化儿乎是所有慢性肾脏疾病发展到后期的共同病理改变,它以肾间质中细胞及胶原成分聚集增多、伴肾小管萎缩和扩张变形、小管周围毛细血管减少、荒废、肾单位进行性破坏、致肾小球滤过率持续下降为特点。其中过量细胞外基质(ECM)在肾间质的过量沉积及肾间质成纤维细胞增生为其中的两个重要环节。许多实验表明,苦参碱具有减轻肾小管间质纤维化的作用。卢远航等对腺嘌呤诱导大鼠肾间质纤维化的模型组腹腔注射苦参碱20mg/kg?d-1,实验结果都显示肾功能病理改变和TGF-β1蛋白在小管间质的阳性表达面积比同期病理对照组有明显改善。李磊等研究发现,苦参碱对梗阻性大鼠肾间质纤维具有抑制作用,且苦参碱灌服 100mg/kg?d-1的抑制作用强于苦参碱50mg/kg?d-1,呈剂量依赖性;苦参碱l00mg/kg?d-1抑制肾间质纤维化的作用与ACEI相比,差异无统计学意义,可证明苦参碱在抑制肾间质纤维化上可达到与ACEI同样的效果。
苦参碱对肾小管间质纤维化的治疗作用可能与以下机制有关:①通过下调转化生长因子-β1(TGF-β1)及结缔组织生长因子CTGF的表达,从而抑制肾间质成纤维细胞等固有细胞的活化、增殖、表型转化为肌成纤维细胞,减少细胞外基质的分泌和聚集。②苦参碱是碱性药物,可提高血浆pH值,促进尿酸盐的排泄,有助于减少小管一间质内尿酸盐的沉积,减轻小管的阻塞,进而减轻小管一间质的损害。③苦参碱可能是通过抑制IL-6,TNF的分泌,降低炎症细胞的活性,减轻炎症反应,从而抑制成纤维细胞的活化和增生,延缓肾间质纤维化。④苦参碱保护血管内皮细胞及降低其通透性的作用,可能抑制单核细胞由肾小管周围毛细血管向间质迁移趋化,从而抑制炎症反应和成纤维细胞活化和增殖。⑤苦参碱可以一定程度地恢复基质金属蛋白酶(MMP-3)的表达和降低基质金属蛋白酶组织抑制物-1(TIMP-1)的表达,以此来调节MMPs/TIMPs之间的比值,增加纤维连接蛋白FN的降解,从而减少细胞外基质蛋白的沉积,减轻肾小管间质纤维化。
另有研究表明,苦参碱对大鼠肾小球硬化早期具有防护作用。张宏文等用单侧肾切除加1周后尾静脉注射阿霉素(5mg/kg)的方法建立肾小球硬化大鼠模型,苦参碱 100mg/kg?d-1和50mg/kg?d-1每日I次灌胃治疗的结果发现,苦参碱能明显改善肾硬化鼠的蛋白尿水平和肾功能,抑制残肾系膜细胞的增殖和细胞外基质的合成,明显延缓肾小球硬化形成的病理进程,与苯那普利的作用相似。其机制可能为:①苦参碱可以直接抑制TGF-β1的表达;② 苦参碱可能主要通过结缔组织生长因子CTGF途径减少 TGF-β1的负面效应,即ECM积聚和组织器官纤维化,从而抑制肾小球固有细胞的活化、增殖及细胞外基质的分泌,起到抗肾小球硬化的作用。
1.2 抗皮肤纤维化
皮肤纤维化主要是指增生性瘢痕。增生性瘢痕多由创伤引起,手术后皮肤增生性瘢痕发生率在39%~68%之间,严重影响美观、部分可引起器官功能障碍,从而影响患者的生活质量。其产生机制为成纤维细胞的大量增殖与凋亡抑制,细胞外基质胶原合成与降解失衡,部分细胞因子的大量产生构成了增生性瘢痕的生物学基础。体内外实验均证明苦参碱具有抗皮肤纤维化作用,对增生性瘢痕有一定的治疗作用。吴金家等在兔每耳做4个1cm×1cm的正方形大小的完整切除全层皮肤至软骨膜上的创面,然后每次取0.5mL lg/L苦参碱备用液点至创面,3次/天,发现苦参碱可使兔耳形成的增生性瘢痕的纤维量减少,降低增生性瘢痕形成期间的Ⅲ型胶原的比例,从而使Ⅰ/Ⅲ型比值更接近于正常的皮肤Ⅰ/Ⅲ型比值,有助于改善增生性瘢痕的生物学特性,使其更接近于正常皮肤的生物学特性。汤苏阳等研究发现,不同浓度梯度的苦参碱作用体外培养的增生性瘢痕成纤维细胞,其群体倍增时间与苦参碱浓度(0.1~1.Omg/mL)呈正相关;随着苦参碱作用细胞的时间逐渐延长,出现G0/G1期数量增加,S 期、G2-M细胞数量逐渐减少,DNA相对含量无明显变化。体外实验表明,苦参碱可诱导成纤维细胞凋亡,使细胞核染色质凝集、边移、并发生碎裂、出现凋亡小体,而且还观察到凋亡细胞的比例与药物浓度及作用时间呈正相关。经Mat 作用后,TCF-β1的表达明显减弱,说明Mat能抑制TCF- β1的细胞内合成,也将影响胶原蛋白的合成。苦参碱抗皮肤纤维化的可能作用机制有:①明显抑制瘢痕成纤维细胞的有丝分裂,从而抑制其增殖,诱导其凋亡;②明显影响瘢痕成纤维细胞蛋白质合成,从而抑制胶原合成; ③影响其线粒体功能,使细胞的能量代谢障碍。