金線蓮苷的研究現狀

張聞婷,楊旻靜,梅 瑜,王繼華*

1廣東省農業科學院作物研究所,廣州 510640;2仲愷農業工程學院農業與生物學院,廣州 510225

金線蓮(Anoectochilusroxburghii)屬于蘭科開唇蘭屬,是多年生民族藥用植物,廣泛分布于熱帶和亞熱帶地區。開唇蘭屬植物被稱為藥用蘭花,在傳統醫學中具有多種治療作用。金線蓮苷(kinsenoside)是一種從金線蓮中分離提取的生物活性化合物,其治療作用已在多種疾病中得到證實,包括糖尿病、肝炎、骨關節炎、血脂異常、骨質疏松癥、急性肺損傷和內毒素休克等。全面了解金線蓮苷的研究現狀,可以為其在臨床實踐中的應用奠定堅實的基礎。

金線蓮苷目前可追溯的最早文獻是1993年報道的從Anoectochiluskoshunensis中分離的一種糖苷及其化學結構[1]。但在此后的十多年,該化合物沒有得到進一步的深入研究。直到進入21世紀后,金線蓮苷治療疾病的潛力逐漸被挖掘,才得以被藥理學家和植物學家關注。作為名貴珍稀藥用植物,金線蓮目前的受眾群體相對比較局限,但因其逐漸被開發的藥用價值,市場需求卻在不斷擴大。金線蓮苷作為金線蓮主要生物活性化合物[2],其在抗炎癥和氧化應激誘導的疾病,如心肌炎、關節炎、骨髓炎等治療應用和藥理特性方面研究進展相對比較成熟。

2015年Wang等[3]通過查閱、整理、分析相關文獻資料,發表過一版金線蓮苷的研究進展報告。但此后的近八年金線蓮苷的綜合研究進展分析并沒有得到更新,只在2022年發表過一篇針對金線蓮苷對炎癥和氧化應激誘導性疾病的治療應用及藥理學研究進展[4]。因此本綜述將針對金線蓮苷的基本信息、提取合成方法以及藥理作用三方面,展開全面的綜述,并對目前國內外針對金線蓮苷的研究方向和思路提出前景展望。

2 金線蓮苷的基本信息

1.1 化學結構及屬性

金線蓮苷化學名為3-(R)-3-β-D-吡喃葡萄糖氧基丁內酯(3-(R)-3-β-D-Glucopyranosyloxybutanolide,見圖1),屬于簡單脂肪族葡萄糖苷,易溶于水、甲醇等,難溶于氯仿、丙酮等。研究顯示,金線蓮苷為無色針狀結晶,熔點151.0～153.8 ℃,Molish反應陽性[5]。

圖1 金線蓮全草及金線蓮苷的化學結構式

1.2 金線蓮苷來源植物及分布情況

目前有報道的多為開唇蘭屬植物可以分離獲得金線蓮苷(見表1),尤其是金線蓮(A.roxburghii)和臺灣金線蓮(A.formosanus)被多種提取方法證實金線蓮苷的存在。此外,從Goodyeraschlechtendaliana和Crocussativus中還同時分離得到金線蓮苷的差向異構體goodyeroside。

表1 含金線蓮苷的物種及組織部位

研究表明,金線蓮根、原球莖樣體(protocorm-like body)、莖、葉中的金線蓮苷的含量水平依次升高,其中莖、葉中的含量遠遠高于根,但莖、葉之間的差異倍數并不顯著[13];生長6個月的金線蓮莖中金線蓮苷含量增長顯著,而根與葉中增長較少[14]。此外,通過比較不同來源斑葉蘭中金線蓮苷含量,發現組間差異極顯著,但均顯著低于金線蓮中金線蓮苷含量[11]。由此可見,金線蓮苷在不同品種材料以及同品種材料的不同組織中均存在含量的差異,這為高效利用金線蓮藥材資源提供理論基礎。

1.3 影響金線蓮苷積累的因素

在金線蓮的種植培育和加工成藥材的過程中,金線蓮苷的累積受種質資源、種植時間、特殊的培養條件、加工方式等多種因素的影響。例如,同一產地不同品系金線蓮的金線蓮苷含量在不同生長期內變化不同,尖葉品系的金線蓮苷含量在花期前隨生長時間增加而升高,其他品系的金線蓮苷含量隨種植時間增加波動變化[15]。特定的內生真菌共培養可以刺激金線蓮苷的積累,其含量比對照植物高20%左右[16,17]。根莖懸浮培養30 d后向培養基中加入酵母提取物,多糖和金線蓮苷的產量可以得到顯著提高[18]。而水楊酸和茉莉酸甲酯處理能夠以濃度和時間依賴性方式有效提高金線蓮中金線蓮苷和多糖的含量[19]。相比較二倍體植物,通過誘導生成的四倍體金線蓮中活性化合物總黃酮和天麻素含量顯著升高,四倍體通過可遺傳的變異或相關生物合成途徑的過度表達來增強生物活性化合物的產生,暗示金線蓮苷含量也可能得到提高[20]。

此外,金線蓮苷含量隨著采后干燥溫度升高整體上呈現先增加后減少趨勢[21]。有趣的是,雖然真空法包裝在保存多糖和類黃酮方面比堆疊法和多層袋法更有效,而金線蓮苷含量在儲存期間卻不受包裝方式的影響,這可能是因為金線蓮苷主要受植物內源酶而不是微生物群落的影響[22]。

2 金線蓮苷提取及合成方法

2.1 提取分離、檢測方法

2.1.1 金線蓮苷提取分離方法

目前提取金線蓮苷的主要方法有熱回流提取法、深共熔溶劑提取法和超聲輔助提取法。

2.1.1.1 回流提取法

金線蓮全草經粉碎后用甲醇加熱回流提取6次,每次2 h,過濾,回收溶劑,粗提物加適量水懸浮,依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取,萃取液濃縮成浸膏得石油醚部分、乙酸乙酯部分、正丁醇部分、水部分;正丁醇部分以極性遞增的氯仿-甲醇系統進行梯度洗脫,重結晶得到金線蓮苷;水部分經大孔吸附樹脂柱層析分離,重結晶也可得到金線蓮苷[23]。

2.1.1.2 深共熔溶劑提取法

深共熔溶劑(deep eutectic solvent,DES)是一類傳統有機溶劑的綠色可持續替代品,由氫鍵受體(HBA)和氫鍵供體(HBD)按適當的摩爾比組成的能形成氫鍵和范德華力的二元或三元混合物。氯化膽堿(ChCl)通常用作DES的HBA,而尿素、甘油、醇、氨基酸、羧酸和糖類通常用作HBD。DES已被證明具有多種顯著優勢,如無毒、可生物降解、揮發性可忽略不計、可設計性高、制備簡單、成本低廉等。作為提取金線蓮苷較為常用的方法,其流程為:稱取5 g的金線蓮粉末加入20 mL由氯化膽堿和蘋果酸按照1∶1摩爾比組成的深度共熔溶劑(含水量40%),室溫下靜置3 h,以徑高比1∶10裝入玻璃層析柱,使用提取溶劑以40 mL/h的流速進行洗脫,得到金線蓮苷粗提液[24];粗提物無需額外分離濃縮,直接經硅膠柱層析和半制備液相色譜純化至純度98%,總回收率大于75%[25]。

2.1.1.3 超聲輔助提取法

通過響應面法優化的金線蓮苷的超聲輔助提取,其最佳提取條件為甲醇濃度16.33%、液固比10.83∶1 mL/g、超聲溫度35 ℃,在此條件下金線蓮苷的提取得率為干重的32.24%[26]。

2.1.2 金線蓮苷檢測方法

金線蓮苷的檢測方法包括高效液相色譜(HPLC)法、高效薄層色譜(HPTLC)法和質子核磁共振(1H NMR)法等。

2.1.2.1 高效液相色譜法(HPLC)

HPLC法作為最常用的一種含量測定方法,具有方法簡便、準確性好、重現性好、精密度高等優點。Zhang等[27]采用HPLC-ELSD法測定金線蓮苷含量,與Wan等[28]的方法類似,以Phenomenex NH2色譜柱,以乙腈-水(92∶8,V/V)為流動相進行等度洗脫,流速為0.8 mL/min,柱溫室溫,ELSD霧化室溫度為70 ℃,氮氣流速為1.5 L/min,結果表明,金線蓮苷進樣量在76.02～432.64 μg/m L范圍內線性良好(r=0.9991),穩定性、精密度、重復性實驗的RSD均 ≤ 3%,平均加樣回收率為97.55%,RSD為1.50%(n=6)。Wei等[29]建立了基于NH2柱的HPLC-ELSD和基于AQ-C18柱的HPLC-DAD檢測系統提取金線蓮苷,結果顯示,金線蓮苷水提取的效率是乙醇提取的兩倍,冷凍干燥比熱風干燥增加了38.47%的提取效率,而如果37 ℃儲存3個月金線蓮苷會嚴重降解。Zhang等[30]利用超高效液相色譜-飛行時間質譜(UHPLC-TOFMS)建立了基于UHPLC-TOF-MS技術的金線蓮苷測定方法,結果表明金線蓮苷質量分數處于4.85%～6.18%,且對金線蓮中化學成分種類及含量產生顯著影響的因素為產地和栽培時間。Lv等[14]基于液質聯用(UHPLC-MS/MS)技術建立了快速同時定量包括金線蓮苷在內的7種活性成分的方法,以乙腈為流動相A,0.1%甲酸-水溶液為流動相B,0.2 mL/min的流速進行梯度洗脫,柱溫為30 ℃,進樣量為2 μL,分析8 min,結果表明,線性范圍為212.5～8 500.0 μg/mL,相關系數R2= 0.999 9,穩定性、精密度和重復性良好,平均加樣回收率為97.71%。

2.1.2.2 高效薄層色譜法(HPTLC)

Chen等[6]采用G60F254硅膠板,以氯仿-甲醇-水(45∶30∶4,V/V/V)為展開系統,比移值(Rf)為0.35。室溫溫度為21 ℃,相對濕度為(33 ± 2)%,飽和10 min,顯影和干燥后,使用TLC Visualizer在254 nm和366 nm的白光和紫外光下觀察和記錄結果。結果,平均方程為Y=-1.501E-04X2+4.035E-03X+8.312E-04(R2=0.999 1),平均回收率在98.54%～101.21%,RSD為2.25%～7.07%,金線蓮苷的含量范圍為2.246～71.262 mg/g。

2.1.2.3 質子核磁共振法(1H NMR)

用MeOH將金線蓮的新鮮植株滲濾3次后合并萃取物并減壓脫除溶劑,剩余固體溶于水在Diaion HP-20柱上進行色譜分離,采用400 MHz NMR光譜儀記錄1H NMR光譜。結果顯示,金線蓮苷的平均含量在17.03%～42.05%,基于1H NMR的方法可以快速定量分析金線蓮苷[31]。

2.2 人工合成方法

隨著金線蓮苷相關研究的深入,其價值不斷被挖掘,開發金線蓮苷相關的藥物成為大勢所趨。但目前金線蓮苷原料的主要來源是從金線蓮中提取,其藥材價格昂貴,且由于基源的不確定,還會帶來手性異構體雜質的干擾,這無疑進一步推高了生產成本;為解決金線蓮苷原料來源短缺問題,越來越多的研究嘗試從生物合成途徑入手,企圖采用人工合成的方式獲得金線蓮苷[32]。

目前為止,通過人工方法合成金線蓮苷有以下幾種方法:(1)最早是由Suzuki等[33]提出的,以1,2,4-丁三醇為原料,經過一系列化學反應,得到對1,4位兩個羥基保護的1,2,4-丁三醇衍生物作為糖苷配體,與2,3,4,6羥基保護的葡萄糖三氯乙酰亞胺酯進行苷化反應,在經過脫除羥基上的保護基、環合成內酯、拆分差向異構體和分離α-糖苷、β-糖苷后得到金線蓮苷;(2)同年Zhang等[34]報道的另一種方法為,以糠醛為原料進行光氧化,以單一手性的呋喃酮為關鍵中間體,合成3-(R)-羥基-γ-丁內酯作為苷元,經過與保護糖連接后再脫除保護基,最后得到目標化合物;(3)在2010年有研究則提出以D-蘋果酸為起始原料,制成羥基保護的蘋果酸酐,酯化為相應的單甲酯后,選擇NaBH4作為還原劑還原合成單一手性的(R)-3-羥基-γ-丁內酯,之后和羥基保護的糖供體連接,最后脫除保護基得到目標產物[35];(4)2014年Zhang等[36]提出化學酶促方法合成,利用蘋果酸合成3-羥基-γ-丁內酯后,以β-D-葡萄糖為糖基化劑、β-D-糖苷酶為催化劑針對(R)-和(S)-3-羥基-γ-丁內酯制備得到的金線蓮苷和goodyeroside A;(5)此后,研究人員實現了以連續浸入式生物反應器系統培養根莖從而產生金線蓮苷,并優化了接種密度、風量和光照強度等因素[37]。

以上方法中(1)～(3)為化學方法,存在的顯著問題是糖基化過程中的保護和脫保護步驟使得合成路線比較迂回,且很難分離立體異構產物。方法4雖然克服了化學法的缺點,但因為催化酶受溫度影響較大,對反應條件的要求比較嚴格。方法5利用植物細胞培養技術替代植物材料,在生物反應器中實現植物細胞、組織或器官的大規模生產,屬于半人工合成的方式,對于大規模生產植物代謝物確實是不錯的選擇,尤其對于生長緩慢、繁殖率低的金線蓮來講,該方法有望推動金線蓮工業化生產以滿足市場對金線蓮活性化合物的需求。

3 金線蓮苷的藥理作用

3.1 降血糖

有證據表明,金線蓮苷治療可有效降低鏈脲佐菌素誘導的高血糖大鼠的血糖含量,提高循環胰島素水平,防止體重增加,并改善葡萄糖耐量,而不會引起毒性;深入的機制探索表明,金線蓮苷的抗糖尿病作用可歸因于減輕氧化應激誘發的胰腺β細胞損傷[38]。有研究利用純水提取的方式獲得金線蓮苷[29],Budluang等[39]的研究結果表明A.burmannicus的水提取物能夠通過破壞TNF-α激活的炎癥級聯反應來抑制脂肪細胞的胰島素抵抗,推測易溶于水的金線蓮苷是水提物中發揮功能的主要活性物質之一。蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)是一種體內胰島素信號轉導抑制劑,被發現在炎癥發展中具有調節作用,由于金線蓮苷作為PTP1B活性的負介質,金線蓮苷可能通過以抗炎依賴性方式消除PTP1B激活而產生降血糖作用[40]。

高血糖刺激致使細胞氧化酶變得過度活躍、抗氧化劑被下調,導致大量活性氧(ROS)積累并引起細胞內大分子的氧化損傷,從而導致內皮功能障礙。Liu等[41]發現,口服金線蓮苷可降低血糖含量,改善膠原蛋白沉積和血管壁纖維化,同時,由高糖引起的內皮細胞(endothelial cells,Ecs)中SOD、CAT、NO和TIMP1/2水平的下降以及NF-κB-MMP2/9軸的上升可以通過金線蓮苷預處理得到逆轉,表明金線蓮苷通過依賴于ROS清除和炎癥消除的機制改善高血糖引起的血管功能障礙。據報道,在晚期糖基化終產物(advanced glycation end products,AGEs)損傷的Ecs中觀察到NO含量降低、細胞活力受限以及晚期糖基化終末產物受體(RAGE)、ROS、NF-κB、單核細胞趨化蛋白1和細胞間黏附分子1水平升高,但卻能通過金線蓮苷治療得到恢復,表明拮抗AGEs/RAGE/ROS引起的NF-κB激活可能與金線蓮苷在糖尿病損傷中的血管保護能力有關[42]。

3.2 降血脂

肝細胞和脂肪細胞是控制脂滴合成代謝和分解代謝的主要調節因子,已被證實是控制血脂異常的藥物的主要靶點。許多研究支持金線蓮苷的多種降脂能力,例如降低血液總膽固醇和甘油三酯(TG)含量,降低肝細胞TG水平和增強脂肪細胞相關的脂肪分解活性[41,43,44]。此外,金線蓮苷可以通過抑制脂肪生成相關基因表達來延遲或抑制鄰苯二甲酸丁芐酯(benzyl butyl phthalate)和雙酚A(bisphenol-A)刺激的3T3-L1脂肪細胞成熟和脂肪生成[7]。

3.3 保肝作用

在動物研究中通常利用口服四氯化碳(CCl4)構建小鼠肝炎模型,其特征是肝臟羥脯氨酸水平升高,脾臟重量增加,血液谷氨酸丙酮酸轉氨酶活性和循環白蛋白含量降低。研究顯示,這些變化可以因服用金線蓮苷得到逆轉,細胞實驗證實可能原因是H2O2誘發的細胞毒性可以通過金線蓮苷得到緩解[45]。Hsieh等[46]的研究結果顯示金線蓮苷治療抑制了丙氨酸轉氨酶(ALT)和天冬氨酸轉氨酶(AST)活性的增加以及 CCl4損傷小鼠的肝細胞壞死,體內外機理分析表明金線蓮苷對巨噬細胞和肝組織炎癥通路的抑制可能是其肝臟保護作用的基礎肝損傷。同樣的,研究表明 金線蓮苷治療抑制了LBP/CD14/TLR4和TNF受體信號級聯,以延遲肝細胞中的炎癥激活并改善硫代乙酰胺誘導的肝損傷[47]。

在酒精攝入引起的急性肝損傷小鼠的肝組織中發現丙二醛(MDA)增加和谷胱甘肽(GSH)減少,金線蓮苷治療顯著降低血AST和ALT水平,改善組織結構紊亂,減輕細胞水腫,減少脂肪空泡形成,恢復酒精性肝損傷模型中MDA和GSH的異常趨勢。研究顯示,金線蓮苷的保肝作用機制可能是抑制CYP2E1(細胞色素P-450 2E1)的表達和增強抗氧化劑的合成,同時伴隨ROS含量的降低和氧化應激的抑制[48]。金線蓮苷在抗肝損傷方面發揮了有利作用,包括抑制F4/80和CD3表達和炎癥細胞浸潤,減少BIP和CHOP以及肝組織中的eIF2α和JNK磷酸化,以及循環中TNF-α和IL-6濃度的降低[49]。此外,在膽汁淤積性肝損傷方面,金線蓮苷治療顯著抑制了肝體指數的升高,加速了反映肝功能損害和膽汁淤積損害的生化指標的下降,并逆轉了皮下注射EE的肝臟組織病理學變化,金線蓮苷誘導的促炎性NF-κB軸激活抑制和下游IL-1β和IL-6的表達可能與EE損傷的肝損傷減輕機制有關[50]。

金線蓮苷對肝纖維化(liver fibrosis)具有抑制作用。研究表明,金線蓮苷通過限制TGF-β1的表達以減輕受損肝臟纖維化的發展[51]。在Xiang等[52]的研究中,CCl4注射液在肝組織富含炎癥的環境中誘導淋巴細胞積累和膠原蛋白沉積,金線蓮苷治療降低了促炎因子的產生,包括IL-2、IFN-γ、TNF-α、NO和IL-12以及纖維化相關蛋白,并提高抗炎細胞因子IL-10和細胞外基質(ECM)-降解性MMP-13的釋放。

金線蓮苷在自身免疫性肝炎(autoimmune hepatitis)中也表現出治療效果。在刀豆球蛋白A損傷的小鼠中T細胞被激活誘發自身免疫性肝炎,血清中ALT和AST含量增加,組織病理學損傷嚴重,大量淋巴細胞浸潤,肝CD8+T細胞比例升高;金線蓮苷治療后,這些異常表現明顯得到改善,干擾素(IFN)-γ、IL-2、NO、MDA含量降低,同時轉化生長因子(TGF)-β1、IL-10、SOD水平降低,Tregs增加,暗示炎癥和氧化應激的減輕與金線蓮苷的治療作用有關[53]。

非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis,NASH)已取代病毒性肝炎,成為全球肝硬化和肝癌相關發病率和死亡率上升的主要驅動因素,Deng[54]的研究結果首次揭示金線蓮苷對NASH的改善作用,可能的機制是金線蓮苷通過抑制NF-κB/NLRP3信號通路抑制炎癥小體的形成,從而阻止非酒精性脂肪肝(non-alcoholic fatty liver)向非酒精性脂肪性肝炎的發展。

3.4 緩解骨病變

研究顯示巨噬細胞因具有顯著的異質性和可塑性,可能是骨關節炎(osteoarthritis)治療的關鍵靶點[55]。據報道,LPS和IFN-γ可以觸發巨噬細胞的M1型轉換,而添加金線蓮苷能降低IL-6、IL-1β、TNF-α、IL-12 和iNOS/Arg-1的水平并啟動M1巨噬細胞重編程為M2表型[56]。

通常,單鈉尿酸鹽(MSU)晶體沉積在大關節,包括膝蓋、手腕和腳踝,給痛風性關節炎(gouty arthritis)患者帶來相當大的不便。Han等[57]發現MSU刺激顯著增加了大鼠滑膜的炎癥浸潤、腳踝腫脹和甩尾反應,而金線蓮苷治療通過調節巨噬細胞炎癥和內皮細胞凋亡有效緩解了這些體征和癥狀。

類風濕因子(rheumatoid factor)的形成是導致類風濕性關節炎(rheumatoid arthritis,RA)發作的罪魁禍首。通過皮內免疫II型膠原建立的RA小鼠表現出爪水腫和腫脹、破骨細胞和巨噬細胞聚集、滑膜增生以及膝關節軟骨和骨破壞,口服金線蓮苷可降低關節組織中IL-1β、TNF-α、MMP-9和CD68的表達,并增加IL-10的水平,從而改善關節損傷、RA發病率,機制分析表明,金線蓮苷上調Tregs比例以顯示對Th1和B細胞的免疫抑制作用,從而抑制炎癥因子的產生[58]。另有證據表明金線蓮苷干預對暴露于TNF-α的MH7A細胞的增殖率和IL-1β、IL-6、IL-8、MMP-1、MMP-3和MMP-13的表達具有抑制作用,進一步從炎癥抑制的角度突出金線蓮苷的治療潛力[59]。

當破骨細胞誘導的骨吸收超過成骨細胞觸發的骨形成時,骨骼穩態就會紊亂,就會發生骨質疏松癥。在卵巢切除小鼠中觀察到:股骨遠端干骺端的小梁厚度、骨體積和小梁數量下降,小梁分離增加,血漿I型膠原蛋白C末端肽濃度和ALP活性升高,整體破骨細胞百分比和釋放的細胞因子升高;金線蓮苷治療通過損害炎癥通路介導的破骨細胞分化、融合和激活來改善這些與骨質疏松癥相關的病理改變[60]。

氧化應激是加速椎間盤退變(intervertebral disc degeneration,IDD)一個關鍵致病因素?；加蠭DD的小鼠服用金線蓮苷后,穿刺椎間盤中T2加權信號的丟失、塌陷的椎間盤高度、基質的破壞以及纖維環和NP之間的邊界消失都有顯著改善;體外研究表明,金線蓮苷減弱了線粒體膜電位和透化作用,以減輕功能的障礙程度,并加強了Akt/ERK1/2誘導的Nrf2激活,從而增加了受氧化應激損傷的NP細胞中HO-1、SOD和NQO1的合成,其抑制ROS生成并促進ROS清除,進而減弱氧化損傷相關的細胞凋亡和衰老[61]。探索金線蓮苷的抗氧化能力對這些疾病的保護作用終將為金線蓮苷在未來臨床實踐中的應用奠定堅實的基礎。

3.5 其他疾病

年齡相關性黃斑變性(age-related macular degeneration)是一種常見的威脅視力的疾病,是老年人失明的主要原因。研究表明,金線蓮苷共孵育可以挽救H2O2刺激引起的視網膜色素上皮細胞的凋亡增強,金線蓮苷的ROS消除行為可能與其對細胞活力的保護作用有關[62]。

當脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)被巨噬細胞膜上的TLR識別時,它會經歷細胞介導的內化,其細胞內促炎通路隨著細胞因子的產生而被激活,從而導致組織損傷。研究發現,金線蓮苷治療顯著減輕了內毒素休克的小鼠癥狀,包括腹瀉、皺紋皮毛和眼部滲出物,并提高了LPS引起的小鼠的存活率[63]。此外,金線蓮苷在體外有效地挽救了LPS損傷的肺上皮細胞的活力降低,并在體內保護肺免受LPS誘導的病理損傷[64]。

此外,goodyeroside A是金線蓮苷的差向異構體,Song等[65]發現goodyeroside A可以通過抑制NF-κB信號通路有效抑制炎癥。Liu等[66]設計了一系列以金線蓮苷為先導化合物的3-羥基丁內酯的新型自旋標記衍生物,部分衍生物顯示出與金線蓮苷相當或更高的抗氧化應激活性。這些工作暗示金線蓮苷的類似物在某些疾病的治療中也具有藥理活性,具有一定的替代作用。

金線蓮苷通過多種分子機制在抑制肝炎、糖尿病、骨節炎、骨質疏松癥和肺損傷等多種疾病的發展方面具有功效(見圖2),相信在未來的研究中金線蓮苷的藥理作用機制會越加清晰。

圖2 金線蓮苷參與治療的部分疾病

4 前景和展望

金線蓮苷藥理作用較為廣泛,具有高水平的降血脂、降血糖、保肝、抗氧化、提高免疫力等藥理活性,人工合成金線蓮苷因成本問題導致價格昂貴。因此,金線蓮苷異構體及衍生物的開發為進一步研究更有前景的金線蓮苷類似物作為候選藥物奠定基礎。同時,利用現代科學技術,提高金線蓮植株的栽培效率以及金線蓮苷的提取率,是從生產上解決金線蓮苷市場供應不足的根本方法。此外,研究金線蓮苷的生物合成途徑,對合成通路中涉及的基因進行探討,明確一系列關鍵酶的作用機制,是利用基因工程的方式提高金線蓮苷含量的有效措施。

金線蓮苷對減輕炎癥和氧化損傷的有利作用已經得到證實,但在應用于臨床實踐之前,應該解決幾個問題。首先,金線蓮苷在體內的有效劑量和毒性劑量之間的差距尚不清楚,因此有必要依次對嚙齒類動物及大型靈長類動物進行劑量毒理試驗;其次,目前的治療方式缺乏必要的靶向功能,無論是通過靜脈輸注、腹膜內注射還是胃灌注,將金線蓮苷與靶向肽結合并將其包封到靶向外泌體或納米顆粒中是提高治療準確性、減少應用劑量以及改善脫靶效應的有效工程策略;此外,干預時間點的選擇是金線蓮苷應用的關鍵挑戰,確定金線蓮苷在疾病發展不同階段的精確作用和持續時間將有助于指導金線蓮苷的使用[4]。