大黄泻下效应的药理学新解释
第33卷第4期
中国中药杂志
V01.33,Issue
4
2008年2月
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
February,2008
[73]KivimakiM,LawlorDA,JuonahM。eta1.Lffeeoursesoeioeco-
thicknessin
young
adultsthecardiovascularriskin
young
finns
nomicposition,C-reactiveprotein,andcarotid
Intima-media
study[J].ArteriosclerThrombVascBiol,2005,25:2197.
Analysisanddiscussionofclinicalrelativitybetweenvirulentl炝at-evils
andthrombosis.relateddiseases
LIANGAi.hual”,TimothyMChanl
(1.Macau
University
ofScience
and
Technology,Macau,China;
2.Institute
ofChineseMateriaMedica,ChinaAcademyofChineseMedicalSciences,Being100700,China)
[Abstract]r11lepathogeny
andthepathogenesisofthrombosis-relateddiseases
are
complicated,and
familyheredity,hyperten-
sion,hypeflipoidacmia
diabetes
andsmoking
aretraditionallyconsidered
to
betheriskyfactors.Inrecentyears,variousevidences
have
indicatedthatinfectionandinflammationwhicharedeftnodasvirulentheat.evilsintraditionalChinesemedicine(’rCMl
are
alSO
theriskyfactorsforthrombosis.relateddiseases.Thisarticleanalyzedt11eclinicalrelativitybetweenvirulentheat.evilsandthrombosis.relateddiseasesfromepidemiologyandclinicalevidencesandthetherapeuticalpracticesofTCM
on
the
treatmentofthrombosisby
U—
sing
clearawayheat-evilandtoxicmaterialsprinciple.Based
on
theanalysis.itCanbeconcludedthatdispellingofvirulentheat—evils
isimportantforthetreatmentthrombosis-relateddiseases.Nowtheessentialofvirulentheat—evilsassociatedwitllthrombosis-related
disea..qes
andthe
nosogenesisofvirulentheat.evils
are
stilldimcult
to
berationallyelucidated.andtheanti.thrombosisactivityofChi.
nese
medicinewhichfunctionedasclearingawayheat.evilandtoxicmaterialsCan
not
beobjectivelyscreenedandevaluatedbecause
no
properthrombosisanimalmodel
withvirulent
heat—evilsbasis
isavailable
at
present.Thus,itisnecessary
to
establish
a
suitableviru-
lent
heat.evil.inducedthrombosisanimalmodel.
[Keywords]
virulent
heat-evil;thrombosis;riskyfactor
[责任编辑刘睨】
大黄泻下效应的药理学新解释
李锋h,王胜春1,王
新2,任秦有3,王
文1,尚刚伟3,张莉4,张珊红1
(1.第四军医大学西京医院全军中医内科专科中心,陕西西安710032;2.第四医大学省西京医院全军消化病研究所,陕西西安710032;
3.第四军医大学唐都医院,陕西西安710038;4.西安新药评价研究中心,陕西西安710000)
[摘要]
大黄以“泻下”效应著称,其效应部位在结肠、且与“水”密切相关,对大黄蒽醌衍生物构效关系分析证
实,具有1,8-二羟基且在2,3,6或7位没有羟基的蒽醌苷(emodin,rhein,chrysophan01)能产生较强的“水泻作用”;结肠上皮细胞AQP丰富表达,AQPs表达异常可能导致结肠对水的吸收减少和/或肠液分泌增加,这可能是以结肠为主要药理效应部位的药物(泻下药)重要的效应分子之一,为大黄“泻下”功效的药理效应机制研究提供了新视角。大黄这一“水泻作用”是否与结肠AQP变化有关。通过对中医药理论、大黄功效与药理和AQPs研究资料分析,认为大黄对结肠AQP的调节效应可能是其“泻下”功效的药理学新解释,亦可能是大黄具有多重功效的缘由。
[关键词]大黄;泻下;中药药理;结肠;水通道
[中图分类号】R285.5
[文献标识码]A[文章编号]1001-5302(2008)04-0481-04
[收稿日期】2007-08—12[基金项目】
国家自然科学基金项目(30572385)
[通讯作者]’李锋,Tel:(029)84775351,E-mail:lifeng@fmmu.edu.cn
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ChinaJournalofChinese
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MateriaMedica
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大黄以“泻下”效应著称,《神农本草经》记载:大黄可
“荡涤胃肠、通利水谷”,因其力猛善走、沉降下行、有斩关夺将之功,故号“将军”,张景岳称其为“乱世之良将”。大黄及
其组方广泛应用于临床各科、尤为急重症,疗效明显且神速。对大黄“泻下”功效从药理学角度早有解释,笔者就是否还有新的药理学途径做一简述。
1
中医泻下法与大黄泻下药效应部位的特点
古人在漫长实践中发现某些药物能排除肠道内容物以
通便,并由此排泄作用以退热、消肿、排毒等,被后医家
逐渐用于临床,形成泻下法。《元史》有“1226年蒙古军
营中流行瘟疫时,曾用大黄根医治”的记载。泻下法是运用具有“通便、下积、逐水”功效的方药,以祛除“燥屎、积滞、实热、水饮”等病邪的治法,中医泻下法不同
于西药泻剂疗法,它有西药之泻下效用、使病邪从肠道或
尿道排出,还具有促进消化、排除积滞、开通肠道、使药物从黏膜直接吸收,达到治病目的。泻下法清泻体内“实
热、积滞”等邪,亦可祛除体内过剩之“水”,而前者亦
与“水”有关。可见泻下法离不开“水液”。
泻下药按其泻下效应之强度和下泻物质不同分为峻下药、润下药与逐水药3类,其中前两类(峻下药与润下药)以
肠为泻下部位,而后一类(逐水药)则以肠和膀胱为泻下部
位,可见“肠”是泻下药重要的药理效应部位,泻下药以“肠”为共同效应部位的这一特点与中医学认为“六腑”实而不满、以通为用之理论相吻合。虽下泻物质成分有所不同,但皆与“水”密切相关,唯有“水”存在,泻下药方能“峻下、润下、逐水”,并由此以求得“退热、消肿、排毒”等功用。由此,
有理由认为,泻下法、泻下药不仅以“肠”为共同的泻下效应
部位,且均须“水”参与。
“水”是构成所有活细胞最主要的成分,细胞摄取和排
出“水”是生命最基本的活动之~。《素问・经脉别论》载:
“饮入于胃,游溢精气,上输于脾,脾气散精,上归于肺,通调水道,下输膀胱,水精四布,五经并行。”概括了中医学认为的人体水液运行过程,即水液来源于水谷,通过胃、小肠、大肠的吸收而成。在这一过程中,消化液(唾液、胃液、肠液、胰液
等)作为水液的重要形式之一,与中医学之“水”有关。
大黄属峻下药,临床与实验研究表明,大黄“泻下”效应
的特点是提高中段和远段结肠张力,抑制Na+从肠腔转运至
细胞内、使“水”滞留于肠腔丽促使排便;提示大黄“泻下”效
应部位在“结肠”、且与“水”密切相关。近几年,通过对调节机体水代谢有重要作用的水通道(aquaporin,AQP)的认识、
消化道存在AQP多种且广泛的分布,为揭示大黄泻下效应
(尤其是肠腔水滞留)的药理新解释提供了可能。
2结肠AQP分布与调节
2.1结肠AQP分布特点与功能结肠功能主要是吸收消化残渣中的水和盐类并成形粪便,结肠吸收其内容物中
80%的水、90%的Na+和C1一;同时分泌一定量的黏液,保护
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肠黏膜、润滑肠道,促进粪便排出。传统理论认为,结肠水吸收属被动转运,水吸收动力是各种溶质(NaCl等)主动吸收所产生的渗透压梯度,经细胞旁途径、即细胞间连接实现。但结肠上皮细胞AQP丰富表达及对其功能的认识,将挑战传统认识,为结肠水吸收和黏液分泌机制提供新的视角。
AQPs是一组对水有高选择性的细胞膜转运蛋白,1988
年Agre等在红细胞膜发现转运水的快速通道,被命名为“水
通道蛋白1”,即AQP,;已鉴定出AQP0—10等11种亚型,统称为AQPs。AQPs广泛存在于机体各种组织、尤其与液体吸
收和分泌有关的上皮和内皮细胞,参与调节液体吸收、分泌和细胞内外水平衡等与水跨膜转运有关的生理和病理过程。研究证实结肠分布有多种AQPs。AQP:分布于结肠远端上
皮细胞顶质膜,且AQP:蛋白与H+-K+.ATP酶而非Na+一
K+-ATP酶共存表达于表面吸收细胞顶部;AQP2mRNA在结
肠隐窝亦见表达、而隐窝上皮内有较小肠更为丰富的杯状细胞,提示AQP2不仅参与结肠水重吸收、还参与结肠分泌功
能。Ishibashi等首次发现AQP3在人结肠高表达…,AQP3存
在于结肠上皮细胞的基底侧细胞膜上,且在上皮细胞膜的顶部较基底两侧质膜丰富,除水分子外、还允许甘油和尿素通透。结肠全段均有AQP4表达,但近段表达水平高于远段;AQP4在结肠黏膜上皮细胞顶端表达,以吸收细胞为主、而杯
状细胞无表达;AQP4促进了结肠上皮细胞对水的渗透性;提
示AQP4参与结肠的水吸收旧J,但对结肠分泌无作用,其他AQP亚型参与结肠水转输(包括分泌与吸收)L3J。以上研究
已初步提示AQPs对结肠水吸收的重要意义。有研究者认
为结肠AQP表达异常导致结肠对水的吸收过度和/或肠液
分泌减少、AQP与便秘有关Ho。
既然有以上研究结论,有理由假设结肠AQP表达异常
也可能导致结肠对水的吸收减少和/或肠液分泌增加.AQP
不仅可能与腹泻有关,也可能成为以结肠为主要药理效应部
位的药物(泻下药)重要的效应分子。
2.2结肠AQP的调节因素多数AQP以固有活性状态存
在于所分布组织中,水分子通过AQPs的跨膜转运也是顺渗透压梯度进行的,一般不需门控或调节。但目前发现激素、
神经递质、细胞因子、金属离子、pH、药物对AQPs功能、蛋白
与基因表达产生调节作用。①长期调节:某些特定信号分子(如胃肠激素、结肠细菌代谢产物)作用下基因转录水平的改变,调节AQP蛋白含量,增加膜对水的通透性。表皮生长
因子、肿瘤坏死因子使鼠肺上皮细胞AQP,基因表达下调。
②短期调节:激素、神经递质通过第二信使和蛋白/磷酸激酶途径,AQP上的丝氨酸磷酸化,增加膜对水的通透性。③重
新分布:激素或其他试剂作用下,使分布于胞浆膜的AQP转
运到细胞内囊泡,通过膜囊泡穿梭机制,使囊泡内的AQP释出并插入细胞膜上,调节膜对水的通透性。@pH敏感性:这与AQP结构A环、或c环外部组氨酸有关,将其替换则明显
改变/或完全颠倒AQP的pH敏感性;AQP4在c环第129位
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为组氨酸,碱性环境可增加其对水的通透性。⑤其他:结肠
内致病菌所致腹泻对AQPs的影响。在细菌性腹泻中,结肠
AQP:,AQP,的分布位置改变扮演极有意义的角色∞1,AQPs
可能是霍乱导致急性分泌性腹泻的重要靶蛋白∞1。而大黄
对结肠AQPs的有无调控、其机制为何尚待研究。
3大黄泻下效应的药理学新解释可能证据
3.1大黄泻下功效的传统药理学认识研究认为…,“泻下药”共有4种药理作用、即导泄、兴奋胃肠平滑肌、利尿和止血,从已知的泻下类中药共有化合物的结构特征看,16个化合物中的11种属蒽酮类化合物及其衍生物,而这类化合物作为大黄的活性成分早已受到广泛的重视和研究。大黄有效成分为蒽醌类和二蒽酮类,前者有游离型蒽醌(大黄素、
大黄酸、大黄酚、芦荟大黄素、大黄素甲醚)与结合型蒽醌
(大黄素甲醚葡萄糖苷、芦荟大黄素葡萄糖苷、大黄素葡萄糖苷、大黄酚葡萄糖苷、大黄酸葡萄糖苷、大黄酸苷A.D)2种
形式;后者大黄二蒽酮A,B,c,掌叶二蒽酮A,B,C和番泻苷
A-F等。大黄“泻下”效应的主要成分为游离型蒽醌和二蒽酮类化合物——番泻苷等。
传统药理学认为,口服大黄煎剂后,大部分结合型蒽醌
未经小肠吸收而至大肠,通过肠内细菌酶的作用,还原为游离蒽醌苷(酮),一方面直接刺激肠黏膜加速肠蠕动,另一方
面则通过Na+・K+-ATP酶作用抑制水吸收p1,再是药物活性物质由小肠吸收后刺激盆神经丛、黏膜下神经丛或奥厄赫
氏神经丛、促进大肠蠕动一1。大黄素、大黄酸、大黄酚等蒽醌
衍生物是泻下活性最强的效应成分,对其构效关系分析证实,具有1,8-二羟基且在2,3,6或7位没有羟基的蒽醌苷
(emodin,rhein,chrysophan01)能产生较强的水泻作用。那么,
这一“水泻作用”是否与结肠AQP变化有关未见报道。3.2大黄对AQP调节的证据分析大黄临床应用于急腹症、消化、泌尿、神经等系统病症治疗,这与大黄具有多种药理效应有关。①泻下作用:大黄的峻下作用与结肠内容物之水“量”有关,但临床口服抗生素后,大黄的泻下作用减弱,
而肠道菌群变化影响着AQPs的表达或分布位置改变H1。
②退热作用:临床应用大黄泻下以退热,而对水的排出有助于这一作用,AQPs与结肠水吸收有关性J。③抗菌作用:大黄
对多种细菌(葡萄球菌、链球菌最敏感,枯草杆菌、伤寒与副伤寒杆菌、痢疾杆菌也敏感)有不同程度的抑制作用,其抑菌
有效成分为葸醌衍生物,以emodin,rhein,芦荟大黄素的作用最强,这与大黄泻下有效成分相同¨…。④利尿作用:大黄及其成分单体(emodin、rhein)能使尿量增多,尿钠与钾含量明显增加,已知肾小管上皮细胞有多种AQPs分布u“,大黄利尿效应机制是否与AQP有关。⑤利胆作用:大黄可增加胆汁流量、能使胆红素和胆汁酸的含量增加,而AQPs可能与胆汁分泌、排泄和胆管上皮细胞水吸收有关¨“。⑥结肠黑
变病(melanosiscoli,MC):MC与蒽醌类泻剂密切相关、病变程度与用药量和时间有关;病变部位多见于近端结肠,特征
是结肠黏膜层片状色素颗粒、多数学者认为色素颗粒主要成分为脂褐素(氧化应激标志物),蒽醌能与自由基发生取代反应;体外已证实葸醌类泻剂(1,8-二羟葸醌)基因毒性作用
(直接结合到DNA上),与单态氧和超氧阴离子损伤DNA分
子有关¨…,而1,8-二羟基蒽醌苷正是大黄水泻作用的关键物质。AQPs在MC病变过程扮演何角色?⑦直接证据:大黄可能通过抑制AQP4基因转录和翻译实现其改善血脑屏障
破坏作用¨“。这些效应之间是否存在某种相同效应因素使
之相关联,可能是AQPs吗?
通过对中医药理论、大黄功效与药理和AQPs研究资料分析,笔者认为“大黄对结肠AQP的调节”可能是其泻下效
应的药理学新解释,亦可能是大黄具有多重功效的缘由之
一。目前正在进行体内与体外实验、并行临床观察,以提供相关证据验证之。
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MateriaMedica
February,2008
志,2006,26(2):152
Novelexplorationofcatharticpharmacologyin,ducedbyrhubarb
LI
Fen91,WANGSheng-chunl,WANGXin2,RENQing-you’,WANGWenl,
SHANGGang.wei3,ZHANGLi4,ZHANGShah.hon91
(1.Smci咖Department
Centerfor
TraditionalChinese
MedicineofPLA,XijingHospital,theFourth
MilitaryMedicalUniversity,Xi’an710032,China;
2.InstituteofGastroenterologyofPLA,Xiji.gHospital,theFourthMilitaryMedicalUniversity,Xi’an
3.TangduHospital,the
710032,Ch/na;
Four&MilitaryMedicalUniversity,Xi’an710032,China;
4.theCenterforNewDrugEvaluationandResearch机X/一art,X/’art710032,China)
[Abstract]
traditionalhave
Rhubarbiswell.knownforitscatharticeffect,and山iscatharticeffect,whichiscloselyco.elatedwith”whter”of
Chinesemedicine(TCM),isbroughtintoplayincolon.Recentresearchesabouttherelationbetweenformationandeffects
identifiedthattheanthraquinoneglycosideswith1,8-dio-hydroxyandwithouthydroxylinthe2,3,6,7location,such酗emod-
in,rhein,chrysephand,etal,callbringaboutfairlyobviouseffectsof”WateryDiarrhea”.Aquaporins(AQPs)areexpressedabun-
danflyincolonic
epithelialcells,andtheabnormalexpressionofAQPscanlead
one
to
thelessabsorptionofwaterincolonand/orthemore
secretionofintestinaljuice,whichsuggestthatAQPsmightbe
logicactionsincolon
kind
oftheeffcctormolecule§,which80medrugsplayingpharmaco-
dependon.Thisassumptionprovides
or
a
novelfieldofvision.Isthis”WateryDiarrhea”effectinducedbyrhubarb
conccmedwiththelocationalteration
colon
theexpressionchangeofAQPs.WededucethattheregulativeeffectsofAQPsbyrhubarbin
expiationabout
might
provide
a
new
pharmacologic
thecatharticeffectthroughtheexplorationofTCMandChineseherbaldrugs,
withTCMtheoryandtheanalysisofdataaboutefficiencyandpharmacologicresearchesofdeductionmightbeused
to
rhubarb
and
theresearchesofAQPs.This
revealwhyrhubarbcanbringaboutmulti—efficiency.
effect;pharmacologyofChinese
[Keywords]rhubarb;cathartic
herbaldrugs;colon;waterchannel・aquapofins-AQPs
【责任编辑刘睨]
(上接第396页)
Studies
on
separation,appraisalandthebiologicalactivityof
5-HMF
in
Comusofficinalis
DINGXial,WANGMing.yan2,YUZong.1ian92,HUWei2,CAIBao—chan92
(1.DepartmentofChemistry,Nanjing
Agricutural
University,Nanjing210095,China;
2.Na蛳ngUniversityofTraditionalChineseMedicine,Nanjing210029,China)
ofpreparedComusofficinalisforliverand
to
[Abstract]
kidneyandthechoose
Objective:Todevelopthe
mechanism
ofimprovingprotectionfunction
biologicalactivityof5-hydroxymethylfurfural
f5一HMF).Method:Pharmacologicalandchemicalstudieswereused
activepart.Acompoundfromactivepartwasseparatedandappraised.Toinvestigatehisbiologicalfunctions,pharmacological
Result:Acomponent
experimentwasactualized.
malcellagainstH202
wasseparatedandidentified.Hisis5-HMF.5-HMFcanprotecthumanveinepider-
liver
andglucoseandinpmve
acute
injury
in
mice。Conclusion:5-HMFistheactivecomponentinprepared
Comusofficinalisandsubstancebasisforprotectingliverandkidney.
[Keywords]
Comusofficinalis;5-hydroxymethylfurfural;separationandappraisal;biologicalactivity
[责任编辑鲍雷]
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