芦荟的药物生物活性成分的研究(三)

 

芦荟活性成分的生物学作用研究进展

芦荟生物活性成分：

1992年美国卡林顿实验室将由芦荟叶中所得物质分成两部分,一部分是叶片切口渗出的黄色汁液,一部分是黄色汁液渗完后留下的凝胶。芦荟中含有的生物活性成分主要有蒽醌、萘酮、酚类化合物及糖类。蒽醌和萘酮类化合物是芦荟叶渗出液中的主要成分,在渗出液的干燥物中约占9%~30%主要包括芦荟大黄素、大黄酚、芦荟苦素、大黄酸、异芦荟苦素[2,3]。芦荟凝胶干燥后所得固形物中有大约有一半以上是糖类,经分析所含单糖有甘露糖、阿拉伯糖、鼠李糖、果糖、葡萄糖和少量的乳糖等。芦荟所含糖类中具有重要生物活性作用的是多糖,多糖是芦荟叶中凝胶的构成部分,新鲜凝胶中含多糖量约0.27%~0.5%[4]。

芦荟中蒽醌类物质的抑菌作用：

芦荟的药理作用之一为抑菌作用,华春研究了库拉索芦荟(Aloebarbadensismiller)的外皮汁和凝胶汁的抗菌作用。结果表明它们均对金黄色葡萄球菌、链球菌、大肠杆菌、八叠球菌、枯草杆菌、巨大芽孢杆菌6种供试菌均具有明显的抑菌作用。其中芦荟外皮汁对金黄色葡萄球菌、链球菌、大肠杆菌、八叠球菌、枯草杆菌、巨大芽孢杆菌的抑菌效果较强。凝胶汁对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、八叠球菌、巨大芽孢杆菌有一定的抑菌作用,对链球菌、枯草杆菌抑菌效果不明显[5]。田兵等实验研究结果表明蒽醌类化合物是芦荟(AloesaponariaHaw)中主要的抗菌物质,芦荟中含量最多最重要的蒽醌化合物芦荟苷和芦荟大黄素的抗菌作用不相同。抑菌试验结果表明,芦荟苷(1g/L)具有较强的抗菌活性,对革兰氏阳性菌的抗性高于革兰氏阴性菌,芦荟大黄素的抗菌活性较弱。芦荟苷对细菌的作用可能是对细胞壁的肽聚糖产生影响,破坏细菌的细胞壁而达到抑菌的目的。

芦荟多糖生物活性作用：

体内及体外试验证明,从芦荟凝胶中提取的多糖具有免疫调节作用和明显的抗病毒、抗肿瘤活性。芦荟多糖(acemannan,ACM)尤其是󰀁(1,4)位连接D-甘露糖的乙酰葡聚糖是芦荟的主要有效成分,具有较好的免疫调节、抗肿瘤、抗炎、解毒等作用[7]。据报道芦荟多糖治疗荷瘤狗和猫,4周后发现体内的肿瘤缩小,并出现坏死和炎症,动物生存寿命延长。给小鸡肌肉注射芦荟多糖发现它能有效持久地增强脾脏中巨噬细胞的活性,促进TB淋巴细胞的分化和增殖[8]。Wu等从中华芦荟中分离到一种名为ASP-1的多糖具有抗氧化活性和保护PC12细胞的作用,体外试验表明这种多糖表现出显著的清除自由基的作用和防止氢过氧化物所引起的PC12细胞的损伤。同时,试验结果也表明ASP-1对一些与心血管疾病及帕金森症相关的自由基有显著的治疗和防治作用[9]。国内外的研究结果均证明芦荟多糖具有较强的特异性与非特异性免疫调节作用。

芦荟凝集素的促免疫活性功能：

目前对芦荟凝集素的研究报道表明,它是一种糖蛋白,具有刺激外周血液淋巴细胞RNA合成和有丝分裂、促进免疫反应、使肿瘤细胞失活,以及诱发人外周血液淋巴细胞产生抗癌淋巴因子等生物学活性,与其他药物配合能治疗多种肿瘤。另外凝集素对糖基还具有识别功能,可作为分子探针,研究癌变细胞膜受体的分布、位置和数量。AkiraYagi等人从库拉索芦荟叶肉中提取出了一种具有促进细胞生长作用的植物凝集素[10]。Takoaki从木立芦荟的叶皮中提取了一种具有专一结合甘露聚糖的植物凝集素,并证明这种糖蛋白成分能够促进细胞有丝分裂。

芦荟苦素对黑素细胞的作用：

芦荟苦素与熊果苷的混合物,对体外培养的正常人体黑色素细胞酪氨酸酶活性有明显抑制作用,可显著减少黑素生成量,与单一药物对照组相比,有显著差异,而对黑素细胞活力影响很小,与单一药物对照组相比,无显著差异。因此,芦荟苦素与熊果苷的混合物对体外培养的黑色素细胞的酪氨酸酶活性及黑素生成有显著抑制作用,并较单一药物作用增强,说明两者呈协同作用。

芦荟抑制内毒素作用：

现代药理实验研究表明,巴巴多斯芦荟对内毒素大鼠和正常高龄大鼠的肾脏具有一定保护作用,研究结果证实芦荟具有较显著的抑制内毒素的作用,实验通过凝胶法证实库拉索芦荟鲜汁对内毒素的抑制作用,并通过显色基质法定量检测内毒素被抑制的百分率在一定范围内随药物浓度的增加而升高,当芦荟鲜汁浓度为60%时,抑制率高达60.92%。

芦荟生物活性成分作用机制——芦荟凝集素增强免疫力的机制：

田兵等研究报道,芦荟凝集素能够激发机体的免疫功能来抵御癌细胞的入侵。通过动物体内试验研究发现,芦荟凝集素能够有效地抑制肿瘤细胞的生长,其作用机制主要是一方面通过特异性抗原抗体反应识别肿瘤细胞直接抑制癌细胞生长,另一方面是激活机体的免疫功能来抵御肿瘤细胞[14]。据Ikuo报道,芦荟凝集素是通过其糖基结合特异性与淋巴细胞表明的特异性糖蛋白相结合的,并且能经过激活C3补体刺激B-淋巴细胞,增强对绵羊红细胞抗体的合成来增强机体免疫力。

芦荟甘露聚糖抗病毒和抗肿瘤的机制甘露聚糖是从芦荟凝胶中提取的一个主要的糖类。Lee等人通过体外试验证明,甘露聚糖可以诱导树枝状细胞(DCs)的成熟,进而促使免疫调解系统的反应,从而具有抗病毒和抗肿瘤的功能。芦荟甘露聚糖通过调解󰀁型MHC分子和B7-1,B7-2,CD-40和CD54来诱导DCs的表型成熟,同时通过增加T巨噬细胞刺激活性和IL-12的产生来诱导DCs的功能成熟,从而促使不成熟的DCs成熟,使其能促使免疫调解系统的反应。

芦荟大黄素抗肿瘤的机制：

从芦荟叶中提纯的芦荟大黄素具有抗肿瘤活性,Midred等证实,芦荟大黄素能延迟在SVG(transformedgliacellline)U-373MG(humangliomaU-373MGcellline)细胞中进出DNA合成阶段的细胞数,这表明芦荟大黄素或许抑制了DNA合成阶段的级数。通过细胞生存能力试验证明,SVG和U-373MG细胞对芦荟大黄素有高度的敏感性。在48~96h,芦荟大黄素能减少细胞的增殖。把SVG和U-373MG细胞放入芦荟大黄素中发现,芦荟大黄素可以抑制PKC(proteinkinaseC)的活性并且减少了大多数PCK相同功能酶的蛋白质含量,因此,证实芦荟大黄素能够抑制癌细胞的生长。

中国医科大学的Lee等人研究表明,芦荟大黄素通过在肺癌细胞中产生抗性氧化物(ROS,reactiveoxygenspecies)诱导DNA的损伤,从而导致癌细胞(H460cell)的衰亡。研究发现,在芦荟大黄素所引起的H460细胞衰亡中,DNA损伤是非常重要的一个环节,40󰀁m的芦荟大黄素能使单个的DNA细胞破裂,此外芦荟大黄素还引起DNA修复酶,比如hMTH1、hOGG1和APEd的信使RNA的减少。虽然芦荟大黄素增强了基本清除酶SOD的活性,但是芦荟大黄素对H460细胞的影响也可能是由于氧化强化剂的作用。这些结果表明,芦荟大黄素通过在人体肺癌细胞中产生抗性氧化物导致DNA的损伤,导致癌细胞大衰亡,从而达到抗肿瘤的作用。

芦荟多糖抗肿瘤机制：众多研究表明,芦荟多糖主要通过调节机体免疫力而控制肿瘤,芦荟多糖可能通过启动和活化巨噬细胞,激活T、B淋巴细胞分化和增殖,促进T细胞识别淋巴因子,增加诱导细胞毒性T细胞、NK细胞和LAK细胞的活性来提高机体的免疫力,从而达到抗肿瘤的作用。

芦荟多糖可以提高荷瘤小鼠红细胞C3b受体花环促进率、降低其抑制率的途径来改善机体的免疫状态,增加红细胞C3b受体数量,提高红细胞免疫黏附肿瘤细胞的能力,从而证明芦荟多糖可以通过红细胞免疫调控作用来发挥抗肿瘤作用[20]。研究表明,芦荟多糖可降低肿瘤细胞唾液酸含量,说明起可降低肿瘤发展的恶性程度,同时提高免疫细胞对其识别和杀作用,进而抑制肿瘤细胞的浸润和转移。从实验结果也可以看出,芦荟多糖对S180小鼠肿瘤细胞膜功能具有抑制作用,可能是芦荟多糖发挥抗肿瘤作用的主要机制之一。

 综上所述,芦荟中含有丰富的天然生物活性物质,这些天然生物活性物质不仅可以调节机体免疫力、抗病毒等功效,而且具有良好的抗肿瘤活性。国外芦荟所含的生物活性成分及其作用已有较多的研究,对各类活性成分作用及机制进一步研究不多,如进一步研究芦荟凝集素对肿瘤细胞的识别机制等。我国对芦荟的研究虽然取得了一些成绩,但仍停留在活性成分的作用研究阶段,对作用的机制研究较少。对芦荟天然生物活性物质进行深入的研究,弄清其作用机制,研制和开发此类新型保健品和药品,是摆在我过科学工作者面前的挑战。