川西獐牙菜的研究进展
摘要：川西獐牙菜为传统藏药藏茵陈基原植物之一，综述其在植被分布、化学成分、药理作用、分子生物学、人工栽培、制剂开发等方面的研究进展。
本文源自华西药学杂志,2020,35(05):567-571.《华西药学杂志》(双月刊)创刊于1986年，是由教育部主管，四川大学和四川省药学会联合主办的药学类综合性学术刊物。于1988年至今被中国科技情报研究中心作为科技论文期刊源期刊;1993年起被美国《化学文载》(CA)收录;被国内《中国药学文摘》、《医学文摘》和《中国生物学文摘》等摘录，被国内各种数据库收录。2001年入选中国期刊方阵双效期刊。2003年被评为《CAJ-CD规范》执行期刊。2008年再次被确定为药学类中文核心期刊。多次被评为四川省期刊。
藏茵陈为传统藏药，其基原植物之一的川西獐牙菜SwertiamussotiiFranch.为龙胆科獐牙菜属一年生草本植物，生于海拔3600～3800m的山坡、灌丛草地、林缘、河滩等，在中国四川、西藏及青海等省区均有分布[1]。其能清肝利胆、退诸热，用于治疗黄疸型肝炎、病毒型肝炎、血病等症[2]。近几年有关川西獐牙菜的研究进展迅速，在植被分布、化学成分、药理作用、分子生物学、人工栽培、制剂开发等方面都取得了巨大进展。现就川西獐牙菜的研究概况作一综述。
1、植被分布研究
藏茵陈是治疗肝胆疾病的良药，其原植物分布广泛、品种众多，主要来源于龙胆科獐牙菜属和花锚属，此外，龙胆科扁蕾属、肋柱花属及虎耳草科虎耳草属的数种植物也有作为藏茵陈使用，但由于其植株矮小，生长海拔较高，使用较少[3]。四川产川西獐牙菜在海拔1900～4000m均有分布，广泛分布于甘孜州和阿坝州，多生长在山脊坡上、山腰、草坡、河谷。云南省(以滇西北为主)川西獐牙菜在海拔2500～3000m均有分布，主要分布在德钦，且主要生长在山坡灌丛[3]。文献探讨了川西獐牙菜的适宜生态因子，得到了川西獐牙菜集中分布区的生态因子值为:1月均温-12.6～0.2℃，3月均温-6.0～6.0℃，7月均温8.0～17.8℃，年均温7.2～16.8℃;年降水量428～875mm;年均日照时数1973～2757h;相对湿度51.0%～62.3%;土壤以黑毡土、草毡土、薄草毡土、暗棕壤、棕壤、褐土、灰褐土为主[4]。采取文献、市场、走访、样方等方法，调查了川西獐牙菜的产地，结果川西獐牙菜主要分布在西藏的左贡、芒康，青海的玉树，四川的石渠、道孚、康定、马尔康、金川、小金等地，在2300～3900m海拔均有分布[5]。文献通过地理信息系统(GIS)，得到川西獐牙菜在四川省的适宜分布区域为德格县、甘孜县、道孚县、康定县、马尔康市、金川县、小金县、丹巴县、稻城县、乡城县、新龙县、阿坝县、木里县等县市，适宜生长区域占该区县市总面积的7.25%，相关资料以及野外实地验证调查发现:通过GIS得到的川西獐牙菜适宜分布区域与实际分布情况基本吻合[6]。
2、化学研究
2.1化学成分
利用硅胶柱层析法从川西獐牙菜乙醇提取物中分离得到了酮苷类成分，之后又从川西獐牙菜水溶性成分中分离得到环烯醚萜类、黄酮苷、酮苷等化学成分[7,8]。近年来，对川西獐牙菜的化学成分研究有大量报道，运用各种方法分离得到了许多化合物(表1)。
2.2含量测定
藏药龙胆科獐牙菜属植物及提取物药理活性成分的检测多为獐牙菜苦苷、獐牙菜苷、龙胆苦苷等裂环烯醚萜类化合物，芒果苷等酮类化合物，齐墩果酸等三萜类化合物以及当药黄素、异荭草苷等黄酮类物质[17,18]。文献采用HPLC法对青海不同产地川西獐牙菜中的落干酸、獐牙菜苦苷、龙胆苦苷、芒果苷等4种主要成分进行了含量测定，方法简单、准确、实用性强[19]。采用RP-HPLC法同时测定四川及青海产川西獐牙菜中獐牙菜苦苷、龙胆苦苷、芒果苷、当药醇苷、异荭草苷、1,8-二羟基-3-甲氧基酮的含量，对评价药材质量及新药源的研究具有指导意义[20]。研究建立了川西獐牙菜中獐牙菜苦苷、龙胆苦苷、芒果苷、异荭草苷等4种苷类成分含量测定的RP-HPLC法，可作为獐牙菜类药材的质量控制依据[21]。文献对15种獐牙菜属植物中的主要药用成分獐牙菜苦苷、龙胆苦苷、苦龙苷等进行了HPLC分析，并对这几种成分的分布进行了比较[22]。文献采用HPLC法测定川西獐牙菜中獐牙菜苷的定量方法，可快速有效地测定獐牙菜苷[23]。文献建立了测定川西獐牙菜中4种药用成分獐牙菜苦苷、龙胆苦苷、芒果苷、齐墩果酸含量的HPLC法，并运用该法比较不同海拔川西獐牙菜中4种主要药用成分的含量变化[24]。研究利用红外光谱三级鉴定方法对川西獐牙菜及其不同溶液提取物进行分析研究，以期为传统用药的合理性和以现代监控手段分析传统藏药的思路提供依据[17]。
表1川西獐牙菜有效部位的化学成分分离
2.3指纹图谱
指纹图谱技术常用于中药材的鉴别和质量评价。文献建立了川西獐牙菜甲醇提取部分的HPLC指纹图谱，可作为该药材的质量标准[25]。利用HPLC法建立了青海川西獐牙菜的色谱指纹图谱，可用于该药材的质量评价[26]。有研究建立了川西獐牙菜药材的1HNMR指纹图谱，为其质量评价提供了新方法[27]。
3、药理作用
3.1保肝利胆作用
从川西獐牙菜中分离得到的獐牙菜苦苷可显著上调大鼠肝胆汁酸解毒酶和转运蛋白，增加疏水胆汁酸的水溶性，消除胆汁酸[28];还能减轻肝损伤、炎症和胆管结扎大鼠胆汁淤积，使血清中丙氨酸转氨酶(ATL)、天冬氨酸转氨酶(AST)的水平显著降低，降低血清中肿瘤坏死因子(α-TNF)、白细胞介素-1(IL-1)和白细胞介素-6(IL-6)的水平，还可以降低胆汁淤积大鼠体内鹅去氧胆酸(CDCA)和脱氧胆酸(DCA)的含量[29]。建立胆道结扎大鼠模型，观察川西獐牙菜中分离得到的齐墩果酸对大鼠胆汁淤积性肝损伤的保护作用，这种保护作用可能与Lrh-1、Mrp3有关[30]。川西獐牙菜醇提物可能通过核转录因子Nrf2调节Mrp4的表达上调，从而发挥减轻胆汁淤积大鼠肝脏损伤的作用[31]。川西獐牙菜醇提物有显著的抗肝损伤作用，其作用机制可能与抗脂质过氧化有关[32]。川西獐牙菜预防性给药能减轻免疫性肝损伤对小鼠肝脏的破坏，保护肝功能[33]。
3.2抑菌作用
对川西獐牙菜中提取分离得到的1,8-二羟基-3,7-二甲氧基酮进行了抑菌实验，结果表明:该物质具有抑菌生物活性，尤其对大肠杆菌的抑菌作用较强[34]。用水蒸气蒸馏法提取川西獐牙菜中的挥发油，并对其进行抗菌活性研究，结果表明:川西獐牙菜挥发油对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、伤寒沙门氏菌有抑菌活性[35]。
3.3抗肿瘤作用
从川西獐牙菜中提取分离得到的化合物4,6,8-trihydroxy-1,2,3,5-tetramethoxyxanthone(4,6,8-三羟基-1,2,3,5-四甲基酮)对神经胶质瘤C6细胞表现出较强的抑制活性[9]。川西獐牙菜70%乙醇部分对人胃癌细胞MGC-803裸鼠皮下移植瘤的生长具有抑制作用[36]。
3.4抗糖尿病作用
对川西獐牙菜中分离得到的川西獐牙菜内酯Ⅰ进行抗糖尿病的药理筛选，结果表明:川西獐牙菜内酯Ⅰ有抑制醛糖还原酶的作用[37]。
4、分子生物学研究
4.1川西獐牙菜的真伪鉴定
分子生物学技术可以较好地解决藏茵陈基原植物的种类鉴定。对藏茵陈各基原物种变异进行分析并构建了各基原物种遗传多样性聚类分析图，结果表明:ITS2序列可以作为藏茵陈基原植物的分子鉴别和遗传多样性分析的可靠方法[38]。通过对川西獐牙菜转录组资源的三核苷酸重复基元SSR信息进行研究，为分子水平和生物信息学角度上开发川西獐牙菜的SSR功能性标记提供了丰富的候选序列[39]。
4.2川西獐牙菜的基因克隆
环烯醚萜类化合物龙胆苦苷、獐牙菜苦苷、獐牙菜苷等是川西獐牙菜的主要药效成分，具有利胆退黄、清热解毒的作用，对治疗肝炎、糖尿病效果显著[40]。这类化合物主要通过甲羟戊酸(MVA)、甲基藓醇磷酸(MEP)、焦磷酸香叶酯(GPP)等生物合成途径产生。其中，甲羟戊酸激酶(MK)、1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶(DXS)、7-脱氧马钱子酸羟化酶(DL7H)、焦磷酸合成酶(GPPS)、裂环马钱子苷合成酶(SLS)等是生物合成的关键酶，在植物萜类合成中起重要作用。从药用植物川西獐牙菜中克隆得到甲羟戊酸激酶基因MK(SmMK)、1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶基因DXS(SmDXS2)、7-脱氧马钱子酸羟化酶基因DL7H(SmDL7H)、焦磷酸合成酶基因GPPS(SmGPPS)、裂环马钱子苷合成酶基因SLS(SmSLS)，并对其进行生物信息学及原核表达分析，为探索川西獐牙菜中裂环烯醚萜类化合物的合成途径奠定了基础，为提高川西獐牙菜次生代谢产物有效成分的含量提供了科学积累[41]。通过分析川西獐牙菜转录组的数据，鉴定出环烯醚萜类生物合成的3个代谢路径相关的39个转录本，可编码24种酶;对环烯醚萜类生物合成路径中相关基因在不同组织中的表达模式分析发现:各个基因在不同组织中的表达具有显著差异[42]。
5、人工栽培
无节制的采挖使野生川西獐牙菜资源枯竭，引种栽培是解决资源匮乏的重要途径[43]。川西獐牙菜引种栽培试验表明:种子在自然状态下萌发率较低，经低温处理后可明显提高萌发率;栽培川西獐牙菜的植株高度、分枝数量、单株生物量等生长指标明显高于野生植株，其有效化学成分可达到野生水平，说明其人工栽培可行[44]。经人工后熟、低温、吲哚乙酸(IAA)和碳酸钠(Na2CO3)处理后，种子的萌发率显著提高[45]。
6、制剂研发
川西獐牙菜作为传统藏药，已被开发为藏茵陈片、藏茵陈胶囊等多种药物制剂，用于治疗急性黄疸型肝炎、急慢性肝炎、肝炎后血胆红素增高症等[46]。藏茵陈胶囊对慢性乙型肝炎患者具有较好的治疗作用，对患者肝功能的恢复有明显效果，对乙肝病毒有抑制作用[47]。
7、讨论和建议
近几年来，对川西獐牙菜的化学成分、药理作用、分子生物学、组织培养等研究取得了较大成果。目前从川西獐牙菜中分离得到的化合物主要为环烯醚萜类、酮类、黄酮类及三萜类化合物，而药理学研究主要集中在环烯醚萜类和三萜类化合物，酮类和黄酮类化合物的药理研究较少，今后应深入研究川西獐牙菜的化学成分，并进行药理活性成分筛选，进一步了解物质基础与其临床疗效之间的关系。目前对川西獐牙菜中有效活性成分的药理学研究主要集中在保肝利胆作用，其次是抑菌抗肿瘤作用，其有效化学成分是否具有其他药理作用有待研究。今后应该以基础药理学研究为切入点，进一步从分子生物学、细胞学等方面阐明药效学机制，为临床用药提供理论依据。现阶段川西獐牙菜的分子生物学研究主要是对环烯醚萜类化合物，对其他有效化学成分的分子生物学研究较少，今后要深入研究川西獐牙菜中有效成分的生物合成途径，最终通过体外生物合成路径进行体外合成。此外，还应做好藏茵陈基原植物资源的品种调查和资源保护工作，深入研究人工组培技术，以提供市场的大量需求。
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