苦楝皮药理作用研究进展
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中图分类号：R97 文献标识码：A 文章编号：1006-1533(2007)11-0506-03
苦楝皮为楝科楝属植物川楝(Melia toosendan Sieb.et Zucc.)或苦楝(M. azedarach L.)的干燥树皮和根皮。中国药典认为苦楝皮苦、寒，有毒，归肝、脾、胃经，有驱虫疗癣功能，主治蛔蛲虫病、虫积、腹痛和疥癣瘙痒。由于临床出现了许多疗效高、毒副作用小的广谱驱肠虫药，苦楝皮及其有效成分川楝素(toosendanin)已很少用作驱肠虫药，临床使用明显减少。苦楝和川楝在我国分布广泛，资源十分丰富。本文综述苦楝皮新的药理作用研究进展，便于开发其临床新用途。
1 镇痛抗炎作用［1］
苦楝皮有弱镇痛作用。给小鼠以灌胃形式给予苦楝皮75％乙醇提取物5 g、15 g生药/kg，对乙酸引起扭体反应次数的减少率分别为33.3%和37.8％，仅在灌胃给药后2 h才明显延长小鼠热痛刺激甩尾反应潜伏期。然而苦楝皮有较强的抗炎作用，上述剂量能明显降低乙酸致小鼠腹腔毛细血管通透性升高，非常显著抑制二甲苯致小鼠耳壳肿胀和角叉菜胶致小鼠足跖肿胀，且抑制作用都持续4 h以上。与国外报道以灌胃形式给予苦楝皮75％甲醇提取物抑制角叉菜胶致大鼠足跖肿胀实验结果一致。苦楝皮水提物在0.75 mg/mL浓度时，抑制兔肾微粒体酶将花生四烯酸转化成前列腺素E2(PGE2)，抑制率为57.7%, 因此抑制前列腺素生物合成可能是其镇痛和抗炎的作用机制。
2 抗血栓形成作用
给大鼠以灌胃形式给予苦楝皮75％乙醇提取物10 g生药/kg，可显著延长电刺激麻醉大鼠颈总动脉血小板性血栓形成时间和凝血时间，不延长凝血酶原时间和白陶土部分凝血活酶时间［1］。体外实验证实此种苦楝皮提取物有抗血小板聚集作用，对二磷酸腺苷（ADP）和胶原诱导的兔血小板聚集的半数抑制浓度（IC50）分别为3.09 mg生药/mL和2.78 mg生药/mL［2］。苦楝皮中毒时常见内脏出血，可能与其有抗凝血作用有关。而川楝素过量服用常引起动物肺、脾、胃等内脏出血，推测川楝素可能是苦楝皮的抗凝血活性成分。
3 抑溃疡、抗腹泻作用［3］
十二指肠内注射苦楝皮75％乙醇提取物10 g 生药/kg，可显著促进麻醉大鼠胆汁分泌，作用持续1.5 h。给小鼠以灌胃形式给予5 g、15 g生药/kg都非常显著抑制水浸应激性胃溃疡形成，抑制率均为61.5%，且显著抑制盐酸性胃溃疡形成，抑制率分别为41.5%和50.8%，但对吲哚美辛-乙醇性胃溃疡形成的抑制不显著。川楝素对胃有刺激性，可引起胃黏膜水肿、炎症和溃疡，因此如能去除川楝素，苦楝皮的抗胃溃疡作用也许会进一步提高。川楝素0.087～0.87 mM不影响缩胆囊素刺激胰腺泡细胞分泌淀粉酶，也不抑制缩胆囊素提高细胞内Ca2+浓度作用［4］。
在以灌胃形式给予15 g生药/kg时明显减少蓖麻油引起的小鼠小肠性腹泻和番泻叶引起的小鼠大肠性腹泻次数，但不明显抑制小鼠墨汁胃肠推进运动，所以其抗腹泻作用与胃肠推进运动关系不大。苦楝皮有较强的抗炎活性。根据“炎症介质是一类致泻性自体活性物质”理论，可以推测抗炎是苦楝皮抗腹泻的作用机制。川楝素有兴奋肠运动作用，可引起动物和人腹泻，如能从苦楝皮制剂中除去川楝素，苦楝皮的抗腹泻作用也许会更强。
4 阻滞K+通道和选择性激动L型Ca2+通道［5～10］
川楝素是一种选择性突触前阻滞剂。这是因为川楝素不影响神经冲动传导、静息电位和突触后膜的递质敏感性，仅选择性地作用于中枢和外周各种神经突触前，产生先易化递质释放（易化相甚至可以持续几天），随后逐渐减少直至完全阻滞递质释放，即阻滞突触传递。这种对递质释放的双相作用具有不可逆性、剂量-效应关系、温度-效应关系和Ca2+依赖性或神经活动依赖性。
研究发现川楝素抑制各种K+通道介导的K+电流，如抑制小鼠运动神经末梢上的快K+通道、豚鼠肌上的内向整流K+通道、小鼠神经母细胞瘤和大鼠神经胶质瘤细胞融合形成的NG108-15细胞上的延迟整流K+通道、大鼠海马神经元上的内向整流K2+通道和大、小电导Ca2+激活的K+通道。川楝素似乎是通过抑制各种K+通道开放，增强Ca2+电流，提高细胞内Ca2+浓度，易化递质释放。
川楝素对各种Ca2+电流的作用是不同的。川楝素抑制小鼠运动神经末梢中的慢Ca2+电流，不影响Q型快Ca2+电流。川楝素不影响未分化的NG108-15细胞（只表达T型Ca2+通道）内的Ca2+浓度，但浓度、时间，依赖性地不可逆持续提高已分化的NG108-15细胞内Ca2+浓度。川楝素增强高K诱发的Ca2+瞬时电流，提高膜Ca2+电导以及高电压激活的ω-芋螺毒素耐受性和硝苯地平敏感性（L型）Ca2+电流，不影响T、N和Q型Ca2+电流。显微影像技术也发现川楝素通过NG108-15细胞膜上的L型通道易化Ca2+内流，提高细胞内Ca2+浓度，提示川楝素选择性作用于缓慢失活的L型Ca2+通道。川楝素浓度依赖性地不可逆增加新生大鼠心室肌细胞的L型Ca2+电流，因此川楝素是一种选择性的不可逆的L型Ca2+通道激动剂。这种激动与环磷酸腺苷（cAMP）无关，也不是通过开放通道，而是通过延长L型Ca2+通道开放时间强化L型Ca2+电流［8］。
川楝素强化L型Ca2+通道和阻滞各种K+通道都可以促进Ca2+内流，提高细胞内Ca2+浓度，从而易化神经递质（儿茶酚胺类、5-羟色胺、乙酰胆碱、谷氨酸等）释放。瞬时提高细胞内Ca2+浓度，可触发递质释放，而持续增加Ca2+内流和细胞内Ca2+浓度，可引起细胞内Ca2+超载，抑制递质释放。这可能是川楝素引起Ca2+敏感性释放机制逐渐丢失的机制，即其选择性阻滞突触前神经递质释放的机制。
5 抗肉毒中毒作用［7～11］
肉毒神经毒素（即肉毒素）是由厌氧肉毒梭菌产生的同族7种（A～G型）神经毒蛋白组成，是目前已知的最易致死的生物毒素。肉毒素也是选择性突触前神经递质释放阻滞剂。肉毒中毒的主要危害是阻滞骨骼神经肌肉接头的突触传递，造成呼吸衰竭而死亡。川楝素可能是目前最有效的肉毒中毒治疗药，能有效阻止肉毒中毒病人［5］和动物（小鼠、大鼠、兔和猴）死亡，并使之恢复正常活动。
大鼠膈肌膈神经标本实验显示，标本在含川楝素（1.7 mg/L）营养液中孵化30 min，对间接刺激的肌收缩反应在5 h内无减弱迹象，而与川楝素一起孵化过的标本能拮抗A型肉毒素，明显延长标本发生潜伏期。同样结果也见于小鼠膈肌膈神经标本中。即使预先孵化后洗去川楝素，也显著延长肉毒中毒标本出现潜伏期。给整体大鼠预先（甚至几天前）注射川楝素，然后摘取离体神经肌肉标本实验，证实标本对肉毒素攻击仍高度耐受，潜伏期仍明显延长。
肉毒素和川楝素都为选择性突触前递质释放阻滞剂，两者对递质释放的作用不但不相加，反而互相对抗，说明两者的作用机制是不同的。肉毒素分子经受体介导被神经末梢胞吞后，经过pH和ATP依赖过程（H+-ATP酶），被分解成重链和轻链两部分。其中重链形成通道让轻链移位进入胞液，而7种类型的轻链作为蛋白分解酶（具有肽链内切酶功能）分别在不同肽链位置上裂解胞裂外排所必需的突触融合蛋白（syntaxin）、突触泡蛋白（synaptobrevin）或分子量为25 kDa的突触体相关蛋白（SNAP-25），造成含递质的囊泡不能与突触前膜融合，从而阻滞释放，产生肌麻痹等肉毒中毒症状。肉毒素在阻滞递质释放前显然没有易化释放现象。
川楝素抑制K+通道和强化L型Ca2+通道，使细胞内Ca2+浓度升高，易化递质释放，有利于对抗肉毒素阻滞递质释放。进一步研究抗肉毒中毒机制发现，川楝素不影响大鼠脑突触体中SNAP-25、突触泡蛋白和突触融合蛋白的含量和电泳图像，但能使突触体耐受A型肉毒素造成的对SNAP-25裂解。川楝素孵化过的突触体膜不能耐受肉毒素轻链对SNAP-25的裂解，提示川楝素本身不能抑制轻链的肽链内切酶活性。最新研究发现，川楝素是通过延缓肉毒素的重链形成轻链通道，并使通道变窄，阻滞轻链移位进入胞液，产生抗肉毒中毒作用［12］。笔者认为，既然许多K+通道阻滞剂如3,4-二氨吡啶等是通过促进Ca2+内流，提高细胞内Ca2+浓度，拮抗肉毒素的肌麻痹，而川楝素拮抗肉毒素具有持久性，甚至撤除药物后仍有相当持久的抗肉毒中毒作用，这与川楝素能持续升高细胞内Ca2+浓度的动力学时程相一致，可通过有关细胞内高Ca2+浓度是否抑制轻链通道形成或轻链酶活性研究，证明川楝素引起的细胞内高Ca2+浓度是不是其抗肉毒中毒的主要机制。
6 抗肿瘤作用
体外细胞培养实验发现，川楝素在0.4～40 mg/L浓度培养24 h，显著抑制胃癌SGC-7901细胞增殖，但不抑制黑色素瘤A375细胞增殖［13］。最近发现，川楝素显著抑制各种人癌细胞增殖（在培养72～120 h时），测得对前列腺癌PC3细胞的IC50为1.2×10-7 M，神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞的IC50为1.5×10-7 M，肝癌BEL7404细胞的IC50为2.6×10-8 M,成胶质细胞瘤U251细胞的IC50为3.3×10-8 M,早幼粒细胞性白血病HL-60细胞的IC50为6.1×10-9 M，组织细胞淋巴瘤U937细胞的IC50为5.4×10-9 M［14］。细胞周期测试发现，川楝素浓度和时间依赖性地使癌细胞停留在S期，造成进入G0/G1期细胞百分率下降，癌细胞生长被抑制，随后出现典型的细胞凋亡表现［14］。川楝素持续提高细胞内Ca2+浓度引起Ca2+超载，造成线粒体受损是川楝素诱导细胞凋亡的机制［15］。
在嗜铬细胞瘤PC12细胞中进行川楝素抗癌试验时发现，川楝素浓度在≥10-6 M时引起PC12细胞死亡，只有在10-7～10-6 M浓度培养24～48 h时，川楝素能促进PC12细胞分化和神经元突起向外生长，这些作用可被Ca2+通道阻滞剂硝苯地平等对抗。培养时间到达72 h时，川楝素也诱导PC12细胞凋亡［16］。川楝素对细胞先诱导分化后诱导凋亡似乎与其提高细胞内Ca2+浓度直至Ca2+ 超载动力学时程相一致。
7 结语
川楝素属脂溶性柠檬苦素类化合物，苦楝皮、苦楝子及叶均含有此类成分，这类化合物可能也是L型Ca2+通道激动剂，能阻滞突触前递质释放，具有抗肉毒中毒作用。如异川楝素(isotoosendanin)和苦楝素-4(azedarachisin-4)都有显著的抗肉毒中毒作用，其治疗指数还明显高于川楝素。因此如果对天然的柠檬苦素类化合物进行筛选，对柠檬苦素的化学结构进行改造，也许能找到一系列比川楝素更安全、更有选择性（如选择性增强心肌或骨骼肌收缩力）、更有临床使用价值的L型Ca2+通道激动剂。川楝素等柠檬苦素类化合物也是苦楝皮的毒性成分，除去柠檬苦素类成分的苦楝皮制剂其消化系统药理作用可能会增强，更显现出被掩盖的中医的归脾胃经药性。
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(收稿日期：2007-10-09)