薤白

2016年11月15日 星期二

薯蕷皂素 Diosgenin(DHEA)

【化學名】Diosgenyl 2,4-di-O-α-L-rhamnopyranosyl-β-D

-glucopyranoside

【英文名】Dioscin

【異名】薯蕷皂素

【分子式及分子量】C45H72O16 ,869

【來源】

1、蒿笋花 Costus lacerus Gagnep. 根莖

2、菊葉薯蕷 Dioscorea composite Hemsl. 的塊莖

3、粉背薯蕷 D. hypoglauca Palibin﹝=D. collettii Hook. f. var. hypoglauca

(Palibin)Pei et Ting﹞的塊莖

4、黃山藥 D. nipponica Mak. 的根

5、七葉一枝花 Paris polyphylla Smith的根莖

6、湖北黃精 Polygonatum zanlanscianense Pamp. 的根莖

7、蒺藜 Tribulus terrestris L. 的地上部分

【生物活性】

薯蕷皂素 Diosgenin(DHEA)

1、抗腫瘤作用

薯蕷皂素不同劑量與不同給藥途對移植性小鼠乳腺癌瘤體皆有抑制效果。其中,以腹腔注射組療效最佳。推測薯蕷皂素具有較為明顯的抗乳腺癌作用。

體外對小鼠肺上皮癌L929、人宮頸癌HeLa、人乳腺癌MCF腫瘤細胞株生長有明顯的抑制作用。以長春新鹼為陽性對照,發現薯蕷皂素對肝癌SMMC-7721、人宮頸癌HeLa和胃腺癌MGe80-3細胞的抑瘤作用強於長春新鹼。

薯蕷皂素對K562白血病細胞株體外顯示細胞毒活性,還能誘導人急性早幼粒細胞性白血病HL-60細胞株凋亡。將薯蕷皂素作用於人多發性骨髓瘤細胞 (1547細胞),顯示很強的誘導凋亡作用,其機制是阻斷細胞週期中的G1期,免疫螢光證實該作用與增加p53基因的表達有關。

有研究表明薯蕷皂素能明顯抑制白血病細胞增殖,並對白血病細胞類型無明顯選擇性,提示薯蕷皂素在抗白血病方面具有潛在的基礎研究價值。薯蕷皂素抗腫瘤的主要機制為:

(1)誘導腫瘤細胞凋亡; 
(2)誘導腫瘤細胞向分化型改變;
(3)抑制腫瘤細胞分裂、增殖;
(4)增強抑癌基因的表達;
(5)通過增強機體的免疫力間接發揮抗腫瘤作用。

2、心血管系統的作用

薯蕷皂素(DHEA)能減輕雌激素誘發的小鼠急性膽汁瘀積,同時增加血漿中的高密度脂蛋白,降低低密度脂蛋白含量,明顯降低血中膽固醇及其脂類含量。其作用的主要途徑是增加膽固醇分泌,使之轉化為膽汁酸,並隨膽汁進入腸道。在膽固醇排出增加時,abcg5/abcg8基因表達增多。對大鼠餵飼薯蕷皂素後可誘導abc5/abc8表達,提示薯蕷皂素可以增加膽固醇的排出。薯蕷皂素還能阻斷膽固醇合成,從而起到降血脂作用。

在一系列比較性研究中,發現薯蕷皂素能顯著增加中性膽固醇的分泌,與降脂藥並用以增強降血脂效果。對高膽固醇小鼠灌胃給予薯蕷皂素時,對小鼠高膽固醇血症有明顯的防治作用;腹腔給藥時仍有明顯的預防作用。灌胃給予薯蕷皂素,治療高膽固醇血症的效果明顯

強於注射給藥,推測其作用機制為:由於薯蕷皂素的極性及空間結構與膽固醇極為相似,在腸道中可以同膽固醇一樣在膽汁酸作用下被分散成薯蕷皂素微膠粒直接被腸黏膜吸收。當薯蕷皂素與膽固醇同時存在時,其競爭性抑制膽固醇的吸收。由於薯蕷皂素用量小、療效好等特點,在防治高膽固醇血症中將會有很大的前景。

薯蕷皂素有增強心臟收縮力減慢心率抗動脈硬化改善微循環等作用。對於其作用機制已有了一些研究。研究發現,血管內皮細胞在AngII作用下凋亡率及凋亡基因Fas、Bel-2的表達量發生明顯變化;隨著AngII濃度增加和作用時間延長,表達量皆顯著增加。經薯蕷皂素處理後,內皮細胞的凋亡率發生了明顯的改變;凋亡基因的表達對薯蕷皂素的反應不完全相同,Fas的表達量隨薯蕷皂素濃度增加和作用時間延長而降低,Bel-2則增高。這些研究結果提示:內皮細胞凋亡基因表達與AngII作用有極密切關係。現已知Fas和Bel-2對凋亡的作用和影響是相反的,但在AngII的作用下,二者皆顯著增加。

薯蕷皂素對細胞凋亡及凋亡基因表達的影響可能與血管緊張素轉換酶及AngII 1型受體有一定的關係。

3、荷爾蒙作用

在摘除雙側卵巢的大鼠給予薯蕷皂素47天,摘除雙側卵巢對照組大鼠的腎小球的長度和大小發生了明顯的改變,而給予薯蕷皂素的摘除雙側卵巢大鼠的腎組織則無明顯改變。提示薯蕷皂素可防止因摘除卵巢腎臟結構破壞,其機制可能與薯蕷皂素在體內轉化為黃體酮有關。

同時亦發現摘除雙側卵巢大鼠的腎上腺皮質髓質明顯增大,而給予薯蕷皂素45天的大鼠腎上腺變化不明顯。提示薯蕷皂素替代治療對腎上腺功能損傷引起的內分泌紊亂有改善作用。按20mg,kg-1和40mg,kg-1劑量連續給予摘除雙側卵巢大鼠薯蕷皂素15天,能刺激大鼠乳腺上皮生長,且能增強雌激素的作用,劑量較大時尤為明顯。在雙側卵巢摘除的大鼠,激素失調、體重明顯增加,可再生組織呈現萎縮和非角質化,薯蕷皂素與脫氫表雄酮聯合用藥,大鼠體重和可再生組織無明顯變化,且其子宮重於雙側卵巢摘除大鼠。這些研究結果提示薯蕷皂素有荷爾蒙作用。

4、對胃腸黏膜的保護作用

在給小鼠灌胃薯蕷皂素一段時間後每隔24h皮下注射吲哚美辛1次,連續注射2次,薯蕷皂素在大於80mg,kg-1劑量時能防止小鼠體重及攝食減少。在注射吲哚美辛3、12h後,小鼠血漿中吲哚美辛濃度明顯降低。提示薯蕷皂甘能明顯增加膽固醇排出,使之轉化為膽汁酸排入腸道,同時膽固醇和磷脂又參與薯蕷皂素將大分子物質膽汁酸和吲哚美辛分離,從而有效排出吲哚美辛。薯蕷皂素還可抑制由於幽門結紮所致大鼠胃酸分泌增多。

5、抗病毒作用

以HIV感染患者不同階段出現損傷的腦組織以及感染猿免疫缺陷病毒的恒河猴的腦組織,觀察薯蕷皂苷對其的影響,發現薯蕷皂苷對中度HIV感染的腦炎患者具有明顯的作用,可以阻斷腦脊液中有毒物質的產生。薯蕷類皂苷中,在(1→4)、(1→3)或者(1→2)結合β-糖苷鏈的化合物有較強的抗病毒作用。



薯蕷皂苷元

1、抗腫瘤作用

薯蕷皂苷元能誘導人紅白血病HEL細胞和人白血病HL-60細胞分化,選擇性地抑制腫瘤細胞的生長,引起MGC-803細胞形態改變和DNA片斷化,可能通過誘導細胞凋亡而發揮抗腫瘤作用。薯蕷皂苷作用於人低分化胃腺癌細胞株(MGC-803)24、48、72h的半數抑制濃度分別為56.290、27.837、17.723mg,L-1;平板集落形成實驗顯示薯蕷皂苷元半數集落形成抑制濃度為5.486 mg,L-1;薯蕷皂苷元在較低濃度(3.750和7.500 mg,L-1)下可直接抑制MGC-803細胞的DNA合成。提示薯蕷皂苷元能明顯抑制MGC-803的細胞分裂和集落形成。在整體實驗中,薯蕷皂苷元對移植入低分化胃腺癌細胞株(MGC-803)荷瘤裸鼠腫瘤生長,在灌胃400、200和100mg,kg-1劑量下皆有明顯的抑制作用。並呈良好的量效關係,平均抑瘤率可達44.9%-64.5%。該結果證明薯蕷皂苷元對MGC-803增長具有抑制作用。薯蕷皂苷元對移植性腫瘤肉瘤S180、肝癌腹水型HepA、宮頸癌U14小鼠移植姓腫瘤的生長有抑制作用、抑制率在30%-50%。

2、降血脂和抗血小板聚集作用

薯蕷皂素元有降血脂作用。在給小鼠和大鼠餵飼高膽固醇飼料造成的高血脂症模型中,灌胃或腹腔注射黃山藥總皂苷 (400mg,kg-1和200mg,kg-1)和薯蕷皂苷元 (160 mg,kg-1和80 mg,kg-1),對小鼠高膽固醇血症有明顯預防和治療作用,而黃山藥總皂苷只有大劑量時才有一定預防作用。腹腔注射給藥時,薯蕷皂苷元在40mg,kg-1和20mg,kg-1劑量仍然有效,但黃山藥總皂苷無效。

給大鼠灌胃黃山藥總皂苷(400mg,kg-1和200mg,kg-1)和薯蕷皂苷元 (160 mg,kg-1和80 mg,kg-1),皆能明顯降低血中總膽固醇含量;但在上述劑量,薯蕷皂苷元的預防效果明顯優於黃山藥總皂苷。這些結果提示黃山藥總皂苷在腸內細菌作用下產生的薯蕷皂苷元可能是降血脂的真正活性成分。

薯蕷皂苷元有抗血小板聚集的作用。體外實驗中,黃山藥總皂苷和薯蕷皂苷元分別在60-240μg,mL-1和30-120μg,mL-1濃度有明顯的抗血小板聚集活性,但薯蕷皂苷元的抑制率明顯高於黃山藥總皂素。

3、膽汁分泌作用

薯蕷皂皂素有促進膽汁分泌的作用。給大鼠餵飼含薯蕷皂素的飼料10天,膽汁分泌增加。


黏液蛋白
山藥
黃體酮,progesterone
黃體激素

腸漏症,
leaky Gut sybrome,
薯蕷皂素 Diosgenin(DHEA)

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