茵陈的化学成分、药理作用机制与临床应用研究进展

黄丽平，许远航，邓敏贞，周中流*

1岭南师范学院，湛江 524048；2广州中医药大学第二附属医院 广东省中医院 广东省中医药科学院，广州 510120

茵陈为菊科植物滨蒿(ArtemisiascopariaWaldst.et Kit.)或茵陈蒿(ArtemisiacapillarisThunb.)的干燥地上部分。茵陈最早记载于《神农本草经》，“主风湿寒热邪气，热结黄疸”，其味微苦微辛，性微寒，入脾、胃、膀胱经，有清利湿热、利胆退黄等功效，主治黄疸尿少，湿温暑湿，闻疮瘙痒等症。茵陈主要含有香豆素类、黄酮类、有机酸类、挥发油类、萜类等化学成分。研究显示，其具有显著的保肝利胆作用、抗炎、抗氧化、抗肿瘤、抑菌和抗病毒等作用，临床主要用于治疗黄疸、母儿ABO血型不合、胆囊炎及肝内胆汁淤积症、阴道炎、治疗湿热型湿疹等。目前虽有学者对茵陈化学成分及其药理活性进行综述，但随着新成分的不断发现和药理活性的不断扩充，现有综述并不能对其“化学成分-药理作用机制-临床应用”进行全面的系统总结。本文对近年来国内外有关茵陈的“化学成分-药理作用机制-临床应用”的研究进展进行总结，以期为茵陈的合理开发提供科学依据和参考。

1 化学成分

1.1 香豆素类化合物

茵陈中的香豆素类成分主要为简单香豆素和呋喃香豆素衍生物，除isosabandin(7)与sabandinsB(9)属角型呋喃香豆素衍生物外，其余均属线型香豆素，其母核结构见图1。茵陈中主要的香豆素类化合物及其结构分别见表1、图2。目前所发现的香豆素类化合物均在母核上进行取代，取代基有羟基(-OH)、甲氧基(-OCH3)和甲基(-CH3)等，常见于C-6位与C-7位取代，少数在C-5位、C-8位取代，极少数以不饱和烃在C-3位取代茵陈素(10)。

表1 茵陈中香豆素类化合物

图2 茵陈中香豆素类化合物结构

图1 香豆素类化合物基本母核

香豆素类化合物治疗肝病、抗氧化和抗肿瘤等活性与抑制黄嘌呤氧化酶(xanthine oxidase，XO)具有密切的关系，有学者[1,2]通过模拟对接实验发现，香豆素母核内酯部位C-2位羰基和C-1位氧分别与XO的Arg880和Thr100以氢键的形式结合，6，7-二甲氧基香豆素(1)C-6位羟基能与E802强结合，使香豆素类化合物与XO具有高亲和力。构效关系研究[2]表明母核上C-5位，C-7位甲氧基及C-6位短链烃基的取代，能够有效地抑制促炎因子iNOS和COX-2的mRNA表达，下调NO的生成量，发挥抗炎的作用。C-6位取代基在其药理活性上起重要作用：卤素或甲氧基取代后，抗肿瘤活性大大增强；C-6位游离羟基是香豆素类化合物抗真菌活性所必须，而母核上C-7位甲氧基，C-6位游离羟基和(或)C-8位游离羟基是香豆素类化合物具有广谱抗菌活性的结构。

1.2 黄酮类化合物

茵陈的黄酮类化合物以普通黄酮类(11、12)、黄酮醇类(13、22)和黄酮氧苷(24、36)为主，有个别二氢黄酮类(24)和色原酮类(25)。黄酮类化合物具有C3-C6-C3骨架结构，其基本母核结构见图3，主要的黄酮类化合物见图4、表2。现代构效关系研究发现[10]，黄酮类化合物的抗氧化能力，尤其是清除自由基能力与取代羟基的数量成正比，相邻取代羟基数目越多活性越强，且位于A环的羟基活性更大，而取代氧苷化或甲氧基化均会影响其活性。B环存在C-4位羟基与C环C-2位、C-3位双键及C-3位羟基取代的黄酮类化合物在茵陈保肝利胆的药理活性中起重要作用。黄酮氧苷因有羟基与糖基取代均具有一定的抗炎抑菌作用，经对比发现糖基对抑菌率的贡献大于羟基，而抗炎能力随糖基数目增加而增强。

图3 黄酮类化合物基本母核

图4 茵陈中黄酮类化合物结构

表2 茵陈中黄酮类化合物

续表2(Continued Tab.2)

1.3 有机酸类化合物

茵陈的有机酸类化合物多为酚酸类化合物，如绿原酸(41)、咖啡酸(45)等，具有明显的抗菌消炎等药理作用。主要有机酸类化合物见图5、表3。迄今为止的研究发现[18]，有机酸类化合物能通过参与微生物能量竞争、改变细菌外膜通透性、改变渗透压及抑制生物合成等环节，发挥抑菌作用。茵陈所含有机酸的抑菌活性主要来自羧基和芳环的取代羟基。有机酸类化合物大多属于弱酸，由于酸性基团的数量、位置及吸、斥电子基团的影响，而具有不同的pH值和不同的细胞穿透能力，并影响细胞、微生物的多个生物代谢过程。

图5 茵陈中有机酸类化合物结构

表3 茵陈中有机酸类化合物

续表3(Continued Tab.3)

1.4 挥发油及萜类化合物

茵陈挥发油含量和色泽在不同时期[23]，由幼苗期至成熟期逐渐增加，呈现不同的状态，在幼苗期色泽为绿色，含量约为0.031 mL/100 g，立秋时期色泽为棕色，含量约为0.47 mL/100 g，在花期时色泽为棕黄色，含量达到顶峰为0.96 mL/100 g。茵陈挥发油含大量萜类和色原酮、烯炔、醛酮等挥发组分，如茵陈二炔、茵陈炔酮、茵陈二炔酮等，是利胆的主要活性成分；烯炔、醛酮、长链脂肪醇等，因含有大量不饱和基团，是抗氧化、抗衰老的主要活性成分。茵陈中主要的挥发油及萜类化合物见图6、表4。

图6 茵陈中挥发油及萜类化合物结构

表4 茵陈中挥发油及萜类化合物

续表4(Continued Tab.4)

2 主要药理活性及其相关机制

目前，茵陈药理活性研究较多报道集中在6，7-二甲氧基香豆素、茵陈色原酮、绿原酸、茵陈二炔酮等单体化合物上，其他单体化合物研究报道甚少，更多研究停留在总提取物层面，且相关作用机制研究尚未深入报道。

2.1 保肝利胆作用

茵陈主归脾、胃、肝、胆经，清湿热、保肝、利胆退黄是其传统药用功能。现代药理研究发现6，7-二甲氧基香豆素、6-methylesculetin、茵陈色原酮、绿原酸、β-蒎烯等化合物是其保肝利胆作用的物质基础。此外，茵陈还具有抗ABO血型不合和改善新生儿黄疸的辅助治疗作用。

2.1.1 脂肪肝

Shang[32]通过脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)刺激诱导小鼠腹腔巨噬细胞实验，发现茵陈中一种倍半萜内酯leucodin，具有抑制巨噬细胞炎症反应并降低肝内脂肪蓄积的能力(机制见图7)。

图7 乙酰氧母菊素对LPS诱导的巨噬细胞的作用机制

2.1.2 肝纤维化

肝星状细胞(hepatic stellate cell，HSC)的活化是肝纤维化的标志。Liu等[33]首次发现6，7-二甲氧基香豆素能抑制HSC-T6细胞Smad3磷酸化水平，α-SMA、I型胶原、III型胶原和NOX的表达，从而抑制HSC-T6的活化和增殖，具有较好地治疗肝纤维化的潜力(机制见图8)。

图8 6，7-二甲氧基香豆素在HSC-T6细胞TGF-β1/Smad3的调节过程

2.1.3 肝损伤

茵陈可以保护肝细胞膜，改善肝脏微循环，激活葡萄糖醛酸酶，通过直接作用于肝代谢酶系，减轻急性肝损伤反应。Zhang等[35]报道，6，7-二甲氧基香豆素能显著地降低CCl4致急性肝损伤大鼠模型血清中ALT活性及组织中MDA水平，且6-methylesculetin、茵陈黄酮、茵陈色原酮对CC14诱导肝毒性也具有治疗作用。Yang等[36]、Gao等[37]、Wang[38]和Liu等[34]研究和报道茵陈水提物与茵陈挥发油在CCl4/EtOH致急性肝损伤动物模型中，具有改善ALT、AST、MDA、TG、GSH、GSH-Px、SOD、CAT、ALDH、ADH水平的作用，增强肝脏抗损伤、抗氧化能力和清除乙醛的能力(相关机制见图9)。

图9 茵陈单体化合物对CCl4/EtOH致肝损伤小鼠的保护作用

2.2 抗炎作用

Tian[39]发现Quercetin-7-O-α-L-rhamnoside具有抑制巨噬细胞RAW264.7释放致炎因子一氧化氮(nitrous oxide，NO)并抑制炎症反应信号转导的活性。Ryu等[40]和Lu等[41]研究发现6，7-二甲氧基香豆素可通过p38-MAPK途径和PI3K/Akt/NF-κB通路，抑制促炎因子的表达与释放，具有预防治皮肤光老化和抗骨关节炎的能力。Khan等[42,43]研究表明，茵陈色原酮也可作用于NF-κB通路，减少iNOS、COX-2、TNF-α的表达，腹腔注射茵陈色原酮还能显著抑制小鼠足底注射完全弗氏佐剂(complete Freund’s adjuvant，CFA)引发的炎症反应。Nam等[44]发现3,5-O-dicaffeoylquinic acid可降低caspase-1活性，显著下调胸腺基质淋巴生成素的表达水平，阻断NF-κB通路，改善肥大细胞介导的炎症性疾病，如特应性皮炎[45](机制见图10)。

图10 茵陈提取物及其单体组分对细胞炎症的调节机制

2.3 抗肿瘤作用

Wu[46]经过体外研究发现大黄酸具有抗HepG2肝癌细胞增殖作用，而绿原酸和大黄酸具有抗ACHN人肾癌细胞增殖作用。Liu[47]通过抗肿瘤实验发现6,7-二甲氧基香豆素能影响sacoma180移植性BALB/c小鼠肿瘤模型caspase-3蛋白活性，增强Bax基因表达水平，具有强抑制作用。Jang等[48]还发现6,7-二甲氧基香豆素能通过抑制IκB-α磷酸化与抑制NF-κB亚基蛋白移位，从而降低U937细胞IL-8和单核细胞趋化蛋白1(monocyte chemoattractant protein-1，MCP-1)的表达。Tsui等[49]研究表明，茵陈色原酮通过调整抑癌基因p21、p27的表达，改变细胞周期蛋白(monocyte chemoattractant protein，Cyclin)D1、A和B的表达量，并通过IL-6/STAT3通路，使癌细胞生长停滞，对前列腺癌细胞具有一定抑制作用。Masuda等[50]、Cha等[51]和Lee等[52]经细胞实验发现，茵陈二炔酮能激活JNK通路，HL-60细胞线粒体释放细胞色素C，诱导产生细胞毒性并导致细胞凋亡，由此推测茵陈二炔酮可能是一种潜在的抗癌药物。Wu等[53]分离得到茵陈中的一种水溶性多糖(water-soluble polysaccharide，WACP)，经实验证实WACP能使线粒体释放细胞色素C并活化caspase-3、caspase-9基因，诱导人鼻咽癌CNE-2细胞发生线粒体途径凋亡。Yan等[54]发现茵陈乙酸乙酯部分也能改变线粒体膜电位，上调caspase-3表达水平，下调凋亡抑制基因Survivin、XIAP、Mcl1的表达，阻断PI3K/AKT/mTOR信号通路，诱导肝癌细胞(hepatoma carcinoma cell，HCC)凋亡，抑制其生长迁移。Jung等[55]通过实验发现茵陈乙酸乙酯部分能降低缺氧诱导因子-1和血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)的表达，抑制HCC的生长与血管生成。Jang等[56]发现茵陈提取物能够通过IL-6/STAT3途径，对HCC和W4P-NIH3T3起抑制作用。Kim[57]等研究发现茵陈氯仿部位主要成分樟脑和冰片对7，12-二甲基苯并蒽(dimethylbenzanthracene，DMBA)诱发小鼠表皮皮肤癌具有强烈的抑制作用。Woo等[58]经过实验表明茵陈乙醇部分能通过下调酪氨酸酶(tyrosinase，TYR)、酪氨酸酶相关蛋白-1、-2(tyrosinase-associated proteins -1 and -2，TRP-1 and -2)等黑色素特异性蛋白的表达，抑制α-MSH诱导B16F10黑素瘤细胞的增殖(机制见图11)。

图11 茵陈提取物及其单体组分对癌细胞/组织的调节机制

2.4 平喘作用

Cui[59]和Lin[60]研究发现加味茵陈蒿汤通过改善体内IL-10、IL-17表达与Th17/Treg失衡，在治疗儿童湿热哮喘持续期具有较高的安全性。Liu[61]和Lv[62]通过实验发现，6，7-二甲氧基香豆素可上调支气管哮喘豚鼠TSMC RyR2的表达，改善IFN-γ、IL-4、IgE的水平进而抑制哮喘。此外，Fang[63]和Chi[64]还发现，6,7-二甲氧基香豆素下调哮喘豚鼠血浆中IL-5、IL-2和肺组织细胞溶酶体磷脂酶A2(lysosomal phospholipase A2，PLA2)的含量，并在体外抑制豚鼠脾淋巴细胞转化，是通过免疫学途径抑制哮喘的途径之一(机制见图12)。

图12 6，7-二甲氧基香豆素对哮喘豚鼠气管平滑肌细胞的调节

3 茵陈的临床应用

茵陈在临床上多以复方的应用为主，主要包括以茵陈为“君药”的茵陈蒿汤(由茵陈、大黄、栀子组成)、茵陈五苓散(由茵陈蒿、茯苓、泽泻、猪苓、桂枝、白术组成)、茵陈四逆汤(由甘草、茵陈蒿、干姜、附子组成)等。临床研究表明，茵陈复方多通过影响患者体内肝胆功能，如ALT、AST等水平，广泛用于肝胆疾病的治疗，如新生儿黄疸、肝炎、肝内胆汁淤积症等(表5)。

4 结语

综上所述，茵陈所含化学成分复杂，具有多种生物活性。近年来，国内外学者多围绕其复方及单体化合物的药理作用、生物活性及临床方面开展较为深入的研究，归纳如下：①茵陈及其单体化合物可调控PI3K/Akt/NF-κB等信号通路，影响caspase-1、Smad3等蛋白和iNOS、COX-2、TNF-α等细胞因子的表达，发挥其保肝利胆、退黄利湿、抗炎、抗病毒、抗肿瘤和神经系统等药理活性；②茵陈的临床应用多以复方为主，如古方“茵陈蒿汤”、“茵陈五苓散”、“茵陈四逆汤”等，常用于肝胆疾病的治疗。随着研究的不断深入，茵陈的药理作用和功能主治将更加明确，这对指导临床用药和新药开发是非常有必要的。但对茵陈的研究也存在以下问题：①目前茵陈的相关基础研究较薄弱，如治疗黄疸、利胆及其有效单体的相关机制和毒理研究较少；②对其主要单体及经典复方的药理活性研究还不够深入，构效关系不明确，有效成分的作用机制未能阐明，如复方多集中于肝胆疾病的治疗，对其他疾病的研究较少。因此，今后应当加强其药效学基础及其相关分子机制的系统研究，或进行复方联合治疗的详细研究，以促进茵陈单体及其复方制剂的研究开发与临床应用的推广。