天麻素最新研究:医学界的宠儿?
天麻素最新研究:医学界的宠儿?
天麻素是从天麻根茎中提取的小分子活性化合物,化学名为4-羟基苄醇-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷,是中药天麻的主要药理活性成分,存在于自然界中兰科植物天麻Gastrodia elata Bl.、血红肉果兰Cyrtosia septentrionalis及掌裂兰Dactylorhiza hatagirea中,其化学结构下图所示。
现代药理学研究表明天麻素对中枢、血管、免疫、代谢等多种系统的相关细胞具有调控作用。临床主要应用于精神失常、癫痫、偏头痛、脑梗死、眩晕等中枢系统疾病。
天麻素的神经保护作用
阿尔茨海默病(AD)
北京中医药大学孙志蓉教授团队研究发现,天麻素可通过与泛素化相关蛋白FBXO15的相互作用,来抑制P-gp的泛素化,进而增加P-gp表达水平和转运活性,使脑组织中的Aβ转运入血液中从而发挥抗AD作用。该研究综合利用RNAi、CO-IP、WB与IF等实验技术,阐明了天麻素可通过与泛素化相关蛋白FBXO15的相互作用,来抑制P-gp的泛素化,进而增加P-gp表达水平和转运活性,使脑组织中的Aβ转运入血液中从而发挥抗AD作用,研究结果为天麻在干预AD上的开发利用提供了研究基础。
糖尿病周围神经病变
北京协和医院中医科研究团队发现,天麻素可显著改善糖尿病周围神经病变(DPN)大鼠的周围神经功能,并减轻坐骨神经病理损伤。研究揭示了天麻素通过激活AMPK信号通路和抑制MMP9发挥神经保护作用,主要通过调节能量代谢中的糖酵解和磷酸戊糖途径,恢复周围神经能量代谢稳态。
天麻素的其他药理作用
抗炎、镇痛作用
天麻素不仅在中枢系统抑制炎症反应发挥中枢保护作用,还在多种器官中具有抗炎作用,缓解相关病症。天麻素可通过抑制炎症信号通路使胶质细胞增殖,调控炎症与活化反应,能够抑制糖基化终末产物诱导的炎症因子的表达,降低 TNF-α和IL-1β 等血清炎症因子量从而发挥抗炎作用。天麻素可以提高肾脏中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、血红素加氧酶-1(HO-1)和同源二聚体黄素酶(NQO1)的活化水平,降低HMGB1、TLR4、RAGE、MyD88和NF-κB等蛋白的表达水平,发挥明显的抗炎活性。表明天麻素通过调节抗氧化系统和Nrf2信号通路来减轻肾脏氧化应激和炎症。天麻素阻断酸敏感性离子通道,抑制脊髓突触电位,预防慢性炎症疼痛,还可以通过ERK1/2途径上调降钙素基因相关蛋白,阻碍疼痛信号传导,降低小鼠慢性炎症疼痛。
调节糖、脂代谢
天麻素能促进高密度脂蛋白产生,减少高血脂患者体内的总胆固醇含量,抑制低密度脂蛋白的合成,抑制动脉粥样硬化斑块的生成,同时增加患者冠状动脉血流量,改善血液循环。天麻素还可以通过PI3K/AKT 途径促进 GATA 结合蛋白磷酸化,增强 GATA 结合蛋白的转录活性,进而提高特异性蛋白酶的表达水平,使细胞表面胰岛素受体水平提高,最终改善胰岛素抵抗,用于治疗2型糖尿病。天麻素可以降低糖尿病患者的血糖、三酰甘油和总胆固醇浓度,提高超氧化物歧化酶(SOD)的活性,其机制与降低胞外LDH的活性、减轻高糖对血管内皮细胞的损伤有关。糖尿病易引发糖尿病性神经痛,严重影响患者的生活质量。研究发现,天麻素可以抑制大鼠脊神经节内神经元的过度兴奋,减轻糖尿病性神经痛,其机制与抑制脊神经后根神经节细胞膜短暂性的Na+电流和加速K+电流有关。
保护心脑血管作用
心脑血管疾病常见于60岁以上老年群体,主要为高血压、高血糖和高血脂等。天麻素对心脑血管具有保护作用,一方面可通过改善血流动力学、降低外周血管阻力、增加动脉血管顺应性、增加心脑血管血流量和改善患者微循环等治疗动脉硬化等疾病;另一方面,天麻素能够改善血管内活性物质,通过上调血浆内皮素(ET)、降低过高的一氧化氮(NO)来治疗高血压等疾病。在研究合成天麻素对心肌细胞搏动和组织化学变化的影响实验中发现,天麻素可使培养心肌细胞的琥珀酸脱氢酶(SDH)、三磷酸腺苷酶(ATP)和乳酸脱氢酶(LDH)活性增强,使心肌细胞搏动频率加快,收缩力增强,表明天麻素能够促进心肌细胞能量代谢,且对心肌细胞无损伤。此外,体内外实验均表明天麻素对血小板聚集有抑制作用,仅存在机制上的不同。在体外诱导家兔血小板聚集实验中,天麻素通过抑制血小板活化因子来抑制血小板聚集。在大鼠体内的血小板聚集实验中,天麻素通过抑制二磷酸腺苷诱导作用从而抑制血小板聚集。
调节骨代谢作用
人的一生中骨骼都在进行着新陈代谢,当骨吸收速率长期高于骨形成速率时会发展为骨质疏松症。骨代谢过程包括三个阶段:破骨细胞的形成和骨吸收;骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化;成骨细胞形成新骨基质。体外研究表明,天麻素可通过调控骨代谢相关细胞防治骨质疏松症,首先可下调 NFATc1信号通路,抑制破骨细胞成熟;其次可减少活性氧自由基损伤,促进骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化,抑制其向脂肪细胞分化;再次可调控 NRF2信号通路,减少糖皮质激素诱导的成骨细胞凋亡及线粒体损伤,并促进成骨细胞的骨形成作用。动物实验研究结果显示,天麻素可显著减缓去卵巢、糖皮质激素或糖尿病诱发的骨质疏松症,降低血清骨吸收标志物水平,保护骨小梁的微观结构,提高骨密度,增强骨生物力学性能。
临床应用前景
天麻素在神经系统疾病治疗中的应用潜力,以及其在心血管、代谢疾病等方面的广阔前景。天麻素在阿尔茨海默病、糖尿病周围神经病变、神经保护和炎症调节等方面展现出显著的治疗潜力。这些发现不仅推动了天麻素在临床实践中的广泛应用,也为未来药物的研发提供了新的方向。
天麻素,作为天麻粉的主要活性成分,近年来在医学界备受瞩目。研究表明,天麻素不仅具有显著的抗惊厥、镇痛作用,还在改善神经系统功能、治疗认知功能障碍、帕金森病等方面展现出巨大潜力。随着研究的深入,天麻素的应用领域不断扩大,成为医学研究的新宠儿。这些发现不仅推动了天麻素在临床实践中的广泛应用,也为未来药物的研发提供了新的方向。