王志宏，彭 勝，雷明盛，肖 娟，彭密軍*

1吉首大學林產化工工程湖南省重點實驗室;2湖南省張家界市人民醫(yī)院，張家界 427000;3湖南省中醫(yī)藥研究院，長沙 410006

杜仲(Eucommia ulmoides Oliv.)又名思仲、思仙等，為杜仲科杜仲屬多年生落葉喬木，是我國特有的名貴經濟樹種［1］。杜仲為地質史上第三紀冰川運動殘留下來的古生物樹種，屬于國家二級保護植物［2］。杜仲在我國種植范圍較為廣泛，主要分布于湖南、貴州、四川、廣西、河南、陜西等地區(qū)，而野生較少主要分布于我國中部［3］。我國漢代《神農本草經》記載了杜仲皮的藥效，并將杜仲列為上品［4］，能夠補中益氣，久服可輕身耐老，強身健體［5］。近些年國內外學者對杜仲次生代謝物、藥理活性和臨床應用都有了較深入的研究。經研究表明［6］，杜仲功效成分主要有木脂素類、環(huán)烯醚萜類、苯丙素類、黃酮類等以及多糖類和氨基酸等營養(yǎng)成分，此外還含有豐富的 Ca、Fe等無機元素和 Be、Se等微量元素［7］。杜仲次生代謝產物與人體的健康有著密切的關系［8］，而杜仲活性主要表現(xiàn)在降血壓、抗氧化、抗疲勞、增強免疫力、抗骨質疏松癥、抗腫瘤、護肝、降血糖、抗衰老等。本文對近年國內外在杜仲生物活性方面的研究進展進行綜述，以期為開展進一步相關研究提供一定的參考。

1 降血壓作用

1.1 降血壓的作用機制

研究發(fā)現(xiàn)杜仲對血壓有著無可比擬的“雙向調節(jié)”的功能［9］。Greenway 等［10，11］研究認為，杜仲皮與葉的主要降壓成分有:木脂素類、苯丙素類、環(huán)烯醚萜類和黃酮類等。其中木脂素類的研究相對較多，并且組成成分較為明確［12］。它們主要是通過促進NO的釋放，抑制Ca2+內流和血管緊張素(AngⅡ)的生成以及磷酸二酯酶的活性或者直接舒張血管等途徑產生降壓作用［13-16］。

1.2 降血壓實驗研究

吳衛(wèi)華等［17］按照不同劑量杜仲提取物以靜脈注射和灌胃的方式考察對正常SD大鼠和SHR大鼠血壓影響，通過在頸動脈和尾動脈測量血壓的變化表明，杜仲木脂素具有劑量依賴性的降壓作用。羅麗芳［18］等采用體內和體外實驗法研究杜仲提取物的降壓作用，前者以比色法測量血漿中NO的濃度、用放射免疫法測量血漿中RA、AngⅡ和CGRP含量，后者主要是采用對SD大鼠主動脈血管環(huán)和灌流腸系膜動脈來檢測木脂素對血管舒張效果。這兩個實驗結果都表明，杜仲木脂素的有效降壓作用可能與NO濃度和抑制RAS系統(tǒng)及對血管的舒張作用有密切的關系。唐志晗等［19］發(fā)現(xiàn)，杜仲葉提取物具有明顯的降低急性和慢性血壓的作用。黃志新等［20］指出，槲寄生與杜仲提取液的混合液比單一槲寄生和杜仲提取液的藥效明顯，且作用時間也更長，有一定的協(xié)同作用。

2 抗氧化作用

2.1 抗氧化作用機理

抗氧化作用的機理主要包括:清除自由基、螯合金屬離子和間接阻斷反應過程等。通常實驗中除了測定對自由基的清除作用之外，丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶(GSHPX)等也作為測定的主要指標。張強等研究表明［14］，杜仲葉抗氧化作用主要是通過清除自由基的方式而產生的，其中綠原酸、黃酮類化合物在抗氧化過程中起到了重要的作用。

2.2 抗氧化實驗研究

彭勝［5］通過應用流動注射化學發(fā)光法和分光光度法研究發(fā)現(xiàn)杜仲葉提取物在低濃度下對·OH和都有很好的清除作用，甚至比傳統(tǒng)的抗氧化劑Vc的效果更加明顯，而對清除H2O2和·DPPH也有一定的效果。Yang等［22］研究表明，杜仲葉水提物能夠阻止胃的氧化損傷，降低胃癌的發(fā)生率，其過程中抗氧化作用與VC相當。彭密軍等［23］通過體外抗氧化實驗以及與Vc的對照實驗發(fā)現(xiàn)，綠原酸對·OH和·DPPH也有清除作用，杜仲素則對·OH、O2-·和·DPPH都具有較好的抗氧化作用。張強等［24］通過測定杜仲不同部位水提物對自由基的清除能力、對Fe2+的螯合能力、對亞油酸氧化的抑制率和總還原力發(fā)現(xiàn)，杜仲葉的水提物具有較顯著的抗氧化作用。Dong等［25，26］通過研究杜仲中黃酮對·OH和O2-·清除作用，并且通過檢測小鼠體內MDA含量、SOD與GSH-PX的活性發(fā)現(xiàn)杜仲醇提物在體內有明顯的抗氧化作用。Xu等指出杜仲葉提取物能夠有效地清除·DPPH、提升對鐵離子還原能力，并且可以抑制脂質的過氧化反應，阻止自由基的鏈式反應［27，28］。說明杜仲葉提取物具有顯著的抗氧化作用，是一種天然的抗氧化劑。

3 抗疲勞作用

3.1 抗疲勞作用的機理

疲勞的產生與體內的自由基、脂質過氧化反應和蛋白質變化具有密切關系。運動強度過大引起體內產生自由基，自由基會攻擊細胞膜上不飽和脂肪酸，引起脂質過氧化反應，從而破壞細胞膜的完整性與通透性;機體內的酶具有很重要的生理生化作用，自由基會使這些蛋白質發(fā)生變性導致酶失活，線粒體功能受損，紅細胞裂解，氧代謝能力減弱，ATP的產生量隨之減少，最終造成運動性疲勞［26］。Xia等研究發(fā)現(xiàn)［29］，杜仲葉多糖具有一定的抗運動疲勞的功效。杜仲中活性成分能夠加速自由基的清除，防止各種細胞氧化受損，從而避免了自由基的增加導致某些蛋白質交聯(lián)或變性。

3.2 抗疲勞作用的實驗研究

3.2.1 抗疲勞作用評價指標

一般認為疲勞是由機體發(fā)生一系列變化而引起運動力量的下降，所以耐力可作為評價指標，包含有負重游泳時間、爬桿時間和跑步時間等［30，31］。而評價疲勞的生化指標主要包含有:血乳酸(LA)、血清尿素氮(SUN)、肝糖原、肌糖原、乳酸脫氫酶(LDH)、3-羥基乙?；o酶A脫氫酶(HAD)等。SUN的含量降低說明在能量消耗的過程中，蛋白質消耗較少，同時說明機體對負荷適應能力提升;LDH的含量與活性增強會加速對LA的分解;SOD與GSH-PX活性的增加會提高機體對自由基的清除能力;MDA的含量降低說明脂質過氧化反應產生的自由基量少;HAD是作為脂肪酸發(fā)生β-氧化的關鍵酶，其活性的高低能直接反應體內脂肪酸的氧化情況。以這些指標的測定結果，可以在一定程度上反應杜仲提取物的抗疲勞作用。

3.2.2 抗疲勞實驗的研究

劉迪［26］和楊春霞等［31］研究表明，杜仲提取物能夠延長小鼠在水中負重游泳的時間，LA與SUN的含量也明顯降低。同時還發(fā)現(xiàn)，杜仲提取物能夠顯著提高LDH、SOD和GSH-PX的活性，降低MDA的含量。對綠原酸抗疲勞作用的研究結果顯示［26］，綠原酸可以延長小鼠負重游泳的時間，但是對其生化指標的測定結果卻不顯著，進而推測綠原酸可能通過興奮神經的方式暫時消除疲勞。趙暉等［30］采用改良Bass法對HAD活性分析發(fā)現(xiàn)，杜仲葉提取物能夠提高骨骼肌中的HAD活性，說明此過程中脂肪酸的氧化被激活，從而提升了機體的運動能力。自發(fā)性跑步訓練的實驗［30］表明口服杜仲葉提取物并結合低強度的訓練能夠增加LDH活性和其亞單位的數(shù)量，從而減少體內的乳酸含量，產生抗疲勞的作用。

4 增強免疫作用

4.1 增強免疫的作用機理

杜仲提高機體免疫力的作用機理主要包括以下幾個方面:提高單核巨噬細胞和腹腔巨噬細胞的吞噬活性，激活免疫系統(tǒng);促進T淋巴細胞的增殖分化;促進淋巴因子和白細胞介素的產生［32，33］;促進免疫器官的發(fā)育;另外杜仲具有抗人類免疫缺陷病毒(HIV)的作用。杜仲中含糖醛酸的酸性多糖類具有抗破壞人體免疫系統(tǒng)病毒的功能，能夠興奮網狀內皮系統(tǒng)，可激活免疫細胞，調節(jié)補體和抗體的平衡，增強機體非特異性免疫功能［3］。

4.2 增強免疫作用的實驗研究

寧康健等［34-37］通過將杜仲提取物以注射或灌胃的方式作用動物模型，發(fā)現(xiàn)實驗組動物的脾臟與胸腺的重量和對應指數(shù)顯著增加。王正朝等［38］通過對口服杜仲水煎劑肉仔雞的免疫器官進行組織學的研究發(fā)現(xiàn)，試驗組法氏囊發(fā)育快，胸腺小葉體積明顯增大，皮質增厚，脾臟結構較為緊密，表明杜仲素可以通過促進免疫器官的發(fā)育起到增強免疫作用。邱果等［39］通過對小鼠腹腔注射杜仲葉醇提物，發(fā)現(xiàn)小鼠遲發(fā)型超敏反應明顯增強，說明在此過程中T細胞的功能顯著增加。高銀輝等［40］研究指出，適宜劑量的杜仲醇提物與水提物藥劑可以減少肝臟損傷程度，也呈現(xiàn)出濃度依賴性，且醇提物的作用功效要優(yōu)于水提物。在杜仲對小鼠腹腔巨噬細胞吞噬能力的研究中發(fā)現(xiàn)［34］，杜仲能夠明顯的對抗地塞米松引起的免疫抑制作用，而且腹腔注射杜仲藥劑的功效要比口服和皮下注射更為顯著。陳紹紅等［41］研究發(fā)現(xiàn)，杜仲素能夠顯著提高貴妃雞α-醋酸萘酯酶陽性細胞的數(shù)量百分率和外周血淋巴細胞轉化率，表明杜仲素可以增強淋巴細胞的免疫應答，同時試驗組雞的ND抗體滴度升高，說明杜仲素對貴妃雞的特異性的免疫應答具有一定的促進作用。黃紅瑩等［42］研究發(fā)現(xiàn)杜仲雄花水提液能夠促進輔助性T細胞分泌γ干擾素和增強自然殺傷細胞的活性，進而說明杜仲雄花水提液對小鼠正常及受順鉑抑制的淋巴細胞有促增殖作用。翟文?。?3］研究發(fā)現(xiàn)，杜仲葉浸提物制劑能夠提高小鼠的非特異性免疫、體液免疫和細胞免疫的功能。杜仲素對奶牛免疫機能的實驗結果顯示［44］，體細胞數(shù)量的明顯減少、lgG(人和動物中含量最高的免疫球蛋白)升高，奶牛乳房持續(xù)健康的狀態(tài)和繁殖性能的提高都可以說明杜仲素能夠提高機體的免疫機能。呂琳等［45］研究證明，利用乙酸乙酯提取的杜仲活性成分能夠抑制HIVgp41六股螺旋束，從而為抗HIV提供相應的研究依據(jù)，對于防治艾滋病具有積極的意義。

5 抗骨質疏松的作用

5.1 抗骨質疏松的作用機理

骨質疏松的發(fā)病機理與人體的內分泌調節(jié)系統(tǒng)、體內的激素調節(jié)、日常的營養(yǎng)條件以及個體免疫能力因素等有關。在實驗過程中主要測定的指標包含有:血清總堿磷酸酶(ALP)，血清中雌二醇(E2)、血清中的白介素-6(IL-6)的含量和骨密度等;ALP是成骨細胞分化的早期產物，雌激素能夠抑制骨吸收，同時還可以促進骨形成;而IL-6具有促進破骨細胞生成的功能。維持正常骨量的關鍵是使得破骨與成骨過程平衡，根據(jù)細胞基礎理論可知，骨質疏松癥與破骨細胞的骨吸收功能和成骨細胞的骨形成功能有關，當骨吸收大于骨形成時，可導致骨質疏松癥［46，47］。

5.2 抗骨質疏松的實驗研究

肖潤梅等［48］通過杜仲醇提物作用以甲酸灌胃建立的小鼠骨質疏松模型，發(fā)現(xiàn) ALP顯著升高，說明骨形成活性增強，認為杜仲醇提取物具有抗骨質疏松的作用。白立煒等［49］以去卵巢大鼠骨質疏松實驗模型進行研究，采用骨密度掃描儀測定大鼠的骨密度，利用放射免疫法測定血清中E2，使用夾心法ELISA檢測血清中的IL-6的含量。結果發(fā)現(xiàn)，杜仲醇提物能夠提高骨線密度和面密度，并且可以提升血清中雌激素水平，同時對血清IL-6的產生有抑制作用，表明杜仲醇提取物對抗去卵巢后造成的骨質疏松有作用［50，51］。Ha 等［52］以小鼠骨髓細胞和ST-2細胞進行實驗發(fā)現(xiàn)，杜仲皮提取物能夠促進骨形成、抑制破骨細胞活性和骨質溶解。李三華等［53］研究發(fā)現(xiàn)，杜仲總黃酮能直接促進體外成骨細胞增殖。郁暉暉［54］通過體外培養(yǎng)細胞實驗模型發(fā)現(xiàn)，杜仲葉提取物對大鼠骨髓基質細胞向成骨細胞分化有促進作用，且明顯抑制破骨細胞骨吸收作用，說明杜仲葉總提物對防治骨質疏松癥有雙向調節(jié)的功效。

6 抗腫瘤的作用

6.1 抗腫瘤作用的機理

經研究發(fā)現(xiàn)杜仲抗腫瘤的作用機理主要表現(xiàn)在以下幾方面:杜仲中多糖能夠誘導腫瘤細胞凋亡來直接殺傷腫瘤細胞［55］;杜仲提取物可以起到阻斷亞硝胺的合成以及清除亞硝酸鹽的作用［56］。實驗測定指標主要有:腫瘤的重量、外周白細胞計數(shù)、胸腺以及脾指數(shù)、二甲基亞硝胺(NDMA)合成阻斷率和NaNO2的清除率等。

6.2 抗腫瘤作用的實驗研究

辛曉明等［55］通過對小鼠接種生長良好的瘤株建立腫瘤模型，以不同劑量的杜仲總多糖灌胃之后測定，結果發(fā)現(xiàn):高劑量的實驗組瘤重低，腫瘤抑制效果較好，外周白細胞的數(shù)量增多，胸腺與脾的指數(shù)也相應增加。吳春等［56］以紫外光解法測定杜仲提取物對NDMA體外的阻斷作用及對亞硝酸鈉的清除作用，發(fā)現(xiàn)適量的杜仲提取物對亞硝化反應具有良好的抑制作用，而且對亞硝酸鈉的清除作用較為明顯，亞硝胺能夠引起人體和動物肝臟等器官的惡性腫瘤，所以通過此方法也可為杜仲提取物抗腫瘤提供可靠的理論依據(jù)。

7 護肝作用

7.1 護肝作用的機理

杜仲在護肝方面的作用體現(xiàn)在清除自由基、保護肝細胞質膜、保護肝臟器官的組織完整性等方面［57］。當肝功能處于正常情況時，肝臟細胞中的谷丙轉氨酶(ALT)與天冬氨酸轉氨酶(AST)的含量相對較高，而當肝臟受損時，這兩種物質在血清中的含量會升高，所以ALT和AST在血清中含量的變化能夠作為考察肝是否受傷的重要指標;因為自由基的存在會對細胞膜有直接的攻擊作用，所以SOD、GSH-PX、MDA等也作為重要的檢測指標［58］;此外肝臟的指數(shù)以及組織形態(tài)也是考察的重要方面［59］。

7.2 護肝作用的實驗研究

高銀輝等［40］通過卡介苗-脂多糖(BCG-LPS)建立免疫性肝損傷的小鼠模型，分別將杜仲醇提物和水提物以灌胃的方式進行給藥，檢測結果發(fā)現(xiàn)，杜仲提取物能夠降低肝指數(shù)和肝臟中的MDA含量，提升肝臟中的SOD與GSH-PX的活性水平;肝組織病理檢測結果顯示，實驗組對肝臟損傷有不同的減輕作用，肝細胞再生明顯，同時還發(fā)現(xiàn)醇提物的實驗結果要優(yōu)于水提物。周程艷等［60］通過研究杜仲提取物對CCl4所導致肝損傷的保護作用發(fā)現(xiàn)，杜仲水提物還能夠明顯降低血清中ALT與AST的活性。顏秋萍［61］以SDS-PAGE和2-DE的研究方法發(fā)現(xiàn)，杜仲乙酸乙酯和正丁醇提取物對CCl4導致的肝臟損傷有一定的修復作用。

8 降血糖作用

8.1 降血糖作用的機理

杜仲次生代謝物具有降血糖的作用。降血糖的主要作用機理是增加糖酵解的代謝過程，抑制糖質新生［62］。杜仲葉中綠原酸、槲皮素、(+)-丁香脂等活性成分能夠延緩或阻礙葡萄糖的生成與吸收［63］。實驗檢測指標主要有:血糖含量、胰島素含量、胰高血糖素含量、連接肽(C肽)水平、葡萄糖-6-磷酸酶(G-6-pase)活性、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶活性和肝葡萄糖激酶活性等。

8.2 降血糖作用的實驗研究

Park等［62］以杜仲葉水提物作用Ⅱ型糖尿病動物模型(C57BL/KsJ-db/db小鼠)，腹腔葡萄糖耐量實驗結果表明，杜仲葉水提物能夠顯著降低血糖含量，增加糖代謝，血漿胰島素含量、C肽水平和肝葡萄糖激酶活性都明顯提高，降低胰高血糖素含量、G-6-pase活性和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶活性。田吉等［64］通過腹腔注射鏈脲佐菌素(STZ)建立小鼠的糖尿病模型，在此基礎上研究發(fā)現(xiàn)，50%乙醇的杜仲提取物具有明顯的降血糖作用。劉國榮等［65］研究發(fā)現(xiàn)，杜仲多糖對四氧嘧啶所致的糖尿病小鼠有降低血糖的作用，并且提取物對胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù)有一定的提升作用，同時能提高SOD與NOS活性，降低MDA與NO的含量，進一步推測降血糖作用可能與提升免疫力和體內抗氧化能力有一定的關聯(lián)性。

9 抗衰老作用

9.1 抗衰老作用的機理

衰老是一個相當復雜的過程，而且有很多的機制尚不明確［66］。杜仲抗衰老的作用機理主要包括:增強免疫作用、清除自由基、促進膠原蛋白合成、增強記憶力等，主要的測定指標有脂褐質(LF)、腦內單胺氧化酶(MAO-B)、小鼠紅細胞C3b受體花環(huán)結合率(RCR)和免疫復合物花環(huán)結合率(RICR)等。LF是存在于老化細胞內的顆粒狀物質;MAO-B能夠調節(jié)神經系統(tǒng)，在衰老的人或動物中，該酶的活性會增加;紅細胞中的C3b含量會隨年齡的增長而減少，最終會導致老年性免疫功能下降［67］。

9.2 抗衰老作用的實驗研究

李小安等［67］通過注射D-半乳糖建立亞急性小鼠衰老模型，通過測定相關指標發(fā)現(xiàn)，口服杜仲葉浸膏粉能夠降低肝臟中MDA與LF的含量，降低小鼠腦中MAO-B的活性，提升肝中SOD的活性，同時也提高RCR和RICR，說明杜仲具有抗衰老的作用。彭密軍通過對大鼠行為學研究發(fā)現(xiàn)［4］，將杜仲液以灌胃方式作用能顯著增強小鼠記憶力，同時以紅細胞模型通過掃描電鏡、熒光偏振度檢測以及血液粘度測定和羰基化蛋白含量測定等方法，對紅細胞表觀粘度、形態(tài)、膜上羰基化蛋白含量及膜脂流動性進行測定，結果顯示，羰基化與衰老有著密切的關系，為抗衰老提供一定的理論依據(jù)［68］。趙暉［69］研究發(fā)現(xiàn)，杜仲甲醇提取物能夠促進膠原蛋白的合成，提高角質層更新率，抑制衰老的進程，并進一步指出，在該作用過程中起主要作用的成分是京尼平苷酸和桃葉珊瑚苷等環(huán)烯醚萜單苷類物質。

10 杜仲其它活性作用

10.1 抗菌作用

季志平等［70］研究發(fā)現(xiàn)，杜仲乙醇和乙酸乙酯提取物對細菌和真菌都有一定的抑制作用;乙酸乙酯的提取物對黃曲霉與黑曲霉有特殊的抑制作用;正丁醇和水提物對細菌也有抑制作用。鄭杰等［71］研究發(fā)現(xiàn)杜仲中的桃葉珊瑚苷具有一定的抑菌作用。

10.2 抗炎作用

杜仲具有良好的抗炎作用。通過對二甲苯所致的小鼠耳廓腫脹和蛋清所致大鼠足腫脹的實驗模型研究發(fā)現(xiàn)，杜仲對其腫脹程度有相應的抑制作用［72，73］，高劑量組的作用效果甚至與阿司匹林的功效相當［73］。但其作用的機理還有待于進一步的深入研究。

10.3 鎮(zhèn)痛作用

周程艷等［73］以灌胃的方式將杜仲提取物作用于小鼠模型，實驗組小鼠由醋酸引起的疼痛扭體首次出現(xiàn)的時間明顯延長，扭體產生的次數(shù)也相應減少，同時對扭體的抑制率和鎮(zhèn)痛百分率都有所提升，并且可以升高熱板致痛小鼠的痛閾值。雖然鎮(zhèn)痛的效果沒有鹽酸曲馬多顯著，但是與傳統(tǒng)鎮(zhèn)痛藥阿司匹林的功效相當，表明杜仲具有良好的鎮(zhèn)痛作用。

10.4 鎮(zhèn)靜作用

杜仲對中樞神經具有顯著的鎮(zhèn)靜作用。呂錦芳等［74］以小鼠的睡眠時間與睡眠小鼠的只數(shù)作為實驗指標，研究發(fā)現(xiàn)杜仲皮與葉的水煎劑都能夠明顯增強戊巴比妥鈉的麻醉效果，延長小鼠的睡眠時間，而且腹腔注射和灌胃的作用功效要優(yōu)于皮下注射。

10.5 減肥作用

李文娜等［75］用杜仲葉綠原酸提取物對SD大鼠進行灌胃，通過測定糞便中所含物質的相關指標，發(fā)現(xiàn)一定濃度的杜仲提取物可以明顯升高總脂量、膽固醇和膽汁酸排出量，而且效果要比奧利司他顯著，進而推測杜仲葉綠原酸提取物的減肥機制為抑制脂質物質在體內的吸收、促進膽固醇和膽汁酸排除體外。Hirata等研究發(fā)現(xiàn)［76］，杜仲葉中含有的車葉草苷具有明顯的減肥功效，但其作用機理尚需進一步探討。

11 前景與展望

杜仲作為一種傳統(tǒng)的名貴藥用植物，不僅能夠調節(jié)體溫及體重［77］，而且其中含有的活性成分有明顯的增強體質的功效。杜仲活性成分分布、變化規(guī)律以及提取工藝都有了深入的研究［78-80］，但是一些活性成分的作用機理尚不完全明確，特別是在傳統(tǒng)中藥中杜仲復方用藥的機理更有待深入的探討，對于杜仲新的藥用功效還需進一步的開發(fā)。所以通過建立相關的實驗模型、采用先進的研究方法探討杜仲作用機理，將會對杜仲在生物活性方面的研究以及進一步開發(fā)利用杜仲這一寶貴資源具有更加廣泛而深遠的現(xiàn)實意義。

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