肖 玲 戴 岳
中國藥科大學中藥學院,江蘇 南京 210009
大蒜始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,為百合科蔥屬植物大蒜(AlliumsativumL.)的鱗莖,別名獨蒜、獨頭蒜、胡蒜,在我國各地均有分布?!侗静菥V目》中記載大蒜“通五臟,達諸竅,去寒濕,辟邪餓,消癰腫”,《藥性切用》卷之四中菜部有載“性味辛溫,通竅辟穢,導滯殺腥”。大蒜是著名的食藥同源植物,不僅可用于平常調(diào)味、食用,還可參與中藥配伍,《摘元方》中所述“蒜切片,貼足心,取效止,可治療腦漏鼻淵”。隨著研究越發(fā)深入,發(fā)現(xiàn)大蒜具有較強的藥用價值。研究[1]表明,大蒜主要化學成分包括含硫化合物、烯丙基甲基硫化物、S-烯丙基半胱氨酸和S-烯丙基巰基半胱氨酸等)、氨基酸類、苷類和其他微量元素。
二烯丙基三硫醚(DATS)是一種油狀且具有揮發(fā)性的物質(zhì),為大蒜活性成分中活性最高的有機硫化物[2],具有抗氧化、抗炎、抗腫瘤等藥理作用,其生物主要來源為大蒜蒸餾提取物,其化學結構如圖1所示。DATS的藥理作用研究受到國內(nèi)外學者們的廣泛關注,筆者對其藥理作用及藥代動力學研究進展,以期促進對相關機制的研究,為新藥的研發(fā)提供理論基礎。
圖1 DATS的化學結構
1.1 抗炎作用 在炎癥性腸病中,將DATS膠束顆粒噴灑在小鼠腸腔的腔室表面上,可對疾病進行靶向治療[3]。在脂多糖(LPS)誘導的小鼠足水腫模型中,腹腔注射DATS能降低LPS誘導的IL-6,IL-10和TNF-α等促炎因子的產(chǎn)生,并通過下調(diào)AKT1/TGF-β激酶介導的NF-κB和MAPK信號通路來抑制炎癥反應[4]。此外,DATS能夠抑制LPS誘導的RAW264.7細胞中誘導型一氧化氮合酶表達和一氧化氮產(chǎn)生[5]。同樣,在LPS誘導BV2小膠質(zhì)細胞產(chǎn)生炎癥介質(zhì)方面,DATS能顯著抑制LPS誘導的NO和PGE2產(chǎn)生,且能夠通過抑制IκB-α的磷酸化來抑制NF-κB的核易位,這些研究揭示DATS的抗炎作用。
1.2 抗氧化作用 DATS已被證明是大蒜含硫化合物中最有效的抗氧化成分[6]。在阿霉素(DOX)處理大鼠后,持續(xù)8周每周1次腹腔注射DATS,能明顯上調(diào)相關抗氧化酶活力及減輕DOX引起腦的氧化應激[7]。在酒精性脂肪肝大鼠模型中,Chen等[8]發(fā)現(xiàn),DATS能降低模型大鼠體內(nèi)ROS和MDA的水平,并提高抗氧化酶的含量,抑制脂質(zhì)積累和氧化應激來保護乙醇誘導的肝損傷,改善酒精性脂肪肝。Lei等[9]證明DATS能保護內(nèi)皮型一氧化氮合酶免受氧化的低密度脂蛋白(ox-LDL)侵害,發(fā)現(xiàn)DATS可逆轉(zhuǎn)ox-LDL對細胞cGMP和NO產(chǎn)生的抑制作用。向暉等[10]證明DATS可改善過氧化氫所導致的晶狀體渾濁和蛋白凝聚。Hsieh等[11]發(fā)現(xiàn)DATS靶向ROS介導的PKCδ激活進而抑制AGE誘導的心肌細胞凋亡發(fā)揮抗糖尿病的作用,表明DATS具有良好的抗氧化活性。
1.3 抗腫瘤作用 流行病學研究[12]表明,食用大蒜和洋蔥等蔥屬蔬菜可降低癌癥的發(fā)病率,這與DATS優(yōu)異的抗腫瘤活性密切相關。Liu等[13]證明DATS抑制乳腺癌細胞中的MMP2/9基因表達,抑制NF-κB信號通路的活化,進而抑制癌細胞轉(zhuǎn)移。Zheng等[14]用DATS處理8505C細胞,發(fā)現(xiàn)DATS能降低8505C細胞的生存能力,促進細胞DNA損傷標志物H2A.X的磷酸化,表明DATS能通過觸發(fā)間變性甲狀腺癌8505C細胞中的DNA損傷來誘導腫瘤細胞在G2/M細胞周期停滯,從而發(fā)揮其抗觸發(fā)間變性甲狀腺瘤的藥理作用。有研究表明[15]DATS調(diào)節(jié)多種癌癥標志性途徑包括:抑制癌變;清除自由基;調(diào)節(jié)酶活性;抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的蛋白質(zhì)折疊;抑制癌細胞的行為,例如細胞增殖,凋亡抗性和免疫逃逸。
1.4 免疫調(diào)節(jié)作用 DATS處理黑色素瘤小鼠后[16],體內(nèi)CD8+T和樹突狀細胞數(shù)目明顯增加,髓樣抑制細胞的免疫抑制活性明顯降低,T細胞的增殖得到恢復進而更好地發(fā)揮免疫監(jiān)視作用。在白血病小鼠模型中,DATS可以促進WEHI-3白血病小鼠巨噬細胞吞噬作用,提高NK細胞活性和改善小鼠免疫應答反應[17]。在自身免疫性疾病方面,DATS處理類風濕性關節(jié)炎患者的成纖維樣滑膜細胞(RA-FLS),能顯著降低關節(jié)炎癥細胞因子的產(chǎn)生,降低細胞活力并誘導RA-FLS凋亡。在膠原誘導關節(jié)炎小鼠模型中,DATS顯著減少膠原誘導的關節(jié)炎(CIA)小鼠炎癥細胞因子的產(chǎn)生并通過恢復Th17和Treg細胞兩者之間的平衡,發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用[18]。
1.5 其他藥理作用 DATS還有其他藥理作用??咕和ㄟ^對比大蒜揮發(fā)油中四種二烯丙基硫化物對金黃色葡萄球菌、耐甲氧西林金黃色葡萄球菌等菌株(總共276種臨床分離株)的抗菌活性,發(fā)現(xiàn)DATS抗菌活性最佳[19];抗血小板聚集:DATS通過巰基反應有效抑制凝血酶,U46619和膠原蛋白誘導的血小板凝集[20];調(diào)節(jié)脂代謝:在HFD誘導的肥胖大鼠模型中,DATS能顯著恢復肝功能參數(shù)[21]。心肌保護:在高糖處理的H9c2細胞和糖尿病大鼠心臟中,CSE的表達受到抑制,心臟的保護作用減弱,DATS處理增加CSE的表達進而恢復CSE介導的心肌保護作用[22]。
目前關于DATS的藥代動力學研究比較少。在一項大鼠藥代動力學研究[23]中,將10 mg劑量的DATS注入大鼠頸靜脈后,DATS血漿濃度在1 min內(nèi)達到5.5 μg/mL的峰值,隨后在24h內(nèi)穩(wěn)定恢復到基線水平。采用微乳劑靜脈注射技術給大鼠注射30 mg/kg DATS,3h內(nèi)血漿濃度達到7.06 μg/mL的峰值[24]。在人體攝入730 μmol的DATS膠囊后,在20h左右達到最大值,烯丙基甲基硫醚是口氣中的已知成分,也是OSCs的假定分解產(chǎn)物,其濃度也在5h左右達到最大值[25]。DATS的進一步藥代動力學研究對其的開發(fā)至關重要。
DATS作為大蒜主要活性成分具有多種藥理作用,相關作用機制也逐步得到闡明,有機硫化物代表DATS具有作為新藥開發(fā)的潛力。但DATS具有刺激性氣味,同時穩(wěn)定性與生物利用度較差,限制其作為藥物進一步研究與開發(fā)??舍槍ι鲜霾蛔銓ATS進行結構修飾或劑型改良[26],以提高其穩(wěn)定性與生物利用度,減少刺激性和掩蓋不良氣味,才能更好地服務于臨床。