何靖雯,仲輝,尚靖1,,3,夏靖友
(1.國(guó)家藥品監(jiān)督管理局化妝品研究與評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100050;2.中國(guó)藥科大學(xué)中藥學(xué)院,江蘇 南京211198;3.中國(guó)藥科大學(xué)天然藥物活性組分與藥效國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 南京 210009;4.九面通科技有限公司,海南 ???570100)
近年來(lái),本草保健產(chǎn)品在普通人群中的使用一直在迅速增長(zhǎng),而蘆薈在提供健康益處方面具有悠久的歷史,是世界上使用最廣泛且頻繁的本草之一。幾千年來(lái),從蘆薈的果肉中提取的透明凝膠被用于治療傷口、皮膚感染、燒傷和許多其他皮膚疾病,外皮內(nèi)層的黃色浸出液通常被用作口服瀉藥。20世紀(jì)30年代,外用蘆薈首次在美國(guó)流行起來(lái),據(jù)報(bào)道,它在治療X射線(xiàn)燒傷方面取得了成功[1]。今天,蘆薈凝膠是成百上千種護(hù)膚液和防曬霜的成分[2],聲稱(chēng)它具有類(lèi)似維生素A衍生物的抗衰老作用,從而推動(dòng)了這種凝膠在化妝品中的使用。
雖然蘆薈一直被認(rèn)為是一種安全的功能性食品材料,可以口服和局部使用,但在很多情況下并不像通常認(rèn)為的那樣安全。由此引發(fā)急性腎炎、孕婦流產(chǎn)、出血性胃炎、皮膚過(guò)敏等毒性反應(yīng)的報(bào)道日漸增多。蘆薈全葉提取物在大鼠身上顯示出明顯的致癌活性[3],在體外和體內(nèi)研究中報(bào)道的對(duì)人體的不良反應(yīng)以及基因毒性和致癌性中,提出了蘆薈成分是否對(duì)人體有腫瘤促進(jìn)作用的問(wèn)題。1998年,國(guó)家癌癥研究機(jī)構(gòu)提名蘆薈進(jìn)入國(guó)家毒理學(xué)計(jì)劃(NTP)致癌性研究的候選名單[4]。國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)(International Agency for Research on Cancer)將蘆薈精華素(Aloe vera whole leaf extract)列為可能致癌的人類(lèi)物質(zhì)(2B類(lèi))[5]。于是1998年,國(guó)際蘆薈協(xié)會(huì)(IASC)維持了一項(xiàng)認(rèn)證計(jì)劃,國(guó)際蘆薈科學(xué)理事會(huì)標(biāo)準(zhǔn)建議最大允許量口服食用的蘆薈原料中蘆薈素含量少于10 ppm(百萬(wàn)分之一);對(duì)于非醫(yī)療用途,建議限制為50 ppm或更低[6]。2002年,美國(guó)食品和藥物管理局(FDA)發(fā)布了一項(xiàng)最終規(guī)定,蘆薈作為非處方瀉藥不再被普遍認(rèn)為是安全有效的。廣泛的人類(lèi)接觸及其潛在的有毒和致癌活性引起了安全方面的關(guān)注。
化學(xué)分析表明,蘆薈中浸出液部位主要含有蒽醌類(lèi)化合物,攝入過(guò)多會(huì)引起腹瀉、低鉀血癥、大腸桿菌假單胞菌病、腎功能衰竭以及光毒性和過(guò)敏反應(yīng)。然而,蘆薈在如此廣泛的應(yīng)用下,出現(xiàn)了許多毒性作用及不良反應(yīng),而關(guān)于蘆薈毒理作用的研究較少,本文對(duì)目前蘆薈毒理學(xué)評(píng)價(jià)的研究進(jìn)展及出現(xiàn)的一系列不良反應(yīng)進(jìn)行總結(jié)及探討。
蘆薈浸出液中含有多種生物活性化合物,尤其是蒽醌類(lèi)化合物。進(jìn)行了多種體外和體內(nèi)試驗(yàn)以評(píng)估浸出液中所含化學(xué)成分的毒性作用,尤其是蘆薈大黃素、蘆薈苷、大黃素等。Logarto Parra和他的同事們對(duì)蘆薈提取物進(jìn)行了體外和體內(nèi)的毒性研究,發(fā)現(xiàn)經(jīng)口給藥蘆薈葉提取物24h后,鹵水蝦的半數(shù)致死濃度(LC50)為3.59μg/mL,對(duì)白化小鼠的致死量(LC50)為120.65 mg/kg[7]。另一項(xiàng)急性毒性研究顯示,用50%乙醇提取蘆薈粉,并以400-500 mg/kg的初始劑量腹腔注射給成年小鼠,其最大耐受量為100 mg/kg體重,LC50為250 mg/kg[8]。此外,蘆薈全葉還引起HeLa和HepG2細(xì)胞存活率的劑量依賴(lài)性下降,半數(shù)最大細(xì)胞抑制濃度(IC50)分別為413.9和439.0 mg/mL[9]。在4小時(shí)的給藥處理后,當(dāng)濃度達(dá)到1000 mg/mL時(shí),它還引起HeLa細(xì)胞凋亡的劑量依賴(lài)性增加[8]。
在一項(xiàng)慢性毒性研究中,88只大鼠以2、4和8g/kg的蘆薈全葉粉(飼料中的蘆薈含量分別為2.5%、5%和10%)喂養(yǎng)90天[10]。所有劑量的蘆薈都增加了大鼠的排便,高劑量組的大鼠也表現(xiàn)出厭食和體重的降低。給藥8g/kg的雄性大鼠比所有劑量的雌性大鼠的相對(duì)腎臟重量均顯著增加。各給藥組大鼠腎小管、腸系膜淋巴結(jié)和結(jié)腸粘膜固有層色素沉著的發(fā)生率明顯增加,且腸系膜淋巴結(jié)增生較為明顯。每天口服蘆薈提取物100 mg/kg,相當(dāng)于藥理活性劑量的五分之一,持續(xù)3個(gè)月后觀察到生殖毒性,與對(duì)照組相比,表現(xiàn)為顯著的精子損傷、血液學(xué)改變、炎癥和死亡率的增加[11]。
為了確定蘆薈浸出液的存在是否會(huì)改變?nèi)~提取物的理化性質(zhì),對(duì)脫色的蘆薈全葉進(jìn)行了毒性研究。脫色提取物是通過(guò)活性碳吸附全葉提取物(1%,w/w)來(lái)去除植物的浸出液部分,主要是蒽醌類(lèi)化合物,這些成分使蘆薈具有通便作用?;瘜W(xué)分析表明,蘆薈浸出液的主要蒽醌為蘆薈苷,在未過(guò)濾和過(guò)濾提取物中的濃度相差100倍(全提取物為 8 mg/g,脫色提取物為 0.08 mg/g)[12]。高效液相色譜(HPLC)分析顯示兩種提取物之間存在很大差異,表明活性炭過(guò)濾去除了提取物中蒽醌類(lèi)成分[13]。采用7周齡F344/N雄性大鼠4只,雌性F344/N大鼠4只,B6C3F1小鼠雌雄各4只,分別給予0.5%-3%蘆薈全葉提取物和脫色提取物溶液,0.5%-3%蘆薈全葉提取物和脫色提取物的蘋(píng)果酸含量分別為970-5820μg/g和1240-7440μg/g,蘆薈苷含量分別為 70-422μg/g和0.8-4.5μg/g[14]。給藥處理14天后,1.5%和3%的脫色提取物可顯著降低雌性大鼠的血尿素氮水平,而3%的全葉提取物大鼠的體重、耗水量、胃腸道通過(guò)時(shí)間以及肝、心、脾、胸腺和腎的重量均明顯低于對(duì)照組。雄性和雌性大鼠的白細(xì)胞和紅細(xì)胞數(shù)目以及紅細(xì)胞壓積均顯著升高。相反,只觀察到服用2.0%未脫色全葉提取物的雌性小鼠的耗水量顯著增加[14]。
與本研究相比,給予F344/DU大鼠濃度2%的脫色蘆薈全葉(總蒽醌<1ppm)[15],在慢性暴露13周后沒(méi)有嚴(yán)重的毒性作用發(fā)現(xiàn)[14]。一項(xiàng)類(lèi)似的研究也顯示,F(xiàn)344大鼠口服市售蘆薈脫色提取物飲料13周后,對(duì)行為學(xué)、糞便、體重、飼料消耗、器官重量和腸道粘膜形態(tài)進(jìn)行評(píng)估,發(fā)現(xiàn)并沒(méi)有毒性作用[16]。這些結(jié)果表明,蒽醌可能是蘆薈引起不良反應(yīng)的主要貢獻(xiàn)者。
目前認(rèn)為蘆薈中主要的蒽醌類(lèi)成分是蘆薈苷和蘆薈大黃素。蘆薈苷在體外高溫堿性條件下可轉(zhuǎn)化為蘆薈大黃素(Aloe-emodin,AE),已有報(bào)道蘆薈苷可在腸道細(xì)菌作用下水解成蘆薈大黃素。蘆薈大黃素是一種蒽醌衍生物單體,存在于蘆薈表皮中,是蘆薈的重要成分之一。越來(lái)越多的研究報(bào)道了蘆薈大黃素的不良反應(yīng),包括蘆薈大黃素可引起肝毒性和腎毒性,特別是在高劑量和長(zhǎng)期使用時(shí)。然而,蘆薈大黃素是否是其主要的毒性成分尚未得到系統(tǒng)的研究。蘆薈大黃素的臨床毒性尚不清楚,這些發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了對(duì)人類(lèi)暴露于蘆薈大黃素的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的必要性。
蘆薈大黃素的細(xì)胞毒性已被廣泛研究。蘆薈大黃素能夠通過(guò)多種機(jī)制誘導(dǎo)人膀胱癌T24細(xì)胞的凋亡[17]和人早幼粒白血病HL-60細(xì)胞的G2/M期阻滯[18]。在蘆薈大黃素和大黃素誘導(dǎo)人肺鱗癌細(xì)胞(CH27)和人肺癌細(xì)胞(H460)凋亡過(guò)程中,胞漿細(xì)胞色素c、半胱氨酸、天冬氨酸蛋白酶-3(caspase-3)活性和蛋白激酶c(PKC)同工酶發(fā)生變化。另一項(xiàng)研究表明,蘆薈大黃素能顯著抑制成人角質(zhì)形成細(xì)胞的增殖并誘導(dǎo)其凋亡[19]。蘆薈大黃素的濃度遠(yuǎn)低于商業(yè)產(chǎn)品的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí),可以觀察到抑制角質(zhì)形成細(xì)胞增殖的作用。
蘆薈中的蘆薈大黃素是一種蒽醌衍生物的單體,是蘆薈的重要有效成分。有學(xué)者將蘆薈葉肉以500 mg/kg 的劑量喂食小鼠,未發(fā)現(xiàn)任何急性毒性反應(yīng),但以高劑量的蘆薈飲食進(jìn)行90d的長(zhǎng)期研究時(shí)發(fā)現(xiàn),除了使小鼠中樞神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)減弱外,還能導(dǎo)致死亡率增加、紅細(xì)胞數(shù)降低、精子損失嚴(yán)重。若長(zhǎng)期過(guò)量服用一些含有蘆薈等成分的藥物,其中過(guò)量的蒽醌化合物會(huì)破壞腸黏膜屏障,促進(jìn)腫瘤壞死因子釋放,從而導(dǎo)致結(jié)腸黏膜上皮細(xì)胞凋亡,產(chǎn)生凋亡小體,凋亡后的細(xì)胞被單核巨噬細(xì)胞吞噬,在溶酶體的作用下,凋亡小體分解轉(zhuǎn)化為脂褐素,堆積于黏膜固有層,在結(jié)腸固有層形成棕色色素,結(jié)腸黏膜就會(huì)慢慢變成黑色,最終發(fā)展為典型的結(jié)腸黑變病。近10年來(lái),已有大量報(bào)道表明蘆薈大黃素具有肝腎毒性。體內(nèi)研究表明,蘆薈大黃素可能是蘆薈中引起肝和腎毒性的主要化學(xué)成分[20]。蘆薈大黃素抑制HepaRG和HL-7702細(xì)胞增殖,誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯和凋亡,很可能是通過(guò)一種涉及Fas死亡途徑和線(xiàn)粒體途徑的機(jī)制導(dǎo)致ROS的產(chǎn)生,并證實(shí)蘆薈大黃素可抑制HepaRG和HL-7702細(xì)胞的增殖,誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯和凋亡[21]。蘆薈大黃素處理能顯著抑制斑馬魚(yú)肝臟發(fā)育,降低肝型脂肪酸結(jié)合蛋白的表達(dá)。其肝毒性機(jī)制主要與激活NF-κB-p53炎癥-凋亡通路有關(guān),而對(duì)IL-6和JAK3無(wú)明顯影響[22]。此外,蘆薈大黃素可在體內(nèi)彗星試驗(yàn)中對(duì)小鼠肝和腎的DNA造成原發(fā)損傷[23]。2012年,首次發(fā)現(xiàn)蘆薈大黃素通過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激觸發(fā)的信號(hào)通路抑制HK-2細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)其凋亡[24]。因此,蘆薈使用的劑量上限是研究人員需要特別關(guān)注的問(wèn)題,只有控制好藥物的安全劑量才能在治療疾病時(shí)避免副作用的發(fā)生。
外用和口服蘆薈會(huì)導(dǎo)致皮膚過(guò)敏、蕁麻疹、抽筋和腹瀉,使那些對(duì)百合科(例如洋蔥和郁金香)等其他植物過(guò)敏的人產(chǎn)生過(guò)敏反應(yīng)。關(guān)于蘆薈產(chǎn)品對(duì)人體的毒性或過(guò)敏性,有幾個(gè)病例報(bào)道,但沒(méi)有公開(kāi)發(fā)表的對(duì)照毒理學(xué)研究。蘆薈的通便作用早已被認(rèn)識(shí),并已被經(jīng)驗(yàn)地用于緩解便秘。最早記錄蘆薈治療用途的醫(yī)學(xué)作家是公元一世紀(jì)的希臘內(nèi)科醫(yī)生Dioscorides[25],隨后,蘆薈浸出液在許多國(guó)家的草藥瀉藥制劑中被廣泛使用。因此,在臨床研究中已經(jīng)報(bào)道了大量因攝入浸出液而引起的不良反應(yīng)。長(zhǎng)期使用出現(xiàn)腹瀉、腹痛、嘔吐、低鉀血癥、結(jié)腸假性黑色素沉著癥,長(zhǎng)期使用蒽醌類(lèi)瀉藥導(dǎo)致患結(jié)腸癌的風(fēng)險(xiǎn)增加[26]。
目前,已有報(bào)道長(zhǎng)期外用蘆薈出現(xiàn)蕁麻疹[27]、接觸性皮炎[28-30]、和廣泛皮炎等過(guò)敏性反應(yīng)[31]。然而,一項(xiàng)對(duì)702名患者進(jìn)行的斑貼試驗(yàn)研究顯示,濃縮的蘆薈凝膠涂抹在皮膚上時(shí),沒(méi)有不良反應(yīng)[32]。從葉子中心制成的蘆薈制劑主要含有碳水化合物,這些產(chǎn)品不太可能導(dǎo)致過(guò)敏。一項(xiàng)隨機(jī)試驗(yàn)報(bào)告顯示,在復(fù)雜的婦科手術(shù)后,外用蘆薈凝膠可延遲傷口愈合[33]。因此,外用蘆薈可能不利于促進(jìn)術(shù)后切口愈合。在一個(gè)病例報(bào)告中,一名65歲的婦女在激光術(shù)后2周將蘆薈葉汁涂抹在她的皮膚上,產(chǎn)生了刺痛、硬結(jié)和紅斑。給病人開(kāi)了氫化可的松和苯海拉明軟膏,皮炎隨著時(shí)間的推移消退[34]。還有一個(gè)蘆薈誘導(dǎo)過(guò)敏性紫癜的病例報(bào)告[35]。
口服蘆薈后出現(xiàn)偶爾的腹部抽筋和腹瀉,連續(xù)使用蘆薈等瀉藥超過(guò)7天可能會(huì)加重便秘或產(chǎn)生依賴(lài)性。長(zhǎng)期使用或?yàn)E用含有蒽醌類(lèi)的瀉藥超過(guò)1年會(huì)增加患結(jié)直腸癌的風(fēng)險(xiǎn),風(fēng)險(xiǎn)是非蒽醌類(lèi)濫用者的3倍。存在1例口服蘆薈的57歲婦女急性肝炎的病例報(bào)告。一位74歲的女性在長(zhǎng)期服用蒽醌瀉藥數(shù)十年后,出現(xiàn)了令人印象深刻的全結(jié)腸深黑色色素沉著。出現(xiàn)了各種各樣的腺瘤,這些腺瘤被歸類(lèi)為癌前病變,但并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)結(jié)直腸癌[36]。一名18歲的高加索女孩,在14個(gè)月至5-6歲期間接受含有5mL丹參酮的混合瀉藥治療以改善便秘,最終表現(xiàn)為小腸平滑肌肉瘤廣泛的分部[37]。雖然有1例病例并不能證明丹參酮與患腸癌的風(fēng)險(xiǎn)有關(guān),但作者得出結(jié)論,兒童早期應(yīng)避免長(zhǎng)期口服丹參酮。此外,建議孕婦不要服用蘆薈浸出液,因?yàn)樗男固匦钥赡軙?huì)刺激子宮收縮,從而增加早產(chǎn)或流產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。此外,哺乳母親不應(yīng)該服用瀉藥,因?yàn)檩祯赡軙?huì)導(dǎo)致嬰兒出現(xiàn)腹瀉。
肝毒性被認(rèn)為是草本植物膳食補(bǔ)充劑引起的最常見(jiàn)的不良反應(yīng)之一[38]。第1例因攝入蘆薈提取物而引起的急性肝炎于2005年在德國(guó)被報(bào)道[39]。之后,土耳其[40]、美國(guó)[41]、阿根廷[42]、和韓國(guó)都報(bào)告了蘆薈中毒性肝炎的病例[43]。共有6名女性和2名男性在服用蘆薈制劑3-260周后因急性肝炎入院治療[44]。所有8名患者在停藥后病情都有所改善。這些病例強(qiáng)調(diào)了將植物非處方藥視為肝毒性的致病因素的重要性。
根據(jù)口服蘆薈浸出液的通便特性,長(zhǎng)時(shí)間使用可能會(huì)導(dǎo)致鉀的耗竭,雖然這方面的文獻(xiàn)很少,但也有一些關(guān)于低鉀的事件報(bào)道。有1例27歲女性因長(zhǎng)期服用瀉藥(雙可定、番瀉苷和蘆薈提取物)而患上酸性尿酸銨結(jié)石的報(bào)道。一名47歲的男子在攝入蘆薈角(一種先前描述的腎毒素)后出現(xiàn)急性少尿性腎功能衰竭和肝功能障礙。一名來(lái)自巴基斯坦的52歲男性患者在服用了從四到五片蘆薈葉提取的果汁10天后,出現(xiàn)嚴(yán)重的關(guān)節(jié)痛、明顯的紫癜和腹痛。喝了果汁24小時(shí)后,這名男子開(kāi)始出現(xiàn)腿部皮疹和輕微的腳踝關(guān)節(jié)痛。在接下來(lái)的幾天里,他的癥狀?lèi)夯?,并出現(xiàn)了彌漫性絞痛和腹痛。腎活檢顯示出了明顯的節(jié)段性壞死和新月體形成。腎功能障礙和腎炎被認(rèn)為是大劑量使用蘆薈所導(dǎo)致的結(jié)果[45]。
理論上,根據(jù)坊間關(guān)于鉀耗竭的報(bào)道以及蘆薈的通便特性,長(zhǎng)期使用口服蘆薈浸出液可能會(huì)增加心律失常的風(fēng)險(xiǎn)。有1例病例的報(bào)告稱(chēng),接受麻醉劑七氟醚和口服蘆薈的外科患者出血過(guò)多。一位35歲的婦女在腿部疼痛手術(shù)前口服蘆薈片劑兩周后出現(xiàn)大量術(shù)中出血癥狀。蘆薈中含有的化合物可以減少前列腺素的合成,從而抑制血小板的二次聚集。而七氟醚是一種全身麻醉劑,通過(guò)抑制環(huán)氧合酶活性來(lái)抑制血栓素的形成。由于七氟醚和蘆薈都有抗血小板作用,出血可能是由于蘆薈和七氟醚之間的草藥相互作用造成的。
蘆薈植物含有多種具有潛在有益和毒理活性的成分。蘆薈在食品中用作調(diào)味品似乎是安全的,化妝品成分審查專(zhuān)家小組評(píng)估結(jié)果中[46],內(nèi)部凝膠衍生的多糖材料無(wú)細(xì)胞毒性。但是,由于蒽醌具有細(xì)胞毒性,致突變性和致癌性[47],因此監(jiān)測(cè)蘆薈全葉提取物和浸出液中這些酚類(lèi)化合物的含量至關(guān)重要。但由于蘆薈中成分的復(fù)雜性,對(duì)蘆薈成分的研究并不深入,對(duì)于其中產(chǎn)生毒性作用的化學(xué)成分并不十分清晰,除目前研究較多的蒽醌類(lèi)物質(zhì)外,其他化學(xué)成分是否在發(fā)揮毒性作用中占有一定的比重不得而知,這在為來(lái)的研究中需要進(jìn)一步的分析及探討。