综述:五味子木脂素的综合评述:药代动力学、药理机制及在疾病防治中的未来展望

时间:2025年4月10日
来源:Chinese Medicine

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这篇综述聚焦五味子木脂素,详细探讨其药代动力学特性,阐述在抗氧化、抗炎、护肝(hepatoprotective)等多方面的药理作用及机制。分析其在临床应用中的挑战,介绍提升疗效的策略,为深入研究和开发五味子木脂素提供了全面参考。

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### 五味子木脂素的研究综述

引言


五味子(Schisandra chinensis Turcz. (Baill.))属五味子科药用植物,分布于中国东北、日本、韩国及俄罗斯远东地区。在传统医学里,其果实用于治疗多种疾病,2007 年被世界卫生组织列入《国际药典》。
五味子的主要生物活性成分包括酚酸、三萜类和木脂素等。其中,木脂素因多样的生物活性备受关注,如调节免疫反应和细胞信号通路。活性较高的木脂素多为二苯并环辛二烯衍生物,像五味子醇甲(schisandrin)、五味子醇乙(schisandrin A)等,具有抗氧化、抗癌、护肝等多种功效。不过,其临床应用受限于溶解度差和生物利用度低等问题,因此本文全面分析五味子木脂素的药代动力学、药理特性等,为其临床应用提供参考。

研究方法


通过在 PubMed 和 Google Scholar 搜索英文文献,收集自 2000 年以来与五味子及其木脂素药代动力学、生物利用度、生物活性等相关的文章,最终筛选出 168 篇纳入综述。同时,运用 SwissADME 分析对关键化合物进行类药性和治疗潜力评估。

五味子木脂素的药代动力学和生物利用度


木脂素是五味子的重要活性成分,属于植物次生代谢产物。目前已从五味子中分离鉴定出 86 种木脂素,二苯并环辛二烯木脂素是主要活性成分,其结构多样,决定了广泛的药理活性。
五味子木脂素的药代动力学和生物利用度影响其治疗潜力。多数木脂素水溶性差,首过代谢显著,导致全身生物利用度低。口服后,它们在十二指肠和空肠吸收,随后在结肠和直肠吸收,广泛分布于全身,在肺、肝等器官有较高分布。部分木脂素如五味子醇甲和五味子醇乙可穿过血脑屏障(BBB),具有神经保护潜力。
五味子木脂素的 I 相代谢主要涉及去甲基化和羟基化,肝脏在代谢中起关键作用,由细胞色素 P450 酶(CYP3A4 和 CYP2C9)催化转化为多种代谢物。其代谢物主要经胆汁、粪便或尿液排出,但排出量通常较低。
SwissADME 分析显示,五味子木脂素结构差异大,分子重量、重原子数量、分子柔性、极性表面积(TPSA)和脂溶性等存在不同。多数木脂素胃肠道(GI)吸收高,部分能穿过血脑屏障,但部分木脂素存在类药性问题,如违反 Lipinski 规则五,影响药物开发前景。总体而言,五味子木脂素的药代动力学存在挑战,需先进的制剂策略优化其治疗潜力。

五味子的生物活性


五味子含有多种生物活性化合物,其木脂素具有抗氧化、抗炎等多种药理活性,在多个疾病领域有治疗潜力。

  1. 抗氧化活性:氧化应激由体内氧化 - 抗氧化系统失衡引起,产生过多活性氧(ROS)。五味子果实提取物及其主要成分二苯并环辛二烯木脂素具有强大的 ROS 清除能力,五味子醇乙的 ROS 清除活性与维生素 C 相当。此外,五味子木脂素还能调节氧化应激,在正常条件下增强抗氧化酶活性,在病理状态下发挥促氧化作用,保护细胞免受氧化损伤,如减轻神经毒性、皮肤损伤等。
  2. 抗炎活性:五味子木脂素的抗炎作用主要通过抑制促炎信号通路实现,减少促炎介质和细胞因子的产生。例如,五味子醇甲在多种细胞和动物模型中抑制脂多糖(LPS)诱导的炎症反应,调节 NF - κB、MAPK 等信号通路;五味子醇乙也通过多种途径发挥抗炎作用,在关节炎、乳腺炎等炎症性疾病治疗中展现潜力。
  3. 抗菌 / 抗病毒活性:五味子提取物对革兰氏阳性和阴性细菌均有抗菌活性,对革兰氏阳性细菌更为敏感。其叶提取物抗菌效果甚至优于果实提取物。在抗病毒方面,五味子木脂素能抑制多种病毒的复制,如 HIV - 1、登革热病毒、乙肝病毒等,有望成为治疗病毒感染的天然药物。
  4. 护肝作用:五味子在护肝方面作用显著,通过调节细胞色素 P450 酶、增强抗氧化防御、促进组织再生和减少炎症反应等机制保护肝脏。五味子醇乙能促进肝干细胞分化,减轻肝纤维化;五味子醇甲可调节肝脏代谢酶活性,加速胆汁酸代谢。多种五味子木脂素对化学性肝损伤和胆汁淤积性肝损伤均有保护作用。
  5. 神经保护作用:五味子木脂素在神经保护方面备受关注,能减轻氧化应激、调节神经炎症和改善认知功能,对阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)等神经退行性疾病有潜在治疗作用。五味子醇甲、乙、丙及戈米辛 A 等在不同细胞和动物模型中均表现出神经保护效果,通过调节多种信号通路发挥作用。
  6. 抗糖尿病作用:五味子木脂素在调节葡萄糖代谢和增强胰岛素敏感性方面表现出潜力,可用于治疗 2 型糖尿病(T2D)及其并发症。五味子醇乙通过 GLP - 1R/cAMP/PKA 信号通路刺激胰岛素分泌,改善葡萄糖代谢;五味子醇甲可减轻糖尿病肾病中的氧化应激和炎症反应。
  7. 抗癌活性:五味子木脂素的抗癌活性突出,通过诱导细胞凋亡、抑制细胞增殖、抑制转移和防止血管生成等机制发挥作用。不同木脂素作用于不同癌细胞系,如戈米辛 A 诱导结肠癌细胞凋亡,五味子醇乙抑制乳腺癌细胞迁移等。此外,部分木脂素还能逆转多药耐药(MDR),增强化疗药物疗效。

五味子及其木脂素使用的挑战和局限


尽管五味子及其木脂素具有治疗潜力,但在临床应用中存在诸多挑战。

  1. 生物利用度差:木脂素的高亲脂性导致其水溶性差,胃肠道吸收效率低,且易在肝脏发生首过代谢,降低体内治疗浓度,影响疗效。
  2. 提取和定量方法的差异:五味子提取物中生物活性化合物的组成因地理来源、收获时间和加工方法而异,给标准化治疗配方带来困难。目前虽有多种提取和定量方法,但各有优缺点,需要进一步优化以确保成分一致性和质量可控性。
  3. 长期使用的潜在不良反应:目前对五味子长期安全性的研究有限,其与多种药物存在相互作用,可能影响其他药物代谢,导致毒性或疗效降低。尤其对于长期服用多种药物的患者,潜在风险更大,需要更多研究明确其安全剂量和相互作用机制。
  4. 缺乏临床证据和人体试验数据:目前多数研究为临床前研究,人体试验较少,样本量小且研究设计差异大,难以确定标准化剂量、药代动力学和长期安全性。将临床前研究成果转化为临床应用面临诸多挑战,需要更多大规模、随机对照临床试验(RCTs)来评估其疗效和安全性。

利用五味子木脂素的作用


  1. 与其他传统治疗方法联合:研究发现,五味子木脂素与传统化疗药物联合使用可产生协同效应,增强疗效并减轻药物毒性。例如,戈米辛 A 与紫杉醇联合抑制卵巢癌生长,五味子醇乙增强阿帕替尼在胃癌治疗中的效果,还能与 5 - 氟尿嘧啶(5 - FU)协同抑制胃癌细胞生长,克服多药耐药问题。此外,其在治疗神经退行性疾病、心血管疾病和肝脏疾病方面也有潜力,可与传统疗法互补,减少副作用。
  2. 新型药物递送系统的开发:由于五味子木脂素的药代动力学限制,新型药物递送系统成为研究热点。纳米技术为基础的方法如纳米颗粒、脂质体、自乳化药物递送系统(SEDDSs)和聚合物基系统等,可提高其稳定性、生物利用度,实现靶向和控释,减少对健康组织的毒性。但开发过程面临诸多挑战,如成分复杂、稳定性差、生产规模和质量控制等问题,需要创新策略解决。

结论和未来展望


五味子历史悠久,所含多种生物活性化合物具有广泛药理活性,在疾病防治方面有潜在价值。然而,其临床转化受限于生物利用度低、水溶性差和成分不稳定等问题。纳米载体药物递送系统虽有前景,但在人体临床试验转化中面临挑战,且对其毒性和药物相互作用的研究不足。未来,开发高效药物递送系统、深入研究生物活性化合物的分子机制、利用组学技术挖掘新靶点和成分是关键。同时,需要更多高质量临床研究评估其长期安全性和疗效,以推动其在个性化医学和多种慢性疾病治疗中的应用。

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