痛风已成为全球性健康问题,因其高发病率、多合并症及患病年轻化备受关注[1]。2020年《高尿酸血症/痛风患者实践指南》中提出,高血尿酸血症(HUA)和痛风性关节炎(GA)是同一疾病——“痛风病”的不同状态[2-3]。研究表明HUA及尿酸盐沉积是痛风病的共同病理基础[4]。嘌呤代谢紊乱或尿酸排泄异常导致HUA,当尿酸盐超过其在血液的溶解度时,以单钠尿酸盐(MSU)的形式沉积于骨关节、肾脏和皮下等部位,可引发GA、尿酸性肾病等多种疾病[5-7]。同时,伴随HUA的“低度慢性炎症反应”还会增加心血管疾病、慢性肾病等疾病风险[8-10]。根据传统中医药理论,当疾病状态为GA时,可将其归属于“痛风”“痹症”“历节”范畴[11];当疾病转位至肾脏导致尿酸性肾病时,可归属于“肾劳”“关格”等范畴[12]。其病因病机为湿热毒流窜脉道,流于关节而成痛风,积于肾脏而成肾劳。常采用清热泄浊化瘀、调理脏腑气机等治疗思路[13]。目前临床常采用降尿酸药物别嘌呤醇、非布索坦、苯溴马隆等,以及抗痛风药物秋水仙碱、非甾体类抗炎药(NSAIDs)、糖皮质激素等治疗痛风病。除此之外,一些新型抗炎药物Canakinumab、Anakinra等生物制剂对痛风亦有较好的疗效[14]。但以上药物严重的不良反应及药物使用禁忌限制了其临床使用。而中药川黄柏(Phellodendri Chinensis Cortex)具有清热燥湿、泻火除蒸、解毒疗疮等功效[15-16],是多种抗痛风中医经典方剂的常用中药之一。现代药理研究表明,川黄柏及其活性成分具有抗炎、镇痛、降尿酸、抗痛风等作用[17-19]。随着对川黄柏药理作用及其有效化学成分的认识及对痛风病作用机制研究的深入,发现川黄柏及其活性成分大量运用于痛风病的治疗中。基于此,笔者以“川黄柏”“化学成分”“痛风”“高尿酸血症”“Phellodendron Chinensis Cortex”“chemical composition”“gout”“hyperuricemia”等为关键词,在中国知网、万方数据库、Web of Science、PubMed等数据库中查询2000年至2022年发表的相关文献,将川黄柏及其活性成分抗痛风的药理作用研究进行了总结与概括,为其治疗痛风病的临床应用提供理论支撑,同时为以川黄柏及其活性成分为组方的中药新药研发提供新的思路。1 川黄柏及其化学成分川黄柏含有多种化学成分,主要包括生物碱类、酚酸类、柠檬苦素类、甾醇类、挥发油类等[20-21]。生物碱类成分被认为是川黄柏的主要化学成分,含量约占4.82%[22]。包括原小檗碱型生物碱如小檗碱(berberine)、黄柏碱(phellodendrine)、二氢小檗碱(dihydroberberine)、药根碱(jatrorrhizine)等;阿朴菲型生物碱如木兰花碱(magnoflorine)、氧化木兰花碱等;苯代异喹啉生物碱如异莲心碱(lotusine)等;据2020年版《中华人民共和国药典》(简称《中国药典》)规定,小檗碱与黄柏碱是黄柏药材质量测定的指标成分,其中小檗碱含量不得少于3%,黄柏碱含量不得少于0.34%[16]。小檗碱在体内主要代谢产物为小檗红碱(berberrubine),其生物利用度远高于小檗碱[23-24]。通过对黄柏非生物碱部位进行分离鉴定,发现川黄柏中酚酸类成分主要包括绿原酸(chlorogenic acid)、阿魏酰奎宁酸甲酯[(-)-4-O-feruloylquinicacid methyl ester]、(-)-绿原酸甲酯[(-)-chlorogenic acid methylester]、阿魏酸甲酯(methyl ferulate)、咖啡酸甲酯(methyl caffeate)等;黄柏内酯(obaculactone)、黄柏酮(obakunone)是常见的黄柏柠檬苦素类三萜化合物,川黄柏中三萜类成分还包括[(21R,23R)-epoxy-24-hydroxy-21a,25-diethoxy]trucalla-7-en-3-one、无羁萜(friedelin)、aphagranins F、21,23-alctone-24、boujotinolone A、25-dihydroxyapotirucalla-7-en-3one、boujotinolone B等;甾醇类成分主要有β-谷甾醇(β-sitosterol)、豆甾醇(stigmasterol)、菜油甾醇(campesterol);挥发油类成分有包括三烯(tricyclene)、大香叶烯(germacrene)、α-杜松醇(α-cadinol)、月桂烯(myroene)等[25-26]。综上,考虑到小檗碱、黄柏碱为2020年版《中国药典》规定的川黄柏代表性成分,而黄柏碱、黄柏酮、黄柏内酯等为质量研究中的专属性成分[27],小檗红碱、二氢小檗碱抗痛风药理活性较强。因此本文选用以上成分作为川黄柏的代表性活性成分进行归纳与分析。2 川黄柏及其活性成分抗痛风的药理作用2.1 黄柏及其活性成份降尿酸作用研究近年来,降尿酸治疗(ULT)已经成为预防痛风发作的有效手段[28-29],HUA的致病因素可概括为尿酸生成过多和排泄不足,本节将根据以上两大因素归纳黄柏及其活性成分的降尿酸作用。2.1.1 抑制尿酸生成黄嘌呤氧化酶(XOD)是尿酸代谢过程中的关键酶,能介导并催化体内的次黄嘌呤和黄嘌呤产生尿酸,对尿酸的产生起正向调控作用[30]。临床常用降尿酸药物别嘌醇和非布索坦都属于经典的XOD抑制剂,此外,还有多个新型XOD抑制剂处于临床前、临床研究阶段,如WN1703[31]、NC-2500[32]等。杨澄等[18]研究发现,黄柏生品及盐制品均可降低肝脏XOD活性,使得HUA大鼠血清尿酸(UA)水平下降。黄柏水提取物可以通过抑制氧嗪酸钾盐引起的小鼠肝脏XOD活性及其mRNA和蛋白表达的升高,从而抑制UA合成,降低血尿酸水平[33]。小檗红碱为黄柏活性成分小檗碱的主要代谢产物,具有更高的生物利用度[24],更高的血浆浓度[34]。刘悦[35]研究证实,小檗碱-7[9-O(2-噻吩甲酰基)-小檗红碱)],小檗碱-15[12-(哌啶基-1-甲基)-小檗红碱],小檗碱-16[12-(N-甲基哌嗪-4-甲基)-小檗红碱]和小檗碱-17[12-(吗啉-4-甲基)-小檗红碱]在体外实验中具有较好的抑制XOD活性的作用。其中小檗碱-7为抗炎、镇痛作用最优的化合物,而小檗碱-17能显著降低HUA模型小鼠血清UA水平。从半抑制浓度(IC50)值评价,其IC50为(5.86±3.28) μmol·L-1,抑制作用优于别嘌呤醇(IC50 8.51 μmol·L-1),对XOD活性具有抑制作用。LIN等[36]研究证实小檗碱可以抑制肝脏XOD活性,同时能够使血清尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)、UA水平显著下降,并且在一定程度上逆转腹腔注射氧嗪酸钾合并口服次黄嘌呤诱导的肾脏组织病理损伤,具有被开发为降尿酸药物的潜力,证明小檗碱及其衍生物有可能成为新型非嘌呤类XOD抑制剂用于痛风的治疗。岳亮等[37]采用分子对接技术及生物膜干涉法探究了化合物表小檗碱与XOD的结合活性,而表小檗碱与小檗碱互为同分异构体,具有相似的母核结构,可能具有相似的药理活性。研究发现,XOD与表小檗碱结合的亲和力(KD)值为170 μmol,结合速率常数(Kon)值为7.52×102 mol·L-1·s-1,解离速率常数值为2.87×10-2 s-1,表明表小檗碱与XOD蛋白有直接且可逆的相互作用,同时,XOD体外孵育模型证实了表小檗碱对XOD活性的抑制作用。总结而言,川黄柏及其活性成分可通过抑制XOD活性及其蛋白表达,减少UA生成,以达到治疗HUA的目的。2.1.2 促进尿酸排泄尿酸排泄不足是HUA发生的主要原因,UA经肾脏排泄约占70%,剩余的30%则由肾外器官排泄[38],这一过程涉及肾脏尿酸转运蛋白对UA的重吸收和分泌,其中葡萄糖转运蛋白9(GLUT9)、尿酸盐阴离子转运蛋白1(URAT1)调控尿酸的重吸收;有机阴离子转运体1(OAT1)、有机阴离子转运体3(OAT3)、三磷酸腺苷(ATP)结合盒转运蛋白G2(ABCG2)等调控UA的分泌。目前开发的调控UA排泄的药物主要为URAT1抑制剂、GLUT9抑制剂及URAT1/GLUT9双靶点抑制剂,如Verinurad[39]、CDER167[40]等。大量研究证实,黄柏生品、黄柏不同炮制品、黄柏醇提物可有效降低HUA模型大鼠的UA、Cr水平,同时抑制GA大鼠的关节肿胀,发挥抗痛风作用[17,41],而黄柏水提物主要通过降低HUA小鼠的血清及肝脏UA、Cr水平,下调肾脏URAT1 mRNA和蛋白表达水平,以此来抑制UA生成发挥降尿酸作用[33,42]。已有研究表明,小檗碱和二氢小檗碱通过下调HUA小鼠肾脏URAT1、GLUT9的表达来降低血尿酸水平,同时小檗碱还能下调CRP炎症因子水平,升高超氧化物歧化酶(SOD)活性以缓解HUA小鼠体内的氧化应激及炎症损伤[43-44]。而小檗红碱能够下调HUA小鼠肾脏组织中GLUT9和URAT1的表达,上调OAT1/3和ABCG2的蛋白质和mRNA水平,来发挥治疗HUA的作用[36]。除此之外,吴丹[45]研究发现黄柏碱-大黄酸拼合产物在经过腺苷刺激,XOD诱导HK-2细胞构建高尿酸细胞模型中,可抑制GLUT9 mRNA的表达、促进OAT3、ABCG2 mRNA的表达,以此来抑制UA重吸收,促进肾脏对UA的排泄,从而降低血尿酸水平。由此可见,川黄柏及其活性成分通过调节直接参与尿酸转运的蛋白质ABCG2、URAT1、GLUT9、OAT1/3来减少UA重吸收,促进UA排泄,从而降低血尿酸水平,最终抑制HUA的发展,见图1。.F001图1川黄柏及其活性成分降尿酸及肾脏保护作用机制Fig.1Mechanism of uric acid-lowering and nephroprotective effect of PCC and its active ingredients注:A.小檗碱;B.小檗红碱;C.黄柏碱;D.二氢小檗碱;E.黄柏及其提取物2.2 黄柏及活性成分抗炎和抗氧化应激作用研究痛风病的发病机制与炎症反应密切相关。痛风急性发作时,MSU晶体可诱导免疫反应,激活抗原呈递细胞,募集中性粒细胞的聚集与浸润,触发巨噬细胞的吞噬与免疫炎症反应,释放大量促炎细胞因子。研究发现,川黄柏提取物在耳廓肿胀及大鼠足趾肿胀等急性炎症模型上表现出良好的抗炎镇痛作用[46-48],其正丁醇提取部位可有效降低腹膜炎小鼠腹腔灌洗液中白细胞介素(IL)-1β、IL-18的含量和中性粒细胞的募集[49],其中以黄柏碱成分抗炎作用最为显著[50]。痛风病的核心致病机制主要表现在MSU晶体激活巨噬细胞NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)炎症小体信号通路释放活性的IL-1β[51]。而NLRP3炎症小体信号活化需要2个信号的参与,①启动阶段:主要依赖于模式识别受体(PRRs)对多种病原体相关分子模式(PAMP)和损伤相关分子模式(DAMP)的识别诱导,随后激活核转录因子-κB(NF-κB),诱导NLRP3、pro-IL-1β、pro-IL-18等成分的转录上调。②活化阶段:由胞外ATP、MSU晶体等特定的DAMP诱导,触发NLRP3炎症小体组装和激活,随后活化的胱天蛋白酶-1(Caspase-1)将无活性pro-IL-1β、pro-IL-18酶解为活性的IL-1β、IL-18,从而诱导炎症级联反应[51]。以上过程涉及丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)、NF-κB、Janus激酶2(JAK2)/信号传导和转录激活因子3(STAT3)、核因子E2相关因子2(Nrf2)/血红素加氧酶-1(HO-1)等多条信号通路的共同调节。本节将从以上信号通路分别介绍黄柏及其活性成份的抗痛风作用。2.2.1 对NF-κB信号通路的调节作用Toll样受体(TLR)/髓样分化因子88(MyD88)/NF-κB通路是痛风病中研究较多的经典通路[52]。蹇睿等[53]研究发现小檗碱可通过下调关节腔注射MSU诱导的GA模型小鼠TLRs/NF-κB/NLRP3/炎症信号通路,降低血清炎症因子IL-2、IL-6、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)及干扰素-α(IFN-α)的水平,抑制踝关节滑膜组织中NLRP3、IL-1β等关键蛋白表达,改善小鼠踝关节滑膜组织中的炎性细胞浸润和水肿,有效缓解GA炎症反应。LIU等[54]在人单核细胞(THP-1细胞)上构建痛风炎症模型,经小檗碱干预后,细胞内活性氧(ROS)的水平下降、NLRP3、TNF-α和IL-1β的蛋白和mRNA表达水平降低,缓解了MSU晶体诱导的炎症反应。另外,川黄柏代表性成分黄柏酮[55]可通过抑制THP-1细胞炎症信号通路TLR4/NF-κB相关蛋白TLR4、MyD88、磷酸化p65(p-p65)等及NLRP3炎性小体相关蛋白的表达、降低细胞培养上清中炎症因子IL-1β含量,发挥抗炎作用。2.2.2 对MAPK信号通路的调节作用MAPK信号通路是参与痛风炎症反应调控的重要通路,由外界多种应激原(如细胞因子和低氧因素)激活,引起细胞内蛋白激酶的连锁反应,进而调控细胞因子的生成和炎症反应[56]。刘芬[57]发现,黄柏酮通过增加脂多糖(LPS)诱导的RAW264.7细胞体外炎症模型中丝裂原蛋白活化激酶磷酸酶-1(MKP-1)的表达,抑制p38 MAPK磷酸化,从而抑制转录因子AP-1对下游促炎基因的转录调控,如诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1),分子对接技术发现黄柏酮可能通过与细胞迁移抑制因子MIF的活性口袋A链和C链之间的氨基酸残基Tyr36、Lys32、Ile64结合抑制MIF信号,进而发挥抗炎作用。采用高效液相色谱电喷雾电离串联质谱(HPLC-ESI-MS/MS)技术首次在黄柏树皮中分离鉴定出了化合物二氢小檗碱,二氢小檗碱可显著抑制二甲苯诱发的耳廓肿胀和角叉菜胶诱导的足肿胀,表现为关节滑膜组织中炎症因子IL-1β、TNF-α、环氧化酶-2(COX-2)等含量与mRNA表达水平降低,耳廓及足趾部位的炎症细胞浸润减少,其抗炎机制可能与调控MAPK及NF-κB信号通路有关[58]。2.2.3 对JAK2/STAT3信号通路的调节作用JAK2/STAT3信号通路由细胞因子激活,招募并磷酸化转录因子STAT3,使其以二聚体的形式入细胞核与靶基因结合,进而调控基因表达,在炎症和肾损伤中发挥重要作用[59];LIN等[36]研究证明,小檗红碱可下调p-JAK2、p-STAT3等蛋白表达,降低HUA小鼠肾脏组织中炎症因子的水平,这一结果表明小檗红碱通过抑制JAK2/STAT3信号通路的激活抑制HUA小鼠肾脏炎症。2.2.4 对Nrf2/HO-1氧化应激信号通路的调节作用炎症反应通常伴随氧化应激,在MSU刺激下机体产生大量的ROS诱导Nrf2/HO-1信号通路的激活,进而加重受累关节炎症反应[60]。DINESH等[61]采用MSU刺激RAW264.7细胞构建体外炎症模型,发现小檗碱通过激活降低NLRP3、硫氧还蛋白相互作用蛋白(TXNIP)和Kelch样ECH相关蛋白1(Keap1)的mRNA表达实现抗炎及抗氧化作用。体内研究也证实小檗碱缓解了GA大鼠的足肿胀程度,抑制了炎性细胞因子水平与关节弹性蛋白酶的活性,发挥治疗GA的作用。活性成分黄柏碱可以通过激活Nrf2/HO-1通路清除ROS,降低NF-κB的下游蛋白COX-2的表达,缓解炎症反应[62]。而黄柏酮可以通过降低ROS、丙二醛(MDA)产生,上调活Nrf2/HO-1抗氧化通路来缓解LPS诱导的炎性损伤[63]。另外,黄柏内酯可通过激活Nrf2/HO-1及抑制NF-κB信号通路缓解骨关节炎,抑制炎症细胞因子iNOS、COX-2等的表达,使其成为了治疗关节炎的候选药物[64]。由上可知,川黄柏及其化学成分可通过抑制TLR/MyD88/NF-κB、MAPK、JAK2/STAT3信号通路,激活Nrf2/HO-1抗氧化信号通路,从而抑制炎症介质的表达与生成,减轻受累关节与肾脏的炎性损伤,延缓痛风的发展进程。见图2。.F002图2川黄柏及其活性成分抗炎及调节氧化应激作用机制Fig.2Mechanism of anti-inflammatory and anti-inflammatory and regulates oxidative stress effect of PCC and its active ingredients注:A.小檗碱;B.小檗红碱;C.二氢小檗碱;D.黄柏酮;E.黄柏内酯2.3 黄柏及其活性成分对肠道菌群的调节临床研究发现,肠道菌群及其代谢产物在痛风的发生与发展中有至关重要的作用,痛风患者与健康人群的肠道菌群间有显著差异[65-66]。肠道菌群可能通过调节嘌呤代谢影响宿主血尿酸水平,其代谢产物还可通过调控“慢性低度炎症”影响痛风进程[67]。2.3.1 调节嘌呤代谢HUA患者肠道菌群失调主要表现为:①有益菌数量减少,如乳酸杆菌及双歧杆菌、梭状芽孢杆菌、柔嫩梭菌、拟球梭菌[68-69]丰度降低,其中柔嫩梭菌、拟球梭菌及双歧杆菌等可促进抗炎因子释放;②致病菌群数量增加,如总需氧菌及大肠埃希菌、拟杆菌、乳酸菌、埃希氏菌属及志贺氏菌属等丰度增加[70-71];③短链脂肪酸(SCFAs)合成减少,如乙酸盐、丁酸盐[68]。痛风患者肠道粪拟杆菌(Bacteroides caccae)、木糖降解拟杆菌(Bacteroides xylanisolvens)富集,但普氏粪杆菌(Faecalibacterium prausnitzii)与假链双歧杆菌(Bifidobacterium pseudocatenulatum)丰度降低,进而导致嘌呤降解和丁酸生物合成障碍[68]。其中,乳酸菌可以通过介导尿素酶和尿囊素酶的合成参与嘌呤代谢,降低血尿酸过高引发的痛风;而大肠埃希菌可以分泌黄嘌呤脱氢酶促进嘌呤代谢,导致血尿酸水平升高。此外,LIM等[72]研究表明在以肠道拟杆菌为主的人群中,肠道中富含的5-羟基异尿酸水解酶可将尿酸转化为尿囊素,促进尿酸分解代谢。黄柏对多种致病菌均有显著的抑制作用,包括金黄色葡萄球菌、白色念球菌、大肠埃希菌和β型链球菌等。黄柏提取物通过改善肠道菌群结构有效抑制大肠埃希菌诱导的腹泻[73],增加有益菌数量与种类,其活性成分小檗碱可升高产SCFAs菌群的丰度[74]。朱晨等[75]采用实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)技术发现,在整体肠段,黄柏水煎液对大鼠肠道中的乳酸菌表现为促进作用。在十二指肠、空肠和回肠段对拟杆菌整体表现为促进,而在结肠表现为先促进后抑制;对各肠段大肠埃希菌整体表现为抑制。而小檗碱可显著增加人肠道有益乳酸菌、双歧杆菌的丰度,并减少致病菌大肠埃希菌、肠球菌的丰度[76]。据报道,以黄柏为君药的经方四妙散可降低痛风小鼠志贺氏大肠埃希菌、克雷伯氏菌、肠球菌等致病菌的丰度,缓解痛风发作[77]。提示黄柏可能通过调控肠道菌群影响嘌呤与尿酸代谢,从而发挥降尿酸、抗痛风的作用。2.3.2 调控“慢性低度炎症”HUA患者肠道微生态改变,导致革兰氏阴性菌比例增加,促进该类细菌细胞壁成分LPS释放入肠道,LPS作为PAMP可被免疫细胞表面TLR4识别,激活肠道固有免疫反应,释放促炎细胞因子。同时,LPS又可进一步通过激活肠道免疫炎症反应或拟交感神经效应损害肠黏膜屏障,导致肠道上皮细胞坏死、脱落及肠黏膜受损,肠道通透性的增加促进LPS的吸收,形成恶性循环。LPS移位入血,并通过脂多糖结合蛋白(LBP)和CD14系统激活单核/巨噬细胞和中性粒细胞,分泌并释放多种细胞因子和炎性介质,介导机体发生“慢性低度炎症”[78]。此外,痛风患者肠道菌群代谢产物SCFAs的合成减少,使得机体无法对抗“慢性低度炎症”[79]。ZHANG等[80]研究发现小檗碱可调控大鼠肠道的SCFAs和LPS产生菌数量及其代谢产物。同时,口服给药小檗碱还能增加产生丁酸盐的细菌的丰度来修饰小鼠肠道细菌组成,从而保护肠道屏障,恢复机体代谢和免疫功能[81]。小檗碱可以抑制肠道菌群胆汁盐水解酶活性,显著升高肠道内胆酸、鹅去氧胆酸、牛磺胆酸和去氧胆酸水平[74];还可通过抑制细菌ATP的生成,降低烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(还原态)(NADH)水平,提高细菌中的丁酸辅酶α及其他丁酸产生相关酶水平,从而提高肠道丁酸水平[81-82]。除此之外,罗晓平[55]采用荧光原位杂交技术(FISH)技术发现,黄柏酮可以改善受刺激后的肠道黏膜通透性增强,抑制肠道菌群入侵,LPS经肠黏膜入血循环等过程。表明黄柏的活性成分可通过影响肠道菌群,抑制机体“慢性低度炎症”,进而防治痛风病,见图3。.F003图3川黄柏及其活性成分调节肠道菌群作用机制Fig.3Mechanism of action of PCC and its active ingredients in regulating intestinal flora注:A.小檗碱;B.黄柏酮;C.黄柏及其提取物2.4 黄柏及其活性成分对肾脏的保护作用一方面,可溶性尿酸盐通过诱导氧化应激与炎症反应损伤肾小管间质;另一方面MSU结晶通过NF-κB/NLRP3炎症小体信号通路激活肾脏免疫炎症反应,进一步损伤肾脏功能。黄柏及其活性成分可通过调控肾脏尿酸转运体降低血尿酸水平,还可通过抑制炎症反应保护肾脏。研究发现,不同黄柏炮制品水煎液均具有抗痛风作用,可显著降低HUA大鼠清UA、Cr、BUN水平,抑制肾脏组织COX-2、TNF-α表达,减少肾脏组织炎性细胞浸润,保护肾脏功能,显著抑制MSU诱导的关节肿胀[41,83]。其活性成分黄柏碱能够有效降低脓毒症大鼠体内肾损伤标志物中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)和肾损伤分子-1(KIM-1)水平、降低血清Cr、BUN水平,从而减轻肾损伤,改善肾功能。此外,黄柏碱还可通过抑制TLR4/NLRP3信号通路降低脓毒症大鼠肾组织中IL-1β、TNF-α等炎症因子水平,从而减轻肾脏炎性损伤[84]。在中药黄柏中,黄柏碱可有效抑制LPS诱导的肾小管上皮细胞(NRK-52E)的MDA的表达,提高谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和SOD的活性,下调B细胞淋巴瘤(Bcl)-2等凋亡相关蛋白表达,减轻LPS诱发的NRK-52E细胞氧化应激损伤,抑制细胞凋亡[85],缓解急性肾损伤的发展。王征[86]发现小檗碱可通过下调α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达,提高SOD的活性,减少MDA的产生,抑制高糖诱导的氧化应激,发挥肾保护作用。此外,LI等[87]在研究中发现,小檗碱还能扩张血管,降低血压,从而降低肾小球毛细管的高灌注、高压力、高滤过,延缓肾脏损伤。值得关注的是,黄柏含有油酸、亚油酸、棕榈酸等多种脂肪酸成分。临床试验表明,补充Ω-3多不饱和脂肪酸可降低痛风发作风险[88];动物研究发现,共轭亚油酸可通过抑制肾尿酸转运体GLUT9和URAT1改善HUA,通过抑制NLRP3炎性小体和TLR4/MyD88信号通路改善高果糖饮食模型大鼠的胰岛素抵抗和肾脏炎症[89]。综上所述,川黄柏及其活性成分可通过调控尿酸转运与氧化应激,抑制炎症与凋亡,调控肾损伤标志物的表达减轻肾脏病理损伤、保护肾功能,进而治疗痛风病,见图1。川黄柏及其活性成分抗痛风药理作用见表1、表2。.T001表1川黄柏生物碱类成分抗痛风药理作用Table 1Anti-gout pharmacological effects of alkaloid components of PCC有效成分疾病模型造模方法药理作用动物(细胞)种类检测指标参考文献小檗碱GA动物模型踝关节腔注射MSU晶体抗炎C57BL/6小鼠炎症因子IL-2↓、IL-6↓、TNF-α↓、IFN-α↓[53]TLRs/NLRP3通路↓关节肿胀度↓踝关节滑膜组织炎性浸润↓,肾小管灶状损害↓,肾小管肿胀及空泡变性↓HUA动物模型ip氧嗪酸钾+po次黄嘌呤抗炎KM小鼠CRP水平↓[43]调节氧化应激SOD活性↑、MDA含量↓肾脏保护肾小管扩张坏死↓,肾小球的病理损伤程度↓体外氧化应激模型高糖诱导肾脏保护HK-2细胞SOD活性↑、MDA含量↓、α-SMA蛋白↓[86]体外痛风炎症模型MSU诱导抗炎RAW264.7细胞IL-1β↓、TNF-α↓、NLRP3炎症小体通路↓[61]调节氧化应激Nrf2/HO-1通路↑,ROS水平↓抗炎THP-1细胞IL-1β炎症因子水平↓[54]IL-1β、NLRP3蛋白及mRNA水平↓NLRP3免疫荧光表达↓小檗红碱HUA动物模型ip氧嗪酸钾+po次黄嘌呤降尿酸C57BL/6小鼠血清UA↓、BUN↓、Cr↓[44]URAT1、GLUT9蛋白水平↓、OAT1/3 mRNA↑、ABCG2 mRNA↑抗炎IL-1β、IL-6、TNF-α水平↓,JAK/STAT3通路↓ip氧嗪酸钾降尿酸KM小鼠XOD活性↓,血清UA水平↓[35-36]二氢小檗碱足肿胀模型右爪处注射角叉菜胶抗炎KM小鼠炎症因子IL-6↓、IL-10↓、IL-1β↓、TNF-α↓、前列腺素E2(PGE2)↓[58]IL-6 mRNA↓、IL-1β mRNA↓、TNF-α mRNA↓、COX-2 mRNA↓、iNOS mRNA↓足肿胀程度↓,组织损伤程度↓、炎症浸润↓NF-κB通路↓、MAPK通路↓HUA动物模型ip氧嗪酸钾+po次黄嘌呤降尿酸KM小鼠UA↓,XOD活性↓[44]URAT1、GLUT9的mRNA和蛋白水平↓抗炎NLRP3炎症小体通路↓黄柏碱体外高尿酸细胞模型腺苷+XOD诱导降尿酸HK-2细胞GLUT9 mRNA↓、OAT3 mRNA↑、ABCG2 mRNA↑[45]细胞培养上清UA↓体外炎症模型LPS诱导抗炎RAW264.7细胞IL-6、IL-1β炎症因子↓[50]PTGS1 mRNA↓、PTGS2 mRNA↓体外急性肾损伤模型调节氧化应激NRK-52E细胞Semaphorin 3A蛋白↓Semaphorin 3A基因表达↓[85]MDA↓,SOD ↑、GSH-Px ↑脓毒症大鼠模型盲肠结扎穿孔术(CLP)缓解肾损伤SD大鼠Cr↓、BUN↓[84]NGAL↓、KIM-1↓、IL-6↓、IL-1β↓、TNF-α↓抗炎炎性细胞浸润↓、细胞组织间隙↓TLR4/NLRP3信号通路↓.T002表2川黄柏及其柠檬苦素类成分抗痛风药理作用Table 2Anti-gout pharmacological effects of PCC and its limonoids components有效成分及部位疾病模型造模方法药理作用动物(细胞)种类检测指标参考文献黄柏及黄柏提取物高尿酸肾病ig酵母+腺嘌呤缓解肾损伤SD大鼠BUN↓、Cr↓、UA↓、TNF-α炎症因子水平↓[83]肾组织COX-2、TNF-α免疫荧光↓肾脏组织炎性细胞浸润↓HUA动物模型ig腺嘌呤+乙胺丁醇降尿酸SD大鼠UA↓、Cr↓[17,41]GA动物模型关节腔注射MSU混悬液抗炎关节肿胀度↓,足爪肿胀程度↓HUA动物模型ip氧嗪酸钾降低XOD活性KM小鼠XOD mRNA和蛋白表达↓[33]降尿酸血清UA↓、Cr↓、尿肌酐水平↓肾脏URAT1 mRNA和蛋白水平↓ip氧嗪酸钾盐降尿酸KM小鼠血清UA水平↓[18]肝脏XOD活性↓ip次黄嘌呤降尿酸KM小鼠血清UA水平↓[33]腹膜炎模型ip MSU混悬液抗炎C57BL/6小鼠腹腔灌洗液IL-1β↓、TNF-α↓[49]中性粒细胞募集↓GA动物模型关节腔注射MSU混悬液抗炎SD大鼠关节液中TNF-α↓、IL-1β↓、IL-8↓、IL-6 ↓[48]关节肿胀度↓耳肿胀模型二甲苯涂抹小鼠耳廓抗炎ICR小鼠耳肿胀度↓[46]足肿胀模型足趾部注射鸡蛋清SD大鼠后足趾肿胀程度↓[46]黄柏酮模拟肠屏障模型葡聚糖硫酸钠诱导调控肠道菌群NCM490细胞血清LPS↓、肠道菌群入侵↓、肠上皮通透性↓[55]体外急性炎症模型LPS+ATP诱导抗炎THP-1细胞NLRP3炎症小体通路↓、ASC斑点↓、IL-1β↓[55]TLR4/NF-κB信号通路↓LPS诱导RAW264.7细胞iNOS、IL-6、IL-1β、MCP-1转录与表达↓[57]p-p38 MAPK磷酸化水平↓、AP-1激活↓、MKP-1表达↓RAW264.7细胞NO↓、iNOS↓、COX-2↓[55]TLR4/NF-κB信号通路↓氧化应激模型LPS诱导抗氧化应激C57BL/6小鼠ROS↓、MDA↓、SOD↑、Nrf2/HO-1通路↑[63]黄柏内酯扭体实验ip冰乙酸镇痛KM小鼠扭体次数↓[47]耳肿胀模型二甲苯涂抹小鼠耳廓抗炎耳廓肿胀程度↓注:ip.腹腔注射;ig.灌胃;Po.口服;↑.升高;↓.降低3 总结与展望痛风病已成为危害人类健康的重大疾病,中医药治疗疾病痛风已有数千年的历史,围绕“湿热”病因病机,涌现出大量以川黄柏为君药的方剂。值得注意的是,临床研究较少使用黄柏单味药材。因此本文对川黄柏单味中药及其活性成分治疗痛风病的作用机制进行整理与总结,发现黄柏及其活性成分黄柏碱、小檗碱、小檗红碱、黄柏酮、二氢小檗碱、黄柏内酯治疗痛风病的机制主要包括抑制炎症反应,降低尿酸的重吸收和促进尿酸分泌,调控氧化应激,减轻肾损伤及调节肠道菌群等。其中以生物碱类成分作用尤为显著。本文分析发现,川黄柏及其活性成分抗痛风作用研究最新进展表现在以下几方面:①新型活性成分的发现:黄柏当前研究开发最多的活性成分主要为小檗碱和黄柏碱,但由于此类异喹啉类生物碱的高度平面化结构特征,水溶性和吸收能力较差,导致生物利用度低[90];根据其立体异构类型、母核结构类型,官能团取代类型进行结构修饰和改造可作为后续增强其生物利用度,发挥药理活性的关键;小檗碱的天然代谢衍生物二氢小檗碱、小檗红碱成分在痛风病的治疗上发挥较强药理作用,且生物利用度高于小檗碱。此外,黄柏酮、黄柏内酯等专属性成分在炎症的调控上具有显著的药效作用,可开发为川黄柏抗痛风的新型活性成分。②新型技术的运用:随着科技的发展,分子对接技术,生物膜干涉技术(BLI)等新型技术已逐渐被运用于筛选活性成分与降尿酸靶点(XOD)的结合活性。此外,表面等离子共振技术(SPR)以其高灵敏度、坚实的数据支撑,被广泛运用于探究小分子活性成分与活性靶点结合能力,在中医药天然产物研究中展现出广阔前景,已用于小檗碱等活性成分抗炎机制的研究[91]。③抗痛风作用机制的扩展:肠道菌群可能通过调节嘌呤代谢及炎症反应以控制痛风疾病的发展[68,78],而具体机制有待进一步探索。新兴技术、研究方法的应用发展为川黄柏抗痛风物质基础研究与新药开发提供了理论基础。川黄柏及其活性成分在治疗痛风中展示出明显的药理活性,其治疗机制更是体现出多靶点、多通路、多系统的特点,在痛风治疗上也取得一定的成果与进展。但基于其研究现状来看,仍然存在一些不足,具体表现在:①川黄柏质量评价体系有待进一步完善:基于网络药理学和指纹图谱方法预测发现黄柏潜在质量标志物(Q-Marker)可能为黄柏碱、小檗碱、4-O-阿魏酰奎宁酸[92];基于传统药性理论及药动学研究预测分析盐制黄柏Q-Marker可能为生物碱成分小檗碱、黄柏碱、小檗红碱及柠檬苦素类成分黄柏内酯、黄柏酮[93],而2020年版《中国药典》规定的含量测定标准仅包括小檗碱、黄柏碱,未来可考虑采用多组分指标考察黄柏质量。随着科研技术的发展,利用网络药理学、薄层色谱技术、高效毛细管电泳技术、DNA条形码技术、液-质联用技术等技术对川黄柏化学成分及Q-Marker进行高灵敏度、高精密度、高信息采集速度的系统研究及确认,为其建立科学合理的质量控制方法及完善拓展质量评价标准奠定基础。②以功效组分为基础的新型制剂开发:在中药传统炮制理论指导下,发现炮制和制剂方法不同,对药物的药性和药效作用机制存在影响。如酒制黄柏增加小檗碱在组织中分布,而盐制黄柏可增加黄柏内酯、黄柏酮、木兰花碱在体内生物利用度,蜜制黄柏小檗红碱含量明显增加[94]。通过与组分中药理论进一步结合,未来可以优化炮制工艺,革新功效组分配伍,以推进中药新药的开发[95]。③中药黄柏抗痛风药效评价模型不符合中药特点。目前大多数黄柏及其活性成分抗痛风药效研究多采用关节腔注射MSU晶体构建GA动物模型或是腹腔注射氧嗪酸钾联合口服次黄嘌呤构建HUA动物模型,未在病证结合的动物模型上研究,因此未来可考虑结合痛风的病因病机构建病证结合的疾病模型,以分析中药药效,阐明中医药理论的科学内涵。综上,川黄柏及其中药复方具有良好的抗痛风活性,而且作为我国传统的大宗中药材,其药用历史悠久、临床应用广泛、综合利用价值高,加强其基础研究与应用开发有利于减轻痛风患者的经济负担。综上所述,川黄柏及其活性成分抗痛风作用显著,具有广阔的科研开发前景和临床应用价值。本文总结了川黄柏及其活性成分抗痛风的药理作用机制,为以川黄柏及其活性成分为组方的中药新药的研发提供了新视角。