抗感染中药作用机理研究方法概况

作者:时间:2011-04-26 14:55:43  来源:  阅读次数:894次 ]

【摘要】  目的:为了对中药抗感染机制研究方法有一个系统了解,以便更好指导临床前新药研发。方法:综述近年来抗感染中药在临床应用和作用机制实验方面的文献研究。结果:目前对抗感染中药的研究主要从整体动物模型、体内体外实验、细胞模型、细胞因子和蛋白基因等多层次进行,并证明抗感染中药主要通过对免疫系统、炎症介质以及相关蛋白、基因的影响而发挥其抗感染作用。结论:选用合适的研究方法可以揭示中药抗感染机制,研究开发具有抗感染作用的中药将产生良好的经济价值和社会价值。

【关键词】  抗感染;中药;作用机理;综述

感染性疾病(infectious diseases)是由病毒、支原体、衣原体、立克次体、细菌、真菌、分支杆菌、寄生虫等所引起的疾病,是临床几大疾病之一,严重危害着人类的生命与健康。抗生素的出现与应用在预防和治疗感染性疾病方面发挥了巨大作用,但同时抗生素的滥用也带来了更为严重的问题。中医药是一个伟大的宝库,许多中药制剂与抗生素类药物相比,临床疗效好,毒副作用小。在人类面临细菌耐药性和抗生素不良反应不断增加的严峻形势下,抗感染中药制剂的应用大大丰富了现代感染性疾病治疗学的内容,对抗感染中药制剂的研究与探索显得更加重要与迫切。

    目前,抗感染中药制剂在临床上已经得到了较广泛的应用,不仅品种繁多、剂型多样,而且对特定的感染具有多方面综合作用,疗效甚佳。在抗感染中药的实验研究方面,已进行了多角度、多层次的研究。现从研究方法角度对抗感染中药的研究状况综述如下。

    1  从整体动物实验角度,广泛对抗感染中药的作用机理进行了系统的研究

    动物模型是研究疾病和药物的重要工具,整体动物模型可以比较真实、全面反映疾病的发生、发展和转归特点。抗感染中药的研究中大量使用了感染动物模型,并用之来客观评价此类药物的药效以及药理作用机制。

    马忠丽等[1]复制金黄色葡萄球菌感染引起的豚鼠皮肤疮疡模型,研究敛疡散对模型的作用。显示模型动物疮疡局部的红肿、分泌物、疮口得到良好的改善,脓液中溶菌酶的水平治疗后也的明显的提高。吴捷等[2]探讨八正合剂治疗泌尿系统感染性疾病的药理学作用基础,八正合剂治疗泌尿系统感染性疾病的作用机制主要与其清除尿路细菌、抑制细菌经尿路上行引起感染,减轻肿胀、发热、疼痛等炎性反应症状有关。张国红等[3]研究百草圣注射液抗感染作用:将大肠杆菌注入小鼠的膀胱后观察药物对细菌上行感染肾脏的抑制作用;家兔静脉注射大肠杆菌内毒素后观察药物对细菌内毒素引起机体发热的影响;采用大鼠足趾炎性肿胀模型观察药物对炎性肿胀及机械压迫足趾疼痛的抑制作用。结果百草圣注射液治疗动物感染性疾病的作用机制主要与其清除体内细菌感染和减轻发热、肿胀、疼痛等炎症反应有关。李萍等[4]研究陈氏“黑药膏”抗感染作用。选用雄性C57BL小鼠,分别腹腔注射2 ml黑药膏和蒸馏水,翌日重复注射,隔日收集小鼠眼眶血及腹腔液,做血淋巴细胞转换率、腹腔巨噬细胞吞噬率和吞噬指数测定。结果显示黑药膏能激活小鼠腹腔游走巨噬细胞,提高其吞噬能力,其抗菌机理可能是,促进创面脓液的渗出,脓液中溶菌酶含量增高,巨噬细胞的增殖,被激活的巨噬细胞能处理抗原,又能直接杀伤细菌和抑制细菌生长;机体的防御机体增强,从而达到抗感染作用。

    2  体内外抑菌实验的采用,为抗感染中药抗菌靶标和抗菌谱的的定位奠定了基础

    抑菌实验是直接用来评价抗感染药物抗炎、抗菌作用性能的经典实验方法,根据不同作用环境分为体内和体外抑菌实验。抑菌实验可以真实地反映抗感染中药对细菌、病毒的抑制(ED50、抗菌率)、杀灭能力(LD50),以及体现细菌对药物的耐药率等指标。

    段琚华等[5]采用体内外抑菌实验探讨肺炎冲剂治疗小儿支气管肺炎的疗效及机理。结果显示体外抗菌试验对金黄色葡萄球菌、肺炎球菌、肺炎克雷伯杆菌、流感嗜血杆菌、溶血性链球菌、绿脓杆菌均有抑制作用;体内抗菌实验对肺炎球菌、肺炎克雷伯杆菌感染小鼠的 ED50测定分别为3.3306和3.5768g。李蔚林等[6]对中药加味五味消毒饮治疗皮肤细菌惑染的机理,从抗菌活性和对人体免疫功能的影响等方面作了探讨。该方煎液对金葡菌、溶链菌、四联球菌、大肠、绿脓杆菌普遍具有抗菌作用,其总有效抗菌率81.25%,耐药率18. 75%。肖冰等[7]对以章亮厚主任医师治疗慢性支气管炎的经验方制作而成的颗粒剂速咳宁进行抑菌、抗感染实验研究,实验结果表明:速咳宁可抑制金黄色葡萄球菌、肺炎双球菌、甲型链球菌的生长及对抗炎性鼠耳的肿胀,可减少患者痰液上皮脱落细胞与炎症细胞的数量及降低痰液DNA含量、提高SIgA水平。有研究表明[8],黄连解毒汤有较慢的抗菌作用,对革兰氏阴性(G-)和革兰氏阳性(G +)球菌、杆菌和阿米巴原虫等均有抑制作用,且不会产生耐药性。进一步研究揭示,黄连解毒汤可使各种细菌产生细胞质水肿和细胞壁溶解等变性作用。李伟芳等[9]观察三金胶囊的抑菌作用,结果三金胶囊对体内感染金葡菌、甲型链球菌等小鼠有保护作用,体外对金葡菌等9种细菌有明显抑菌作用,灌胃后尿液则试具有抑菌作用。

    3  细胞模型的采用,将抗感染中药作用机理的探讨引入了细胞水平领域

    细胞模型是从细胞层面研究药物的作用以及作用机制,它可以从细胞的生理病理改变的角度体现药物的直接作用。抗感染药选用的细胞模型较多,既有正常生理性细胞模型,也有病理性的疾病细胞模型,研究的层次有单纯细胞宏观变化,亦有从细胞RNA改变角度进行。

    陆原等[10]采用细胞模型探索中药复方尿路清对解脲支原体(Uu)感染非淋球菌性尿道炎(NGU)的作用机理,为中医药治疗本病提供抑菌依据。结果显示尿路清对63株Uu的最小抑菌浓度(MIC)临床株的最小抑菌浓度(MIC)范围为0.48mg/ml~15.63mg/ml,MIC50≤1.95mg/ml,MIC90≤3.91mg/ml,14种和未定型Uu血清型别中,除11型、1型、2型、3型对尿路清的敏感性均较高(MIC≤3.91mg/ml)。可见,中药尿路清对63株不同血清型、耐药(四环素、红霉素)菌株Uu显示出了较强的体外抑菌作用。王毅等[11]以培养内皮细胞为实验对象,探讨中药黄岑抗细菌感染及其毒血症作用的可能机制,结果显示黄岑甙能减轻内毒素对内皮细胞膜结构约损伤作用,尤其对细胞连接的保护作用较为明显。同时发现黄岑甙能抑制内毒素所致的细胞蛋白分泌功能增强,蛋白水解酶的释放以及氧自由基的产生等。阴宏[12]以丝裂霉素(MIMC)生成骨髓抑制模型,研究补中益气汤的抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)作用,结果显示补中益气汤使外周血白细胞数恢复至正常值的65%,可恢复巨噬细胞的吞噬杀菌功能和分泌白介素-1(IL-1)β功能;促进IFN-γ的产生;抑制MRSA感染小鼠体内感染,16 h感染小鼠体内细菌的增殖;延长MRSA感染小鼠的存活期。邝枣园等[13]研究鞘氨醇激酶(SK)在肺炎衣原体感染血管内皮细胞的影响以及黄芩苷对其的干预,采用体外培养人脐静脉内皮细胞ECV304细胞,待长成单层后加入肺炎衣原体(CPN)为模型组,加入CPN与黄芩苷,肺炎衣原体感染可以刺激SKmRNA表达增加,中药黄芩苷对SKmRNA的表达有一定抑制作用。

    4  细胞因子、蛋白组学以及基因技术的引入,对中药抗感染机理的研究更加深入

    细胞因子是由机体活化的免疫细胞和非免疫细胞合成和分泌的一类非抗体、非补体的可溶性小分子的多肽活性物质,以白介素为代表的一类细胞因子在感染性疾病中扮演着重要的角色。而近年兴起的蛋白组学与基因技术也被逐渐运用于抗感染药物的研究,能更微观地解释此类药物的作用机制。张瑞等[14]研究“抗支口服液”对大鼠肺炎支原体(MP)模型的作用及其作用机理,证实抗支口服液的机理可能是通过降低TNFA含量,削弱或阻断了对中性粒细胞及内皮细胞表面粘附受体的激活,从而抑制了肺组织产生过度的炎症反应;同时,由于减弱了TNFA与IL1协同反应,减轻了感染反应,减小了CK介导的炎症作用,从而抑制肝细胞分泌急性反应蛋白(AKP)以参与炎症急性期反应。张俊杰等[15]探讨芩连合剂对幽门螺杆菌(Hp)延缓乙酸性胃溃疡愈合的治疗作用及其作用机制,中药组与Hp+乙酸组相比溃疡底部及周围胞浆中bFGFmRNA表达明显增强,并能显著提高胃黏膜PCNA标记指数的阳性率。可见芩连合剂能有效拮抗NCTC11637株Hp对慢性胃溃疡的延缓愈合,其加速溃疡愈合的主要机理与促进溃疡周围血管生成因子bFGF表达和促进胃黏膜细胞增殖等有关。赵杨等[16]探讨中药金叶败毒制剂拮抗人巨细胞病毒(HCMV)感染的机理,结果显示金叶败毒制剂可有效抑制感染细胞内HCMV DNA复制及病毒自受染细胞内释放,并能促进TNFa、IL-6蛋白分泌,调节免疫功能,发挥拮抗HCMV感染、保护细胞的效用。熊天琴[17]采用图象分析技术、酶联免疫吸附、免疫组织化学、细胞培养等现代研究手段,首次从细胞水平和分子水平上对辛夷挥发油(VOMbP)治疗过敏性鼻炎的药效和机理作了较系统的研究。结果证实辛夷挥发油可能通过降低Th2细胞因子IL4的水平,调整Th1/Th2平衡的失调,从变应性鼻炎发生的始动环节抑制疾病的发生、发展而达到治疗的目的;阻止细胞间粘附分子ICAM1在炎症部位血管内皮细胞表面的高表达,抑制了血管内皮细胞与嗜酸性粒细胞的粘附过程,从而抑制了嗜酸性粒细胞向炎症部位浸润,发挥抗过敏作用。张代娟等[18]采用RTPCR及Western blot分析sTLR4 mRNA及蛋白水平的改变,用ELISA方法检测TNFα分泌的变化探讨中药成分青心酮对RAW264.7细胞炎症反应时可溶性Toll样受体4 mRNA、蛋白表达及TNFα分泌的影响,经青心酮处理后在炎症反应时,sTLR4 mRNA及蛋白表达均上调。

    5  结语和展望

    综上所述,抗感染中药的药理作用研究方法较多,层次分明。当然,在具体的研究中单独采用某一方法、某一层次的情况不多,往往是多种方法的综合使用、多层次的综合研究。在抗感染机制方面,研究表明中药既可直接抗菌而治疗感染性疾病,又可通过调节免疫功能、增强机体免疫力,而调动自身潜力抗感染,达到治疗疾病的目的。目前,这些抗感染机制研究还是比较浅显的,对具体的作用过程了解不够详细,尤其是在细胞和分子水平的研究还比较少。此外,中药是天然产物,一味药中包含很多成分,并且存在一味药中的很多成分均有抗炎作用的现象,对于这些成分在抗炎过程中是否起协同作用,其相互之间是如何作用的并不清楚,就需要研究者综合采用各种已有的研究方法,甚至是引入最新的科技成果对这些方面进行深入研究[19]。中药资源丰富,中药复方制剂、单味中药、中药有效部位和有效成分等很少有耐药性报道,在耐抗生素菌株越来越多的今天,研究开发中药抗感染制剂具有广泛前景。

参考文献
  1 张汉庆,覃剑,等.中药“敛疡散"对慢性皮肤溃疡的作用机制研究[J].中国中医骨伤科杂志,2007,15(4):18-23.

2 吴捷,曹舫,刘传镐,等.八正合剂抗感染作用的实验研究[J].中草药,2002,33(6):523.

3 张国红,王刚,邓学兵,等.百草圣注射液抗感染作用的实验研究[J]. 四川畜牧兽医,2003,30(3):15.

4 李萍,朱凌云.“陈氏”黑药膏抗感染作用的实验研究[J].现代医药卫生,2004,2O(l4):1396.

5 段琚华,刘晓萍,罗世杰,等.肺炎冲剂治疗小儿支气管肺炎临床及实验研究[J].中国中医急症,2002,11(1):7.

6 肖冰,何浩,章亮厚.速咳宁抑菌、抗感染的实验研究[J].新中医,1996,28(12):48-50.

7 李蔚林,刘军,黄德寅,等.加味五味消毒饮治疗皮肤细菌感染的机理研究[J].青海医药杂志,1998,28(8):3-4.

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10 陆原,陈达灿,国维,等.中药复方对临床耐药菌株不同血清型Uu的药敏实验[J].中医药研究,2001,17(6):41-43.

11 王毅,朱佩芳,王正国,等.黄岑甙对内皮细胞保护作用及其生化机理[J].中国中医急症,1994,3(6):260-262.

12 阴宏.补中益气汤对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染动物的抗菌作用[J].国外医学·中医中药分册,1999,21(3):37-39.

13 邝枣园,吴伟,黄玲,等.鞘氨醇激酶在肺炎衣原体感染中的变化及黄芩苷的干预[J].浙江中医杂志,2006,41(8):477-479.

14 张瑞,张鹏宇,刘丹,等.抗支口服液对肺炎支原体感染大鼠TNFA水平的影响[J].浙江中西医结合杂志,002,12(8):483-484.

15 张俊杰,周庚生,顾伟忠,等.芩连合剂对幽门螺杆菌相关性慢性胃溃疡治疗作用的机理研究[J].中医药学刊,2005,23(12):2255-2257.

16 赵杨、闻良珍、陈敦金.中药金叶败毒制剂抗人巨细胞病毒感染作用机理的实验研究[J].热带医学杂志,2003,3(1):62-64.

17 熊天琴.辛夷挥发油治疗过敏性鼻炎的分子机理研究[D].博士论文.成都中医药大学

18 张代娟,武少杰,刘同美,等.青心酮对RAW264.7细胞可溶性Toll样受体4表达及TNFα的影响[J].潍坊医学院学报,2006,28(4):264-267.

19 罗仕华,符诗聪.中药抗炎作用机制研究进展[J].药学服务与研究,2003,3(1):47-49.

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