三七皂苷类成分的神经保护机制研究进展

三七皂苷类成分是从五加科植物三七中提取分离得到的一类化合物,具有抗炎、抗氧化、保护神经系统、保护心血管系统、抗肿瘤、降糖降脂等多种药理作用。目前,三七皂苷类成分在临床上广泛应用于中风、中风后遗症、高血压病、冠心病和阿尔兹海默病等多种疾病的治疗,尤其对于中风、中风后遗症等神经系统疾病的治疗具有明显的临床疗效。近年来,关于三七皂苷类成分保护神经系统的机制不断被发掘,为了推进三七皂苷类成分在防治中枢神经系统疾病方面的研究,本文结合国内外最新报道,对近年来三七皂苷类成分发挥神经保护作用及其机制进行总结,主要包括调控电压门控离子通道、保护神经细胞、抑制氧化应激、抑制炎症反应、促进血管新生、降低兴奋性神经毒性、保护神经血管单元等几个方面。虽然三七皂苷类成分对神经系统的保护机制主要涉及以上几个方面,但是对于其某些部分的研究还不够深入,需要借助分子生物学、代谢组学、蛋白质组学等技术,为三七皂苷类成分发挥神经系统的保护作用进行更深入的探索。     

三七花皂苷调控细胞离子通道的研究进展

三七花皂苷是三七花的主要活性成分之一,主要包括人参皂苷类和三七皂苷类,具有多种药理活性。离子通道是生物电活动的基础,在许多细胞活动中起着关键作用。近年来,研究发现三七花皂苷成分能够调控多种细胞离子通道,进而发挥不同的药理作用。现就三七花皂苷多种成分对细胞离子通道的不同作用特点及可能的机制予以综述,为三七花皂苷成分的深入研究和合理应用提供可靠的理论依据。     

基于分子对接技术的三七抗心肌缺血活性组分筛选

采用分子对接技术虚拟筛选三七抗心肌缺血活性组分,阐明三七抗心肌缺血组分单元组成和药效活性基础,为其组分制剂原料的获得和剂型设计提供基础。TCMSP搜集三七中119个成分组成配体数据库,选择与心肌缺血相关的靶点TNF,IL1B,NFKBIA,NOS3组成受体数据库,以DrugBank中与各靶点有关或与心肌缺血疾病治疗有关并已上市的小分子药物为参照,设定已上市小分子药物平均对接得分为阈值,应用Discovery Studio软件的LibDock模块进行分子对接。虚拟筛选出得分高于阈值且排名前列的成分共13个。研究发现,筛选出的13个成分经结构验证均为皂苷类成分,构成三七抗心肌缺血活性的主要组分单元,即三七皂苷组分。对比分析已上市药物和三七皂苷组分作用于各靶点的主要作用残基,其作用的相似性提示三七皂苷组分可能具有与临床药物同样的抗心肌缺血药效。三七发挥抗心肌缺血活性的组分主要为其中的皂苷组分,初步完成了三七抗心肌缺血活性组分的筛选,为研发抗心肌缺血组分中药制剂提供了一定的参考。     

三七总皂苷及其主要成分对血管内皮细胞缺氧损伤的保护作用

研究三七总皂苷活血化瘀作用的血管内皮保护机制 ,并确定其血管内皮保护作用的主要效应成分。方法 :血管内皮细胞培养 ,MTT比色法测定药物毒性、台盼蓝染色、MTT比色法、LDH漏出率评价药效。结果 :与模型组比较 ,三七总皂苷及其主要成分三七皂苷Rb1 、Rg1 、Re组的LDH漏出率、细胞死亡率显著下降 (P <0 0 0 1) ,细胞存活率显著提高 (P <0 0 0 1)。结论 :三七总皂苷的活血化瘀作用机制与其对血管内皮细胞缺氧损伤的保护作用有关 ,三七皂苷Rb1 、Rg1 、Re是其血管内皮保护作用的主要效应成分。     

基于构效差异的防治心肌缺血的三七皂苷亚组分表征分析技术

依据三七皂苷组分(Panax notoginseng saponin components, PNSC)结构和效应差异进行亚组分划分和网络药理学药效表征,为三七皂苷亚组分成药性及单元制剂技术设计提供研究基础。通过TCMSP数据库筛选PNSC,并依据系统聚类划分亚组分。通过PharmMapper服务器,GeneCards,DisGeNET与HOME-NCBI-GENE数据库进行靶标预测和归属分析;采用STRING数据库绘制各亚组分靶标相互作用网络;采用DAVID数据库对各亚组分靶标进行KEGG和GO富集分析,采用Cytoscape软件构建亚组分-靶标-通路可视化网络,对亚组分靶标及涉及的通路进行对比,分析其抗心肌缺血药效机制的差异和亚组分划分的合理性。筛选得到18个三七皂苷化合物,根据其性质差异,划分出3个三七皂苷亚组分A,B,C,涉及67个作用靶标和17条与心肌缺血直接或间接相关的各亚组分共有通路。亚组分A涉及的靶标最多且相互作用密集,可能表明其在药效机制中的关键作用。亚组分A,B,C基本结构相似,KEGG和GO分析结果显示三七皂苷亚组分均可能通过抑制细胞凋亡、调节炎症反应和促进血管新生等过程,增强心脏功能和对心肌细胞的保护作用,从而发挥抗心肌缺血的作用。该研究充分体现出三七皂苷亚组分因结构性质的差异所导致的各亚组分在防治心肌缺血药效上的差异性,而各亚组分防治心肌缺血药效的差异也从一定程度上印证出三七皂苷亚组分依据结构性质划分的合理性,实现基于构效差异的三七皂苷亚组分性质的表征。     

三七中皂苷类成分及其抗脑缺血分子机制研究进展

缺血性脑卒中是脑卒中中最常见的形式,是世界范围内致死致残的主要疾病之一。其病理过程复杂多变,是氧化应激、细胞凋亡、炎症反应等多重病理环节交互作用的结果。中药三七是五加科人参属植物三七Panax notoginseng的干燥根及根茎,临床上主要用于治疗心脑系统及血管系统疾病。近年研究表明,三七抗脑缺血的主要有效成分三七总皂苷成分复杂,可通过多途径、多环节、多靶点干预酶促级联反应,从而发挥其生理效应已成为防治脑缺血的研究热点。目前对三七总皂苷抗脑缺血作用机制的研究已经取得很大进展,但因其作用机制较为复杂,还需要更加深入的研究。因此该文整理了三七皂苷类化学成分共165种,并按照结构类型的差异简单将其分为原人参二醇型皂苷(55种)、原人参三醇型皂苷(37种)和特殊结构类型皂苷(73种),为三七皂苷类成分进一步研究提供参考。另外三七抗脑缺血的疗效已经明确,但其机制还有待进一步阐明,文中从抗氧化应激、减少细胞凋亡、减轻炎症反应、抑制钙超载及保护血脑屏障5个方面对三七皂苷类成分抗脑缺血作用机制进行综述总结,并对4种常用于治疗脑缺血的含三七中皂苷类成分的药物进行总结,以期为三七皂苷类成分治疗脑缺血进一步开发利用提供理论依据。     

三七总皂苷及其主要成分对血管内皮细胞缺氧损伤的保护作用

研究三七总皂苷活血化瘀作用的血管内皮保护机制，并确定其血管的内皮保护作用的主要效应成分。方法：血管内皮细胞培养，MTT比色法测定药物毒性、台盼蓝染色、MTT比色法、LDH漏出率评价药效。结果：与模型组比较，三七总皂苷及其主要成分三七皂苷Rb、Rg1、Re组的LDH漏出率、细胞死亡率显著下降（P＜0．001），细胞存活率显著提高（P＜0．001）。结论：三七总皂苷的活血化瘀作用机制与其对血管内皮细胞缺氧的损伤的保护作用有关，三七皂苷Rb1、Rg1、Re是其血管内皮保护作用的主要效应成分。     

三七的研究进展及其质量标志物预测分析

三七是我国常用的大宗中药材,其中化学成分类型丰富,包括三萜皂苷、黄酮、氨基酸、多糖、挥发油等类成分,传统认为三萜皂苷类成分为其主要药效成分。从化学成分和药理作用等几个方面对三七的研究现状进行综述,在此基础上,根据中药质量标志物(quality marker,Q-Marker)理论,探究人参属药用植物亲缘关系,结合三七生源途径、传统功效、传统药性等研究对三七Q-Marker进行预测分析,预测三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、人参皂苷Re、人参皂苷Rb1、人参皂苷Rg2、人参皂苷Rd、三七素可作为Q-Marker的选择,以期为三七的质量控制和新标准的制定提供科学依据。     

“谱效法”分析不同剂型三七活血化瘀药效比较研究

目的:采用高效液相色谱法与药理作用相结合的方法,建立不同剂型三七图谱与药效的关联,比较三七粉剂、煎剂、颗粒剂之间的差异性,进而为优选合适的三七剂型以及主要药效学成分的研究提供科学依据。方法:采用HPLC测定三七粉剂、煎剂、颗粒剂中三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1的含量;采用ICR小鼠观察三七粉剂、三七煎剂、三七颗粒剂的活血化瘀药效,测定血清中D-二聚体含量;采用聚类分析法、灰关联度分析法研究三七不同剂型HPLC图谱特征与其活血化瘀药效的谱效关系。结果:①三七粉剂、煎剂、颗粒剂组小鼠血清中D-二聚体含量与空白组比较差异具有统计学意义(P0.01),三七粉剂、煎剂、颗粒剂组之间比较无显著性差异;②不同剂型三七的HPLC图谱特征峰均一致,但含量有所差异;采用聚类分析得到结果:HPLC图谱大致分为两类,三七粉剂与煎剂为一类,三七颗粒剂为一类;③灰色关联分析结果表明,三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1等峰代表的化学成分与活血化瘀的药效具有一定的关联度,其贡献度排序为人参皂苷Rb1人参皂苷Rg1三七皂苷R1。结论:实验建立在不同剂型三七HPLC图谱的基础上,结合其活血化瘀的药效学分析,采用聚类分析法、灰色关联分析法确定了不同剂型三七HPLC图谱特征峰所代表的化学成分对三七活血化瘀药效贡献度的大小。     

三七总皂苷在促进骨折愈合的信号通路基础实验研究概况

三七总皂苷是中药三七的主要成分,广泛应用于基础实验研究。近年来关于三七总皂苷在促进骨折愈合方面的相关研究尤为突出,从促骨形成分子通路,如转化生长因子-β/Smad信号通路、Wnt/β-Catenin通路、MAPK信号通路及PI3K/AKT信号通路等,到抑制骨吸收分子通路OPG/RANKL/RANK信号通路、肿瘤坏死因子-α信号通路和类雌激素信号通路等,从不同的层面论证,三七总皂苷可通过不同的分子蛋白通路及对促骨相关细胞发挥促进骨折愈合的作用。虽然三七总皂苷广泛应用于基础实验研究,但是其作用机理仍有待探索,不同通路途径之间的相互作用机理需要进一步研究并阐明。另外,三七总皂苷成分种类繁多,其中以人参皂苷(Rb1、Rg1),三七皂苷R1(NGR1)的作用最为突出,但是并不能完全代替三七总皂苷的作用,需要进一步探索研究其相关成分,以便更精准地找到促进骨折愈合不同靶点的活性成分。     

Panax notoginseng saponins inhibit Zymosan A induced atherosclerosis by suppressing integrin expression, FAK activation and NF-κB translocation

Ethnopharmacological significance

Panax notoginseng saponins (PNS) are ingredients extracted from traditional Chinese medicinal herb Panax notoginseng. It has been demonstrated that PNS have extensive effects on the cardiovascular system, including inhibition of platelet aggregation, increasing blood flow, improving left ventricular diastolic function in hypertensive patients and anti-inflammatory effect.

Aim of study

Recent researches indicated that PNS administration inhibited foam cells’ formation. The present study was designed to study the effects of PNS on atherogenesis and to explore the relevant molecular mechanisms.

Materials and methods

The Zymosan A induced atherosclerosis models were used to investigate the anti-atherosclerosis effects of PNS. The integrin express array was used to check the changes of integrins. The foam cell formation was observed with transmission electron microscope. The effect of PNS on phosphorylation of FAK on threonine 397 and protein level of NF-κB was also evaluated in vitro.

Results

PNS treated rats had less plaque spots on the aortas compared with Zym induced group. The formation of foam cell was inhibited by PNS. Compared with Zym treated group, the expression of most integrin families decreased except Itgav and Itgb2 after PNS treatment. PNS inhibited phosphorylation of FAK on threonine 397 and translocation of NF-κB.

Conclusion

High fat diet together with Zym induces atherogenesis of rat. PNS inhibits zymosan A induced atherogenesis by suppressing FAK phosphorylation, integrins expression and NF-κB translocation.     

Angiogenic effect of saponin extract from Panax notoginseng on HUVECs in vitro and zebrafish in vivo

Angiogenesis plays an important role in a wide range of physiological processes such as wound healing and fetal development. In fact, many diseases are associated with imbalance in the regulation of angiogenesis in which there is either excessive or insufficient blood vessel formation. Panax notoginseng, a blood circulation invigorating herb, is commonly used in traditional Chinese medicine to treat circulation‐related diseases. However, the biological effects of saponin extract from Panax notoginseng (PNS) on angiogenesis and the underlying mechanisms are yet to be fully elucidated. This investigation describes the angiogenic effects of PNS on human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) in vitro and zebrafish in vivo. The 2,3‐bis(2‐methoxy‐4‐nitro‐5‐sulfophenyl)5[(phenylamino)carbonyl]2H‐tetrazolium hydroxide (XTT) assay and microscopic cell counting demonstrated that the extract was able to stimulate the proliferation of HUVECs. Meanwhile, the numbers of invaded cells and tube branches were significantly increased in PNS treatment groups. PNS was also shown to promote changes in the subintestinal vessels, a feature of angiogenesis, in zebrafish. In addition, by using real‐time polymerase chain reaction (PCR), PNS was found to enhance vascular endothelial growth factor (VEGF) and kinase‐domain region/fetal liver kinase‐1 in mice (KDR/Flk‐1) mRNA expression, and the PNS‐induced HUVECs proliferation could be abolished by a KDR/Flk‐1 inhibitor. Furthermore, the proliferation of HUVECs induced by PNS was significantly attenuated by inhibitors of PI3K‐Akt‐eNOS. All the results suggest that PNS can promote angiogenesis, and that the proangiogenic effects involve the VEGF‐KDR/Flk‐1 and PI3K‐Akt‐eNOS signaling pathways. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

三七总皂苷对线粒体调控作用的研究进展

线粒体是细胞关键的能量来源,在能量合成与释放、细胞功能维持方面具有重要作用。三七总皂苷作为中药三七中最重要的活性成分,具有抗血栓形成、扩血管、降血压、抗炎、抗氧化等作用。国内外研究表明,三七总皂苷参与调节线粒体能量代谢、氧化应激、生物合成、凋亡与自噬及膜通道状态等,故线粒体是三七总皂苷生物活性的重要靶点。该文就三七总皂苷对线粒体的调控作用做一综述。     

三七总皂苷多成分经鼓室给药的体内分布及药代动力学研究

目的:考察三七总皂苷(PNS)经鼓室给药后人参皂苷Rb1(Rb1)、人参皂苷Rg1(Rg1)和三七皂苷R1(R1)在豚鼠的体内行为,探索中药多种成分经内耳途径转运至脑的可行性.方法:PNS分别经鼓室和静脉给药,于不同时间点采集内耳外淋巴液、脑脊液(CSF)、脑组织和血浆,采用HPLC测定各组织中Rb1,Rg1和R1的浓度,计算上述成分在各组织的药代动力学参数;根据各成分的药时曲线下面积(AUC)所占比值自定义为权重系数,并进一步估算PNS整合后的药代动力学参数.结果:PNS经鼓室给药,其Rb1,Rg1和R1均能穿过圆窗膜进入内耳外淋巴并转运进入脑部,但3种成分在体内各组织的药代动力学参数差异较大.PNS整合药代动力学参数显示,PNS采用鼓室给药能增加进入脑部的药量,提高局部生物利用度,在CSF和脑组织的Cmax分别比静脉给药高1.1,0.4倍,AUC分别增加0.4,0.2倍;并且,PNS在血浆的分布减少,Cmax和AUC分别比静脉给药降低45.9％,33.1％.结论:经耳人脑有望成为中药脑内输送的一种新方法.     

Anti-diabetic effects of Panax notoginseng saponins and its major anti-hyperglycemic components

Ethnopharmacological relevance

Panax notoginseng (Burk) F.H. Chen (Araliaceae) is a well-known and commonly used traditional Chinese herb for treatment of various diseases, such as hemostasis, edema and odynolysis.

Aim of study

Our aim was to investigate the mechanisms of anti-hyperglycemic and anti-obese effects of Panax notoginseng saponins (PNS) in KK-Ay mice, and explore the components in PNS for such effects.

Materials and methods

KK-Ay mice received daily intraperitoneal injections of PNS 200 mg/kg or vehicle for 30 days while ginsenoside Re 14 mg/kg, Rd 15 mg/kg, Rg1 40 mg/kg, Rb1 60 mg/kg and notoginsenoside R1 6 mg/kg for 12 days. Fasting blood glucose levels (FBGL), glucose tolerance (GT), serum insulin, leptin levels, body weight changes, food intake, adipose tissues and blood fat levels were measured at different time points.

Results

The PNS group had significantly lower FBGL, improved GT and smaller body weight incremental percentage after the 30-day treatment. Additionally, Rb1 exhibited significant reduction of FBGL on day 12, and Re also exhibited a decreasing trend after the 12-day treatment.

Conclusions

PNS possess anti-hyperglycemic and anti-obese activities by improving insulin- and leptin sensitivity, and Rb1 is responsible for the anti-hyperglycemic effect among the five saponins in KK-Ay mice.     

三七总皂苷对肝纤维化大鼠基质金属蛋白酶-13及其抑制因子-1表达的影响

目的:观察三七总皂苷(PNS)对四氯化碳(CCl4)诱导的肝纤维化大鼠基质金属蛋白酶(MMP)-13、基质金属蛋白酶抑制因子(TIMP)-1表达的影响,探讨PNS抗肝纤维化作用的可能机制.方法:将大鼠随机分成正常组、模型组、PNS低、中、高剂量(50,100,200 mg·kg-1)组和秋水仙碱(Col,0.1mg·kg-1)组.除正常组外其余各组采用CCl4皮下注射的方法诱导肝纤维化大鼠模型,每周2次,连续18周.于造模第9周起,给药组分别灌胃相应的受试药物,正常组和模型组灌胃等容量的生理盐水,疗程10周.实验结束后,计算肝脏、脾脏指数;比色法测定血清中ALT,AST含量;同时取固定部位肝脏组织,HE染色观察肝组织病理学改变,免疫组化技术测定肝组织中MMP-13,TIMP-1蛋白的表达,RT-PCR技术测定MMP-13,TIMP-1mRNA的表达.结果:与模型组相比,三七总皂苷(100,200 mg·kg-1)不仅可减轻大鼠肝纤维化程度,降低肝脏、脾脏指数及血清ALT,AST的含量,还可显著升高肝纤维化大鼠肝脏MMP-13的表达,降低TIMP-1的表达.结论:三七总皂苷对大鼠肝纤维化具有一定的保护作用,其机制可能与上调MMP-13,抑制TIMP-1的表达,促进胶原降解有关.     

三七总皂苷生物合成的关键酶及其调控研究进展

三七总皂苷(Panax notoginseng saponins,PNS)属于达玛烷型三萜皂苷,是中国传统珍贵药材三七的主要活性成分。三七总皂苷对中枢神经系统、心脑血管系统和免疫系统具有较好的保护作用,并被广泛地用于衰老、肿瘤等疾病的治疗。对三七总皂苷生物合成中的关键酶如法呢基焦磷酸合酶(FPS)、鲨烯合成酶(SS)、鲨烯氧化酶(SE)、达玛烯二醇合成酶(DS)、环阿屯醇合成酶(CAS)、P450单加氧酶(CYP450)和糖基转移酶(GT)等在催化机制、基因克隆、转录水平的表达调控及其表达模式和表达组织和器官的特异性方面的研究进展进行综述,并首次总结了多态性和环境胁迫等在三七皂苷生物合成的基因表达调控中的作用,为应用代谢工程人工合成PNS提供依据。     

治疗类风湿关节炎中药方剂作用原理的网络药理学研究策略

方剂是中医临床用药的主要形式,是中医整体观和辨证论治思想的集中体现.长期以来,方剂作用原理的研究既是学术界的热点也是难点.近年来,基于组学技术及计算机模拟计算方法的网络药理学被广泛应用于中药药理、方剂配伍的科学内涵、中药药性与疗效等领域的研究中并产生了许多有价值的研究成果.本文概述了类风湿关节炎寒、热证候相关的疾病网络的构建方法,证候关联中药组方规律的文本挖掘方法以及方证对应的生物靶点网络的构建方法.初步探讨了基于证候动物模型的组学信息构建“病-证”动物表型网络及基于寒性、热性方剂对应的化合物信息构建药物靶标网络的网络药理学思路.提出应用网络药理学的技术方法研究类风湿关节炎寒、热证相关疾病网络特点及寒性、热性方剂作用原理的新策略.     

中药治疗心房纤颤研究进展及人参皂苷治疗心房纤颤的生物分子网络分析

心房纤颤(atrial fibrillation,AF)为临床中最常见的心律失常之一,目前化学药对AF的治疗方法较少且副作用明显,中医药与化学药的联用有望提高疗效并减少副作用。对中药治疗AF的研究进展进行综述,并根据文献检索结果,对中药治疗AF的常用药材人参中人参皂苷的入血成分进行生物分子网络分析,探讨其治疗AF的可能作用机制。通过靶点检索、网络构建及GO生物进程的分析,推测人参皂苷的入血成分治疗AF的作用机制可能与调控细胞凋亡、细胞膜钾离子流动等相关。     

Anti‐Diabetic Potential of Panax Notoginseng Saponins (PNS): A Review

Herbal medicines have traditionally played a major role in the management of diabetes in Asian countries for centuries. Panax notoginseng (Burk) F. H. Chen (Araliaceae) known as Tiánqī or san qi is a well‐known medicinal herb in Asia for its long history of use in Chinese medicine. Qualified as ‘the miracle root for the preservation of life’, it has been used in China for 600 years, for treatment of various diseases. Panax notoginseng saponins (PNS) are the key active components. PNS have been widely used in China for treatment of cardiovascular diseases. However, scientific studies have shown a wide range of other pharmacological applications including anti‐cancer, neuroprotective and anti‐inflammatory agents, immunologic adjuvant and prevention of diabetes complications. Recently, hypoglycemic and anti‐obesity properties of PNS have also been demonstrated. The present review highlights the effects of PNS on glucose production and absorption, and on inflammatory processes that seem to play an important role in the development of diabetes. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.