肉苁蓉的抗抑郁活性及体内外代谢＊

彭 颖，李 瑒，李晓波

（上海交通大学药学院 上海 200240）

抑郁症是一种以情绪障碍为特征的疾病，主要表现包括悲伤、失去兴趣、快感缺失、食欲不振、内疚、自我价值感低、睡眠障碍、疲劳、注意力差等[1]，严重者甚至出现自杀观念及行为，已成为目前精神科自杀率最高的疾病。据世界卫生组织2017年统计，全球估计共有3.5亿名抑郁症患者，到2020年，它将成为全球第二大疾病，其发病率高达20%[2,3]。抑郁症是一种复杂的、由包括遗传、发育、生活环境等多方面因素引起的心理疾病[4,5]，其中，压力被认为是导致抑郁症的主要原因[6]。目前，临床治疗抑郁症的药物主要有三环类抗抑郁药、单胺类氧化酶抑制剂、选择性5-羟色胺再摄取抑制剂。这些药物普遍存在抗抑郁谱窄、耐药性、毒副作用大等弊端[7-11]。由于抑郁症的发病机制较为复杂，诱发的因素有很多，针对某单一环节的药物往往难以取得满意疗效。因此，国内外研究者在抗抑郁药的开发方面，越来越关注更加安全、高效、且副作用小的天然药物的开发和应用[12-14]。

肉苁蓉（Cistanches Herba）为列当科植物肉苁蓉（以下称“荒漠肉苁蓉”）Cistanche deserticola Y.C.Ma或管花肉苁蓉C.tubulosa(Schenk)Wight的干燥带鳞叶的肉质茎[15,16]，为著名的补益类中药，始载于《神农本草经》，列为上品，具有补肾阳、益精血、润肠通便等功效，常用于肾阳不足、精血亏虚、阳痿不孕、腰膝酸软、筋骨无力、肠燥便秘，为历代使用频度最高的补肾阳药物。我们从传统功效出发，依据其化学成分及相关报道，进行了肉苁蓉抗抑郁活性探索及其体内外代谢研究，本文就此研究思路总结和综述，为后期肉苁蓉抗抑郁功效相关药物开发提供数据和参考。

1 肉苁蓉抗抑郁活性

目前，临床治疗抑郁症的药物普遍存在抗抑郁谱窄、耐药性、毒副作用大（胃肠道反应、性功能障碍、头疼、失眠和皮疹）等弊端。临床使用的一线抗抑郁药，例如文拉法辛和氟西汀[17,18]，均有心脏毒性、高血压、性功能障碍、睡眠障碍等严重毒副作用[19]。特别值得注意的是，一项研究显示，59.1%（604/1022）的使用抗抑郁药物的患者，会发生性功能障碍的毒副作用，且约40%的抑郁症患者把抗抑郁药引起的性功能障碍视为一种不可接受的毒副作用，从而严重影响了药物依从性[20]。其中尤以去甲肾上腺素再摄取抑制剂和5-羟色胺再摄取抑制剂导致性功能障碍的发生率最高[21,22]。因此，针对目前临床上抑郁症的治疗手段及现有药物存在的弊端，肉苁蓉作为历代使用频度最高的补肾阳药物，将具有极大的研究意义和应用价值。

1.1 肉苁蓉传统功效与抗抑郁活性

肉苁蓉使用历史悠久，历代本草均有记载。有关肉苁蓉药性与功效记载始见于《神农本草经》，列为上品，载有：“肉苁蓉，味甘，微温。治五劳七伤，补中，除茎中寒热痛，养五脏，强阴，益精气，多子，妇人癥瘕，久服轻身”[23]。《药性论》载：“肉苁蓉，益髓，悦颜色，延年，治女人血崩，壮阳，日御过倍大补益。主赤白下，补精败，面黑，劳伤”[24]。《图经本草》载：“肉苁蓉，西人多用做食品噉之，刮去鳞甲，以酒净洗，去黑汁，薄切，合山芋、羊肉作羹，极美好益人，食之胜服补药”[25]。《本草备要》记载肉苁蓉“补命门相火，滋润五脏，益髓强筋”[26]。《中国药典》2015年版一部记载：“甘、咸，温。归肾、大肠经。补肾阳，益精血，润肠通便。用于肾阳不足，精血亏虚，阳痿不孕，腰膝酸软，筋骨无力，肠燥便秘”[27]。

《神农本草经》中始载肉苁蓉“治五劳七伤”[23]，而五劳七伤包括“大怒气逆伤肝，形劳意损伤神，恐惧不节伤志”等。《本草概要》中亦有肉苁蓉治神经衰弱、阳痿之描述[28]，表明肉苁蓉传统功效中包涵抗抑郁功效。因此，肉苁蓉在古代已有治疗抑郁症等神经系统疾病之记载。

1.2 肉苁蓉的化学组成与抗抑郁活性

对肉苁蓉的化学成分研究始于20世纪80年代初，研究证实[29]，肉苁蓉主要含有苯乙醇苷类、环烯醚萜及其苷类、木脂素及其苷类、苯甲醇苷类、糖醇类、寡糖和多糖类、挥发油类等成分。迄今为止，已有超过100余种化合物从肉苁蓉中被发现，其中荒漠肉苁蓉120种，管花肉苁蓉75种。随着科学技术发展和对肉苁蓉功效的深入挖掘，近年关于肉苁蓉功效和药理活性的研究取得了一系列进展。现代药理活性研究证实，肉苁蓉具有神经保护作用[30-34]。尤其是以肉苁蓉中苯乙醇苷类成分为主要成分的“苁蓉总苷”胶囊被应用于临床治疗阿尔茨海默症[35]。苯乙醇苷类成分能够通过提高黑质部位络氨酸羟化酶的表达及纹状体内多巴胺（Dopamine,DA）的含量发挥抗帕金森的作用。而抑郁症发病机制“单胺类递质失衡假说”认为，脑区DA等神经递质的合成和释放减少，是抑郁症病机之一[36,37]。因此肉苁蓉中的苯乙醇苷类成分可能具有抗抑郁活性。此外，环烯醚萜苷类成分为肉苁蓉主要化学成分之一，环烯醚萜苷类成分中梓醇和京尼平苷被证实具有改善抑郁症作用[38,39]。因此，我们推测肉苁蓉可能具有一定抗抑郁活性。

1.3 肉苁蓉抗抑郁活性动物实验研究

据报道[40]，肉苁蓉苯乙醇苷类成分能通过调整小鼠围绝经期综合征中的抑郁样行为，其机制可能是通过调节该模型小鼠雌激素紊乱，从而改善脑内单胺类神经递质水平。Wang等[41]发现肉苁蓉水煎液能够改善小鼠悬尾实验的累计不动时间，具有良好的抗抑郁活性。我们研究表明[29]，管花肉苁蓉能够显著的改善绝望环境模型小鼠的抑郁样行为学特征；持续给药管花肉苁蓉提取物后，能显著改善慢性不可预知刺激致抑郁模型大鼠在强迫游泳、蔗糖偏好、旷场实验、新环境进食抑制等行为学测试中表现的抑郁样行为学特征。对管花肉苁蓉提取物进一步分离筛选发现[29]，Fr.2部位能够显著减少小鼠悬尾实验中的累计不动时间，相较其他极性部位活性较好。Fr.2部位主要成份包括3个环烯醚萜苷类、2个苯乙醇苷类和2个酚苷类，其中环烯醚萜苷类成分6-deoxycatalpol和8-epiloganic acid含量最高。已有文献报道[38,39]，环烯醚萜类化合物梓醇和京尼平苷均具有抗抑郁活性，而Fr.2部位中存在的6-去氧梓醇（6-deoxycatalpol）为梓醇的结构类似物，8-epiloganic acid和gluroside为京尼平苷的结构类似物，提示环烯醚萜苷类成分有可能为管花肉苁蓉抗抑郁的药效物质之一。此外，Fr.2中还含有部分苯乙醇苷类化学成分，且管花肉苁蓉提取物的抗抑郁活性均高于其各极性部位的抗抑郁活性，提示我们管花肉苁蓉亦有可能是通过各极性部位协同作用产生抗抑郁活性，这方面结果有待进一步证实。后续研究需进一步对肉苁蓉化学成分进行分离和抗抑郁药效评价。

1.4 肉苁蓉的抗抑郁活性机制研究

虽然肉苁蓉抗抑郁活性得到证实，但其活性物质基础及机制尚未得到充分阐明。我们研究表明[29]，管花肉苁蓉提取物可显著提高抑郁症模型大鼠海马5-HT和BDNF的表达，增加结肠5-HT的表达，并能显著改善大鼠脑组织海马神经元细胞萎缩，具有神经细胞保护作用。据报道，环烯醚萜苷类成分—梓醇亦可通过恢复HPA轴机能障碍，上调脑源性神经营养因子（brain derived neurotrophic factor,BDNF）的表达等机制改善抑郁症，京尼平苷通过调整HPA轴达到抗抑郁作用[38,39]。这些结果暗示，环烯醚萜类成分可能是管花肉苁蓉抗抑郁活性基础之一，肉苁蓉提取物可能是通过刺激结肠中5-HT的合成，增加体内5-HT含量，从而提高5-HT在脑内的表达，以及提高BDNF对脑神经细胞的保护作用，以实现抗抑郁的目的。但管花肉苁蓉抗抑郁药理活性作用靶点的相关分子机制尚不明确，如针对何种神经递质调节受体及神经营养因子调节受体而发挥相关作用尚待进一步研究。

近年大量研究证实，肠道菌群可通过影响“肠-脑轴”影响中枢神经系统的生理机能、情绪及行为学特征。有报道[42,43]，抑郁症与“肠-脑轴”之间关系密切，肠道菌群的改变，极有可能通过影响免疫系统、下丘脑-垂体-肾上腺轴（Hypothalamic-Pituitary-Adrenal,HPA）、神经递质信号等机制来影响抑郁症。我们研究也证明了管花肉苁蓉可调节慢性不可预知刺激致抑郁大鼠紊乱的肠道菌群及肠道菌群代谢产物短链脂肪酸的产生，恢复肠道菌群结构稳态。关联性分析发现[29]，管花肉苁蓉抑郁症改善大鼠肠道菌群与其改善抑郁症相关指标具有关联性，说明管花肉苁蓉提取物可能是通过改变机体肠道菌群结构和组成，从而扰动脑内单胺类神经递质、脑内神经营养因子、结肠5-羟色胺，以及改变短链脂肪酸的产生，而达到抗抑郁的目的。

2 基于胃肠道代谢的肉苁蓉体内外代谢研究

中药以口服为主的特点，决定了中药药效的发挥和胃肠道作用有着密不可分的关系。近年来，基于胃肠道代谢的中药物质基础的发现、基于“肠-脑”轴的抗抑郁药理作用机制越来越受到研究者的关注。一般胃部强酸性环境及胃蛋白酶的存在可使苷类成分水解成糖、次生苷或苷元，小肠肠液中的肠消化酶（主要是胰酶），肠壁上皮细胞内代谢酶（包括丰富的I相代谢酶和II相代谢酶），以及肠道菌群产生的代谢酶，均会对中药成分造成多样的生物转化。因此，系统研究中药成分胃肠道生物转化过程，对于阐明中药物质基础，具有重要意义。例如肉苁蓉主要的活性成分和标志成分之一松果菊苷，药动学研究证实松果菊苷的口服绝对生物利用度（F,%）仅为0.83%，且其Tmax仅为15 min，T1/2为74.4 min[44]。另外，在Caco-2细胞模型中，其肠透过率也极低（PappAPtoBL=0.98 × 10-7cm·s-1）[45]，这个看似矛盾的结果提示我们松果菊苷极有可能在胃肠道代谢后，生成活性代谢产物吸收入血后发挥药效。研究表明[46]，松果菊苷在人源肠道菌中很快被代谢为咖啡酸（caffeic acid，CA）和羟基酪醇（hydroxytyrosol，HT），而咖啡酸会在肠道菌中继续被代谢为3-羟基苯丙酸（3-hydroxyphenylpropionic，3-HPP）。咖啡酸、3-HPP和羟基酪醇具有与松果菊苷和毛蕊花糖苷相同的抗氧化[47,48]、抗炎[49,50]和神经保护[51,52]等生物活性，因此可以推测，苯乙醇苷类物质主要以前体药物的形式存在，口服过后经过肠道菌群代谢为相同活性的羟基酪醇和3-HPP，吸收入血后协同发挥相应的药理效应。而对肉苁蓉水煎液体内外代谢研究证明[29]，其主要化学成分苯乙醇苷类通过胃肠道的代谢，产生了与原型成分相同活性的代谢产物苯乙醇苷元羟基酪醇和咖啡酸及其衍生物3-羟基苯丙酸，环烯醚萜苷类代谢为其苷元。

与健康人群肠道菌群相比，抑郁症患者肠道菌群中的拟杆菌门、变形菌门、放线菌门相对丰度呈现上升状态，厚壁菌门呈现下降趋势[53]。这些改变，除了会影响患者生理状态之外，势必还会影响肠道菌群产生的多种代谢反应的代谢酶及其活性，进而影响口服药物在胃肠道代谢的整个过程。因此，研究抑郁症病理状态下管花肉苁蓉的胃肠道代谢更具有临床意义。研究表明[29]，管花肉苁蓉提取物在正常和抑郁症大鼠肠道菌群中代谢差异主要体现在代谢过程，病理大鼠肠道菌群脱糖反应和异构化反应能力明显弱于正常大鼠肠道菌群，抑郁症大鼠肠道菌群代谢能力明显弱于正常大鼠肠道菌群。而管花肉苁蓉提取物在正常和抑郁大鼠体内代谢差异被证明主要表现在病理大鼠II相代谢和排泄速率减慢，其原因有可能是抑郁症病理状态导致大鼠代谢能力的下降以及代谢酶水平的降低。管花肉苁蓉中苯乙醇苷类成分经抑郁症大鼠肠道菌群代谢为羟基酪醇、咖啡酸（具有明确抗抑郁活性）、3-羟基苯丙酸，环烯醚萜苷类成分被代谢为其苷元，其胃肠道代谢产物更易透肠吸收入血发挥药效。因此，病理状态下机体由于肠道菌群和代谢酶的水平发生变化，药物在正常机体和抑郁症病理状态下的机体发生的体内代谢过程存在一定的差异。而大多数的代谢研究，往往只关注于在正常机体内的代谢情况，因而得到的数据临床参考价值是十分有限的。研究药物在病理状态下的体内、外代谢规律，并与药物在正常机体内、外代谢规律进行比较，更具有临床指导意义，亦更有利于药物作用机制及相关物质基础的阐明。

3 结论

抑郁症是一种常见的多因素交互诱发的心境障碍性疾病，严重威胁人类健康。由于机制尚未完全阐明，故对其防治的研究受到阻碍。目前临床治疗上常见药物，虽可改善症状但依然没有根治的办法，且副作用严重。中医药在防治抑郁症方面有着丰富的经验，肉苁蓉为著名的补益中药，在古代传统功效中已有治疗抑郁症等神经系统疾病之记载；同时其作为历代使用频度最高的补肾阳药物，若其具备良好抗抑郁疗效同时，还能解决临床上抑郁症的治疗手段及现有药物存在的弊端，改善性功能障碍，将具有极大的研究意义和应用价值。现代药理学亦已证实其主要化学成分和提取物均具有较强抗抑郁活性。因此，从传统药物肉苁蓉中寻找高效低毒的抑郁症治疗药物将是一个有效的途径。在此基础上，基于胃肠道代谢在药物药效发挥中的关键作用，从胃肠道代谢角度充分阐明其抗抑郁体内活性物质基础及作用机制，对肉苁蓉相关抗抑郁药物开发和推广具有重要意义。