2021年整合药理学年度研究进展
来源 TMR Publishing Group作者 Traditional Medicine Research 编辑部
本年度整合药理学综述涵盖了2021年期间对传统药物和活性草药衍生成分的药理机制的研究。具有代表性的研究涵盖了过去12个月来抗癌症、炎症、感染、心脑血管疾病的天然产物药理学领域的重大进展。传统药物或天然化合物在疾病预防或管理的各个方面发挥着持续和关键的作用,特别是在调节程序性细胞死亡方面,如焦亡和铁死亡,从而为疾病进展和管理提供了新的见解。在目前的研究中,我们强调了来自天然产物中的化合物,它们在预防或治疗各种癌症中可作为焦亡或铁死亡的诱导剂或抑制剂。2021年的这些药理学报告共同显示了一些治疗靶点和传统人类疾病的有希望的候选药物。因此,本综述提供了2021年传统医学药理学研究进展的广泛年度总结。
癌症
癌症仍然是威胁全球人类健康的最严重的疾病之一。在过去的一年中,天然产物被广泛应用于癌症治疗,为癌症治疗药物提供了新的见解。蟾毒灵是一种来自蟾毒静脉的生物活性化合物,可以作为直接选择性靶向聚癸烷-4的先导化合物,从而抑制人肝细胞癌(HCC)的增殖、迁移和侵袭能力。J13是一种来自药用植物的天然小分子,直接靶向肌凝蛋白9-肌动蛋白分子,促进线粒体裂变进程,抑制HCC细胞增殖和迁移。小檗碱是一种常见的生物碱,通过调节amp活化蛋白激酶(AMPK)和磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)/丝氨酸苏氨酸激酶(AKT)信号通路,发挥抗癌活性。此外,一些草药提取物,如石榴、榕树、枸杞,也通过不同的药理机制表现出强大的抗增殖活性。
据报道,从传统药物中获得的一些化合物和提取物通过诱导PCD在调节癌症进展中发挥重要作用,如铁死亡和焦亡。铁死亡的特征是铁依赖性的脂质过氧化,且参与多种人类疾病。因此,刺激铁死亡为癌症治疗提供了新的见解。黄芩素是黄芩的活性成分,通过诱导膀胱癌细胞铁蛋白重链1依赖性铁死亡发挥其抗癌活性。毛兰素是从石斛中分离得到的一种新型二苄基化合物,通过钙/钙调素或核因子e2相关因子2(Nrf2)依赖性铁死亡抑制肿瘤细胞的增殖和迁移。此外,几种具有代表性的天然化合物,如柑橘皮的川皮苷、葫芦素B也可以通过多种分子机制诱导铁死亡,具有强大的抗肿瘤活性。
焦亡是PCD的其他形式,其特征是DNA片段、染色质凝结、细胞随气泡膨胀和由气体蛋白家族蛋白执行的炎症细胞因子的释放。诱导焦亡也为癌症治疗提供了一种新的策略。研究证明,雷公藤甲素治疗通过抑制线粒体己糖激酶-ii导致气体蛋白e依赖性焦亡,可以有效消除头颈部癌细胞。已有研究报道,葫芦素B可以通过在非小细胞肺癌中触发toll样受体4/NACHT、LRR和PYD结构域含蛋白3(NLRP3)来诱导GSDMD依赖的焦亡。综上所述,这些发现表明,通过天然产物引起的治疗性诱导肿瘤铁死亡或焦亡,有可能为癌症的治疗提供一种新的策略。
炎症相关疾病
天然产物对炎症相关疾病仍有益处。因此,天然来源的新型抗炎药物对炎症相关疾病的治疗具有重要作用。β-石竹烯是一种天然的双环倍半萜,其特点是通过抑制急性肺损伤诱导的磷酸化转化生长因子β活化激酶1和增强急性炎症MAPK的表达。山奈酚是一种类黄酮,是许多药用植物的核心活性成分。最近的研究表明,人参皂苷Rb1可通过抑制活化B细胞(NF-κB)轴的核因子kappa-轻链增强子来减轻脂多糖诱导的炎症反应。巨噬细胞从M1向M2表型的极化也通过减少促炎细胞因子和增加抗炎细胞因子,在炎症防御中发挥了关键作用。最近的研究表明,金丝桃苷,通过促进巨噬细胞从M1到M2表型和CD4+T细胞分化为Th2和Treg群体来减轻2型糖尿病小鼠模型中的糖尿病肾病。此外,鞣花酸和苔藓霉素可通过抑制黄嘌呤氧化酶和NLRP3炎症小体激活来发挥抗炎作用。综上所述,这些研究表明,识别出高效、副作用最小的新型抗炎药物已成为先导化合物研发的热点。
感染性疾病
随着covid-19持续在世界各地传播,草药及其衍生的天然化合物由于其良好的抗病毒活性,在治疗covid-19患者中引起了广泛关注。SARS-CoV-2的主要蛋白酶是抗病毒药物开发的重要靶点,在介导病毒复制和转录中起着关键作用。从抑制这种蛋白酶的草药中提取的天然产物可能对治疗covid-19有效。黄芩苷是从黄芩中提取的一种黄酮类化合物,可通过与SARS-CoV-2rna依赖的RNA聚合酶直接结合,作为选择性非核苷聚合酶抑制剂。此外,桔梗铂素D通过阻碍膜融合来抑制溶小体和跨膜蛋白酶丝氨酸2驱动的SARS-CoV-2感染。最重要的是,天然药物是治疗SARS-CoV-2的有效药物,应该进一步进行体内研究和临床试验来验证。
心脑血管疾病
近年天然产物和药用植物在防治脑血管和心血管疾病(CVD)方面的潜力引起了广泛的关注。NLRP3炎症小体介导的焦亡在脑缺血-再灌注损伤的机制中起着重要作用。因此,自然来源的小分子可以预期地抑制NLRP3炎症小体介导的焦亡,是预防或治疗脑缺血-再灌注损伤的一种方法。姜黄素通过抑制NF-κB和NLRP3炎症小体抑制小胶质细胞/巨噬细胞焦亡,直接对缺血性中风发挥保护作用。
2021年,天然化合物或草药治疗心血管疾病仍然是一个热点问题。小分子抑制焦亡为预防心血管疾病提供了新的见解。例如,丹参中的隐丹参酮通过上调丝裂原活化蛋白激酶3来减轻缺血/再灌注诱导的心肌细胞凋亡。葛根的异黄酮可以通过自噬调节NLRP3炎症小体,对高血糖诱导的慢性血管疾病具有保护作用。
神经退行性疾病
近年来,随着人口的迅速老龄化,神经退行性疾病引起了更多的关注。因此,通过草药或天然产物预防和治疗神经退行性疾病,如阿尔茨海默病和帕金森病(PD)的研究数量明显增加。例如,绿色海藻的氯榄内酯通过抑制NO、TNF-α和IL-6促炎细胞因子的产生来防止介导的神经细胞死亡。大豆黄酮是一种从药用植物红三叶草中获得的异黄酮,通过抑制泛素-蛋白酶体系统激活nrf2介导的抗氧化反应,缓解线粒体呼吸缺陷,为PD治疗提供了有前途的治疗策略。来自天然化合物的小分子,选择性地抑制α-突触核蛋白种子纤维的形成,也代表了治疗PD和其他突触核蛋白病的新策略。
糖尿病和代谢性疾病
为了阐明传统药物抗糖尿病和代谢性疾病的有效成分,已经进行了广泛的研究。例如,香豆素可以激活AMPK/PI3K/AKT信号通路,是治疗糖脂代谢紊乱的候选药物之一。迷迭香酸是一种从迷迭香草中分离出来的天然酚类化合物,可抑制糖尿病大鼠海马体的DNA糖基化,并可以调节AKT1和AKT3的表达。咖啡中的n-甲基吡啶可以通过抑制TNF-α/AKT信号通路来减轻促炎激活的脂肪细胞的脂肪功能障碍。研究表明,补阳还五汤可以靶向AKT/GSK3β/Nrf2通路对糖尿病后肢缺血治疗具有良好的疗效。
其他疾病
除了上述疾病外,还有几个热点研究。二可醇是来自腔静脉的活性成分,通过减少NLRP2炎症小体和焦亡来减轻糖皮质激素诱导的肌肉萎缩。紫丁香类的川芎苷和木犀榄苷二甲酯可抑制核因子kappaB受体激活物配体诱导巨噬细胞卵甾体生成,是治疗过量破骨细胞引起的骨病的新天然产物。柴胡龙谷牡蛎汤抑制焦亡对海马神经元的抗癫痫作用。
结论
关于传统药物及其生物活性化合物的药理学研究的数量在2021年保持了快速增长的势头。此外,对治疗癌症、炎症和代谢性疾病的传统药物的研究仍处于领导地位,这表明值得进一步关注。与此同时,本研究注意到,关于心脑血管疾病的报告在前一年有所下降。特别是,对传统草药治疗骨丢失和器官纤维化的研究意外增加。因此,作者推测,未来中草药的发展趋势将呈现出多样化的趋势。
扫描二维码获取全文
引用格式
Liu Y, Wang H, Wang Y, Xue LX. Annual advances of integrative pharmacology in 2021. Tradit Med Res. 2022;7(6):57. doi:10.53388/TMR20220616001

通知:我们非常高兴地宣布,传统医学研究 Traditional Medicine Research(ISSN 2413-3973)将于2023年第8卷第1期起由双月刊改为月刊。
传统医学研究 Traditional Medicine Research(ISSN 2413-3973)创刊于2016年,专注于发表具有明确历史记载、民族特色和地域特色的传统医药学研究和相关社会科学研究。目前已被Emerging Sources Citation Index (ESCI), 中科院期刊分区, Embase, ProQuest 等数据库收录。
2022年期刊免除版面费
官网:https://www.tmrjournals.com/tmr
邮箱:tmr@tmrjournals.com