抗菌中药的作用机理研究进展孙 健,吴国娟(北京农学院动物科学技术系,北京昌平102206)中图分类号:S853.7 文献标识码:A 文章编号:0529-6005(2007)02-0042-02 中药在防治疾病上作用,是以调动机体一切有利因素,调动机体的反应性、提高免疫功能和防御功能而法除病邪,康复机体[1]。
抗菌中药作用机理也是如此,少数是其有效成分直接作用于菌体,大多数抗菌机理是激发调动动物机体内在的抗菌积极因素,以及降低细菌毒力和减轻细菌对组织细胞的破坏作用等途径起到抗菌作用。
1 对病原菌的抑制和杀灭作用1.1 直接抑制和杀灭病原微生物 许多抗菌天然物中草药是直接作用于细菌的结构和代谢而达到抗菌。
如黄连的有效成分小檗碱,对金黄色葡萄球菌的抑制作用机理为抑制金黄色葡萄球菌代谢的各个环节,包括细菌的呼吸、糖及糖代谢中间产物的氧化和脱氢过程以及蛋白质及核酸合成的抑制;小檗碱抑制福氏痢疾杆菌的抗菌机制为抑制痢疾杆菌的呼吸,特别是抑制天冬氨酸和琥珀酸钠的氧化过程。
大蒜的抗菌作用机制为大蒜辣素分子中的氧原子与细菌生长繁殖所必需的半胱氨酸分子中的巯基结合,使后者变为非活性物质,干扰了细菌代谢,而抑制细菌的生长和繁殖[2]。
此外在对一些中药的研究中发现,清热解毒药、补虚药、理血药、泻下药等类中的大部分药物均对畜禽的一些病原体有直接抑制和杀灭作用,如板蓝根、野菊花、连翘、藿香、蒲公英、金银花、鱼腥草、黄芪、党参、白芍、大黄等。
1.2 增强网状内皮系统的活性 生物体中的网状内皮系统具有吞噬、排除老化细胞和异物及病原体的作用。
从三七根中分离出的多糖可显著增强网状内皮系统的活性,并增加小鼠、绵羊红细胞抗体的生成[3]。
田庚元等(1995)报道,从防风中分离出的酸性多糖,以50m g/kg剂量给药,可显著的激活网状内皮系统的吞噬功能。
1.3 对自然杀伤细胞(NKC)的促进作用 自然杀伤细胞是机体参与免疫反应的淋巴细胞的一种,能在体内外杀伤肿瘤细胞和病毒感染的细胞,起到免疫监视和抗感染作用。
余上才等(1995)报道,牛膝多糖50、100mg/kg,每天1次,共用5天,可显著增强NK 细胞的活性,可对抗环磷酰胺对NK细胞的抑制作用[4]。
张崇泉等(1990)报道,绞股蓝总甙400mg/kg 给小鼠灌胃10天,能显著提高因环磷酰胺引起的脾NKC活性低下。
此外,生地、熟地、山药、补骨脂、仙灵脾均能使老龄机体NKC活性明显升高[5]。
收稿日期:2004-11-21基金项目:北京市自然科学基金资助项目(6053025)作者简介:孙健(1980-),男,硕士生,研究方向为中药药理与兽药残留。
E-mail:su nj1030@通讯作者:吴国娟1.4 激活补体系统 补体是体液中正常存在的一类具有酶原活性的蛋白质,被激活后可以产生多种生物活性物质,发挥溶菌、杀菌、灭活病毒、溶解靶细胞等作用[6]。
研究发现许多中药的多糖均有激活补体作用。
徐红薇等(1992)报道,黄芪水煎剂能促进氢化可的松所致的小鼠免疫复合物溶解,并使降低的总补体水平回升[4]。
谭官屏指出雷公藤茎、叶、花均能显著提高小鼠血清总补体含量[7]。
此外,从当归、艾叶、薏苡仁、柴胡、紫草中提取的多糖都与补体系统的激活关系重大[3]。
1.5 提高血清溶菌酶的活力 溶菌酶是一种低分子量不耐热的碱性蛋白,主要来源于吞噬细胞,广泛分布于血清及泪液、唾液、乳汁、肠液和鼻涕等分泌物中。
它作用于革兰氏阳性菌细胞壁的肽聚糖,切断连接N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸的聚糖链,使细胞壁丧失其韧性,使细菌发生低渗性裂解,从而杀伤细菌,革兰氏阴性菌因肽聚糖外面有脂蛋白、脂多糖等包围一般不受溶菌酶的影响[6]。
能提高血清溶菌酶活力的中药有枸杞子、黄芪等[1]。
1.6 增加血清备解素的含量 备解素是血清中一种高分子蛋白成分,参与补体结合反应,可在补体的协同下杀灭细菌和病毒[1]。
能增加血清备解素含量的中药有鱼腥草等[1]。
2 增强机体的免疫力2.1 促进免疫器官的发育 机体的免疫器官包括胸腺、法氏囊等中枢免疫器官和脾脏、淋巴结等外周免疫器官。
许多中药均含有多种营养成分和免疫活性物质,能促进正常和免疫低下的免疫器官的发育,激活免疫器官的免疫功能。
方德新等(1987)报道,北沙参多糖给小鼠腹腔注射32m g/kg,用药7天,可使小鼠胸腺重量明显增加,对脾重量亦有增加趋向[4]。
骆和生(1986)报道,牡丹皮中的成分丹皮酚25m g/kg小鼠腹腔注射,连用6天能明显增加脾重,且能对抗可的松、环磷酰胺等免疫抑制剂所致的脾重减轻[4]。
此外,麦冬、黄芪、当归、五味子、何首乌、肉苁蓉、淫羊藿、肉桂、青蒿、刺五加等均能促进免疫器官的发育。
2.2 增强机体的细胞免疫 细胞免疫是T细胞介导的机体的一种重要的免疫反应,可以抵抗细胞内微生物如病毒和宿主细胞内增生的细菌感染。
可促进在细胞内将微生物破坏或溶解的感染细胞。
丁雁等报道,淫羊藿多糖可促进小鼠胸腺成熟细胞的释放,并直接增强了T细胞的增殖和分化[5]。
王超英研究指出,黄芪、党参、白术、淫羊藿、女贞子、猪苓等对鸡淋巴细胞花环(ERFC)形成率、外周血淋巴细胞转化率有促进作用[7]。
此外,柴胡、黄连、黄芩、金银花、蒲公英、黄芪、夏枯草、当归、薏苡仁等均可增强42中国兽医杂志2007年(第43卷)第2期 Ch ines e Journal of Veterinary M edicine 淋巴细胞的转化,增强细胞的免疫功能。
2.3 增强机体的体液免疫 体液免疫是由B细胞介导的机体的一种重要的免疫反应,可以防御细胞外微生物和毒素。
王天然等报道给小鼠注射淫羊藿黄酮,不仅可以使小鼠脾脏显著增大,而且可以使脾脏空斑形成数量显著增加,提高血清抗体的水平[5]。
周勇等(1985)报道,给小鼠每日腹腔注射参芪注射液(每毫升含生药党参、黄芪各0.5g)连续5天,结果使体液免疫反应明显增强,血清抗体效价提高[5]。
张梅等(1997)报道,旱莲草中木犀素和槲皮素在0.01～0.0001 g/m l 范围内可显著促进T、B淋巴细胞的转化。
此外,白术、淫羊藿、枸杞子、绞股蓝均能增强机体的体液免疫使血清Ig G、IgA、Ig M水平提高[5]。
2.4 对白细胞及单核-巨噬细胞系统的免疫促进作用 白细胞及单核-巨噬细胞具有强大的吞噬病原体作用,是机体参与非特异性免疫的重要组成部分,并能参与细胞免疫和体液免疫。
近年来发现许多中草药能不同程度的增加正常或免疫抑制机体的白细胞及单核巨噬细胞的数量和吞噬能力。
朱作金等(1994)报道,牡丹皮中的芍药甙、氧化芍药甙在体外亦能增强小鼠腹腔巨噬细胞对乳液的吞噬功能;丹皮酚的雾化吸入还能提高肺部细胞的巨噬细胞的吞噬率[4]。
李逢春等(1994)报道,丹皮酚注射液皮下注射能显著改善外周血中性粒细胞对金黄色葡萄球菌的吞噬作用[4]。
此外,金银花、蒲公英、紫花地丁口服液能显著增强小鼠白细胞的吞噬能力;板蓝根多糖能明显提高小鼠白细胞和淋巴细胞数量;巴戟天能使小鼠血液中白细胞数明显上升,并对抗 射线照射引起的小鼠血清中白细胞下降[8]。
2.5 对细胞因子的促进作用 细胞因子是免疫活性细胞(淋巴细胞、单核巨噬细胞)和相关细胞产生的具有调节机体免疫功能的一类蛋白性物质。
细胞因子主要包括干扰素(IFN)、肿瘤坏死因子(T NF)、白介素(IL)、集落刺激因子(CSF)等,是介导特异性免疫与非特异性免疫的主要小分子,他们在免疫系统中起着非常重要的调控作用(干扰素是由病毒感染的细胞产生的一种因子,可抵抗病毒感染,干扰病毒复制,还具有抗肿瘤、免疫调节、控制细胞增殖等作用[4])。
钱瑞生等(1985)报道,用青蒿酯钠50m g/kg,由尾静脉一次注入小鼠体内,2h后或24h后采取血清测定干扰素含量发现青蒿琥酯在体内能诱生一种耐酸不耐热的干扰素。
胡国俊等(1995)报道,拘杞对活化淋巴细胞的IL-2产生及其受体和!的表达均有促进作用。
此外,猪苓多糖、灵芝多糖、人参多糖、商陆多糖、当归等也可促进动物机体IL-1、2,IFN等细胞因子及其受体的产生[7]。
3 抗细菌毒素 细菌微生物在生命活动过程中能随时释放,或死亡后释放能损伤机体的毒性物质,此类毒性物质称为细菌毒素,是构成细菌微生物侵害动物体的重要组成部分,许多中药可中和细菌毒素或者减轻毒素对动物的损伤。
马守江等(1992)报道,连翘有抗内毒素作用,能拮抗内毒素所致的溶血,提高家畜对内毒素的致死的耐受性,促进小鼠内毒素血症降低[9]。
鱼腥草注射液在体外有直接抗内毒素作用,并能明显降低内毒素所致弥漫性血管内凝血(DIC),家兔肾小球微血管的检出率,减少微血栓密度[9]。
高淑娟等(1992)报道,金银花、连翘、地丁、蒲公英、败酱草提取液可直接摧毁内毒素而不是短暂抑制其活性。
杜学仁等(1981)报道,甘草的主要成分甘草甜素及其水解产物甘草次酸对破伤风毒素有明显的体外中和作用[10]。
王志强等(2000)报道,天麻、天南星、全蝎、僵蚕、蝉蜕、朱砂等也具有对抗破伤风外毒素的功能[10]。
此外,地锦草有中和白喉杆菌外毒素的作用,板蓝根、青蒿、鸭跖草具有抗细菌内毒素的作用。
4 抗炎作用 细菌微生物可引起其侵袭的器官组织发生红、肿、热、痛和机能障碍等病理,即炎症。
许多中药具有良好的抗炎作用,能抑制组织胺、5-羟色胺引起的血清通透性增加;抑制渗出和分泌增多或出血;恢复和提高器官组织的机能;减轻细菌微生物及其毒素对组织的损伤和破坏等,从另一侧面起抗菌作用。
如赤芍中的芍药甙对角叉菜胶或右旋糖酐诱发的大鼠后爪浮肿有抑制作用[11]。
莪术油腹腔注射对烫伤小鼠局部水肿、巴豆油引起的小鼠耳部炎症、大鼠棉球肉芽肿增生及小鼠脾下琼脂肉芽肿均有抑制作用[4]。
此外,紫草中的紫草素、乙酰紫草素,秦皮中的秦皮乙素,夏枯草中的木犀草素,青蒿中的青蒿素,丹参中的丹参酮均具有抗炎作用。
5 改善微循环 微循环理论认为:(1)微循环的改善可以改善细胞的物理、化学、生物学环境,有助于细胞代谢产物的排出。
(2)微血管分泌的局部激素具有增强巨噬细胞吞噬能力、促进白细胞的活化。
(3)微血管壁的振动有类似摇床的功能,可以促进中性粒细胞、巨噬细胞与病原,酸性粒细胞与抗原抗体复合物,抗原与抗体之间的充分接触。
药物可以通过寒热温凉来调节微循环,一般而言温热药具有强心、升高血压、提高微血管的血流量及提高微血管子路运动的振幅、有助于组织细胞代谢功能的改善:寒凉药多具有降低血压,降低微循环的血流速度,降低组织细胞的代谢水平[12],药物通过这两种作用使微循环保持正常的功能状态,起到对炎性产物的移出和对病原的吞噬作用。
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