螺旋藻的藥理作用實驗研究概況
孫建宇2 段秀紅1 王曉紅2
（1河北省張家口市中醫(yī)院婦科 河北張家口 075000）（2河北省張家口市第二醫(yī)院普外科 河北張家口 075000）
螺旋藻是一種絲狀螺旋形的古老的多細胞植物，含有豐富的亞麻酸、不飽和脂肪酸，氨基酸和蛋白質、各種維生素、微量元素、藻多糖等多種營養(yǎng)成分，具有護肝、降血脂、降血糖、抗腫瘤等多種作用。本文對其藥理作用進行了概述。
1.護肝作用
通過對3％硫代乙酰胺引起的肝纖維化小鼠進行研究，發(fā)現(xiàn)與模型組相比，MDA和HA的含量較低，而谷胱甘肽過氧化物酶和超氧化物歧化酶的含量螺旋藻組大鼠血清中含量較高（P <0.05），結果表明螺旋藻有拮抗肝纖維化的作用[1]。
胡錦華等實驗發(fā)現(xiàn)螺旋藻能明顯保護保護腸道微生態(tài)平衡，SOD和PX-GSH水平明顯偏高，提示螺旋藻不僅通過抗氧化起到抗肝損傷作用，而且還可通過調節(jié)腸道菌群紊亂等起到護肝效果[2]。
李春婷實驗發(fā)現(xiàn)復方螺旋藻膠囊能明顯降低血清ACT、AST的活性，降低肝勻漿MDA的含量，顯著提高肝勻漿GSH、SOD的含量，肝臟病理損傷明顯減輕[3]。
鎘是一種環(huán)境和工業(yè)污染物累積影響許多器官，特別是肝臟。Ali等對螺旋藻使鎘誘導肝毒性成年雌性Wistar大白鼠進行研究，在1個月的試驗期結束時，對所有動物禁食12小時后，對肝臟取樣，進行丙二醛（MDA），還原型谷胱甘肽（GSH），超氧化物歧化酶（SOD）和一氧化氮（NO）的水平的測定。螺旋藻表現(xiàn)出顯著減少脂質過氧化和內源性抗氧化劑水平的提高，對肝臟起到了保護作用[4]。
通過調查螺旋藻對D-氨基半乳糖和對乙酰氨基酚（APAP）誘導形成的肝炎小鼠，發(fā)現(xiàn)無論6和9％螺旋藻的劑量都顯著緩解血清谷氨酸草酰乙酸轉氨酶（SGOT）和谷氨酸丙酮酸轉氨酶（GPT）活動，抑制了肝損傷，拮抗了肝炎的發(fā)展[5]。
2.對胃的保護作用
螺旋藻因其堿性能提高胃內的PH值，使幽門螺旋桿菌喪失了生存環(huán)境，最終死亡。同時，其所含的豐富蛋白質、葉綠素、B一胡蘿卜素，對消化道上皮組織修復再生和發(fā)揮正常功能有良好的作用。
徐美榮等研究發(fā)現(xiàn)螺旋藻豐富的營養(yǎng)有助于傷口愈合，影響胃壁細胞活性，有限抑制胃酸分泌，增加胃粘膜屏障功能，預防大鼠冷束縛性胃潰瘍的發(fā)生，認為螺旋藻可望作為臨床病人應激性胃潰瘍的保護劑和預防劑[6]。
張常娥等應用冷凍-束縛應激法復制應激性潰瘍模型，發(fā)現(xiàn)螺旋藻能明顯減輕束縛應激大鼠胃粘膜損傷的發(fā)生，其機制可能是抑制胃酸分泌，提高胃液的PH，減少自由基的產生和增加其消除[7]。
龐輝等通過對力竭運動小鼠的潰瘍指數(shù)、胃組織丙二醛、一氧化氮含量等發(fā)現(xiàn)，螺旋藻可減少小鼠力竭運動后脂質過氧化而產生自由基，增加一氧化氮對胃的保護，具有保護胃組織的作用[8]。
3.降血脂作用
螺旋藻所含的r-亞麻酸等物質是不飽和脂肪酸，具有降脂作用。
左紹遠等研究發(fā)現(xiàn)復方螺旋藻片能降低正常大鼠及ALX性糖尿病大鼠的FBG與血清TC、TG、LDL-C，升高血清HDL-C。另外，還能拮抗高脂乳劑所致血脂升高，使高脂血癥大鼠血清TC、TG、LDL-C明顯降低，HDL-C顯著回升[9]。
Han LK等在調查螺旋藻的降血脂作用的過程中，發(fā)現(xiàn)螺旋藻的水提取物可通過抑制胰脂肪酶活性抑制食物中的脂肪在腸道的吸收，使大鼠血漿甘油三酯降低[10]。
Colla等通過高膽固醇血癥家兔喂食螺旋藻后發(fā)現(xiàn)，家兔血清膽固醇水平顯著降低，提示螺旋藻具有降血脂作用，對于防止心腦血管疾病具有重要意義[11]。
Makoto等研究發(fā)現(xiàn)螺旋藻對代謝綜合征小鼠能顯著降低血清膽固醇和甘油三酯水平，減少血脂異常水平，同時改善內臟脂肪組織[12]。
4.降血糖作用
左紹遠等發(fā)現(xiàn)復方螺旋藻片能顯著降低正常小鼠空腹血糖及鏈脲佐菌素性糖尿病小鼠高血糖，同時還能拮抗腎上腺素與外源性葡萄糖所致的小鼠血糖升高[13]。
Yu等用螺旋藻提取的藻藍蛋白對四氧嘧啶損傷小鼠的預防作用進行了研究，研究結果表明藻藍蛋白能降低空腹血糖及糖化血清蛋白[14]。
Ivan P等也研究了螺旋藻對四氧嘧啶誘導的糖尿病大鼠的作用結果表明，經過5天的處理表現(xiàn)出螺旋藻的抗糖尿病效果[15]。
對血液系統(tǒng)的影響
H Q等通過注射環(huán)磷酰胺（CTX）和鈷-60-γirradiation.CTX和鈷-60的γ射線的誘導小鼠和狗骨髓損傷，在實驗動物上給予螺旋藻多糖，發(fā)現(xiàn)紅細胞，白細胞的水平增加，血液中血紅蛋白和骨髓中的有核細胞也有增加[16]。
梁明至等對小鼠5Gy全身照射后，連續(xù)注射鈍頂螺旋藻多糖6天，發(fā)現(xiàn)骨髓有核細胞計數(shù)、粒單系CFU-GM、紅系CFU-E、BFU-E及造血干細胞CFU-S集落數(shù)均顯著提高[17]。
辛志偉等通過放血法復制血虛證小鼠模型，經連續(xù)9天給小鼠螺旋藻膠囊灌胃后，發(fā)現(xiàn)血虛證小鼠白細胞計數(shù)、紅細胞計數(shù)、血紅蛋白、紅細胞比容及血小板數(shù)量顯著增加[18]。
5.抗病毒作用
Armida等研究螺旋藻制劑的熱水提取物（HWE）找到了抗病毒活性，通過微孔板抑制試驗，發(fā)現(xiàn)螺旋藻制劑的熱水提取物對單純皰疹病毒2型（HSV-2），偽狂犬病病毒（PRV），人巨細胞病毒（HCMV），和HSV-1都具有抑制作用，且最高的抗病毒活性是對HSV-2[19]。
Shin-Ru等研究發(fā)現(xiàn)螺旋藻提取的別藻藍蛋白用于中和腸道病毒71誘導的細胞病變效應的50％抑制濃度為約0.045+/- 0.012，別藻藍蛋白還能夠延緩病毒RNA合成的病毒感染的細胞和以減輕細胞凋亡過程中腸道病毒71感染橫紋肌肉瘤細胞特性的DNA片段，減少膜損傷和減少的細胞亞G1期?？梢缘贸鼋Y論，別藻藍蛋白具有抗病毒活性，并具有用于開發(fā)作為抗腸道病毒71劑的潛力[20]。
6.抗腫瘤作用
螺旋藻中的螺旋藻多糖、藻藍蛋白及有機硒等，通過增強機體免疫和抗氧化能力，從而加強機體自身殺傷腫瘤細胞的能力。
朱勁華等研究發(fā)現(xiàn)極大螺旋藻胞內、胞外多糖對離體培養(yǎng)的宮頸癌Hela、肝癌SMMC7721、肺癌A549、回盲腸癌HCT-8、神經膠質瘤U251等5種人腫瘤細胞均有明顯的生長抑制作用，并存在濃度劑量效應，高濃度抑制作用強，提示極大螺旋藻多糖能選擇性識別并殺傷癌細胞[21]。
Li等研究結果表明，用C-藻藍蛋白處理的HeLa細胞與未用C-藻藍蛋白處理的對照組細胞相比，細胞存活的數(shù)目顯著減少。此外電子顯微鏡研究表明，C-藻藍蛋白能誘導細胞凋亡特性的功能，包括細胞皺縮，膜出泡，微絨毛丟失，染色質邊和凝結成致密顆?；驂K狀。而且，C-藻藍蛋白可以促進Fas和ICAM-I（細胞間粘附分子1）的蛋白質的表達，而它阻礙了Bcl-2的（B細胞淋巴細胞白血病原癌基因2）的蛋白表達。這表明，C-藻藍蛋白可誘導促凋亡基因和下調抗凋亡基因表達的激活，然后促進tumoural凋亡信號，導致HeLa細胞的體外凋亡的轉導[22]。
Karnati R等研究C-藻藍蛋白對阿霉素敏感（S-HepG2細胞）和抗性（R-HepG2細胞）的HCC（肝細胞癌）細胞系的增殖進行了測試。這些研究表明，C-藻藍蛋白分別處理24h后， S-HepG2和R-HepG2的肝細胞癌細胞均有作用。C-藻藍蛋白也增強了R-HepG2細胞的阿霉素的敏感性。用C-藻藍蛋白處理的R-HepG2細胞呈典型的凋亡特征，如膜起泡和DNA片段。C-藻藍蛋白下調了抗凋亡蛋白Bcl-2和上調了促凋亡蛋白Bax（Bcl2的相關的X蛋白）蛋白。因此，本研究表明C-藻藍蛋白可誘導細胞凋亡中的R-HepG2細胞和其作為抗肝癌劑的潛力[23]。
Tian feng等通過富硒螺旋藻提取的富硒藻藍蛋白被鑒定為針對人黑素瘤細胞A375和人乳腺癌MCF-7細胞的有力的抗增殖劑。凋亡的兩個A375和MCF-7細胞通過硒-藻藍蛋白證明積累亞G1細胞群的DNA片段化，和核固縮，對細胞內機制進一步調查表明線粒體膜電位（DeltaPsi米），該耗盡參與硒-藻藍蛋白誘導的細胞凋亡[24]。
Yuusuke等把B16黑色素瘤腫瘤細胞植入小鼠，在給與小鼠口服螺旋藻，發(fā)現(xiàn)螺旋藻增強腫瘤殺傷NK細胞的能力，提高抗腫瘤活性[25]。
Sung-Ho等利用超聲提取螺旋藻的抗癌活性，發(fā)現(xiàn)人胃癌細胞，具有最高抑制率的89％，人早幼粒白血病細胞的細胞分化較對照組增加1.72倍，B細胞淋巴瘤Hep3B的細胞表達水平也能有效地在60千赫得到的提取物和60℃的壓制，導致癌變的早期步驟的抑制[26]。
Allal等調查了螺旋藻對7,12-二甲基苯并[a]蒽（DMBA）誘導大鼠乳腺癌的預防作用，并進一步研究其潛在的在體外作用機制。值得注意的是，螺旋藻清除DMBA誘導的大鼠乳腺腫瘤，這顯然是由形態(tài)學和組織學方法證實。螺旋藻減少乳腺腫瘤的發(fā)病率從87％提高到13％。在分子水平上，免疫組織化學分析表明，螺旋藻的補充減少了Ki-67和雌激素α的表達。更有趣的是，在體外實驗中的分子分析顯示，螺旋藻抑制細胞增殖。此外，SP的增大Bax和降低Bcl-2的表達，這表明用SP處理48小時后細胞凋亡的誘導[27]。
7.抗炎作用
Diadelis等通過給小鼠關節(jié)內注射酵母多糖（15毫克/毫升），螺旋藻（100和400mg / kg的經口）被施用給動物8天之后，將小鼠殺死和β-葡萄糖醛酸酶測定滑液，螺旋藻顯著減少的β-葡萄糖醛酸酶已被提高了的酵母聚糖的水平。組織病理學和超微結構研究表明抑制炎癥反應，而沒有軟骨破壞，保存完好的軟骨細胞，與正常的粗面內質網和線粒體中均可見[28]。
Mahaboobkhan等通過真皮注射完全弗氏佐劑（0.1毫升）到瑞士白化小鼠的右后爪，螺旋藻口服給藥8天，通過測定爪體積，體重，溶酶體酶，組織標記酶和糖蛋白的對照和實驗動物水平的評估，發(fā)現(xiàn)關節(jié)炎動物中觀察到接近正常狀態(tài)的物理和生化變化顯著改變，該研究的結果清楚地表明，螺旋藻對抗佐劑誘導的關節(jié)炎的動物有抗炎活性[29]。
Nisha等通過螺旋藻治療（400毫克公斤（-1）25天）有效地抑制經由神經膠質激活的協(xié)調和恢復功能性運動活性的外周致敏在膠原誘導的關節(jié)炎大鼠。螺旋藻治療也導致了明顯減少的NF200積累在關節(jié)炎大鼠的脊髓神經元。這正說明了螺旋藻的抵抗外周關節(jié)的炎癥，在膠原誘導的關節(jié)炎產生的谷氨酸興奮毒性誘導的中樞敏感神經保護作用[30]。
8.減輕藥物對腎的毒性作用
Anurag等研究探討螺旋藻的神經保護潛力，對轉基因誘導的氧化應激和腎功能不全。腎損傷是通過測定血清肌酐，尿素氮，肌酐清除率和血清亞硝酸鹽水平評估。腎氧化應激是由腎丙二醛的水平，減少的谷胱甘肽水平和由超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化氫酶的酶活性來確定。慶大霉素長期給藥導致腎功能顯著氧化和亞硝化應激和顯著的腎功能變化。螺旋藻治療劑量依賴性地恢復腎功能，減少脂質過氧化和增強的還原型谷胱甘肽水平，超氧化物歧化酶和過氧化氫酶的活動。本研究的結果清楚地表明活性氧的關鍵作用及其與腎功能不全和指向，螺旋藻具有在轉基因誘導的腎毒性的治療潛力[31]。
Anurag等研究探討螺旋藻對順鉑誘導的氧化應激和腎功能不全的神經保護潛力。螺旋藻（500,1000,1500毫克/公斤（-1）口服）給藥前和第2天，直到順氯氨鉑的（5毫克/公斤（-1）的ip）后3天。腎損傷是通過測定血清肌酐，尿素氮，肌酐和尿素清除，血清亞硝酸鹽水平評估。腎氧化應激是由腎TBARS水平，還原型谷胱甘肽的水平，并且通過超氧化物歧化酶和過氧化氫酶的酶活性來確定。順鉑單劑量產生了顯著的腎氧化和亞硝化應激和顯著腎功能變化。螺旋藻治療顯著和劑量依賴性地恢復腎功能，減少脂質過氧化，提高還原的谷胱甘肽水平，超氧化物歧化酶，和過氧化氫酶的活動。本研究的結果清楚地表明活性氧的關鍵作用及其與腎功能不全和指向，螺旋藻在順鉑誘導腎毒性的治療潛力[32]。
Ali等探討螺旋藻（SP）對硫酸慶大霉素（GS）的保護作用，誘導變化脂質過氧化和抗氧化的內源性的大鼠腎臟的水平。SD大鼠分別在不同的小組進行如下處理連續(xù)7天：對照組（C），硫酸慶大霉素（100毫克/千克IP）（GS），螺旋藻（1000毫克/公斤口服）（SP）和螺旋藻（1000毫克/公斤口服）加慶大霉素硫酸鹽（100毫克/千克IP）的（SP + GS）。保護的程度通過測定螺旋藻的效果上丙二醛（MDA）和谷胱甘肽（GSH），超氧化物歧化酶（SOD），谷胱甘肽過氧化物酶（GPX）和一氧化氮（NO）的評價，血漿肌酸酐和尿素水平估計在腎勻漿來評價抗氧化活性，和腎臟組織學檢查為好。螺旋藻引起顯著腎保護活動通過減少脂質過氧化（MDA）和高架的GSH，SOD，GPX，NO，肌酐和尿素的水平。此外，這些生化觀察結果由大鼠腎臟的組織學檢查的補充。總之，目前的研究表明活性氧（ROS）和在硫酸慶大霉素腎毒性的關系，以腎功能障礙，并指向螺旋藻的治療潛力非常重要的作用[33]。
Orhun等研究環(huán)磷酰胺引起的腎毒性和出血性膀胱炎的大鼠。對照組（C）在實驗的第七給予單劑量的生理鹽水腹腔（后150毫克/千克）天。第二組中（CP）的大鼠在實驗的第七天后被給予單次劑量的環(huán)磷酰胺，腹膜內（150毫克/千克）。螺旋藻給藥至第三組（SP + CP）口服（1000毫克/千克體重/天）7天，環(huán)磷酰胺單劑量腹腔注射（150毫克/千克）在實驗的第七天。在實驗中，丙二醛，超氧化物歧化酶，過氧化氫酶的水平在腎和膀胱組織中的第八天分別測定。
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形態(tài)學膀胱，細胞凋亡蛋白酶3，免疫組化和TUNEL檢測。丙二醛的SP + CP組在水平顯著較低與CP組（P<0.05）。超氧化物歧化酶和過氧化氫酶的SP + CP組在組織水平高顯著相較于CP組（P<0.05）。組織形態(tài)的改變在SP + CP組膀胱是顯著降低與CP組中。在腎臟，細胞凋亡的SP + CP組中顯示為TUNEL法和免疫組化是顯著降低與CP組（P <0.05）。磷酰胺引起的尿毒大鼠通過螺旋藻抗氧化和抗凋亡性質顯著改善[34]。
如今，螺旋藻藥理作用日漸受到各國醫(yī)學界的重視，其在臨床上也有廣泛的應用，隨著對其研究更加深入的探索，其所具有的醫(yī)用價值將會有更廣闊的前景。
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