【摘要】组织愈合是机体修复受损组织的适应性生物反应。愈合的初始阶段表现为急性炎症反应,炎性细胞迁移到受损组织并吞噬细胞碎片。随后,成纤维细胞和血管内皮细胞增殖并产生疤痕。几百年来,炎症过程的发生和愈合缺陷一直受到人们的关注,特别是那些愈合困难的个体,如糖尿病和末梢循环障碍者。各种各样的天然产物已经被用来作为抗炎和愈合剂,其中蜂胶就是一个非常不错的选择。蜂胶作为民间用药已经有很长一段时间,但它不是一种用于治疗所有疾病的药物。蜂胶具有多种药理活性和化学成分,目前,蜂胶及蜂胶制品的质量标准的制定是一个主要问题。本综述的目的是侧重讨论蜂胶的抗炎和愈合特性。
【作者】 孙丽萍 沈新峰
【关键词】蜂胶 炎症 抗炎作用 愈合特性 意大利蜜蜂
蜂胶是由意蜂从不同植物采集的具有不同颜色和勃稠度的树脂类物质。蜂胶(Pr叩0115)一词来源于希腊语的pro(保卫)和Polis(城市),即保卫蜂巢。事实上,蜜蜂用蜂胶来保护自己以免受昆虫和微生物的侵害,把蜂胶作为一种胶合剂来封住蜂巢中的缝隙和易受损害的空间,用它来对蜂王所处的位置进行消毒,使人侵的昆虫干瘪。通常,小动物或者是它们的某些部位能以完美的保存状态被包裹在蜂胶中。
蜂胶是一种化学成分非常复杂的蜂产品,它是由蜜蜂采集新芽、花苞、树木和其他植物组织树脂分泌物而形成的粘性香膏质物质。在蜂胶采集的过程中,蜜蜂将蜂蜡和采集到的蜂胶与其唾液中的13一糖昔酶混合,将黄酮昔类水解成黄酮昔元;然后,再混人一些酶和唾液分泌物。
和其他蜂产品(蜂蜜、蜂王浆、花粉)相比,蜂胶有显著的治疗特性,公元前300年世界各地就将其用于医疗。然而,40年前人们才开始对蜂胶化学成分及其药理活性之间的关系感兴趣。在巴西,人们对蜂胶知之甚少,只进行了少量研究。尽管如此,蜂胶已经广泛用作民间用药。蜂胶是为数不多的被不同文明长期使用的“天然药物”之一。如今,各种蜂胶制品在世界范围内已经商品化,包括糖果、巧克力块、洗发水、润肤液、抗菌剂和牙膏。波斯人、希腊人、罗马人和印加人也将蜂胶用于治疗目的。在古埃及,蜂胶被用来涂抹尸体以防止腐烂,与此同时,蜂胶也被巴尔干各国广泛使用。在法国,能在16世纪以后的一般文献中找到蜂胶(Pr叩0115)这个词语。在南非,90多年前的英布战争期间很难搞到抗生素,人们将蜂胶和凡士林制成软膏用来医治外伤,挽救了许多士兵的生命。在第二次世界大战中,苏联医疗诊所对蜂胶进行了研究,并获得了极好的效果。
蜂胶的颜色取决于它的来源。它的颜色不一,从深棕色到红褐色并略显绿色。蜂胶有一种特殊气味,这种气味因样品而异,有些则没有气味。闪点在60℃到70℃之间,而在某些情况下,可能高达100℃。通常,乙醇是蜂胶的最好溶剂,而其他溶剂,如乙醚、水、甲醇和氯仿也可用于蜂胶化合物的提取和鉴定。此外,甘油、丙二醇和其他溶剂被用于药用及化妆品用蜂胶的提取。从蜂巢中获得的蜂胶,也被称为粗蜂胶,由大约50%香树脂、30%蜂蜡、10%精油和芳香油、5%花粉和5%其他物质包括木屑等组成。
蜂胶中的树脂是蜜蜂从蜂巢附近的植物中采集的,蜜蜂还从这些植物采集花粉和花蜜以供食用。蜂胶的成分主要取决于蜂巢附近植物的地域特性。然而,同一地点也可能发生季节性的差异。此外,由于意蜂种类的不同,也能观察到相同地点采集的不同样品之间的差异性。蜂巢附近的一些污染物也会被采集,不可避免地添加到蜂胶中,如沥青粉末、杀虫剂、过量的铁、铜、镁,甚至铅。
众所周知,蜜蜂有选择的从特定植物源采集树脂,其影响因素还尚未完全搞清。蜂胶中的芳香族化合物和菇烯类化合物的一个重要的生物学性质就是能让蜜蜂确定要造访哪些植物。热带地区蜂胶比温带地区蜂胶具有更多的药理学活性,体现了热带地区更加丰富的植物多样性。
迄今为止,蜂胶中已经被鉴定出的化合物超过300多种,包括脂肪族酸、酉旨类、芳香酸、脂肪酸、碳水化合物、醛类、氨基酸、酮类、查耳酮类、二氢查尔酮类、菇类、维生素、无机物质。其中,黄酮类化合物较大的吸引了研究者的兴趣。
蜂胶具有多种治疗作用,如抗菌、抗炎、愈合、麻醉、防龋、抗真菌、抗原虫和抗病毒活性。体外抗菌活性证实蜂胶对许多革兰氏阳性菌和阴性菌有抑制作用,这是由蜂胶中各化学成分的协同作用产生的,主要是黄酮类化合物乔松素和高良姜素。其他黄酮类化合物,如白杨素和山奈酚通过减少某些病毒如单纯疤疹细胞内增殖,显示出抗病毒活性。
蜂胶还有许多其他生物和药理特性,如软骨、骨和牙髓再生;免疫学特性;肝脏保护和抗毒素活性;抗氧化和免疫调节作用。因此,随着化工业寻求可行的商业配方,人们对蜂胶的兴趣越来越浓厚,从中分离化合物如黄酮类化合物的研究也不断加深,这些化合物生物学活性更强,且被认为是蜂胶具有解痉(榭皮素、山奈酚、柳穿鱼黄素)、抗炎(金合欢素)、抗溃疡(芹菜素)活性所在。
对于肌肉和关节的急慢性炎症以及其他类型的炎症、感染、风湿病和扭伤,蜂胶是廉价的潜在抗炎剂。小鼠和兔子的实验结果表明,无论是外用、注射,还是口服,蜂胶的含水醇溶液均具有抗炎活性。
炎症是血管组织对有害刺激,例如病原体引起的细胞损伤,所产生的复杂生物反应,是生物消除有害刺激开始愈合过程的一种保护性措施。由此引起的组织修复是炎性介质释放并引发炎症反应的原因。激活的巨噬细胞释放细胞因子导致血管扩张和平滑肌松弛以及局部血流量增加(低体温)。血管通透性增加引起的微血管变化导致血浆渗出加重、吞噬细胞(中性粒细胞、单核细胞、巨噬细胞)聚集和内源性化学介质扩增。同时,肥大细胞、吞噬细胞和内皮细胞利用细胞膜脂质产生重要的炎症介质。在随后的一个阶段里,许多细胞内和细胞外的磷脂酶被细胞质膜磷脂和其他活性酶,如环氧合酶和脂氧合酶所激活,作用于花生四烯酸和类花生酸代谢,产生重要的炎症介质(前列腺素和白三烯)以维持炎症过程。在生理状况发生改变时,纤维蛋白溶解系统、激肤、补体、血管活性胺(组胺和血清素)和一氧化氮(NO)可导致炎症。一系列反应之后发生内皮细胞一白细胞粘附,然后在不同阶段表达出特异性分子。选择素(E、P和L)、整合素(VLA一4和LFA一l)和免疫球蛋白超家族成员(ICAM-1和ICAM一2)将白细胞从血管腔转移到组织中。血管内皮细胞对许多介质做出反应,在细胞表面表达出特异性的糖蛋白,调节血液白细胞介导和外渗,在组织修复中起重要作用。
根据有害介质的发生频率和持续时间,炎症过程可以被分为急性和慢性。急性炎性反应这种对致炎物产生的反应发生在72小时之内,不但包括血浆的、纤维蛋白的、化脓性或渗出性反应,还包括微血管和细胞性反应。慢性炎性反应不同于急性期,多发生以细胞迁移和密集的有丝分裂为特点的增殖活动和组织学变化,多核巨细胞形成,而所有这些活动均由致炎物引起。
由于炎症可能导致对机体有害的后果,在某些情况下,必须使用特定药物来控制炎症。炎症反应过程中,对机体的损害是由活化的巨噬细胞和中性粒细胞产生的自由基引起的,这些分子分解细胞膜脂质酸,破坏膜蛋白,并诱发DNA突变。一氧化氮是由内皮细胞和炎症细胞产生的潜在炎症介质,如果大量合成会引起组织损伤。
现已从蜂胶中分离出一些抗炎物质。据Mirzoeva和Calde:的报道,这些物质是咖啡酸、棚皮素、抽皮素和咖啡酸苯乙酷(CAPE)。这些化合物有助于抑制巨噬细胞合成前列腺素和白三烯,对髓过氧化物酶活性、NADPH一氧化酶、鸟氨酸脱梭酶、酪氨酸蛋白激酶有抑制作用。Krol等将蜂胶的抗炎活性归因于水杨酸、芹菜素、阿魏酸和高良姜素等化合物。
巨噬细胞与人体的许多生理过程有关。例如,吞噬作用,酶的释放,自由基的产生和炎症。Schelle:等人认为蜂胶的免疫刺激活性可能与巨噬细胞活化和巨噬细胞吞噬能力的增强有关。Orsi等人的研究结果证实了Schelle:的发现,表明巨噬细胞产生了高含量的过氧化氢。在研究特定蜂胶组分对赖氨酸的作用时,Ivanovska等人发现肉桂酸倾向于抑制腹腔巨噬细胞产生过氧化氢,而咖啡酸能够引起代谢产物的增力口。
抑制巨噬细胞产生一氧化氮也可能是蜂胶具有抗炎作用的原因。Hu等评价了蜂胶乙醇提取物(EEP)和水提取物(WSD)在ICR小鼠和Wistar大鼠胸部毛细血管渗漏、角叉菜胶引起的水肿、角叉菜胶诱导的胸膜炎、急性肺损伤、弗氏完全佐剂(FCA)诱导的关节炎中的抗炎作用。在实验中,乙醇提取物和水提取物抑制前列腺素E:的增加,在角叉菜胶诱导的胸膜炎渗出实验中对一氧化氮也有显著的抑制作用。在这些模型中,一氧化氮能够通过扩大血管和引起水肿来加2011年7一9月中旬刊第62卷中国蜂业APICULTURE OF CHINA速炎症反应,通过促发前列腺素的合成而增加炎症反应的表达和加快血液中毒的产生,就和风湿病病程中的表现一样。然而,其他研究表明巨噬细胞能增加一氧化氮的产生。
虽然水提取物和乙醇提取物对炎症表现的作用机制表面上是相似的,但还是有一些差异。在角叉菜胶诱导的胸膜炎和油酸加脂多糖诱导的急性肺损伤研究中,水提取物不仅抑制白血细胞数目的增加,还抑制中性粒细胞的增加(但未见显著性差异,P>0.05),从而解释了在急性炎症过程中水提取物是如何抑制白血细胞和减轻炎症反应的。该结果表明,除黄酮类化合物外蜂胶中其他成分具有抗炎作用。虽然乙醇提取物抑制白细胞作用不显著,但它能以协同方式抑制一氧化氮来减轻炎症程度。弗氏完全佐剂诱导的关节炎大鼠模型与这些实验中的免疫炎症反应有关。类风湿性关节炎(RA)的主要特性除了免疫功能紊乱之外还存在软骨和骨关节的持续性损伤。免疫细胞(淋巴细胞、单核巨噬细胞)、成纤维细胞和内皮细胞分泌的细胞因子在体内免疫和炎症反应中起重要作用。目前的实验结果表明,乙醇提取物和水提取物对弗氏完全佐剂诱导的关节炎大鼠的IL一6水平有显著的抑制作用,但对干扰素和IL一2水平则没有。这也意味着,在水提取物和乙醇提取物的抗炎活性过程中,体液免疫系统通过抑制单核巨噬细胞的激活和分化发挥重要作用。这可能是水提取和乙醇提取物抗炎免疫作用的机制。
炎症也和人体组织内自由基的增加有关。虽然氧化损伤被证明是与炎症介导的组织破坏有关,调节氧自由基的产生代表了炎性疾病治疗的一种新方法。蜂胶含有能清除体内过量自由基的多酚类及其他多种化合物。咖啡酸苯乙醋是一种类黄酮化合物,是蜂胶的主要活性成分之一,具有抗氧化和抗炎特性。据此,Celik等人研究了咖啡酸苯乙醋对由大肠杆菌致肾盂肾炎(PYN)大鼠氧化损伤的预防功效。导致肾脏疤痕形成活动的主要假说是细菌产物(如脂多糖)刺激炎症细胞因子的释放,从而启动炎症反应,包括趋化作用和随之发生的多形核白细胞(PNL)外渗。多形核白细胞释放有毒产物(氧自由基和溶菌酶)可能是引起组织破坏的原因;抑制由多形核白细胞产生的自由基能大大减轻组织损害。
在大肠杆菌诱导的肾盂肾炎模型中,大鼠肾匀浆的脂质过氧化水平和一氧化氮产生量,以及超氧化物歧化酶(SOD)、谷胧甘肤过氧化物酶(GSH一Px)和黄嚓吟氧化酶(XO)活性均显著增加;而咖啡酸苯乙醋能降低丙二醛(MDA)的水平,丙二醛是自由基产生的指示剂,在脂质过氧化最终阶段会随着自由基的增加而升高。一氧化氮水平被认为与细胞损伤机理和细胞兴奋性的长期生理变化有关。这种作用可能是由于诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的表达减少。在类似的研究中,Song等人证明了咖啡酸苯乙醋能够抑制巨噬细胞中诱导型一氧化氮合酶的表达和一氧化氮的产生。咖啡酸苯乙醋能显著增加被感染大鼠肾脏中的抗氧化酶SOD和GSH一Px的活性。黄漂吟氧化酶是真核细胞中超氧阴离子的一个生理来源,而咖啡酸苯乙醋能显著抑制XO的活性。组织病理学检查表明,咖啡酸苯乙醋能减轻大肠杆菌诱导的炎症。总之,咖啡酸苯乙醋能减轻肾盂肾炎的氧化损伤,因而可用于细菌性肾病的药物控制。
咖啡酸苯乙醋对Haoey一ras基因转导的大鼠肝上皮卵圆细胞(H一ro WB细胞)中环氧合酶一2(COX-2)表达的影响也已经被研究。许多研究报告显示,Ras基因信号传递途径与环氧合酶一2的诱导和基质金属蛋白酶的表达有关。环氧合酶催化花生四烯酸合成前列腺素的关键转化,而前列腺素是炎症过程中的重要介质。环氧合酶一2的非正常上调与炎性疾病的病理生理相关。真核转录因子核因子kB(NF-kB)在一般炎症反应和免疫炎症反应中发挥核心作用。COX一2启动子的5’-侧翼区含有NF-kB的结合位点。NF-kB被证明是许多细胞系中COX-2表达的关键调控者。咖啡酸苯乙醋显著抑制COX一2的组成型表达,而许多研究表明,咖啡酸苯乙醋是NF-kB激活的强有力和特异性抑制剂。组织病理学检查表明咖啡酸苯乙醋显著地抑制炎症。咖啡酸苯乙醋已被证明能特异而完全地阻断由各种各样的炎症因子,包括肿瘤坏死因子(TNF)和HZO:诱导的NF-kB的激活。NF-kB蛋自的激活能被许多因素诱导,例如,炎症细胞因子(IL-l、TNF)、细菌产物和氧化应激。其他研究则表明,咖啡酸苯乙醋不仅能抑制转录因子,而且能减少IL-8和单核细胞趋化蛋白的产生。
上述提到的所有资料已经说明许多蜂胶制剂或者蜂胶中的化合物抗炎作用的不同机理。然而,蜂胶抗炎的作用主要取决于给药方式和剂量。
由于使用方便、无毒、成本低、具有杀菌/抑菌作用,许多天然产物已经被用于伤口治疗。蜂胶广泛应用于皮肤创伤,包括愈合伤口、治疗烧伤和外部溃疡、缩短愈合时间、增强伤口收缩,加速组织修复。在伤口愈合期间,细胞和分子之间发生完美而同步的相互作用来修复受损组织。愈合是一个动态的过程,包括协调的生理生化阶段,例如炎症、成纤维细胞和组织的成熟。下面以皮肤外伤愈合的过程来概述伤口愈合过程。对于任何的伤口,创伤部位首先出现出血和富含纤维蛋白凝块的形成。纤维连接蛋白很快凝固形成凝块,凝块表面干燥形成痴皮。中性粒细胞清洁伤口,随后巨噬细胞引人伤口通过纤维连接蛋白的调理作用辅助伤口清创。创伤发生24小时以内,伤口边缘的表皮基底增生,并在凝块下面向伤口中心移动;在损伤后的2一3天,创底被一层再生的内皮细胞所覆盖。与此同时,肉芽组织开始形成、成纤维细胞涌人和增殖、新的毛细血管形成。损伤后的4一5天,创底的表皮增生显而易见的,成纤维细胞高度活跃,而细胞外基质化合物(尤其是葡萄糖胺聚糖和m型胶原)的分泌和新血管形成全面进行。为了实现这个有创的过程,内皮细胞必须分泌一系列蛋白酶(例如W型胶原酶、间质胶原酶、弹性蛋白酶、基质降解酶和血纤维蛋白溶酶原催化剂)来降解基底膜。表皮的不同组成部分在表皮突没有重新形成的情况下被修复,大部分的111型胶原纤维转向平行于机械应力的方向(胶原重塑),而一度富含血管的肉芽组织在长成相对无血管的疤痕组织时,要经历一个长时间的血管形成过程。Sutta等在临床和实验病例中,将蜂胶乙醇溶液应用于动物伤口的治疗。在组织学上,他们观察到蜂胶治疗能通过减少炎症反应而加速创口更好的愈合;蜂胶能使上皮更快愈合。作者认为蜂胶能消除感染,适合伤口治疗。众所周知,愈合与炎症过程直接相关,如果后者更不明显,愈合分子的产生和胶原纤维束沉积会增加。这可能是长期炎症造成明显的坏死,引起更多的组织损伤,使愈合过程更加困难。蜂胶的组织再生特性,包括愈合,可能是由于其抗氧化活性。当自由基产生的时候,蜂胶能阻碍甚至阻止细胞再生。蜂胶黄酮清除自由基能使有病的器官或者组织以一般的方式再生。
炎症过程的发生以及愈合缺陷一直是几个世纪以来的问题。尽管在抗炎、抗菌和愈合治疗方面取得了进展,感染仍然是一个值得关注的重要原因,尤其是对于在愈合中表现出困难的个体,例如糖尿病患者和末梢循环缺陷携带者。
应该强调指出的是,蜂胶不是包治百病的药物。目前的一个主要挑战是由于产品质量千差万别,需要确定哪种类型的蜂胶具有哪种药用功效,合适的剂量,以及蜂胶对人类和动物具有什么作用。许多研究者提出了对不同蜂胶样品的化学成分进行生物实验和定量分析。质量控制问题已被证实存在于蜂胶被商业化的国家中。蜂胶引起的超敏性反应,特别是那些由肉桂酸引起的,已经有报道;将来,一个老问题将不得不被回答:那种蜂胶最适合哪种疾病?蜂胶确切的药理特性必须被确定。随着进一步的研究和有了更多的知识,新药物的开发将成为可能。
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