综述:植物来源化合物:开发镇痛和抗伤害感受疗法的潜在宝库
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时间:2025年10月24日
来源:Phytotherapy Research 6.3
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本综述系统梳理了植物来源化合物(如黄酮类、生物碱、酚酸等)作为镇痛和抗伤害感受候选药物的研究进展,涵盖其结构、分子机制(如作用于阿片类、血清素能和大麻素受体)及药效学评价(包括体外细胞模型和体内动物模型),为开发高效安全的新型镇痛药提供了丰富的天然资源宝库。
疼痛是普遍存在的健康问题,对思维、情绪、心理和社交沟通均产生负面影响。药用植物及其衍生的化合物因其全球范围内的安全性、可获得性和可负担性,作为战胜疼痛的潜在候选者近来引起了极大兴趣。本综述旨在总结所有关于植物来源化合物镇痛和抗伤害感受作用的体外、体内研究及临床试验。此外,我们重点关注结构方面、分子机制和药效学作用。文献检索在“PubMed”、“Science Direct”和“Google Scholar”中进行,使用关键词“疼痛、镇痛活性、黄酮类、酚类、药用植物、挥发油、单宁、皂苷、生物碱”以评估每种化合物的活性。研究的主要天然化合物包括黄酮类、生物碱、酚酸、木脂素、蒽醌类和挥发油。不同的体外研究利用髓核细胞、VK2/E6E7、End1/E6E7和脂多糖(LPS)刺激的RAW264.7巨噬细胞来评估镇痛效果。常用的镇痛活性动物模型包括醋酸诱导的腹部扭体实验、热板实验、甩尾实验、福尔马林实验、完全弗氏佐剂(CFA)诱导的疼痛模型以及后爪切口手术模型。对于所描述的天然化合物,阿片受体、血清素能受体和大麻素受体似乎是疼痛管理中最有希望的靶点。本综述表明,天然化合物是药剂师和药物研究人员开发具有良好疗效和安全性的新药的丰富镇痛和抗伤害感受候选资源。
疼痛作为一种复杂的生理和心理体验,其有效管理是医学领域持续面临的挑战。传统镇痛药物,如非甾体抗炎药(NSAIDs)和阿片类药物,虽然有效,但常伴随胃肠道、心血管、成瘾性等副作用。因此,从天然产物中寻找更安全、有效的替代或辅助疗法成为研究热点。植物王国蕴藏着巨大的化学多样性,其产生的次生代谢产物在漫长的进化过程中可能赋予了植物防御伤害性刺激的能力,这些特性使其成为发现新型镇痛先导化合物的宝贵来源。
研究表明,多种结构多样的植物化合物展现出显著的镇痛和抗伤害感受活性。这些化合物主要涵盖以下几类:
- •黄酮类(Flavonoids): 广泛存在于水果、蔬菜、茶叶和中草药中,具有抗炎、抗氧化和调节信号通路等多重作用。
- •生物碱(Alkaloids): 如吗啡、可待因(源自罂粟),是经典的镇痛药代表,其他生物碱也显示出通过不同机制介导镇痛效应。
- •酚酸(Phenolic Acids): 常见于咖啡、浆果和全谷物中,其抗炎和神经保护作用有助于缓解疼痛。
- •木脂素(Lignans)和蒽醌类(Anthraquinones): 存在于亚麻籽、芝麻及一些泻药植物(如大黄、番泻叶)中,部分化合物具有抗伤害感受特性。
- •挥发油(Volatile Oils): 从植物的花、叶、根等部位提取,如薄荷油中的薄荷醇,可通过激活瞬时受体电位(TRP)通道产生清凉感和局部镇痛效果。
为了评估这些化合物的有效性,研究人员建立了多层次的评价体系。
- •体外研究(In vitro studies): 利用特定细胞系探讨作用机制。例如,使用LPS刺激的RAW264.7巨噬细胞模型来评估化合物对炎症因子(如TNF-α, IL-1β, IL-6, COX-2, iNOS)表达的抑制作用,从而阐明其抗炎镇痛潜力。其他如椎间盘髓核细胞、阴道上皮细胞系(VK2/E6E7, End1/E6E7)等模型也被用于研究化合物在特定病理条件下的保护作用。
- •体内动物模型(In vivo animal models): 这是评价镇痛活性的核心环节。常用模型包括:
- •化学刺激模型: 如醋酸诱导的腹部扭体实验,主要用于筛选外周镇痛药。
- •热刺激模型: 如热板实验和甩尾实验,主要用于评估中枢镇痛作用。
- •炎性疼痛模型: 如福尔马林实验(分早期神经源性疼痛和晚期炎性疼痛两相)和完全弗氏佐剂(CFA)诱导的慢性炎性疼痛模型。
- •神经病理性疼痛模型: 如坐骨神经慢性压迫性损伤(CCI)或部分坐骨神经结扎(PSNL)模型,用于模拟临床常见的神经病理性疼痛。
- •术后疼痛模型: 如后爪切口手术模型,模拟外科手术后的急性疼痛。
植物来源化合物的镇痛作用并非通过单一途径实现,而是多靶点、多通路协同作用的结果。综述指出,以下受体系统是天然化合物发挥镇痛效应的关键靶点:
- •阿片受体系统: 这是最经典的镇痛通路。许多生物碱和一些黄酮类化合物被发现是μ、δ、κ阿片受体的激动剂或调节剂,通过激活下行抑制通路,减少疼痛信号的传递。
- •内源性大麻素系统: 大麻素受体CB1和CB2的激活,可以调节神经递质释放和免疫细胞功能,从而在炎性疼痛和神经病理性疼痛中发挥重要作用。部分植物化合物可模拟内源性大麻素或抑制其降解酶(如FAAH)。
- •血清素(5-HT)能系统: 5-HT在下行疼痛抑制通路中扮演复杂角色。某些化合物通过作用于不同的5-HT受体亚型(如5-HT1A, 5-HT2A, 5-HT3)来增强下行抑制或减弱易化作用。
- •其他靶点: 还包括 transient receptor potential (TRP) 通道(如TRPV1,辣椒素受体)、嘌呤受体(如P2X3)、电压门控离子通道(如Nav1.7, Nav1.8)以及各种炎症介质(如前列腺素、细胞因子)的合成与信号通路。
综上所述,植物来源的化合物,包括黄酮类、生物碱、酚类、挥发油等,通过作用于阿片、大麻素和血清素能等多种受体系统,在多种临床前疼痛模型中显示出明确的镇痛和抗伤害感受活性。它们来源广泛,作用机制多样,为克服现有合成镇痛药的局限性提供了广阔的前景。未来的研究应更加注重于阐明其精确的分子靶点、构效关系、体内代谢过程以及与其他药物的相互作用。通过系统的药理学和临床研究,这些天然宝库中的化合物有望被开发成新一代高效、安全的镇痛药物,为全球疼痛患者带来福音。
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