《International Journal of Molecular Sciences》:Bioactive Compounds of Sideritis Species in Inflammation, Neuroprotection and Cardiometabolic Health: A Review
Sideritis属植物(Lamiaceae)作为地中海和巴尔干地区的芳香山茶,积累了大量植物化学上丰富的生物活性化合物——苯乙醇苷(主要是毛蕊花糖苷)、黄酮苷元和苷类、酚酸以及萜类化合物,其药理相关性在分子水平上日益明确。本综述综合了关于这些成分在人类健康和疾病中作用的分子机制的最新证据,整合了体外、体内、计算机模拟和临床数据。抗炎活性归因于对NF-κB和NLRP3炎症小体通路的调节;研究人员通过微量热泳动(微摩尔至毫摩尔级Kd)在体外证明了毛蕊花糖苷与这两个靶点的直接结合,并在细胞和动物模型中观察到TNF-α和IL-1β的抑制。神经保护作用被认为通过转基因小鼠模型中的ADAM10上调促进淀粉样蛋白-β清除和增强小胶质细胞吞噬作用,以及体外三单胺(5-羟色胺、去甲肾上腺素、多巴胺)再摄取抑制来实现,并在功能水平上得到报告认知和抗焦虑益处的小型随机临床试验的支持。抗氧化和细胞保护作用反映了自由基清除、金属螯合以及SOD/CAT/GSH的恢复,同时减弱脂质过氧化,为已记录的肝保护和胃保护结果提供了基础。来自小型临床试验的初步心血管代谢结果包括胆固醇调节和胰岛素敏感性的性别依赖性效应,这些结果仍需在更大、充分把握度的队列中得到确认。研究人员进一步评估了构效关系、物种和组织水平的化学变异性以及与标准化生物活性保持制剂相关的绿色提取策略。确定了关键空白——仅在细胞和计算机模拟研究中记录的抗增殖效应的体内验证、系统的毒理学评估以及生物利用度表征——以指导转化。总之,以S. scardica为代表的Sideritis来源的植物化学物质代表了一组机制一致的植物生物活性物质,在炎症、神经退行性和代谢性疾病中具有明确的分子靶点。
1. 引言
Sideritis属(Lamiaceae)包括150多种一年生和多年生芳香物种,其名称源自希腊语“σ?δηρο?”(铁),反映了它们作为伤口愈合敷料的古老用途。这些植物分布在地中海盆地、巴尔干半岛、马卡罗尼西亚和西亚,通常生长在海拔800米以上的山区旱生栖息地。该属特有性显著——仅土耳其就有55个分类群,其中74%为特有种,而南巴尔干半岛是S. scardica和S. raeseri的次要多样性中心。同域种群间的强烈杂交使Sideritis成为唇形科中分类学上最具挑战性的属之一,并强调了生物多样性保护的重要性。
这些物种俗称“山茶”、“铁草”或“牧羊茶”,作为草药浸剂在地中海和巴尔干地区已被消费了几个世纪;地上部分的传统制剂用于缓解呼吸系统疾病、胃肠不适、发烧、疼痛和焦虑。这一治疗声誉获得了正式认可,欧洲药品管理局(EMA)将S. scardica、S. clandestina、S. raeseri和S. syriaca列为传统草药产品,用于缓解普通感冒和轻度胃肠不适的症状。
该属的药理学多样性依赖于化学多样化的次生代谢物库:黄酮类化合物(主要是芹菜素、木犀草素和异黄芩素苷类)、苯乙醇苷类(毛蕊花糖苷、薰衣草叶苷)、酚酸类(绿原酸、迷迭香酸和咖啡酸)、二萜类、环烯醚萜类和挥发性萜类。这种丰富性随物种、基因型、海拔、气候和收获后加工而显著变化,为靶向生物活性提供了机会,也给标准化带来了挑战。
过去十年,对Sideritis的科学兴趣急剧增加,近期文献计量学分析记录了出版物显著增长,范围从植物化学扩展到药理学和临床研究。早期的综述已涉及该属的用途、化学和药理学、其精油特征以及个别物种,如S. raeseri和S. cypria。然而,分散在原始研究中的是分子水平的证据——信号通路、蛋白质靶点和机制读数,这些证据来自近年来的体外、体内、计算机模拟和临床工作。
本综述整合了这些机制证据,特别强调S. scardica,在植物化学与人类健康和疾病的交叉点上。具体而言,研究人员:(1)调查了Sideritis生物活性化合物的主要类别及其控制分子活性的结构特征;(2)综合了该属最佳表征活性——抗氧化和细胞保护信号、NF-κB和NLRP3炎症小体通路的抗炎调节、通过淀粉样蛋白-β处理和单胺转运蛋白抑制的神经保护、心血管代谢和酶水平调节以及抗增殖信号——的机制证据;(3)整合了围绕明确分子靶点的体外、体内、计算机模拟和临床发现;(4)确定了机制验证、安全性评估和植物化学标准化中必须解决的主要空白,以实现治疗转化。
本综述基于对PubMed、Scopus、Web of Science和Google Scholar的结构化非系统性检索,涵盖从数据库建立至2026年初的文献。检索词组合了属名“Sideritis”与植物化学描述符(如“毛蕊花糖苷”、“苯乙醇苷”、“黄酮类”、“酚酸”、“精油”、“二萜”)以及生物活性描述符(如“抗氧化”、“抗炎”、“NF-κB”、“NLRP3”、“神经保护”、“淀粉样蛋白”、“抗菌”、“抗增殖”、“心血管代谢”)。检索到的文章和早期综述的参考文献列表被手动筛选以识别额外原始资料。纳入标准为经同行评审的、报道分类学上鉴定的Sideritis物种植物化学表征或生物活性的研究;排除缺乏物种级鉴定、无完整数据的会议摘要以及不涉及该属的研究,非英文记录仅在其英文摘要允许评估时考虑。在整合机制主张时,证据按层次加权:随机对照试验和其他人体临床试验对转化相关性给予最高权重,其次是体内动物模型,体外和计算机模拟数据(包括分子对接和微量热泳动)被视为需要实验确认的机制和假设生成证据。整个过程优先考虑与明确、化学表征的提取物或标记化合物相关的结果。
2. 植物化学组成与生物活性化合物
2.1. 主要生物活性成分
Sideritis物种积累丰富多样的生物活性化合物——萜类、黄酮类、苯乙醇苷类、精油、环烯醚萜类、香豆素、甾醇和木脂素——共同构成了该属的药理活性。每类化合物的结构多样性是第3节讨论的多靶点活性谱的分子基础。
2.1.1. 黄酮类化合物
黄酮类化合物是Sideritis中特征最明确的类别,以苷元和苷两种形式存在。对9个希腊种群S. raeseri、S. scardica和S. syriaca的LC-MS/MS-QTOF分析在23种总次生代谢物(占已鉴定化合物的87%)中鉴定出17种黄酮类化合物,其中4种被一致检测到:毛蕊花糖苷/异毛蕊花糖苷、芹菜素7-O-葡萄糖苷、异黄芩素7-O-[6″-O-乙酰基]-阿洛糖基(1→2)-葡萄糖苷和芹菜素7-(4″-p-香豆酰基葡萄糖苷)。主要苷元——异黄芩素(8-羟基芹菜素)、hypolaetin(8-羟基木犀草素)和芹菜素——连同它们的甲基化和乙酰化苷类衍生物,形成了Sideritis组Empedoclia的特征性取代模式。
糖基化模式具有药理学意义:诸如芹菜素7-O-葡萄糖苷等苷类显示出增强的水溶性和肠道吸收,而酰化形式如芹菜素7-(4″-p-香豆酰基葡萄糖苷)可能由于延迟的胃肠水解而表现出延长活性。树状图分析显示,S. syriaca(克里特岛)和S. scardica(伯罗奔尼撒、卡斯托里亚)聚集在一起,而S. raeseri(卡斯托里亚)在化学上不同,表明物种水平遗传在黄酮类分布中比地理因素更重要。
在栽培的S. cypria中,花浸剂中鉴定出四种异黄芩素和hypolaetin衍生物,花的总黄酮含量(32.00 mg芦丁当量/g DW)明显高于叶(7.72 mg/g DW),抗氧化活性更强(DPPH IC
50 = 267.9 vs. 793.0 μg/mL),表明花是抗氧化活性黄酮类的更丰富来源。对S. pisidica的LC-MS/MS分析揭示了木犀草素-7-葡萄糖苷、芹菜素7-葡萄糖苷、橙皮苷和山奈酚以及酚酸,而通过LC-ESI-MS/MS对S. perfoliata的定量分析显示,水提取物中芹菜素7-葡萄糖苷含量为1437.5 μg/g,甲醇提取物中总黄酮为40.90 mg槲皮素当量/g。
2.1.2. 苯乙醇苷类
苯乙醇苷类是第二大非挥发性类别。在S. raeseri、S. scardica和S. syriaca中鉴定出四种,包括毛蕊花糖苷(acteoside)和异毛蕊花糖苷。S. cypria积累了更广的范围——花浸剂中有五种苷类(acteoside、leucosceptoside A、lamalboside、leonoside A),叶中还有薰衣草叶苷,其结构通过高场NMR确认。
S. perfoliata提供了最详细的毛蕊花糖苷定量:水提取物中为50,951.1 μg/g DW,甲醇中为29,033.8 μg/g,乙酸乙酯中仅为136.8 μg/g,分别占水和甲醇提取物总酚的65.3%和73.4%,使其成为主要的次生代谢物。机制上,毛蕊花糖苷的咖啡酰儿茶酚环通过氢原子和单电子转移支持自由基清除,而其糖残基调节亲水性和组织分布;这些特性构成了第3节讨论的抗炎、抗氧化和细胞保护活性的基础。
2.1.3. 酚酸类
绿原酸、迷迭香酸和咖啡酸是报道的主要酚酸。绿原酸在巴尔干和塞浦路斯物种中一致出现,是S. perfoliata中第二丰富的化合物:水提取物中24,933.4 μg/g,甲醇提取物中9,975.8 μg/g,具有已记录的抗氧化、抗炎、抗糖尿病、抗肥胖和抗高血压作用。迷迭香酸是咖啡酸与3,4-二羟基苯乳酸形成的酯,由于两个儿茶酚部分提供四个酚羟基,其DPPH/ABTS清除能力比咖啡酸更强。它在S. pisidica的酚类谱中占主导,但在S. perfoliata中仅在乙酸乙酯提取物中检测到(1.52 μg/g),说明提取溶剂依赖性。
2.1.4. 精油与萜类
挥发性部分包括单萜、倍半萜、醇和醛。对栽培S. cypria的GC-MS分析揭示了器官特异性谱:花油以单萜烃为主(88.4%)——α-蒎烯(38.0%)、β-水芹烯(25.8%)、β-蒎烯(14.7%)——而叶油含有较高比例的倍半萜烃(23.4%)和含氧倍半萜(22.2%),主要成分是β-石竹烯(22.5%)和石竹烯氧化物(8.3%);相应产率不同(花0.25% vs. 叶0.03%)。该属内挥发物谱的显著种间变异性已有记录。特别值得分子关注的是,β-石竹烯是一种选择性CB
2受体激动剂(FDA批准的食品添加剂),通过大麻素受体信号传导贡献抗炎和神经保护活性。
2.1.5. 二萜、环烯醚萜与微量成分
Sideritis物种还积累ent-贝壳杉烷型二萜和环烯醚萜苷类。环烯醚萜mellittoside在S. cypria的叶和花浸剂中与绿原酸一起被鉴定。栽培的S. cypria与来自同一地区的S. perfoliata subsp. perfoliata相比,环烯醚萜含量明显较低,后者积累了六种环烯醚萜苷,表明组Empedoclia内存在种水平变异。木脂素(如S. perfoliata水提物中pinoresinol含量为12.18 μg/g)、香豆素和植物甾醇有报道,但仍未被充分表征。
2.1.6. 环境与遗传变异性
植物化学合成受遗传变异、海拔、温度、紫外线暴露、土壤成分、农业实践和收获时间等因素调节。从山地栖息地(500–750米)野生收获的S. cypria与栽培低地植物在精油谱和产率上有所不同,尽管非挥发性代谢物保持可比,支持在不损失生物活性成分的情况下进行栽培。在S. raeseri中,来自Othrys、Kastoria和Elassona的种群仅共享10种酚类化合物,强调了种群特异性质量控制的需求。
在整个属中,S. scardica是植物化学记录最丰富的分类群,黄酮类和酚酸含量证据最广。S. cypria以其多样的苯乙醇苷谱(5–7种苷类,包括罕见的三糖lamalboside)以及花中生物活性成分含量高于叶而著称。S. perfoliata显示出该属报道的最高毛蕊花糖苷浓度(水提物50,951 μg/g),并首次报道了原儿茶酸、4-羟基苯甲酸、香草酸和咖啡酸。S. pisidica以迷迭香酸为主的谱系对黑色素瘤细胞具有抗炎作用,S. congesta已被研究其在对乙酰氨基酚诱导毒性模型中的细胞保护潜力,支持肝保护作用。
主要生物活性化合物,包括化合物类别、关键结构特征、定量浓度(如有)、出现物种、分析方法及参考文献,总结于表1。
2.2. 生物活性成分的回收与溶剂依赖性谱
由于报道的生物活性直接取决于提取物所含成分,提取条件是决定可用于药理研究的分子谱的关键决定因素。溶剂极性、技术、温度、时间和固液比共同控制回收率,同时影响热不稳定化合物。
该属中最清晰的证明来自S. perfoliata:水回收了最高的总酚(52.18 mg GAE/g)和毛蕊花糖苷(50,951 μg/g),甲醇给出了最高的黄酮含量(40.90 mg QE/g)和最完整的谱(水、甲醇和乙酸乙酯分别有20、14、9种化合物),而迷迭香酸仅出现在乙酸乙酯中,橙皮苷、(-)-表儿茶素和2,5-二羟基苯甲酸仅出现在甲醇中。没有单一溶剂能捕获完整的植物化学复杂性——这是一个重要警示,因为基于单一提取物的机制研究可能低估了活性成分。Deveci等人(2019)确认了其他Sideritis物种甲醇和水提取物之间不同的酚类和黄酮谱,Erdo?mu?等人(2025)使用乙醇从S. pisidica中回收了以迷迭香酸为主的谱,进一步说明了溶剂驱动的化学特征。
在更环保的方法中,天然低共熔溶剂(NADES)提取以低毒性、GRAS状态成分提供高回收率。Karadendrou等人(2025)为S. scardica确定了一种甜菜碱-1,3-丙二醇系统,总酚产量为49.2 mg GAE/g,总黄酮为45.9 mg CAE/g——大约是对应70%乙醇提取物的两倍——其实际优势是GRAS成分避免了残留溶剂问题,有利于下游生物测试。超声、微波和加压液体辅助技术同样提高了回收率,同时保留了热敏性黄酮苷类。对于机制和临床工作,操作优先事项是标记化合物(毛蕊花糖苷、芹菜素7-O-葡萄糖苷、绿原酸和迷迭香酸)的标准化定量,以便生物活性可以与明确的化学输入相关联,并在不同研究之间进行比较。
3. 生物活性与药理潜力
Sideritis属化合物的生物活性能力广泛且多功能(表2)。
3.1. 抗氧化活性与氧化还原信号
Sideritis的抗氧化能力是该属记录最广泛的特性之一,主要源于其酚类组成——黄酮类化合物和羟基肉桂酸衍生物——通过自由基清除、金属螯合和抑制脂质过氧化来中和活性氧(ROS)。
对S. perfoliata的定量分析揭示了强烈的溶剂依赖性变异:水提物显示出最高的自由基清除能力(DPPH 405.53 mg TE/g;ABTS 149.71 mg TE/g)和还原力(CUPRAC 210.69 mg TE/g;FRAP 161.19 mg TE/g),其次是甲醇(DPPH 266.25 mg TE/g),乙酸乙酯在所有测试中均最弱。这些差异与总酚含量(36.68–52.18 mg GAE/g)和毛蕊花糖苷浓度(水vs.乙酸乙酯中50,951 vs. 136.8 μg/g)强相关。
3.2. 抗炎与免疫调节作用
Sideritis的抗炎作用超越了抗氧化保护,直接调节炎症信号和细胞因子网络,已在体内模型、细胞实验和分子对接研究中得到记录。
最全面的体内表征使用了角叉菜胶诱导的大鼠足跖水肿与S. scardica提取物:乙醚和正丁醇部分在200和100 mg/kg时分别产生约50%的炎症减少,与吲哚美辛相当(4 mg/kg时50%),HPLC指纹图谱将作用主要归因于芹菜素、木犀草素及其苷类;所有四个部分在乙醇诱导的胃损伤模型中也显示出剂量依赖性的胃保护作用,与雷尼替丁相当。在细胞水平上,S. pisidica提取物调节黑色素瘤细胞中促炎细胞因子的产生,在IC
50浓度下增加TNF-α、TGF-β、DEF-β2和IL-1β——在肿瘤微环境中呈现免疫刺激性而非免疫抑制性谱,表明这些提取物可能激活抗肿瘤免疫反应,同时为正常组织提供抗氧化细胞保护。
来自S. bilgeriana的补充证据表明,其甲醇提取物在胸膜炎模型中减少细胞迁移并减弱TNF-α和IL-1β,作用与NF-κB抑制相关;神经病理性疼痛模型中的抗伤害活性同样与TNF-α和NF-κB表达降低相关。S. congesta提取物在对乙酰氨基酚(APAP)诱导的HepG2细胞肝毒性中显示出细胞保护潜力,恢复SOD和CAT活性,维持GSH,减轻MDA升高,并表现出抗诱变活性。
这些作用的分子基础已通过计算和生物物理方法检验。对657种Sideritis代谢物的计算机虚拟筛选将毛蕊花糖苷和芹菜素7,4′-双(反式-p-香豆酸酯)鉴定为NLRP3炎症小体和NF-κB的最强预测结合物;该预测通过微量热泳动在体外直接测试,确认毛蕊花糖苷与NLRP3的K
d值为0.67 ± 0.18 μM,与NF-κB的K
d约为0.01 μM。对接预测连同直接结合测量为富含毛蕊花糖苷制剂的抗炎活性提供了分子依据,尽管该研究未测量细胞NF-κB/NLRP3读数中下游通路输出的抑制,这一点仍有待确认。由于NF-κB和NLRP3信号处于慢性炎症和肿瘤发生的交叉点,相同的结合谱被认为同时是毛蕊花糖苷抗炎和抗癌活性的基础——这一联系将在第4.4节进一步探讨。
3.3. 抗菌与抗真菌特性
Sideritis精油和提取物表现出对革兰氏阳性和阴性细菌以及致病真菌的广谱活性,主要通过破坏微生物膜和萜类-酚类协同作用来实现。
富含香芹酚(33.68%)的S. syriaca subsp. syriaca油显示出最强的抗菌活性,对革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌)和革兰氏阴性菌(铜绿假单胞菌、阴沟肠杆菌、肺炎克雷伯菌、大肠杆菌)的MIC值为0.60–2.25 mg/mL——显著强于香芹酚或α-/β-蒎烯单独使用,表明协同成分相互作用。S. euboea油对革兰氏阳性菌特别有效(MIC 3.25–6.51 μg/mL,针对藤黄微球菌、粪肠球菌、金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌),接近阿米卡星和氨苄西林的效力。
Sideritis油通常对革兰氏阳性菌的活性高于革兰氏阴性菌,金黄色葡萄球菌最敏感,铜绿假单胞菌通常耐药;S. italica油是个例外,对铜绿假单胞菌的活性(MIC 3.9–7.8 μg/mL)高于对金黄色葡萄球菌的活性(62.5–125.0 μg/mL),并对幽门螺杆菌具有额外活性。在抗真菌活性方面,富含β-蒎烯(39.1%和48.4%)的S. bilgeriana和S. cilicica油对白色念珠菌的MIC值为0.03 mg/mL,与酮康唑相当,而S. cypria油在10 μL时对白色念珠菌产生24.67 mm的抑菌圈,超过制霉菌素(20.33 mm)。来自不同产地的S. scardica极性提取物也显示出抗菌活性,特别是针对革兰氏阳性病原体和念珠菌属,土耳其产地的材料活性最强。这些数据支持了该属的传统抗感染用途,并确定了富含香芹酚和蒎烯的油为最活跃的化学型。
3.4. 神经保护与认知增强
Sideritis的神经保护特性可能是该属最独特的药理特征,得到体外、体内和人体临床证据的支持,并通过三种互补的分子机制发挥作用:淀粉样蛋白-β清除和斑块减少、单胺转运蛋白抑制以及脑血流量调节。
最令人信服的临床前数据来自一个动物模型——APP转基因小鼠,以载体处理的转基因和非转基因同窝小鼠作为对照。每日口服S. scardica和S. euboea提取物(单独和联合)导致脑内可溶性Aβ
42呈剂量依赖性减少:与载体处理对照组相比,发病后治疗使Aβ
42减少58%(S. scardica)、60%(S. euboea)和56%(联合治疗),联合治疗使斑块数量减少42%,斑块大小减少25%。治疗将神经元损失恢复到非转基因水平,联合治疗使皮质神经元面积增加50%;Morris水迷宫逃避潜伏期在连续测试日下降55–61%,非转基因老年小鼠的认知增强在150、300、450和600天的纵向测试中持续(潜伏期减少54–66%)。这些结果报告为相对于载体处理对照组的百分比变化,具有统计学显著性(均值+标准误,p ≤ 0.05)。机制上,这些作用伴随着α-分泌酶ADAM10表达增加和斑块周围小胶质细胞吞噬活性增强,表明Aβ产生减少和清除增强。
另一种机制在体外被定义,通过将S. scardica甲醇提取物表征为三单胺再摄取抑制剂。它抑制大鼠脑突触体对5-羟色胺、去甲肾上腺素和多巴胺的摄取,EC
50值分别为31.0 μg/mL(95% CI 16.4–58.6)、42.3 μg/mL(95% CI 31.8–56.4)和37.0 μg/mL(95% CI 27.5–49.8),最大抑制率为108 ± 6%;在人表达hSERT的JAR细胞中,提取物的效力显著更强(EC
50 1.4 μg/mL),与氟伏沙明共孵育使剂量反应曲线左移(50 μg/mL提取物存在时EC
50从3.8 nM降至0.5 nM)。这种三转运蛋白谱在机制水平上与抑郁症、ADHD和认知衰退的药理学靶点平行;是否解释了以下临床效果尚未直接确定。
这些机制伴随着一项中等规模试验中对人类认知的可测量影响。一项双盲、随机、安慰剂对照、平行组试验将155名50–70岁的健康成年人随机分配至每日475 mg或950 mg S. scardica提取物、240 mg银杏叶(活性对照)或安慰剂,持续28天;特定结果分析子样本较小(认知n=140,情绪n=142,血压n=133,脑血流量n=57)。与安慰剂相比,950 mg剂量显著减少了快速视觉信息处理任务中的虚报(事后p=0.017,Cohen's d=0.66),并显著降低了状态焦虑(相对于安慰剂和活性对照银杏叶)。在子样本(n=57)中,近红外光谱显示在第1天认知任务期间,两种剂量均显著增加了前额叶皮层氧合血红蛋白和氧饱和度——急性脑血流量调节。这些血流动力学效应在第28天不再持续,表明慢性认知改善通过单胺能机制(特别是焦虑减轻)而非持续的脑血流量变化来运作。
额外的分子相关性来自体外胆碱酯酶抑制(单浓度酶学测定):S. albiflora油显示22.1%的AChE抑制和BChE IC
50为157.2 μg/mL,而S. pisidica油在200 μg/mL时相对于加兰他敏(82.23%)产生58.37%的BChE抑制。S. perfoliata水提物显示AChE和BChE抑制,同时具有α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶抑制活性,表明通过重叠的酚类成分具有双重神经保护和抗糖尿病潜力。
4. 疾病相关机制与治疗潜力
Sideritis物种在炎症、胃肠不适、呼吸道感染和神经系统疾病方面有着悠久的民族药理学历史。过去十年的临床前和临床研究已开始将这些用途映射到四个疾病相关域中的明确分子机制:胃肠道炎症与黏膜保护、代谢与心血管代谢调节、皮肤细胞保护以及抗增殖/抗癌信号(图3)。
4.1. 胃肠道炎症与黏膜保护
山茶用于胃病、溃疡和肠道紊乱的传统用途是该属最古老的民族植物学记录之一,EMA专著正式承认S. scardica、S. clandestina、S. raeseri和S. syriaca的浸剂为用于感冒、咳嗽和轻度胃肠不适的传统草药。实验工作已从经典溃疡模型逐步转向炎症性肠病的机制研究。
早期体内工作表明,四种西班牙Sideritis物种的煎煮剂减少了吲哚美辛和应激诱导的大鼠胃溃疡,活性与雷尼替丁相当。几种物种中发现的胃保护黄酮类hypolaetin-8-O-β-D-葡萄糖苷通过增加黏液分泌和减少胃酸输出来减少胃损伤。在细胞水平上,S. scardica正丁醇和乙醚提取物在乙醇诱导的急性胃损伤模型中产生剂量依赖性胃保护,并伴有角叉菜胶足跖水肿试验中的抗炎活性,归因于黄酮醇和酚酸含量。
最有力的机制证据涉及溃疡性结肠炎。在乙酸诱导的大鼠结肠炎模型中,S. perfoliata乙醇提取物(200 mg/kg)显著降低结肠组织中的TNF-α、IL-1β和IL-17,达到与柳氮磺吡啶相当的水平;它还抑制TLR-9信号,降低MMP-3活性,并减弱线粒体凋亡标记caspase-3和caspase-9。氧化应激(鲁米诺和鲁西格宁化学发光)同时减轻,与强效体外DPPH/ABTS清除能力(IC
50约100.5和约90.5 μg/mL)和强效5-脂氧合酶抑制(IC
50 17.6 μg/mL,超过吲哚美辛的21.4 μg/mL)一致;组织学确认了黏膜和腺体损伤减少以及黏膜下水肿减轻。作者将这些作用归因于提取物高黄酮(407 mg QE/g)、酚酸(141 mg GAE/g)和三萜(86 mg齐墩果酸当量/g)含量之间的协同作用——这是首次针对S. perfoliata治疗结肠炎的特异性机制验证。
4.2. 代谢与心血管代谢调节
Sideritis提取物抑制关键的碳水化合物代谢酶,与传统抗糖尿病用途直接相关。S. perfoliata的乙酸乙酯部分显示出最强的α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶抑制,某些部分的IC
50值低于阿卡波糖,经HPLC分析归因于高酚酸和黄酮含量。S. bilgeriana提取物同样显示出对两种酶的浓度依赖性抑制,极性最强的部分活性最高。机制上,α-淀粉酶抑制减少餐后淀粉分解,而α-葡萄糖苷酶抑制延迟肠道葡萄糖吸收——这是阿卡波糖在2型糖尿病中作用的双重机制。精油也有贡献:S. galatica油抑制α-葡萄糖苷酶的IC
50为0.632 mg/mL,优于阿卡波糖(2.062 mg/mL),初步归因于其单萜烃。
这些酶水平效应(体外)与一项小型人体试验中报告的心血管代谢终点平行。在一项为期一个月的安慰剂对照研究中,S. euboea提取物显著降低了健康成年人的血清总胆固醇,且对肝酶或其他心血管代谢标志物无不良影响。同一试验中的性别分层分析报告了女性胰岛素血症降低和HOMA-IR改善,作者假设该效应涉及脂联素信号。这些是来自单个小型队列的初步观察:它们提示了可能具有临床意义的心血管代谢活性(胆固醇稳态、胰岛素敏感性),独立于全局抗氧化通路,但需要在更大、充分把握度、性别平衡的试验中确认后才能提出任何治疗主张。
更详细的心血管代谢终点来自标准化S. scardica制剂SidTea
+?在一项随机、双盲、安慰剂对照、平行设计试验中(1500 mg/天,4周;n=28名完成者,每组14人,从30名随机化中选出;80%把握度检测中等效应;安慰剂为麦芽糊精)。提取物在组内产生了收缩压降低(?10.8 mmHg;p=0.002;Cohen's d=0.84,95% CI 0.07–1.61)、平均动脉压降低(?4.5 mmHg;p=0.026;d=0.53,95% CI ?0.23–1.28)和静息心率降低(?3.1 bpm;p=0.036;d=0.26,95% CI ?0.48–1.01),同时估计VO
2max增加(+1.1 mL/kg/min;p=0.031)和总抗氧化能力改善(p<0.001)以及血浆脂质过氧化减少。这些组内变化达到统计学显著性,但相应的效应大小95%置信区间对于平均动脉压、静息心率和VO
2max跨越了零;只有收缩压(组内)和脂质过氧化的组间减少(TBARS;d=?0.90,95% CI ?1.68至?0.12)产生了排除零的效应大小区间,表明在小型队列中,若干效应应被视为初步结果。该试验及相关试验的肝酶和草药-药物相互作用安全性方面在第5节中考虑。
4.3. 皮肤细胞保护与氧化应激防御
除了全身活性外,Sideritis成分作用于与皮肤生物学相关的酶靶点和氧化应激通路。对特有物种S. sipylee的多极性部分的首个综合研究发现,所有提取物在150 μg/mL时抑制酪氨酸酶(甲醇和水/甲醇部分最大约26%),抑制率与总酚含量和DPPH清除能力显著相关,表明毛蕊花糖苷、martynoside和乙酰化异黄芩素苷类是活性化合物。对于切割真皮弹性蛋白的弹性蛋白酶,S. sipylee油显示出最高的抗弹性蛋白酶活性(0.5 μg/mL时12.84%),归因于含氧倍半萜和二萜;S. perfoliata乙醇提取物也报道了相当的弹性蛋白酶抑制,S. albiflora和S. leptoclada油具有抗酪氨酸酶活性,低于曲酸但仍可观。
最具分子信息性的发现涉及细胞保护。尽管直接自由基清除能力较弱(DPPH IC
50 24.8 mg/mL;ABTS IC
50 1.27 mg/mL),S. raeseri subsp. raeseri油在0.5 mg/mL时使H
2O
2诱导的HaCaT角质形成细胞DNA链断裂减少44%——这种保护与激活内源性防御通路而非直接清除一致。同一油对黑色素瘤(A375)、结肠腺癌(Caco2)和前列腺癌(PC3、DU145)细胞系显示出抗增殖活性(EC
50 0.114–0.216 mg/mL),连接至下面的抗癌机制。
4.4. 抗增殖与抗癌活性
几种Sideritis物种通过日益明确的多种分子途径在体外显示出抗增殖活性——这是植物活性物质在疾病中作用的重要领域。在细胞实验中,S. pisidica提取物(迷迭香酸主导)对人G361黑色素瘤细胞的IC
50为1.25 mg/mL,分子对接预测迷迭香酸、橙皮苷、芹菜素-7-葡萄糖苷和咖啡酸分别与癌症相关靶点MARK4、Bax、Akt1和AMPK具有高亲和力。S. leptoclada乙醇提取物通过升高TNF-α和触发ROS依赖性细胞死亡诱导HT144黑色素瘤细胞凋亡,而S. ozturkii提取物在DLD-1结肠癌细胞中上调促凋亡蛋白Bax和APAF。
在单一化合物水平上,毛蕊花糖苷针对49种NCI肿瘤细胞系进行了分析,显示出独特的耐药模式——它部分克服了P-糖蛋白介导的多药耐药,耐药程度仅为约3倍(而阿霉素约为400倍),其细胞毒性与特定的蛋白质组学特征相关,而非经典耐药蛋白。在同一研究中,计算机对接显示毛蕊花糖苷与NLRP3和NF-κB结合(结合能?14.3和?10.4 kcal/mol),这种共享机制可能将第3.2节的抗炎数据与这里的抗增殖发现联系起来,尽管该联系仍是计算性的。
二萜在细胞实验中独立作出贡献。S. montana油(germacrene D 24.6%)对黑色素瘤、乳腺癌和结肠癌细胞的IC
50值为31–35 μg/mL,而S. perfoliata油对无色素黑色素瘤(C32)和肾腺癌(ACHN)的IC
50约为100 μg/mL,芳樟醇和反式石竹烯被鉴定为活性成分。
在整个属中,所有抗增殖证据迄今来自细胞毒性实验和计算机对接;没有体内荷瘤模型或任何Sideritis制剂的临床研究被报道。因此,这些结果应被视为初步和假设生成,在提出任何抗癌主张之前需要体内验证。
5. 安全性与转化空白
标准化S. scardica和S. euboea的疗效试验在第3.4节和第4.2节中与其机制对应部分一并介绍;将这些发现转化为经过验证的人类获益还需要专门的安全性表征和药代动力学理解——这些领域仅由少量工作支持,几乎全部集中在标准化S. scardica上。
现有临床试验表明耐受性良好。在SidTea
+?试验中(1500 mg/天,4周;n=28名完成者),肝功能标志物向有利方向变化,γ-GT降低(?3.7 U/L;p=0.039)和SGPT降低(?3.3 U/L;p=0.049),未出现不良生化信号;同样,S. euboea提取物降低了血清总胆固醇,对肝酶或其他心血管代谢标志物无不良影响。临床安全性已在一项专门的直接研究(n=14名完成者,7女7男,从16名入选者中选出;受试者内设计,每人作为自身对照