《Chinese Medicine》：A systematic review on the application, phytochemistry and pharmacological activities of the genus Atractylodes
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苍术属（Atractylodes）植物（菊科）广泛分布于东亚和东南亚，尤其在中国、日本、韩国和泰国。在传统中医中，代表性物种如茅苍术（A. lancea）和白术（A. macrocephala）历来被用于健脾燥湿。植物化学研究已从该属中分离鉴定371个化合物，
苍术属（Atractylodes）植物（菊科）广泛分布于东亚和东南亚，尤其在中国、日本、韩国和泰国。在传统中医中，代表性物种如茅苍术（A. lancea）和白术（A. macrocephala）历来被用于健脾燥湿。植物化学研究已从该属中分离鉴定371个化合物，主要包括聚乙炔类、萜类、黄酮类、苯丙素类、木脂素类及其相应的苷类。近几十年来，对苍术属植物的化学成分和药理活性进行了广泛研究。同时，这些粗提物和分离化合物已被证明具有多种药理活性，包括抗癌、抗炎、胃肠调节、神经保护、肝脏保护和肺部保护活性。在安全性方面，其潜在毒性与传统“燥性”密切相关，可通过麸炒等专门炮制方法有效缓解。然而，2021年以来快速积累的数据造成了关键空白，使既往综述不足以反映当前研究现状。为解决这些新出现的更新，本综述系统整理了苍术属植物在传统应用、植物化学、药理学和安全性方面的最新进展。关键的是，整合了对结构-活性关系（SAR）的批判性分析，为未来机制探索和合理药物开发提供具体、结构化的指导。
引言
苍术属（Atractylodes）是菊科（Asteraceae）中的一个重要属，包含多年生草本植物，广泛分布于东亚和东南亚，主要在中国、日本和韩国。该属有7个物种，其中茅苍术（A. lancea）、北苍术（A. chinensis）和白术（A. macrocephala）最为重要。其他物种如关苍术（A. japonica）、Atractylodes ovata和Atractylodes carlinoides地理分布相对有限，其植物化学和药理学特征仍知之甚少。在传统中医（TCM）中，茅苍术的药用首次记载于《神农本草经》，历史上作为夜盲症、胃痛和流感的核心疗法。类似地，日本和韩国药典将茅苍术规定为传统的利尿剂和胃保护剂，而在泰国，苍术属植物主要用于治疗发烧和感冒。
从1974年到2025年，对苍术属的系统植物化学研究已分离鉴定371个化合物，主要特征为倍半萜和聚乙炔。此外，木脂素、黄酮类和苯衍生物也是该属的重要化学成分。随着核磁共振（NMR）波谱、X射线衍射分析、化学合成和计算化学的最新进展，这些代谢物的复杂化学结构已得到明确阐明。同时，现代药理学研究表明，苍术属物种的粗提物和分离纯化合物具有有前景的生物活性，包括抗癌、抗炎、改善胃肠功能、神经保护、肝脏保护和肺部保护作用。关键的是，倍半萜和聚乙炔已被确定为这些多样化治疗作用的主要驱动因素。
尽管苍术属物种具有广泛未记载的历史和已证实的治疗效果，但仍存在一些关键研究瓶颈。虽然先前的研究已经表征了这些草药的主要挥发性成分和传统炮制变异，但由此产生的质量控制标准仍然不一致，对新发现的复杂化合物的系统评价仍然严重不足。具体而言，随着最近新分离化学结构的激增，控制其多样化药理特性的结构-活性关系（SAR）尚未完全阐明，使其多靶点效应的精确化学基础部分模糊。此外，虽然粗提物的临床前生物学筛选进展迅速，但详细描述这些纯化合物的明确分子靶点、体内代谢形式和稳健临床转化证据的高质量研究仍然严重有限。
尽管Zhu等和Zhang等分别发表了关于白术和苍术属植物（Atractylodis Rhizoma）植物化学和药理学的两篇系统综述，但2021年以来的众多开创性发现显著扩展了该领域，使先前的综述不足以反映当前的研究格局。近年来，具有独特碳骨架的新型meroterpenoids和倍半萜二聚体已被表征。在药理学上，对该属粗提物和分离化合物的保肝和保肺作用进行了广泛研究，特别关注AT-I和AT-III。为解决这些新出现的更新和未解决的挑战，本综述及时全面地概述了苍术属植物的传统应用、植物化学和药理学。更重要的是，整合了SAR和当前研究局限性的批判性分析，为未来研究建立结构化指导方针。
苍术属植物的分布与应用
苍术属植物是东亚重要的药用植物群，主要以其根茎入药。Atractylodes carlinoides是例外，因为其根茎不发达。目前，《中国药典》记录了3个物种。这些植物的历史记录可追溯到东汉时期，《神农本草经》（公元25-220年）将“术”记录为单一的上品药用实体，没有物种区分。关键的物种分化出现在南北朝时期，陶弘景的《本草经集注》（公元502-557年）首次根据植物形态系统描述了两个物种。一种是“赤术”（后来称为“苍术”），叶细长，根茎味苦，更适合汤剂；另一种是“白术”，叶大，根茎味甘，更适合丸散。首次对其功效和临床应用进行系统区分的记录见于《本草衍义》（宋代，公元960-1127年），这一区分在随后的几个世纪中得到了完善和规范化。
根据2020年版《中国药典》，苍术（Atractylodis Rhizoma）来源于茅苍术和北苍术的干燥根茎，而白术（Atractylodis Macrocephalae Rhizoma）仅来源于白术。这些原植物的地理分布明显不同。茅苍术主要分布在江苏、湖北、河南、安徽和浙江等省，其中江苏茅山地区的根茎尤为珍贵，被认为是“苍术”的传统道地来源。北苍术主要产于河北、陕西和山西等省，其中河北承德的产品通常被认为是较高等级。白术栽培集中在浙江、安徽和河北等省，其中浙江於潜地区以生产最高等级而闻名。关于次要物种，其地理分布表现出明显的区域特征。关苍术（在日本历史上称为Atractylodes ovata）的野生资源广泛分布于中国东北、日本和朝鲜半岛。它是朝鲜族的传统药物，在日本和韩国被用作“苍术”。Atractylodes carlinoides严格局限于中国湖北西部。
药典还描述了它们的核心治疗特性。苍术和白术均被认为具有健脾燥湿的功效。然而，苍术还被注明可改善视力，白术则强调止汗和安胎。通常，苍术根茎需要经过炮制以调节其药性和治疗效果。对于白术，2020年版《中国药典》记载了麸炒白术，这一过程促进了苍术素（atractylon）向苍术内酯（atractylenolides）的化学转化，同时减少了挥发油并减轻了固有的燥性，从而增强了其胃肠调节和抗炎活性。相比之下，土炒白术表现出多糖和内酯的富集，这可能增强其免疫调节和神经保护作用。对于茅苍术，炒黄旨在减燥，炒焦增强肠道屏障保护和止泻，炒炭则使药性转向止血。此外，米泔水制或麸炒均可减燥，同时分别增强健脾或健胃效果，土炒优化健脾止泻，而盐和酒制则将药效引向利尿和活血。从机制上讲，茅苍术炮制通常下调β-桉叶醇（β-eudesmol）和苍术素（atractylodin）等挥发性成分以减轻胃刺激和燥性，同时上调β-胡萝卜苷（β-daucosterol）、苍术苷A（atractyloside A）和多糖等非挥发性成分，这直接对应于其抗炎、健脾、止泻、免疫调节和肠道屏障保护作用。一般来说，炮制不仅仅是“减毒”或“增效”，而是根据临床需求重新配置药性和治疗重点。
除中国外，苍术属物种还广泛融入其他亚洲传统医学体系。在日本，茅苍术的干燥根茎被称为“Sojutsu”，是汉方医学的基本成分（例如，十全大补汤和柴苓汤），用作利尿剂和健胃剂。此外，白术根茎在日本传统医学中历来用于治疗与溃疡相关的疾病，包括胃粘膜出血。在泰国，茅苍术（当地称为“Khod-Kha-Mao”）主要用于治疗发烧、普通感冒和非感染性胃肠道不适。在韩国，白术（“Baek-chu”）传统上被处方用于缓解腹痛、水肿和肥胖，并且是Soamsan等方剂中的关键成分，有助于慢性疾病缓解。
植物化学
苍术属植物富含多种化学成分，主要包括萜类和聚乙炔类。从1974年到2025年，研究人员已从苍术属中分离出371个化合物，包括202个萜类和111个聚乙炔类。药理学研究表明，这些化合物代表了苍术属的重要活性成分。值得注意的是，倍半萜苷和聚乙炔苷占该属所有报道化合物的一半左右，突出了极性化合物在苍术属植物植物化学研究中的重要价值。本综述系统总结了从苍术属植物中分离出的化合物结构，为未来的研究提供参考和指导。
倍半萜类
倍半萜类是结构最丰富的化学成分之一，由于其复杂的三维结构而具有多样性。迄今为止，共报道了164个倍半萜类，主要包括愈创木烷型（guaianolide-type）、桉叶烷型（eudesmane-type）和螺旋岩兰草烷型（spirovetivane-type）。愈创木烷型倍半萜类具有5/7双环骨架，桉叶烷型具有6/6双环骨架，螺旋岩兰草烷型衍生物的特征是螺环系统。2008年，Wang等分离纯化了一系列含有环氧单元的愈创木烷型倍半萜类以及由愈创木烷型形成的三环碳骨架倍半萜类，并评估了它们对P388和A549细胞系的细胞毒性作用。Xu等对茅苍术的正丁醇部位进行了研究，鉴定出25个不同类型骨架的倍半萜苷。此外，体外药理实验表明，其中一些表现出抗炎和肝脏保护作用。从茅苍术中分离出20个倍半萜类，其中两个新化合物具有前所未有的螺环骨架系统，并阐明了它们的平面结构、相对构型和绝对构型。Zhou等采用生物活性引导分离法成功鉴定出具有明显抗炎活性的化合物。迄今为止，仅报道了10个倍半萜二聚体，它们已被证明具有显著的抗炎和其他药理特性。
三萜类
迄今为止，已从苍术属中分离出7个三萜类，均由Duan等于2008年首次发表。其中，一个化合物在HCT-116和MKN-45细胞系中表现出显著的抗癌活性。
Meroterpenoids
2021年，Chen等报道了三对具有新型6/6/5/5四环系统和6/6/5/5/5环系统的meroterpenoids (±)-atrachinenins A—C，并提出了它们的生物合成途径。随后在2022年，表征了atrachinenynes A–D的结构，其中一个具有不寻常的8/6/6/5四环骨架。最近，他们分离鉴定了16个新的meroterpenoids atrachinenin D-S，其中一些具有前所未有的三环片段骨架，另一些具有新的氧桥杂化物。Wen等报道了一种新的倍半萜-香叶基苯并呋喃共轭物，并评估了其体外细胞毒性。2023年，Zhang等分离出atramacronoids A-C，其具有由C-8-C-16连接形成的罕见6/6/5/5/6骨架。
聚乙炔类
作为一类重要的生物活性化合物，聚乙炔类对苍术属植物的药理作用和化学多样性有显著贡献。除了倍半萜类，Xu的研究组还对聚乙炔类进行了研究，从茅苍术中发现了47个聚乙炔苷，更重要的是，他们提出了一种快速确定聚乙炔中羟基构型的方法。Sun等和Zhou等也发现了一系列聚乙炔类，并进一步研究了它们的化学结构和药理活性。Yao等从白术中分离出6个新的聚乙炔类，并测试了它们在脂多糖诱导的RAW264.7细胞中对一氧化氮（NO）产生的抑制活性。
其他化合物
除了萜类和聚乙炔类，苍术属植物中还有许多其他类型的化合物，如酚类衍生物、木脂素、黄酮类和生物碱。2003年，Kitajima等报道茅苍术含有7个芳香族化合物和2个氨基酸。Xu等纯化并鉴定了19个木脂素、黄酮类和芳香族化合物，并通过核磁共振（NMR）和电子圆二色谱（ECD）计算确定了它们的结构。Tanaka等研究了茅苍术的化学成分，发现了6个前所未有的酰基蔗糖衍生物。2023年，Zhang等分离纯化了两对木脂素和两个芳香族化合物。其中一对是罕见的苯并二氧六环降新木脂素对映体，通过ECD计算确定了它们的绝对结构。
主要成分的结构-活性关系（SAR）
在苍术属中，倍半萜类和聚乙炔类作为主要活性成分，其结构特征与药理作用表现出一定的相关性。在桉叶烷型倍半萜类中，C-11羟基的糖基化导致对HepG2细胞的抑制活性增强，而在相同位置引入不饱和五元内酯环则有助于增强抗炎特性。对于蜂斗菜烷型（eremophilane-type）倍半萜类，未取代的C-14位置（保持原始甲基）有助于更好的抗癌活性，而该位点的羟基化（转化为羟甲基）有利于发挥抗炎作用；同时，它们的保肝活性与C-11侧链的糖基化密切相关，单独被Glc取代的11-OH没有保肝作用，而Api-Glc二糖取代则表现出显著的肝脏保护作用。关于愈创木烷型倍半萜类，C-10和C-15位置的同步取代可有效增强其抗炎活性以及对A549癌细胞的细胞毒性。另一方面，对于聚乙炔化合物，具有末端呋喃环和8,9-位置E-构型双键的C10-聚乙炔成分表现出抗破骨细胞生成活性；相反，对于C14-聚乙炔成分，当共轭双键均为E-构型且R1和R2位置均被取代时，其抗炎活性显著增强。
药理学
苍术属植物具有悠久的药用历史。现代药理学研究已证明该属的提取物和化合物表现出多种生物活性，包括抗癌、抗炎、神经保护和改善胃肠功能的作用。
抗癌作用
从传统中医（TCM）中分离得到的天然产物作为抗癌先导化合物和补充治疗策略的临床潜力日益得到认可。大量研究表明，苍术属物种的提取物和活性成分在多种恶性肿瘤中表现出多靶点抗癌作用，包括胆管癌（CCA）、胃癌、肺癌、肝癌和乳腺癌。
在CCA研究中，茅苍术根茎的乙醇提取物显示出优于对照药物5-氟尿嘧啶的选择性细胞毒性。其在CCA异种移植裸鼠模型和Opisthorchis viverrini/二甲基亚硝胺诱导的CCA仓鼠模型中抑制肿瘤生长和转移以及延长生存期的能力得到进一步证实。这些有希望的结果促进了其标准化胶囊制剂CMC-Atractylodes lancea进入临床研究。主要活性成分β-桉叶醇和苍术素通过诱导G1期细胞周期阻滞、激活caspase-3/7介导的凋亡以及抑制HO-1、STAT1/3和NF-κB等多个关键信号通路发挥抗CCA作用。此外，β-桉叶醇已被证明能增强5-氟尿嘧啶和阿霉素对NQO1高表达CCA细胞的疗效。同时，苍术素通过调节PI3K/AKT/mTOR和p38MAPK信号通路抑制肿瘤。
在胃癌研究中，茅苍术根茎提取物的PE部位已被证明能显著抑制人胃癌细胞系BGC-823和SGC-7901的生长。在其主要成分中，AT-I和AT-II分别通过抑制Notch信号和调节Akt/ERK通路调控胃癌细胞的增殖和凋亡。AT-III已被证明能改善胃癌前病变并抑制血管生成，这可能是由于下调了血管生成相关的HIF-1α、VEGF-A和DLL4表达。
在肺癌研究中，AT-I被发现通过下调PDK1基因表达来抑制肿瘤细胞增殖，而AT-II则通过阻止巨噬细胞M2样极化来抑制体内外的癌症转移。
在肝癌研究中，AT-II通过抑制TRAF6/NF-κB通路调节HCC细胞的增殖、铁死亡和免疫逃避。AT-III通过上调miR-195-5p和下调FGFR1表达来抑制肿瘤生长和诱导凋亡。苍术素（atractylon）触发线粒体凋亡并抑制上皮间质转化（EMT）。此外，苍术素（atractylodin）可能通过抑制GPX4和FTL蛋白表达同时上调ACSL4和TFR1水平诱导HCC细胞铁死亡。
在乳腺癌研究中，AT-I和AT-II分别通过抑制TLR4介导的NF-κB通路和激活Nrf2-ARE信号轴来抑制乳腺癌发生。苍术素诱导MCF-7细胞凋亡和自噬，促进氧化应激并调节关键蛋白的表达。关于三阴性乳腺癌，茅苍术粗提物通过调节EMT标志物、抑制MMP-9活性和抑制NF-κB信号表现出显著的抗三阴性乳腺癌活性。此外，AT-I通过下调TPI1和GPI表达抑制三阴性乳腺癌细胞的增殖、迁移、侵袭和糖酵解，并且通过阻断CTGF表达和抑制成纤维细胞活化来增强三阴性乳腺癌细胞对紫杉醇的化疗敏感性。
最近的研究显示，在去势抵抗性前列腺癌中，AT-I通过靶向KIF15介导AR/AR-V7的泛素依赖性降解来抑制细胞增殖并诱导凋亡。此外，与恩杂鲁胺联合使用时，AT-I表现出协同抗肿瘤活性并逆转耐药。在透明细胞肾细胞癌中，AT-I上调ATP6V0D2促进EPAS1/HIF-2α的自噬降解，从而抑制血管生成并逆转舒尼替尼耐药。在子宫内膜癌中，AT-II通过靶向PADI3抑制ERK信号通路发挥抗癌作用，调节糖酵解和凋亡相关蛋白的表达。在胶质母细胞瘤中，它通过MAPK通路诱导细胞周期阻滞；在结直肠癌中，该化合物通过NF-κB p65/PD-L1信号轴抑制肿瘤进展。同时，AT-III通过ETV5调节IGF2BP3来抑制宫颈癌细胞的迁移和侵袭。
抗炎作用
在中医理论中，炎症常与“湿热”的病理因素相关。苍术属植物以“燥湿健脾”的功效著称，被认为可以通过调节脾胃功能和化解湿邪来缓解湿热引起的炎症症状。因此，它们在炎症相关疾病的治疗中显示出潜在价值。
在胃肠炎研究中，北苍术根茎的乙醇提取物通过抑制Akt/IκBα/NF-κB信号通路减轻胃组织损伤并发挥抗胃炎作用。苍术素降低促炎细胞因子TNF-α、IL-1β和IL-6的水平，并抑制空肠组织中iNOS和NF-κB的表达，从而改善空肠炎症。
