黄芩及其有效成分抗菌作用新进展(1)
[摘要]近年来，随着免疫功能下降人群的不断增多，细菌/真菌感染率大幅上升，伴随耐药现象的出现，临床可供选择的抗菌药物越来越有限。黄芩Scutellaria baicalensis Georgi为唇形科黄芩属多年生草本，黄芩及其有效成分具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤和抗菌等多重药理作用，尤其显著的抗细菌抗真菌活性对于治疗日渐增多的耐药性细菌/真菌感染有重要意义。该文结合国内外对黄芩及其有效成分的研究，对近年来其抗菌作用及机制研究进展作一综述。
[关键词]黄芩；有效成分；抗细菌；抗真菌
黄芩Scutellaria baicalensis Georgi具有清热燥湿、泻火解毒之效，主要有效成分有黄芩苷(baicalin)、汉黄芩苷(wogonoside)、黄芩素(baicalein)和汉黄芩素(wogonin)等。研究表明，黄芩及其有效成分具有广泛的药理作用，如抗炎、抗氧化、抗肿瘤和免疫调节等，尤以抗细菌/真菌作用最为显著[1]。本文结合课题组近年来对黄芩有效成分的研究，对国内外近来关于黄芩及其有效成分以及含黄芩的中药复方的体内外抗菌研究、抗生物膜研究及其可能的作用机制进行综述。
, 百拇医药
1 抗细菌感染
近年来，因为抗生素的滥用，耐药菌株的产生已成为临床治疗的最棘手问题。研发新型抗生素需要较长周期，故从中药中挖掘具有抗菌活性的中药或有效组分显得尤为重要。我国丰富的中药资源中有不少中草药对细菌有抑制甚至杀灭作用，研究表明，中药黄芩及其有效组分有显著的体内外抗菌作用。
1.1 抗大肠埃希菌 大肠埃希菌(Escherichia coli， E. coli)又称大肠杆菌，是人和动物肠道内数量最多的一种革兰氏阴性菌，可导致肠外的化脓性感染和泌尿道感染，少数血清型也可引起胃肠炎。黄芩有较强的抑制E.coli作用[2-4]。黄衍强等[5]筛选出黄芩等6味中药具有一定的抑制耐药性E. coli作用，0.5 g·mL-1和1.0 g·mL-1的黄芩提取物抗耐药性E. coli的抑菌圈均大于其他中药提取物。周雪宁等[6]用琼脂二倍稀释法考察了黄芩等3种中药体外抗产超广谱β-内酰胺酶(ESBLs)E. coli作用，得出黄芩抗E. coli的MIC为31.25 g·L-1。王娜[7]观察到黄芩有效成分黄芩苷对大肠杆菌的MIC为1.56 g·L-1，且黄芩苷的抑菌能力高于黄芪皂苷。董春雷等[8]发现500 mg·L-1黄芩素能抑制46.52%的E. coli浮游菌和45.15%生物膜(biofilm)。Chinnam N等[9]认为黄芩素抗E. coli机制可能与阻断ATP合酶有关。由于E. coli对抗生素容易产生耐药性，故可尝试使用黄芩或其有效成分替代治疗。
, 百拇医药
1.2 抗葡萄球菌 表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis，Se)是当前院内感染最常见的致病菌，也是假体等骨科内植物周围感染的主要致病菌。蒋献等[10]研究了主要成分为黄芩浸膏的“一清胶囊”对Se和痤疮丙酸杆菌(Propionibacterium acnes，Pra)的体外抑菌作用。实验显示黄芩浸膏和胶囊对Se和Pra的MIC分别为1，0.98 g·L-1。表明黄芩(“一清胶囊”的主要成分)对Se和Pra均有显著的抑菌效果。杨志强[11]考察了黄芩等3种中药水煎剂具有体外抑制Se的作用。另外王坤等[12]认为主要成分为黄芩的双黄连口服液对细菌生物膜的形成具有抑制效果。
金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus，Sa)是人类的一种重要病原菌，是目前院内感染常见的革兰阳性菌，易引起化脓性感染。有报道1.25 g·L-1的黄芩能100%抑制金黄色葡萄球菌[13]。黄芩及其浸出液对Sa也有较好的抑菌作用[14-16]，且黄芩对Sa的抑制作用强于痢疾杆菌，抗菌作用介于黄连与黄柏之间，为临床中药治疗痈肿疮毒和痢疾提供了实验依据[17]。
, http://www.100md.com
陈昌利等[18]发现黄芩醇提物与蜂毒肽二者配伍可以显著的抑制耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)，后者对所有与甲氧西林结构相同的β-内酰胺类和头孢类抗生素均耐药。体外实验测得黄芩醇提物对MRSA的最大抑菌圈大于阳性对照；通过观察动物存活率和各脏器质量来衡量体内抑菌作用，结果表明黄芩醇提物和蜂毒肽配伍有较强的抑制MRSA作用。陈桂红等[19]研究了中药黄芩、黄柏提取液及不同配伍体外抗MRSA的作用，实验中黄芩提取物对MRSA的MIC50为0.75 g·L-1。另外发现，黄芩和黄柏以2
∶1配伍对MRSA的MIC50为0.093 g·L-1，具有协同抑菌效果。黄暨生等[20]考察了含黄芩等3味中药的复方体内外抗MRSA的各组均明显降低小鼠的死亡率，延长小鼠的生存时间，结果为MRSA的治疗提供了实验依据。
黄芩素在体外还可抑制Sa生物膜的形成，细菌生物膜的形成会大大降低其对抗生素的敏感性。杜仲业等[8，21-23]通过构建Sa体外生物膜模型，发现黄芩素干预Sa可明显减少生物膜，机制或是黄芩素抑制Sa的黏附，进而抑制和杀灭Sa生物膜。
, 百拇医药
黄芩素、黄芩苷不仅单用具有一定的抗菌作用，与抗生素联用时还能发挥协同效应。彭青[24]观察到黄芩素与β-内酰胺类抗生素可协同抗MRSA，显著降低抗生素的MIC，增加Sa对抗生素的敏感性。推测机制或是黄芩素抑制MRSA耐药泵的基因表达，干扰自溶酶系统，阻碍相关DNA的复制和蛋白的合成。在陈勇川等[25]的实验中，16 mg·L-1的黄芩素可显著逆转MRSA对苯唑西林的高度耐药性，黄芩苷/黄芩素对MRSA产生青霉素结合蛋白(PBP2a)有明显抑制作用，表明黄芩苷/黄芩素或是通过抑制MRSA产生PBP2a来逆转对苯唑西林的耐药性。黄莹莹、Novy等[26-27]分别观察到黄芩素与左氧氟沙星、土霉素、四环素也有协同抗Sa的作用。陈艳等[28]通过构建体外Sa生物膜模型，发现亚抑菌浓度256 mg·L-1的黄芩苷联合万古霉素可协同破坏建模3 d的Sa生物膜，干预Sa生物膜的形成及发展。, 百拇医药(施高翔 邵菁 汪天明 汪长中)
[关键词]黄芩；有效成分；抗细菌；抗真菌
黄芩Scutellaria baicalensis Georgi具有清热燥湿、泻火解毒之效，主要有效成分有黄芩苷(baicalin)、汉黄芩苷(wogonoside)、黄芩素(baicalein)和汉黄芩素(wogonin)等。研究表明，黄芩及其有效成分具有广泛的药理作用，如抗炎、抗氧化、抗肿瘤和免疫调节等，尤以抗细菌/真菌作用最为显著[1]。本文结合课题组近年来对黄芩有效成分的研究，对国内外近来关于黄芩及其有效成分以及含黄芩的中药复方的体内外抗菌研究、抗生物膜研究及其可能的作用机制进行综述。
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1 抗细菌感染
近年来，因为抗生素的滥用，耐药菌株的产生已成为临床治疗的最棘手问题。研发新型抗生素需要较长周期，故从中药中挖掘具有抗菌活性的中药或有效组分显得尤为重要。我国丰富的中药资源中有不少中草药对细菌有抑制甚至杀灭作用，研究表明，中药黄芩及其有效组分有显著的体内外抗菌作用。
1.1 抗大肠埃希菌 大肠埃希菌(Escherichia coli， E. coli)又称大肠杆菌，是人和动物肠道内数量最多的一种革兰氏阴性菌，可导致肠外的化脓性感染和泌尿道感染，少数血清型也可引起胃肠炎。黄芩有较强的抑制E.coli作用[2-4]。黄衍强等[5]筛选出黄芩等6味中药具有一定的抑制耐药性E. coli作用，0.5 g·mL-1和1.0 g·mL-1的黄芩提取物抗耐药性E. coli的抑菌圈均大于其他中药提取物。周雪宁等[6]用琼脂二倍稀释法考察了黄芩等3种中药体外抗产超广谱β-内酰胺酶(ESBLs)E. coli作用，得出黄芩抗E. coli的MIC为31.25 g·L-1。王娜[7]观察到黄芩有效成分黄芩苷对大肠杆菌的MIC为1.56 g·L-1，且黄芩苷的抑菌能力高于黄芪皂苷。董春雷等[8]发现500 mg·L-1黄芩素能抑制46.52%的E. coli浮游菌和45.15%生物膜(biofilm)。Chinnam N等[9]认为黄芩素抗E. coli机制可能与阻断ATP合酶有关。由于E. coli对抗生素容易产生耐药性，故可尝试使用黄芩或其有效成分替代治疗。
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1.2 抗葡萄球菌 表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis，Se)是当前院内感染最常见的致病菌，也是假体等骨科内植物周围感染的主要致病菌。蒋献等[10]研究了主要成分为黄芩浸膏的“一清胶囊”对Se和痤疮丙酸杆菌(Propionibacterium acnes，Pra)的体外抑菌作用。实验显示黄芩浸膏和胶囊对Se和Pra的MIC分别为1，0.98 g·L-1。表明黄芩(“一清胶囊”的主要成分)对Se和Pra均有显著的抑菌效果。杨志强[11]考察了黄芩等3种中药水煎剂具有体外抑制Se的作用。另外王坤等[12]认为主要成分为黄芩的双黄连口服液对细菌生物膜的形成具有抑制效果。
金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus，Sa)是人类的一种重要病原菌，是目前院内感染常见的革兰阳性菌，易引起化脓性感染。有报道1.25 g·L-1的黄芩能100%抑制金黄色葡萄球菌[13]。黄芩及其浸出液对Sa也有较好的抑菌作用[14-16]，且黄芩对Sa的抑制作用强于痢疾杆菌，抗菌作用介于黄连与黄柏之间，为临床中药治疗痈肿疮毒和痢疾提供了实验依据[17]。
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陈昌利等[18]发现黄芩醇提物与蜂毒肽二者配伍可以显著的抑制耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)，后者对所有与甲氧西林结构相同的β-内酰胺类和头孢类抗生素均耐药。体外实验测得黄芩醇提物对MRSA的最大抑菌圈大于阳性对照；通过观察动物存活率和各脏器质量来衡量体内抑菌作用，结果表明黄芩醇提物和蜂毒肽配伍有较强的抑制MRSA作用。陈桂红等[19]研究了中药黄芩、黄柏提取液及不同配伍体外抗MRSA的作用，实验中黄芩提取物对MRSA的MIC50为0.75 g·L-1。另外发现，黄芩和黄柏以2
∶1配伍对MRSA的MIC50为0.093 g·L-1，具有协同抑菌效果。黄暨生等[20]考察了含黄芩等3味中药的复方体内外抗MRSA的各组均明显降低小鼠的死亡率，延长小鼠的生存时间，结果为MRSA的治疗提供了实验依据。
黄芩素在体外还可抑制Sa生物膜的形成，细菌生物膜的形成会大大降低其对抗生素的敏感性。杜仲业等[8，21-23]通过构建Sa体外生物膜模型，发现黄芩素干预Sa可明显减少生物膜，机制或是黄芩素抑制Sa的黏附，进而抑制和杀灭Sa生物膜。
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黄芩素、黄芩苷不仅单用具有一定的抗菌作用，与抗生素联用时还能发挥协同效应。彭青[24]观察到黄芩素与β-内酰胺类抗生素可协同抗MRSA，显著降低抗生素的MIC，增加Sa对抗生素的敏感性。推测机制或是黄芩素抑制MRSA耐药泵的基因表达，干扰自溶酶系统，阻碍相关DNA的复制和蛋白的合成。在陈勇川等[25]的实验中，16 mg·L-1的黄芩素可显著逆转MRSA对苯唑西林的高度耐药性，黄芩苷/黄芩素对MRSA产生青霉素结合蛋白(PBP2a)有明显抑制作用，表明黄芩苷/黄芩素或是通过抑制MRSA产生PBP2a来逆转对苯唑西林的耐药性。黄莹莹、Novy等[26-27]分别观察到黄芩素与左氧氟沙星、土霉素、四环素也有协同抗Sa的作用。陈艳等[28]通过构建体外Sa生物膜模型，发现亚抑菌浓度256 mg·L-1的黄芩苷联合万古霉素可协同破坏建模3 d的Sa生物膜，干预Sa生物膜的形成及发展。, 百拇医药(施高翔 邵菁 汪天明 汪长中)