小檗碱是中国应用已久的抗菌、消炎药物,主要用于肠道感染性疾病并且有显著疗效。近年来还发现小檗碱有抗心律失常、降血压、降血脂、降血糖和抗肿瘤等新作用。下面再介绍几点小檗碱的其他抗菌机制:
1、小檗碱抑制菌体核酸的功能
有研究表明, 小檗碱及其衍生物能够与菌体单链/双链DNA结合形成复合体, 并且能够抑制拓扑异构酶(TOPⅠ/Ⅱ)的活性,有可能是通过抑制DNA的功能而发挥其抗菌作用的。Das等通过热动力学技术和圆二色谱法分析得出,小檗碱除了能与DNA结合外,还与细菌双链RNA相互作用,尤其是结合在AU碱基配对处, 影响RNA的正常功能。
2、小檗碱抑制菌体功能蛋白酶的活性
小檗碱能够降低伤寒沙门氏菌中乙酰转移酶的活性,并且呈剂量依赖性地减少转录及蛋白水平乙酰转移酶的量,使细菌中芳基胺类物质的代谢受到阻碍,导致细菌因非正常代谢而死亡。还有研究通过基因芯片分析,小檗碱能够抑制金黄色葡萄球菌中的谷氨酰胺合成酶, 使得菌体中重要的氨基酸谷氨酰胺的合成受到影响,推测这可能也是小檗碱的一种抗菌机制。
3、小檗碱对胃肠道黏膜的保护作用及抗菌机制
在对大肠杆菌和霍乱弧菌肠毒素引起的家兔、小鼠肠功能紊乱实验中,小檗碱能够拮抗肠毒素的毒性作用,减少细菌肠毒素导致的肠黏膜损伤及引起的电解质失调。还有研究表明,小檗碱能够作为细菌脂多糖(LPS)的拮抗剂,抑制机体LPS/TLR4信号通路,并且抑制炎症因子NF-κB、IL-6、TNFα和IFNβ的分泌,保护LPS引起的胃肠道黏膜损伤,发挥其抗菌作用。
4、小檗碱与肠道菌相互作用及抗菌机制
小檗碱在肠道主要对痢疾杆菌效果较好,而对其他菌抑制作用很弱。Wang等报道小檗碱可以减少肠道菌产生ATP和NADH,也可能是抑制细菌的机制之一。小檗碱已经在大量的人群中试用,到目前为止, 即使在长期服用小檗碱的患者中,也尚未见到口服小檗碱引起肠道菌群紊乱的报道。实际上小檗碱可以减少肠道的致病菌,而增加有益的细菌。Zhang等报道小檗碱能够增加具有短链脂肪酸(SCFA)产生功能的Blautia和Allobaculum等菌属,而SCFA能够调节肠道pH值、抗炎、调节人体代谢与免疫等功能;同时,小檗碱还能够抑制产生内毒素的Barnesiella和Butyricimonas等菌属,而内毒素会损害肠道屏障、引起人体代谢和免疫失调等。
此外, Lv等报道将小檗碱与万古霉素联用,治疗梭状芽胞杆菌感染效果好于单独使用万古霉素,其作用机制是由于小檗碱对万古霉素治疗造成的肠道杆菌数量及种类的破坏起到重塑作用,通过小檗碱与肠道菌的相互作用增加万古霉素的抗感染治疗效果。由此可见,小檗碱非但没有引起肠道正常菌群的菌群失调,相反还能够调节肠道菌群结构,促进肠道正常菌群的稳态环境。这也与目前已有研究结果相吻合。小檗碱只对致病性肠道菌(如痢疾杆菌和幽门螺旋杆菌)有较强的抑菌活性, 一般剂量的小檗碱对其他正常肠道菌抑制作用很弱。临床使用小檗碱后的菌群失调尚未见报告。在中医里有“黄连厚肠胃”的说法, 说明其对肠道的有益之处。
小檗碱因其有安全性较高、副作用较低的优势,其抗菌作用也被越来越广泛地运用到其他临床治疗中。相信随着对小檗碱抗菌机制的深入研究,以及对肠道菌群的作用了解,将有助于小檗碱(及衍生物)的深度研发和运用。