小檗堿是中國應用已久的抗菌、消炎藥物,主要用于腸道感染性疾病并且有顯著療效。近年來還發現小檗堿有抗心律失常、降血壓、降血脂、降血糖和抗腫瘤等新作用。下面再介紹幾點小檗堿的其他抗菌機制:
1、小檗堿抑制菌體核酸的功能
有研究表明, 小檗堿及其衍生物能夠與菌體單鏈/雙鏈DNA結合形成復合體, 并且能夠抑制拓撲異構酶(TOPⅠ/Ⅱ)的活性,有可能是通過抑制DNA的功能而發揮其抗菌作用的。Das等通過熱動力學技術和圓二色譜法分析得出,小檗堿除了能與DNA結合外,還與細菌雙鏈RNA相互作用,尤其是結合在AU堿基配對處, 影響RNA的正常功能。
2、小檗堿抑制菌體功能蛋白酶的活性
小檗堿能夠降低傷寒沙門氏菌中乙酰轉移酶的活性,并且呈劑量依賴性地減少轉錄及蛋白水平乙酰轉移酶的量,使細菌中芳基胺類物質的代謝受到阻礙,導致細菌因非正常代謝而死亡。還有研究通過基因芯片分析,小檗堿能夠抑制金黃色葡萄球菌中的谷氨酰胺合成酶, 使得菌體中重要的氨基酸谷氨酰胺的合成受到影響,推測這可能也是小檗堿的一種抗菌機制。
3、小檗堿對胃腸道黏膜的保護作用及抗菌機制
在對大腸桿菌和霍亂弧菌腸毒素引起的家兔、小鼠腸功能紊亂實驗中,小檗堿能夠拮抗腸毒素的毒性作用,減少細菌腸毒素導致的腸黏膜損傷及引起的電解質失調。還有研究表明,小檗堿能夠作為細菌脂多糖(LPS)的拮抗劑,抑制機體LPS/TLR4信號通路,并且抑制炎癥因子NF-κB、IL-6、TNFα和IFNβ的分泌,保護LPS引起的胃腸道黏膜損傷,發揮其抗菌作用。
4、小檗堿與腸道菌相互作用及抗菌機制
小檗堿在腸道主要對痢疾桿菌效果較好,而對其他菌抑制作用很弱。Wang等報道小檗堿可以減少腸道菌產生ATP和NADH,也可能是抑制細菌的機制之一。小檗堿已經在大量的人群中試用,到目前為止, 即使在長期服用小檗堿的患者中,也尚未見到口服小檗堿引起腸道菌群紊亂的報道。實際上小檗堿可以減少腸道的致病菌,而增加有益的細菌。Zhang等報道小檗堿能夠增加具有短鏈脂肪酸(SCFA)產生功能的Blautia和Allobaculum等菌屬,而SCFA能夠調節腸道pH值、抗炎、調節人體代謝與免疫等功能;同時,小檗堿還能夠抑制產生內毒素的Barnesiella和Butyricimonas等菌屬,而內毒素會損害腸道屏障、引起人體代謝和免疫失調等。
此外, Lv等報道將小檗堿與萬古霉素聯用,治療梭狀芽胞桿菌感染效果好于單獨使用萬古霉素,其作用機制是由于小檗堿對萬古霉素治療造成的腸道桿菌數量及種類的破壞起到重塑作用,通過小檗堿與腸道菌的相互作用增加萬古霉素的抗感染治療效果。由此可見,小檗堿非但沒有引起腸道正常菌群的菌群失調,相反還能夠調節腸道菌群結構,促進腸道正常菌群的穩態環境。這也與目前已有研究結果相吻合。小檗堿只對致病性腸道菌(如痢疾桿菌和幽門螺旋桿菌)有較強的抑菌活性, 一般劑量的小檗堿對其他正常腸道菌抑制作用很弱。臨床使用小檗堿后的菌群失調尚未見報告。在中醫里有“黃連厚腸胃”的說法, 說明其對腸道的有益之處。
小檗堿因其有安全性較高、副作用較低的優勢,其抗菌作用也被越來越廣泛地運用到其他臨床治療中。相信隨著對小檗堿抗菌機制的深入研究,以及對腸道菌群的作用了解,將有助于小檗堿(及衍生物)的深度研發和運用。