螺旋藻的药理作用实验研究概况
孙建宇2 段秀红1 王晓红2
（1河北省张家口市中医院妇科 河北张家口 075000）（2河北省张家口市第二医院普外科 河北张家口 075000）
螺旋藻是一种丝状螺旋形的古老的多细胞植物，含有丰富的亚麻酸、不饱和脂肪酸，氨基酸和蛋白质、各种维生素、微量元素、藻多糖等多种营养成分，具有护肝、降血脂、降血糖、抗肿瘤等多种作用。本文对其药理作用进行了概述。
1.护肝作用
通过对3％硫代乙酰胺引起的肝纤维化小鼠进行研究，发现与模型组相比，MDA和HA的含量较低，而谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶的含量螺旋藻组大鼠血清中含量较高（P <0.05），结果表明螺旋藻有拮抗肝纤维化的作用[1]。
胡锦华等实验发现螺旋藻能明显保护保护肠道微生态平衡，SOD和PX-GSH水平明显偏高，提示螺旋藻不仅通过抗氧化起到抗肝损伤作用，而且还可通过调节肠道菌群紊乱等起到护肝效果[2]。
李春婷实验发现复方螺旋藻胶囊能明显降低血清ACT、AST的活性，降低肝匀浆MDA的含量，显著提高肝匀浆GSH、SOD的含量，肝脏病理损伤明显减轻[3]。
镉是一种环境和工业污染物累积影响许多器官，特别是肝脏。Ali等对螺旋藻使镉诱导肝毒性成年雌性Wistar大白鼠进行研究，在1个月的试验期结束时，对所有动物禁食12小时后，对肝脏取样，进行丙二醛（MDA），还原型谷胱甘肽（GSH），超氧化物歧化酶（SOD）和一氧化氮（NO）的水平的测定。螺旋藻表现出显著减少脂质过氧化和内源性抗氧化剂水平的提高，对肝脏起到了保护作用[4]。
通过调查螺旋藻对D-氨基半乳糖和对乙酰氨基酚（APAP）诱导形成的肝炎小鼠，发现无论6和9％螺旋藻的剂量都显著缓解血清谷氨酸草酰乙酸转氨酶（SGOT）和谷氨酸丙酮酸转氨酶（GPT）活动，抑制了肝损伤，拮抗了肝炎的发展[5]。
2.对胃的保护作用
螺旋藻因其碱性能提高胃内的PH值，使幽门螺旋杆菌丧失了生存环境，最终死亡。同时，其所含的丰富蛋白质、叶绿素、B一胡萝卜素，对消化道上皮组织修复再生和发挥正常功能有良好的作用。
徐美荣等研究发现螺旋藻丰富的营养有助于伤口愈合，影响胃壁细胞活性，有限抑制胃酸分泌，增加胃粘膜屏障功能，预防大鼠冷束缚性胃溃疡的发生，认为螺旋藻可望作为临床病人应激性胃溃疡的保护剂和预防剂[6]。
张常娥等应用冷冻-束缚应激法复制应激性溃疡模型，发现螺旋藻能明显减轻束缚应激大鼠胃粘膜损伤的发生，其机制可能是抑制胃酸分泌，提高胃液的PH，减少自由基的产生和增加其消除[7]。
庞辉等通过对力竭运动小鼠的溃疡指数、胃组织丙二醛、一氧化氮含量等发现，螺旋藻可减少小鼠力竭运动后脂质过氧化而产生自由基，增加一氧化氮对胃的保护，具有保护胃组织的作用[8]。
3.降血脂作用
螺旋藻所含的r-亚麻酸等物质是不饱和脂肪酸，具有降脂作用。
左绍远等研究发现复方螺旋藻片能降低正常大鼠及ALX性糖尿病大鼠的FBG与血清TC、TG、LDL-C，升高血清HDL-C。另外，还能拮抗高脂乳剂所致血脂升高，使高脂血症大鼠血清TC、TG、LDL-C明显降低，HDL-C显著回升[9]。
Han LK等在调查螺旋藻的降血脂作用的过程中，发现螺旋藻的水提取物可通过抑制胰脂肪酶活性抑制食物中的脂肪在肠道的吸收，使大鼠血浆甘油三酯降低[10]。
Colla等通过高胆固醇血症家兔喂食螺旋藻后发现，家兔血清胆固醇水平显著降低，提示螺旋藻具有降血脂作用，对于防止心脑血管疾病具有重要意义[11]。
Makoto等研究发现螺旋藻对代谢综合征小鼠能显著降低血清胆固醇和甘油三酯水平，减少血脂异常水平，同时改善内脏脂肪组织[12]。
4.降血糖作用
左绍远等发现复方螺旋藻片能显著降低正常小鼠空腹血糖及链脲佐菌素性糖尿病小鼠高血糖，同时还能拮抗肾上腺素与外源性葡萄糖所致的小鼠血糖升高[13]。
Yu等用螺旋藻提取的藻蓝蛋白对四氧嘧啶损伤小鼠的预防作用进行了研究，研究结果表明藻蓝蛋白能降低空腹血糖及糖化血清蛋白[14]。
Ivan P等也研究了螺旋藻对四氧嘧啶诱导的糖尿病大鼠的作用结果表明，经过5天的处理表现出螺旋藻的抗糖尿病效果[15]。
对血液系统的影响
H Q等通过注射环磷酰胺（CTX）和钴-60-γirradiation.CTX和钴-60的γ射线的诱导小鼠和狗骨髓损伤，在实验动物上给予螺旋藻多糖，发现红细胞，白细胞的水平增加，血液中血红蛋白和骨髓中的有核细胞也有增加[16]。
梁明至等对小鼠5Gy全身照射后，连续注射钝顶螺旋藻多糖6天，发现骨髓有核细胞计数、粒单系CFU-GM、红系CFU-E、BFU-E及造血干细胞CFU-S集落数均显著提高[17]。
辛志伟等通过放血法复制血虚证小鼠模型，经连续9天给小鼠螺旋藻胶囊灌胃后，发现血虚证小鼠白细胞计数、红细胞计数、血红蛋白、红细胞比容及血小板数量显著增加[18]。
5.抗病毒作用
Armida等研究螺旋藻制剂的热水提取物（HWE）找到了抗病毒活性，通过微孔板抑制试验，发现螺旋藻制剂的热水提取物对单纯疱疹病毒2型（HSV-2），伪狂犬病病毒（PRV），人巨细胞病毒（HCMV），和HSV-1都具有抑制作用，且最高的抗病毒活性是对HSV-2[19]。
Shin-Ru等研究发现螺旋藻提取的别藻蓝蛋白用于中和肠道病毒71诱导的细胞病变效应的50％抑制浓度为约0.045+/- 0.012，别藻蓝蛋白还能够延缓病毒RNA合成的病毒感染的细胞和以减轻细胞凋亡过程中肠道病毒71感染横纹肌肉瘤细胞特性的DNA片段，减少膜损伤和减少的细胞亚G1期。可以得出结论，别藻蓝蛋白具有抗病毒活性，并具有用于开发作为抗肠道病毒71剂的潜力[20]。
6.抗肿瘤作用
螺旋藻中的螺旋藻多糖、藻蓝蛋白及有机硒等，通过增强机体免疫和抗氧化能力，从而加强机体自身杀伤肿瘤细胞的能力。
朱劲华等研究发现极大螺旋藻胞内、胞外多糖对离体培养的宫颈癌Hela、肝癌SMMC7721、肺癌A549、回盲肠癌HCT-8、神经胶质瘤U251等5种人肿瘤细胞均有明显的生长抑制作用，并存在浓度剂量效应，高浓度抑制作用强，提示极大螺旋藻多糖能选择性识别并杀伤癌细胞[21]。
Li等研究结果表明，用C-藻蓝蛋白处理的HeLa细胞与未用C-藻蓝蛋白处理的对照组细胞相比，细胞存活的数目显著减少。此外电子显微镜研究表明，C-藻蓝蛋白能诱导细胞凋亡特性的功能，包括细胞皱缩，膜出泡，微绒毛丢失，染色质边和凝结成致密颗粒或块状。而且，C-藻蓝蛋白可以促进Fas和ICAM-I（细胞间粘附分子1）的蛋白质的表达，而它阻碍了Bcl-2的（B细胞淋巴细胞白血病原癌基因2）的蛋白表达。这表明，C-藻蓝蛋白可诱导促凋亡基因和下调抗凋亡基因表达的激活，然后促进tumoural凋亡信号，导致HeLa细胞的体外凋亡的转导[22]。
Karnati R等研究C-藻蓝蛋白对阿霉素敏感（S-HepG2细胞）和抗性（R-HepG2细胞）的HCC（肝细胞癌）细胞系的增殖进行了测试。这些研究表明，C-藻蓝蛋白分别处理24h后， S-HepG2和R-HepG2的肝细胞癌细胞均有作用。C-藻蓝蛋白也增强了R-HepG2细胞的阿霉素的敏感性。用C-藻蓝蛋白处理的R-HepG2细胞呈典型的凋亡特征，如膜起泡和DNA片段。C-藻蓝蛋白下调了抗凋亡蛋白Bcl-2和上调了促凋亡蛋白Bax（Bcl2的相关的X蛋白）蛋白。因此，本研究表明C-藻蓝蛋白可诱导细胞凋亡中的R-HepG2细胞和其作为抗肝癌剂的潜力[23]。
Tian feng等通过富硒螺旋藻提取的富硒藻蓝蛋白被鉴定为针对人黑素瘤细胞A375和人乳腺癌MCF-7细胞的有力的抗增殖剂。凋亡的两个A375和MCF-7细胞通过硒-藻蓝蛋白证明积累亚G1细胞群的DNA片段化，和核固缩，对细胞内机制进一步调查表明线粒体膜电位（DeltaPsi米），该耗尽参与硒-藻蓝蛋白诱导的细胞凋亡[24]。
Yuusuke等把B16黑色素瘤肿瘤细胞植入小鼠，在给与小鼠口服螺旋藻，发现螺旋藻增强肿瘤杀伤NK细胞的能力，提高抗肿瘤活性[25]。
Sung-Ho等利用超声提取螺旋藻的抗癌活性，发现人胃癌细胞，具有最高抑制率的89％，人早幼粒白血病细胞的细胞分化较对照组增加1.72倍，B细胞淋巴瘤Hep3B的细胞表达水平也能有效地在60千赫得到的提取物和60℃的压制，导致癌变的早期步骤的抑制[26]。
Allal等调查了螺旋藻对7,12-二甲基苯并[a]蒽（DMBA）诱导大鼠乳腺癌的预防作用，并进一步研究其潜在的在体外作用机制。值得注意的是，螺旋藻清除DMBA诱导的大鼠乳腺肿瘤，这显然是由形态学和组织学方法证实。螺旋藻减少乳腺肿瘤的发病率从87％提高到13％。在分子水平上，免疫组织化学分析表明，螺旋藻的补充减少了Ki-67和雌激素α的表达。更有趣的是，在体外实验中的分子分析显示，螺旋藻抑制细胞增殖。此外，SP的增大Bax和降低Bcl-2的表达，这表明用SP处理48小时后细胞凋亡的诱导[27]。
7.抗炎作用
Diadelis等通过给小鼠关节内注射酵母多糖（15毫克/毫升），螺旋藻（100和400mg / kg的经口）被施用给动物8天之后，将小鼠杀死和β-葡萄糖醛酸酶测定滑液，螺旋藻显著减少的β-葡萄糖醛酸酶已被提高了的酵母聚糖的水平。组织病理学和超微结构研究表明抑制炎症反应，而没有软骨破坏，保存完好的软骨细胞，与正常的粗面内质网和线粒体中均可见[28]。
Mahaboobkhan等通过真皮注射完全弗氏佐剂（0.1毫升）到瑞士白化小鼠的右后爪，螺旋藻口服给药8天，通过测定爪体积，体重，溶酶体酶，组织标记酶和糖蛋白的对照和实验动物水平的评估，发现关节炎动物中观察到接近正常状态的物理和生化变化显著改变，该研究的结果清楚地表明，螺旋藻对抗佐剂诱导的关节炎的动物有抗炎活性[29]。
Nisha等通过螺旋藻治疗（400毫克公斤（-1）25天）有效地抑制经由神经胶质激活的协调和恢复功能性运动活性的外周致敏在胶原诱导的关节炎大鼠。螺旋藻治疗也导致了明显减少的NF200积累在关节炎大鼠的脊髓神经元。这正说明了螺旋藻的抵抗外周关节的炎症，在胶原诱导的关节炎产生的谷氨酸兴奋毒性诱导的中枢敏感神经保护作用[30]。
8.减轻药物对肾的毒性作用
Anurag等研究探讨螺旋藻的神经保护潜力，对转基因诱导的氧化应激和肾功能不全。肾损伤是通过测定血清肌酐，尿素氮，肌酐清除率和血清亚硝酸盐水平评估。肾氧化应激是由肾丙二醛的水平，减少的谷胱甘肽水平和由超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶的酶活性来确定。庆大霉素长期给药导致肾功能显着氧化和亚硝化应激和显著的肾功能变化。螺旋藻治疗剂量依赖性地恢复肾功能，减少脂质过氧化和增强的还原型谷胱甘肽水平，超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活动。本研究的结果清楚地表明活性氧的关键作用及其与肾功能不全和指向，螺旋藻具有在转基因诱导的肾毒性的治疗潜力[31]。
Anurag等研究探讨螺旋藻对顺铂诱导的氧化应激和肾功能不全的神经保护潜力。螺旋藻（500,1000,1500毫克/公斤（-1）口服）给药前和第2天，直到顺氯氨铂的（5毫克/公斤（-1）的ip）后3天。肾损伤是通过测定血清肌酐，尿素氮，肌酐和尿素清除，血清亚硝酸盐水平评估。肾氧化应激是由肾TBARS水平，还原型谷胱甘肽的水平，并且通过超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的酶活性来确定。顺铂单剂量产生了显着的肾氧化和亚硝化应激和显著肾功能变化。螺旋藻治疗显著和剂量依赖性地恢复肾功能，减少脂质过氧化，提高还原的谷胱甘肽水平，超氧化物歧化酶，和过氧化氢酶的活动。本研究的结果清楚地表明活性氧的关键作用及其与肾功能不全和指向，螺旋藻在顺铂诱导肾毒性的治疗潜力[32]。
Ali等探讨螺旋藻（SP）对硫酸庆大霉素（GS）的保护作用，诱导变化脂质过氧化和抗氧化的内源性的大鼠肾脏的水平。SD大鼠分别在不同的小组进行如下处理连续7天：对照组（C），硫酸庆大霉素（100毫克/千克IP）（GS），螺旋藻（1000毫克/公斤口服）（SP）和螺旋藻（1000毫克/公斤口服）加庆大霉素硫酸盐（100毫克/千克IP）的（SP + GS）。保护的程度通过测定螺旋藻的效果上丙二醛（MDA）和谷胱甘肽（GSH），超氧化物歧化酶（SOD），谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）和一氧化氮（NO）的评价，血浆肌酸酐和尿素水平估计在肾匀浆来评价抗氧化活性，和肾脏组织学检查为好。螺旋藻引起显著肾保护活动通过减少脂质过氧化（MDA）和高架的GSH，SOD，GPX，NO，肌酐和尿素的水平。此外，这些生化观察结果由大鼠肾脏的组织学检查的补充。总之，目前的研究表明活性氧（ROS）和在硫酸庆大霉素肾毒性的关系，以肾功能障碍，并指向螺旋藻的治疗潜力非常重要的作用[33]。
Orhun等研究环磷酰胺引起的肾毒性和出血性膀胱炎的大鼠。对照组（C）在实验的第七给予单剂量的生理盐水腹腔（后150毫克/千克）天。第二组中（CP）的大鼠在实验的第七天后被给予单次剂量的环磷酰胺，腹膜内（150毫克/千克）。螺旋藻给药至第三组（SP + CP）口服（1000毫克/千克体重/天）7天，环磷酰胺单剂量腹腔注射（150毫克/千克）在实验的第七天。在实验中，丙二醛，超氧化物歧化酶，过氧化氢酶的水平在肾和膀胱组织中的第八天分别测定。
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形态学膀胱，细胞凋亡蛋白酶3，免疫组化和TUNEL检测。丙二醛的SP + CP组在水平显著较低与CP组（P<0.05）。超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的SP + CP组在组织水平高显著相较于CP组（P<0.05）。组织形态的改变在SP + CP组膀胱是显著降低与CP组中。在肾脏，细胞凋亡的SP + CP组中显示为TUNEL法和免疫组化是显著降低与CP组（P <0.05）。磷酰胺引起的尿毒大鼠通过螺旋藻抗氧化和抗凋亡性质显著改善[34]。
如今，螺旋藻药理作用日渐受到各国医学界的重视，其在临床上也有广泛的应用，随着对其研究更加深入的探索，其所具有的医用价值将会有更广阔的前景。
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