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大蒜素(allicin)（又名二烯丙基二硫）系從百合科植物大蒜(Allium sativumL.提制而得，為大蒜揮發(fā)油中的主要抗菌成分，系無色油狀液體，具蒜臭味，不易溶于水，易溶于有機(jī)溶媒。大蒜素不穩(wěn)定，遇熱或堿即失去抗菌活性，但不受稀酸影響。大蒜素在大蒜中以蒜氨酸(alliin)的形式存在。當(dāng)搗碎時在大蒜酶(allinase)的作用下，蒜氨酸可分解成大蒜素。
近年來大量國內(nèi)外研究表明，大蒜素具有多種藥理學(xué)作用，對腫瘤、心血管系統(tǒng)疾病有良好的治療作用。此外，還具有抗炎、抗菌、抗氧化作用。
1. 1 皮膚癌
研究表明，大蒜素通過調(diào)控 JNK 和Akt 信號通路抑制佛波酯( TPA) 誘導(dǎo)小鼠皮膚腫瘤中 AP-1 活化和 COX-2 表達(dá)，進(jìn)而起到抵抗小鼠皮膚癌的作用。
1. 2 肝癌
實驗證實， ROS 抑制劑抗氧化劑 N-acetyl cysteine ( NAC) 抑制 Caspase-3和 PARP 表達(dá)。提示大蒜素通過 ROS 介導(dǎo)線粒體途徑來增強(qiáng) HCC 細(xì)胞對5-Fu 誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡敏感性。Chu 等通過蛋白印跡法觀察到大蒜素下調(diào)HepG2 肝癌細(xì)胞中胞質(zhì) p53， PI3K /mTOR 信號通路及 Bcl-2 蛋白水平，上調(diào) AMPK /TSC2 和 Beclin-1信號通路。這表明大蒜素抗肝癌作用是通過誘導(dǎo)p53 介導(dǎo)細(xì)胞自噬實現(xiàn)的。
1. 3 胃癌
哈敏文等研究大蒜素對 MGC-803胃癌細(xì)胞株細(xì)胞周期影響及相關(guān)作用機(jī)制。分別用濃度依次為3μg /mL、6μg/mL、9μg /mL 大蒜素干預(yù) MGC-803 細(xì)胞株 24 h，觀察到 G0 /G1 期細(xì)胞比例顯著下降，G2 /M 期細(xì)胞比例顯著上升， 其中6μg /mL 大蒜素組細(xì)胞分裂指數(shù)大幅度增高；并伴隨p21WAF1、p16INK4 mRNA 和蛋白表達(dá)水平顯著上調(diào)。這表明，大蒜素上調(diào) p21WAF1和 p16INK4 表達(dá)使細(xì)胞周期阻滯于 M 期從而抑制胃癌發(fā)生。Tao等用流式細(xì)胞 儀檢測發(fā)現(xiàn)大蒜素能將人胃癌SGC-7901 細(xì)胞周期阻滯于 G2 /M 期。另外，有研究表明大蒜素通過p38絲裂原活化蛋白激酶/Caspase-3 信號通路誘導(dǎo) MGC -803 胃癌細(xì)胞凋亡。Cosentino 等用不同濃度大蒜素處理 MGC-803 細(xì)胞，結(jié)果顯示其凋亡率呈現(xiàn)出時間和濃度依賴性，并伴隨 p38 和 cleaved-Caspase-3 表達(dá)增加。
1.4 結(jié)腸癌
高勇等研究了大蒜素對 LoVo 結(jié)腸癌細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移作用并探討其作用機(jī)制。用適宜濃度大蒜素干預(yù) LoVo 細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)大蒜素顯著抑制LoVo 細(xì)胞黏附、 遷移和侵襲，并呈現(xiàn)出劑量、時間依賴性。實驗結(jié)果顯示，3μg /mL、6μg /mL 大蒜素處理 LoVo 細(xì)胞 24 h 后，其黏附抑制率分別為 19% 和 28%，遷移抑制率分別為 28% 和 46% ，侵襲抑制率分別為44% 和 65% ，并伴隨著 VEGF、 uPAR和 HPA 表達(dá)下調(diào)。以上結(jié)果表明非細(xì)胞毒性濃度大蒜素通過下調(diào)VEGF、 uPAR及HPA mRNA 表達(dá)抑制 LoVo 細(xì)胞黏附、 遷移和侵襲從而抑制結(jié)腸癌發(fā)生。
1. 5 胰腺癌
研究表明，用 100μmol /L 大蒜素處理含野生型 p53 基因 Capan-2 胰腺癌細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)大蒜素能有效抑制其增殖。Western 印跡分析顯示在大蒜素干預(yù)下，Capan-2細(xì)胞中 Fas，抑癌基因蛋白p21，抑癌基因蛋白 p53 和 cyclin B1 表達(dá)增強(qiáng)，Akt、cyclin D1、MDM2 和 Bcl-2(抗凋亡蛋白) 表達(dá)減弱。大蒜素使 Capan-2 細(xì)胞中 G2/M 期細(xì)胞比例顯著增加，細(xì)胞增殖周期停滯于 G2 /M 期， 伴隨上調(diào) cyclin B1 和 p21 表達(dá)，下調(diào) cyclin D1 表達(dá)。提示大蒜素通過阻滯細(xì)胞周期抑制Capan-2 細(xì)胞增殖。
2. 1 高血脂
有研究表明 80 mg /( kg·d) 大蒜素可顯著降低大鼠血三酰甘油(TG) 水平， 使 TG從( 96±25) mg /dL 下降到( 71±19) mg /dL。Zhou等研究發(fā)現(xiàn)，20～50μmol /L 大蒜素可有效地降低 HepG2 細(xì)胞總膽固醇(TC) 和三酰甘油(TG)，且無顯著細(xì)胞毒性。同時，大蒜素上調(diào)過氧化物酶體增殖物激活受體α( PPAR－α) 和肝細(xì)胞核因子 4α( HNF-4α) mRNA 表達(dá)，下調(diào)膽固醇7α-羥化酶( CYP7A1) mRNA 表達(dá)。提示大蒜素可作為一種潛在降血脂藥物用來調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝紊亂， 其降脂部分機(jī)制可能是通過 PPAR-α 依賴性通路來介導(dǎo)實現(xiàn)的。
2. 2 心律失常
在大蒜素對正常大鼠 HEK293 心室肌細(xì)胞 HERG 電流作用研究中，張建成等發(fā)現(xiàn)大蒜素顯著阻滯 HEK293 細(xì)胞 HERG 電流，呈濃度依賴性；降低 HERG 電流-電壓曲線，呈電壓依賴性；通過研究門控機(jī)制表明：在大蒜素干預(yù)下，當(dāng)HEK293 細(xì)胞中通道激活曲線移向更正方向時，延遲被激活；當(dāng)通道穩(wěn)態(tài)失活移向更負(fù)方向時，失活被加速。由于通道滅活慢時間常數(shù)被縮短，通道滅活被極大加速。以上結(jié)果表明大蒜素具有抗心律失常作用，該作用的細(xì)胞電生理基礎(chǔ)可能是與其抑制HEK293 心室肌細(xì)胞上 HERG 電流有關(guān)。
2. 3 糖尿病性心肌病
研究表明， 高糖誘導(dǎo)活性氧( ROS) 可導(dǎo)致糖尿病心肌病。Kuo 等用5. 5 /33 mmol /L 葡萄糖處理 H9c2 細(xì)胞 36 h，發(fā)現(xiàn)大蒜素降低 H9c2 細(xì)胞中 ROS 水平，p22 phox、gp91phox、JNK 磷酸化和c-Jun 磷酸化水平，且呈現(xiàn)劑量依賴性。此外，大蒜素還抑制高糖誘導(dǎo) caspase3活化和 NF-κB 的核轉(zhuǎn)位。實驗結(jié)果表明 JNK/NFκB 信號通路是影響大蒜素抵抗高糖誘導(dǎo)心肌病作用的最主要通路。大蒜素通過抑制 NADPH 氧化酶相關(guān) ROS 及其下游 JNK /NFκB 信號通路來抑制高糖誘導(dǎo)心肌細(xì)胞凋亡。
3. 1 抗氧化
Horev-Azaria 等用大蒜素處理血管內(nèi)皮細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)大蒜素能有效增加細(xì)胞中谷胱甘肽水平。10～20μmol /L大蒜素干預(yù)血管內(nèi)皮細(xì)胞28 h，細(xì)胞中谷胱甘肽含量與干預(yù)前比較增加了 8倍，并呈現(xiàn)出濃度和時間依賴性。同時，大蒜素上調(diào)Ⅱ相解毒酶硫氧還蛋白還原酶 1 和 2，血紅素加氧酶-1 和谷胱甘肽生物合成限速酶表達(dá)。提示大蒜素是通過上調(diào)Ⅱ相解毒酶和增加細(xì)胞谷胱甘肽含量阻止活性氧損傷。
3. 2 抗炎
NF-κB是誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、介導(dǎo)細(xì)胞增殖分化、介導(dǎo)炎癥免疫的關(guān)鍵性轉(zhuǎn)錄因子。在三硝基苯磺酸誘導(dǎo)的結(jié)腸炎研究中，Li 等發(fā)現(xiàn)大蒜素能有效改善三硝基苯磺酸所致大鼠結(jié)腸炎癥，降低血清 TNF-α、血清 IL-1β，血清 IL-4 水平和結(jié)腸 IL -1βmRNA 水平。研究者通過對比試驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)用1 ng /mL IL-1β處理 Caco-2 細(xì)胞時，IL-1β 激活 P38，ERK和 JNK通路；當(dāng)用大蒜素處理Caco -2 細(xì)胞時，大蒜素僅激活 ERK 通路，抑制 p38和JNK通路。以上結(jié)果提示大蒜素抗炎癥機(jī)制為下調(diào) NF-κB 表達(dá)、 抑制 P38 和 JNK 通路。
大蒜素的毒性小，臨床應(yīng)用范圍廣，對百日咳、腸炎、菌痢、阿米巴痢疾均有較好療效。臨床還試用以治療新生隱球菌所致之肺部、消化道及腦膜感染。
[1] 中國醫(yī)學(xué)百科全書·十八 藥物學(xué)與藥理學(xué)
[2]彭敏.大蒜素藥理學(xué)作用機(jī)制及研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代中西醫(yī)結(jié)合雜志,2018,27(14):1593-1596.