金线莲苷的研究现状

张闻婷,杨旻静,梅 瑜,王继华*

1广东省农业科学院作物研究所,广州 510640;2仲恺农业工程学院农业与生物学院,广州 510225

金线莲(Anoectochilusroxburghii)属于兰科开唇兰属,是多年生民族药用植物,广泛分布于热带和亚热带地区。开唇兰属植物被称为药用兰花,在传统医学中具有多种治疗作用。金线莲苷(kinsenoside)是一种从金线莲中分离提取的生物活性化合物,其治疗作用已在多种疾病中得到证实,包括糖尿病、肝炎、骨关节炎、血脂异常、骨质疏松症、急性肺损伤和内毒素休克等。全面了解金线莲苷的研究现状,可以为其在临床实践中的应用奠定坚实的基础。

金线莲苷目前可追溯的最早文献是1993年报道的从Anoectochiluskoshunensis中分离的一种糖苷及其化学结构[1]。但在此后的十多年,该化合物没有得到进一步的深入研究。直到进入21世纪后,金线莲苷治疗疾病的潜力逐渐被挖掘,才得以被药理学家和植物学家关注。作为名贵珍稀药用植物,金线莲目前的受众群体相对比较局限,但因其逐渐被开发的药用价值,市场需求却在不断扩大。金线莲苷作为金线莲主要生物活性化合物[2],其在抗炎症和氧化应激诱导的疾病,如心肌炎、关节炎、骨髓炎等治疗应用和药理特性方面研究进展相对比较成熟。

2015年Wang等[3]通过查阅、整理、分析相关文献资料,发表过一版金线莲苷的研究进展报告。但此后的近八年金线莲苷的综合研究进展分析并没有得到更新,只在2022年发表过一篇针对金线莲苷对炎症和氧化应激诱导性疾病的治疗应用及药理学研究进展[4]。因此本综述将针对金线莲苷的基本信息、提取合成方法以及药理作用三方面,展开全面的综述,并对目前国内外针对金线莲苷的研究方向和思路提出前景展望。

2 金线莲苷的基本信息

1.1 化学结构及属性

金线莲苷化学名为3-(R)-3-β-D-吡喃葡萄糖氧基丁内酯(3-(R)-3-β-D-Glucopyranosyloxybutanolide,见图1),属于简单脂肪族葡萄糖苷,易溶于水、甲醇等,难溶于氯仿、丙酮等。研究显示,金线莲苷为无色针状结晶,熔点151.0～153.8 ℃,Molish反应阳性[5]。

图1 金线莲全草及金线莲苷的化学结构式

1.2 金线莲苷来源植物及分布情况

目前有报道的多为开唇兰属植物可以分离获得金线莲苷(见表1),尤其是金线莲(A.roxburghii)和台湾金线莲(A.formosanus)被多种提取方法证实金线莲苷的存在。此外,从Goodyeraschlechtendaliana和Crocussativus中还同时分离得到金线莲苷的差向异构体goodyeroside。

表1 含金线莲苷的物种及组织部位

研究表明,金线莲根、原球茎样体(protocorm-like body)、茎、叶中的金线莲苷的含量水平依次升高,其中茎、叶中的含量远远高于根,但茎、叶之间的差异倍数并不显著[13];生长6个月的金线莲茎中金线莲苷含量增长显著,而根与叶中增长较少[14]。此外,通过比较不同来源斑叶兰中金线莲苷含量,发现组间差异极显著,但均显著低于金线莲中金线莲苷含量[11]。由此可见,金线莲苷在不同品种材料以及同品种材料的不同组织中均存在含量的差异,这为高效利用金线莲药材资源提供理论基础。

1.3 影响金线莲苷积累的因素

在金线莲的种植培育和加工成药材的过程中,金线莲苷的累积受种质资源、种植时间、特殊的培养条件、加工方式等多种因素的影响。例如,同一产地不同品系金线莲的金线莲苷含量在不同生长期内变化不同,尖叶品系的金线莲苷含量在花期前随生长时间增加而升高,其他品系的金线莲苷含量随种植时间增加波动变化[15]。特定的内生真菌共培养可以刺激金线莲苷的积累,其含量比对照植物高20%左右[16,17]。根茎悬浮培养30 d后向培养基中加入酵母提取物,多糖和金线莲苷的产量可以得到显著提高[18]。而水杨酸和茉莉酸甲酯处理能够以浓度和时间依赖性方式有效提高金线莲中金线莲苷和多糖的含量[19]。相比较二倍体植物,通过诱导生成的四倍体金线莲中活性化合物总黄酮和天麻素含量显著升高,四倍体通过可遗传的变异或相关生物合成途径的过度表达来增强生物活性化合物的产生,暗示金线莲苷含量也可能得到提高[20]。

此外,金线莲苷含量随着采后干燥温度升高整体上呈现先增加后减少趋势[21]。有趣的是,虽然真空法包装在保存多糖和类黄酮方面比堆叠法和多层袋法更有效,而金线莲苷含量在储存期间却不受包装方式的影响,这可能是因为金线莲苷主要受植物内源酶而不是微生物群落的影响[22]。

2 金线莲苷提取及合成方法

2.1 提取分离、检测方法

2.1.1 金线莲苷提取分离方法

目前提取金线莲苷的主要方法有热回流提取法、深共熔溶剂提取法和超声辅助提取法。

2.1.1.1 回流提取法

金线莲全草经粉碎后用甲醇加热回流提取6次,每次2 h,过滤,回收溶剂,粗提物加适量水悬浮,依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取,萃取液浓缩成浸膏得石油醚部分、乙酸乙酯部分、正丁醇部分、水部分;正丁醇部分以极性递增的氯仿-甲醇系统进行梯度洗脱,重结晶得到金线莲苷;水部分经大孔吸附树脂柱层析分离,重结晶也可得到金线莲苷[23]。

2.1.1.2 深共熔溶剂提取法

深共熔溶剂(deep eutectic solvent,DES)是一类传统有机溶剂的绿色可持续替代品,由氢键受体(HBA)和氢键供体(HBD)按适当的摩尔比组成的能形成氢键和范德华力的二元或三元混合物。氯化胆碱(ChCl)通常用作DES的HBA,而尿素、甘油、醇、氨基酸、羧酸和糖类通常用作HBD。DES已被证明具有多种显著优势,如无毒、可生物降解、挥发性可忽略不计、可设计性高、制备简单、成本低廉等。作为提取金线莲苷较为常用的方法,其流程为:称取5 g的金线莲粉末加入20 mL由氯化胆碱和苹果酸按照1∶1摩尔比组成的深度共熔溶剂(含水量40%),室温下静置3 h,以径高比1∶10装入玻璃层析柱,使用提取溶剂以40 mL/h的流速进行洗脱,得到金线莲苷粗提液[24];粗提物无需额外分离浓缩,直接经硅胶柱层析和半制备液相色谱纯化至纯度98%,总回收率大于75%[25]。

2.1.1.3 超声辅助提取法

通过响应面法优化的金线莲苷的超声辅助提取,其最佳提取条件为甲醇浓度16.33%、液固比10.83∶1 mL/g、超声温度35 ℃,在此条件下金线莲苷的提取得率为干重的32.24%[26]。

2.1.2 金线莲苷检测方法

金线莲苷的检测方法包括高效液相色谱(HPLC)法、高效薄层色谱(HPTLC)法和质子核磁共振(1H NMR)法等。

2.1.2.1 高效液相色谱法(HPLC)

HPLC法作为最常用的一种含量测定方法,具有方法简便、准确性好、重现性好、精密度高等优点。Zhang等[27]采用HPLC-ELSD法测定金线莲苷含量,与Wan等[28]的方法类似,以Phenomenex NH2色谱柱,以乙腈-水(92∶8,V/V)为流动相进行等度洗脱,流速为0.8 mL/min,柱温室温,ELSD雾化室温度为70 ℃,氮气流速为1.5 L/min,结果表明,金线莲苷进样量在76.02～432.64 μg/m L范围内线性良好(r=0.9991),稳定性、精密度、重复性实验的RSD均 ≤ 3%,平均加样回收率为97.55%,RSD为1.50%(n=6)。Wei等[29]建立了基于NH2柱的HPLC-ELSD和基于AQ-C18柱的HPLC-DAD检测系统提取金线莲苷,结果显示,金线莲苷水提取的效率是乙醇提取的两倍,冷冻干燥比热风干燥增加了38.47%的提取效率,而如果37 ℃储存3个月金线莲苷会严重降解。Zhang等[30]利用超高效液相色谱-飞行时间质谱(UHPLC-TOFMS)建立了基于UHPLC-TOF-MS技术的金线莲苷测定方法,结果表明金线莲苷质量分数处于4.85%～6.18%,且对金线莲中化学成分种类及含量产生显著影响的因素为产地和栽培时间。Lv等[14]基于液质联用(UHPLC-MS/MS)技术建立了快速同时定量包括金线莲苷在内的7种活性成分的方法,以乙腈为流动相A,0.1%甲酸-水溶液为流动相B,0.2 mL/min的流速进行梯度洗脱,柱温为30 ℃,进样量为2 μL,分析8 min,结果表明,线性范围为212.5～8 500.0 μg/mL,相关系数R2= 0.999 9,稳定性、精密度和重复性良好,平均加样回收率为97.71%。

2.1.2.2 高效薄层色谱法(HPTLC)

Chen等[6]采用G60F254硅胶板,以氯仿-甲醇-水(45∶30∶4,V/V/V)为展开系统,比移值(Rf)为0.35。室温温度为21 ℃,相对湿度为(33 ± 2)%,饱和10 min,显影和干燥后,使用TLC Visualizer在254 nm和366 nm的白光和紫外光下观察和记录结果。结果,平均方程为Y=-1.501E-04X2+4.035E-03X+8.312E-04(R2=0.999 1),平均回收率在98.54%～101.21%,RSD为2.25%～7.07%,金线莲苷的含量范围为2.246～71.262 mg/g。

2.1.2.3 质子核磁共振法(1H NMR)

用MeOH将金线莲的新鲜植株渗滤3次后合并萃取物并减压脱除溶剂,剩余固体溶于水在Diaion HP-20柱上进行色谱分离,采用400 MHz NMR光谱仪记录1H NMR光谱。结果显示,金线莲苷的平均含量在17.03%～42.05%,基于1H NMR的方法可以快速定量分析金线莲苷[31]。

2.2 人工合成方法

随着金线莲苷相关研究的深入,其价值不断被挖掘,开发金线莲苷相关的药物成为大势所趋。但目前金线莲苷原料的主要来源是从金线莲中提取,其药材价格昂贵,且由于基源的不确定,还会带来手性异构体杂质的干扰,这无疑进一步推高了生产成本;为解决金线莲苷原料来源短缺问题,越来越多的研究尝试从生物合成途径入手,企图采用人工合成的方式获得金线莲苷[32]。

目前为止,通过人工方法合成金线莲苷有以下几种方法:(1)最早是由Suzuki等[33]提出的,以1,2,4-丁三醇为原料,经过一系列化学反应,得到对1,4位两个羟基保护的1,2,4-丁三醇衍生物作为糖苷配体,与2,3,4,6羟基保护的葡萄糖三氯乙酰亚胺酯进行苷化反应,在经过脱除羟基上的保护基、环合成内酯、拆分差向异构体和分离α-糖苷、β-糖苷后得到金线莲苷;(2)同年Zhang等[34]报道的另一种方法为,以糠醛为原料进行光氧化,以单一手性的呋喃酮为关键中间体,合成3-(R)-羟基-γ-丁内酯作为苷元,经过与保护糖连接后再脱除保护基,最后得到目标化合物;(3)在2010年有研究则提出以D-苹果酸为起始原料,制成羟基保护的苹果酸酐,酯化为相应的单甲酯后,选择NaBH4作为还原剂还原合成单一手性的(R)-3-羟基-γ-丁内酯,之后和羟基保护的糖供体连接,最后脱除保护基得到目标产物[35];(4)2014年Zhang等[36]提出化学酶促方法合成,利用苹果酸合成3-羟基-γ-丁内酯后,以β-D-葡萄糖为糖基化剂、β-D-糖苷酶为催化剂针对(R)-和(S)-3-羟基-γ-丁内酯制备得到的金线莲苷和goodyeroside A;(5)此后,研究人员实现了以连续浸入式生物反应器系统培养根茎从而产生金线莲苷,并优化了接种密度、风量和光照强度等因素[37]。

以上方法中(1)～(3)为化学方法,存在的显著问题是糖基化过程中的保护和脱保护步骤使得合成路线比较迂回,且很难分离立体异构产物。方法4虽然克服了化学法的缺点,但因为催化酶受温度影响较大,对反应条件的要求比较严格。方法5利用植物细胞培养技术替代植物材料,在生物反应器中实现植物细胞、组织或器官的大规模生产,属于半人工合成的方式,对于大规模生产植物代谢物确实是不错的选择,尤其对于生长缓慢、繁殖率低的金线莲来讲,该方法有望推动金线莲工业化生产以满足市场对金线莲活性化合物的需求。

3 金线莲苷的药理作用

3.1 降血糖

有证据表明,金线莲苷治疗可有效降低链脲佐菌素诱导的高血糖大鼠的血糖含量,提高循环胰岛素水平,防止体重增加,并改善葡萄糖耐量,而不会引起毒性;深入的机制探索表明,金线莲苷的抗糖尿病作用可归因于减轻氧化应激诱发的胰腺β细胞损伤[38]。有研究利用纯水提取的方式获得金线莲苷[29],Budluang等[39]的研究结果表明A.burmannicus的水提取物能够通过破坏TNF-α激活的炎症级联反应来抑制脂肪细胞的胰岛素抵抗,推测易溶于水的金线莲苷是水提物中发挥功能的主要活性物质之一。蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)是一种体内胰岛素信号转导抑制剂,被发现在炎症发展中具有调节作用,由于金线莲苷作为PTP1B活性的负介质,金线莲苷可能通过以抗炎依赖性方式消除PTP1B激活而产生降血糖作用[40]。

高血糖刺激致使细胞氧化酶变得过度活跃、抗氧化剂被下调,导致大量活性氧(ROS)积累并引起细胞内大分子的氧化损伤,从而导致内皮功能障碍。Liu等[41]发现,口服金线莲苷可降低血糖含量,改善胶原蛋白沉积和血管壁纤维化,同时,由高糖引起的内皮细胞(endothelial cells,Ecs)中SOD、CAT、NO和TIMP1/2水平的下降以及NF-κB-MMP2/9轴的上升可以通过金线莲苷预处理得到逆转,表明金线莲苷通过依赖于ROS清除和炎症消除的机制改善高血糖引起的血管功能障碍。据报道,在晚期糖基化终产物(advanced glycation end products,AGEs)损伤的Ecs中观察到NO含量降低、细胞活力受限以及晚期糖基化终末产物受体(RAGE)、ROS、NF-κB、单核细胞趋化蛋白1和细胞间黏附分子1水平升高,但却能通过金线莲苷治疗得到恢复,表明拮抗AGEs/RAGE/ROS引起的NF-κB激活可能与金线莲苷在糖尿病损伤中的血管保护能力有关[42]。

3.2 降血脂

肝细胞和脂肪细胞是控制脂滴合成代谢和分解代谢的主要调节因子,已被证实是控制血脂异常的药物的主要靶点。许多研究支持金线莲苷的多种降脂能力,例如降低血液总胆固醇和甘油三酯(TG)含量,降低肝细胞TG水平和增强脂肪细胞相关的脂肪分解活性[41,43,44]。此外,金线莲苷可以通过抑制脂肪生成相关基因表达来延迟或抑制邻苯二甲酸丁苄酯(benzyl butyl phthalate)和双酚A(bisphenol-A)刺激的3T3-L1脂肪细胞成熟和脂肪生成[7]。

3.3 保肝作用

在动物研究中通常利用口服四氯化碳(CCl4)构建小鼠肝炎模型,其特征是肝脏羟脯氨酸水平升高,脾脏重量增加,血液谷氨酸丙酮酸转氨酶活性和循环白蛋白含量降低。研究显示,这些变化可以因服用金线莲苷得到逆转,细胞实验证实可能原因是H2O2诱发的细胞毒性可以通过金线莲苷得到缓解[45]。Hsieh等[46]的研究结果显示金线莲苷治疗抑制了丙氨酸转氨酶(ALT)和天冬氨酸转氨酶(AST)活性的增加以及 CCl4损伤小鼠的肝细胞坏死,体内外机理分析表明金线莲苷对巨噬细胞和肝组织炎症通路的抑制可能是其肝脏保护作用的基础肝损伤。同样的,研究表明 金线莲苷治疗抑制了LBP/CD14/TLR4和TNF受体信号级联,以延迟肝细胞中的炎症激活并改善硫代乙酰胺诱导的肝损伤[47]。

在酒精摄入引起的急性肝损伤小鼠的肝组织中发现丙二醛(MDA)增加和谷胱甘肽(GSH)减少,金线莲苷治疗显著降低血AST和ALT水平,改善组织结构紊乱,减轻细胞水肿,减少脂肪空泡形成,恢复酒精性肝损伤模型中MDA和GSH的异常趋势。研究显示,金线莲苷的保肝作用机制可能是抑制CYP2E1(细胞色素P-450 2E1)的表达和增强抗氧化剂的合成,同时伴随ROS含量的降低和氧化应激的抑制[48]。金线莲苷在抗肝损伤方面发挥了有利作用,包括抑制F4/80和CD3表达和炎症细胞浸润,减少BIP和CHOP以及肝组织中的eIF2α和JNK磷酸化,以及循环中TNF-α和IL-6浓度的降低[49]。此外,在胆汁淤积性肝损伤方面,金线莲苷治疗显著抑制了肝体指数的升高,加速了反映肝功能损害和胆汁淤积损害的生化指标的下降,并逆转了皮下注射EE的肝脏组织病理学变化,金线莲苷诱导的促炎性NF-κB轴激活抑制和下游IL-1β和IL-6的表达可能与EE损伤的肝损伤减轻机制有关[50]。

金线莲苷对肝纤维化(liver fibrosis)具有抑制作用。研究表明,金线莲苷通过限制TGF-β1的表达以减轻受损肝脏纤维化的发展[51]。在Xiang等[52]的研究中,CCl4注射液在肝组织富含炎症的环境中诱导淋巴细胞积累和胶原蛋白沉积,金线莲苷治疗降低了促炎因子的产生,包括IL-2、IFN-γ、TNF-α、NO和IL-12以及纤维化相关蛋白,并提高抗炎细胞因子IL-10和细胞外基质(ECM)-降解性MMP-13的释放。

金线莲苷在自身免疫性肝炎(autoimmune hepatitis)中也表现出治疗效果。在刀豆球蛋白A损伤的小鼠中T细胞被激活诱发自身免疫性肝炎,血清中ALT和AST含量增加,组织病理学损伤严重,大量淋巴细胞浸润,肝CD8+T细胞比例升高;金线莲苷治疗后,这些异常表现明显得到改善,干扰素(IFN)-γ、IL-2、NO、MDA含量降低,同时转化生长因子(TGF)-β1、IL-10、SOD水平降低,Tregs增加,暗示炎症和氧化应激的减轻与金线莲苷的治疗作用有关[53]。

非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis,NASH)已取代病毒性肝炎,成为全球肝硬化和肝癌相关发病率和死亡率上升的主要驱动因素,Deng[54]的研究结果首次揭示金线莲苷对NASH的改善作用,可能的机制是金线莲苷通过抑制NF-κB/NLRP3信号通路抑制炎症小体的形成,从而阻止非酒精性脂肪肝(non-alcoholic fatty liver)向非酒精性脂肪性肝炎的发展。

3.4 缓解骨病变

研究显示巨噬细胞因具有显著的异质性和可塑性,可能是骨关节炎(osteoarthritis)治疗的关键靶点[55]。据报道,LPS和IFN-γ可以触发巨噬细胞的M1型转换,而添加金线莲苷能降低IL-6、IL-1β、TNF-α、IL-12 和iNOS/Arg-1的水平并启动M1巨噬细胞重编程为M2表型[56]。

通常,单钠尿酸盐(MSU)晶体沉积在大关节,包括膝盖、手腕和脚踝,给痛风性关节炎(gouty arthritis)患者带来相当大的不便。Han等[57]发现MSU刺激显著增加了大鼠滑膜的炎症浸润、脚踝肿胀和甩尾反应,而金线莲苷治疗通过调节巨噬细胞炎症和内皮细胞凋亡有效缓解了这些体征和症状。

类风湿因子(rheumatoid factor)的形成是导致类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis,RA)发作的罪魁祸首。通过皮内免疫II型胶原建立的RA小鼠表现出爪水肿和肿胀、破骨细胞和巨噬细胞聚集、滑膜增生以及膝关节软骨和骨破坏,口服金线莲苷可降低关节组织中IL-1β、TNF-α、MMP-9和CD68的表达,并增加IL-10的水平,从而改善关节损伤、RA发病率,机制分析表明,金线莲苷上调Tregs比例以显示对Th1和B细胞的免疫抑制作用,从而抑制炎症因子的产生[58]。另有证据表明金线莲苷干预对暴露于TNF-α的MH7A细胞的增殖率和IL-1β、IL-6、IL-8、MMP-1、MMP-3和MMP-13的表达具有抑制作用,进一步从炎症抑制的角度突出金线莲苷的治疗潜力[59]。

当破骨细胞诱导的骨吸收超过成骨细胞触发的骨形成时,骨骼稳态就会紊乱,就会发生骨质疏松症。在卵巢切除小鼠中观察到:股骨远端干骺端的小梁厚度、骨体积和小梁数量下降,小梁分离增加,血浆I型胶原蛋白C末端肽浓度和ALP活性升高,整体破骨细胞百分比和释放的细胞因子升高;金线莲苷治疗通过损害炎症通路介导的破骨细胞分化、融合和激活来改善这些与骨质疏松症相关的病理改变[60]。

氧化应激是加速椎间盘退变(intervertebral disc degeneration,IDD)一个关键致病因素。患有IDD的小鼠服用金线莲苷后,穿刺椎间盘中T2加权信号的丢失、塌陷的椎间盘高度、基质的破坏以及纤维环和NP之间的边界消失都有显著改善;体外研究表明,金线莲苷减弱了线粒体膜电位和透化作用,以减轻功能的障碍程度,并加强了Akt/ERK1/2诱导的Nrf2激活,从而增加了受氧化应激损伤的NP细胞中HO-1、SOD和NQO1的合成,其抑制ROS生成并促进ROS清除,进而减弱氧化损伤相关的细胞凋亡和衰老[61]。探索金线莲苷的抗氧化能力对这些疾病的保护作用终将为金线莲苷在未来临床实践中的应用奠定坚实的基础。

3.5 其他疾病

年龄相关性黄斑变性(age-related macular degeneration)是一种常见的威胁视力的疾病,是老年人失明的主要原因。研究表明,金线莲苷共孵育可以挽救H2O2刺激引起的视网膜色素上皮细胞的凋亡增强,金线莲苷的ROS消除行为可能与其对细胞活力的保护作用有关[62]。

当脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)被巨噬细胞膜上的TLR识别时,它会经历细胞介导的内化,其细胞内促炎通路随着细胞因子的产生而被激活,从而导致组织损伤。研究发现,金线莲苷治疗显著减轻了内毒素休克的小鼠症状,包括腹泻、皱纹皮毛和眼部渗出物,并提高了LPS引起的小鼠的存活率[63]。此外,金线莲苷在体外有效地挽救了LPS损伤的肺上皮细胞的活力降低,并在体内保护肺免受LPS诱导的病理损伤[64]。

此外,goodyeroside A是金线莲苷的差向异构体,Song等[65]发现goodyeroside A可以通过抑制NF-κB信号通路有效抑制炎症。Liu等[66]设计了一系列以金线莲苷为先导化合物的3-羟基丁内酯的新型自旋标记衍生物,部分衍生物显示出与金线莲苷相当或更高的抗氧化应激活性。这些工作暗示金线莲苷的类似物在某些疾病的治疗中也具有药理活性,具有一定的替代作用。

金线莲苷通过多种分子机制在抑制肝炎、糖尿病、骨节炎、骨质疏松症和肺损伤等多种疾病的发展方面具有功效(见图2),相信在未来的研究中金线莲苷的药理作用机制会越加清晰。

图2 金线莲苷参与治疗的部分疾病

4 前景和展望

金线莲苷药理作用较为广泛,具有高水平的降血脂、降血糖、保肝、抗氧化、提高免疫力等药理活性,人工合成金线莲苷因成本问题导致价格昂贵。因此,金线莲苷异构体及衍生物的开发为进一步研究更有前景的金线莲苷类似物作为候选药物奠定基础。同时,利用现代科学技术,提高金线莲植株的栽培效率以及金线莲苷的提取率,是从生产上解决金线莲苷市场供应不足的根本方法。此外,研究金线莲苷的生物合成途径,对合成通路中涉及的基因进行探讨,明确一系列关键酶的作用机制,是利用基因工程的方式提高金线莲苷含量的有效措施。

金线莲苷对减轻炎症和氧化损伤的有利作用已经得到证实,但在应用于临床实践之前,应该解决几个问题。首先,金线莲苷在体内的有效剂量和毒性剂量之间的差距尚不清楚,因此有必要依次对啮齿类动物及大型灵长类动物进行剂量毒理试验;其次,目前的治疗方式缺乏必要的靶向功能,无论是通过静脉输注、腹膜内注射还是胃灌注,将金线莲苷与靶向肽结合并将其包封到靶向外泌体或纳米颗粒中是提高治疗准确性、减少应用剂量以及改善脱靶效应的有效工程策略;此外,干预时间点的选择是金线莲苷应用的关键挑战,确定金线莲苷在疾病发展不同阶段的精确作用和持续时间将有助于指导金线莲苷的使用[4]。