重点实验室总结并揭示元宝枫传统功效的科学内涵

元宝枫 Acer truncatum Bunge 是无患子科 Sapindaceae 槭属的落叶乔木，因翅果类似于古代的金元宝而得名。元宝枫树高 8-10 米，雌雄同株，单叶对生，掌状5裂，裂片顶端渐尖。它黄绿色的花小小的，形成顶生聚伞状花序，在四月与叶子一起出现。元宝枫树冠浓密、树姿优美、花朵繁密、果形独特、叶色多变，使得它具有很高的观赏价值。但可贵的是，它不仅仅追求“金玉其外”，它还有许多重要的传统用途，与人类的关系甚为紧密。

图1. 元宝枫

比如，在内蒙古地区，特别是传统牧区（比如翁牛特旗和巴林右旗），有些牧民将元宝枫的嫩枝和叶用作传统茶饮；在吉林、内蒙古、陕西和甘肃等地区，人们会直接将元宝枫果实炒熟后食用，这种做法与炒葵花子相似，都是炒熟后，剥去果壳，食其种子。

此外，由于游牧的原因，蒙古人和藏族人需要逐水草而居，在他们居住的地方通常很难看到高大的乔木，而根系发达、适应性强的元宝枫能够在稀树草原、沙漠、戈壁等环境中生长良好。基于这种顽强的生命力，元宝枫在蒙古族和藏族社区中具有重要的文化地位。例如，生活在内蒙古赤峰州的蒙古族同胞和甘肃文县的藏族同胞将元宝树视为神树，认为它可以保护族人的健康。这种神树崇拜不仅在保护当地生物多样性方面发挥了积极作用，也为其作为传统药用植物使用奠定了文化基础。

图2. 春日元宝枫的花（左）和它夏天的果实（右）

据《内蒙古植物药志》第二卷记载，夏秋之时挖元宝枫根皮，鲜用或晒干后泡酒饮用，可祛风除湿，治疗腰背痛。《中华本草》、《全国中草药汇编》、《中国民族药志要》和《中国中药资源志要》等药志也都记载了元宝枫根皮在舒筋活络、祛风除湿、治疗腰背疼痛等方面的功效。而民族植物学调查发现，科左后旗的部分蒙古族曾用元宝枫叶做药，长期泡水喝，用于治疗高血压、高血脂；长白县部分朝鲜族人用元宝枫叶煮水服用，可治疗咳嗽，也用于去火，甚至还会用来冲洗皮肤，以治疗皮肤瘙痒。

图3. 秋日的元宝枫（左）和元宝枫叶（右）

有大量的书籍记载了元宝枫根的功效，但人们对元宝枫叶的药用价值却知之甚少。元宝枫叶的传统药用功效靠谱吗？它的科学依据是什么？在遍寻文献未果后，重点实验室龙春林教授团队成员根据民族植物学调查线索推测，元宝叶提取物（ATLE）对各种外部刺激引起的皮肤炎症具有治疗作用，这种治疗作用可能与其主要化学成分有关。

基于假设，用十二烷基硫酸钠（SLS）诱导HaCaT细胞建立皮肤炎症模型。为了确定ATLE在治疗皮肤炎症中的作用，评估了经ATLE预处理后，SLS诱导HaCaT细胞中常见炎性细胞因子前列腺素E2（PGE2）和白介素6（IL-6）的水平变化。此外，提取并分离了ATLE中的主要化学成分，以便对测试提取物进行化学表征。

图4. ATLE对ROS和细胞凋亡的抑制作用，*p<0.05。

炎症会导致细胞氧化应激，从而诱导细胞凋亡。研究表明，经SLS诱导后的HaCaT细胞，其荧光强度高于对照组（图5a），特定区域的细胞存活率仅为38.8%（图5b），这表明SLS导致了HaCaT细胞发生炎症反应（p < 0.05）。但是，用ATLE预处理后，再用SLS对HaCaT细胞进行诱导，HaCaT细胞的存活率提高到51.7%，接近对照组DMEM的62%，这表明ATLE对SLS诱导的细胞凋亡有一定的抑制作用（p < 0.05）。

图5. SLS、0.5mg/mL ATLE-SLS、ATLE和ATLE-0.1mg/mL SLS处理的HaCaT细胞上清液中的白细胞介素6（IL-6）和前列腺素E2（PGE2）水平，*p<0.05。

接下来分析了SLS诱导及ATLE处理前后HaCaT细胞中的炎性因子PGE2和IL-6的表达水平，结果发现，尽管存在波动，但0.5 mg/mL ATLE+SLS组HaCaT细胞中IL-6和PGE2的表达水平显著低于SLS刺激组。研究结果表明，通过下调炎性细胞因子PGE2和IL-6的表达，ATLE减少了SLS对HaCaT细胞的不利刺激，并对HaCaT细胞起到保护作用，这表明元宝叶对SLS引起的皮肤炎症具有保护作用（图6）。

图6. 元宝枫叶中提取分离的化学成分 (7a) kaempferol-3-O-α-L-rhamnoside. (7b) quercetin-3-O-α-L-rhamnopyranoside. (7c) kaempferol-3,7- di -O-α-L-rhamnoside. (7d) 1,2,3,4,6-Penta-O-galloyl-β-D-glucopyranose.

此外，通过多种色谱技术从元宝叶中提取并分离了4种化合物，即山柰酚-3-O-α-L-吡喃鼠李糖苷、槲皮素-3-O-α-L-吡喃鼠李苷、山柰酚-3,7-di-O-α-L-吡喃鼠李糖苷和1,2,3,4,6-Penta-O-galloyl-β-D-glucopyranose（PGG）。其中化合物1、2和4已在元宝枫叶中有过报道，但化合物3系在元宝叶中的首次报道。这些化合物已被证明具有显著的抗炎活性，这可能有助于ATLE的抗炎作用。

该研究证实了ATLE对SLS诱导的细胞凋亡具有抑制作用，并首次揭示了元宝枫叶具有显著的抗炎活性，这为使用元宝枫叶治疗皮肤瘙痒的传统药用实践提供了有力证据，也是今后开发基于元宝叶提取物的日常护肤品的科学线索。以上研究结果分别以“Acer truncatum Bunge: A comprehensive review on ethnobotany, phytochemistry and pharmacology” 和“Protective effects of extracts from Acer truncatum leaves on SLS-induced HaCaT cells”为题在SCI期刊 Journal of Ethnopharmacology（IF：5.192，https://doi.org/10.1016/j.jep.2021.114572）和Frontiers in Pharmacology（IF：5.988，DOI：10.3389/fphar.2023.1068849）发表。中央民族大学博士研究生范彦晓为第一作者，重点实验室主任龙春林教授和北京工商大学王敏副教授为共同通讯作者，谷荣辉、张瑞飞、王苗苗、林峰科、徐鹤然为共同作者，民族地区生态环境国家民委重点实验室为第一署名单位。

感谢北京工商大学细胞生物学实验室为这项研究的顺利进行提供的支持。以上研究得到了国家自然科学基金项目（31761143001和31870316）、中央民族大学交叉学科研究专项（2020MDJC03、KLEM-ZZ201806、2022ZDPY10和2022GJAQ04）、建生鲜药医学研发基金会（JSYY-20190101-043）和贵州省一流学科建设项目（GDTGHZ2020003）的资助。