水楊酸類藥物抗炎作用的生物化學(xué)與分子生物學(xué)機(jī)制

李姣鋒，呂會(huì)茹，申緋翡

（洛陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 洛陽 471000）

水楊酸類藥物抗炎作用的生物化學(xué)與分子生物學(xué)機(jī)制

李姣鋒，呂會(huì)茹，申緋翡

（洛陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 洛陽 471000）

生物化學(xué)以及分子生物學(xué)的發(fā)展進(jìn)步會(huì)對水楊酸類藥物的抗炎機(jī)制研究有一定促進(jìn)作用，生物化學(xué)與分子生物學(xué)屬于醫(yī)學(xué)類以及生命科學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容，奠定了水楊酸類藥物的研究基礎(chǔ)，缺少了生物化學(xué)中花生四烯酸代謝過程，就無法解釋NSAIDs對前列腺素進(jìn)行抑制可以達(dá)到抗炎效果。若沒有研究細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)機(jī)理，就無法發(fā)現(xiàn)水楊酸類藥物對細(xì)胞作用后的分子事件，若未發(fā)現(xiàn)NF-KB以及其作用，就無法證實(shí)水楊酸類藥物對基因表達(dá)的分子機(jī)理，由此證明，生物化學(xué)以及分子生物學(xué)的發(fā)展奠定了其他相關(guān)學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)。以下對水楊酸類藥物的生物化學(xué)以及分子生物學(xué)機(jī)理進(jìn)行分析。

水楊酸類藥物；抗炎；生物化學(xué)；分子生物學(xué)

水楊酸類抗炎藥物屬于非固醇類抗炎藥物的一種，臨床中應(yīng)用較早，且得到了廣泛的應(yīng)用，水楊酸鈉以及乙醚水楊酸、水楊酸是主要類型。水楊酸有較強(qiáng)的刺激性，僅能夠用作外用，具有溶解角質(zhì)以及抗真菌的效果。阿司匹林藥物對于解熱鎮(zhèn)痛以及動(dòng)脈血栓預(yù)防、抗風(fēng)濕有顯著療效。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)報(bào)道指出，水楊酸類藥物雖然應(yīng)用時(shí)間在上百年，但是其作用機(jī)理尚未明確。1971年，相關(guān)學(xué)者研究提出，NSAIDs能夠借助對前列腺素進(jìn)行抑制，達(dá)到抗炎的效果，此觀點(diǎn)得到了廣泛的認(rèn)可，且編入進(jìn)教科書供教學(xué)使用，但是，此觀點(diǎn)并不能對水楊酸類藥物的作用機(jī)理進(jìn)行徹底闡述，經(jīng)多年研究發(fā)現(xiàn)，NSAIDs還能夠?qū)Π准?xì)胞的激活起到一定抑制效果，但是與前列腺素的抑制作用沒有關(guān)聯(lián)，卻證實(shí)與刺激反應(yīng)藕聯(lián)的早期關(guān)鍵事件有不可分割的關(guān)系[1]。

1 花生四烯酸代謝中水楊酸類藥物的作用機(jī)制

細(xì)胞膜能夠起到外環(huán)境與細(xì)胞的屏障作用，同時(shí)也是脂類信號分子的前提庫。而前提庫中最為重要的組成部分就是花生四烯酸，血栓 逋欏⑶傲邢偎匾約鞍茲 烯屬于花生四烯酸的衍生物，在細(xì)胞中含量僅占有10～11 mol/L的水平，但是其卻有較強(qiáng)的生理活性，在細(xì)胞代謝活動(dòng)中均有參與，同時(shí)也與過敏以及免疫、炎癥、心血管疾病的病理過程有一定關(guān)聯(lián)。

花生四烯酸代謝中阿司匹林的主要作用就是抑制PGH合成酶的活性，從而降低PGs與血栓 逋櫚暮銑桑 同時(shí)也會(huì)有新的二十烷類出現(xiàn)，也就是阿司匹林誘生的脂毒素（ATLs），而ATLs抗炎效果較好。

1.1 抑制環(huán)氧合酶活性降低PGs

通過多年對環(huán)氧合酶的研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)氧合酶包括COX-1與COX-2兩型，細(xì)胞因子以及生長因子屬于COX-2，參與了炎癥反應(yīng)。阿司匹林藥物對COX-1以及COX-2均會(huì)產(chǎn)生抑制效果，抑制炎性的同時(shí)，也會(huì)對COX-1產(chǎn)生一定作用，降低了PGI2、PGI1，對細(xì)胞的保護(hù)效果減弱，易形成潰瘍。在此背景下，相關(guān)學(xué)者開始致力于尋找對COX-2專一性抑制的藥物，降低潰瘍的副作用的出現(xiàn)，取得了一定成效。

1.2 抑制環(huán)氧合酶活性降低ATLs

當(dāng)阿司匹林與人多形核白細(xì)胞、人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞共同孵育時(shí)，會(huì)有ATLs產(chǎn)生，這也是阿司匹林藥物獨(dú)有的特性，ATLs屬于一類脂毒素衍生物（15-epi-LXA4），能夠抑制白細(xì)胞的粘附，同時(shí)對細(xì)胞增生有較強(qiáng)的抑制作用。研究發(fā)現(xiàn)，ATLs還能夠與TNF-α相互作用，當(dāng)濃度范圍在1～10 nmol/L時(shí)，就可抑制TNF-α對人多形核白細(xì)胞的刺激作用，減少IL-1β和氧自由基的釋放，這種作用對其他細(xì)胞因子不會(huì)產(chǎn)生作用[2]。

2 水楊酸類藥物對白細(xì)胞激活的抑制作用

阿司匹林藥物可抑制誘導(dǎo)物質(zhì)激活白細(xì)胞，包括脫顆粒、遷移以及產(chǎn)生并釋放氧自由基。誘導(dǎo)物質(zhì)包括FMLP、LTB4、補(bǔ)體C5衍生肽類，這種抑制作用痛抑制前列腺素的合成沒有關(guān)系，且弱環(huán)氧合酶抑制劑水楊酸也同樣存在此抑制作用。有研究報(bào)道指出：阿司匹林藥物對白細(xì)胞激活的抑制作用是通過阻斷白細(xì)胞正常信號的傳導(dǎo)而達(dá)到的，細(xì)胞膜上FMLP的結(jié)合被阻斷，抑制鈣離子流動(dòng)，阻斷了GαADP核糖基化，細(xì)胞內(nèi)cAMP的水平增加，這些現(xiàn)象是通過G蛋白（信號傳遞蛋白）調(diào)控的，優(yōu)于水楊酸鈉只是對G蛋白藕聯(lián)信號介導(dǎo)白細(xì)胞激活存在抑制作用，并不是G蛋白藕聯(lián)信號介導(dǎo)白細(xì)胞激活水楊酸鈉不存在抑制作用。阿司匹林類藥物對G蛋白的抑制作用是在細(xì)胞膜上進(jìn)行的，對細(xì)胞質(zhì)不存在作用。

3 水楊酸類藥物抑制NF-KB的作用

在細(xì)胞中，NF-KB比較重要的一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子，是一種轉(zhuǎn)錄調(diào)控蛋白，在多種細(xì)胞中都存在，細(xì)胞處于靜息狀態(tài)時(shí)，NF-KB以異二聚體形式（無活性）同抑制因子IKB相結(jié)合的形式在胞漿中存在，當(dāng)外界對細(xì)胞進(jìn)行刺激時(shí)，就會(huì)分離IKB和NF-KB，而NF-KB會(huì)進(jìn)入到細(xì)胞核中，與基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控區(qū)KB位點(diǎn)進(jìn)行結(jié)合，促使基因完成轉(zhuǎn)錄。NF-KB調(diào)控表達(dá)的基因與免疫反應(yīng)以及炎癥有不可分割的關(guān)系。據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，阿司匹林與水楊酸鈉對NF-KB激活有一定的抑制效果，但是此觀點(diǎn)并沒有得到公認(rèn)，在此基礎(chǔ)上也會(huì)受到NF-KB激活機(jī)理研究的影響。此外，Yin-MJ等學(xué)者的相關(guān)研究證實(shí)，阿司匹林與水楊酸對NF-KB激活的機(jī)理是其結(jié)合于IKB激酶，對IKK-β與ATP的結(jié)合進(jìn)行抑制。此外，還有相關(guān)報(bào)道指出阿司匹林借助對MAPK的抑制減少NF-KB的激活。阿司匹林借助對NF-KB激活的抑制，從而對LPS刺激鼠巨噬細(xì)胞表達(dá)TNF-α進(jìn)行抑制，對IKB具有穩(wěn)定效果，百日咳素預(yù)處理能夠進(jìn)行抵消，但被激活的NF-KB與TNF-α啟動(dòng)子中的KB位點(diǎn)的結(jié)合和TNF-αmRNA的轉(zhuǎn)錄沒有完全被阻斷，這就意味著阿司匹林對TNF-α基因表達(dá)的抑制可能還存在其他的、非百日咳毒素敏感的方式。

4 水楊酸類藥物的其他作用

水楊酸類藥物會(huì)對熱休克蛋白基因表達(dá)產(chǎn)生一定制約效果，熱休克蛋白在進(jìn)化上表現(xiàn)的較為保守，當(dāng)其在應(yīng)激情況下會(huì)有所增加，從而起到保護(hù)細(xì)胞的效果。

在基因轉(zhuǎn)錄過程中需要滿足一定條件，即熱休克轉(zhuǎn)錄因子與HSP基因上游熱休克元件（HSF）進(jìn)行結(jié)合，達(dá)到啟動(dòng)的目的。HSF能夠在啟動(dòng)熱休克基因表達(dá)的同時(shí)，對非熱休克基因的表達(dá)進(jìn)行抑制。HeLa細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中，水楊酸鈉能夠?qū)SF與HSE結(jié)合進(jìn)行誘導(dǎo)，42攝氏度為最佳，但是無法實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄。水楊酸鈉可以對熱休克反應(yīng)起到強(qiáng)化效果，因?yàn)橥ㄟ^實(shí)驗(yàn)研究預(yù)處理水楊酸鈉細(xì)胞后進(jìn)行熱休克操作，增加了HSF活化狀態(tài)的時(shí)間。此外，一旦pH值下降，水楊酸鈉進(jìn)行細(xì)胞就會(huì)更為容易，提升了其活化HSF的能力。炎癥狀態(tài)下最為常見的變化包括局部pH值與發(fā)熱，由此可見，水楊酸鈉調(diào)節(jié)HSP基因表達(dá)就是藥物作用機(jī)制的表現(xiàn)。同時(shí)，在另一項(xiàng)研究中也表明，水楊酸鈉抑制IL-1啟動(dòng)子的效果與HSF1過表達(dá)的情況類似，在此項(xiàng)研究中不包括對NF-B的抑制。在抑制HSF1激活時(shí)，也對其他單核基因的表達(dá)進(jìn)行了制約，例如IL-6，IL-8，ICAM-1，IL-10，TNF-α，基于以上研究證實(shí)，水楊酸鈉能夠借助對HSF1的激活實(shí)現(xiàn)抗炎。

在分析水楊酸敏感的其他轉(zhuǎn)錄因子時(shí)發(fā)現(xiàn)，TNF-α基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控區(qū)的98bp序列啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄功能較強(qiáng)，其中64bp片段不存在KB位點(diǎn)，但能夠有效結(jié)合LPS處理后的THP-1細(xì)胞核蛋白成分，方式有別于NF-KB，且此片段是唯一的?；诖朔治?，可以了解LPS刺激后NF-KB激活與TNF-α基因表達(dá)不是線性關(guān)系。64bp片段結(jié)合于細(xì)胞核蛋白成分會(huì)受到水楊酸處理的制約，這可能與水楊酸類藥物具有抗炎作用有一定關(guān)系。

5 討 論

通過上述研究發(fā)現(xiàn)，生物化學(xué)以及分子生物學(xué)的研究對水楊酸類藥物的作用機(jī)理有著一定促進(jìn)作用，生物化學(xué)以及分子生物學(xué)的發(fā)展進(jìn)步，會(huì)在一定程度上奠定水楊酸類藥物的發(fā)展進(jìn)步。

[1] 劉 旭,梁躍輝,趙曉秋,等.苦參堿類TNF-α抑制劑的合成、抗炎活性評價(jià)和分子對接研究[J].計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué),2016,33(5): 521-524.

[2] 朱亞麗.復(fù)方水楊酸洗劑藥效學(xué)研究[J].中國藥業(yè),2012,21(11):7-8.

[3] 鄧?yán)蚶?王仁君.水楊酸鈉耳蝸毒性與Src的關(guān)系[J].聽力學(xué)及言語疾病雜志,2012,20(4):390-393.

本文編輯：吳 衛(wèi)

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ISSN.2095-8242.2017.07.1375.01