白藜蘆醇對(duì)皮膚組織抗炎作用通路及機(jī)制研究

肖碧環(huán)，吳嚴(yán)，高興華

（中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院，遼寧 沈陽(yáng)110001）

白藜蘆醇（Resveratrol，RES），即 3，4，5-三羥基-1，2-二苯乙烯，包括亞甲基橋分開(kāi)的2個(gè)苯環(huán)，其分子式為C14H12O3，相對(duì)分子質(zhì)量228.25，為一種非黃酮類天然的多酚復(fù)合物，外觀呈無(wú)色針狀晶體，易溶于有機(jī)溶劑，難溶于水，多種植物中含有，葡萄中含量豐富。RES的生物利用度比較低，其血漿代謝物仍具有活性。最初是作為一種植物抗毒素，1997年發(fā)現(xiàn)RES作為強(qiáng)效的化療藥物，抑制腫瘤的發(fā)生、發(fā)展，此外還具有抗炎、免疫調(diào)節(jié)、保護(hù)心臟、抗氧化、抗老化的特性[1-2]。目前被廣泛地應(yīng)用于人類的保健生活之中。

RES可在炎癥抑制方面發(fā)揮作用，從而減少疾病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。本文對(duì)RES抗炎作用通路及機(jī)制研究予以綜述。

RES發(fā)揮抗炎作用的共同點(diǎn)在于，可以抑制基因轉(zhuǎn)錄過(guò)程中的因子，如絲裂原活化蛋白激酶（Mitogen-activated protein kinase，MAPK）、激活子蛋白-1（Activator protein 1，AP-1）和 NF-κB[3]。炎癥信號(hào)通路涉及核轉(zhuǎn)錄因子kappa B（Nuclear transcription factor kappa B，NF-κB）及下游的炎癥因子等[4]。

研究表明RES可直接抑制很多組織的炎癥因子，如腫瘤壞死因子（TNF）-α、白細(xì)胞介素（IL）-1、IL-6、單核細(xì)胞趨化蛋白-1（MCP-1）、干擾素（IFN）-α、IFN-β等的釋放[5-7]，并可促進(jìn)抗炎及抗自身免疫的因子如IL-10的釋放[8-9]。而RES直接抑制炎癥是通過(guò)作用于多個(gè)直接的靶點(diǎn)，包括環(huán)氧酶（Cyclooxygen-ase，COX），過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體（Peroxisome proliferator-activated receptor，PPAR），內(nèi)皮型一氧化氮合酶（Endothelial nitric oxide synthase，eNOS）和去乙?；?1（Sirtuin 1，SIRT1）[2，10]實(shí)現(xiàn)的。

1 RES激活A(yù)MPKα-SIRT1通路

哺乳動(dòng)物Sir2家族或者叫Sirtuins是一群高度保守的誘發(fā)煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）-依賴的組蛋白去乙酰化酶活性的蛋白質(zhì)，家族共同擁有一個(gè)高度保守的中央?yún)^(qū)域，即催化核心，靶向物質(zhì)為組蛋白和非組蛋白底物，包括酶、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子、腫瘤抑制基因、細(xì)胞信號(hào)蛋白和DNA修復(fù)蛋白。Sirtuins在與皮膚結(jié)構(gòu)及功能相關(guān)的多個(gè)細(xì)胞通路中發(fā)揮作用，包括光老化、炎癥、腫瘤、皮膚感染[11]。一些證據(jù)確實(shí)表明Sirtuins在NAD+、煙酰胺腺嘌呤二核苷酸和/或煙酰胺的濃度發(fā)生變化時(shí)通過(guò)代謝途徑發(fā)揮作用。7種人Sirtuins被識(shí)別，命名為SIRT1-7，在人表皮及真皮細(xì)胞均有表達(dá)[12]。SIRT1基因的mRNA主要定位于細(xì)胞核，而蛋白則因細(xì)胞類型、細(xì)胞狀態(tài)和分子間相互作用的不同位置不同，可存在于細(xì)胞核和/或細(xì)胞質(zhì)內(nèi)。

SIRT1從細(xì)胞生存到凋亡信號(hào)的一系列細(xì)胞過(guò)程中發(fā)揮作用，與多種疾病的發(fā)病相關(guān)，是細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，受到多種應(yīng)激因素和物質(zhì)的調(diào)節(jié)，對(duì)SIRT1的基因調(diào)控和藥物干預(yù)有望成為臨床干預(yù)的藥物靶點(diǎn)。SIRT1在皮膚病的研究日益受到人們的重視。2種皮膚損傷的關(guān)鍵因素紫外線及H2O2均可下調(diào)皮膚角質(zhì)形成細(xì)胞中SIRT1的表達(dá)[13]。RES通過(guò)SIRT1，特異性的使組蛋白末端的賴氨酸去乙酰化誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄沉默。SIRT1也可使非組蛋白去乙?；?，如p53、核接受器核心抑制器（SM－RT/NCOR）、過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ輔助激活因子-1α（PPARγcoactivator-1α，PGC-1α）[14]。以往有研究表明，p53蛋白對(duì)白癜風(fēng)白斑病灶周圍的角質(zhì)形成細(xì)胞凋亡和死亡起到關(guān)鍵的作用，而激活的p38和NF-κB誘導(dǎo)p53聚集[15]。而RES可激活紫外線刺激的角質(zhì)形成細(xì)胞中SIRT1表達(dá)，導(dǎo)致p53介導(dǎo)的凋亡下降[13，16]。最近的研究表明，SIRT1促進(jìn)保護(hù)分子的表達(dá)，如含錳超氧化物歧化酶，硫氧還蛋白-1（Trx1）和B-cell lymphoma-extra large（Bcl-xL），同時(shí)也下調(diào)促凋亡效應(yīng)表達(dá)[如Bcl-2相關(guān) X 蛋白（Bcl-2 Associated X Protein，Bax）等][17]。實(shí)際上，SIRT1調(diào)節(jié)外源性應(yīng)激包括氧化損傷情況下的細(xì)胞死亡的臨界值、與p53相互作用、通過(guò)去乙?；疜u70抑制Bax誘導(dǎo)的凋亡、調(diào)節(jié)其他與細(xì)胞死亡和細(xì)胞抗氧化活性相關(guān)聯(lián)的靶點(diǎn)[15，18]。SIRT1通過(guò)對(duì)抗NF-κB介導(dǎo)的巨噬細(xì)胞合成炎癥細(xì)胞因子而抑制固有免疫應(yīng)答[19]。此外，SIRT1基因消耗也可以抑制固有免疫應(yīng)答及狼瘡樣自身免疫綜合征的進(jìn)展[20]。SIRT1去乙酰化NF-κB的p65亞基的Lys310，減少NF-κB轉(zhuǎn)錄誘導(dǎo)的凋亡[21]。RES可以利用Sirtuin樣活性和激活SIRT1表達(dá)，直接或間接達(dá)到抑制炎癥的作用[22]。

RES可進(jìn)一步增加AMP活化蛋白激酶α（AMP-activated protein kinasea，AMPKα） 磷酸化及SIRT1的量，從而抑制NF-κB通路的過(guò)度激活。如果將AMPKα或者SIRT1抑制，會(huì)明顯降低RES對(duì)NF-κB通路過(guò)度激活的改善作用。RES可通過(guò)MAPK通路起調(diào)節(jié)作用。MAPK家族包含細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（Extracellular regulated protein kinases，ERK）、p38、c-jun氨基末端激酶（c-jun N-terminal kinases，JNK）等多個(gè)成員，不同成員生物學(xué)作用不同。有研究證明抗氧化劑通過(guò)RAS/ERK激酶（MEK）/ERK-SIRT1這一通路發(fā)揮抗凋亡作用，Ras是整個(gè)通路的激活蛋白，MEK是用于激活ERK，SIRT1是ERK下游的分子。通過(guò)特異的抑制劑，發(fā)現(xiàn)JNK和p38激酶促進(jìn)細(xì)胞凋亡，而ERK發(fā)揮抗細(xì)胞凋亡作用。在白癜風(fēng)白斑病灶周圍皮膚的角質(zhì)形成細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)JNK和p38活化，RES可通過(guò)減少磷酸化而起到控制作用[23]。研究發(fā)現(xiàn)siRNA介導(dǎo)的角質(zhì)形成細(xì)胞SIRT1敲除促進(jìn)紫外線誘導(dǎo)的JNK活化，并且這種效應(yīng)可通過(guò)RES逆轉(zhuǎn)，提示SIRT1保護(hù)細(xì)胞對(duì)抗紫外線誘導(dǎo)的JNK活化[13]。

2 RES抑制NF-κB通路

NF-κB是負(fù)責(zé)參與炎癥反應(yīng)的許多基因的表達(dá)的核心轉(zhuǎn)錄因子。一些與腫瘤發(fā)生、轉(zhuǎn)移和炎癥相關(guān)的基因受NF-κB調(diào)控。不同的炎癥因子可能通過(guò)一些重疊和不重疊的步驟激活NF-κB。因此RES對(duì)這個(gè)通路的研究最多。NF-κB激活后可防止接觸細(xì)胞因子，如TNF后導(dǎo)致的激活的T細(xì)胞死亡[24]。通過(guò)抑制NF-κB和AP-1轉(zhuǎn)錄因子的激活，可使T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答妥協(xié)，NF-κB和AP-1轉(zhuǎn)錄因子與可促進(jìn)T細(xì)胞增殖的IL-2的產(chǎn)生有關(guān)[20，25]。RES 可以利用 Sirtuin 樣活性，使 NF-κB 去乙?；?，抑制NF-κB激活，而達(dá)到抑制炎癥的作用[22]。也有研究報(bào)道RES通過(guò)抑制IκBα激酶達(dá)到阻止NF-κB遷移進(jìn)細(xì)胞核[26]。RES確實(shí)是一種抑制TNF誘導(dǎo)的NF-κB激活的強(qiáng)效劑，非細(xì)胞特異性，在正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞都有這種抑制作用。除了TNF，RES也阻斷各種各樣的其它炎癥劑誘導(dǎo)的NF-κB活化。大多數(shù)NF-κB活化抑制劑，如姜黃素和水飛薊素，通過(guò)抑制IκBα磷酸化、降解而發(fā)揮作用[27-28]。但是，RES并不阻止IκBα磷酸化或降解。RES對(duì)NF-κB蛋白與DNA結(jié)合無(wú)影響，可阻斷TNF誘導(dǎo)的NF-κB P65亞單位易位（抑制P65磷酸化）及報(bào)告基因轉(zhuǎn)錄。RES可抑制TNF誘導(dǎo)的細(xì)胞毒和Caspase的激活，但NF-κB的激活已被證明具有抗凋亡的作用，因此RES抑制細(xì)胞凋亡可能是矛盾的。然而，NF-κB激活不阻止所有物質(zhì)誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡[29]。提示TNF誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡和NF-κB的活化機(jī)制非常相似。

3 RES抑制凋亡通路

RES可抑制TNF誘導(dǎo)的細(xì)胞毒及凋亡蛋白酶。Caspase是一個(gè)在細(xì)胞凋亡過(guò)程中起重要作用的蛋白酶家族。Caspase依賴的誘導(dǎo)凋亡的途徑依賴于Caspase-3的激活。Caspase-3的激活是經(jīng)典的細(xì)胞凋亡途徑的生物化學(xué)基礎(chǔ)，也是細(xì)胞凋亡過(guò)程中的一個(gè)關(guān)鍵酶，在細(xì)胞核凋亡過(guò)程中也起到了關(guān)鍵作用，包括染色質(zhì)固縮、DNA片段化等。目前，Bax和Caspase-3已成為細(xì)胞凋亡研究的熱點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)中，RES抑制了DNA片段化、Bax和裂解Caspase-3的表達(dá)，說(shuō)明RES在一定程度上抑制了細(xì)胞凋亡的發(fā)生。RES提高直接與Bax相互作用的Bcl-2，發(fā)揮抗凋亡作用[30]。

4 結(jié)語(yǔ)

RES主要通過(guò)上述機(jī)制發(fā)揮抗炎作用，在皮膚組織參與保護(hù)性防御反應(yīng)。但是目前的研究數(shù)據(jù)有限，待更多的深入研究。

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