黃芪糖蛋白在多發(fā)性硬化中的研究進(jìn)展

米希婷，章培軍，王 佳

（山西大同大學(xué)醫(yī)學(xué)院，山西大同037009）

多發(fā)性硬化（Mulitiple Sclerosis,MS）及其動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎（experimental au?toimmune encephalomyelitis，EAE）是以T細(xì)胞介導(dǎo)的，主要累及中樞神經(jīng)系統(tǒng)（central nervous system，CNS）脫髓鞘病變?yōu)樘攸c(diǎn)的自身免疫性疾病[1]，其致殘率高，病程長，花費(fèi)大，且至今無法治愈[2]。

研究發(fā)現(xiàn)黃芪具有免疫增強(qiáng)或雙向調(diào)節(jié)的作用[3-4]。趙俊云等研究發(fā)現(xiàn)黃芪糖蛋白在自身免疫性疾病類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的典型動(dòng)物性模型——佐劑型關(guān)節(jié)炎大鼠中，可起到誘導(dǎo)其外周血淋巴細(xì)胞及關(guān)節(jié)滑膜組織細(xì)胞凋亡[5]，提示黃芪糖蛋白可能在治療自身免疫性疾病中發(fā)揮作用。據(jù)此啟迪人們開始對(duì)黃芪糖蛋白治療MS的研究。

1 黃芪糖蛋白對(duì)MS的免疫調(diào)節(jié)作用

研究認(rèn)為CD4+T細(xì)胞從外周進(jìn)入中樞攻擊髓鞘是導(dǎo)致MS發(fā)病的重要原因[6]。CD4+T細(xì)胞受抗原刺激后可分化為Th1、Th2、Th3、Th17和量少卻能在機(jī)體免疫系統(tǒng)中發(fā)揮免疫負(fù)調(diào)節(jié)作用的Treg細(xì)胞（CD4+TCD25+T細(xì)胞）。CD4+T細(xì)胞的不同細(xì)胞亞型可通過分泌不同的細(xì)胞因子發(fā)揮不同的免疫效應(yīng)[7]。有報(bào)道稱黃芪在小鼠的同種皮膚移植試驗(yàn)中可延長移植物的存活時(shí)間，誘導(dǎo)其免疫耐受[8]。而黃芪糖蛋白可抑制體外培養(yǎng)的小鼠脾淋巴細(xì)胞中的T細(xì)胞增殖，且對(duì)不同T細(xì)胞抗原相互刺激的免疫應(yīng)答形成的排異反應(yīng)有抑制作用[9]。由此推測(cè)黃芪誘導(dǎo)的免疫耐受，主要是黃芪糖蛋白起作用。

過去人們?cè)J(rèn)為Th1/Th2通路是導(dǎo)致MS的主要原因，隨后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)阻斷了Th1通路，如對(duì)Th1通路的主要細(xì)胞因子IFN-γ進(jìn)行基因敲除的小鼠并不能阻斷其EAE的發(fā)展進(jìn)程[10]。直至對(duì)EAE和膠原誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎(collagen-induced arthritis CIA)的研究中，人們發(fā)現(xiàn)T細(xì)胞活化的另一種形式——Th17細(xì)胞在MS發(fā)病中也發(fā)揮一定作用。Th17細(xì)胞可表達(dá)IL-17、IL-17F、IL-21和IL-22，介導(dǎo)炎性反應(yīng)、防御感染，并在自身免疫性疾病、腫瘤和抑制排異中起重要作用。IL-23是Th17細(xì)胞存活、增殖及功能維持的重要因子[11]。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)在復(fù)發(fā)緩解型MS中復(fù)發(fā)期患者腦脊液TH17細(xì)胞數(shù)量明顯高于緩解期[12]，亦有研究發(fā)現(xiàn)清除Th17細(xì)胞可減輕EAE的發(fā)病[13]，從而證實(shí)Th17細(xì)胞在MS的發(fā)病中起重要作用。郭艷等實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)黃芪多糖可抑制潰瘍性結(jié)腸炎大鼠血清中Th17細(xì)胞相關(guān)因子IL-17和IL-23的表達(dá)[14]。另有許多學(xué)者證明黃芪可有效減少Th17相關(guān)因子IL-6、IL-17、IL-23等在哮喘、病毒性心肌炎、變應(yīng)性鼻炎等患者或動(dòng)物模型中的表達(dá)，可能也是黃芪中的糖蛋白抑制TH17通路發(fā)揮的效應(yīng)。

通常認(rèn)為CD4+TCD25+Treg細(xì)胞在機(jī)體免疫中發(fā)揮負(fù)調(diào)節(jié)作用。Treg細(xì)胞可分泌IL-4、IL-10、TGF-β、IL-35等細(xì)胞因子。近年研究發(fā)現(xiàn)IL-35是能阻止免疫應(yīng)答過度反應(yīng)的新型信號(hào)分子[15]。且IL-35可抑制Th17細(xì)胞的分化[16]。有研究發(fā)現(xiàn)急性期的復(fù)發(fā)緩解MS患者血清和腦脊液的IL-35水平降低[17]。FOXP3和FOXA1均為Treg細(xì)胞分化的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子，有研究發(fā)現(xiàn)其在MS患者外周血中的mRNA表達(dá)水平顯著降低[18]。歐銳等研究發(fā)現(xiàn)黃芪多糖能提高麻黃素?fù)p傷小鼠腎組織Bcl-2、TGF-β1蛋白的表達(dá)[19]，趙俊云等研究發(fā)現(xiàn)黃芪糖蛋白可增加佐劑型關(guān)節(jié)炎大鼠外周血CD4+TCD25+Foxp3+Treg細(xì)胞，還可以使大鼠脾組織Foxp3表達(dá)上升[20]。這一結(jié)果顯示黃芪糖蛋白可以通過調(diào)節(jié)Foxp3進(jìn)而使Treg細(xì)胞分化增多，而Treg細(xì)胞又可進(jìn)一步調(diào)節(jié)Th1/Th2平衡及Th17細(xì)胞，達(dá)到控制MS發(fā)展的作用。本研究所近期研究發(fā)現(xiàn)HQGP能抑制EAE小鼠Th1和Th17細(xì)胞釋放INF-γ，并抑制炎性細(xì)胞因子TNF-α和IL-6的分泌，顯著增加CD4+IL-10+和CD4+TCD25+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的比例，促進(jìn)Th2細(xì)胞的發(fā)育，達(dá)到縮短病程、減輕癥狀和緩解體重下降的效果[21]。

2 黃芪糖蛋白對(duì)MS的血腦屏障的作用

血腦屏障（Blood brain barrier,BBB）主要由腦和脊髓的毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞及其他血管周圍細(xì)胞如平滑肌細(xì)胞、周皮細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞等構(gòu)成[22]。MS患者的磁共振（MRI）可發(fā)現(xiàn)其BBB的破壞，也有研究發(fā)現(xiàn)EAE發(fā)病的嚴(yán)重性與小鼠脊髓血腦屏障的破壞程度正相關(guān)[23]。近年來對(duì)MS的發(fā)病機(jī)制的研究認(rèn)為，在MS的發(fā)病早期，T細(xì)胞反應(yīng)的初級(jí)階段，腦血管內(nèi)皮細(xì)胞可能發(fā)揮抗原提呈的作用，使活化的白細(xì)胞滲入BBB，進(jìn)而又反過來啟動(dòng)細(xì)胞因子和趨化因子的產(chǎn)生。這些細(xì)胞因子和趨化因子可破壞血腦屏障，使大量的CD4+效應(yīng)/記憶T細(xì)胞跨過血腦屏障進(jìn)入腦組織，誘導(dǎo)腦組織炎癥、脫髓鞘和神經(jīng)細(xì)胞的死亡[24]，導(dǎo)致MS的加重。

MS的許多細(xì)胞在活動(dòng)的病灶中可釋放Th1細(xì)胞因子。有研究發(fā)現(xiàn)在MS中，Th1細(xì)胞因子IL-1β能誘導(dǎo)星形膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生血管內(nèi)皮生長因子（VEGF-A）和HIF-1，而VEGF-A參與破壞BBB[25]。Th1主要細(xì)胞因子INF-γ也可以通過破壞BBB促進(jìn)EAE的發(fā)病。

有研究發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞浸潤產(chǎn)生的TNF可促進(jìn)炎癥發(fā)展并破壞BBB的完整性抵消疾病緩解所建立的抗炎環(huán)境，從而加重進(jìn)展型EAE的發(fā)展[26]。Hyung-Mun Yun等發(fā)現(xiàn)增加EAE小鼠和MS患者星形膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生的過氧化物酶6（PRDX6）的表達(dá)可減少基質(zhì)金屬蛋白酶9（MMP-9）的表達(dá)，減少纖維蛋白原滲漏、趨化因子CCL2、CCL3、CCL5、CX3CR1、CXXL4、CXCL16和自由基的損傷，降低BBB的破壞并減少外周免疫細(xì)胞浸潤和炎癥反應(yīng)[27]。MMP-9是與CNS炎癥相關(guān)的MMPs中主要參與BBB損傷的基質(zhì)金屬蛋白[28]。以黃芪為主要成分的補(bǔ)陽還五湯可降低局灶性腦缺血損傷大鼠腦組織的VEGF、MMP-2、MMP-9及血清中血管性血友病因子（vWF）含量[29]。而VEGF可使Th1細(xì)胞INF-γ的分泌增加，IL-2的分泌降低[30]；阻斷血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）的作用；從而有助于減輕EAE的脫髓鞘及炎癥反應(yīng)。

在MS中還可見活性氧（ROS）水平升高，ROS可以增加BBB的通透性[30]，而黃芪甲苷可通過降低ROS水平改善EAE小鼠的臨床癥狀[31]。

3 黃芪糖蛋白對(duì)細(xì)胞黏附分子的作用

細(xì)胞黏附分子（CAMs）是位于細(xì)胞膜表面的大分子糖蛋白，一般可促進(jìn)白細(xì)胞貼壁、外滲、游走、凝聚，細(xì)胞間抗原提呈、信號(hào)傳遞和效應(yīng)細(xì)胞激活。細(xì)胞表面細(xì)胞內(nèi)皮因子1（ICAM-1）是介導(dǎo)T淋巴細(xì)胞進(jìn)入CNS的重要的黏附分子，它在MS發(fā)生發(fā)展中也起著重要作用。大量研究表明在MS早期即有CAMs和ICAM-1的表達(dá)。Michael Abadier等研究發(fā)現(xiàn)ICAM-1null//ICAM-2-/-C57BL/6J EAE小鼠其通過BBB的T細(xì)胞較普通EAE小鼠少[32]。有人認(rèn)為ICAM-1、ICAM-2、LFA-1在MS的白細(xì)胞跨內(nèi)皮入腦中起作用，而ICAM-3、LFA-1在病灶的淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞的活化中起作用[33]。研究發(fā)現(xiàn)黑素細(xì)胞瘤粘附分子（MCAM）可識(shí)別進(jìn)入CNS的CD8+T淋巴細(xì)胞，是MS活動(dòng)性的生物標(biāo)志物之一，也可作為判斷神經(jīng)炎癥性疾病治療效果的標(biāo)記物[34]。L 型選擇素和 VCAM-1可在 LPS、INF-γ、TNF-α、IL-1等刺激作用下誘導(dǎo)或增強(qiáng)，并在EAE中疾病的誘導(dǎo)階段上調(diào)[35]。Cannella等發(fā)現(xiàn)，VCAM-1和α整合素4（VLA-4）在MS陳舊的病灶中明顯增多[36]，而抗VLA-4治療可以抑制EAE中SDF-1/CXCL12和CXCR4受體的上調(diào)，說明VLA-4可能對(duì)CNS中趨化因子信號(hào)有影響[37]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示黃芪注射液可抑制EAE中ICAM-1的表達(dá)，并通過抑制這種黏附分子的表達(dá)抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的炎癥反應(yīng)，此作用是否與其糖蛋白有關(guān)，還需做進(jìn)一步的研究。

4 黃芪糖蛋白對(duì)趨化因子的作用

在MS和EAE中，大量ML趨化因子如CCL1、CCL2、CCL3、CCL5和ELR-CXC趨化因子CXCL10等可從外周淋巴細(xì)胞和單核細(xì)胞向CNS集中[38-39]。Th17細(xì)胞可誘導(dǎo)脊髓的CXCL1和CXCL2的轉(zhuǎn)錄及同系受體的產(chǎn)生，CXCR2是ELR+CXC趨化因子在小鼠的主要受體，敲除或基因沉默CXCR2，可抑制BBB的破壞，減少CNS白細(xì)胞的浸潤，控制病情的發(fā)展和EAE的復(fù)發(fā)[40]。蔡萃等研究發(fā)現(xiàn)黃芪甲苷可使哮喘小鼠血清中趨化因子eotaxin濃度下降，并使肺組織中CCRSmRNA表達(dá)下降且同時(shí)抑制肺組織中CCR3的表達(dá)[41]。另有研究顯示黃芪對(duì)子宮內(nèi)膜異位癥的子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞趨化因子（RANTES）和CCR5的表達(dá)有抑制作用[42]。以上研究顯示黃芪能夠通過影響趨化因子的表達(dá)來影響MS或EAE疾病的發(fā)展，在此過程中黃芪糖蛋白是否發(fā)揮作用尚不清楚。

5 黃芪糖蛋白對(duì)Rho激酶途徑的作用

Rho/Rock信號(hào)途徑對(duì)神經(jīng)元及神經(jīng)軸突的再生密切相關(guān)，有研究發(fā)現(xiàn)與正常人相比，MS患者血清中Rock活性增高，EAE鼠的脾、腦和脊髓中Rock活性也有增高[43]。亦有許多學(xué)者實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)如果阻斷Rho/Rock信號(hào)途徑的活化，可促進(jìn)神經(jīng)元和神經(jīng)軸突的再生[44]。國內(nèi)學(xué)者對(duì)黃芪研究認(rèn)為其對(duì)Rho/Rock信號(hào)途徑也具有一定的影響，有學(xué)者研究黃芪為主要成分的黃芪建中丸，發(fā)現(xiàn)其可抑制結(jié)腸炎大鼠腸黏膜損傷區(qū)域RhoA和Rock-1活性的升高，對(duì)此作用黃芪糖蛋白有何影響需做一些工作證實(shí)。

6 小結(jié)與展望

總之，黃芪糖蛋白作為經(jīng)典中藥黃芪的一種提取物，在機(jī)體的免疫調(diào)節(jié)、血腦屏障、細(xì)胞黏附和趨化及Rho/Rock途徑等方面均發(fā)揮一定的作用。對(duì)MS的干預(yù)具有一定的意義。本文探討了黃芪糖蛋白對(duì)MS的作用，旨在為MS臨床治療提供新的依據(jù)。由于黃芪糖蛋白僅僅是一種新的提純物，欲將其更好地應(yīng)用于臨床，還有待做進(jìn)一步的研究。