天然植物成分治療慢性胰腺炎纖維化的實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展

李彩霞，崔立華，卓玉珍，張淑坤

慢性胰腺炎(chronic pancreatitis, CP)是由多種病因引起，并導(dǎo)致胰腺組織和功能發(fā)生不可逆改變的慢性炎性疾患，其基本病理特征包括胰腺實(shí)質(zhì)損害和間質(zhì)纖維化、胰腺實(shí)質(zhì)鈣化、胰管擴(kuò)張及胰管結(jié)石等改變。CP的病因包括酒精、遺傳、膽道疾病和高血脂等，其臨床特征通常為腹痛、外分泌和內(nèi)分泌功能不全、繼發(fā)性胰腺癌和其他并發(fā)癥。常見的治療方法包括胰酶替代治療、內(nèi)鏡治療、外科手術(shù)治療等，僅限于緩解癥狀，或?qū)ζ洳l(fā)癥的處理。近年來，許多植物來源的化合物被嘗試用來治療CP的纖維化，并且在動(dòng)物模型上揭示了它們不同的分子機(jī)制。本文就近年來天然植物提取物治療CP的研究情況做一綜述，并對(duì)它們可能的機(jī)制進(jìn)行總結(jié)。

1 慢性胰腺炎的纖維化

胰腺纖維化是各種原因所致慢性胰腺炎的共同特征，表現(xiàn)為大量成纖維細(xì)胞增生和細(xì)胞外基質(zhì)（extra-cellular matrix，ECM）在胰腺內(nèi)的沉積，導(dǎo)致胰腺實(shí)質(zhì)纖維化。ECM 主要包含4種成分：膠原（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等表型）、蛋白多糖、糖蛋白以及彈性蛋白等。胰腺星狀細(xì)胞（Pancreatic stellate cells, PSCs）的激活與胰腺纖維化密切相關(guān)。在正常組織中， PSCs非常的少，免疫組化顯示只是偶爾陽(yáng)性，且處于靜止?fàn)顟B(tài)，α平滑肌肌動(dòng)蛋白（Alpha-smooth muscle actin ，α-SMA）表達(dá)呈陰性，特殊染色可見內(nèi)含維生素 A 脂滴。但在胰腺病理狀態(tài)下，多種因素刺激 PSCs激活并開始在小葉間和腺泡間增生，活化的 PSCs中維生素 A 脂滴逐漸減少，同時(shí)開始表達(dá)α-SMA，逐漸分泌膠原、纖粘蛋白等ECM組分。其中許多細(xì)胞因子參與了PSCs的激活過程，參與的細(xì)胞因子主要有血小板源生長(zhǎng)因子（platelet-derived growth factor, PDGF）、TGF家族中的轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β（transforming growth factor-β, TGF-β）、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子α、激活蛋白A、腫瘤壞死因子α（Tumor necrosis factorα, TNF-α）、白介素 -1（Interleukin 1, IL-1）和白介素-6（Interleukin 6, IL-6）及結(jié)締組織生長(zhǎng)因子（Connective tissue growth factor, CTGF）等[1]。近年來，細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路對(duì)PSCs 功能的調(diào)節(jié)作用受到廣泛關(guān)注。這些信號(hào)通路包括絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase, MAPK）信號(hào)通路，它對(duì)細(xì)胞基因表達(dá)、增殖、凋亡等生物學(xué)功能都有重要的調(diào)節(jié)作用。TGF-β/smad 信號(hào)傳導(dǎo)通路，在纖維化胰腺組織中, 發(fā)現(xiàn)TGF-β1的表達(dá)與Smad3的表達(dá)呈正相關(guān)，而與 Smad7 的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，上調(diào)Smad7 的表達(dá)有可能抑制TGF-β1 介導(dǎo)的PSCs 激活。此外還有磷脂酰肌醇-3激酶（phosphoinositide 3-kinase，PI3K）信號(hào)通路和RHO 激酶信號(hào)通路及肝素結(jié)合表皮生長(zhǎng)因子樣生長(zhǎng)因子（heparin-binding epidermal growth factorlike growth factor, HB-EGF/EGFR）信號(hào)通路。

2 酚類化合物在治療CP中的作用

酚類化合物是一種次級(jí)代謝物，它們的芳香苯環(huán)上帶有一個(gè)或多個(gè)羥基，并且廣泛存在于草本植物，水果或蔬菜中。最近研究表明，酚類對(duì)于炎癥、腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、肝毒性、衰老和神經(jīng)障礙[2]等方面都具有治療作用。

2.1 鞣花酸 Masamune等人研究發(fā)現(xiàn)，鞣花酸通過抑制IL-1β、TNF-α和MAPK信號(hào)通路，抑制PSCs的激活。鞣花酸同樣能夠抑制PSCs轉(zhuǎn)換成纖維母細(xì)胞的表型[3]，但是相關(guān)的抑制機(jī)制還需要進(jìn)一步的探索。后來同一課題組又報(bào)道，在Wistar Bonn/Kobori大鼠中，鞣花酸治療的動(dòng)物組能顯著降低膠原的累積以及α-SMA的水平從而改善CP[4]。

2.2 沒食子兒茶素和綠茶 研究表明，沒食子兒茶素是綠茶中的主要的有活性的多酚化合物，綠茶中的表倍兒茶素能夠使PSCs的細(xì)胞周期阻滯在G1期，并且能夠抑制PDGF β受體的磷酸化，從而導(dǎo)致下游細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK）和PI3K信號(hào)通路的抑制，進(jìn)而抑制PSCs的細(xì)胞增殖和遷移[5]。另外，綠茶中的沒食子兒茶素-3-沒食子酸酯通過抗氧化作用抑制PSCs中α-SMA和TGF-β的表達(dá)，同時(shí)抑制Ⅰ型膠原的生成和分泌[6]。

2.3 白藜蘆醇 白藜蘆醇是在花生、葡萄、開心果、紅酒、藍(lán)莓以及巧克力等中發(fā)現(xiàn)的一種天然酚類化合物。Yixuan Xia等人研究表明，口服白藜蘆醇（20mg/kg/day）能有效地減弱CP小鼠胰腺內(nèi)由雨蛙素誘導(dǎo)的PSCs活化，減少ECM和纖連蛋白的沉積以及腺泡細(xì)胞的破壞。白藜蘆醇對(duì)腺泡細(xì)胞的存活和保護(hù)作用可能是通過抑制蛋白激酶B（Protein Kinase B, PKB）和 MAPK 信號(hào)通路[7]。另外，最新研究表明，白藜蘆醇阻礙了活性氧誘導(dǎo)的PSCs的激活、侵襲、遷移和糖酵解，它同時(shí)降低了活化的PSCs中miR-21的表達(dá)，而增加磷酸酶和張力蛋白同源基因（Phosphatase and tensin homologue deleted on chromosome 10 ，PTEN）的表達(dá)[8]。

2.4 姜黃素 姜黃素是一種從植物姜黃中提取的植物化合物。研究表明，姜黃素能夠通過抑制α-SMA和Ⅰ型膠原mRNA的表達(dá)來抑制PSCs(LTC-14)的纖維化[9]。據(jù)報(bào)道，姜黃素通過誘導(dǎo)血紅素氧合酶-1（heme oxygenase-1，HO-1）的表達(dá)，抑制PDGF誘導(dǎo)的PSCs的增殖，抑制ERK1/2的磷酸化來實(shí)現(xiàn)它對(duì)PSCs的抗纖維化作用[10]。

3 醌類化合物在治療CP中的作用

醌類是氧化芳香族化合物，由于它們具有清除自由基的潛力，所以它們?cè)谏飳W(xué)和生理學(xué)上有廣泛的醫(yī)學(xué)應(yīng)用。醌類化合物在植物中含量非常豐富，越來越多的報(bào)道證明它們具有抗寄生蟲、抗菌、抗腫瘤的作用[11]，這主要是由于它們對(duì)抗ROS, 作用于NF-κB和toll樣受體信號(hào)通路。

大黃素和大黃酸 大黃素是一種天然存在的蒽醌衍生物，能夠有效地抑制CP的胰腺纖維化，大黃素能顯著降低血清中透明質(zhì)酸和粘連蛋白的水平。另外，它能夠顯著減少膠原和TGF-β的表達(dá)[12]。據(jù)報(bào)道，大黃酸在體內(nèi)和體外都能夠有效的改善胰腺纖維化，大黃酸的抗纖維化機(jī)制主要是通過抑制α-SMA，Ⅰ型膠原和FN的表達(dá)[13-14]。

4 糖苷在治療CP中的作用

糖苷是糖的半縮醛羥基與配基縮合失去一分子水或其他小分子化合物而形成的一類具有廣泛生理活性的化合物，其中糖部分稱為糖基，非糖部分稱為配基。糖苷化合物具有廣泛的生物學(xué)活性，目前主要應(yīng)用于治療心臟衰竭，心房心律失常，胰腺炎，癌癥等疾病。

5,7-二羥基-4′-甲氧基-6,8-二甲基-2″,4(S)-氧-2(R)-黃烷-5-β-D-葡萄糖苷。 此糖苷別名為Eruberin A，是一種從蕨類植物披針新月蕨中分離的黃烷醇糖苷。研究表明，它可以抑制PSCs在胰腺纖維化中的作用，減弱NF-κB的活性和 PI3K的磷酸化。有趣的是，Eruberin A可以抑制音猬因子信號(hào)通路，并且能夠顯著地降低TGF-β的表達(dá)[15]。其進(jìn)一步的分子機(jī)制及藥理作用還需要更多的體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。

5 生物堿在治療CP中的作用

生物堿廣泛存在于植物、動(dòng)物、微生物等生物有機(jī)體內(nèi),其數(shù)量多、結(jié)構(gòu)類型復(fù)雜多樣,是最重要的天然產(chǎn)物之一。根據(jù)生物堿不同的化學(xué)結(jié)構(gòu)類型,可分為異喹啉類、喹啉類、吲哚類、哌啶類、萜類、甾體類、肽類等。大多數(shù)生物堿具有不同的、顯著的生理活性，目前已知它們能有效地治療炎癥、抑郁癥、阿爾茨海默癥、瘧疾、心律失常，還可以作為止痛劑使用[16]。

5.1 辣椒素 辣椒素是一種含香草酰胺的生物堿。據(jù)報(bào)道，辣椒素可以減弱二丁基二氯化物（Dibutyltin dichloride，DBTC）誘導(dǎo)的大鼠慢性胰腺炎中腺泡細(xì)胞的破壞，減輕纖維化[17]。此外，它能夠抑制Kras突變引起的ERK的活化，治療慢性胰腺炎緩解胰腺癌的進(jìn)展，它還可以通過干擾TGF-β信號(hào)通路從而抑制膠原的生成，減輕慢性胰腺炎的纖維化[18]。

5.2 醉茄素A 醉茄素是南非醉茄的主要生物活性成分之一。近期研究發(fā)現(xiàn)，醉茄素A能通過抑制NF-κB活性緩解CP。在雨蛙素誘導(dǎo)的CP模型中，它能夠有效的抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的持續(xù)性激活。此外，醉茄素A 能抑制在雨蛙素誘導(dǎo)CP過程中新發(fā)現(xiàn)的一種標(biāo)志物Nod樣受體-吡咯結(jié)構(gòu)域3（Nod-like receptor pyrin domain containing 3,NLRP3）的表達(dá)[19]。

6 黃酮類化合物在治療CP中的作用

黃酮類化合物是一類具有2-苯基色原酮結(jié)構(gòu)的植物次級(jí)代謝產(chǎn)物，廣泛分布于蔬菜、水果等多種植物中。其在植物體內(nèi)通常與糖類結(jié)合形成配基形式的苷類，少部分以游離態(tài)的苷元形式存在。具有抗氧化自由基、抗心腦血管疾病、抗炎、抗菌、抗腫瘤等藥理活性[20-21]。

蘆丁 蘆丁又名蕓香苷，是一種分布廣泛的黃酮類化合物。Aruna 等人研究表明，蘆丁通過減弱CP大鼠中凋亡相關(guān)蛋白的表達(dá)來調(diào)節(jié)NLRP3，它可以顯著降低炎癥因子IL-1β和TNF-α的表達(dá)以及caspase-1、NLRP3的mRNA的表達(dá)，同時(shí)降低caspase-1蛋白的表達(dá)[22]。

7 萜類化合物在治療CP中的作用

萜類是由異戊二烯(C5)為基本單元構(gòu)成的一類烴類化合物，根據(jù)其異戊二烯單元的數(shù)目分為單萜(C10)、倍半萜(C15)、二萜(C20)、三萜(C30)、四萜(C40)和多萜(C＞40)。一些萜類化合物具有重要的藥用價(jià)值或促進(jìn)健康的功能,如抗腫瘤藥物紫杉醇、抗瘧疾特效藥物青蒿素、抗炎的雷公藤內(nèi)酯, 血小板活化因子拮抗劑銀杏內(nèi)酯(二萜)以及具有多種藥理活性的三萜類化合物(如人參皂甙)等。

蒿屬植物提物DA-9601 DA-9601是一種從蒿屬植物中提取的萜類化合物，具有抗炎和抗氧化作用。Yoo等人應(yīng)用DA-9601對(duì)雨蛙素誘導(dǎo)的慢性胰腺炎小鼠進(jìn)行干預(yù)，發(fā)現(xiàn)干預(yù)組小鼠胰腺炎癥明顯減輕，其髓過氧化物酶活性降低，而保護(hù)性蛋白，如熱休克蛋白-70和親金屬蛋白較對(duì)照組明顯增多。同時(shí)，DA-9601 也可減少體外培養(yǎng)的PSC 中α-SMA和I 型膠原的表達(dá)[23]。

8 小結(jié)

慢性胰腺炎是胰腺組織進(jìn)行性、持續(xù)性炎癥疾病，其病理特征為不可逆的胰腺纖維化，導(dǎo)致慢性腹痛和內(nèi)外分泌功能不足。近年來研究[24]顯示，CP發(fā)病率在世界范圍內(nèi)呈上升趨勢(shì)，目前尚無一致的以循證為基礎(chǔ)的治療指南[25]。而傳統(tǒng)的中醫(yī)為慢性胰腺炎的治療提供了一個(gè)可以替代的平臺(tái)。未來，來源于草藥的植物成分藥的發(fā)展很大程度上取決于中草藥研究的發(fā)展，這些植物來源藥通過不同的機(jī)制減輕CP，其中包括緩解ROS介導(dǎo)的損傷以及NF-κB介導(dǎo)的氧化還原失衡，通過干擾MAPK信號(hào)通路及減弱細(xì)胞凋亡實(shí)現(xiàn)抗炎活性，并且還探索了一些新的靶點(diǎn)，如NLRP3。盡管多數(shù)植物來源藥的治療潛能僅見于實(shí)驗(yàn)條件下，臨床轉(zhuǎn)化仍有障礙。進(jìn)一步的臨床研究需要合理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖占】抵驹刚叩臄?shù)據(jù)，這樣才能成功地將植物來源藥應(yīng)用于治療CP的臨床實(shí)踐中。