冬凌草甲素抗炎作用參與多種疾病治療的新進(jìn)展

抗晶晶，劉曉寧

(黃河科技學(xué)院 醫(yī)學(xué)院，河南 鄭州 450063)

冬凌草為植物碎米椏[Rabdosiarubescens(Hemsl.) Hara]的干燥地上部分，味甘苦，性微寒，具清熱解毒、活血止痛之功效，主產(chǎn)于河南、湖北、安徽等地區(qū)。據(jù)報(bào)道河南濟(jì)源當(dāng)?shù)孛耖g用其煮茶飲用治療咽喉腫痛，可見冬凌草具有一定的抗炎作用[1]。冬凌草主要活性成分為二萜類，其中最主要的抗炎有效成分為冬凌草甲素( oridonin)?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)人體眾多疾病的發(fā)生與炎癥反應(yīng)的參與有關(guān)[2]，鑒于近年來諸多學(xué)者對冬凌草甲素的抗炎作用進(jìn)行了廣泛的研究，且成果顯著，現(xiàn)將近十年來冬凌草甲素的抗炎作用參與多種疾病治療的新進(jìn)展予以綜述，為研究與開發(fā)以冬凌草甲素為原料的抗炎新藥提供參考。

1 腸道保護(hù)作用

炎癥性腸病(Inflammatory bowel diseases，IBD) 是一類病因不明的腸道非特異性炎癥疾病，包括潰瘍性結(jié)腸炎和克羅恩病。此病臨床表現(xiàn)為腹瀉、腹痛，甚至可有血便，且易反復(fù)發(fā)作，嚴(yán)重影響人們的生活質(zhì)量[3]。臧凱宏等用6%醋酸誘導(dǎo)制備小鼠潰瘍性結(jié)腸炎模型，考察冬凌草甲素片口服給藥對醋酸誘導(dǎo)的小鼠潰瘍性結(jié)腸炎的治療作用，結(jié)果表明冬凌草甲素片口服給藥可劑量依賴性(1.2、2.4、4.8 g/kg/d)地降低結(jié)腸炎小鼠的病變活動，減輕結(jié)腸炎癥，降低髓過氧化物酶活性，改善免疫器官臟器指數(shù)，以冬凌草甲素片高劑量給藥組[4.8 g/(kg·d)]的作用更為顯著，以上結(jié)果提示高劑量冬凌草甲素片口服給藥對醋酸誘導(dǎo)的小鼠潰瘍性結(jié)腸炎具有治療作用，其機(jī)制可能與冬凌草甲素的抗炎和免疫調(diào)節(jié)作用有關(guān)[4]。HAO472是最近合成的一種冬凌草甲素衍生物，Liu等用三硝基苯磺酸經(jīng)直腸注射制備小鼠潰瘍性結(jié)腸炎模型，通過評估實(shí)驗(yàn)小鼠的行為體重變化、結(jié)腸的宏觀組織學(xué)改變、TNF-α等炎癥因子表達(dá)情況探究冬凌草甲素衍生物HAO472對IBD小鼠的治療作用，結(jié)果顯示，HAO472能夠顯著改善IBD小鼠的臨床癥狀，降低IBD小鼠的炎癥嚴(yán)重程度及死亡率，與此同時(shí)，免疫組化分析結(jié)果表明HAO472(5.0、7.5 mg/kg)可以減少IBD小鼠體內(nèi)TNF-α、IFN-γ、IL-17A、iNOS/COX-2等炎癥因子的表達(dá)，進(jìn)一步探究機(jī)制發(fā)現(xiàn)，HAO472實(shí)驗(yàn)組小鼠細(xì)胞中的NF-κBp65的表達(dá)情況及活性顯著減少，提示冬凌草甲素衍生物HAO472可能通過抑制NF-κB信號通路，抑制TNF-α、IFN-γ等炎癥因子的表達(dá)，進(jìn)而表現(xiàn)出對三硝基苯磺酸誘導(dǎo)的潰瘍性結(jié)腸炎小鼠的治療作用[5]。

此外，IBD患者由于宿主腸黏膜免疫耐受性被打破，機(jī)體對腸道共生菌群產(chǎn)生過度免疫反應(yīng)。革蘭陰性菌釋放的脂多糖(1Ipopolysaccharide，LPS) 進(jìn)入機(jī)體后可激活多條信號通路，促進(jìn)腫瘤壞死因子TNF-α、IL-1等炎癥因子的合成表達(dá)，引起機(jī)體腸道損傷。鄶一賀等通過LPS 誘導(dǎo)Raw264.7巨噬細(xì)胞炎癥反應(yīng)，探討冬凌草甲素抗炎免疫作用及機(jī)制，以期為IBD的治療應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。實(shí)時(shí)定量PCR結(jié)果表明，加入冬凌草甲素(10 μmol /L)可顯著降低Raw264.7細(xì)胞內(nèi)TNF-α、IL-1β和IL-6 mRNA的表達(dá)水平，Western blot 法檢測發(fā)現(xiàn)冬凌草甲素預(yù)處理實(shí)驗(yàn)組Raw264.7細(xì)胞內(nèi)NF-κB活化入核減少，以上結(jié)果提示，冬凌草甲素能下調(diào)LPS誘導(dǎo)的Raw264.7細(xì)胞促炎因子表達(dá)，其抗炎免疫作用機(jī)制與抑制TLR4-NF-κB信號通路的活化有關(guān)[6]。

腸易激綜合征(Irritable bowel syndrome，IBS)是一組持續(xù)或間歇發(fā)作，以腹痛、腹脹、排便習(xí)慣改變?yōu)榕R床表現(xiàn)的腸道功能紊亂性疾病[7]。研究顯示，腸道感染引起黏膜炎癥反應(yīng)后發(fā)生IBS的幾率大大增高，因此腸道急性感染被認(rèn)為是誘發(fā)IBS的危險(xiǎn)因素之一。Zang K H等用三硝基苯磺酸誘導(dǎo)制備炎癥后腸易激綜合征小鼠模型，探究冬凌草甲素對炎癥后腸易激綜合征小鼠的鎮(zhèn)痛效果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，冬凌草甲素能夠劑量依賴性(5、10、20 mg/kg)地提高模型小鼠的痛閾值，降低模型小鼠的腸道痛覺過敏，對腸道起到一定的保護(hù)作用[8]。

綜上，冬凌草甲素可通過發(fā)揮抗炎作用，表現(xiàn)出對腸道的保護(hù)作用。

2 呼吸系統(tǒng)保護(hù)作用

呼吸系統(tǒng)由呼吸道和肺組成，呼吸系統(tǒng)疾病是目前人類的常發(fā)病、多發(fā)病。哮喘又名支氣管哮喘，是由嗜酸性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞、T 淋巴細(xì)胞等多種炎癥細(xì)胞細(xì)胞參與的慢性呼吸道炎癥。Jing 等用卵清蛋白(OVA)敏化BALB/c小鼠，制備小鼠哮喘模型，觀察冬凌草甲素對哮喘小鼠的作用，在體實(shí)驗(yàn)表明，冬凌草甲素(10、20 mg/kg)能夠顯著降低OVA誘導(dǎo)產(chǎn)生的小鼠呼吸道高反應(yīng)性，減少哮喘模型小鼠支氣管肺泡灌洗液中嗜酸性粒細(xì)胞、炎性細(xì)胞的數(shù)量，組織學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，冬凌草甲素可抑制模型小鼠肺組織中嗜酸性粒細(xì)胞和黏液的產(chǎn)生，以上結(jié)果證實(shí)了冬凌草甲素的平喘功效[9]。

急性肺損傷(Acute lung injury，ALI)是指心源性以外的主要由炎癥反應(yīng)所導(dǎo)致的各種急性、進(jìn)行性缺氧性呼吸衰竭，為臨床呼吸系統(tǒng)常見的急癥、重癥。Zhao G等通過構(gòu)建脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的急性肺損傷(ALI)模型，評價(jià)冬凌草甲素對ALI小鼠的作用。研究發(fā)現(xiàn)，冬凌草甲素能夠降低ALI小鼠的死亡率，提示冬凌草甲素對ALI小鼠有一定的保護(hù)作用。進(jìn)一步研究結(jié)果表明，冬凌草甲素能夠改善由LPS誘導(dǎo)ALI小鼠產(chǎn)生的肺部病理學(xué)特征，降低ALI小鼠血清中IL-1β、IL-6、TNF-α等炎癥因子的濃度，這確證了冬凌草甲素對ALI小鼠的保護(hù)作用。探究機(jī)制發(fā)現(xiàn)，冬凌草甲素可抑制ALI小鼠肺組織中TLR4/MyD88的表達(dá)以及NF-κBp65的磷酸化水平，先前已有研究表明TLR4/MyD88/NF-κB信號通路的激活與炎癥因子的表達(dá)密切相關(guān)，因此推測冬凌草甲素可能是以此信號通路為作用靶點(diǎn)。為了驗(yàn)證以上推測，Zhao G等用LPS誘導(dǎo)RAW264.7細(xì)胞制備常用的體外細(xì)胞炎癥模型，結(jié)果表明冬凌草甲素能夠有效抑制NF-κB p65的入核及磷酸化，此外，冬凌草甲素還表現(xiàn)出對LPS誘導(dǎo)RAW264.7細(xì)胞表達(dá)的IL-1β、IL-6、TNF-α等炎癥因子的抑制作用。以上體內(nèi)體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了冬凌草甲素以TLR4/MyD88/NF-κB信號通路為作用靶點(diǎn)，抑制ALI小鼠體內(nèi)炎癥因子的產(chǎn)生，從而達(dá)到改善ALI小鼠肺部病理學(xué)特征，降低ALI小鼠死亡率的效果[10]。

急性呼吸窘迫綜合征(Acute respiratory distress syndrome，ARDS)是由肺內(nèi)原因和/或肺外原因引起，以呼吸急促、呼吸窘迫為主要臨床癥狀的呼吸內(nèi)科疾病。同樣用LPS誘導(dǎo)，Jiang J等通過滴鼻制備小鼠ARDS模型，探究冬凌草甲素對ARDS小鼠的作用，結(jié)果表明，冬凌草甲素(30、90、150、300 mg/kg)顯著抑制了LPS誘導(dǎo)的ARDS模型的發(fā)展，且呈劑量依賴性，主要表現(xiàn)為：改善了ARDS小鼠肺組織的病理學(xué)損傷，降低了ARDS小鼠肺組織及血清中TNF-α、IL-6的濃度，抑制了LPS引起的肺水腫(肺組織的濕干重比值)，Western blot技術(shù)探究機(jī)制發(fā)現(xiàn)，冬凌草甲素抑制了ARDS小鼠細(xì)胞中NF-κB p65的表達(dá)，與此同時(shí)，IκBα的含量有所增加，這都表明冬凌草甲素抑制了ARDS小鼠細(xì)胞中NF-κB信號通路，以上結(jié)果提示，冬凌草甲素可能通過抑制NF-κB信號通路的激活，抑制炎癥因子的表達(dá)，從而緩解ARDS小鼠的肺損傷[11]，這與Zhao G等的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。

綜上，冬凌草甲素可通過發(fā)揮抗炎作用，表現(xiàn)出對呼吸系統(tǒng)的保護(hù)作用。

3 神經(jīng)系統(tǒng)保護(hù)作用

阿茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)是一種炎癥反應(yīng)貫穿始終的神經(jīng)退行性疾病，其主要病理特征是神經(jīng)元外形成的β淀粉樣蛋白Aβ1-42聚集而成的老年斑。盡管AD的病因尚不清楚，但已有的研究表明，Aβ1-42在AD的發(fā)病過程中起著重要調(diào)控作用，因此，通過向小鼠海馬區(qū)注射Aβ1-42形成記憶缺陷可構(gòu)建為AD可靠的動物模型[12]。Wang S等用此方法成功構(gòu)建AD小鼠模型，探究冬凌草甲素對AD小鼠的作用。RT-PCR實(shí)驗(yàn)表明冬凌草甲素(10 mg/kg/day)可抑制AD小鼠海馬區(qū)TNF-a、IL-1β、IL-6、COX-2等炎癥因子的表達(dá)水平；水迷宮實(shí)驗(yàn)表明冬凌草甲素可以改善AD小鼠記憶減退的癥狀；隨著對AD的深入研究,許多報(bào)道揭示了神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞在AD發(fā)展過程中的重要作用，Wang S等研究結(jié)果顯示，冬凌草甲素可有效抑制小鼠體內(nèi)由Aβ1-42誘導(dǎo)的小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞的活化。以上結(jié)果證實(shí)了冬凌草甲素具有保護(hù)AD小鼠的作用，探究機(jī)制發(fā)現(xiàn)，冬凌草甲素的此功效可能與其抑制NF-κB信號通路有關(guān)[13]。

如上所述，由于神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞與炎癥發(fā)生和神經(jīng)營養(yǎng)關(guān)系密切，因此神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的激活在多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病中都有所涉及。Xu 等以LPS激活小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，觀察冬凌草甲素對活化小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的影響，探究其對神經(jīng)系統(tǒng)疾病的作用。酶聯(lián)免疫實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，冬凌草甲素(2、4μM)可劑量依賴性地抑制小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中由LPS誘導(dǎo)的NO、TNF-a、IL-1β、IL-6等炎癥因子的釋放。先前研究表明，NF-κB信號通路在LPS誘導(dǎo)小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞活化過程中發(fā)揮著重要作用，為探究冬凌草甲素抑制炎癥因子表達(dá)的機(jī)制，Xu 等通過Western blot實(shí)驗(yàn)觀察冬凌草甲素對小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中NF-κB信號通路的影響，結(jié)果顯示，在LPS激活的小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中，NF-κB的DNA結(jié)合能力顯著增強(qiáng)，而冬凌草甲素的加入可有效抑制此現(xiàn)象，且呈劑量依賴性。以上結(jié)果表明，冬凌草甲素可能通過抑制NF-κB信號通路，抑制小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中炎癥因子表達(dá)，進(jìn)而起到改善神經(jīng)系統(tǒng)疾病的作用[14]。這與上述Wang 等的研究結(jié)果一致。

綜上，冬凌草甲素可通過發(fā)揮抗炎作用，表現(xiàn)出對神經(jīng)系統(tǒng)的保護(hù)作用。

4 腎臟保護(hù)作用

糖尿病性腎病(Diabeticnephropathy,DN)是糖尿病常見的微血管并發(fā)癥之一,也是糖尿病患者死亡的主要原因[15]。已有研究表明，炎癥在糖尿病性腎病的發(fā)生與發(fā)展過程中起著至關(guān)重要的作用，而冬凌草甲素具有良好的抗炎作用，因此探究冬凌草甲素對糖尿病患者腎臟的保護(hù)作用成為一項(xiàng)有意義的研究課題。鏈脲佐菌素(STZ)對一定種屬動物的胰島β細(xì)胞有選擇性破壞作用，能誘發(fā)許多動物產(chǎn)生糖尿病，Li J等經(jīng)腹腔注射STZ制備2型糖尿病小鼠模型，探究冬凌草甲素對糖尿病小鼠腎臟的影響。蘇木精伊紅(HE)染色實(shí)驗(yàn)表明冬凌草甲素(10 mg/kg/day)能夠減輕糖尿病小鼠的腎臟組織學(xué)損傷；免疫組化實(shí)驗(yàn)顯示冬凌草甲素能夠抑制腎臟中炎癥細(xì)胞的滲透；ELISA檢測實(shí)驗(yàn)顯示糖尿病小鼠腎組織和腎小球系膜細(xì)胞中含量上升的TNF-α、IL-1β、IL-6等炎癥因子都可以被冬凌草甲素有效抑制。糖尿病患者尿中蛋白水平、血清中肌酐的含量及血尿素氮含量是糖尿病早期腎損傷的敏感指標(biāo)，Li J等的在體實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明冬凌草甲素能夠顯著減輕糖尿病小鼠腎損傷出現(xiàn)的尿蛋白、肌酐、血尿素氮含量上升的臨床癥狀。以上多個(gè)結(jié)果證實(shí)冬凌草甲素對糖尿病小鼠出現(xiàn)的腎損傷具有一定的保護(hù)作用。為探究冬凌草甲素的作用機(jī)制，Li J等通過Western blot實(shí)驗(yàn)觀察冬凌草甲素對腎組織細(xì)胞中MAPK及NF-κB信號通路的影響，結(jié)果顯示，冬凌草甲素可抑制IκBα、P38、P65的磷酸化以及NF-κB的DNA結(jié)合活性，提示冬凌草甲素可能以p38-MAPK、NF-κB信號通路為靶點(diǎn)，抑制炎癥的發(fā)展，進(jìn)而起到對糖尿病性腎病的保護(hù)作用[16]。

綜上，冬凌草甲素可通過發(fā)揮抗炎作用，表現(xiàn)出對腎臟的保護(hù)作用。

5 其 他

此外，Huang W等觀察冬凌草甲素在調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞炎癥方面的作用及作用機(jī)制，急性肺部炎癥模型被用來檢測體內(nèi)白細(xì)胞浸潤情況，結(jié)果顯示，模型小鼠體內(nèi)的白細(xì)胞內(nèi)皮細(xì)胞粘連和白細(xì)胞轉(zhuǎn)移現(xiàn)象均可被冬凌草甲素所抑制。此外，冬凌草甲素還可顯著抑制細(xì)胞間黏附因子(ICAM-1)、血管細(xì)胞黏附因子(VCAM-1)以及IL-6、IL-8等炎癥因子的表達(dá)。以上結(jié)果表明冬凌草甲素對內(nèi)皮細(xì)胞炎癥有一定的緩解作用。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，冬凌草甲素可抑制MAPK及NF-κB信號通路的激活，提示冬凌草甲素在內(nèi)皮細(xì)胞中可能以p38-MAPK、NF-κB信號通路為靶點(diǎn)，體現(xiàn)出一定的抗炎活性，可作為炎癥性血管疾病的潛在治療藥物[17]。

胰腺炎癥與胰腺癌有一定的相關(guān)性,胰腺癌發(fā)生的炎癥機(jī)理可能涉及細(xì)胞炎癥因子、核轉(zhuǎn)錄因子NF-κB等的改變。針對胰腺癌發(fā)生的炎癥機(jī)理的藥物治療有助于防治胰腺癌。Chen R Y等以胰腺癌細(xì)胞BxPC-3為研究對象，觀察冬凌草甲素對胰腺癌細(xì)胞內(nèi)炎癥相關(guān)因素的影響。ELISA檢測實(shí)驗(yàn)顯示，冬凌草甲素能夠劑量依賴性地下調(diào)BxPC-3細(xì)胞中IL-1β、IL-6等炎癥因子的表達(dá)，且半數(shù)抑制濃度為19.32μg/mL。Western blot結(jié)果表明冬凌草甲素可有效抑制多種核轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)。以上結(jié)果提示，冬凌草甲素可能通過調(diào)節(jié)胰腺癌細(xì)胞內(nèi)炎癥發(fā)生，進(jìn)而表現(xiàn)出對胰腺癌的防治作用[18]。

6 討 論

炎癥參與的疾病涵蓋了人體多個(gè)系統(tǒng)器官，包括泌尿系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)和消化系統(tǒng)等，嚴(yán)重危害人類健康。冬凌草為近年來研究較為活躍的一味草藥，現(xiàn)代藥理研究多集中在其抗癌活性的研究，而對其抗炎作用研究報(bào)道較少[19]。冬凌草在當(dāng)?shù)乇挥糜谥委熝恃椎妊装Y，可見冬凌草抗炎作用有其歷史淵源，開展冬凌草抗炎研究對于該植物資源的深入開發(fā)具有一定參考價(jià)值。目前對于冬凌草的藥理活性研究主要集中在冬凌草的主要活性成分冬凌草甲素上。本文從消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)和泌尿系統(tǒng)等涉及到的多種體內(nèi)體外炎癥模型出發(fā)，對冬凌草甲素的抗炎作用及機(jī)制進(jìn)行綜述，揭示冬凌草甲素的抗炎作用與多種疾病的關(guān)系，在一定程度上說明了冬凌草甲素的抗炎特點(diǎn)，但由于炎癥涉及到的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑眾多，其在基因水平和受體方面的研究仍然不足。

此外，國內(nèi)外關(guān)于冬凌草甲素抗炎作用研究多集中在本文綜述的幾個(gè)方面，事實(shí)上，如動脈粥樣硬化等很多臨床常見病都伴有炎癥的發(fā)生，若能從這些常見病的動物模型著手，對冬凌草甲素抗炎作用及其機(jī)制進(jìn)行廣泛而深入的研究，將為開拓冬凌草甲素新的臨床應(yīng)用途徑和研發(fā)新制劑奠定基礎(chǔ)，對全面開發(fā)利用我國的冬凌草資源具有重要的理論與實(shí)際意義。