穿心蓮內(nèi)酯抗炎機制的研究進展

蒙椿海，馬 靜

（廣西中醫(yī)藥大學基礎(chǔ)醫(yī)學院，廣西 南寧 530200）

穿心蓮（Andrographis）為爵床科穿心蓮屬植物，性寒、味苦，具有清熱解毒、涼血消腫之功效，廣泛分布于熱帶、亞熱帶區(qū)域，20世紀50年代從東南亞引入我國，主產(chǎn)地在我國廣西、廣東、四川、安徽、福建等省份［1］，以干燥地上部分入藥。穿心蓮的主要成分為穿心蓮內(nèi)酯、新穿心蓮內(nèi)酯、14-脫氧-11，12-脫氫穿心蓮內(nèi)酯（14-DDA）、14-去氧穿心蓮內(nèi)酯（14-DA）、花青素及花青素a、b、c等［2-3］，具有抗炎、抗病毒、抗菌、抗癌、保肝利膽等藥理作用［4-5］。自上世紀以來，穿心蓮在中國、印度、泰國和馬來西亞等亞洲國家被廣泛用于治療喉嚨痛、流感和上呼吸道感染［6］。

穿心蓮內(nèi)酯是一種二萜內(nèi)酯類化合物，對滑膜炎、乳腺炎及免疫功能等具有重要作用［7-10］，但其作用機制仍然不明，本文就近年來穿心蓮內(nèi)酯的抗炎作用機制綜述如下。

1 通過NF-κB介導(dǎo)的信號通路發(fā)揮抗炎作用

核因子κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）是一種核轉(zhuǎn)錄因子，主要包括5個亞單位:Rel（cRel）、p65（RelA，NF-κB3）、RelB 和 p50（NF-κB1）、p52（NF-κB2），以異二聚體形式存在于細胞質(zhì)中，其中p65（RelA）、RelB、cRel、p50和p52能特異性結(jié)合B細胞上免疫球蛋白k輕鏈基因的上游增強子序列，并激活其基因轉(zhuǎn)錄。NF-κB信號通路可調(diào)控白細胞介素1（IL-1）、白細胞介素6（IL-6）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）等細胞因子的炎癥反應(yīng)，產(chǎn)生免疫、炎癥和應(yīng)激反應(yīng)［11］。細胞膜上的固有免疫識別受體Toll樣受體4（TLR-4），激活后可將細胞外信號轉(zhuǎn)導(dǎo)到細胞內(nèi)，進而激活I(lǐng)L-1受體相關(guān)激酶1（IRAK-1）和TRAF-6，進一步使NF-κB誘導(dǎo)酶激活，活化的核因子-κB從細胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到核內(nèi)，啟動相關(guān)靶基因進行轉(zhuǎn)錄，然后釋放下游TNF-α、IL-6等炎癥因子。Zhang等［12］研究表明，穿心蓮內(nèi)酯作用于椎間盤退變患者的髓核細胞中，可以通過TLR4/MyD88/NF-κB介導(dǎo)的信號通路，減輕促炎因子IL-1β誘導(dǎo)的髓核細胞變性，從而達到抗炎的作用。He等［13］發(fā)現(xiàn)，穿心蓮內(nèi)酯可能是通過抑制p38 MAPKs活化，抑制iNOS和COX-2表達，從而發(fā)揮抗炎特性。

2 通過JNK-Akt-p65介導(dǎo)的信號通路發(fā)揮抗炎作用

Akt又稱蛋白激酶B（PKB），是蛋白激酶的一種，位于JNK級聯(lián)信號通路的上游。JNK（c-Jun氨基末端激酶，c-Jun N-terminal kinase）又被稱為應(yīng)激活化蛋白激酶，屬于絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶；活化的JNK可以促進Akt的磷酸化，炎癥信號可以激活JNK［14］。抑制血管平滑肌細胞（VSMC）炎癥可能是心血管疾病治療的主要靶點，Chen等［15］研究發(fā)現(xiàn)，TNF-α誘導(dǎo)的血管平滑肌炎癥細胞可以激活A(yù)kt和JNK信號通路，使p65磷酸化；JNK是非常重要的上游調(diào)節(jié)器，對調(diào)節(jié)TNF-α刺激的VSMC中引起的Akt磷酸化起著關(guān)鍵作用。穿心蓮內(nèi)酯可以抑制TNF-α刺激的VSMCs的炎癥刺激，抑制JNK的激活，減少Akt的磷酸化，從而通過JNK-Akt-p65介導(dǎo)的信號通路抑制血管炎癥。

3 通過JAK/STAT介導(dǎo)的信號通路發(fā)揮抗炎作用

JAK和STAT是許多細胞因子受體系統(tǒng)的重要組成部分，主要作用是調(diào)節(jié)生長、存活、分化以及抗病原性。IL-6（或gp130）受體家族，可協(xié)同調(diào)控B細胞分化、漿細胞發(fā)生以及急性期反應(yīng)。Parichatikanond等［16］從穿心蓮中提取得到二萜類化合物脫氫穿心蓮內(nèi)酯（AP1）、穿心蓮內(nèi)酯（AP2）和新穿心蓮內(nèi)酯（AP3），發(fā)現(xiàn)AP2和AP3可以顯著抑制人血液中LPS刺激的COX-2活性，AP2可下調(diào)JAKs和STATs基因的表達，調(diào)節(jié)人血液中LPS誘導(dǎo)的TNF-α、IL-6、IL-1β和IL-10分泌水平，作用于各種類型的免疫細胞并介導(dǎo)炎癥反應(yīng)。另外，活化的COX是前列腺素活化的重要介質(zhì)［17］，AP2可以降低COX活性，阻斷了炎癥介質(zhì)的合成，進而阻止前列腺素合成參與炎癥反應(yīng)。

4 在炎性體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)相互作用通路中發(fā)揮抗炎作用

先天性免疫系統(tǒng)是防止病原微生物入侵的第一道防線。“危險”信號誘發(fā)炎癥的一種方式是通過激活炎性體，炎性體是暴露在病原體相關(guān)分子模式（PAMP）或危險相關(guān)分子模式（DAMP）下后在胞質(zhì)中組裝的多蛋白復(fù)合體，并且會激活caspase-1以及后續(xù)裂解活化促炎細胞因子IL-1β和IL-18［18-19］。炎性體復(fù)合體通常含有胞質(zhì)模式識別受體（PRR）、接頭蛋白ASC和pro-caspase-1。NLRP3復(fù)合體，它含有NLRP3、ASC、pro-caspase-1 和絲氨酸-蘇氨酸激酶NEK7；細胞質(zhì)模式識別受體（PRR）NOD樣受體家族，含有3個pyrin結(jié)構(gòu)域（NLRP3），可感知多種病原體相關(guān)分子模式（PAMP）和損傷相關(guān)分子模式（DAMP）。激活后，NLRP3通過自身寡聚化和含有半胱天冬酶募集結(jié)構(gòu)域（ASC）和半胱天冬酶-1的凋亡相關(guān)斑點樣蛋白的募集引發(fā)炎性體的組裝，促進強烈的免疫反應(yīng)，包括分泌促炎細胞因子和細胞凋亡［20］。Gupta等［21］在探討穿心蓮內(nèi)酯對OVA誘導(dǎo)哮喘的作用及其可能機制中發(fā)現(xiàn)，在OVA刺激誘導(dǎo)哮喘的發(fā)生過程中，穿心蓮內(nèi)酯可降低肺組織中細胞因子蛋白水平和mRNA水平，可以通過NLRP3炎性小體的反應(yīng)，最終使TNF-α和IL-1β水平下降。Zhu等［22］研究了穿心蓮內(nèi)酯對小鼠腹腔巨噬細胞炎癥介質(zhì)的影響，通過對一氧化氮（NO）、腫瘤壞死因子（TNF-α）、白介素-6等炎癥介質(zhì)，對穿心蓮內(nèi)酯介導(dǎo)的酶/轉(zhuǎn)錄因子抑制作用的相關(guān)分子機制進行研究，發(fā)現(xiàn)穿心蓮內(nèi)酯能明顯抑制脂多糖活化的PM中NO和TNF-α的產(chǎn)生，通過抑制關(guān)鍵的炎癥酶和介導(dǎo)多種炎癥細胞因子原位表達的信號通路來發(fā)揮抗炎作用。

5 通過T細胞受體介導(dǎo)的信號發(fā)揮抗炎作用

T細胞受體（TCR）激活可促進許多信號轉(zhuǎn)導(dǎo)級聯(lián)反應(yīng)，通過調(diào)控細胞因子產(chǎn)物、細胞生存、增殖和分化來最終決定細胞命運。有研究表明，不同濃度的穿心蓮內(nèi)酯可明顯降低潰瘍性結(jié)腸炎患者的γ干擾素、白介素（IL）23和白介素（IL）17水平，使輔助性T細胞（Th）1、Th17細胞比例降低，Th2細胞比例增加［18］；Liu等［23］研究發(fā)現(xiàn)，穿心蓮內(nèi)酯不僅降低促炎細胞因子的mRNA和蛋白水平，還可以通過抑制Th1/Th17反應(yīng)來改善2，4，6-三硝基苯磺酸（TNBS）誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸炎，提出穿心蓮內(nèi)酯可用于治療胃腸道炎癥性疾病。

6 通過調(diào)控細胞周期相關(guān)細胞因子發(fā)揮抗炎作用

研究發(fā)現(xiàn)穿心蓮內(nèi)酯可通過靶向細胞周期調(diào)控因子、CXCR3和CXCR7趨化因子受體，穿心蓮內(nèi)酯作用后，趨化因子CXCR3明顯降低，CXCR7也受到影響，提示穿心蓮內(nèi)酯可能通過調(diào)控細胞周期和細胞因子信號來發(fā)揮作用［24］。Nirschl等［25］研究發(fā)現(xiàn)，不同濃度穿心蓮內(nèi)酯作用于類風濕關(guān)節(jié)炎類成纖維細胞樣滑膜細胞（RAFLSs），可引起G0/G1期細胞周期阻滯，檢測到穿心蓮內(nèi)酯誘導(dǎo)的RAFLSs凋亡，線粒體細胞色素C釋放和caspase-3的活化，由此可見穿心蓮內(nèi)酯對RAFLSs具有抗生長和促凋亡的作用，可能具有治療類風濕關(guān)節(jié)炎的潛力。Ji等［26］發(fā)現(xiàn)穿心蓮內(nèi)酯能增強趨化因子SDF-1α誘導(dǎo)的白細胞趨化，通過上調(diào)CXCR4細胞表面表達，可有助于提高穿心蓮的抗感染功能。

7 結(jié)語

從以上穿心蓮內(nèi)酯抗炎機制來看，不管是通過TLR4/MyD88/NF-κB介導(dǎo)的信號通路，亦或是通過T細胞受體介導(dǎo)的信號達到抗炎作用，穿心蓮內(nèi)酯都體現(xiàn)出明顯的作用，但是穿心蓮內(nèi)酯直接的作用機制靶點目前尚未完全闡釋清楚，還需要我們更多的實驗探索。目前對穿心蓮的研究，已經(jīng)從抗炎、抗氧化等機制研究拓展到了臨床抗腫瘤、治療心血管等方面的應(yīng)用，顯示出穿心蓮的應(yīng)用前景非常廣闊。下一步，我們應(yīng)對穿心蓮的藥理學作用進一步挖掘和研究，更加豐富其臨床應(yīng)用，讓穿心蓮在臨床上發(fā)揮更大的價值。