白藜蘆醇在呼吸系統(tǒng)疾病中的研究進(jìn)展

高凱霞 吳福玲

濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院兒科，山東 256600

白藜蘆醇化學(xué)名稱(chēng)為（E）-3，5，4-三羥基二苯乙烯，分子式為C14H12O3，相對(duì)分子質(zhì)量為228，難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑（乙醇、丙酮和二甲基亞砜）。白藜蘆醇在自然界中廣泛存在于葡萄、花生、虎杖等70 多種植物中，常以游離態(tài)或糖苷形式存在［1］。白藜蘆醇口服吸收約75%，但生物利用度較低，主要通過(guò)腸道、肝臟及肺臟等器官代謝，代謝物主要為葡萄糖醛酸和硫酸鹽。針對(duì)白藜蘆醇生物利用度低問(wèn)題，已有相關(guān)研究制備出甘草酸結(jié)合的人血清白蛋白納米顆粒包裹白藜蘆醇（GL-HSA-RESNPs），使用該納米顆粒后生物利用度是未使用的4.25 倍［2］。近年來(lái)，隨著對(duì)白藜蘆醇研究的不斷進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)其具有多種生物活性，尤其在抗凝血、免疫調(diào)節(jié)、抗病毒、抗腫瘤、抗炎、抗氧化、保護(hù)心血管等方面作用顯著［3］。由于生物活性廣泛，白藜蘆醇成為呼吸系統(tǒng)疾病等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，越來(lái)越多證據(jù)表明，白藜蘆醇在呼吸系統(tǒng)疾病中具有保護(hù)作用。本文就白藜蘆醇在呼吸系統(tǒng)疾病中的藥理作用及作用機(jī)制作一綜述。

1 藥理作用

1.1 哮喘 哮喘是一種由輔助型T 細(xì)胞2（T helper 2 cell，Th2）介導(dǎo)的氣道慢性炎癥性疾病，涉及復(fù)雜的信號(hào)通路。在卵清蛋白誘導(dǎo)的哮喘小鼠模型中，給予白藜蘆醇5 mg/kg 腹腔注射，可有效緩解大鼠模型哮喘癥狀，顯著抑制血漿和支氣管肺泡灌洗液中Th2 型細(xì)胞因子的升高，并能有效抑制氣道高反應(yīng)性、嗜酸性粒細(xì)胞增多和黏液高分泌，而且可以維持Th1/Th2 炎性細(xì)胞因子的平衡，改善哮喘小鼠的肺功能［4］。此外，白藜蘆醇可以通過(guò)下調(diào)微小RNA-34a（miR-34a），誘導(dǎo)FOXP3（Treg 發(fā)育和功能的主要調(diào)節(jié)因子）的表達(dá)，從而減輕過(guò)敏性哮喘［5］。

1.2 肺纖維化 肺纖維化是一種以早期肺泡損傷、炎癥和晚期肺纖維化為特征的間質(zhì)性肺疾病，其臨床表現(xiàn)為喘息、呼吸困難和干咳，在世界范圍內(nèi)具有很高的發(fā)病率和病死率。實(shí)驗(yàn)研究，白藜蘆醇60 mg/kg 連續(xù)28 d 腹腔注射博萊霉素誘導(dǎo)的大鼠模型，可以阻止肺纖維化的病理進(jìn)展，這是通過(guò)miR-21 在博萊霉素誘導(dǎo)的肺纖維化中發(fā)揮抗纖維化作用［6］。在肺纖維化中，肺泡上皮細(xì)胞中缺氧誘導(dǎo)因子-1α（HIF-1α）的表達(dá)升高，給予3 種劑量白藜蘆醇（25、50、100 mg/kg）可降低HIF-1α 的表達(dá)，抑制肺纖維化肺泡炎、纖維增生等，且呈劑量依賴(lài)性［7］。

1.3 肺癌 肺癌是發(fā)病率和病死率增長(zhǎng)最快，對(duì)人群健康和生命威脅最大的惡性腫瘤之一。而白藜蘆醇是一種具有顯著免疫調(diào)節(jié)作用的多酚類(lèi)物質(zhì)，多數(shù)研究提出其具有抑制癌細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯和凋亡的作用。研究表明，予20 mg/kg 白藜蘆醇注射接種人肺癌細(xì)胞（A549）的裸鼠，連續(xù)25 d，可抑制沉默調(diào)節(jié)蛋白1（SIRT1）的轉(zhuǎn)移和激活［8］。此外，用15、30 與60 mg/kg 的白藜蘆醇治療裸鼠15 d，發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇抑制肺癌的生長(zhǎng)，且呈劑量依賴(lài)性［9］。

2 作用機(jī)制

白藜蘆醇參與多個(gè)分子通路的靶向，如κ 基因結(jié)合核因子（nuclear factor-κ-gene binding，NF-κB）、酪氨酸激酶、半胱氨酸蛋白酶、磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B、信號(hào)傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活蛋白3/5（signal transducer and activator of transcription 3/5，STAT3/5）和絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）通路。

2.1 抗炎作用 炎性反應(yīng)是一種機(jī)體對(duì)病原微生物感染、創(chuàng)傷、變態(tài)反應(yīng)等發(fā)生的組織細(xì)胞反應(yīng)，病原體侵入機(jī)體，吞噬細(xì)胞對(duì)病原體進(jìn)行吞噬，同時(shí)也釋放出各種生物活性物質(zhì)如腫瘤壞死因子、白細(xì)胞介素1（IL-1）細(xì)胞因子等，通常表現(xiàn)為紅、腫、熱、痛等癥狀。國(guó)內(nèi)外大量研究表明，白藜蘆醇會(huì)抑制炎癥的發(fā)生、發(fā)展以及相關(guān)的炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生。IL-6是在機(jī)體炎性反應(yīng)中發(fā)揮重要作用的細(xì)胞因子，目前已知呼吸道合胞病毒（RSV）肺炎、支氣管哮喘、支氣管肺炎均可引起IL-6的異常表達(dá)。腹腔注射或霧化吸入白藜蘆醇處理后能減輕肺內(nèi)炎性反應(yīng)，下調(diào)IL-6 的高表達(dá)［10］，這是白藜蘆醇通過(guò)抑制NF-κB 的活化來(lái)降低促炎介質(zhì)和細(xì)胞因子（IL-1、IL-6）的產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)的［11］。白藜蘆醇可特異性調(diào)節(jié)Toll 樣受體3（TLR3）和Toll 樣受體4（TLR4）等信號(hào)通路改善炎癥，如通過(guò)抑制TLR4、抑制NF-κBp65 和MAPKs 信號(hào)級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)的保護(hù)脂多糖誘導(dǎo)的急性肺損傷［12］。在急性肺栓塞引起的大鼠炎癥中，白藜蘆醇可以通過(guò)抑制高遷移率族蛋白1（HMGB1）蛋白表達(dá)，進(jìn)而抑制糖基化終產(chǎn)物受體（RAGE）/NF-κB 信號(hào)通路來(lái)發(fā)揮調(diào)控作用［13］。此外，白藜蘆醇除了顯著降低炎癥因子的產(chǎn)生之外，還可以通過(guò)抑制誘導(dǎo)型一氧化氮合酶在肺組織中的表達(dá)來(lái)阻止一氧化氮的釋放［14］。

2.2 抗細(xì)胞凋亡 細(xì)胞凋亡失調(diào)參與了多種呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)病，包括哮喘、氣道炎癥、急性肺損傷、急性呼吸窘迫綜合征和肺癌等。人支氣管上皮樣細(xì)胞（HBe 細(xì)胞）是呼吸道抵御外部病原體的第一道防線(xiàn)，白藜蘆醇對(duì)HBe 細(xì)胞的保護(hù)作用是通過(guò)增加線(xiàn)粒體融合蛋白2（MFN2）來(lái)提高線(xiàn)粒體功能，從而抑制BAX（BCL2-associated X 的蛋白質(zhì)）易位，抑制線(xiàn)粒體凋亡途徑引起的細(xì)胞凋亡來(lái)實(shí)現(xiàn)的［15］。慢性阻塞性肺疾病（COPD）是由香煙煙霧引起，因?yàn)橄銦煙熿F導(dǎo)致活性氧的產(chǎn)生，從而增加氧化應(yīng)激，因此香煙煙霧與COPD 的發(fā)病機(jī)制和不可逆的氣道炎癥有關(guān)。白藜蘆醇二聚體衍生物Vam3 通過(guò)上調(diào)/恢復(fù)SIRT1 和轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子FoxO3a 水平，抑制氧化應(yīng)激，降低香煙煙霧誘導(dǎo)的自噬［16］。香煙煙霧致肺損傷的另一機(jī)制是異常產(chǎn)生神經(jīng)酰胺，導(dǎo)致肺泡腔內(nèi)皮細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞凋亡增加，而在模型實(shí)驗(yàn)里白藜蘆醇可以通過(guò)減少神經(jīng)酰胺的積累來(lái)保護(hù)支氣管上皮細(xì)胞免受香煙煙霧誘導(dǎo)的凋亡，從而減輕香煙煙霧所致的肺損傷［17］。此外研究提示，白藜蘆醇預(yù)處理可以部分通過(guò)促進(jìn)神經(jīng)源性基因Notch同源蛋白1（Notch1）依賴(lài)機(jī)制介導(dǎo)的自噬來(lái)減輕香煙煙霧提取物誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞凋亡［18］。

2.3 抗氧化作用 氧化應(yīng)激被廣泛認(rèn)為可以引起肺部炎癥，進(jìn)而導(dǎo)致許多肺部疾病，如急性肺損傷、特發(fā)性纖維化、肺炎、哮喘和COPD 等。白藜蘆醇分子具有3 個(gè)活性酚羥基，其中4′-羥基基團(tuán)與苯環(huán)形成共振效應(yīng)并連接對(duì)二苯乙烯骨架，使4′-羥基基團(tuán)反應(yīng)活性增強(qiáng)，是反式白藜蘆醇發(fā)抗氧化功能的重要基團(tuán)［1］。研究表明，白藜蘆醇可以通過(guò)抑制氧化應(yīng)激和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)來(lái)減輕脂多糖誘導(dǎo)的小鼠肺纖維化［19］。在機(jī)械通氣誘導(dǎo)的小鼠肺損傷模型中，白藜蘆醇對(duì)高潮氣量引起的肺內(nèi)皮屏障功能障礙具有保護(hù)作用，包括抑制機(jī)械拉伸誘導(dǎo)的HMGB1的釋放和相關(guān)的線(xiàn)粒體氧化損傷，這可能是通過(guò)PI3K/Akt 信號(hào)通路激活核因子紅系相關(guān)因子2（Nrf 2），從而發(fā)揮抗氧化活性來(lái)實(shí)現(xiàn)的［20-21］，Nrf 2 是最近出現(xiàn)的一種抗氧化激活的轉(zhuǎn)錄因子，是細(xì)胞抵御氧化和炎癥損傷的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。香煙煙霧產(chǎn)生的以氧為中心的活性氧自由基可引發(fā)肺部炎癥，從而導(dǎo)致呼吸道疾病的進(jìn)展，它會(huì)導(dǎo)致肺泡上皮細(xì)胞氧化應(yīng)激和谷胱甘肽（GSH）水平下降，而白藜蘆醇通過(guò)激活Nrf 2誘導(dǎo)GSH的生物合成，具有抗氧化信號(hào)特性，并保護(hù)肺上皮細(xì)胞免受香煙煙霧介導(dǎo)的氧化應(yīng)激［22］。

2.4 抗過(guò)敏作用 過(guò)敏反應(yīng)會(huì)引起呼吸系統(tǒng)及心血管功能的紊亂，嚴(yán)重的甚至?xí)鹑梭w的休克。白藜蘆醇的抗過(guò)敏效果較好，其作用途徑主要通過(guò)調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞和清除自由基從而達(dá)到抗過(guò)敏效果。肥大細(xì)胞在哮喘發(fā)病機(jī)制中起關(guān)鍵作用，白藜蘆醇糖苷（PD）被證明能抑制高親和力免疫球蛋白E（IgE）受體（FcεRI）交聯(lián)后肥大細(xì)胞脫顆粒，顯著降低FcεRI介導(dǎo)的Ca2+增加，在肥大細(xì)胞依賴(lài)的被動(dòng)皮膚過(guò)敏反應(yīng)小鼠模型中，體內(nèi)應(yīng)用PD 可抑制肥大細(xì)胞脫顆粒并抑制過(guò)敏反應(yīng)［23］。

2.5 抗癌作用 肺癌是發(fā)病率和病死率增長(zhǎng)最快，對(duì)人群健康和生命威脅最大的惡性腫瘤之一。而白藜蘆醇是一種具有顯著免疫調(diào)節(jié)作用的多酚類(lèi)物質(zhì)，大多數(shù)研究都提出它具有抗腫瘤特性。研究表明，白藜蘆醇主要通過(guò)調(diào)控程序性死亡受體1（PD-L1）的表達(dá)而抑制抗腫瘤免疫［24］。在肺癌中，非小細(xì)胞癌約占肺癌總發(fā)生率的85%，白藜蘆醇可協(xié)同吉非替尼（Gef）抑制Gef耐藥非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的增殖［25］。白藜蘆醇一方面可以通過(guò)抑制肺癌細(xì)胞中的表皮生長(zhǎng)因子受體和哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶標(biāo)（mTOR），抑制NF-JAKB 通路、κ/STAT 通路和GLUT 1 葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體［26］，從而抑制癌細(xì)胞增殖及腫瘤生長(zhǎng)；另一方面通過(guò)激活腫瘤抑制基因p53，增加了天冬氨酸特異性的半胱氨酸蛋白水解酶（caspase）活性，使癌細(xì)胞向凋亡方向發(fā)展［27］。小細(xì)胞肺癌占肺癌種類(lèi)的15%～20%，由于小細(xì)胞肺癌疾病進(jìn)展快，自然病程較短，早期易出現(xiàn)轉(zhuǎn)移，80%的小細(xì)胞肺癌診斷時(shí)已是廣泛期。在治療上放化療有效率高，而白藜蘆醇作為一種化療藥物，對(duì)小細(xì)胞肺癌H446細(xì)胞的C-myc 基因表達(dá)具有明顯影響，這也間接說(shuō)明白藜蘆醇的抑癌作用可能與該基因有關(guān)［28］。

3 小 結(jié)

白藜蘆醇對(duì)多種呼吸系統(tǒng)疾病的防治，包括治療RSV肺炎、支氣管哮喘、支氣管肺炎、肺纖維化、抗肺部腫瘤，顯示了其巨大應(yīng)用潛力，機(jī)制得到了初步闡述，肯定了其在呼吸系統(tǒng)多種疾病中具有確切的治療效果。在人體測(cè)試劑量范圍內(nèi)，白藜蘆醇對(duì)人體沒(méi)有毒害，副作用相對(duì)較少。白藜蘆醇對(duì)呼吸系統(tǒng)疾病具有巨大的治療潛力，其值得進(jìn)一步研究及臨床應(yīng)用。