張然 楊冰 李紅珠 華潔 周鈺通 周福軍 張鐵軍
中圖分類號 R285 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號 1001-0408(2021)09-1147-06
DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2021.09.20
摘 要 目的:探討雙氫青蒿素(DHA)的抗炎作用機(jī)制,為其進(jìn)一步研究和應(yīng)用提供參考。方法:分析DHA對炎癥介質(zhì)、信號通路、免疫細(xì)胞的作用,對其抗炎機(jī)制的研究進(jìn)展進(jìn)行總結(jié)。結(jié)果與結(jié)論:DHA的抗炎作用機(jī)制主要是通過調(diào)節(jié)炎癥介質(zhì)、免疫細(xì)胞以及多種信號通路來實現(xiàn)的。DHA可通過調(diào)節(jié)促炎細(xì)胞因子(如腫瘤壞死因子α、白細(xì)胞介素類)發(fā)揮抗炎作用;通過調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK)信號通路、核因子κB(NF-κB)信號通路、腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/沉默信息調(diào)節(jié)因子1(STRT1)信號通路、活性氧(ROS)-c-Jun N末端激酶1/2(JNK1/2)信號通路、哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)/核糖體S6激酶1(S6K1)信號通路、磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信號通路等,起到抗炎作用;通過調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞(如巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞),防止炎癥反應(yīng)的發(fā)生。但DHA仍存在一些尚不明確的抗炎機(jī)制且缺乏相應(yīng)的臨床試驗,應(yīng)進(jìn)行深入研究,推進(jìn)其在臨床上的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞 雙氫青蒿素;抗炎作用;作用機(jī)制;炎癥介質(zhì);信號通路;免疫細(xì)胞
青蒿是菊科植物,為黃花蒿Artemisia annua L.的干燥地上部分。青蒿素提取分離自中藥黃花蒿,是一種抗瘧藥物,其療效高、毒性較小[1]。雙氫青蒿素(Dihydroartemisinin,DHA)是青蒿素的主要活性代謝產(chǎn)物,可由青蒿素經(jīng)四氫硼鈉還原而成,具有獨(dú)特的過氧橋結(jié)構(gòu);其分子式為C12H24O5,分子量為284.35,標(biāo)準(zhǔn)命名為(3R,5a S,6R,8a S,9R,12S,12a,R)-八氫-3,6,9-三甲基-3,12-橋氧-12H-吡喃并[4,3-j]-1,2-苯并二氧七環(huán)-10(3H)-醇[2]。DHA具有吸收快、排泄和代謝迅速、分布廣、高效、低毒等優(yōu)點(diǎn),其口服生物利用度較青蒿素大大提高,為青蒿素的10倍以上,抗瘧作用為青蒿素的4~8倍[3]。此外,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),DHA還具有抗腫瘤、抗炎、抗寄生蟲等多種藥理作用[4]。
炎癥反應(yīng)是由活組織受損引起的,是高等生物進(jìn)化的一種防御機(jī)制,其目的是定位并消除有害物質(zhì),去除受損的組織成分,使機(jī)體開始愈合;然而,當(dāng)這種反應(yīng)不斷被觸發(fā),隨著時間的推移,又會損害機(jī)體,引發(fā)嚴(yán)重的疾病,如肺損傷、癌癥等[5]。大量研究表明,DHA對多種炎癥具有良好的治療作用,但其作用機(jī)制尚未明確。因此,為了更好地了解DHA的抗炎作用,本文對DHA抗炎機(jī)制的研究進(jìn)展進(jìn)行總結(jié),旨在為DHA的進(jìn)一步研究和應(yīng)用提供參考。
1 DHA對炎癥介質(zhì)的作用
炎癥反應(yīng)過程是通過釋放細(xì)胞和介質(zhì)來保護(hù)人體免受損害和疾病的侵襲,這些細(xì)胞和介質(zhì)可以抵抗外來物質(zhì)并有助于防止感染[5]。抑制炎癥介質(zhì)是治療急性或慢性炎癥性疾病的一種有效策略。
細(xì)胞因子作為細(xì)胞間相互作用的介質(zhì),在炎癥性疾病的發(fā)生和維持中發(fā)揮著重要作用。迄今為止,DHA抗炎作用的研究大多集中于促炎細(xì)胞因子,包括腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白細(xì)胞介素類(IL-1、IL-5、IL-6、IL-8、IL-17、IL-18、IL-22、IL-23)[6]。戴夕超等[7]采用γ射線對SD大鼠單次全肺照射15 Gy以構(gòu)建放射性肺損傷模型,對照射對照組大鼠給予等體積溶媒,對照射用藥組大鼠灌服DHA[劑量為60 mg/(kg·d)]進(jìn)行干預(yù)。結(jié)果顯示,照射用藥組大鼠血清、肺組織中TNF-α表達(dá)水平低于照射對照組,表明DHA能降低放射性肺損傷模型大鼠的血清以及肺組織中TNF-α表達(dá),具有抑制炎癥細(xì)胞滲出、抗肺纖維化、抗炎的作用。王亞明等[8]研究發(fā)現(xiàn),DHA對四氯化碳(CCl4)誘導(dǎo)的肝纖維化模型小鼠的抗肝纖維化作用是通過降低肝組織中轉(zhuǎn)化生長因子β1(TGF-β1)和TNF-α的水平來實現(xiàn)的。吳蘋等[9]構(gòu)建了小鼠腎炎模型,經(jīng)酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)檢測發(fā)現(xiàn),與正常對照組、脂多糖(LPS)組、LPS+腎勻漿組小鼠比較,治療組小鼠予以腹腔注射10 μL DHA(20 mg/kg)干預(yù)后其血清中炎癥因子TNF-α和IL-6水平明顯下降,腎臟的病理損傷得以改善,表明DHA可起到抗炎作用。易劍峰[10]采用DHA聯(lián)合布洛芬(2.24 mg/g DHA+0.05 mg/g布洛芬)對佐劑性關(guān)節(jié)炎(AIA)模型大鼠進(jìn)行治療,與布洛芬組(0.05 mg/g)比較,DHA聯(lián)合布洛芬組大鼠關(guān)節(jié)滑膜的IL-1β、TNF-α的表達(dá)水平顯著降低。劉江敏等[11]用0、50、100、200、400 mg/L的氧化苦參堿以及0、10、20、30、40 mg/L的DHA處理人角質(zhì)形成細(xì)胞HaCaT,通過檢測該細(xì)胞增殖及細(xì)胞因子的表達(dá)發(fā)現(xiàn),隨DHA作用時間和濃度的增加可越明顯地抑制HaCaT細(xì)胞增殖,升高細(xì)胞中IL-4和IL-10的表達(dá)水平,并降低細(xì)胞中人干擾素γ、IL-17、IL-23的表達(dá)水平,表明DHA影響HaCaT細(xì)胞炎癥因子表達(dá)的作用機(jī)制可能是通過IL-23/IL-17軸來實現(xiàn)的。Lei等[12]研究發(fā)現(xiàn),對葡聚糖硫酸鈉(DSS)致炎性腸?。↖BD)模型小鼠采用DHA(150 mg/kg)進(jìn)行干預(yù)治療,可改善小鼠的腹瀉和血便癥狀;與DSS組比較,DHA干預(yù)能使小鼠血清中TNF-α、IL-1β和IL-23表達(dá)水平以及腸道中TNF-α、IL-1β和IL-6表達(dá)水平均顯著降低,并能恢復(fù)其腸道上皮細(xì)胞黏附分子(EpCAM)和閉合蛋白(Claudins)的表達(dá)以及因DSS發(fā)生改變的腸道細(xì)菌數(shù)量,達(dá)到治療IBD的目的。劉少敏[13]以DSS誘導(dǎo)構(gòu)建IBD小鼠模型,并采取灌胃給藥DHA(150 mg/kg)進(jìn)行干預(yù)。結(jié)果顯示,與DSS模型組小鼠比較,DHA治療組小鼠的TNF-α、IL-1β表達(dá)水平顯著降低,IL-6表達(dá)水平有下降趨勢,表明DHA具有抗炎作用。李鵬飛等[14]采用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)誘導(dǎo)小鼠巨噬細(xì)胞系RAW264.7細(xì)胞源性炎癥因子釋放,給予2.5、25、250 μmol/L的DHA干預(yù)后發(fā)現(xiàn),細(xì)胞培養(yǎng)上清液中TNF-α、IL-1β及IL-6的表達(dá)水平均降低,而IL-10釋放均增加,并呈劑量依賴性。
巨噬細(xì)胞可通過過度產(chǎn)生炎癥介質(zhì)[包括一氧化氮(NO)和前列腺素E2(PGE2)]在炎癥中發(fā)揮重要作用[15]。炎癥介質(zhì)NO由誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)合成,是調(diào)節(jié)血管、神經(jīng)和免疫系統(tǒng)生物活性的重要分子;然而,在感染過程中,其過度釋放可導(dǎo)致靶組織的破壞[16]。Yin等[17]探討了DHA對內(nèi)皮細(xì)胞環(huán)氧化酶/PGE合成酶(PGES)/PGE2級聯(lián)和合成的調(diào)節(jié)作用,并通過以10、20、50 μmol/L的DHA處理小鼠主動脈內(nèi)皮細(xì)胞后發(fā)現(xiàn),DHA能減少內(nèi)皮細(xì)胞中TNF-α、PGE2的表達(dá),并抑制TNF-α或PGE2誘導(dǎo)的IL-6和IL-1β的上調(diào),提示DHA在治療嬰兒血管疾病方面具有潛力。喻婉瑩等[18]研究發(fā)現(xiàn),DHA對LPS誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞中TNF-α、IL-6、NO的釋放以及iNOS蛋白的表達(dá)具有抑制作用,從而發(fā)揮抗炎作用。
2 DHA對信號通路的作用
2.1 NF-κB信號通路
NF-κB/Rel家族成員作為二聚體轉(zhuǎn)錄因子,在調(diào)節(jié)細(xì)胞因子、生長因子和凋亡抑制劑的表達(dá)方面發(fā)揮著重要作用。NF-κB家族由5個相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子組成,包括Rel-C、NF-κB1(p50/p105)、NF-κB2(p52/p100)、Rel-A(p65)、Rel-B[19]。NF-κB的激活有兩條信號途徑,即經(jīng)典(典型)途徑和替代(非典型)途徑。在經(jīng)典途徑中,NF- κB/Rel蛋白可被NF-κB抑制蛋白(IκB)結(jié)合和抑制。經(jīng)典途徑的激活影響多種生物學(xué)過程,包括免疫反應(yīng)、炎癥反應(yīng)、應(yīng)激反應(yīng)、B細(xì)胞發(fā)育和淋巴器官生成[20-21],而替代途徑依賴于IκB激酶(IKKα)的激活[22]。隋曉梅等[23]建立Wistar大鼠放射性肺炎模型,對治療組大鼠的雙肺采用6MV-X線直線加速器單次照射15 Gy,并給予60 mg/(kg·d)的DHA灌胃治療。結(jié)果顯示,DHA可通過調(diào)控NF-κB信號通路,對大鼠肺組織中細(xì)胞因子TNF-α、IL-6以及NF-κB的表達(dá)起到抑制作用,從而減輕炎癥,達(dá)到治療放射性肺炎的目的。Huang等[24]飼喂宮內(nèi)發(fā)育遲緩(IUGR)斷奶仔豬基礎(chǔ)日糧加80 mg/kg DHA,結(jié)果顯示,DHA可激活核因子E2相關(guān)因子2(Nrf2)對NF-κB途徑產(chǎn)生抑制,從而抑制LPS誘導(dǎo)的仔豬體內(nèi)炎性細(xì)胞浸潤、髓過氧化物酶活性上升、氧化應(yīng)激以及IL-1β、TNF-α和IL-6的產(chǎn)生,降低LPS誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)。Yang等[25]將大鼠分為生理鹽水對照組(NS組)、博萊霉素組、地塞米松組和DHA-1、DHA-2、DHA-3組,博萊霉素組大鼠給予氣管內(nèi)滴注博萊霉素,NS組大鼠采用等量生理鹽水代替博萊霉素,DHA-1、DHA-2、DHA-3組大鼠分別腹腔滴注DHA(25、50、100 mg/kg)并聯(lián)合氣管內(nèi)滴注博萊霉素。結(jié)果顯示,與博萊霉素組比較,DHA-1、DHA-2、DHA-3組大鼠肺內(nèi)中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的數(shù)量顯著減少,肺組織中TGF-β1、TNF-α、IL-1、α-平滑肌肌動蛋白(α-SMA)和NF-κB的表達(dá)水平及膠原合成水平均顯著降低。Liu等[26]采用20 mg/(kg·d)的DHA預(yù)處理雄性C57BL/6小鼠2天,然后經(jīng)腹腔注射LPS(10 mg/kg)構(gòu)建膿毒性急性腎損傷(AKI)小鼠模型,結(jié)果顯示,DHA可使小鼠的NF-κB信號通路失活,并抑制LPS激發(fā)的氧化應(yīng)激反應(yīng)。尤燕舞等[27]以MRL/lpr小鼠構(gòu)建狼瘡模型,對DHA治療狼瘡腎炎的作用機(jī)制進(jìn)行了研究。該研究將模型小鼠分為正常對照組、DHA組、潑尼松組、DHA+潑尼松組,分別給予1 mL生理鹽水、DHA 60? ?mg/(kg·d)、潑尼松9 mg/(kg·d)、DHA 60 mg/(kg·d)+潑尼松9 mg/(kg·d)灌胃。經(jīng)反轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)及免疫組織化學(xué)染色法檢測發(fā)現(xiàn),經(jīng)DHA治療后的小鼠腎皮質(zhì)中不規(guī)則趨化因子(FKN)、NF-κB p65 mRNA和蛋白的表達(dá)水平均降低,與潑尼松治療的效果相似,且兩者聯(lián)用效果更顯著;其作用機(jī)制是通過NF-κB信號通路來調(diào)節(jié)FKN的表達(dá)。董妍君等[28]選擇BXSB小鼠構(gòu)建狼瘡腎炎模型,通過免疫熒光檢測發(fā)現(xiàn),經(jīng)低、中、高劑量(5、25、125 mg/kg)的DHA治療后,小鼠腎組織中NF-κB活化及p65蛋白表達(dá)水平均有所下降,表明DHA能調(diào)控NF-κB信號通路,并可有效抑制腎組織中多種免疫球蛋白(如IgG、IgA、IgM)及補(bǔ)體(如C3、C1q)的沉積。杜成成等[29]建立了AIA和膠原誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎(CIA)大鼠模型,給予DHA 30 mg/(kg·d)干預(yù);另外,體外培養(yǎng)RAW264.7巨噬細(xì)胞系,分別給予不同濃度(0.5、1、2、4、8 μmol/L)DHA處理。結(jié)果顯示,DHA能夠使AIA/CIA模型大鼠的足腫脹度減輕,降低AIA模型大鼠脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)以及血清中IL-6 水平,并降低關(guān)節(jié)炎評分指數(shù);此外,DHA能抑制RAW264.7細(xì)胞活力以及NF-κB p65向細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)位,其抗炎機(jī)制可能與NF-κB信號通路有關(guān)。
蛋白激酶B(Akt)能調(diào)控下游信號分子NF-κB的活性,研究發(fā)現(xiàn),NF-κB表達(dá)的增強(qiáng)是通過活化后的Akt調(diào)控多種轉(zhuǎn)錄因子來實現(xiàn)的[30]。許赤多等[31]對DHA誘導(dǎo)人類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(RA)滑膜細(xì)胞凋亡的信號機(jī)制進(jìn)行研究,通過培養(yǎng)RA患者膝關(guān)節(jié)滑膜組織中關(guān)節(jié)滑膜細(xì)胞,并加入不同濃度(2.5、5、10 μmol/L)的DHA進(jìn)行處理。經(jīng)流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞凋亡、Western blot法半定量分析Akt活化以及電泳遷移率變動法檢測NF-κB活性后,發(fā)現(xiàn)DHA能抑制NF-κB活化以及Akt 473位絲氨酸磷酸化,表明DHA可通過Akt/NF-κB信號通路誘導(dǎo)RA滑膜細(xì)胞凋亡,從而起到抗炎作用。
NF-κB是Toll樣受體4(TLR4)信號通路中的下游信號分子之一,TLR4/NF-κB信號通路的激活可通過控制多種細(xì)胞因子的表達(dá)在多種炎癥疾病中發(fā)揮重要作用。覃萬翔[32]等以LPS誘導(dǎo)BV-2小膠質(zhì)細(xì)胞使其活化來構(gòu)建神經(jīng)炎癥模型,并考察不同濃度(0.5、1、2、4? ? ? ? ?μmol/L)DHA對BV-2細(xì)胞的作用。結(jié)果顯示,DHA能抑制活化的BV-2細(xì)胞中iNOS、IL-1β、IL-6、TNF-α mRNA的表達(dá),使促炎因子IL-1β、IL-6、TNF-α的釋放以及TLR4蛋白和胞質(zhì)內(nèi)IκBα的表達(dá)減少,抑制NF-κB的入核;其作用機(jī)制可能是通過調(diào)控TLR4/NF-κB信號通路從而抑制促炎因子的釋放,進(jìn)而發(fā)揮抗炎作用。
絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)與多種細(xì)胞外刺激誘導(dǎo)炎癥的信號級聯(lián)有關(guān),其中包括產(chǎn)生刺激性介質(zhì);MAPK家族由3個主要部分組成,包括細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶(ERK1/2或p42/p44)、c-Jun N端激酶(JNK/SAPK)和p38 MAPK[33]?;罨腗APK可結(jié)合和刺激其他激酶靶點(diǎn),轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核內(nèi)并激活促炎基因的轉(zhuǎn)錄,MAPK信號通路的下游部分之一即為NF-κB[33]。魏強(qiáng)等[34]研究了低、高劑量組[25、50 mg/(kg·d)]DHA對銀屑病樣模型小鼠皮膚炎癥反應(yīng)的作用及其機(jī)制。結(jié)果顯示,DHA對小鼠紅斑、銀屑和皮膚增厚產(chǎn)生了明顯的抑制作用,并隨劑量增大而加強(qiáng);同時,DHA還能明顯縮短釘狀突起,減少炎癥細(xì)胞的浸潤。該研究還發(fā)現(xiàn),DHA能降低小鼠皮損組織中IL-1β、IL-18、IL-6以及CXC型趨化因子配體1(CXCL-1)的表達(dá)水平,并抑制NF-κB(p65)和磷酸化p38 MAPK的表達(dá),且呈劑量依賴性;其作用機(jī)制可能是通過MAPK/NF-κB信號通路,來抑制角質(zhì)形成細(xì)胞的過度增殖及其所分泌的細(xì)胞因子。
2.2 ERK信號通路
ERK級聯(lián)可被多種細(xì)胞外因子激活(如生長因子、激素和細(xì)胞應(yīng)激),以誘導(dǎo)增殖和分化等細(xì)胞過程[35]。歐利等[36]使用甲型流感病毒吸附BEAS-2B細(xì)胞,分別加入低、中、高濃度(12.5、25、50 μmol/L)的DHA,觀察TNF-α、IL-6的mRNA和蛋白以及磷酸化細(xì)胞外調(diào)節(jié)磷酸化蛋白激酶(p-ERK)蛋白表達(dá)水平的變化。結(jié)果顯示,DHA可通過ERK信號通路抑制TNF-α、IL-6 mRNA和TNF-α、IL-6、p-ERK蛋白的表達(dá),并呈劑量依賴性。Wei等[37]研究了DHA對卵清蛋白(OVA)誘導(dǎo)的哮喘模型小鼠體內(nèi)炎癥介質(zhì)的調(diào)節(jié)作用,并以30 mg/kg 劑量的DHA對小鼠灌胃給藥,通過Western blot分析表明DHA能抑制p38 MAPK和ERK的激活。該研究還表明,DHA可通過抑制p38 MAPK和ERK途徑來減輕OVA誘導(dǎo)的哮喘,提示DHA對過敏性炎癥可能有治療作用。
2.3 AMPK/SIRT1信號通路
腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)是一種重要的能量傳感器,可參與多種細(xì)胞代謝過程:可激活A(yù)MPK,表現(xiàn)為AMPK磷酸化;可抑制脂肪生成,促進(jìn)脂肪酸β-氧化,進(jìn)而改善肝臟脂肪變性[38]。沉默信息調(diào)節(jié)因子1(SIRT1)是一種參與調(diào)節(jié)糖和脂代謝穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵酶,具有調(diào)節(jié)細(xì)胞分化和凋亡等功能[38]。AMPK和SIRT1在生理和病理環(huán)境中可相互調(diào)節(jié),并在生理和病理環(huán)境中預(yù)防炎癥的發(fā)生[39]。Zhao等[40]在IUGR仔豬的日糧中添加80 mg/kg DHA,與未添加DHA的體質(zhì)量正常的仔豬比較,IUGR仔豬AMPK/SIRT1信號通路的相關(guān)基因表達(dá)活性增加,且炎癥因子TNF-α、IL-1β、IL-6相關(guān)基因表達(dá)受到抑制。趙永偉等[41]探究了在基礎(chǔ)日糧中添加80 mg/kg DHA對斷奶仔豬肝臟炎癥以及脂代謝的影響,結(jié)果顯示,LPS誘導(dǎo)的肝臟炎癥模型斷奶仔豬經(jīng)DHA治療后其肝臟中TG、IL-1β、IL-6、TNF-α、游離脂肪酸(NEFA)水平降低,脂肪酸合成酶(FAS)活力受到抑制,固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白1c(SREBP-1c)和乙酰輔酶A羧化酶β(ACCβ)mRNA表達(dá)增加,而肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶1(CPT-1)、SIRT1、AMP依賴的AMPKα和硬脂酰輔酶A脫氫酶(SCD)mRNA表達(dá)減少,表明DHA能通過AMPK/SIRT1信號通路來減輕LPS誘導(dǎo)的肝臟炎癥以及脂代謝異常。
2.4 ROS-JNK1/2信號通路
活性氧(ROS)是極端條件下的早期自噬誘導(dǎo)物,JNK1/2是ROS的下游信號分子,ROS能通過抑制JNK1/2的特異性磷酸酶來促進(jìn)JNK1/2的活化[42]。Zhang等[42]構(gòu)建了大鼠肝纖維化模型,分別給予劑量為3.5、7、14 mg/kg的DHA進(jìn)行干預(yù)治療,結(jié)果顯示,DHA能抑制大鼠的炎癥反應(yīng),改善體內(nèi)肝纖維化的炎性微環(huán)境,抑制炎癥因子的產(chǎn)生和釋放,保護(hù)肝臟免受CCl4損傷,其強(qiáng)抗炎作用可能有助于其發(fā)揮抗纖維化作用。該研究還發(fā)現(xiàn),DHA在大鼠肝纖維化中的抗炎作用是通過ROS-JNK1/2信號通路依賴性自噬實現(xiàn)。張自力[43]分離原代肝星狀細(xì)胞(HSC)進(jìn)行體外培養(yǎng),采用血小板源性生長因子-BB(PDGF-BB)刺激使其活化,然后給予不同濃度(5、10、20 μmol/L)的DHA進(jìn)行處理。結(jié)果顯示,DHA能抑制活化型HSC的合成以及炎癥因子NF-κB、TNF-α、炎性小體NLRP3、IL-1β、IL-4、IL-6、IL-8等的釋放,該過程可能是通過調(diào)控ROS-JNK1/2信號通路,促進(jìn)HSC的自噬,從而實現(xiàn)抗炎作用。
2.5 mTOR/S6K1信號通路
哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)能調(diào)節(jié)核糖體S6激酶(如S6K1、S6K2)和真核起始因子4E(eIF4E)的活性,其中,mTOR/S6K1是一種重要的細(xì)胞生長協(xié)調(diào)通路,在哺乳動物體內(nèi)起著自噬負(fù)調(diào)控的作用[44]。Xi等[45]研究發(fā)現(xiàn),采用DHA(0~15 μmol/L)處理IgA腎?。↖gAN)人系膜細(xì)胞,可顯著抑制細(xì)胞增殖,下調(diào)mTOR/S6K1信號通路的磷酸化水平,并增加自噬相關(guān)蛋白LC3B的表達(dá),提示DHA在IgAN中具有抗炎和自噬促進(jìn)作用。
2.6 PI3K/Akt信號通路
磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)/Akt信號通路可被多種細(xì)胞刺激或毒性損傷激活,調(diào)節(jié)細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄、翻譯、增殖、生長和存活等基本功能;PI3K催化細(xì)胞膜上磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸(PIP3)的生成,繼而由PIP3充當(dāng)?shù)诙攀?,幫助激活A(yù)kt;Akt一旦激活,就可以通過磷酸化參與凋亡、蛋白質(zhì)合成、代謝等來控制關(guān)鍵細(xì)胞過程[46]。Gao等[47]以LPS誘導(dǎo)構(gòu)建了神經(jīng)炎癥小鼠模型,發(fā)現(xiàn)經(jīng)DHA(40 mg/kg)干預(yù)后的模型小鼠比LPS組小鼠在行為學(xué)上有所改善,其膠質(zhì)纖維酸性蛋白(GFAP)、IL-1β、IL-6、磷酸化PI3K(p-PI3K)/PI3K、TNF和磷酸化蛋白激酶B(p-Akt)/Akt的表達(dá)水平均降低。該研究表明,DHA能夠使成年小鼠的PI3K/Akt信號通路失活,防止LPS致海馬組織損傷(例如神經(jīng)炎癥介導(dǎo)的神經(jīng)退行性疾?。?。
3 DHA對免疫細(xì)胞的調(diào)節(jié)作用
免疫細(xì)胞包括淋巴細(xì)胞、單核/巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、肥大細(xì)胞、粒細(xì)胞等,其通過釋放細(xì)胞因子并對其作出反應(yīng)來相互交流;細(xì)胞因子作用于其他細(xì)胞,產(chǎn)生對外來入侵的免疫反應(yīng)[48-49]。張楊等[50]使用大腸埃希菌(E-coli)誘導(dǎo)構(gòu)建了ALI大鼠模型,治療組大鼠采用低、中、高劑量(5、15、25 mg/kg)的DHA灌胃給藥。結(jié)果顯示,E-coli組大鼠巨噬細(xì)胞的極化以M1型為主,而治療組大鼠巨噬細(xì)胞的極化發(fā)生逆轉(zhuǎn)——以M2型為主;血清及支氣管肺泡灌洗液中IL-10水平上升,TNF-α水平下降;肺泡巨噬細(xì)胞表型以重組人精氨酸酶1(Arg1)、IL-1受體拮抗劑(IL-1ra)mRNA的表達(dá)為主。該研究表明,DHA可以減輕ALI炎癥,調(diào)控巨噬細(xì)胞的極化可能是其作用機(jī)制。閆思超[51]構(gòu)建唑酮(OXA)和2,4,6-三硝基苯磺酸(TNBX)誘導(dǎo)的小鼠IBD模型,以地塞米松磷酸鈉給藥劑量為1 mg/(kg·d)注射作為陽性對照,考察不同劑量DHA[4、8、16 mg/(kg·d)]對其的影響。結(jié)果表明,DHA能減少模型小鼠結(jié)腸組織淋巴細(xì)胞的浸潤,縮小結(jié)腸組織纖維化的面積,并調(diào)節(jié)CD4+T細(xì)胞亞群平衡,從而緩解OXA和TNBX誘導(dǎo)的腸炎。Zhang等[52]研究發(fā)現(xiàn),弓形蟲感染后小鼠血清中IL-17A、TNF-α、IL-22和IL-5水平顯著升高,經(jīng)DHA干預(yù)后可抑制上述細(xì)胞因子的表達(dá),表明DHA可有效調(diào)節(jié)免疫反應(yīng),防止炎癥反應(yīng)的發(fā)生。該研究還發(fā)現(xiàn),DHA可促進(jìn)瘧原蟲感染時小鼠脾臟CD8+T細(xì)胞的生成,增加小鼠脾臟和循環(huán)中的自然殺傷細(xì)胞和自然殺傷T細(xì)胞以及炎性細(xì)胞因子分泌,通過促進(jìn)健康和感染小鼠的細(xì)胞免疫即CD8+T細(xì)胞和Th細(xì)胞的增殖并且抑制B細(xì)胞反應(yīng)來調(diào)節(jié)宿主的免疫應(yīng)答,多途徑發(fā)揮抗炎作用。
4 其他
Xu等[53]基于法尼醇X受體(FXR)作為治療酒精性肝病(ALD)的潛在靶點(diǎn),探究了DHA對ALD的影響及其作用機(jī)制。該研究通過構(gòu)建酒精性肝損傷大鼠模型,采用7 mg/kg的DHA腹腔注射,并分別聯(lián)合谷甾酮(10 mg/kg)和奧苯甲酸(30 mg/kg)進(jìn)行治療。結(jié)果表明,DHA能抑制酒精性肝損傷大鼠肝臟FXR的表達(dá)和活性,降低其谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、堿性磷酸酶(ALP)和乳酸脫氫酶(LD)的表達(dá),起到了改善肝損傷以及抑制炎癥基因表達(dá)和炎癥細(xì)胞浸潤的作用。
5 結(jié)語
青蒿素及其衍生物是防治瘧疾最重要和最有影響力的一類藥物,是中醫(yī)藥獻(xiàn)給世界的一份“禮物”[54]。DHA作為青蒿素重要的衍生物之一,其良好的抗瘧作用已在臨床上得到充分體現(xiàn);此外,對于DHA其他的藥理作用的研究,如抗腫瘤、抗炎、抗纖維化、抗紅斑狼瘡等已成為當(dāng)今熱點(diǎn)。研究表明,DHA能對多種炎癥有治療作用,如肺[7]、肝[41]和腎[9]相關(guān)炎癥以及關(guān)節(jié)炎[10]、神經(jīng)炎癥[47]等。本文通過歸納大量研究認(rèn)為,DHA能夠通過不同的信號通路調(diào)節(jié)炎癥因子的水平來起到抗炎作用,如ERK信號通路、NF-κB信號通路、AMPK/STRT1信號通路、ROS-JNK1/2信號通路、mTOR/S6K1信號通路、PI3K/Akt信號通路等。雖然目前對DHA抗炎作用機(jī)制的研究達(dá)到了細(xì)胞水平,但有一些抗炎的作用機(jī)制尚不明確,仍停留在基礎(chǔ)性研究階段,尚未進(jìn)行大量的臨床試驗,DHA的臨床治療效果仍然是一個未知數(shù)。此外,對于DHA在抗炎方面能否具有高選擇性以及較低的副作用也值得進(jìn)一步研究。在今后的研究中,可對DHA在抗炎方面的作用機(jī)制進(jìn)行深入研究,開發(fā)療效高、選擇性高、不良反應(yīng)小、多途徑的新型抗炎藥,推進(jìn)其在臨床上的應(yīng)用。
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(收稿日期:2020-11-11 修回日期:2021-03-29)
(編輯:羅 瑞)