基于氧化應(yīng)激探討Nrf2/HO-1信號(hào)通路與臨床疾病關(guān)系研究進(jìn)展

郭瑞俊 郭佩俊 韓云彪 吳芃 楊小紅 石岳

氧化應(yīng)激是由細(xì)胞過度產(chǎn)生的活性氧(reactive oxygen species，ROS)和親電體引起的，而過量的ROS又可以誘導(dǎo)自由基鏈反應(yīng)破壞細(xì)胞生物大分子如蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和DNA等，并誘發(fā)一系列生活習(xí)慣性疾病，如心腦血管疾病、老化、2型糖尿病、癌癥等[1-3]。機(jī)體形成了一套抗氧化防御體系以防ROS其積累，Nrf2作為一種重要的氧化還原敏感轉(zhuǎn)錄因子，能夠誘導(dǎo)調(diào)控細(xì)胞內(nèi)Ⅱ相解毒酶和抗氧化酶的組成型和誘導(dǎo)型表達(dá)，以改善機(jī)體的氧化應(yīng)激，維持氧化還原穩(wěn)態(tài)。Nrf2蛋白分子包含7個(gè)結(jié)構(gòu)域，以Neh2為主，含有2個(gè)可以結(jié)合胞漿蛋白Kelch樣環(huán)氧氯丙烷相關(guān)蛋白-1(kelch-like ECH-associated protein-1，Keap1)的位點(diǎn)，從而負(fù)調(diào)控Nrf2轉(zhuǎn)錄活性[4]。正常生理情況下，Nrf2被Keap1錨定在細(xì)胞質(zhì)中，能夠促使Nrf2發(fā)生泛素化且被蛋白酶體快速降解；當(dāng)ROS或親電體侵襲細(xì)胞時(shí)，Nrf2從Keap1中解離并快速進(jìn)入細(xì)胞核，結(jié)合抗氧化反應(yīng)元件(antioxidant response element，ARE)發(fā)揮抗氧化作用。被激活的Nrf2誘導(dǎo)調(diào)控下游一系列的抗氧化因子表達(dá)，HO-1是Nrf2調(diào)控的下游關(guān)鍵靶基因之一，主要在對(duì)抗氧化應(yīng)激損傷中發(fā)揮重要作用[5]。因此，激活Nrf2以及HO-1是抑制氧化應(yīng)激的有效策略。

1 損傷

1.1 腦損傷 興奮性氨基酸毒性反應(yīng)、線粒體受損、細(xì)胞凋亡等都可引起腦缺血再灌注損傷，而氧化應(yīng)激損傷是其核心環(huán)節(jié)[6]。黃鋼等[7]采用中動(dòng)脈栓塞方法構(gòu)建SD大鼠腦缺血損傷模型，與假手術(shù)組相比,腦缺血組大鼠神經(jīng)功能損傷明顯,腦梗死的面積增加,氧化應(yīng)激因子及炎性因子的含量也有所增加；與腦缺血組相比,鵝不食草藥物組與依達(dá)拉奉藥物組能夠明顯改善大鼠神經(jīng)功能,減少腦梗死面積,降低氧化應(yīng)激因子與炎性因子的含量，上調(diào)Nrf2、HO-1 mRNA與蛋白表達(dá)，推測鵝不食草改善大鼠神經(jīng)功能可能與Nrf2/HO-1信號(hào)的激活有關(guān)。

潘亮等[8]探討銀杏達(dá)莫聯(lián)合針灸促進(jìn)大鼠創(chuàng)傷性腦出血(traumatic intracerebral hemorrhage,TICH)后神經(jīng)功能恢復(fù)機(jī)制中發(fā)現(xiàn)，核磁共振下造模后小鼠腦組織有出血，銀杏達(dá)莫組和銀杏達(dá)莫聯(lián)合針灸組Longa評(píng)分顯著低于TICH組,且銀杏達(dá)莫聯(lián)合針灸組低于銀杏達(dá)莫組；與空白對(duì)照組相比,TICH組逃避潛伏期明顯高于空白對(duì)照組,而穿越平臺(tái)次數(shù)明顯低于空白組；銀杏達(dá)莫組和銀杏達(dá)莫聯(lián)合針灸組的逃避潛伏期顯著低于TICH組,而穿越平臺(tái)次數(shù)顯著高于TICH組,銀杏達(dá)莫聯(lián)合針灸組的逃避潛伏期顯著低于銀杏達(dá)莫組,而穿越平臺(tái)次數(shù)顯著高于銀杏達(dá)莫組；TICH組的腦組織神經(jīng)細(xì)胞凋亡率明顯高于空白對(duì)照組,銀杏達(dá)莫組和銀杏達(dá)莫聯(lián)合針灸組低于TICH組,銀杏達(dá)莫聯(lián)合針灸組低于銀杏達(dá)莫組；TICH組大鼠腦組織中Nrf2和HO-1mRNA和蛋白水平明顯高于空白對(duì)照組,銀杏達(dá)莫組和銀杏達(dá)莫聯(lián)合針灸組高于TICH組,且銀杏達(dá)莫聯(lián)合針灸組高于銀杏達(dá)莫組，推測銀杏達(dá)莫與針灸協(xié)同調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激,從而保護(hù)TICH大鼠的神經(jīng)功能，這可能與激活腦組織中Nrf2/HO-1通路有關(guān)。

王艷旭等[9]用線栓法構(gòu)造大鼠中動(dòng)脈閉塞/再灌注(MCAO/R)模型中發(fā)現(xiàn)，模型組Nrf2、HO-1 mRNA表達(dá)、HO-1蛋白表達(dá)及神經(jīng)功能評(píng)分均顯著高于假手術(shù)組，天麻鉤藤飲組Nrf2、HO-1 mRNA和蛋白表達(dá)明顯上調(diào)且高于模型組，推測可能通過激活Nrf2/HO-1信號(hào)通路對(duì)腦缺血再灌注到保護(hù)作用。

1.2 心肌損傷 ROS產(chǎn)生、積聚和抗氧化酶活性降低引起的氧化應(yīng)激在 I/R 損傷具有重要作用[10]。在白楊素對(duì)心肌缺血再灌注損傷大鼠的研究中發(fā)現(xiàn)，與假手術(shù)組相比，模型組大鼠心肌纖維明顯斷裂，給藥后明顯好轉(zhuǎn)；模型組大鼠血清肌酸激酶(CK)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、乳酸脫氫酶(LDH)、肌鈣蛋白I(cTnI)水平及血液和心肌組織中MDA、ROS水平均明顯高于假手術(shù)組,給予不同劑量白楊素治療后，上述指標(biāo)明顯下降且低于模型組；模型組大鼠血液及心肌組織中SOD水平下降且低于假手術(shù)組；假手術(shù)組中Nrf2和HO-1蛋白及mRNA表達(dá)量均明顯低于模型組,給藥后上述指標(biāo)明顯升且高于模型組，白楊素修復(fù)心肌損傷可能與抗氧化通路Nrf2/HO-1的激活有關(guān)[11]。

經(jīng)三七皂苷R1治療的心肌損傷大鼠，其心肌損傷有所降低，同時(shí)抑制了心肌凋亡蛋白caspase-3、caspase-9的活化，心臟功能指標(biāo)平均動(dòng)脈壓、心率以及左室收縮壓水平明顯上調(diào)，對(duì)抑制心損標(biāo)記物CK-MB、cTnl和Mb也有明顯抑制作用,對(duì)氧化應(yīng)激指標(biāo)SOD、GSH、、MDA以及炎性因子IL-6、IL-1β、iNOS和TNF-α含量的表達(dá)起到了明顯的抑制作用,且對(duì)于AMPK/Nrf-2/HO-1的表達(dá)具有明顯的正向作用，三七皂苷R1改善冠心病大鼠心肌損傷、抑制心肌細(xì)胞凋亡、氧化應(yīng)激、炎性反應(yīng),可能與激活A(yù)MPK/Nrf-2/HO-1信號(hào)通路有關(guān)[12]。

雷公藤生品給藥誘導(dǎo)小鼠血清肌酸激酶、乳酸脫氫酶、心脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物丙二醛的水平均顯著升高，以及心Nrf2、HO-1蛋白表達(dá)水平及總超氧化物歧化酶、還原型谷胱甘肽、谷胱甘肽過氧化物酶、谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶的水平均顯著降低，金錢草炒炙品、綠豆炒炙品、白芍炒炙品、甘草炒炙品、醋炙品給藥后均在不同程度上逆轉(zhuǎn)了雷公藤誘導(dǎo)的以上指標(biāo)的異常，均對(duì)雷公藤誘導(dǎo)的心毒性有減毒作用，且以金錢草炒炙法的減毒作用更佳，減毒機(jī)制可能與上調(diào)Nrf2所介導(dǎo)的心抗氧化防御并減輕氧化損傷有關(guān)[13]。

研究發(fā)現(xiàn)，二甲雙胍、姜黃素及其聯(lián)合應(yīng)用對(duì)鏈脲佐菌素治療的擴(kuò)張型心肌病(DCM)大鼠脂質(zhì)過氧化和炎性介質(zhì)的影響與ROS增加和氧化應(yīng)激有關(guān)[14]。Abdelsamia等[15]成功建立1型糖尿病模型，并且發(fā)現(xiàn)與糖尿病組比較，二甲雙胍、姜黃素和二甲雙胍/姜黃素聯(lián)合治療顯著降低了心臟脂質(zhì)IL-6和NF-κB水平，降幅大于二甲雙胍或姜黃素單獨(dú)治療；應(yīng)用免疫熒光技術(shù)顯示二甲雙胍/姜黃素聯(lián)合處理對(duì)Nrf2具有協(xié)同作用，比兩種藥物單獨(dú)處理組顯著增加了Nrf2的表達(dá)；應(yīng)用比色法檢測了Nrf2下游蛋白HO-1的活性，發(fā)現(xiàn)二甲雙胍、姜黃素及其聯(lián)合用藥組HO-1活性較鏈脲佐菌素組分別恢復(fù)29.37%、107%和177.92%，表明姜黃素和二甲雙胍聯(lián)合使用可能是通過激活Nrf2/HO-1通路抑制JAK/STAT通路，從而減輕氧化應(yīng)激，改善炎癥狀態(tài)，抑制心肌纖維化。有研究表明白藜蘆醇也通過激活Nrf2/HO-1途徑在糖尿病實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭蓄A(yù)防心肌病[16]。

1.3 肝損傷 缺氧造成的器官損傷、炎性反應(yīng)、細(xì)胞過度凋亡等是肝缺血再灌注損傷的重要原因[17]。在虎杖苷與大鼠肝臟缺血再灌注損傷(HIR)的關(guān)系中發(fā)現(xiàn)，模型組大鼠肝組織病理評(píng)分、血清丙酸氨基轉(zhuǎn)移氨酶(ALT)與天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)活性及IL-1β、IL-6和TNF-α水平明顯升高，肝細(xì)胞凋亡率以及氧化應(yīng)激指標(biāo)MDA水平均有所增加，Nrf2、HO-1、Bax、cleaved caspase-3蛋白表達(dá)上調(diào)；并且組間比較發(fā)現(xiàn)上述指標(biāo)均高于假手術(shù)組，而SOD及Bcl-2表達(dá)均低于假手術(shù)組。給藥后，高劑量虎杖苷對(duì)模型組大鼠的肝損傷、炎癥及氧化應(yīng)激反應(yīng)具有明顯的緩解作用，且降低了細(xì)胞凋亡率，同時(shí)還上調(diào)了Nrf2及HO-1的蛋白表達(dá)，推測虎杖苷可能通過抑制炎癥及氧化應(yīng)激反應(yīng)激活Nrf2/HO-1信號(hào)通路,從而緩解大鼠肝臟缺血再灌注損傷[18]。

持續(xù)6周(2次/周)給小鼠腹腔注射20%CCL4橄欖油溶液(2 ml/kg),成功建立CLI模型小鼠后,連續(xù)4周給藥后發(fā)現(xiàn)，與正常組比較,模型組小鼠血清AST及ALT水平明顯升高，病理觀察肝細(xì)胞多水腫、部分肝細(xì)胞壞死，肝組織中MDA水平顯著升高,SOD及GSH-Px活性明顯減少，肝組織中Nrf2、HO-1、GCLC、NQO1基因顯著下調(diào)；與模型組相比,肝爽顆粒中、高劑量組顯著降低CLI模型小鼠血清AST和ALT的水平;GSG肝爽顆粒高、中、低劑量組能降低肝組織中MDA水平,同時(shí)增強(qiáng)SOD、GSH-Px活性，上調(diào)Nrf2、HO-1、GCLC、NQO1基因表達(dá)，推測肝爽顆?？赡苁峭ㄟ^激活Nrf2/HO-1信號(hào)通路，減少肝細(xì)胞氧化應(yīng)激損傷，從而保護(hù)肝臟功能[19]。

現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明橘皮苷(HDN)具有抗氧化的活性，李仕來等[20]探討HDN對(duì)肝臟缺血再灌注損傷小鼠作用中發(fā)現(xiàn)，HDN能夠下調(diào)ALT、縮小肝組織壞死面積，減少肝臟病變組織的MDA含量,增加SOD、GSH活性；同時(shí)，HDN可增強(qiáng)肝細(xì)胞自噬功能,激活Nrf2/HO-1通路，同時(shí)，在使用HO-1抑制劑ZnPP后可消除HDN的保護(hù)作用，推測HDN可通過激活Nrf2/HO-1通路增強(qiáng)細(xì)胞的自噬進(jìn)而保護(hù)肝臟缺血再灌注損傷。

1.4 腎損傷 氧化應(yīng)激是造成急性腎損傷的重要作用，通過抑制氧化應(yīng)激反應(yīng)可有效減輕缺血再灌注腎損傷[21]。制備糖耐量異常大鼠模型，除空白組模型組灌胃0.9%氯化鈉溶液外，其他組為給藥組，灌胃6周后發(fā)現(xiàn),與空白對(duì)照組相比，模型組大鼠腎小管損傷和壞死明顯，并伴有炎性細(xì)胞浸潤，黃連各劑量組和二甲雙胍組腎小管損傷、炎性細(xì)胞浸潤較模型組有所改善；與空白相比,其他各組大鼠2hBG、Cys-C、β2-MG和MDA水平增加,T-AOC、Nrf2、HO-1和NQO-1水平降低，與模型組相比,黃連各劑量組和二甲雙胍組能夠下調(diào)大鼠2hBG、Cys-C、β2-MG和MDA水平,T-AOC、上調(diào)Nrf2、HO-1和NQO-1水平,推測黃連可通過激活Nrf2/HO-1信號(hào)通路維持血糖平穩(wěn)，從而減少高血糖引起的腎損傷[22]。

建立腎缺血再灌注模型(RIRI)，經(jīng)灌胃給藥后發(fā)現(xiàn)，與模型組相比，淫羊藿苷(ICA)能夠明顯減少腎損傷和腎功能紊亂，呈現(xiàn)劑量依賴性；ICA能夠降低血清中TNF-α、IL-1β、IL-6以及MDA水平，同時(shí)增加血清中SOD水平，上調(diào)Nrf2及HO-1與NQO1的表達(dá)，推測ICA保護(hù)腎臟的潛在機(jī)制可能是通過激活Nrf2/HO-1/NQO1信號(hào)通路[23]。

使用鏈脲佐菌素誘導(dǎo)1型糖尿病，夾閉左右腎蒂后再灌注制成腎臟缺血再灌注損傷，經(jīng)褪黑素治療后，腎損傷明顯減輕，腎臟組織病理評(píng)分、細(xì)胞凋亡、氧化應(yīng)激等指標(biāo)均明顯改善，SIRT1、Nrf2、HO-1表達(dá)明顯減少，通過EX527選擇性抑制SIRT1，褪黑素的治療作用降低，表明褪黑素可能通過改善SIRT1/Nrf2/HO-1信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑減輕糖尿病大鼠腎臟I/R損傷[24]。

高脂飲食聯(lián)合小劑量注射鏈脲佐菌素制備糖尿病大鼠腎病模型的研究中發(fā)現(xiàn)芪精益腎湯各劑量組與模型組相比，RI、24h UPro、FBG、GSP、SCr、BUN水平一定程度下降，腎組織中系膜區(qū)增生程度以及炎性細(xì)胞浸潤減少，膠原容積比下降；血清MDA含量減少、SOD活性增加；腎組織中總Nrf2、HO-1、細(xì)胞核Nrf2、FN蛋白表達(dá)水平下降，且FN蛋白沉積減少；由此推測芪精益腎湯可以通過促進(jìn)糖尿病腎病大鼠腎組織Nrf2/HO-1信號(hào)通路活化，并且增強(qiáng)機(jī)體抗氧化應(yīng)激能力，從而減輕腎損傷，改善腎組織結(jié)構(gòu)及功能，延緩腎纖維化進(jìn)程[25]。

1.5 神經(jīng)損傷 抑制神經(jīng)元細(xì)胞氧化應(yīng)激及細(xì)胞凋亡可防止神經(jīng)元細(xì)胞數(shù)目的減少，對(duì)于脊髓損傷后患者的功能恢復(fù)意義重大[26]。成功構(gòu)建創(chuàng)傷性脊髓損傷(SCI)小鼠模型后，除手術(shù)組和模型組注射生理鹽水外，其他給藥組分別連續(xù)腹腔注射給藥7 d，結(jié)果表明，與模型組相比，術(shù)后第3天和第7天,蕓香苷組和強(qiáng)的松組BBB評(píng)分明顯增高；與假手術(shù)組相比,模型組小鼠脊髓結(jié)構(gòu)損傷明顯,IL-1β、TNF-α、IL-6等炎性因子明顯增加,尼氏體數(shù)目明顯減少,神經(jīng)細(xì)胞凋亡數(shù)目增加,Nrf2綠色熒光強(qiáng)度增加,Nrf2、HO-1蛋白表達(dá)增加;而蕓香苷和強(qiáng)的松能夠改善小鼠脊髓損傷,抑制IL-1β、TNF-α、IL-6等炎性因子的增加，增加尼氏體數(shù)目，減少神經(jīng)細(xì)胞的凋亡,使Nrf2綠色熒光強(qiáng)度增加,上調(diào)脊髓組織中Nrf2、HO-1蛋白表達(dá)，蕓香苷可能以激活Nrf2/HO-1通路從而保護(hù)創(chuàng)傷性SCI小鼠損傷脊髓[27]。

用脂多糖構(gòu)建C57BL/6小鼠星形膠質(zhì)細(xì)胞損傷模型，經(jīng)法舒地爾(15 mg/L)治療后發(fā)現(xiàn)，與空白組比較，模型組小鼠細(xì)胞損傷明顯，SOD活性明顯降低，MDA及cleaved-caspase-3水平增加，總Nrf2、核內(nèi)Nrf2和HO-1表達(dá)降低；與模型組相比，法舒地爾能夠明顯改善細(xì)胞損傷，增強(qiáng)SOD活性，降低MDA及cleaved-caspase-3水平，上調(diào)總Nrf2、核內(nèi)Nrf2和HO-1的表達(dá)，推測法舒地爾可能通過激活Nrf2/HO-1信號(hào)通路改善脂多糖誘導(dǎo)的星形膠質(zhì)細(xì)胞損傷[28]。Li等[29]通過建立髓樣細(xì)胞上表達(dá)的觸發(fā)受體1(TREM1)基因敲除(TREM1KO)小鼠脊髓挫傷模型，觀察脊髓組織中炎性反應(yīng)和氧化應(yīng)激的變化，體內(nèi)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)TREM缺乏抑制損傷脊髓的氧化應(yīng)激指標(biāo)，增強(qiáng)了抗氧化劑血紅素加氧酶-1(HO-1)和核因子E2相關(guān)因子2(NRF2)表達(dá)；體外轉(zhuǎn)染星形膠質(zhì)細(xì)胞(AST)和BV2細(xì)胞，用TREM siRNA或陰性對(duì)照(NC)siRNA抑制(KD)TREM1的表達(dá)，然后用脂多糖(LPS)刺激HO-1和NRF-2蛋白表達(dá)水平下調(diào)，在TREM1KD細(xì)胞中表達(dá)水平上調(diào)，鋅原卟啉(ZnPP)抑制HO-1的表達(dá)可以減少TREM1KD-的炎癥、氧化應(yīng)激和膠質(zhì)細(xì)胞的激活。表明，抑制TREM1的表達(dá)改善神經(jīng)細(xì)胞損傷很可能是通過減輕炎癥和氧化應(yīng)激，至少部分受NRF2/HO-1的表達(dá)調(diào)控。

有研究收集缺血性腦卒中(ischemic stroke,IS)患者及體檢健康人群血液資料，分離外周血單個(gè)核細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)IS組外周血CBX7 mRNA和蛋白表達(dá)水平均有明顯升高趨勢；大鼠海馬神經(jīng)元氧糖剝奪/再灌注(Oxygen-glucose deprivation/reperfusion,OGD/R)處理后細(xì)胞轉(zhuǎn)染CBX7特異性siRNA(OGD/R+si-CBX7組)與陰性對(duì)照組比較,OGD/R+si-CBX7組細(xì)胞中CBX7 mRNA和蛋白表達(dá)水平明顯降低，細(xì)胞凋亡率和Bax蛋白表達(dá)水平明顯降低,細(xì)胞增殖能力、Bcl-2,Nrf2和HO-1蛋白表達(dá)水平明顯升高，表明敲低CBX7可能是通過激活Nrf2/HO-1通路來抑制OGD/R神經(jīng)元凋亡[30]。

2 衰老

睪丸組中含有較多的確不飽和脂肪酸，容易引起氧化應(yīng)激，從而影響睪丸的正常生理功能，表現(xiàn)之一是加快衰老進(jìn)程[31]。在一項(xiàng)采用自然衰老大鼠作為模型組，青年大鼠作為對(duì)照組，均給予含藥飼料飼養(yǎng)4個(gè)月后發(fā)現(xiàn)，ICA明顯改善模型組大鼠睪丸組織形態(tài),提高SOD活力,降低MDA水平，明顯下調(diào)初級(jí)精母細(xì)胞和精原細(xì)胞中γ-H2AX蛋白表達(dá)水平;顯著上調(diào)衰老大鼠睪丸組織中Nrf2、HO-1和NQO1蛋白水平,下調(diào)γ-H2AX、p-p53和p21蛋白表達(dá)水平，推測ICA可激活Nrf2/HO-1信號(hào)，減輕自然衰老大鼠睪丸生殖細(xì)胞DNA損傷,發(fā)揮其抗衰老作用[32]。另有研究表明，五子衍宗方也能夠上調(diào)Nrf2及HO-1的表達(dá)，修復(fù)自然衰老大鼠睪丸DNA氧化損傷，從而起到抗衰老作用[33]。

相較于其他器官，女性明顯的衰老跡象出現(xiàn)在卵巢中的時(shí)間早、速度快，生理ROS水平在卵泡發(fā)生、卵母細(xì)胞成熟和排卵中維持正常的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，但是由于代謝活動(dòng)中產(chǎn)生的活性氧積累引起的高ROS水平可導(dǎo)致卵母細(xì)胞和卵泡內(nèi)顆粒細(xì)胞的損傷，這也是引起卵巢衰老的最重要因素之一[34-36]。Liu等[37]通過建立D-半乳糖誘導(dǎo)的卵巢衰老模型，用番茄紅素(100 ng/ml)處理幼齡(280日齡)和老年(580日齡)母雞卵巢組織72 h，發(fā)現(xiàn)番茄紅素通過提高抗氧化酶活性和激活Nrf2/HO-1途徑，達(dá)到促進(jìn)細(xì)胞增殖和抑制細(xì)胞凋亡的作用，有效地改善衰老母雞卵巢的氧化應(yīng)激狀態(tài)，挽救了D-半乳糖誘導(dǎo)和自然老化卵巢中降低的抗氧化能力。陸世華等[38]研究證明Nrf2轉(zhuǎn)錄活性被抑制致使HO-1表達(dá)下調(diào)導(dǎo)致細(xì)胞衰老的可能機(jī)制。

3 糖尿病

糖尿病治療不佳或不及時(shí)治療會(huì)導(dǎo)致血管內(nèi)皮損傷，從而導(dǎo)致機(jī)體內(nèi)氧化失衡產(chǎn)生系列病理反應(yīng)，所以從氧化應(yīng)激角度突破成為了治療糖尿病的一個(gè)新的入口[39]。

3.1 型糖尿病 采用腹腔注射鏈脲佐菌素，構(gòu)建Ⅰ型糖尿病大鼠模型，灌胃給藥12周后發(fā)現(xiàn)，葛花總黃酮能夠下調(diào)模型組大鼠血糖、Scr、BUN、MDA水平，提高SOD活性，上調(diào)模型組大鼠腎臟Nrf2及HO-1表達(dá)水平，推測葛花總黃酮降血糖機(jī)制可能與激活Nrf2/HO-1信號(hào)通路有關(guān)[40]。

3.2 2型糖尿病 成功構(gòu)建2型糖尿病大鼠模型，經(jīng)12周灌胃給藥后發(fā)現(xiàn)，與正常組大鼠相比，模型組大鼠肝臟損傷明顯,二甲雙胍與黃芪多糖均可對(duì)大鼠肝損傷有改善作用,同時(shí)，能夠激活大鼠肝臟Nrf2/HO-1信號(hào)通路，推測黃芪多糖可能通過激活Nrf2/HO-1信號(hào)通路從而保護(hù)肝細(xì)胞，進(jìn)一步促進(jìn)肝糖原合成，以達(dá)到降血糖目的[41]。

3.3 妊娠期糖尿病 腹腔注射鏈脲佐菌素伴高脂喂養(yǎng)構(gòu)建妊娠糖尿病大鼠模型，給藥后發(fā)現(xiàn)，與空白組比較，模型組大鼠肝細(xì)胞變性、壞死,胞質(zhì)固縮、深染，并伴有炎性浸潤，F(xiàn)SG、TG、TC、血清中TNF-α及IL-6水平、肝組織MDA水平顯著升高，肝組織SOD水平、Nrf2、HO-1蛋白表達(dá)明顯下調(diào)；與模型組比較，芹菜素能夠減輕模型組大鼠肝損傷,下調(diào)FSG、TG、TC和血清中TNF-α及IL-6水平，同時(shí)下調(diào)肝組織MDA水平,上調(diào)肝組織SOD水平、Nrf2、HO-1蛋白水平，芹菜素可通過激活Nrf2/HO-1通路改善大鼠氧化應(yīng)激損傷，從而調(diào)節(jié)妊娠期糖尿病[42]。

4 癌癥

氧化應(yīng)激與損傷關(guān)系密切，機(jī)體的各個(gè)部分損傷后如若不及時(shí)對(duì)癥治療，后果嚴(yán)重，易發(fā)展為癌癥。丹皮酚在對(duì)抗宮頸癌細(xì)胞增殖中具有重要作用，與空白對(duì)照組比較,經(jīng)丹皮酚處理的宮頸癌細(xì)胞增殖活性降低,細(xì)胞凋亡指數(shù)升高,并且下調(diào)了Nrf2、HO-1的表達(dá)水平，推測丹皮酚可能通過調(diào)節(jié)Nrf2與HO-1的表達(dá)，從而抑制宮頸癌細(xì)胞的增殖以達(dá)到抑癌作用[43]。

周彩然等[44]在研究血竭素高氯酸鹽(dracorhodin perchlorate,DP)對(duì)舌鱗癌細(xì)胞Tca-8113增殖和凋亡的作用中發(fā)現(xiàn)，與空白組比較,DP可以抑制舌鱗癌細(xì)胞增殖,并具有時(shí)間-劑量依賴性，同時(shí)DP可以促進(jìn)細(xì)胞凋亡，上調(diào)Nrf2、HO-1在Tca-8113中的表達(dá)，抑制舌鱗癌細(xì)胞Tca-8113增殖并加速其凋亡,推測其可能通過激活Nrf2/HO-1信號(hào)通路發(fā)揮其作用，為研制抗口腔癌新藥提供基礎(chǔ)。

Sahin等[45]通過腹腔注射二乙基亞硝胺(DEN)，用苯巴比妥促進(jìn)肝癌形成，發(fā)現(xiàn)番茄紅素預(yù)處理可降低肝結(jié)節(jié)的發(fā)生率、數(shù)目、大小和體積，顯著升高肝組織ALT、AST、總膽紅素和丙二醛水平，降低超氧化物歧化酶、過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化物酶和谷胱甘肽含量等氧化應(yīng)激生化指標(biāo)，且大鼠肝切片的細(xì)胞構(gòu)筑與正常動(dòng)物相似。與正常組相比，用番茄紅素預(yù)處理并隨后暴露于DEN的大鼠肝臟Nrf2增加，核轉(zhuǎn)位增強(qiáng)。故番茄紅素對(duì)DEN誘導(dǎo)的脂質(zhì)過氧化的抑制作用可能是通過上調(diào)Nrf2誘導(dǎo)抗氧化劑和第二相結(jié)合酶的產(chǎn)生。NRF-2的激活在致癌過程中具有潛在的相反作用。

5 其他疾病

近年來有研究發(fā)現(xiàn)Nrf2/HO-1通路在多種疾病中發(fā)揮作用。建立鎘(Cd)誘導(dǎo)的低齡大鼠認(rèn)知障礙模型，經(jīng)葡萄籽原花青素治療后，發(fā)現(xiàn)與正常組比較,模型組動(dòng)物在迷宮中尋找出口時(shí)間顯著延長,尋找頻率、認(rèn)知率明顯降低,海馬線粒體中ATP、Nrf2、HO-1和SOD-1蛋白表達(dá)水平明顯降低;與模型組比較,葡萄籽原花青素各劑量組尋找時(shí)間明顯縮短、尋找頻率、認(rèn)知率明顯提高，ATP水平、Nrf2、SOD、HO-1 蛋白表達(dá)水平均明顯上調(diào)，表明葡萄籽原花青素能夠有效對(duì)抗鎘導(dǎo)致的幼齡大鼠空間學(xué)習(xí)記憶能力損害作用,其機(jī)制可能是通過激活Nrf2/HO-1通路,并調(diào)控其下游抗氧化酶SOD、GSH-Px活性,從而降低鎘引起氧化應(yīng)激對(duì)腦的損害,保護(hù)幼齡大鼠的認(rèn)知功能[46]。房娉平等[47]研究證明：燈盞花素(Bre)對(duì)血管性癡呆(VD)大鼠海馬CA1區(qū)病理改變和學(xué)習(xí)記憶能力具有保護(hù)作用,其機(jī)制可能與激活Nrf2/HO-1通路進(jìn)而抑制氧化應(yīng)激反應(yīng)有關(guān)。

用孤養(yǎng)結(jié)合慢性不可預(yù)知性輕度應(yīng)激(CUMS)法復(fù)制抑郁癥大鼠模型，與對(duì)照組相比，CUMS組表現(xiàn)出神經(jīng)元排列疏松紊亂、胞核皺縮、小膠質(zhì)細(xì)胞活化等損傷,強(qiáng)迫游泳和懸尾靜止時(shí)間延長,IL-6、IL-1β、TNF-α、ROS和MDA水平升高，糖水偏愛指數(shù)、SOD活性及HO-1、NAD(P)H:醌氧化還原酶1(NQO1)、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)和核/質(zhì)Nrf2蛋白表達(dá)降低，經(jīng)迷迭香酸(RA)治療，可明顯減輕上述損傷,縮短強(qiáng)迫游泳和懸尾靜止時(shí)間,降低IL-6、IL-1β、TNF-α、ROS和MDA水平,上調(diào)糖水偏愛指數(shù)、SOD活性及HO-1、NQO1、BDNF和核/質(zhì)Nrf2蛋白表達(dá)，表明RA可通過活化Nrf2/HO-1通路,減輕海馬組織氧化應(yīng)激和炎癥損傷,減少CUMS所致大鼠抑郁樣行為[48]。

洪萌等[49]研究發(fā)現(xiàn)木犀草素對(duì)H2O2誘導(dǎo)的視網(wǎng)膜色素上皮(RPE)細(xì)胞氧化損傷具有保護(hù)作用,可能與激活Nrf2/HO-1通路相關(guān)。Ma等[50]發(fā)現(xiàn)褪黑素可以通過體內(nèi)、體外途徑激活Nrf2/HO-1通路，從而降低鐵下垂水平，同時(shí)提高了MC3T3-E1的成骨能力。氧化應(yīng)激在急性胰腺炎的發(fā)病機(jī)制中起著至關(guān)重要的作用。是一種具有抗氧化活性的黃酮類單體，Liu等[51]發(fā)現(xiàn)異甘草素通過抑制氧化應(yīng)激和調(diào)節(jié)Nrf2/HO-1途徑對(duì)小鼠急性胰腺炎的保護(hù)作用。阮丹等[52]發(fā)現(xiàn)柚皮素(NAR)可以通過激活Nrf2/HO-1信號(hào)通路,促進(jìn)抗氧化酶SOD和GSHPx的釋放,改善百草枯(PQ)中毒大鼠急性肺損傷(ALI)。

氧化應(yīng)激與多種疾病的發(fā)生密切相關(guān)，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)通路在疾病的治療中有著重要的作用，探討Nrf2/HO-1與臨床疾病關(guān)系有利于為研制新藥提供理論基礎(chǔ)，拓展新的領(lǐng)域方向，為臨床疾病的治療提供新的靶點(diǎn)。