酚酸類化合物治療潰瘍性結(jié)腸炎實驗研究進(jìn)展*

孫 新，譚 洋，周 峰，彭佳欣，鐘璐璐，李 玲

（湖南中醫(yī)藥大學(xué)，湖南 長沙 410208）

潰瘍性結(jié)腸炎（ulcerative colitis，UC）作為炎癥性腸病的（inflammatory bowel disease，IBD）一種，是一種發(fā)病機(jī)制復(fù)雜的結(jié)腸慢性炎癥疾病。其致病原因包括遺傳易感性、上皮屏障缺陷、免疫反應(yīng)失調(diào)和環(huán)境因素。臨床表現(xiàn)多為腹痛、腹瀉、膿血便等[1]。病變多以潰瘍?yōu)橹鳎饕奂敖Y(jié)腸黏膜及黏膜下層，也可遍布整個結(jié)腸。近年來，UC的發(fā)病率在全球范圍內(nèi)呈明顯上升的趨勢[2-5]。目前臨床上的治療藥物多為免疫抑制劑、固醇類及5-氨基水楊酸藥物等。一些患者可能需要手術(shù)治療，但其治療效果不佳、副作用強(qiáng)，給患者帶來極大的痛苦[6]，因此探索藥效佳，副作用低的藥物是本病治療所關(guān)注的熱點之一。酚酸類化合物廣泛分布于自然界中，目前，已經(jīng)在植物中發(fā)現(xiàn)許多酚酸類化學(xué)成分，如忍冬科忍冬屬金銀花，薔薇科托盤根，菊科的蒲公英，唇形科的鼠尾草，橄欖科的方欖，傘形科的當(dāng)歸、川芎等。其主要包括沒食子酸類、奎寧酸類衍生物、鞣花酸鞣質(zhì)、間苯三酚類化合物、苯丙素類及聚黃烷醇多酚類化合物等。通過研究發(fā)現(xiàn)這些酚酸類化合物具有抗菌[7]、抗病毒[8]、抗氧化[9]、抗炎[10]等生物學(xué)活性。是預(yù)防或治療慢性炎性疾病的一種天然藥物，同時，酚酸類化合物可通過調(diào)節(jié)腸道菌群、炎癥因子、相關(guān)蛋白及多種信號通路緩解UC。因此筆者就酚酸類化學(xué)成分治療UC的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，旨在為UC的臨床防治提供更多的理論依據(jù)。

1 調(diào)控炎癥因子

炎癥是UC持續(xù)發(fā)生的關(guān)鍵，其特征是激活巨噬細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞，促進(jìn)促炎細(xì)胞因子、趨化因子和粘附分子的表達(dá)。研究表明，酚酸類化合物具有良好的抗炎作用。UC中效應(yīng)T細(xì)胞、輔助性T細(xì)胞2（T helper cell 2，Th2）的反應(yīng)受到干擾。Th2產(chǎn)生腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor alpha，TNF-α）、白細(xì)胞介素-5（interleukin-5，IL-5）、白細(xì)胞介素-6（Interleukin-6，IL-6）、白細(xì)胞介素-13（Interleukin-13，IL-13）等細(xì)胞因子，通過與相應(yīng)受體結(jié)合，激活多個靶細(xì)胞和下游信號通路發(fā)揮促炎作用，進(jìn)而促進(jìn)UC的發(fā)生[11-12]。

多種酚酸類物質(zhì)可改善由結(jié)腸炎所引起的結(jié)腸組織病理學(xué)損害，包括上皮細(xì)胞壞死、炎癥細(xì)胞浸潤、潰瘍和黏膜下水腫等[13-17]。ZHU L等[18]通過使用2,4,6-三硝基苯磺酸（2,4,6-trinitrobenzenesulfonic acid，TNBS）建立小鼠UC模型，研究發(fā)現(xiàn)沒食子酸（gallic acid，GA）減少了促炎細(xì)胞因子的釋放，同時增加了抗炎細(xì)胞因子白細(xì)胞介素-4（Interleukin-4,IL-4）、白細(xì)胞介素-10（Interleukin-10，IL-10）等的釋放，減輕小鼠腸黏膜損傷。香蘭素為一種酚酸類化合物，其可減輕葡聚糖硫酸鈉（Dextran sulfate sodium，DSS）誘導(dǎo)的小鼠UC中IL-6炎癥因子的表達(dá)[19]，從而對小鼠結(jié)腸黏膜的損傷起到修復(fù)作用。丹酚酸B和迷迭香酸均為天然的酚酸類化合物，彭珂毓等[20]研究表明，丹參莖葉總酚酸可緩解小鼠腸道組織炎癥浸潤及腸上皮組織的損傷，主要通過下調(diào)IL-6蛋白及信使RNA（messenger RNA，mRNA）水平，抑制環(huán)氧化酶（cyclooxygenase，COX2）、IL-17A mRNA表達(dá)，從而直接或間接影響IL-17A的分泌和輔助性T細(xì)胞17（T helper cell 17，Th17）的分化，抑制UC的發(fā)生。綜上所述，多種酚酸類化合物均可通過降低炎癥因子的表達(dá)，增加抗炎因子的表達(dá)，進(jìn)而減輕小鼠結(jié)腸黏膜的損傷，緩解UC的發(fā)生。

2 調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)

2.1 調(diào)控巨噬細(xì)胞向M1型轉(zhuǎn)化巨噬細(xì)胞在先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。腸黏膜上皮細(xì)胞（intestinal epithelial cell，IEC）是腸黏膜中最豐富的白細(xì)胞之一，對于維持腸內(nèi)穩(wěn)態(tài)具有重要的功能，具有高吞噬細(xì)胞和積極殺菌作用，能促進(jìn)腸隱窩上皮細(xì)胞的增殖，并有助于傷口愈合過程。研究表明IEC凋亡可破壞腸黏膜的完整性和屏障功能，促進(jìn)UC的發(fā)展。IBD可引起腸上皮細(xì)胞和固有層的基質(zhì)細(xì)胞表達(dá)的轉(zhuǎn)化生長因子（transforming growth factor-β，TGF-β）和IL-8介導(dǎo)的血液單核細(xì)胞的大量募集，導(dǎo)致巨噬細(xì)胞的表型轉(zhuǎn)化為M1型巨噬細(xì)胞，其呈現(xiàn)高分泌的促炎細(xì)胞因子（IL-6、IL-23和TNF-α）并增強(qiáng)吞噬作用和細(xì)胞毒性并誘導(dǎo)局部單核細(xì)胞產(chǎn)生干擾素（interferon-γ,IFN-γ），進(jìn)而損傷結(jié)腸黏膜，導(dǎo)致UC的發(fā)生[21-22]。MAI P等[23]通過體內(nèi)及體外實驗研究發(fā)現(xiàn)，迷迭香酸（rosmarinic acid，RA）可減少腸道損傷中M1型標(biāo)志物TNF-α、IL-1β、一氧化氮合酶2（nitric oxide synthase 2，NOS2）等表達(dá)，增加M2型標(biāo)記物的表達(dá)。體外實驗驗證，RA可增加血紅素加氧酶-1（heme oxygenase-1，HO-1）的表達(dá)而抑制核因子κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）核內(nèi)易位，從而限制巨噬細(xì)胞向M1極化。這些結(jié)果表明RA直接抑制M1巨噬細(xì)胞，并促進(jìn)巨噬細(xì)胞向M2表型轉(zhuǎn)變，緩解UC的發(fā)生發(fā)展。

2.2 調(diào)節(jié)信號通路

2.2.1 調(diào)控SphK/S1P及相關(guān)信號通路 據(jù)報道上調(diào)鞘氨醇激酶1（sphingosine kinase 1，SphK1）表達(dá)會形成鞘氨醇-1-磷酸（S1P）及鞘氨醇1磷酸酯受體（recombinant sphingosine 1，S1PR1）的激活，并對NF-κB和信號傳導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子（Signal transducer and activator of tra-nscription 3，STAT3）的持續(xù)激活發(fā)揮了重要作用。在IBD患者的結(jié)腸和DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠中SphK1過度表達(dá)，而缺乏SphK1的小鼠對實驗性誘導(dǎo)的IBD的敏感性較低[24]，在UC或結(jié)腸癌患者的腸活檢樣本中，S1PR1在腸細(xì)胞中高表達(dá)。因此S1PR1受體被認(rèn)為是潰瘍性結(jié)腸炎新的治療靶點。CRESPO I等[25]通過2，4，6-TNBS誘導(dǎo)小鼠腸內(nèi)感染UC模型，發(fā)現(xiàn)原兒茶酸（Protocatechuic acid，PCA）可顯著降低的S1P水平和SphK蛋白表達(dá)，SphK/S1P信號通路參與了STAT3和NF-κB的激活，抑制S1P蛋白與S1P受體（S1PR）結(jié)合后可以阻止NF-κB易位及STAT3的激活，進(jìn)而抑制促炎因子的釋放。表明PCA通過抑制SphK/S1P信號通路的激活緩解UC。

2.2.2 調(diào)節(jié)miR-155/NF-κB/NLRP3信號通路MiR-155是研究最廣泛的微小核糖核酸（microRNA，miRNA）之一，在先天性和適應(yīng)性免疫應(yīng)答中發(fā)揮關(guān)鍵作用[26]。miR-155水平的衰減使NF-κB活性，以及IL-1β和NLRP3加工受到抑制，從而誘導(dǎo)一個正向信號，進(jìn)一步促進(jìn)各種炎癥疾病和癌癥中的炎癥反應(yīng)，NLRP3是一種多蛋白復(fù)合物，通過激活Caspase-1和IL-1家族成員的分泌來參與先天免疫防御，觸發(fā)對感染和細(xì)胞應(yīng)激的免疫反應(yīng)[27]。同樣NF-κB是炎癥反應(yīng)不可或缺的調(diào)節(jié)因子，激活NF-κB和Caspase-1可促進(jìn)分泌促炎介質(zhì)IL-1β和IL-18，進(jìn)而誘導(dǎo)UC的發(fā)生。ZENG J等[28]通過DSS構(gòu)建小鼠UC的模型，發(fā)現(xiàn)綠原酸（chlorogenic acid，GCA）給藥后，可緩解小鼠結(jié)腸黏膜損傷及炎癥反應(yīng)，顯著降低了結(jié)腸中NLRP3、ASC、Caspase-1 p45、Caspase-1 p20的蛋白水平，通過細(xì)胞實驗發(fā)現(xiàn)，GCA可抑制miR-155表達(dá)，從而降低NLRP3和NF-κB水平。以上研究表明，GCA可抑制由miR-155/NF-κB/NLRP3信號通路激活引起的免疫系統(tǒng)紊亂，緩解UC的發(fā)生發(fā)展。

3 對細(xì)胞凋亡的影響

細(xì)胞凋亡是通過對體內(nèi)和體外多種因素的刺激，從而激活細(xì)胞死亡的過程。上皮細(xì)胞凋亡的增加可加強(qiáng)腸道損傷的發(fā)生[29-30]。有絲分裂原活化蛋白激酶（Mitogen-activated protein kinase，MAPK）通路是細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的重要途徑，廣泛存在于真核細(xì)胞中，參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的分化、增殖、分裂和凋亡[31]，是與UC發(fā)病機(jī)制密切相關(guān)的通路，是導(dǎo)致UC炎癥細(xì)胞因子釋放的主要介質(zhì)因素。最早被證實的通路是轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，分為細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶1（extracellular signal-regulated kinase 1，ERK1）和ERK2[32]。

研究發(fā)現(xiàn)酚酸類化合物可通過干擾、調(diào)控細(xì)胞增殖的相關(guān)信號通路發(fā)揮作用，如通過p38/MAPK信號通路可調(diào)節(jié)核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子的活性，從而調(diào)控氧化應(yīng)激、炎癥、增殖、凋亡等多種生物學(xué)功能[33]。相關(guān)文獻(xiàn)[34]報道綠原酸可降低DSS引起結(jié)腸黏膜損傷，抑制DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥、氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡，降低ERK1/2、p-ERK、p38、p-p38、JNK和p-JNK蛋白表達(dá)。ERK抑制劑U0126逆轉(zhuǎn)綠原酸對結(jié)腸組織的保護(hù)作用。由此推測綠原酸緩解DSS誘導(dǎo)的小鼠潰瘍性結(jié)腸炎，可顯著降低組織炎癥和細(xì)胞凋亡，其機(jī)制與MAPK/ERK/JNK信號通路有關(guān)。

4 抗氧化應(yīng)激作用

研究[35]表明氧化應(yīng)激是誘導(dǎo)和發(fā)展UC的潛在驅(qū)動力。結(jié)腸上皮含有多種抗氧化酶，如超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、過氧化氫酶（catalase from micrococcus lysod,CAT）、谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidase，GPX）、谷胱甘肽還原酶（glutathione，GSH）等。UC患者結(jié)腸組織中中性粒細(xì)胞大量炎癥浸潤，白細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞活性增強(qiáng)，加上一些促炎因子的釋放，導(dǎo)致活性氧簇（reactive oxygen species，ROS）的過度生成[36]。酚酸類成分有較強(qiáng)的抗氧化、抗自由基作用，并且其抗氧化活性與其羥基個數(shù)及取代基位置相關(guān)，并且隨著羥基個數(shù)的增加，其抗氧化能力逐漸增強(qiáng)。

PCA為一種常見于許多食用蔬菜中的簡單親水性酚類化合物，CRESPO I等[25]通過給結(jié)腸內(nèi)灌TNBS誘導(dǎo)Balb/c小鼠UC，給藥PCA后，顯著抑制SOD和CAT的蛋白濃度，增加了抗氧化酶和Nrf2的表達(dá)。其中Nrf2是調(diào)控機(jī)體抗氧化應(yīng)激反應(yīng)的核轉(zhuǎn)錄因子，能夠誘導(dǎo)抗氧化、抗炎癥及生物轉(zhuǎn)化酶等保護(hù)細(xì)胞的相關(guān)基因表達(dá)[37]。EBENEZER O等[38]通過DSS誘導(dǎo)大鼠UC，對大鼠進(jìn)行PCA給藥治療，可顯著提高DSS處理大鼠結(jié)腸和肝臟中GSH水平和抗氧化酶SOD、CAT、GPx、GST及GSH活性，并顯著降低H2O2和MDA水平，保護(hù)結(jié)腸和肝臟免受氧化損傷。并且組織學(xué)檢查證實PCA抗氧化作用可抵抗結(jié)腸和肝臟損傷。由此證明，PCA可增加多種抗氧化酶的活性，緩解由氧化應(yīng)激反應(yīng)引起的結(jié)腸損傷。

5 抗菌作用

5.1 抑制致病菌生長大腸桿菌是人類和動物的一種常見腸道微生物，是一種兼性需氧的革蘭氏陰性菌，通過黏附在腸上皮或分泌毒素引發(fā)腸道炎癥。酚酸類化合物具有良好的抗菌作用，其含量越高，抗菌作用越強(qiáng)[39]?？Х人?、綠原酸、阿魏酸等酚酸類化合物均具有很好的抑菌效果。根據(jù)相關(guān)報道發(fā)現(xiàn)綠原酸對肺炎鏈球菌、志賀氏痢疾桿菌和嗜麥芽窄食單胞菌及大腸桿菌均具有良好的抑制活性[40-41]。KANNIR F等[42]用革蘭氏陰性菌、大腸桿菌等檢測酚酸類化合物的抑菌效果，結(jié)果表明，綠原酸及其相關(guān)化合物均具有良好的抑菌和殺菌作用，其中阿魏酸、異阿魏酸、苯甲酸和羥基苯甲酸的抑菌效果顯著。許維國等[43]采用紙片法記錄沒食子酸的抑菌效果，結(jié)果顯示沒食子酸對金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌、腸炎沙門菌、鼠沙寒沙門菌均有良好的抑菌效果。表明酚酸類化合物對致病菌具有良好的抑制作用，推測其可通過抑制致病菌的生長改善由腸道細(xì)菌感染引起的UC。

5.2 改善腸道菌群腸道菌群是人體胃腸道內(nèi)存在的細(xì)菌、真菌、病毒等群體的總稱，其中以細(xì)菌為主，人體胃腸道內(nèi)寄居的細(xì)菌有1013～1014個，共500余種，主要分布于小腸和結(jié)腸，共同組成人體內(nèi)獨特的腸道黏膜屏障[44]。眾所周知，健康個體的腸道微生物群為宿主提供了許多健康益處，包括病原體保護(hù)、營養(yǎng)、新陳代謝和免疫系統(tǒng)[45]。UC被認(rèn)為是由于腸道菌群和黏膜免疫失衡，導(dǎo)致過度腸道炎癥所致。因此，UC的發(fā)病機(jī)制與腸道菌群的發(fā)育異常密切相關(guān)。UC患者腸道微生物種群、腸道細(xì)菌功能多樣性和穩(wěn)定性受損，特異性厚壁菌門細(xì)菌減少，擬桿菌門細(xì)菌和兼性厭氧菌增多[46]。可能導(dǎo)致受體黏膜細(xì)胞基因表達(dá)的改變、腸黏膜免疫功能的改變[47-48]、腸道生態(tài)環(huán)境的改變及機(jī)體代謝的差異[49-50]。王一冰等[51]對UC小鼠給藥PCA，通過腸道菌群分析發(fā)現(xiàn)，PCA給藥可顯著提高厚壁菌門（Fimicutes）脫硫弧菌等優(yōu)勢菌的相對豐度，降低擬桿菌門（Bacteroidetes）等致病菌的相對豐度，抑制致病菌造成的腸道損傷及炎癥反應(yīng)，從而維護(hù)腸道健康。表明PCA可以改善小鼠腸道菌群來降低結(jié)腸炎損傷。ZHANG Y等[52]研究發(fā)現(xiàn)在豬口糧中添加GCA可增加結(jié)腸中乳酸菌數(shù)量增加，減少大腸埃希菌數(shù)量。此外，CGA可提高結(jié)腸中丙酸和丁酸等益生菌含量。因此證明CGA有利于保持腸道形態(tài)完整性和選擇性調(diào)節(jié)腸道微生物區(qū)系，以此調(diào)控腸道菌群的變化治療UC。以此證明，PCA和GCA均可不同程度的抑制致病菌的生長，修復(fù)腸黏膜屏障，減輕結(jié)腸的損傷。

6 結(jié)語與展望

綜上所述，酚酸類化合物對UC具有顯著的緩解作用，其為天然的抗炎劑，存在于人類日常飲食中，安全易獲得。主要通過降低炎癥因子的表達(dá)、調(diào)節(jié)信號通路、免疫系統(tǒng)、腸道菌群等方面改善UC引起腸道黏膜損傷帶來的腹痛、腹瀉等癥狀，了解酚酸類化合物治療UC的作用機(jī)制，為新藥的開發(fā)及臨床的合理應(yīng)用提供理論依據(jù)。雖然目前有諸多酚酸類化合物對UC的研究，但多集中于藥效學(xué)研究，應(yīng)加強(qiáng)對于作用機(jī)制的研究，且多數(shù)集中于構(gòu)建動物UC的模型進(jìn)行用藥實驗，臨床試驗分析較少，應(yīng)加大對酚酸類化合物治療UC的開發(fā)研究，更深層次的探討酚酸類化合物對UC的機(jī)制作用。