蜂膠在炎癥性腸病中相關(guān)作用的研究進(jìn)展

王浩坤 王愛麗 顏達(dá) 王娜 劉成霞

濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院消化內(nèi)科，濱州 256600

炎癥性腸?。╥nflammatory bowel disease，IBD）是一種非特異性腸道炎癥性疾病，主要包括克羅恩?。–rohn’s disease，CD）和潰瘍性結(jié)腸炎（ulcerative colitis，UC）。UC患者通常表現(xiàn)為反復(fù)發(fā)作的腸道炎癥，病變多累及直腸跟乙狀結(jié)腸，CD患者的腸道炎性反應(yīng)可發(fā)生在末端回腸和結(jié)腸。IBD的發(fā)病機(jī)制目前仍不十分明確，其慢性、復(fù)發(fā)性、不易治愈的疾病特點也給患者帶來了身體以及精神上的創(chuàng)傷。蜂膠是由蜜蜂的工蜂采集植物樹脂等分泌物與其上顎腺、蠟腺等分泌物混合形成的膠粘性物質(zhì)。蜂膠由于其許多生物學(xué)特性，例如抗炎［1］、抗氧化［2］、抗菌［3］、抗腫瘤［4］和免疫調(diào)節(jié)［5］，自古以來就已用于民間醫(yī)學(xué)。蜂膠的生物活性主要歸因于多酚類成分，例如黃酮類化合物。近年來，多項研究表明，蜂膠可以對IBD起到預(yù)防及改善的作用。本文將闡述蜂膠在IBD中發(fā)揮的相關(guān)作用。

蜂膠的有效成分

蜂膠是一種天然的混合物，眾多研究報道蜂膠具有廣泛的藥理活性，蜂膠的主要成分因其不同的地理位置，存在明顯差異。各種因素（如植物資源、采集季節(jié)、蜜蜂種類和提取中使用的溶劑）都會影響蜂膠的化學(xué)成分［6］。蜂膠的成分十分復(fù)雜，大多數(shù)天然蜂膠的基本成分有樹脂樹香復(fù)合物40%～53%、多酚類12%～17%、多糖類2%～3%、蜂蠟30%～35%、花粉5%～10%［7］。隨著色譜層析分離技術(shù)的發(fā)展，目前從蜂膠中已分離鑒定出了300多種成分，主要包括酚類（酚酸、黃酮和肉桂酸衍生物）和萜烯類（單萜、倍半萜、二萜、聚合萜及衍生物），此外還有少量的氨基酸、糖類化合物、維生素、脂肪酸、礦物質(zhì)及多種微量元素等［8］。通常蜂膠按化學(xué)成分不同可分為兩大類，一類是蜜蜂采集富含酚類的樹脂生產(chǎn)的蜂膠，該類蜂膠富含酚類成分，屬于酚類蜂膠；另一類是采自富含萜烯類的樹脂生產(chǎn)的蜂膠，歸屬于萜烯類蜂膠［9］。酚類蜂膠一般產(chǎn)自溫帶地區(qū)的國家，萜烯類蜂膠一般產(chǎn)自熱帶地區(qū)及地中海氣候地區(qū)。其中酚類蜂膠是最常見的蜂膠類型。雖然不同地區(qū)、不同植物來源的蜂膠組成成分及有效活性成分差別很大，但各種類型的蜂膠都具有相似的生物學(xué)功能，如抗氧化、抗癌、抗菌、抗炎等。越來越多的研究證實蜂膠中豐富的黃酮類、酚酸類化合物是蜂膠具有多種生物學(xué)活性的主要原因。

IBD的治療現(xiàn)狀

IBD是一種以炎癥為特征的慢性腸道疾病。IBD的發(fā)病機(jī)制目前尚未完全闡明，促炎和抗炎反應(yīng)狀態(tài)之間的失衡、黏膜屏障損傷、免疫系統(tǒng)失調(diào)及腸道菌群的紊亂是引發(fā)IBD的關(guān)鍵因素［10-11］。環(huán)境因素、飲食和生活方式也被廣泛認(rèn)為是IBD的潛在誘因。隨著人力生活環(huán)境、生活方式、飲食習(xí)慣、社會結(jié)構(gòu)的變化，IBD的發(fā)病率不斷上升，近20年來，西方發(fā)達(dá)國家IBD的發(fā)病率最高可達(dá)29.3/10萬，患病率最高為505/10萬，亞洲地區(qū)多數(shù)國家IBD發(fā)病率和患病率雖低于歐美國家，但也呈逐年上升趨勢。IBD的傳統(tǒng)治療藥物包括氨基水楊酸制劑、皮質(zhì)類固醇、免疫抑制劑和生物制劑等［12］。特別是在最近幾十年中，引入了生物療法，一定程度上能夠延緩IBD的進(jìn)展，彌補了傳統(tǒng)藥物的不足，但是存在的藥物不良反應(yīng)卻不容忽視，并且這些生物制品的臨床有效率和緩解率都不令人滿意（＜50%），而且隨著時間的推移，大多數(shù)都會失去療效，需要增加劑量或從一種生物制劑切換到另一種生物制劑［13］。因此，IBD的治療仍然需要改進(jìn)。

蜂膠對IBD的調(diào)節(jié)作用

基于IBD的治療現(xiàn)狀，開發(fā)治療IBD的新型藥物是很有必要的。最新研究表明，蜂膠對IBD有多種保護(hù)作用，并且可能成為治療IBD的候選藥物。

1、抗炎作用

IBD是一種炎癥反應(yīng)性疾病，白細(xì)胞過度募集到腸黏膜與持續(xù)性炎癥和腸上皮屏障功能受損有關(guān)。組織學(xué)檢查表明，蜂膠可減少炎性腸病動物模型中白細(xì)胞向結(jié)腸黏膜的募集。最近的研究表明，每天10 mg/kg的蜂膠通過抑制黏附分子，包括細(xì)胞間黏附分子、血管細(xì)胞黏附分子-1和E-選擇素，同時抑制趨化因子，包括趨化因子配體1/角質(zhì)形成細(xì)胞趨化因子和趨化因子配體2/巨噬細(xì)胞炎癥蛋白-2的表達(dá)來減少白細(xì)胞向炎癥區(qū)域的遷移［14-15］。一些炎性介質(zhì)，如一氧化氮（NO）、腫瘤壞死因子（TNF）-α，可能通過白細(xì)胞募集、破壞腸道上皮屏障功能、活性氧（ROS）過度激活等途徑參與IBD的發(fā)生發(fā)展。相關(guān)實驗?zāi)Ｐ捅砻?，蜂膠可以減少結(jié)腸組織中NO和TNF-α的表達(dá)［16］。在結(jié)腸炎動物模型中，蜂膠可以抑制炎癥介質(zhì)包括誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（INOS）、白細(xì)胞介素（IL）-1β、IL-6和單核細(xì)胞趨化蛋白-1的表達(dá)，并增強(qiáng)抗炎細(xì)胞因子轉(zhuǎn)化生長因子（TGF）-β的表達(dá)［17-18］。蜂膠的抗炎作用主要是通過抑制絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）、細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶（ERK）、c-Jun氨基末端激酶（JNK）、抑制因子κB-α（IκBα）和核因子κB（NF-κB）活化途徑介導(dǎo)的［19-22］?？Х人岜揭阴ィ╟affeic acid phenethyl ester，CAPE）是一種從蜜蜂蜂膠中提取的酚類成分，具有強(qiáng)大的抗炎特性，這歸功于它對NF-κB的選擇性抑制［23-24］。此外，已經(jīng)證明CAPE可以抑制炎癥相關(guān)通路，如PI3K和MAPK通路［25-26］。其作用機(jī)制可能是CAPE通過降解IκB和阻斷NF-κB與DNA的結(jié)合從而抑制NF-κB易位［27-28］。CAPE的上述作用機(jī)制導(dǎo)致疾病活動指數(shù)（DAI）評分、促炎細(xì)胞因子、結(jié)腸髓過氧化物酶（MPO）和上皮屏障功能水平的變化［29］。在抗炎細(xì)胞因子活性方面，在用CAPE治療的小鼠中，TNF-α、IL-1β、γ干擾素（IFN-γ）和IL-6的水平降低。松屬素是蜂膠中廣泛存在的另一種天然黃酮類化合物。研究表明，松屬素可降低TNF-α、IL-1β和IL-6基因的表達(dá)，增加TGF-β的表達(dá)水平。其分子機(jī)制為松屬素可以抑制這些細(xì)胞因子的上游基因的磷酸化，包括IκBα、JNK、ERK1/2和 p38MAPK［21］。3-羥 基 紫 檀 茋（3′-hydroxypterostilbene，HPSB）是蜜蜂蜂膠中發(fā)現(xiàn)的一種新型抗炎化合物。IL-6是結(jié)腸炎中重要的促炎細(xì)胞因子之一，研究表明，HPSB會顯著降低IL-6的表達(dá)［30］。STAT3被認(rèn)為是IL-6的下游效應(yīng)物，IL-6的連接會導(dǎo)致STAT3磷酸化。SOCS3是IL-6/STAT3信號通路的負(fù)向調(diào)節(jié)因子［31］。在結(jié)腸炎小鼠實驗?zāi)Ｐ椭?，HPSB會抑制IL-6/STAT3信號轉(zhuǎn)導(dǎo)并恢復(fù)SOCS3蛋白表達(dá)［30］，提示HPSB可能是一種治療結(jié)腸炎的新型藥物。

2、抗氧化作用

腸道氧化應(yīng)激被認(rèn)為是IBD發(fā)展過程中的一個重要因素。因此，提高細(xì)胞抗氧化能力被認(rèn)為是預(yù)防IBD的一種很有前景的方法。氧化應(yīng)激不僅直接對細(xì)胞成分造成損害，而且還誘導(dǎo)炎癥介質(zhì)的表達(dá)和白細(xì)胞向炎癥區(qū)域的遷移［32-33］。在IBD早期，結(jié)腸組織中表現(xiàn)為ROS/RNS（活性氮）過度生成和內(nèi)源性抗氧化劑耗竭。實驗研究表明，給予蜂膠可以降低IBD動物模型結(jié)腸組織中MPO和丙二醛（MDA）的 水 平［16-18］。紅 蜂 膠 水 醇 提 物（hydroalcoholic extract of Brazilian red propolis exerts，HERP）中發(fā)現(xiàn)的異黃酮類化合物具有很強(qiáng)的抗氧化和抗炎活性。在IBD實驗?zāi)Ｐ椭校琀ERP治療可顯著降低醋酸誘導(dǎo)結(jié)腸炎大鼠結(jié)腸組織中MPO、iNOS的表達(dá)［17］。在蜂膠治療的IBD實驗?zāi)Ｐ椭校S著氧化生物標(biāo)志物的減少，內(nèi)源性抗氧化系統(tǒng)，包括谷胱甘肽（GSH）、超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化氫酶，得到顯著提高。中國蜂膠和巴西蜂膠均可增強(qiáng)葡聚糖硫酸鈉（dextran sulphate sodium，DSS）誘導(dǎo)結(jié)腸炎大鼠的抗氧化應(yīng)激能力，表現(xiàn)為MDA降低和總體抗氧化能力（T-AOC）水平的增加［18，34］。蜂膠富含抗氧化物，如黃酮類、萜類和酚酸類化合物，它們能夠清除ROS/RNS，并通過Nrf2蛋白的激活來增強(qiáng)抗氧化能力［35-36］。Nrf2被確定為參與解毒酶和GSH生物合成的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子，并且Nrf2的基因變異與人類患IBD的風(fēng)險增加密切相關(guān)［37-38］?？Х人岜揭阴?-O-葡萄糖苷（caffeic acid phenethyl ester 4-O-glucoside，F(xiàn)A-97）是一種新的CAPE衍生物，比CAPE具有更好的水溶性。FA-97在體內(nèi)和體外均可降低ROS水平，提高DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎總體抗氧化應(yīng)激能力并抑制促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生。進(jìn)一步的機(jī)制研究表明，F(xiàn)A-97可通過激活Nrf2/HO-1信號傳導(dǎo)抑制NF-κB和AP-1途徑發(fā)揮抗炎能力［39］。

3、調(diào)節(jié)腸道菌群

眾所周知，腸道菌群在IBD的發(fā)病機(jī)制中起著關(guān)鍵作用。有研究檢測了CD和UC患者中的腸道菌群，發(fā)現(xiàn)與健康對照組相比，IBD患者糞便中微生物的生物多樣性顯著降低［40］。最近，一些研究表明，通過糞便菌群移植來調(diào)節(jié)腸道微生物組成可能是治療IBD的一種有前途的策略［41］。IBD的實驗?zāi)Ｐ捅砻?，蜂膠可以增加腸道菌群多樣性，特別是變形桿菌和酸性桿菌的數(shù)量，提示這些桿菌在腸道健康中可能發(fā)揮重要的有益作用［42］。在高脂飼料喂養(yǎng)的小鼠中補充蜂膠乙醇提取物可增加抗肥胖和抗炎細(xì)菌（如Roseburia菌屬、Intestinimonas菌屬、Parabacteroides goldsteinii菌屬、Parabacteroides distasonis菌屬），而減少促炎細(xì)菌（如Faecalibaculum菌屬、Prevotella菌屬和Bacteroides vulgatus）［43］。然而，一項來自對中國和巴西蜂膠的研究表明，只有在飼喂富含多酚的中國蜂膠的大鼠才能發(fā)現(xiàn)優(yōu)勢菌群之間的明顯差異，這表明不同來源的蜂膠中不同的多酚類物質(zhì)可能以不同的方式影響微生物種群和腸道微環(huán)境［18，44］。并且腸道菌群與多酚類化合物之間存在雙向關(guān)系，腸道菌群可以影響多酚類化合物的生物利用度，多酚及其代謝物又可以調(diào)節(jié)腸道菌群［45］。

4、免疫調(diào)節(jié)

固有免疫及適應(yīng)性免疫誘導(dǎo)炎性反應(yīng)在IBD中發(fā)揮著重要作用，腸道內(nèi)的固有免疫細(xì)胞包括巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞以及固有淋巴細(xì)胞等，它們識別入侵的病原微生物進(jìn)行殺傷和清除。另外，適應(yīng)性免疫細(xì)胞如輔助性T細(xì)胞（T helper cell，Th）Th1、Th2、Th17、Treg和Th9等和B細(xì)胞在IBD中也發(fā)揮著重要作用［46］。免疫系統(tǒng)的失調(diào)，引起效應(yīng)T細(xì)胞激活、B細(xì)胞及抗體產(chǎn)生增加、促炎介質(zhì)產(chǎn)生增加，最終導(dǎo)致腸道炎癥。最近的研究表明，炎癥腸黏膜中占主導(dǎo)地位的Th1細(xì)胞與IBD的發(fā)生和發(fā)展有關(guān)［47］。服用蜂膠可以改善體內(nèi)Th1細(xì)胞的數(shù)量，與改善IBD的嚴(yán)重程度相一致。一項體外研究表明，在Th1促進(jìn)條件下，暴露在蜂膠中的CD4+T細(xì)胞會導(dǎo)致Th1細(xì)胞分化減少，并抑制IFN-γ的產(chǎn)生［48］。CD4+T細(xì)胞被認(rèn)為是結(jié)腸炎的主要激活劑。在CD4+T細(xì)胞中，CAPE還誘導(dǎo)活化caspase-3的表達(dá)［49］。這些發(fā)現(xiàn)表明，CAPE可能通過NF-κB和AKT通路，阻礙T細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子，并誘導(dǎo)CCR4+CD4+T細(xì)胞凋亡，從而導(dǎo)致下游炎癥過程減少。

結(jié) 語

蜂膠自古以來就在世界許多地區(qū)被用作治療感染、皮膚傷口的民間藥物，現(xiàn)代研究也證明了蜂膠廣泛的生物學(xué)活性。但是天然的蜂膠因地域及植物種類的不同，其內(nèi)在成分是完全可變的，植物的成分決定了蜂膠成分，從而決定了蜂膠的化學(xué)性質(zhì)，這就給醫(yī)療使用和蜂膠的標(biāo)準(zhǔn)化帶來了不少問題。因此有必要對蜂膠成分及其植物來源進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查。使用具有化學(xué)特征的樣品進(jìn)行生物檢測是研究其特性和進(jìn)行比較研究的一種方式，為特定樣品的標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量控制提供線索。在生物檢測中使用具有化學(xué)特征的樣品時，應(yīng)包括其植物來源，以實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量控制因為植物來源的成分決定了蜂膠成分。其次蜂膠的水溶性很差，其生物利用度在很大程度上受到限制，不同的溶劑類型，如乙醇、甲醇和水，可能會提取不同的化合物，從而影響其活性，這也是蜂膠標(biāo)準(zhǔn)化的一個問題。隨著色譜層析分離技術(shù)的發(fā)展，蜂膠的化學(xué)成分得到了深入研究，越來越多的生物用途被研究出來，如抗菌、抗氧化、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、抗炎等，到目前為止，人們已經(jīng)用不同地理區(qū)域的樣品研究了相同的生物活性。然而，Kujugiev等［50］早已提出蜂膠的性質(zhì)是由其成分的混合物決定的，單一成分的活性不會超過總提取物的活性。雖然一種成分可能不代表蜂膠的活性，但對分離出的化合物的研究可能會發(fā)現(xiàn)其強(qiáng)大的生物學(xué)作用。對蜂膠研究最常見的問題之一是，不同的來源樣品可能存在不同的生物學(xué)活性，因此不能進(jìn)行比較。例如，Conti等［51］比較了來自拉丁美洲的蜂膠樣品的免疫調(diào)節(jié)作用，結(jié)果表明，巴西蜂膠刺激人單核細(xì)胞產(chǎn)生TNF-α和IL-10，古巴蜂膠則刺激TNF-α產(chǎn)生并抑制IL-10的產(chǎn)生，而墨西哥的蜂膠則起相反的作用，抑制TNF-α并刺激IL-10的產(chǎn)生。這些樣品中可能含有不同的具有促炎和抗炎作用的成分，這可能有助于免疫調(diào)節(jié)藥物的研發(fā)。因此，對特定樣品的生物學(xué)特性的研究應(yīng)始終與其化學(xué)成分和植物來源相聯(lián)系，探索其潛在的生物學(xué)活性?？紤]到未來研究的新趨勢，在對蜂膠樣品進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查后，我們應(yīng)探索和研究世界各地蜂膠樣品中各種活性化合物的影響，并確定其共同的成分及作用，這可能為蜂膠標(biāo)準(zhǔn)化問題帶來一定幫助。蜂膠的確是一種具有多種功效的天然混合物，有許多潛在的作用等待我們研發(fā)，這仍然需要大量臨床試驗及動物實驗來證明。