槐果堿抗炎鎮(zhèn)痛作用及機制的研究進(jìn)展

孫孝鳳，王瀟婭，楊陽，吝雪芹，陳凡，張國強，2

(1.河北醫(yī)科大學(xué)，石家莊 050017； 2.河北醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院皮膚科，石家莊 050031)

槐果堿系13，14-脫二氫苦參堿，是從豆科槐屬植物如苦參的根、葉等部位提取的一種有四環(huán)喹喏里西啶骨架結(jié)構(gòu)的生物堿。其具有抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、抗菌、抗病毒、抗炎鎮(zhèn)痛及心、肝、肺、腎保護(hù)等藥理作用[1-2]。炎癥和疼痛是臨床常見病癥，兩者常伴隨出現(xiàn)。臨床常用的抗炎鎮(zhèn)痛藥物易產(chǎn)生心血管損傷、消化道出血等不良反應(yīng)[3]，因此尋找抗炎鎮(zhèn)痛效果好、不良反應(yīng)少的抗炎鎮(zhèn)痛藥物是醫(yī)學(xué)研究的重點。近年來，對槐果堿抗炎、鎮(zhèn)痛作用的研究較多。研究發(fā)現(xiàn)，槐果堿對結(jié)腸炎、乳腺炎和急性肺損傷等炎癥以及狼瘡性腎炎、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等自身免疫性疾病具有一定潛在治療作用[4-5]。新近研究表明，槐果堿聯(lián)合胃復(fù)春片可有效緩解慢性萎縮性胃炎的臨床癥狀[6]。有研究表明，槐果堿具有一定的中樞和外周鎮(zhèn)痛作用[7]，如慢性收縮性損傷引起的神經(jīng)病理性疼痛的鎮(zhèn)痛作用[8]、抗炎性疼痛作用[9]、鎮(zhèn)痛止癢作用[10]等。但大部分關(guān)于槐果堿抗炎鎮(zhèn)痛作用的研究仍處于實驗階段，尚未在臨床應(yīng)用。現(xiàn)主要對槐果堿的抗炎鎮(zhèn)痛作用及機制進(jìn)行綜述。

1 抗炎作用

槐果堿對各種急慢性炎癥(包括免疫性和非免疫性炎癥)均有抗炎作用，其通過降低核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3炎癥小體，影響環(huán)加氧酶2/前列腺素E2信號通路，抑制核因子κB(nuclear factor-kappa B，NF-κB)信號通路等多種機制下調(diào)白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-1β、腫瘤壞死因子-α(tumour necrosis factor-α，TNF-α)和IL-6等炎癥介質(zhì)，從而發(fā)揮抗免疫性炎癥和非免疫性炎癥作用。

1.1抗免疫性炎癥作用 免疫性炎癥包括變態(tài)反應(yīng)、自身免疫反應(yīng)、移植排斥反應(yīng)等引起的炎癥。槐果堿對免疫性炎癥有顯著抑制作用。

狼瘡性腎炎是系統(tǒng)性紅斑狼瘡最嚴(yán)重的并發(fā)癥，如果不加以控制最終會導(dǎo)致腎衰竭，其發(fā)病與自身抗體和免疫復(fù)合物密切相關(guān)。研究表明，核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3炎癥小體在狼瘡性腎炎的發(fā)病過程中起關(guān)鍵作用[11]。核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3炎癥小體復(fù)合物由核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3、接頭分子凋亡相關(guān)斑點樣蛋白和胱天蛋白酶1形成。Li等[12]采用槐果堿治療雌性系統(tǒng)性紅斑狼瘡小鼠8周，結(jié)果顯示，小鼠腎臟中核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3、凋亡相關(guān)斑點樣蛋白和胱天蛋白酶1水平以及雙腎和血清中IL-1β、IL-6和TNF-α水平顯著降低；此外，槐果堿還可顯著降低尿蛋白和尿素氮水平、減少自身抗體和免疫復(fù)合物的沉積，明顯改善小鼠腎小球和腎臟血管病變，且經(jīng)槐果堿處理后，系統(tǒng)性紅斑狼瘡小鼠的存活率明顯高于C57BL/6J小鼠。

免疫性肝損傷的特征是肝組織中有大量炎癥細(xì)胞浸潤，從而導(dǎo)致以免疫反應(yīng)為主的肝損傷。Huang等[13]探究槐果堿對肝臟自然殺傷細(xì)胞的調(diào)節(jié)作用發(fā)現(xiàn)，槐果堿預(yù)處理可顯著抑制自然殺傷細(xì)胞激活，阻斷自然殺傷細(xì)胞受體G2D的上調(diào)。此外，用聚肌胞苷酸/D-半乳糖胺誘導(dǎo)小鼠免疫性肝損傷模型結(jié)果發(fā)現(xiàn)，槐果堿成功地抑制了Poly I:C/D-GalN誘導(dǎo)的異常TNF-α、γ干擾素和IL-12產(chǎn)生，從而減輕炎癥的嚴(yán)重程度。

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎是常見的慢性自身免疫性疾病之一，以細(xì)胞因子介導(dǎo)的關(guān)節(jié)滑膜炎癥、自身免疫及關(guān)節(jié)組織破壞為特征[14]。有研究通過Ⅱ型膠原誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎小鼠模型評價槐果堿對類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的治療作用，發(fā)現(xiàn)槐果堿可以明顯減輕小鼠關(guān)節(jié)腫脹程度，抑制紅斑的擴展，減少關(guān)節(jié)組織的破壞，并降低促炎細(xì)胞因子水平，為槐果堿治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎提供了實驗基礎(chǔ)[15]。此外，在評估槐果堿對類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎成纖維樣滑膜細(xì)胞的細(xì)胞毒性實驗中，結(jié)果提示，槐果堿對類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎成纖維樣滑膜細(xì)胞具有低細(xì)胞毒性，并能夠下調(diào)脂多糖誘導(dǎo)的促炎細(xì)胞因子IL-1、IL-6、TNF-α和IL-12表達(dá)[15]。上述研究提示，槐果堿可以減輕類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎小鼠模型的炎癥反應(yīng)和關(guān)節(jié)組織損害，對類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎具有一定的治療作用。

1.2抗非免疫性炎癥作用 小鼠單核巨噬細(xì)胞白血病細(xì)胞(RAW264.7細(xì)胞)的吞噬能力較強，常被用作炎癥細(xì)胞模型。Gao等[16]采用二苯基四氮唑溴鹽比色法檢測細(xì)胞活力，發(fā)現(xiàn)槐果堿為10、100 g/ml時對RAW 264.7細(xì)胞未表現(xiàn)出細(xì)胞毒性，且該研究證實，脂多糖可顯著增加TNF-α、IL-6和一氧化氮的產(chǎn)生，與誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase，iNOS)和環(huán)加氧酶2的過表達(dá)相關(guān)；而50、100 g/ml槐果堿均能顯著降低TNF-α、IL-6、一氧化氮水平以及iNOS、環(huán)加氧酶2的表達(dá)。綜上所述，槐果堿的抗炎活性可能與下調(diào)c-Jun氨基端激酶和p38促分裂原活化的蛋白激酶信號通路以及抑制NF-κB激活，從而抑制iNOS和環(huán)加氧酶2的表達(dá)相關(guān)。

有研究報道，三硝基苯磺酸誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸炎模型經(jīng)槐果堿干預(yù)后，其腸屏障結(jié)構(gòu)和功能顯著改善[17]。其機制可能是槐果堿通過抑制小鼠腸黏膜核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3炎癥小體信號和炎癥介質(zhì)水平，提高結(jié)腸炎小鼠脾及腸系膜淋巴結(jié)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞比例對腸道炎癥產(chǎn)生保護(hù)作用，但仍需更多的研究明確具體作用機制。Wang等[5]采用脂多糖誘導(dǎo)建立了小鼠乳腺炎模型，實驗數(shù)據(jù)顯示，IL-1β、TNF-α和IL-6等細(xì)胞因子在伴有乳腺炎的乳腺中表達(dá)增加，槐果堿處理可顯著抑制這些細(xì)胞因子的表達(dá)，且隨著槐果堿劑量增加抑制效果越明顯；組織病理學(xué)結(jié)果顯示，乳腺小葉不完整且乳腺上皮細(xì)胞受損、乳腺泡內(nèi)可見中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞等炎癥細(xì)胞浸潤，且隨著槐果堿劑量增加，乳腺組織的炎性損傷程度逐漸降低，進(jìn)一步證實了槐果堿的抗炎作用。Lu等[18]研究顯示，槐果堿可通過抑制NF-κB抑制蛋白α、p65和p38的磷酸化，調(diào)節(jié)乳腺組織中的Toll樣受體4和NF-κB、促分裂原活化的蛋白激酶信號通路，對脂多糖誘導(dǎo)的乳腺炎發(fā)揮抗炎作用。目前，乳腺炎的治療大部分需要使用抗生素，且治療費用昂貴。隨著研究的進(jìn)一步深入，槐果堿可能成為臨床治療乳腺炎的潛在藥物。

1.3槐果堿對器官損傷所致炎癥的作用 嚴(yán)重的、破壞性的急性肺損傷會導(dǎo)致急性呼吸窘迫綜合征。急性肺損傷特征性的病理表現(xiàn)為彌漫性肺泡損傷、毛細(xì)血管損傷、肺泡上皮破裂，伴有中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等炎癥細(xì)胞浸潤[19]。Lu等[18]探究槐果堿對脂多糖誘導(dǎo)的小鼠急性肺損傷的保護(hù)作用，結(jié)果表明，槐果堿可明顯減輕脂多糖誘導(dǎo)的肺泡出血、肺水腫、炎癥細(xì)胞浸潤等肺病理改變，明顯降低髓過氧化物酶活性，顯著抑制TNF-α、IL-1β和IL-6等炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生；此外，在體外槐果堿(10、20、40 μg/ml)可顯著抑制脂多糖誘導(dǎo)的IL-6和IL-8的產(chǎn)生以及NF-κB的激活。綜上，槐果堿可能作為肺損傷治療的一種潛在抗炎藥物。Qian等[20]研究發(fā)現(xiàn)，槐果堿可以阻斷脂多糖誘導(dǎo)的Toll樣受體4信號通路影響肝星狀細(xì)胞的激活，減輕由2,4-二硝基亞硝胺溶液或膽總管結(jié)扎誘導(dǎo)的大鼠肝纖維化，同時還可顯著降低由2,4-二硝基亞硝胺溶液或膽總管結(jié)扎誘導(dǎo)的大鼠模型中丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶和總膽紅素水平，改善纖維化大鼠的肝功能。Sang等[21]研究發(fā)現(xiàn)，槐果堿能減輕刀豆蛋白A誘導(dǎo)的肝損傷，其保護(hù)作用與抑制促炎細(xì)胞因子、趨化因子和γ干擾素/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄活化因子1信號通路有關(guān)。

1.4抗炎作用機制

1.4.1對環(huán)加氧酶2/前列腺素E2信號通路的影響 前列腺素廣泛分布于身體各組織和體液中，參與炎癥及多種心血管疾病的病理過程，是一種重要的炎癥介質(zhì)，其中前列腺素E2的作用較為強烈。付聰敏等[22]采用10、20、40 mg/kg槐果堿處理1%角叉菜膠致炎小鼠，結(jié)果表明隨著槐果堿濃度的增加，角叉菜膠致小鼠足腫脹的腫脹程度明顯減輕，小鼠足趾腫脹組織中的前列腺素E2及環(huán)加氧酶2蛋白表達(dá)水平也明顯降低，提示槐果堿發(fā)揮抗炎作用與抑制環(huán)加氧酶2/前列腺素E2信號通路有關(guān)?；惫麎A和氧化槐果堿均屬于苦參堿類生物堿，藥理作用相似，在提取過程中可以相互轉(zhuǎn)化。黎偉華等[23]采用氧化槐果堿治療角叉菜膠致炎小鼠，結(jié)果顯示，氧化槐果堿可顯著抑制環(huán)加氧酶2蛋白表達(dá)，減少環(huán)加氧酶2合成，有效降低前列腺素E2表達(dá)水平。提示此類苦參堿類生物堿的抗炎機制可能與環(huán)加氧酶2/前列腺素E2信號通路密切相關(guān)。

1.4.2對脂多糖介導(dǎo)的炎癥作用 脂多糖是革蘭陰性菌細(xì)胞壁外壁的組成成分，是一種內(nèi)毒素。脂多糖誘導(dǎo)的基因產(chǎn)物是促炎細(xì)胞因子，如TNF-α、IL-6以及iNOS和環(huán)加氧酶2[24]。Jiang等[25]用脂多糖刺激小鼠模型來模擬膿毒型肝損傷，發(fā)現(xiàn)與脂多糖相比，槐果堿(30、60 mg/kg)可顯著降低脂多糖誘導(dǎo)小鼠血清TNF-α、IL-1β和IL-6水平，說明槐果堿可降低脂多糖誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)程度。

1.4.3對NF-κB信號通路的影響 NF-κB是一種對炎癥反應(yīng)有調(diào)控作用的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子，廣泛存在于各種真核細(xì)胞中，負(fù)責(zé)DNA轉(zhuǎn)錄、細(xì)胞因子分泌和細(xì)胞存活等[26]。動脈粥樣硬化、骨關(guān)節(jié)炎、炎性腸病等慢性炎癥性疾病與NF-κB信號通路異常有密切關(guān)系。Fang等[27]研究發(fā)現(xiàn)，槐果堿預(yù)處理可下調(diào)氧化型低密度脂蛋白誘導(dǎo)的人主動脈內(nèi)皮細(xì)胞中NF-κB抑制蛋白α的表達(dá)，并抑制NF-κB p65的核轉(zhuǎn)位，但該研究僅使用了一種內(nèi)皮細(xì)胞和一種體外模型，具有一定的局限性。Wu等[28]采用IL-1β(10 ng/ml)誘導(dǎo)軟骨細(xì)胞炎癥反應(yīng)，結(jié)果顯示，槐果堿治療不僅能有效下調(diào)軟骨細(xì)胞炎癥介質(zhì)(TNF-α、IL-6、前列腺素E2和一氧化氮)水平，還能抑制凝血酶和膠原酶的變性。以上研究均證明，槐果堿可以通過抑制NF-κB信號通路來減少炎癥的發(fā)生。

2 鎮(zhèn)痛作用

疼痛是一種主觀感受，實質(zhì)上的或潛在的組織損傷會刺激痛覺感受器并通過神經(jīng)傳導(dǎo)最終將信號傳至大腦，從而出現(xiàn)疼痛的感覺及情緒上的不適，且會對日常生活產(chǎn)生嚴(yán)重影響。目前，臨床主要使用非甾體抗炎藥、阿片類藥物緩解疼痛。但是該類藥物具有明顯的不良反應(yīng)，患者易產(chǎn)生依賴性[29]。而槐果堿是天然中藥的生物堿，具有一定的中樞和外周鎮(zhèn)痛作用。

2.1對神經(jīng)痛的影響 神經(jīng)病理性疼痛是由于軀體感覺神經(jīng)系統(tǒng)的疾病或損傷而直接引起的疼痛，分為中樞性神經(jīng)痛和周圍神經(jīng)痛。有動物研究發(fā)現(xiàn)，槐果堿可減少小鼠的自主活動量，并能加強戊巴比妥鈉、水合氯醛和氯丙嗪對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的抑制作用，還能抑制苯丙胺引發(fā)的小鼠興奮作用，減少小鼠的扭體反應(yīng)次數(shù)[30]。李春梅等[7]通過以中樞神經(jīng)系統(tǒng)為作用部位的熱板實驗探究槐果堿的鎮(zhèn)痛作用，將槐果堿分為10、20、40 mg/kg三個劑量組，于小鼠尾靜脈注射相應(yīng)藥液。結(jié)果顯示，20、40 mg/kg劑量組小鼠對熱反應(yīng)的痛閾值均顯著提高，且20 mg/kg劑量組高于40 mg/kg劑量組。Gao等[31]采用熱板實驗結(jié)果相似，槐果堿(20和40 mg/kg)與嗎啡(5 mg/kg)類似，均可顯著增加疼痛潛伏期反應(yīng)時間。提示槐果堿可能與嗎啡一樣通過抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用。

金少舉等[32]將120只小鼠隨機分為6組，每組20只，術(shù)后對假手術(shù)組和模型組小鼠注射5%乙醇生理鹽水，陽性藥對照組注射普瑞巴林，槐果堿40、20、10 mg/kg組分別注射相應(yīng)劑量的槐果堿，持續(xù)1周，結(jié)果顯示槐果堿能夠降低促凋亡因子Bax的產(chǎn)生，從而明顯減少神經(jīng)元凋亡，并且經(jīng)槐果堿處理后的坐骨神經(jīng)慢性縮窄性損傷小鼠脊髓組織中清除自由基的抗氧化酶(如超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶)水平顯著升高，提示槐果堿對神經(jīng)痛的良好緩解作用可能與抗氧化應(yīng)激有關(guān)。此外，該小組的其他相關(guān)研究結(jié)果表明，槐果堿明顯緩解神經(jīng)病理性疼痛的機制可能與上調(diào)γ-氨基丁酸信號通路以及抑制Toll樣受體4/p38促分裂原活化的蛋白激酶信號通路等有關(guān)[33-34]。綜上可知，槐果堿對坐骨神經(jīng)慢性縮窄性損傷所致的神經(jīng)病理性疼痛有一定緩解作用。

2.2對炎性疼痛的影響 炎性疼痛是由致炎或致痛因子等介導(dǎo)產(chǎn)生的病理性疼痛，炎癥發(fā)生部位常伴有紅、腫、自發(fā)痛、痛覺過敏及痛覺異常等表現(xiàn)。有研究報道，阻斷磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B(phosphatidylinositol-3-kinase/protein kinase B，PI3K/Akt)/NF-κB信號通路對炎性疼痛的發(fā)生發(fā)展具有一定緩解作用[35]。王婷婷等[9]采用完全弗氏佐劑法建立大鼠炎性疼痛模型，并用槐果堿(30、15、7.5 mg/kg)進(jìn)行干預(yù)，結(jié)果表明槐果堿可抑制大鼠炎癥部位PI3K、磷酸化PI3K、Akt、磷酸化Akt及NF-κB蛋白表達(dá)水平。其作用機制可能是通過阻斷PI3K/Akt/NF-κB信號通路來緩解損傷部位由完全弗氏佐劑引發(fā)的痛覺過敏、痛覺異常及自發(fā)痛等炎性疼痛表現(xiàn)。

2.3對痛癢結(jié)合癥的影響 痛癢是外科疾患中較為常見的主觀癥狀，痛和癢雖然是兩種不同的主觀感覺，但它們關(guān)系密切且常相伴出現(xiàn)[36]。有研究利用小鼠痛癢共病模型設(shè)置5 mg/kg地塞米松陽性對照組和30 mg/kg辣椒平陽性對照組，探究槐果堿60、30、10 mg/kg劑量對小鼠痛癢癥狀的鎮(zhèn)痛和止癢作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，槐果堿能明顯減少小鼠擦拭和搔抓面頰的次數(shù)及痛癢共病小鼠面頰皮膚厚度；銀屑病皮損面積和嚴(yán)重程度指數(shù)評分結(jié)果顯示，槐果堿可降低面頰皮膚中IL-1B和TNF-α表達(dá)[10]。由此說明，槐果堿對該痛癢共病模型有明確的止癢和鎮(zhèn)痛作用，且隨著槐果堿劑量增加疼痛緩解作用增強。瞬時受體電位通道蛋白A1、瞬時受體電位通道蛋白V1被證明與瘙癢和疼痛有關(guān)[37-38]。由此可見，槐果堿可能通過調(diào)節(jié)炎癥因子的表達(dá)進(jìn)一步調(diào)節(jié)瞬時受體電位通道蛋白A1、瞬時受體電位通道蛋白V1的表達(dá)，也可能通過直接作用于瞬時受體電位通道蛋白A1、瞬時受體電位通道蛋白V1離子通道產(chǎn)生止癢和鎮(zhèn)痛作用。

3 小 結(jié)

槐果堿屬于喹諾里西啶生物堿，其藥理作用廣泛?；惫麎A主要通過抑制促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生對急慢性炎癥發(fā)揮抗炎作用，并且對狼瘡性腎炎、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等自身免疫性疾病所致炎癥及各器官損傷所致炎癥具有良好的抗炎作用。此外，槐果堿對炎性疼痛及神經(jīng)痛的鎮(zhèn)痛效果也十分顯著，這可能與其能夠抗氧化應(yīng)激以及抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)有關(guān)。目前對槐果堿的藥理作用研究多集中于分子和動物水平，雖然已經(jīng)取得了較大進(jìn)展，但大部分研究仍處于基礎(chǔ)研究階段，尚未有藥物成品應(yīng)用于臨床疾病的治療。未來期待結(jié)合新的科學(xué)技術(shù)及研究方法對槐果堿的抗炎鎮(zhèn)痛作用進(jìn)行深入研究，從而拓寬槐果堿的應(yīng)用范圍，促進(jìn)藥品研發(fā)工作。