雷公藤多苷治療潰瘍性結(jié)腸炎的作用機(jī)制研究進(jìn)展▲

秦艷琴 韋熔煌 梁雅琳 蒙華瑩 黃學(xué)霞 李 超 謝 勝

(1廣西中醫(yī)藥大學(xué)研究生學(xué)院,廣西南寧市 530200;2廣西中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院脾胃病科,廣西南寧市 530022)

【提要】 潰瘍性結(jié)腸炎是一種慢性非特異性炎癥性腸病,臨床上主要采用氨基水楊酸制劑、糖皮質(zhì)激素、免疫抑制劑等藥物對(duì)該病進(jìn)行治療,但目前的臨床用藥存在易復(fù)發(fā)、藥物抵抗等問題。雷公藤多苷是中藥雷公藤的一種提取物,是雷公藤的主要活性成分,具有抗炎、免疫抑制等作用,有“中草藥激素”之稱。研究表明,雷公藤多苷對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎有明確療效,其可從調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞、抑制炎癥反應(yīng)、抗細(xì)胞凋亡、調(diào)節(jié)腸道菌群、抑制氧化應(yīng)激和保護(hù)抗氧化系統(tǒng)等方面,發(fā)揮其治療潰瘍性結(jié)腸炎的作用。本文主要針對(duì)雷公藤多苷治療潰瘍性結(jié)腸炎的作用機(jī)制研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis,UC)是一種慢性非特異性炎癥性腸病,具有易復(fù)發(fā)的特點(diǎn),其主要臨床表現(xiàn)為反復(fù)發(fā)作的腹瀉、黏液膿血便伴腹痛、里急后重等癥狀[1],其發(fā)病機(jī)制復(fù)雜。目前研究發(fā)現(xiàn),該病的發(fā)生與遺傳因素、免疫反應(yīng)失調(diào)、環(huán)境因素、腸道微生態(tài)紊亂有關(guān),其中免疫異常是UC的重要發(fā)病因素[2]。目前西醫(yī)治療常用的藥物包括氨基水楊酸制劑、糖皮質(zhì)激素、免疫抑制劑等,但存在易復(fù)發(fā)、藥物抵抗等問題。

雷公藤多苷是中藥雷公藤的一種提取物,是雷公藤的主要活性成分,具有抗炎、免疫抑制等作用,有“中草藥激素”之稱,主要應(yīng)用于類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、腎小球腎炎、紅斑狼瘡等免疫性疾病的治療。雷公藤多苷生物活性由二萜類成分、三萜類成分及生物堿類成分協(xié)同產(chǎn)生[3]。欽丹萍等[4]的研究表明,雷公藤多苷可用于對(duì)激素抵抗或使用其他免疫抑制劑受到限制的UC患者,其能夠有效改善患者腹痛、腹瀉、里急后重等癥狀,明顯減輕黏膜潰瘍、充血、炎癥細(xì)胞的浸潤程度。本文通過總結(jié)雷公藤多苷對(duì)UC的作用機(jī)制,為其臨床應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞

Th17和調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞(regulatory T lymphocyte,Treg)是已知的淋巴細(xì)胞亞群,對(duì)誘發(fā)和加重UC患者腸道損傷具有重要作用[5]。Th17是腸黏膜表面促炎反應(yīng)的關(guān)鍵啟動(dòng)子,可以產(chǎn)生具有促炎作用的白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-17A、IL-17F、IL-21、IL-22等[6]。Treg是一種免疫抑制調(diào)節(jié)細(xì)胞,可在腸道固有層中抑制腸道自身免疫炎癥反應(yīng)[6]。Th17和Treg平衡在調(diào)節(jié)炎癥免疫反應(yīng)進(jìn)而維持腸道穩(wěn)態(tài)方面發(fā)揮著重要作用[7]。雷公藤多苷能抑制Th17分化,促進(jìn)Treg分化,且可重建Th17/Treg平衡,減輕腸道炎癥[8]。巨噬細(xì)胞具有抗原提呈、吞噬、免疫防御和炎癥調(diào)節(jié)等多種功能,自噬能夠調(diào)控巨噬細(xì)胞極化方向,參與炎性反應(yīng)的調(diào)節(jié)[9]。雷公藤多苷能降低UC小鼠結(jié)腸巨噬細(xì)胞內(nèi)自噬相關(guān)蛋白——微管相關(guān)蛋白1輕鏈3Ⅱ/Ⅰ表達(dá),進(jìn)而抑制細(xì)胞自噬,抑制炎癥反應(yīng),對(duì)結(jié)腸組織起到保護(hù)作用[10]。

2 抑制炎癥反應(yīng)

多種細(xì)胞因子共同參與了UC的發(fā)病過程。如IL家族成員IL-1β、IL-2、IL-6、IL-8、IL-17A、IL-17F、IL-18、IL-21、IL-22、IL-23、IL-27在UC患者血清中均顯著升高,在腸道炎癥反應(yīng)中發(fā)揮促炎作用;IL-4、IL-10、IL-13、IL-23為抗炎細(xì)胞因子,具有抑制炎癥反應(yīng)的作用,在活動(dòng)期UC患者血清中其水平降低[11-12]。腫瘤壞死因子α(tumour necrosis factor α,TNF-α)是一種主要由單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的促炎癥細(xì)胞因子,TNF-α在UC 中的作用是促使中性粒細(xì)胞聚集而引起炎癥反應(yīng);其可促進(jìn)IL-8的產(chǎn)生,誘導(dǎo)IL-8趨化因子激活中性粒細(xì)胞加劇局部腸道炎癥;其還能夠協(xié)同γ干擾素改變腸道上皮的屏障功能[11,13]。由此可推測(cè),促炎細(xì)胞因子與抗炎細(xì)胞因子失衡可能是UC的一個(gè)重要發(fā)病機(jī)制。研究表明,雷公藤多苷能有效降低IL-1β、IL-6、TNF-α、IL-8、IL-17A等細(xì)胞因子的表達(dá)水平,同時(shí)上調(diào)IL-4、IL-13的表達(dá)水平[8,14-17]。

核因子κB(nuclear factor kappa B,NF-κB)是一種轉(zhuǎn)錄因子,NF-κB活化可促進(jìn)促炎細(xì)胞因子TNF-α、IL-1β的釋放,加重腸黏膜炎癥,參與UC發(fā)病[18]。Toll樣受體(Toll-like receptor,TLR)是啟動(dòng)炎癥反應(yīng)及免疫應(yīng)答的重要模式識(shí)別受體,TLR4為其成員之一。UC患者腸上皮固有層細(xì)胞中的TLR4表達(dá)明顯升高,在UC發(fā)病中扮演重要角色[19]。雷公藤多苷可抑制TLR4表達(dá),影響髓樣分化因子88(myeloid differentiation factor 88,MyD88)誘發(fā)信號(hào)通路下游的TNF受體關(guān)聯(lián)因子6(TNF receptor associated factor 6,TRAF6)表達(dá),從而抑制NF-κB活化,減少炎癥因子TNF-α、IL-1β的釋放,即抑制TLR4/MyD88/NF-κB通路,從而抑制促炎細(xì)胞因子釋放,減輕腸道炎癥反應(yīng)[20]。

巨噬細(xì)胞游走抑制因子(macrophage migration inhibitory factor,MIF)是一種重要的促炎介質(zhì),來源于活化的T淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞及樹突狀細(xì)胞等[21]。MIF能促使活化免疫細(xì)胞和巨噬細(xì)胞分泌TNF-α、IL-1β、IL-6等多種促炎細(xì)胞因子,參與免疫性疾病與炎癥性疾病的進(jìn)展[21]。鐘宇等[22]研究發(fā)現(xiàn),MIF在UC大鼠模型結(jié)腸組織中呈高表達(dá)。此外,景姍等[23]發(fā)現(xiàn)在UC患者血清中MIF水平亦升高。鐘繼紅等[24]發(fā)現(xiàn),雷公藤多苷可有效降低UC小鼠結(jié)腸組織中的MIF水平,進(jìn)而抑制促炎細(xì)胞因子釋放,緩解腸道炎癥。

由此可見,雷公藤多苷可通過平衡促炎細(xì)胞因子與抗炎細(xì)胞因子水平,發(fā)揮抗炎作用;其也可通過調(diào)節(jié)中間介質(zhì)因子水平,抑制促炎細(xì)胞因子釋放,減輕腸道黏膜損傷。

3 抗細(xì)胞凋亡作用

細(xì)胞凋亡的啟動(dòng)與Caspase激活密切相關(guān),細(xì)胞受損導(dǎo)致其線粒體外膜被破壞,致使細(xì)胞色素C釋放進(jìn)入胞漿,與Caspase-9等結(jié)合形成凋亡小體,進(jìn)而激活Caspase-3啟動(dòng)細(xì)胞凋亡[25]。Caspase-3在細(xì)胞凋亡過程中占據(jù)核心地位,被稱為“死亡執(zhí)行蛋白酶”[26]。B細(xì)胞淋巴瘤2(B-cell lymphoma 2,Bcl-2)基因是與凋亡密切相關(guān)的原癌基因之一,主要存在于線粒體外膜、核膜及部分內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中,Bcl-2基因通過抑制Caspase級(jí)聯(lián)反應(yīng)進(jìn)而抑制細(xì)胞凋亡,從而延長細(xì)胞生存時(shí)間[25-26]。步楠等[15]研究顯示,與生理鹽水組相比,UC模型組大鼠腸黏膜細(xì)胞凋亡率、Caspase-9、Caspase-3的表達(dá)水平明顯升高, Bcl-2表達(dá)水平顯著降低;與UC模型組大鼠相比,經(jīng)雷公藤多苷干預(yù)后的大鼠腸黏膜的Caspase-3、Caspase-9表達(dá)水平明顯下降,Bcl-2表達(dá)水平明顯上升。這表明雷公藤多苷能夠有效抑制腸黏膜細(xì)胞線粒體途徑所介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡,具有抗細(xì)胞凋亡作用。

4 調(diào)節(jié)腸道菌群作用

腸道微生物與宿主之間存在相互作用,腸道菌群失調(diào)可能是觸發(fā)或加重UC的因素[27]。研究表明,相較于正常的腸道微生物組,UC腸道微生物組的分類多樣性普遍下降,同時(shí)厚壁菌門數(shù)量下降,變形菌門數(shù)量增加[28]。UC患者腸道中致病性大腸埃希菌、脆弱擬桿菌和螺桿菌等致病菌的檢出率明顯高于健康人群[29]。研究表明,在UC小鼠模型中,厚壁菌門數(shù)量明顯減少,擬桿菌門數(shù)量增加;給予低、中、高劑量雷公藤內(nèi)酯干預(yù)后,UC小鼠腸道微生物群恢復(fù)正常,微生物多樣性得到顯著改善[29],在“門”分類水平上,擬桿菌門數(shù)量減少,厚壁菌門數(shù)量增加在“屬”分類水平上,擬桿菌和毛螺菌屬數(shù)量減少[30]。而雷公藤內(nèi)酯為雷公藤多苷最主要的活性成分之一[31],由此表明雷公藤多苷具有調(diào)節(jié)UC腸道菌群的作用,即其可通過改善腸道微生物種類,調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu),進(jìn)而恢復(fù)腸道菌群穩(wěn)態(tài)。

5 抑制氧化應(yīng)激、保護(hù)抗氧化系統(tǒng)

研究表明,UC的結(jié)腸黏膜損傷與氧化應(yīng)激反應(yīng)密切相關(guān)[32]?；钚匝醮厥怯醒醮x的副產(chǎn)品,其包含超氧陰離子(O2-)、過氧化氫、羥自由基等,是氧化應(yīng)激的分子基礎(chǔ)[33]。在胃腸道中,活性氧簇的主要來源是還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)氧化酶[34]。NADPH氧化酶上調(diào)導(dǎo)致活性氧簇過度產(chǎn)生,過多的活性氧簇可介導(dǎo)含NLR家族Pyrin域蛋白3(NLR family Pyrin domain containing protein 3,NLRP3)炎癥小體的激活,從而促進(jìn)促炎細(xì)胞因子IL-1β、TNF-α等釋放,參與UC發(fā)病[34-35]。雷公藤多苷能有效降低活性氧簇水平、NADPH 氧化酶活性及NLRP3的mRNA表達(dá)水平,通過抑制NADPH氧化酶-活性氧簇-NLRP3炎癥小體信號(hào)傳導(dǎo)通路發(fā)揮其抑制氧化應(yīng)激作用,進(jìn)而抑制炎癥反應(yīng)[36-37]。

脂質(zhì)過氧化反應(yīng)也是主要的氧化應(yīng)激方式。過氧化過程的最終產(chǎn)物是丙二醛,丙二醛可使細(xì)胞膜通透性增加,最終導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)功能發(fā)生改變,其可反映細(xì)胞組織中脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的程度[38]。UC患者的結(jié)腸黏膜損傷與活性氧簇觸發(fā)的對(duì)細(xì)胞膜脂質(zhì)的攻擊相關(guān),并與一氧化氮自由基引發(fā)的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)有關(guān)。有研究表明,當(dāng)UC大鼠結(jié)腸組織中一氧化氮值升高時(shí),丙二醛含量也升高[39]。在晚期UC大鼠中,過量的一氧化氮與O2-結(jié)合,轉(zhuǎn)變?yōu)檫^氧化亞硝酸,進(jìn)一步分解為氧化性更強(qiáng)的羥自由基和亞硝酸鹽自由基,攻擊超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)結(jié)構(gòu)中的巰基,降低SOD清除O2-的能力,對(duì)機(jī)體產(chǎn)生更大的細(xì)胞毒性[40]。SOD是一種抗氧化物酶,具有消除O2-、保護(hù)細(xì)胞組織免受活性氧自由基的氧化損傷作用[32]。在UC中,一氧化氮和O2-大量產(chǎn)生,造成SOD耗竭及合成減少,SOD水平下降,抗氧化系統(tǒng)遭到破壞,加重了組織損傷[39]。李金儒等[41]研究發(fā)現(xiàn),UC大鼠模型的SOD表達(dá)水平低于健康大鼠,一氧化氮、丙二醛水平明顯高于健康大鼠。李軍華等[42]發(fā)現(xiàn),雷公藤多苷能降低UC模型大鼠結(jié)腸黏膜組織中一氧化氮、 丙二醛含量,并增加SOD活性,這一結(jié)論與周毅駿等[43]的研究結(jié)果一致。上述研究表明,雷公藤多苷能有效減弱脂質(zhì)過氧化反應(yīng),抑制氧化應(yīng)激,并增強(qiáng)抗氧化酶活性,保護(hù)抗氧化系統(tǒng),減輕組織損傷,從而發(fā)揮治療UC的作用。

6 小 結(jié)

雷公藤多苷可調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞及細(xì)胞因子、抑制炎癥反應(yīng)、抗細(xì)胞凋亡、調(diào)節(jié)腸道菌群、抑制氧化應(yīng)激、保護(hù)抗氧化系統(tǒng),從多方面、多環(huán)節(jié)、多通路對(duì)UC發(fā)揮抗炎及免疫抑制等作用,從而達(dá)到治療UC的目的。但雷公藤多苷亦可損傷消化系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、血液系統(tǒng)疾病、皮膚黏膜及心血管系統(tǒng),其中以肝毒性和生殖毒性較為突出,這限制了雷公藤制劑的臨床應(yīng)用[3]。研究表明,可通過聯(lián)合用藥減輕雷公藤多苷肝毒性和生殖毒性,如甘草炮制雷公藤后可有效減輕雷公藤自身毒性,對(duì)UC仍有良好的治療效果[44]?？梢?雷公藤多苷能有效治療UC,具有較好的臨床推廣應(yīng)用前景,今后或可作為UC治療的補(bǔ)充藥物。為了促進(jìn)雷公藤多苷更加安全、有效地應(yīng)用于臨床,研發(fā)高效低毒的雷公藤多苷制劑將成為今后的制藥研究方向。