生物堿類天然藥物抗痛風(fēng)作用及作用機(jī)制的研究進(jìn)展*

卡玉秀，劉維，丁久力，林芳芳，陳婌娟，顧慶香，岳青云，樊一樺

（1．天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院風(fēng)濕免疫科，天津 300381；2.國(guó)家中醫(yī)針灸臨床醫(yī)學(xué)研究中心，天津 300381；3.天津中醫(yī)藥大學(xué)研究生院，天津 301617；4.成都中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院風(fēng)濕免疫科，成都 610072）

痛風(fēng)是由于機(jī)體嘌呤代謝紊亂和（或）尿酸排泄減少引起血清尿酸升高，導(dǎo)致單鈉尿酸鹽（MSU）沉積于關(guān)節(jié)、軟組織和腎臟等部位引起的炎癥反應(yīng)，從而引起骨質(zhì)破壞、關(guān)節(jié)功能受損、泌尿系統(tǒng)結(jié)石及腎功能損傷[1]。高尿酸血癥是痛風(fēng)發(fā)生最重要的危險(xiǎn)因素，高嘌呤飲食或其他誘導(dǎo)嘌呤核苷酸降解的飲食因素會(huì)使嘌呤核苷酸降解產(chǎn)物MSU 增多，進(jìn)而導(dǎo)致血清尿酸升高[2]。2020 年美國(guó)風(fēng)濕病學(xué)會(huì)痛風(fēng)管理指南推薦的治療痛風(fēng)藥物為降尿酸藥物、秋水仙堿、非甾體抗炎藥和糖皮質(zhì)激素[3]。西藥能有效控制患者癥狀，但存在一定的不良反應(yīng)[4]，因此有必要尋找新的安全有效的治療痛風(fēng)藥物。

生物堿是一類由天然植物合成的具有堿性和生物活性的有機(jī)化合物，被廣泛應(yīng)用于治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、炎癥性腸病等炎癥性疾病[5]。生物堿通過(guò)抗炎和降尿酸來(lái)發(fā)揮抗痛風(fēng)的作用，其抗炎機(jī)制為抑制炎癥介質(zhì)的釋放、抑制核轉(zhuǎn)錄因子-κB（NF-κB）信號(hào)通路和NOD 樣受體家族熱蛋白結(jié)構(gòu)域相關(guān)蛋白3（NLRP3）炎癥小體等炎癥信號(hào)通路、調(diào)節(jié)花生四烯酸信號(hào)通路、抑制炎癥細(xì)胞的浸潤(rùn)等[6-12]；通過(guò)抑制尿酸轉(zhuǎn)運(yùn)通道中的相關(guān)蛋白和抑制肝臟黃嘌呤氧化酶（XOD）來(lái)降尿酸[9]；可增加抗氧化酶的活性，抑制活性氧（ROS）的表達(dá)，從而發(fā)揮抗氧化作用，來(lái)減輕 MSU 晶體介導(dǎo)的氧化應(yīng)激反應(yīng)[13]。生物堿可分為有機(jī)胺類、異喹啉類、吡啶類、莨菪烷類、吲哚類等[5]，因其化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物活性的不同其抗痛風(fēng)機(jī)制也不同，具體機(jī)制見(jiàn)表1。筆者主要綜述天然藥物生物堿抗痛風(fēng)的相關(guān)機(jī)制，以期為臨床治療痛風(fēng)提供理論依據(jù)。

表1 生物堿抗痛風(fēng)機(jī)制Tab.1 The anti-gout action mechanism of alkaloid

1 有機(jī)胺類生物堿

秋水仙堿已廣泛用于治療痛風(fēng)，可抑制細(xì)胞內(nèi)微管的聚合，阻止MSU 晶體的沉積[14-15]。MSU 晶體可激活NLRP3 炎癥小體[16]，NLRP3 炎癥小體介導(dǎo)的多種細(xì)胞凋亡途徑都可參與炎癥反應(yīng)[17]，如NLRP3炎癥小體被MSU 晶體激活后，前IL-1β 被半胱天冬酶-1（caspase-1）切割導(dǎo)致細(xì)胞凋亡和炎癥反應(yīng)的發(fā)生[18]。秋水仙堿抑制NALP3 炎癥小體、NF-κB信號(hào)通路和RAS 同源基因家族成員A（RhoA）/Rho相關(guān)螺旋卷曲蛋白激酶（ROCK）途徑，抑制白三烯、細(xì)胞因子等炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生和釋放，減少超氧化物的產(chǎn)生，抑制嘌呤能受體P2X7 和P2X2 激活的孔形成[15，19-20]。MSU 晶體可激活巨噬細(xì)胞和/或樹(shù)突狀細(xì)胞，誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞等炎癥細(xì)胞的浸潤(rùn)，誘發(fā)中性粒細(xì)胞壞死性凋亡[21]，秋水仙堿抑制炎性細(xì)胞的趨化性、中性粒細(xì)胞的黏附和募集和樹(shù)突狀細(xì)胞成熟[15，20]。秋水仙堿還可抑制細(xì)胞有絲分裂，是作用于M 期的周期特異性抗腫瘤藥[14]，還可用于骨關(guān)節(jié)炎、心包炎和動(dòng)脈粥樣硬化[19]。

益母草堿是益母草的主要活性成分之一，具有抗炎、抗氧化、抗細(xì)胞凋亡、清除氧自由基等藥理作用[22]。益母草堿可降低COX-2/mPGES-1 和5-LOX的水平，抑制MSU 誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞M1 極化和NLRP3炎癥小體活化，下調(diào)IL-1β、TNF-α、IL-6 和IL-8 的水平[12，22-23]；還能下調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP）-1 和MMP-3 的表達(dá)及分泌，抑制p38/IκBα/NF-κB 信號(hào)通路[23]。益母草堿通過(guò)抑制巨噬細(xì)胞極化、抑制花生四烯酸代謝途徑、抑制NLRP3 炎癥小體活化和抑制NF-κB 信號(hào)通路來(lái)抗痛風(fēng)。

2 異喹啉類生物堿

青藤堿是從中藥青風(fēng)藤中提取的具有抗炎、免疫調(diào)節(jié)、鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜等作用的生物堿單體[24]。MSU晶體可激活巨噬細(xì)胞中 TNF-α、IL-6、IL-1β 等促炎細(xì)胞因子[25]，而青藤堿可下調(diào)TNF-α、INF-γ、IL-6、IL-1β 和IL-4 水平，上調(diào)IκB-α 表達(dá)，抑制NF-κB途徑[24，26]。青藤堿下調(diào)細(xì)胞外基質(zhì)金屬蛋白酶誘導(dǎo)因子（EMMPRIN）來(lái)抑制MMP-9 和MMP-147 表達(dá)，抑制P38 MAPK 活性[11，24，26]；抑制COX-2、前列腺素E（PGE）2、PGE3、白三烯C4（LTC4）和一氧化氮的產(chǎn)生[24，26]，調(diào)節(jié)花生四烯酸代謝途徑；可抑制白細(xì)胞和中性粒細(xì)胞的浸潤(rùn)，抑制單核細(xì)胞和滑膜細(xì)胞的侵襲和遷移能力[24，27]；抑制淋巴細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)T 淋巴細(xì)胞凋亡、減弱Th1/Th2 失衡來(lái)抑制淋巴細(xì)胞的活性[24]；抑制炎癥介質(zhì)的浸潤(rùn)來(lái)保護(hù)骨關(guān)節(jié)，延緩骨質(zhì)破壞[11]。青藤堿還可抑制慢性疼痛狀態(tài)下的神經(jīng)炎癥、氧化應(yīng)激和中樞致敏[26]。青藤堿抗痛風(fēng)機(jī)制為通過(guò)抑制NF-κB 途徑來(lái)下調(diào)細(xì)胞因子；抑制花生四烯酸代謝途徑來(lái)影響炎癥介質(zhì)PGE、LTC4 和一氧化氮的產(chǎn)生；抑制炎癥細(xì)胞如中性粒細(xì)胞的浸潤(rùn)。

延胡索乙素是中藥延胡索的主要活性成分，具有抗炎、抗氧化、抗凋亡等作用[13]。MSU 晶體沉積于滑膜后，可誘發(fā)成纖維細(xì)胞中 ROS 和活性氮的釋放，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[28]。延胡索乙素可下調(diào)IL-1β 的表達(dá)，增加抗氧化酶的活性[29]，減少ROS 的產(chǎn)生，抑制NLRP3 炎癥小體和caspase-1 活化[7]，抑制MSU 誘導(dǎo)的促炎因子產(chǎn)生和抑制炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)[7，29]。TLR4-NF-κB 可以調(diào)節(jié)NLRP3 炎癥小體的活化[30]，延胡索乙素抑制TLR4-NF-κB 通路，下調(diào)TLR4、髓樣分化因子88（MyD88）和NF-κB（p65）的蛋白質(zhì)水平，抑制NLRP3 炎癥小體活化[13]。延胡索乙素主要是通過(guò)抑制NLRP3 炎癥小體活化來(lái)抗痛風(fēng)作用，其抑制NLRP3 炎癥小體活化一方面通過(guò)抑制IL-1β 的產(chǎn)生，增加抗氧化酶的活性，下調(diào)ROS 的表達(dá)來(lái)發(fā)揮；另一方面，是通過(guò)抑制TLR4-NF-κB 通路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

小檗堿是一種具有抗氧化、抗炎、抗癌、抗菌、抗抑郁等作用的淡黃色結(jié)晶芐基異喹啉生物堿[31]。小檗堿通過(guò)抑制TLR4-NF-κB 通路和NLRP3 炎癥小體活化[8]和下調(diào)IL-1β 和IL-18 的表達(dá)[32]，來(lái)減輕MSU 所致的炎癥反應(yīng)[7]；通過(guò)抑制XOD 活性[33]和增加尿酸水平和尿酸鹽排泄分?jǐn)?shù)，來(lái)降尿酸[34]。小檗堿可上調(diào)結(jié)腸內(nèi)三磷酸腺苷結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白2（ABCG2），下調(diào)半乳糖凝集素-9（Gal-9），影響高尿酸血癥大鼠的腸道微生物群的組成和多樣性，減少擬桿菌的相對(duì)豐度，增加乳酸菌的相對(duì)豐度，而腸道微生物群可參與鞘脂、淀粉和蔗糖等的代謝途徑[35]。小檗堿可通過(guò)抑制XOD、影響尿酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)和調(diào)節(jié)腸道微生物群來(lái)調(diào)節(jié)尿酸代謝，抑制TLR4-NFκB 信號(hào)通路和NLRP3 炎癥小體活化來(lái)抗炎。

小檗紅堿是小檗堿的主要代謝產(chǎn)物，小檗堿在一定的加熱條件下可大量轉(zhuǎn)化為小檗紅堿，具有抗腫瘤、抗炎、抗菌、降糖、降脂等作用[9]。小檗紅堿可降低血尿素氮和血清肌酐，抑制XOD 活性，下調(diào)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體9（GLUT9）和尿酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1（URAT1）的表達(dá)，上調(diào)有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1/3（OAT1/3）和ABCG2 的蛋白質(zhì)和mRNA 水平的表達(dá)[9]。小檗紅堿通過(guò)抑制JAK2/STAT3 信號(hào)通路和抑制IL-1β、IL-6和TNF-α 等炎癥因子的產(chǎn)生來(lái)抗炎[9]。小檗紅堿抗痛風(fēng)的機(jī)制為：抑制XOD、下調(diào)GLUT9 和URAT1、上調(diào)OAT1/3 和ABCG2 來(lái)降尿酸，抑制JAK2/STAT3信號(hào)通路和下調(diào)促炎細(xì)胞因子來(lái)發(fā)揮抗炎作用。

黃連堿是一種以季銨鹽形式存在的異喹啉類生物堿，具有明顯的抑菌、抗癌、降糖、降脂等藥理作用[10]。黃連堿一方面通過(guò)抑制NF-κB 途徑來(lái)抑制NLRP3 的活性；另一方面，通過(guò)影響caspase-3與含有caspasee 募集域家族成員（CARD）的細(xì)胞凋亡相關(guān)斑點(diǎn)樣蛋白之間的結(jié)合來(lái)抑制NLRP1 炎癥小體的活性，從而抑制脂多糖（LPS）介導(dǎo)的IL-3β產(chǎn)生[10]；還可影響caspase-1 的活化來(lái)抑制IL-1β的分泌，從而減輕 MSU 介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)[10]。黃連堿通過(guò)不同的途徑來(lái)抑制NLRP1 和NLRP3 炎癥小體的活化從而對(duì)痛風(fēng)起治療作用。

3 吡啶類生物堿

苦參堿是從苦參中提取出來(lái)的具有抗腫瘤、抗炎、鎮(zhèn)痛、提高免疫功能等藥理作用的生物堿[36]?？鄥A可下調(diào)TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-8、IL-17A、MMP-2、MMP-3 和MMP-9 的水平，下調(diào)磷酸化κB抑制蛋白（p-IκB）、COX-2 和誘導(dǎo)型iNOS 的表達(dá)，上調(diào)抑制因子α（IκBα）的表達(dá)，從而抑制NF-κB 途徑[37]。MSU 沉積于關(guān)節(jié)后可激活MAPK 信號(hào)通路，誘導(dǎo)前炎性細(xì)胞因子、生長(zhǎng)因子和趨化因子等的合成和釋放，誘發(fā)白細(xì)胞的浸潤(rùn)等途徑引發(fā)炎癥反應(yīng)[38]?？鄥A通過(guò)抑制T 細(xì)胞中的NF-κB 信號(hào)傳導(dǎo)來(lái)上調(diào)IL-4 和IL-10、下調(diào)伽馬干擾素（IFN-γ）、TNF-α 和IL-2β，從而抑制MAPK 信號(hào)通路[39-40]。苦參堿可下調(diào)Bcl-2 水平，上調(diào)促凋亡因子（Bax）和caspase-3 水平[41]?？鄥A抗痛風(fēng)的機(jī)制可能為：促進(jìn)p-IκB 的表達(dá)，抑制IκBα 的表達(dá)，從而抑制NFκB 途徑，進(jìn)一步上調(diào)IL-4 和IL-10，下調(diào)IFN-γ、TNF-α 和IL-2β，進(jìn)而抑制MAPK 信號(hào)通路；下調(diào)IL-1β、IL-6、IL-8、IL-17A、MMP-2、MMP-3、MMP-9、COX-2 和iNOS 的表達(dá)。

4 莨菪烷類生物堿

東莨菪堿是從茄科植物洋金花中提取出的藥理作用與阿托品相似的生物堿，具有抗膽堿、抗炎、抗菌等藥理作用[42]。東莨菪堿可以抑制巨噬細(xì)胞的活化和炎癥介質(zhì)的合成和釋放，進(jìn)一步抑制MSU誘導(dǎo)的白細(xì)胞浸潤(rùn)和活化，還可阻斷NF-κB 和MAPK信號(hào)通路，下調(diào)IL-1β、TNF-α 和IL-6 表達(dá)[6]，抑制一氧化氮、COX-2、COX-36 和PGE 的合成來(lái)減輕炎癥反應(yīng)[6，43]；其降尿酸作用是通過(guò)抑制XOD 來(lái)發(fā)揮[6]。東莨菪堿抗痛風(fēng)機(jī)制為抑制炎癥介質(zhì)的釋放、抑制花生四烯酸代謝途徑、NF-κB 和MAPK 信號(hào)通路和抑制炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)來(lái)抗炎，抑制XOD 來(lái)降尿酸。

5 吲哚類生物堿

吳茱萸堿是從吳茱萸果實(shí)中分離出來(lái)的一種具有抗腫瘤、抗氧化和抗炎等藥理作用的生物堿化合物[44]。吳茱萸堿抑制XOD 和鳥(niǎo)嘌呤脫氨酶（GD）活性來(lái)降尿酸[45]；抑制IBα 激酶活化和p65 核易位來(lái)減弱酶聚糖誘導(dǎo)的NF-κB 的DNA 結(jié)合活性，從而下調(diào)IL-1β、IL-6 和TNF-α 的蛋白質(zhì)和mRNA表達(dá)[46-47]；調(diào)節(jié)Treg 和Th17 分化[47]。吳茱萸堿通過(guò)抑制XOD 和GD 來(lái)降尿酸，抑制NF-κB 途徑來(lái)抑制滑膜炎癥。

6 小結(jié)

由于人口年齡結(jié)構(gòu)的變化和代謝綜合征及其相關(guān)病理的增加，痛風(fēng)患病率呈逐年上升趨勢(shì)，且發(fā)病年齡趨于年輕化，中國(guó)患病率約為0.03%～10.47%[48]。痛風(fēng)的發(fā)病機(jī)制為尿酸的生成或排泄異常，當(dāng)血尿酸過(guò)高后MSU 析出沉積于關(guān)節(jié)等部位后，趨化炎癥細(xì)胞與晶體相互作用后釋放炎癥因子、MMP 等引起的炎癥反應(yīng)。

天然產(chǎn)物生物堿化合物對(duì)痛風(fēng)治療具有良好的治療作用，其抗痛風(fēng)主要是通過(guò)抗炎、降尿酸和抗氧化作用等實(shí)現(xiàn)的。有機(jī)胺類、異喹啉類、吡啶類、莨菪烷類、吲哚類生物堿都可下調(diào)促炎因子IL-1β、IL-6 和TNF-α 的水平，抑制NF-κB 途徑從而抑制NLRP3 炎癥小體的活化，抑制炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)來(lái)抗炎。因生物堿化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物活性不同，其抗炎機(jī)制也不同。秋水仙堿、益母草堿、青藤堿、苦參堿和東莨菪堿都可抑制花生四烯酸代謝途徑來(lái)影響炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生和釋放，苦參堿、青藤堿和益母草堿可下調(diào)MMP 的表達(dá)，苦參堿和東莨菪堿可抑制MAPK 信號(hào)通路，而秋水仙堿還可抑制RhoA/ROCK途徑，小檗紅堿可抑制JAK2/STAT3 信號(hào)通路。延胡索乙素還可增加抗氧化酶的活性，下調(diào)ROS 的表達(dá)來(lái)抗氧化。小檗堿、小檗紅堿、東莨菪堿和吳茱萸堿都可通過(guò)抑制XOD 來(lái)減少尿酸的生成，而小檗堿和小檗紅堿還可通過(guò)抑制尿酸轉(zhuǎn)運(yùn)通道中的相關(guān)蛋白來(lái)促進(jìn)尿酸的排泄，吳茱萸堿還可抑制GD 來(lái)降尿酸，小檗堿可通過(guò)調(diào)節(jié)腸道微生物群來(lái)調(diào)節(jié)尿酸代謝。

目前關(guān)于秋水仙堿和青藤堿抗痛風(fēng)機(jī)制的研究相對(duì)較多，而其他生物堿治療痛風(fēng)的機(jī)制研究較少。生物堿抗痛風(fēng)機(jī)制的研究主要集中在NF-κB和NLRP3 信號(hào)通路，其他炎癥信號(hào)通路研究較少；生物堿降尿酸的相關(guān)機(jī)制研究較少。目前生物堿抗痛風(fēng)機(jī)制多停留在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究，其所引發(fā)的并發(fā)癥也未進(jìn)行深入研究，而臨床方面的研究較少。因此，生物堿治療痛風(fēng)仍有需要深入研究與完善，而目前這些研究表明，生物堿有望進(jìn)一步發(fā)展為治療痛風(fēng)的潛在藥物。