紫草素免疫調(diào)節(jié)作用研究進(jìn)展

代巧妹，李冀，顏培宇

(黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150040)

紫草素，主要來源于中藥紫草，紫草最早見于《神農(nóng)本草經(jīng)》，為多年生草本植物，是我國的傳統(tǒng)中藥材，其根入藥，其功效為涼血、活血、解毒透疹，臨床用于麻疹、熱病瘢疹、濕疹、尿血、血淋、血痢、瘡瘍、丹毒、燒傷、熱結(jié)便秘等疾病的治療［1］?！吨腥A人民共和國藥典》(2010年版)收載的紫草來源于紫草科(Boraginaceae)多年生草本植物新疆紫草(Arnebia euchroma(Royle)Johnst)或內(nèi)蒙紫草(Arnebia Guttata Bunge)的干燥根［2］。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn)，紫草的有效成分來自于根，表現(xiàn)多種生物活性，如抗炎、抗腫瘤、保肝和免疫調(diào)節(jié)、抗生育、降血糖、殺菌抗病毒等，現(xiàn)就紫草素及其某些衍生物免疫調(diào)節(jié)作用綜述如下。

1 紫草的有效成分

紫草的有效成分主要是一類脂溶性很強(qiáng)的萘醌類色素，包括紫草素(shikonin)、乙酰紫草素(acetylshikonin)、β，β－二甲基丙烯酰紫草素(isoburhyl－shikonin)、β－羥基異戊酰紫草素(β－h(huán)ydaroxyisovaleryl shikonin)、異戊酰紫草素(isovaleryl shikonin)、去氧紫草素(deoxy shikonin)等，其次還有多糖、酚類化合物、生物堿等多種成分，而發(fā)揮紫草素及其衍生物的主要藥理作用的是其分子結(jié)構(gòu)中的萘醌環(huán)，人們合成了含有萘醌環(huán)紫草素的衍生物，與天然紫草素及其衍生物同樣具有多方面的藥用價(jià)值［3］。

2 具有免疫調(diào)節(jié)作用的紫草素的化學(xué)結(jié)構(gòu)

2．1 紫草素衍生物及其金屬絡(luò)合物

一種作為免疫抑制劑的紫草素衍生物及其金屬絡(luò)合物，其特征在于紫草的衍生物化學(xué)結(jié)構(gòu)式Ⅲ及其金屬絡(luò)合物化學(xué)結(jié)構(gòu)式Ⅳ為:

作為免疫抑制劑的紫草素衍生物及其金屬絡(luò)合物，其特征是，將紫草素與乙酸、丙酸、丁酸、異丁酸、a－甲基丙烯酸、p－甲基丙烯酸、p，p－二甲基丙烯酸、苯甲酸、對(duì)硝基苯甲酸各種有機(jī)酸在DCC(葡聚糖包裹活性炭飽和吸附法)和DMAP(4－二甲氨基吡啶)催化下進(jìn)行縮合，得到以分子式III為代表的紫草素醋類衍生物;將紫草素及其醋類衍生物與Cu2+，Zn2+，Ca2+金屬離子絡(luò)合，得到以分子式為Ⅳ代表的絡(luò)合物［4］。

2．2 紫草醌(Shikonin)及其衍生物乙酞紫草醌(Acetylshikonin);β，β－二甲基丙烯酞紫草醌(β，β－Dimethylacrylshikonin)的分子式及分子結(jié)構(gòu)是［4］:

3 紫草素免疫調(diào)節(jié)作用

3．1 紫草素與類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎

3．1．1 紫草素對(duì)類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎小鼠的骨保護(hù)作用

Kim YO證實(shí)Ⅱ型膠原誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎(CIA)小鼠(2mg/kg)，每天1次，連用35天，對(duì)關(guān)節(jié)炎發(fā)病率、臨床評(píng)分、骨密度、骨礦物質(zhì)含量及組織學(xué)染色進(jìn)行測定，經(jīng)紫草素治療后，治療組骨密度明顯增加，顯著降低了CIA小鼠關(guān)節(jié)炎發(fā)病率及改善關(guān)節(jié)炎臨床癥狀，尤其減輕關(guān)節(jié)水腫、阻止軟骨破壞，并且抑制基質(zhì)金屬蛋白酶1表達(dá)、上調(diào)組織金屬蛋白酶抑制因子1的表達(dá)［5］。

3．1．2 紫草素可以調(diào)節(jié)類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎Th1/Th2免疫平衡

代巧妹等人證實(shí)，紫草素對(duì)Ⅱ型膠原誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎小鼠的炎癥性細(xì)胞因子具有抑制作用，紫草素免疫干預(yù)早期膠原性關(guān)節(jié)炎與對(duì)照組相比，在關(guān)節(jié)炎評(píng)分與關(guān)節(jié)炎發(fā)病率與對(duì)照組相比沒有顯著性差別，紫草素可以降低晚期膠原誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎小鼠的關(guān)節(jié)炎評(píng)分及組織骨破壞。干預(yù)過的晚期膠原誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎小鼠滑膜的Th1型細(xì)胞因子IL－12、TNF－α炎癥性細(xì)胞因子IL－6mRNA表達(dá)水平降低，Th2型細(xì)胞因子IL－4、IL－10mRNA表達(dá)增高。其機(jī)制可能通過T－Bet激活了Th1型免疫反應(yīng)，通過GATA－3激活了Th2型免疫反應(yīng)［6－7］。

3．1．3 紫草素對(duì)佐劑性關(guān)節(jié)炎的影響

完全福氏佐劑(CFA)皮下注射SD大鼠佐劑性關(guān)節(jié)炎模型，對(duì)照組為正常對(duì)照組、甲氨蝶呤治療組，結(jié)果顯示，甲氨蝶呤和紫草素均能減輕關(guān)節(jié)腫脹(P＜0.05)。甲氨蝶呤治療組和紫草素治療組關(guān)節(jié)滑膜CCR5(趨化因子受體)陽性細(xì)胞明顯減少，且紫草素治療組更低［8］。

3．2 紫草素對(duì)系統(tǒng)性紅斑狼瘡的治療作用

24、40mg/kg紫草素作用于狼瘡性腎病NZB/WF1小鼠15天，平均蛋白尿量為74．0mg/dl和160．3mg/dl，而對(duì)照組為499．2mg/dl，紫草素降低了腎臟細(xì)胞間粘附分子1與血管內(nèi)粘附分子1mRNA表達(dá)，且抗雙鏈DNA抗體水平，在高低兩種紫草素劑量均無明顯增高，腎小球病變緩解，機(jī)制可能為紫草素抑制了抗雙鏈DNA抗體，部分由于降低了腎臟細(xì)胞間粘附分子mRNA 表達(dá)［9］。

3．3 紫草素與過敏性哮喘

紫草素體外免疫干預(yù)小鼠樹突狀細(xì)胞，檢測細(xì)胞表面標(biāo)志以及它對(duì)T細(xì)胞增殖及細(xì)胞因子產(chǎn)量的影響，證實(shí)紫草素對(duì)過敏性氣道反應(yīng)疾病有潛在的治療作用，紫草素在卵白蛋白復(fù)合物及人胸腺基質(zhì)淋巴細(xì)胞生成素刺激下，呈劑量性依賴抑制了樹突細(xì)胞表面MHCⅡ、D80、CD86、CCR7和 OX40L的表達(dá)。干預(yù)樹突狀細(xì)胞后，CD4+T細(xì)胞產(chǎn)生的IL－4、IL－5、IL－13和增殖T細(xì)胞釋放的TNF－α含量降低;體內(nèi)試驗(yàn)給卵白蛋白免疫的小鼠氣管灌注紫草素，肺泡灌洗液中IL－4、IL－5、IL－13、TNF－α 含量降低，嗜酸性粒胞細(xì)趨化蛋白釋放，肺細(xì)胞和縱膈淋巴結(jié)中IL－4、IL－5水平降低;減毒卵白蛋白誘導(dǎo)了氣道嗜酸性粒細(xì)胞浸潤以及氣道的高反應(yīng)性。

3．4 紫草素對(duì)腫瘤的免疫調(diào)節(jié)作用

3．4．1 紫草素保護(hù)瘤鼠免疫器官免疫損傷，促進(jìn)機(jī)體免疫應(yīng)答

瑞士鼠接種肝癌HepA(22)和肉瘤S180，分析免疫器官、自然殺傷細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、轉(zhuǎn)化的淋巴細(xì)胞、以及IL－2產(chǎn)量，紫草素延長了瘤鼠的生存時(shí)間，并呈劑量依賴性，在紫草素5mg/kg/d提高 CD3－、CD19－細(xì)胞數(shù)量、IL－2濃度、淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率，體內(nèi)試驗(yàn)分別應(yīng)用小鼠可移植性肝癌HepA22和S180肉瘤皮下接種建立荷瘤鼠實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型，觀察紫草萘醌組分的提取物體內(nèi)抗腫瘤藥效學(xué)作用。本研究發(fā)現(xiàn)，兩種腫瘤的體內(nèi)增殖嚴(yán)重?fù)p害宿主的免疫器官及其功能;紫草萘醌組分的提取物能糾正荷瘤鼠免疫系統(tǒng)的抑制作用。

3．4．2 紫草素對(duì)腫瘤的生長具有免疫抑制作用

紫草素對(duì)裸鼠皮下絨癌移植瘤的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，紫草素在體內(nèi)可以有效地抑制人絨毛膜促性腺激素的分泌及腫瘤組織的增長，同時(shí)能夠使腫瘤組織發(fā)生大面積壞死［10］。紫草素對(duì)S180荷瘤小鼠抑瘤作用的提示，紫草素的體內(nèi)抑瘤活性可能與其能夠直接殺死腫瘤細(xì)胞相關(guān)［11］。乙酰紫草素注射液對(duì)小鼠Lewis肺癌生長有明顯的生長抑制作用［12］。研究多種紫草素衍生物對(duì)小鼠艾氏腹水瘤(ESC)和肉瘤(S180)的作用，證明這些衍生物有明顯的抑瘤作用，并且強(qiáng)于天然紫草素［13］。乙酰紫草素對(duì)小鼠肝癌移植性腫瘤的抑制作用初步研究顯示，乙酰紫草素注射液可以抑制肝癌的生長，但對(duì)免疫器官的抑制作用較弱，表明其抗瘤作用和對(duì)機(jī)體的免疫系統(tǒng)的毒性作用較目前的細(xì)胞毒抗腫瘤藥物?。?4］。

3．5 紫草素的其他免疫調(diào)節(jié)作用

從紫草A．euehroma的根中分離得到咖啡酸四聚體單鈉和單鉀鹽具有明顯的抗人類免疫缺陷病毒(HIV)活性，這表明紫草具有一定的抗免疫缺陷作用。紫草根水煎劑中提取出的有效成分紫草多糖可促進(jìn)腹腔巨噬細(xì)胞吞噬功能，增加脾臟中T淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)和T淋巴細(xì)胞功能，促進(jìn)遲發(fā)性變態(tài)反應(yīng)，說明紫草多糖對(duì)機(jī)體具有增強(qiáng)特異性和非特異性免疫的作用。此外紫草復(fù)方在一定劑量范圍內(nèi)，體內(nèi)體外試驗(yàn)中均能提高自然殺傷細(xì)胞(NK細(xì)胞)殺傷靶細(xì)胞的活性，提高機(jī)體免疫功能，發(fā)揮對(duì)淋巴細(xì)胞的調(diào)節(jié)功能［15］。

［1］黃兆勝．中藥學(xué)［M］．北京:人民衛(wèi)生出版社，2002:125－126．

［2］國家藥典委員會(huì)．《中華人民共和國藥典》［S］．北京:中國醫(yī)藥科技出版社，2010:320．

［3］喬秀文，但建明，曾憲佳，等．新疆紫草萘醌色素的理化性質(zhì)研究［J］．廣州食品工業(yè)科技，2004，2(2):70 －72．

［4］徐德鋒，管鵬健，毛志強(qiáng)，等．紫草素的全合成研究進(jìn)展［J］．有機(jī)化學(xué)，2005，25(7):771．

［5］Kim YO，Hong SJ，Yim SV．The efficacy of shikonin on cartilage protection in amousemodel of rheumatoid arthritis［J］．Korean JPhysiol Pharmacol，2010，14(4):199 －204．

［6］代巧妹，王金鳳，張鳳山．紫草素對(duì)晚期膠原性關(guān)節(jié)炎的作用研究［J］．哈爾濱醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，43(1):48 －51．

［7］Qm Dai，Jh Fan，F(xiàn)s Zhang．Dual role of shikonin in early and late stages of collagen type Ⅱarthritis［J］．Mol Biol Rep，2009，36:1597 －1604．

［8］楊敬寧，郭薇，王瑞，等．紫草素對(duì)大鼠佐劑性關(guān)節(jié)炎滑膜炎癥的影響［J］．現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生，2009，19(25):2891 －2893．

［9］Wang XC，F(xiàn)eng J，Huang F，et al．Effects of shikonin isolated from zicao on lupus nephritis in NZB/W F1 mice［J］．Biol Pharm Bull，2009，32(9):1565 －70．

［10］胡煜，李巨，陸海歐，等．紫草素對(duì)裸鼠皮下絨癌移植瘤的抗癌作用及機(jī)制的研究［J］．沈陽部隊(duì)醫(yī)藥，2004，17(3):161 －163．

［11］曾云，羅剛，楊文吉，等．乙酰紫草素注射液對(duì)S180荷瘤小鼠抑瘤作用研究［J］．中藥藥理與臨床，2008;24(1):22 －23．

［12］繆世坤，羅剛，周黎明，等．乙酰紫草素注射液對(duì)小鼠Lewis肺癌生長抑制的研究［J］．四川生理科學(xué)雜志，2007;29(4):154－155．

［13］謝冰芬，馮公侃，黃河，等．天然紫草萘醌類化合物及其衍生物的抗腫瘤作用研究［J］．中國藥理學(xué)通報(bào)，2006，22(4):505 －507．

［14］趙穎，鄭小衛(wèi)，邵振俊，等．乙酰紫草素對(duì)小鼠肝癌移植性腫瘤的抑制作用初步研究［J］．四川生理科學(xué)雜志，2008，30(3):120－121．

［15］韋新成，趙國君，安明．紫草藥理作用及有效成分提取研究進(jìn)展［J］．包頭醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011(27)3:125－126．