蒲公英三萜類物質(zhì)的抗炎作用研究進(jìn)展

抗晶晶，王 輝

(黃河科技學(xué)院 醫(yī)學(xué)院 生化教研室，河南 鄭州 450063)

蒲公英三萜類物質(zhì)的抗炎作用研究進(jìn)展

抗晶晶，王 輝

(黃河科技學(xué)院 醫(yī)學(xué)院 生化教研室，河南 鄭州 450063)

蒲公英三萜類物質(zhì)是傳統(tǒng)藥用植物蒲公英中一類成分，包括蒲公英甾醇、蒲公英賽醇等。研究表明蒲公英三萜類物質(zhì)具有良好的抗炎作用，除對(duì)多種炎癥模型都有明確的防治作用外，還可抑制LPS誘導(dǎo)的炎癥相關(guān)誘導(dǎo)酶類的合成以及多種炎癥介質(zhì)的釋放。在抗炎的分子機(jī)制方面，蒲公英三萜類物質(zhì)可顯著抑制脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的MAPKs通路和NF-κB通路的激活。綜上表明蒲公英三萜類物質(zhì)是蒲公英抗炎的重要成分。

蒲公英三萜類物質(zhì)；抗炎作用；炎癥模型；炎癥介質(zhì)；信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

蒲公英(TaraxacummongolicumHand.-Mazz.)，為菊科多年生草本植物，是傳統(tǒng)的藥用植物，廣泛分布于我國(guó)東北、華北、西北、華中及西南各省區(qū)。蒲公英中含有多種有效成分，主要包括：胡蘿卜素類、三萜類、植物甾醇類、倍半萜內(nèi)酯類、香豆素類、黃酮類和酚酸類等，其中三萜類化合物現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)8種，包括蒲公英甾醇、蒲公英賽醇、蒲公英醇、β-香樹脂醇等[1]。炎癥是臨床最為常見的病理過程之一，因此天然抗炎藥物的研究與開發(fā)具有重要的意義[2]。已有研究表明蒲公英提取物具有明顯的體內(nèi)外抗炎作用，但蒲公英抗炎成分不清，近來的研究表明蒲公英的抗炎作用與其所含三萜類物質(zhì)密切相關(guān)，本文報(bào)告對(duì)蒲公英中三萜類物質(zhì)的體內(nèi)體外抗炎作用及機(jī)制進(jìn)行系統(tǒng)綜述，為全面開發(fā)利用我國(guó)的蒲公英資源提供一定的理論基礎(chǔ)。

1 蒲公英三萜類物質(zhì)對(duì)炎癥模型的作用

平家奇等通過建立不同的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物炎癥模型，發(fā)現(xiàn)蒲公英高劑量提取液對(duì)棉球肉芽腫形成、二甲苯致小鼠耳部腫脹、蛋清引起的大鼠足趾腫脹有明顯的抑制作用，說明蒲公英具有較好的體內(nèi)抗炎作用，但尚不清楚蒲公英提取物中的抗炎成分[3]。近年的實(shí)驗(yàn)顯示，蒲公英三萜類物質(zhì)中的蒲公英甾醇對(duì)多種炎癥模型有明確的防治作用，表明蒲公英三萜類物質(zhì)為蒲公英抗炎的重要成分。

1.1 二甲苯致小鼠耳腫脹模型

董長(zhǎng)穎等研究顯示,蒲公英甾醇在濃度為0.150 g/mL 以上時(shí)，對(duì)二甲苯致小鼠耳腫脹有極顯著的抗炎活性(P<0.01) ，且腫脹抑制率在53.14%以上[4]。同樣的模型，劉婧陶等的結(jié)果也表明，蒲公英甾醇能夠有效抑制小鼠耳廓腫脹程度，且呈劑量相關(guān)性[5]。

1.2 醋酸致小鼠毛細(xì)血管通透性增強(qiáng)模型

炎癥早期表現(xiàn)為毛細(xì)血管擴(kuò)張、通透性亢進(jìn)，劉婧陶等建立醋酸致小鼠炎癥模型，發(fā)現(xiàn)蒲公英甾醇對(duì)醋酸致小鼠腹腔毛細(xì)血管通透性有一定抑制作用，表明蒲公英甾醇對(duì)早期炎癥有抑制效果[5 ]。

1.3 角叉菜膠致大鼠足趾腫脹模型

劉婧陶等通過建立角叉菜膠致大鼠足趾腫脹模型研究蒲公英甾醇的抗炎作用，發(fā)現(xiàn)給藥后6 h，低、中、高劑量組與模型組比較，對(duì)腫脹抑制程度存在極顯著性差異(P<0.01)。結(jié)果表明，蒲公英甾醇能夠抑制由角叉菜膠誘導(dǎo)的大鼠足趾腫脹[5]。王利在研究蒲公英的抗炎作用時(shí)發(fā)現(xiàn)，蒲公英水煎物可以明顯抑制蛋清、瓊脂所致的大白鼠足趾腫脹[6]，發(fā)揮藥效的成分可能為蒲公英三萜類物質(zhì)。

2 蒲公英三萜類物質(zhì)對(duì)炎癥相關(guān)誘導(dǎo)酶類的作用

在炎癥發(fā)生過程中會(huì)誘導(dǎo)產(chǎn)生大量的炎癥誘導(dǎo)酶類，誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)和誘導(dǎo)型環(huán)氧合酶(COX-2)是與LPS刺激相關(guān)的重要的誘導(dǎo)酶類。劉利本等采用逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(RT-PCR)法檢測(cè)iNOS和COX-2的mRNA表達(dá)，結(jié)果表明蒲公英提取物抑制了急性肺(ALI)小鼠肺組織中iNOS、COX-2 mRNA的表達(dá)[7]。最近研究顯示蒲公英三萜類物質(zhì)中的蒲公英賽醇可抑制LPS刺激下炎癥相關(guān)誘導(dǎo)酶的合成，表明蒲公英三萜類物質(zhì)為蒲公英抗炎的重要成分。

2.1 蒲公英三萜類物質(zhì)對(duì)iNOS的影響

正常生理情況下，iNOS很少存在于哺乳動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)，只在細(xì)胞受到刺激后才大量表達(dá)，如在 LPS、TNF 等致炎物質(zhì)刺激下，可誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生iNOS，引起長(zhǎng)時(shí)間且大量釋放 NO，介導(dǎo)炎癥反應(yīng)[8]。Yao Xiangyang等在用小鼠腹腔巨噬細(xì)胞 RAW264.7 進(jìn)行體外實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，蒲公英賽醇(40μM)能夠顯著地抑制LPS刺激RAW264.7細(xì)胞合成 iNOS，且不影響 iNOS 的本底表達(dá)。RT-PCR實(shí)驗(yàn)表明，蒲公英賽醇可使LPS誘導(dǎo)的iNOS mRNA水平顯著下調(diào)，說明蒲公英賽醇能夠在轉(zhuǎn)錄水平抑制iNOS基因表達(dá)[9]。

2.2 蒲公英三萜類物質(zhì)對(duì)COX-2的影響

COX-2也是一種與炎癥密切相關(guān)的誘導(dǎo)型合酶，可在多種刺激因子作用下被激活表達(dá)，其合成的病理性PGE2可介導(dǎo)炎癥反應(yīng)[10]。Yao Xiangyang等在用小鼠腹腔巨噬細(xì)胞 RAW264.7 進(jìn)行體外實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，蒲公英賽醇(40μM)能夠顯著降低 LPS誘導(dǎo)的RAW264.7細(xì)胞內(nèi)COX-2的蛋白水平，且不影響 iNOS 的本底表達(dá)。RT-PCR實(shí)驗(yàn)表明，蒲公英賽醇可使LPS誘導(dǎo)的COX-2 mRNA水平顯著下調(diào)，說明蒲公英賽醇能夠在轉(zhuǎn)錄水平抑制COX-2基因表達(dá)[9]。

3 蒲公英三萜類物質(zhì)對(duì)炎癥介質(zhì)的作用

在炎癥發(fā)生過程中會(huì)產(chǎn)生大量的炎性介質(zhì)，炎癥介質(zhì)直接介導(dǎo)炎癥反應(yīng)并引起組織損傷。劉利本等結(jié)果表明，蒲公英提取物在≤1 mg/mL劑量范圍內(nèi)對(duì)巨噬細(xì)胞無細(xì)胞毒作用，對(duì)LPS刺激的小鼠腹腔巨噬細(xì)胞TNF-α，IL-6和IL-Iβ的分泌具有明顯的抑制作用，且呈一定的劑量依賴關(guān)系[11]。最近研究顯示蒲公英甾醇、蒲公英賽醇等蒲公英三萜類物質(zhì)均可抑制LPS誘導(dǎo)的多種炎癥介質(zhì)的釋放，表明蒲公英三萜類物質(zhì)為蒲公英抗炎的重要成分。

3.1 蒲公英三萜類物質(zhì)對(duì)腫瘤壞死因子(TNF-α)的影響

TNF-α是一種與炎癥相關(guān)的關(guān)鍵細(xì)胞因子,在調(diào)節(jié)細(xì)胞免疫反應(yīng)中起著多種生理和病理作用，在炎癥的早期表達(dá)。TNF-α 能激活血管內(nèi)皮細(xì)胞,繼而表達(dá)多種細(xì)胞因子和黏附分子，引發(fā)一系列的炎性白細(xì)胞浸潤(rùn)和炎癥反應(yīng)。Zhang Xuemei等研究發(fā)現(xiàn)蒲公英三萜類物質(zhì)中的蒲公英甾醇(12.5 μg/mL)可以顯著抑制受LPS 刺激的RAW264.7細(xì)胞產(chǎn)生TNF-α，低濃度的蒲公英甾醇與TNF-α的分泌量且呈一定的劑量相關(guān)性[12]。此外，Yao Xiangyang等的研究結(jié)果表明同為蒲公英三萜類物質(zhì)中的蒲公英賽醇也可以抑制LPS 刺激下RAW264.7細(xì)胞分泌TNF-α[9]。

3.2 蒲公英三萜類物質(zhì)對(duì)一氧化氮(NO)和前列腺素(PGE2)的影響

NO和PGE2是重要的炎癥介質(zhì)，iNOS和COX-2的過度表達(dá)可導(dǎo)致分泌的NO和PGE2顯著增加。NO是內(nèi)毒素血癥和炎癥反應(yīng)的重要調(diào)節(jié)因子，在炎癥發(fā)生的各個(gè)階段都能起到調(diào)節(jié)作用，但在炎癥發(fā)生的早期炎癥細(xì)胞遷移到炎癥部位的過程中發(fā)揮的作用尤其重要。PGE2通過與其特異性受體結(jié)合可參與炎癥以及疼痛超敏反應(yīng)的形成，增加神經(jīng)末梢對(duì)疼痛的敏感性，從而引起炎性疼痛和發(fā)熱[13]。以小鼠腹腔巨噬細(xì)胞RAW 264.7為研究對(duì)象的體外實(shí)驗(yàn)表明，蒲公英三萜類物質(zhì)中的蒲公英甾醇可以劑量依賴性地抑制NO和PGE2的產(chǎn)生，且濃度高于5 μg/mL時(shí)效果更顯著[12]。Yao Xiangyang等的研究表明與蒲公英甾醇同為蒲公英三萜類物質(zhì)中的蒲公英賽醇也可以抑制LPS 刺激下RAW264.7細(xì)胞分泌NO和PGE2[9]。蒲公英賽醇可能通過抑制iNOS和COX-2的表達(dá)抑制NO和PGE2的產(chǎn)生。

3.3 蒲公英三萜類物質(zhì)對(duì)白介素-6(IL-6)和白介素-1β(IL-Iβ)的影響

在炎癥反應(yīng)初期IL-6大量表達(dá)，可減弱中性粒細(xì)胞的吞噬能力，導(dǎo)致組織細(xì)胞的損害，加劇炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生，進(jìn)一步催化炎癥反應(yīng)進(jìn)程。IL-lβ 能介導(dǎo)組織損傷過程，趨化炎性細(xì)胞進(jìn)入病變部位，激活細(xì)胞產(chǎn)生膠原酶、前列腺素等，通過血液循環(huán)引起全身反應(yīng)，具有較強(qiáng)的致熱作用[14]。Zhang Xuemei等用ELISA試劑盒檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，蒲公英三萜類物質(zhì)中的蒲公英甾醇可以顯著抑制被LPS激活的RAW264.7細(xì)胞生成IL-6、IL-lβ，且呈一定的劑量依賴性[12]。此外，Yao Xiangyang等的研究表明同為蒲公英三萜類物質(zhì)中的蒲公英賽醇也可以抑制LPS刺激下RAW264.7分泌IL-6、IL-lβ[9]，進(jìn)一步說明蒲公英三萜類物質(zhì)有類似的抗炎作用。

4 蒲公英三萜類物質(zhì)對(duì)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)的作用

由LPS引起的細(xì)胞炎癥反應(yīng)是一類較常見且危害性較大的炎癥， LPS主要通過激活單核/巨噬細(xì)胞內(nèi)MAPKs(包括ERK、p38和JNK)、NF-κB等多條信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，進(jìn)而激活各種免疫基因，來誘導(dǎo)合成并釋放TNF-α和COX-2、iNOS等炎癥相關(guān)蛋白，最終導(dǎo)致一些炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生和協(xié)同刺激因子的表達(dá)增加[13]。各種炎癥信號(hào)如炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生、釋放及效應(yīng)的發(fā)生等，都是通過信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)來完成的。

Yao Xiangyang, Zhang Xuemei等以LPS刺激小鼠腹腔巨噬細(xì)胞RAW264.7為模型，探究了蒲公英三萜類物質(zhì)對(duì)RAW264.7細(xì)胞中LPS激活的多條信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的影響。

4.1 蒲公英三萜類物質(zhì)對(duì)LPS刺激下MAPKs活化的影響

MAPKs通路的基本組成是一種從酵母到人類都保守的三級(jí)激酶模式，包括MAPK激酶激酶(MAP kinase kinase kinase, MKKK)、MAPK激酶(MAP kinase kinase, MKK)和MAPK，這三級(jí)激酶能依次激活，形成三級(jí)放大效應(yīng)。大量研究表明，MAPKs在介導(dǎo)LPS引起的炎癥反應(yīng)和細(xì)胞因子的形成過程中發(fā)揮著不可或缺的作用。LPS刺激細(xì)胞后能激活ERK、JNK和p38，然后作用于各自的底物，影響多種轉(zhuǎn)錄因子的活性，從而調(diào)節(jié)包括IL-1、IL-6、IL-8、COX-2、iNOS等多種炎癥相關(guān)蛋白的表達(dá)[2]。Yao Xiangyang等通過Western blot檢測(cè)蒲公英賽醇對(duì)LPS刺激下ERK、JNK和p38活化情況的影響，發(fā)現(xiàn)蒲公英賽醇能顯著抑制LPS誘導(dǎo)的ERK、JNK和p38的活化，進(jìn)一步研究結(jié)果表明蒲公英賽醇可抑制MKKK成員之一TAK1的活化[9]。這表明蒲公英三萜類物質(zhì)對(duì)于LPS激活的MAPKs通路有顯著的抑制效果，是蒲公英抗炎的分子作用機(jī)制之一。

4.2 蒲公英三萜類物質(zhì)對(duì)LPS刺激下NF-κB活化的影響

NF-κB(Nuclear Factor- KappaB)信號(hào)通路是在LPS刺激下被強(qiáng)烈激活的另一條重要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，NF-κB是由NF-κB/Rel蛋白家族成員組成的同或異源二聚體，p50/p65是存在最廣泛的二聚體形式，p65含有轉(zhuǎn)錄激活區(qū)域，可直接參與轉(zhuǎn)錄過程。LPS等外源刺激主要通過一連串的生物化學(xué)反應(yīng)，活化IκB激酶(IκB kinases, IKKs)復(fù)合物從而直接磷酸化IκBα，磷酸化的IκBα 隨后發(fā)生泛素化降解，最終釋放NF-κB入核并發(fā)揮其轉(zhuǎn)錄因子的功能[13]。Yao Xiangyang等通過Western blot 檢測(cè)LPS刺激下細(xì)胞質(zhì)中IκB-α、IKK-α/β的磷酸化水平，發(fā)現(xiàn)20μM以上濃度的蒲公英賽醇可顯著抑制IκB-α以及IκB-α的上游IKK-α/β的磷酸化，且不影響細(xì)胞中IκB-α、IKK-α/β總量的表達(dá)，進(jìn)一步研究結(jié)果表明蒲公英賽醇可抑制IKK-α/β的上游AKT的磷酸化[9]。此外，Zhang Xuemei等用細(xì)胞免疫熒光法觀察NF-κB/p65在細(xì)胞中的分布與表達(dá)，發(fā)現(xiàn)蒲公英甾醇可以劑量依賴性地抑制LPS激活引起的NF-κB/p65核移位，使胞核中NF-κB/p65的表達(dá)量和活性降低[12]。這表明蒲公英三萜類物質(zhì)對(duì)于LPS 激活的NF-κB通路有顯著的抑制效果，是蒲公英抗炎的分子作用機(jī)制之一。

5 評(píng)價(jià)與展望

綜上可見，蒲公英作為傳統(tǒng)中藥，其抗炎作用受到普遍重視。蒲公英含有多種抗炎成分，近來的研究表明蒲公英三萜類物質(zhì)是其中重要的組分。蒲公英三萜類物質(zhì)的抗炎作用是多方面的，本文從炎癥的不同環(huán)節(jié)對(duì)其抗炎作用進(jìn)行綜述，由器官水平、細(xì)胞水平深入到分子水平和基因水平上闡述其抗炎作用機(jī)制，在一定程度上揭示了蒲公英三萜類物質(zhì)的抗炎特點(diǎn)及作用靶點(diǎn)，但其抗炎作用機(jī)制仍有不少問題需要進(jìn)一步研究和闡明，更加深刻地揭示蒲公英的抗炎本質(zhì)，對(duì)開發(fā)利用我國(guó)野生藥用植物具有重要的理論與實(shí)際意義。相信蒲公英作為一種分布地域廣、價(jià)廉易得、抗炎作用顯著且無毒副反應(yīng)的藥用資源一定會(huì)有良好的應(yīng)用前景。

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Research Progress in Anti-inflammatory of Triterpenoids in Dandelion

Kang Jingjing，Wang Hui

(Department of Biochemistry, School of Medicine, Huanghe College of Science and Technology, Zhengzhou 450063, China)

The dandelion triterpenoids is a kind of main active components in the traditional medicinal plants of dandelion，including taraxasterol, taraxerol etc. Existing research shows that the dandelion triterpenoids have beneficial effect on anti-inflammatory. In addition to the prevention and treatment of several kinds of inflammation models, the dandelion triterpenoids are also related to inhibiting the synthesis of enzymes and the release of inflammatory mediators induced by LPS. In molecular mechanism of anti-inflammatory, the dandelion triterpenoids can significantly suppress the LPS-induced activation of MAPKs and NF-κB pathways. These results show that the dandelion three terpenoids are important components of the dandelion anti-inflammatory.

The dandelion triterpenoids；anti-inflammatory；inflammation model；inflammatory mediator；signal transduction

10.3969/j.issn.1006-9690.2015.01.011

2014-06-18

抗晶晶，女，碩士研究生，講師。研究方向：藥物抗炎機(jī)制研究。E-mail: kangjingjingkuaile@163.com

R282.71.05

A

1006-9690(2015)01-0037-03