青藤堿抗炎作用的新進展

抗晶晶,

(黃河科技學院 醫(yī)學院生化教研室，河南 鄭州 450063)

青藤堿抗炎作用的新進展

抗晶晶*,劉曉寧

(黃河科技學院 醫(yī)學院生化教研室，河南 鄭州 450063)

青藤堿是從青藤中提取的主要活性成分, 具有廣泛的藥理作用。研究表明，青藤堿在炎癥性疾病方面表現(xiàn)出較好的療效。綜述國內(nèi)外關(guān)于青藤堿抗炎的藥理作用機制的研究進展，并分析將來研究的方向，為研究與開發(fā)以青藤堿為原料的抗炎新藥提供參考。

青藤堿；抗炎機制；炎癥介質(zhì)

青藤[Sinomeniumacutum(Thunb.) Rehd. et Wils.]，屬防己科植物，為具有較高臨床藥用價值的傳統(tǒng)中藥，具有祛風濕、通經(jīng)絡(luò)、利小便之功效。青藤堿(Sinomenine) 是從青藤的根莖中提取出來的一種生物堿單體。隨著對青藤堿在不同領(lǐng)域研究的日益深入, 已發(fā)現(xiàn)其具有鎮(zhèn)痛、抗腫瘤、抗炎、免疫調(diào)節(jié)等廣泛的藥理活性, 且毒性低、不良反應(yīng)小[1]。現(xiàn)代醫(yī)學研究發(fā)現(xiàn)人體眾多疾病的發(fā)生與炎癥反應(yīng)的參與有關(guān)，鑒于近年來諸多學者對青藤堿的抗炎作用進行了廣泛而深入的研究，且成果顯著，現(xiàn)將近五年來青藤堿抗炎作用及機制的新進展予以綜述，為研究與開發(fā)以青藤堿為原料的抗炎新藥提供參考。

1 青藤堿對多種動物炎癥模型的防治作用

炎癥是機體對有害刺激所產(chǎn)生的一種重要防御機制, 但也能帶來很多傷害, 如引起關(guān)節(jié)炎、哮喘、缺血性中風以及機體失調(diào)等, 因此抗炎藥應(yīng)運而生。為尋找安全有效的抗炎藥，選擇合適的動物模型來初步評價抗炎藥的效果和機制顯得尤為必要?，F(xiàn)有研究表明，青藤堿對多個炎癥動物模型有明確的防治作用。

1.1 運動系統(tǒng)炎癥

關(guān)節(jié)炎泛指發(fā)生在人體關(guān)節(jié)及其周圍組織的炎性疾病，屬于運動系統(tǒng)炎性疾病，臨床表現(xiàn)為關(guān)節(jié)的紅、腫、熱、痛、功能障礙及關(guān)節(jié)畸形，嚴重影響患者生活質(zhì)量。類風濕性關(guān)節(jié)炎是關(guān)節(jié)炎的一種，青藤根和莖的煎劑作為一個數(shù)百年來治療風濕性關(guān)節(jié)炎的民間偏方已被廣泛使用[2]。Tong等經(jīng)尾靜脈注射Ⅱ型膠原制備膠原誘導的關(guān)節(jié)炎(CIA)模型，模擬類風濕性關(guān)節(jié)炎，結(jié)果表明，連續(xù)口服青藤堿(120 mg/kg) 14天可顯著降低CIA小鼠的關(guān)節(jié)炎評分及足腫脹。組織學分析結(jié)果表明，與模型對照組比較，青藤堿能夠顯著抑制足腫脹部位的炎性細胞浸潤和滑膜增生，減輕骨損傷程度[3]。Lan等經(jīng)后左爪注射完全弗氏佐劑，誘導小鼠發(fā)生完全弗氏佐劑性關(guān)節(jié)炎，注射完全弗氏佐劑0、7、14、21、28天后檢測小鼠足腫脹情況，研究表明，注射完全弗氏佐劑21天后小鼠足腫脹程度達到峰值， 而10、20 mg/kg青藤堿可逐漸緩解關(guān)節(jié)炎小鼠的足腫脹癥狀[4]。以上研究提示青藤堿對防治運動系統(tǒng)炎癥有確切效果。

1.2 消化系統(tǒng)炎癥

潰瘍性結(jié)腸炎是臨床消化系統(tǒng)的多發(fā)病。三硝基苯磺酸(TNBS)誘導的結(jié)腸炎模型是研究潰瘍性結(jié)腸炎的常用模型，具有造模簡便、成功率較高、與人類潰瘍性結(jié)腸炎臨床表現(xiàn)相似等特點。Yu等以TNBS注入小鼠體內(nèi)，建立小鼠結(jié)腸炎模型，發(fā)現(xiàn)連續(xù)7天口服青藤堿(100、200 mg/kg)，能夠顯著提高結(jié)腸炎小鼠的體重、存活率、腹瀉程度、組織學損傷及髓過氧化物酶(MPO)活性等結(jié)腸炎小鼠的臨床表現(xiàn)，從而改善TNBS誘導的炎癥性腸病[5]。

1.3 呼吸系統(tǒng)炎癥

急性肺損傷(ALI)是指心源性以外的主要由炎癥反應(yīng)所導致的各種急性、進行性缺氧性呼吸衰竭，為臨床呼吸系統(tǒng)常見的急癥、重癥。Li等經(jīng)氣道直接滴入脂多糖(LPS)制備小鼠ALI模型，發(fā)現(xiàn)在造模前1h經(jīng)腹腔注射青藤堿可減輕LPS引起的急性肺損傷。組織學水平顯示，青藤堿(30、60、120 mg/kg)可劑量依賴性地減弱ALI小鼠肺組織含水量及組織學肺損傷的表現(xiàn)；細胞學水平顯示，青藤堿可抑制ALI小鼠肺組織的中性粒細胞浸潤。此外，PaO2/FIO2為氧合狀況的指標，急性肺損傷時，機體內(nèi)PaO2/FIO2比值下降，青藤堿可提高ALI小鼠的PaO2/FIO2比值[6]。哮喘是一種氣管炎癥性疾病，Bao等用卵清蛋白持續(xù)刺激敏化雌性BALB/c小鼠6周，建立小鼠哮喘模型。部分模型小鼠經(jīng)灌胃給藥，觀察青藤堿的效果。結(jié)果顯示，青藤堿(25、50、75 mg/kg)能夠顯著減輕過敏原引起的平滑肌增厚，粘液腺肥大，杯狀細胞增生，膠原沉積和嗜酸性粒細胞的炎癥反應(yīng)，且呈劑量相關(guān)性。此外，哮喘小鼠肺組織中丙二醛含量和髓過氧化物酶活性增加的現(xiàn)象也可被青藤堿顯著抑制[7]。以上研究提示青藤堿對防治呼吸系統(tǒng)炎癥有效。

1.4 中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥

中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥反應(yīng)在中風、帕金森病(PD)等神經(jīng)性疾病中扮演著重要的角色，通過建立中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥模型，可為神經(jīng)保護中藥的開發(fā)提供實驗基礎(chǔ)。研究表明，星形膠質(zhì)細胞調(diào)控的神經(jīng)炎癥在缺血性中風引起的繼發(fā)性腦損傷中起著重要的作用。Jing等通過觀察大腦中動脈阻塞(MCAO)模型鼠的多項指標，探究青藤堿對神經(jīng)系統(tǒng)炎癥小鼠的保護作用。TTC染色結(jié)果顯示，青藤堿(10、20 mg/kg)可顯著減少MCAO鼠的腦梗死體積；與此同時，模型鼠的腦積水含量也相應(yīng)減少[8]。同樣通過制備MCAO小鼠模型，Shen等觀察青藤堿對小鼠腦缺血再灌注損傷的治療效果，研究同樣表明，在小鼠缺血前1 h經(jīng)尾靜脈注射(90 mg/kg)青藤堿，可有效降低MCAO模型鼠的腦梗死體積及腦積水含量[9]。以上研究提示青藤堿對防治神經(jīng)系統(tǒng)炎癥有效。

2 青藤堿對炎癥相關(guān)誘導酶及其合成產(chǎn)物的作用

在炎癥發(fā)生過程中會誘導產(chǎn)生大量的炎癥誘導酶類，誘導型環(huán)氧合酶(COX-2)是其中重要的誘導酶類，由其合成的病理性前列腺素可介導炎癥反應(yīng)。正常情況下的組織細胞中幾乎不表達COX-2，當機體受到致炎因子刺激時，某些細胞中會誘導表達COX-2，引起受損部位病理性前列腺素的合成和聚積，加速炎癥反應(yīng)的進行。Yifei等進行體外研究，Western Blot檢測發(fā)現(xiàn)，青藤堿(125、250、500、1 000 μmol/L)可劑量依賴性地抑制COX-2的蛋白表達，與此同時，RT-PCR結(jié)果顯示COX-2的基因水平也受到青藤堿的抑制，由此推斷，青藤堿的抗關(guān)節(jié)炎作用部分來源于此[10]。尹智功等通過實驗觀察青藤堿對痛風性關(guān)節(jié)炎(GA)模型大鼠關(guān)節(jié)滑膜炎性細胞因子的影響時發(fā)現(xiàn)，青藤堿(25、50、100 mg/kg)能有效降低GA大鼠滑膜中COX-2的水平，抑制炎性細胞因子的惡性循環(huán)，從而對GA起到治療作用[11]。

生物體內(nèi)基因的表達包括轉(zhuǎn)錄和翻譯等步驟，以上研究提示，青藤堿能夠在轉(zhuǎn)錄、翻譯等多個水平發(fā)揮抑制作用，降低COX-2的蛋白含量，從而發(fā)揮抗炎作用。

3 青藤堿對炎癥細胞因子的影響

炎癥細胞因子是一類重要的炎癥介質(zhì)，根據(jù)其對炎癥反應(yīng)的影響與作用可分為2 類，一類是促進炎癥反應(yīng)的致炎因子，如腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和白細胞介素類(IL-1β、IL-2、IL-4、IL-6等)；另一類是減輕炎癥反應(yīng)的抗炎因子(如IL-4、IL-5、IL-10)等[12]。He 等通過體內(nèi)體外實驗探究青藤堿對LPS誘導的破骨細胞生成和骨質(zhì)溶解的影響，ELISA結(jié)果顯示，青藤堿(0.25、0.5、1mmol/L)能夠在體內(nèi)體外有效降低LPS誘導的TNF-α的產(chǎn)生[13]。Chen等在研究多種中草藥對類風濕性關(guān)節(jié)炎患者的人成纖維樣滑膜細胞的作用時發(fā)現(xiàn)，青藤堿(25、50、100、200 μg/mL)能夠抑制炎癥因子IL-6的分泌，且呈劑量依賴性[14]。此外，青藤堿在ALI模型中，也表現(xiàn)出了對炎癥細胞因子的調(diào)節(jié)作用，研究表明，預處理青藤堿(5、10 mg/kg)能夠抑制ALI模型鼠血清中TNF-α、IL-1β的釋放[15]。綜上提示，青藤堿的抗炎作用與其能夠在體內(nèi)體外實驗中有效調(diào)節(jié)多種炎癥細胞因子的分泌有關(guān)。

4 青藤堿對信號轉(zhuǎn)導系統(tǒng)的作用

由LPS引起的細胞炎癥反應(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/巨噬細胞內(nèi)有絲分裂原活化蛋白激酶MAPKs(包括ERK、p38和JNK)、NF-κB、JAK-STAT等多條信號轉(zhuǎn)導通路，進而激活各種免疫基因，來誘導合成并釋放多種炎癥介質(zhì)。藥物可以信號轉(zhuǎn)導系統(tǒng)為抗炎的靶點，從而在轉(zhuǎn)錄開始水平調(diào)節(jié)炎癥相關(guān)基因的表達[16-17]。早期研究發(fā)現(xiàn)，青藤堿的抗炎抗風濕的作用可能與其抑制NF-κB p65 核移位和IκB-α降解有關(guān)[18]。He等以LPS誘導破骨細胞生成和骨質(zhì)溶解，結(jié)果顯示，青藤堿可有效抑制NF-κB和 AP-1的活化，除對NF-κB信號通路有抑制效果外，青藤堿還可下調(diào)p38的磷酸化水平，但對JNK的磷酸化沒有影響，進一步研究表明，青藤堿可能是通過下調(diào)LPS激活的上游因子TLR4 和TRAF6發(fā)揮作用的[2]。Yi等以LPS刺激RAW264.7細胞建立炎癥模型，結(jié)果同樣表明，青藤堿可通過減少細胞核中p65的表達，增加細胞質(zhì)中IκBα的表達發(fā)揮調(diào)控作用[19]。這些結(jié)果說明，青藤堿主要通過抑制NF-κB信號通路發(fā)揮抗炎作用。

5 其他作用

除對上述1中的多種動物炎癥模型有明確的防治作用外，青藤堿還能夠顯著減輕腎臟炎癥引起的的損傷和炎癥反應(yīng)[20]。Li等采用后腿注射完全弗氏佐劑建立大鼠佐劑性關(guān)節(jié)模型，Western Blot分析表明，青藤堿(40 mg/kg)可降低關(guān)節(jié)炎大鼠大腦前扣帶皮層附近CREB的表達，從而發(fā)揮減弱慢性炎性疼痛的效果[21]。國內(nèi)外關(guān)于青藤堿抗炎作用研究多選擇結(jié)腸炎、關(guān)節(jié)炎、急性肺損傷、腦損傷等動物炎癥模型，事實上，糖尿病作為一種臨床常見病也伴有炎癥的發(fā)生，糖尿病性心肌病是糖尿病的一種嚴重并發(fā)癥。Jiang等從大鼠糖尿病模型對青藤堿抗炎作用及其機制進行深入研究，發(fā)現(xiàn)青藤堿(30、60、120 mg/kg)能夠在不影響血糖的情況下緩解糖尿病模型鼠的糖尿病癥狀，此外，青藤堿還可抑制糖尿病大鼠心臟組織中TNF-α、IL-1、IL-6等炎癥因子的產(chǎn)生，進一步研究表明，青藤堿是通過減少NF-κB的表達，增加IκB的含量來發(fā)揮抗炎作用的[22]。

6 評價與展望

炎癥參與的疾病涵蓋了人體多個系統(tǒng)器官，包括運動系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)和泌尿系統(tǒng)等，嚴重危害人類健康。糖皮質(zhì)激素作為一種高效的抗炎藥物在臨床上被廣泛應(yīng)用已有很長一段時間，可是目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)此類藥物在臨床上頻繁地引起一些副反應(yīng)，如中風、肝細胞損害、生長抑制等。這些副反應(yīng)使糖皮質(zhì)激素在抗炎治療方面處于較尷尬的境地，限制了它們在臨床上的廣泛應(yīng)用。從天然產(chǎn)物中尋找副作用少的新型抗炎藥物顯得尤為重要[23]。

青藤為我國傳統(tǒng)中藥, 目前對于青藤的藥理活性研究主要集中在青藤的主要活性成分青藤堿上。國內(nèi)外已有的研究表明青藤堿具有廣泛的生物學效應(yīng)，如抗炎、抗氧化、抗腫瘤、鎮(zhèn)痛等[24]。本文從炎癥的不同環(huán)節(jié)對青藤堿的抗炎作用進行綜述，在一定程度上揭示了青藤堿的抗炎特點及作用靶點。盡管現(xiàn)在針對青藤堿抗炎機制研究已經(jīng)達到細胞分子水平，但由于炎癥涉及到的信號轉(zhuǎn)導途徑眾多，其在基因水平和受體方面的研究仍然不足。進一步闡明青藤堿作用的分子生物學機制，將使其在抗炎作用中具有更廣闊的應(yīng)用前景，對全面開發(fā)利用我國的青藤資源具有重要的理論與實際意義。

[1] 劉溦溦, 朱堯, 汪悅. 青風藤生物堿的活性成分及藥理作用研究進展[J]. 遼寧中醫(yī)雜志, 2016(8):1765-1769.

[2] 張欣悅, 高永翔. 青藤堿的免疫抑制和抗炎活性研究進展[J]. 湖南中醫(yī)雜志, 2016, 32(3):193-194.

[3] TONG B, YU J, WANG T, et al. Sinomenine suppresses collagen-induced arthritis by reciprocal modulation of regulatory T cells and Th17 cells in gut-associated lymphoid tissues[J]. Molecular Immunology, 2015, 65(1):94-103.

[4] LAN Z, WEI M, CHEN L, et al. Role of sinomenine on complete freund's adjuvant-induced arthritis in rats[J]. Iubmb Life, 2016, 68(6):429-435.

[5] YU Q, ZHU S, ZHOU R, et al. Effects of sinomenine on the expression of microRNA-155 in 2,4,6-trinitrobenzenesulfonic acid-induced colitis in mice[J]. Plos One, 2013, 8(9):e73757.

[6] LI J, ZHAO L, HE X, et al. Sinomenine protects against lipopolysaccharide-induced acute lung injury in mice via adenosine A(2A) receptor signaling[J]. Plos One, 2013, 8(3):e59257.

[7] BAO H R, LIU X J, YUN L I, et al. Sinomenine attenuates airway inflammation and remodeling in a mouse model of asthma[J]. Molecular Medicine Reports, 2016, 13(3):2415-2422.

[8] JING Q, YAN Z, KAI T, et al. Sinomenine activates astrocytic dopamine D2 receptors and alleviates neuroinflammatory injury via the CRYAB/STAT3 pathway after ischemic stroke in mice[J]. Journal of Neuroinflammation, 2016, 13(1):263.

[9] SHEN Y, NING F, LI J, et al. Therapeutic effect analysis of sinomenine on rat cerebral ischemia-reperfusion injury[J]. Journal of Stroke & Cerebrovascular Diseases, 2016, 25(5):1263-1269.

[10] YI F L, CHANG S L, SHUANG L I, et al. Sinomenine inhibits proliferation of SGC-7901 gastric adenocarcinoma cells via suppression of cyclooxygenase-2 expression[J]. Oncology Letters, 2011, 2(4):741-745.

[11] 尹智功, 肖敬, 蔣耀平,等. 青藤堿對痛風性關(guān)節(jié)炎模型大鼠TNF-α,IL-1β及COX-2的影響[J]. 廣西中醫(yī)藥, 2015, 38(4):71-74.

[12] 陳婧, 方建國, 吳方建,等. 魚腥草抗炎藥理作用機制的研究進展[J]. 中草藥, 2014, 45(2):284-289.

[13] HE L, DUAN H, LI X, et al. Sinomenine down-regulates TLR4/TRAF6 expression and attenuates lipopolysaccharide-induced osteoclastogenesis and osteolysis[J]. European Journal of Pharmacology, 2016, 779:66-79.

[14] CHEN D P, WONG C K, Leung P C, et al. Anti-inflammatory activities of Chinese herbal medicine sinomenine and Liang Miao San on tumor necrosis factor-α-activated human fibroblast-like synoviocytes in rheumatoid arthritis[J]. Journal of Ethnoph-armacology, 2011, 137(1):457-468.

[15] HU Y, MAO A, YU Z, et al. Anti-endotoxin and anti-inflammatory effects of Chinese herbal medicinal alkaloid ingredients in vivo[J]. Microbial Pathogenesis, 2016, 99:51-55.

[16] ZHONG W, CUI Y, YU Q, et al. Modulation of LPS-stimulated pulmonary inflammation by borneol in murine acute lung injury model[J]. Inflammation, 2014, 37(4):1148-1157.

[17] JIANG L, XU F, HE W J, et al. CD200Fc reduces TLR4-mediated inflammatory responses in LPS-induced rat primary microglial cells via inhibition of the NF-κB pathway[J]. Inflammation Research, 2016,65(7);521-532.

[18] 金曉琨, 李衛(wèi)東, 滕慧玲,等. 青藤堿對核轉(zhuǎn)錄因子κB及其抑制因子IκB的影響[J]. 中國藥理學通報, 2004, 20(7):788-791.

[19] YI L, LUO J F, XIE B B, et al. α7 Nicotinic acetylcholine receptor is a novel mediator of sinomenine anti-inflammation effect in macrophages stimulated by lipopolysaccharide[J]. Shock, 2015, 44(2):188-195.

[20] TIAN Q, DU R, HUANG F, et al. Sinomenine activation of Nrf2 signaling prevents hyperactive inflammation and kidney injury in a mouse model of obstructive nephropathy[J]. Free Radical Biology & Medicine, 2016, 92:90-99.

[21] LI S, HAN J, WANG D S, et al. Sinomenine attenuates chronic inflammatory pain in mice[J]. Metabolic Brain Disease, 2016:1-9.

[22] JIANG C, TONG Y L, ZHANG D, et al. Sinomenine prevents the development of cardiomyopathy in diabetic rats by inhibiting inflammatory responses and blocking activation of NF-κB[J]. General Physiology & Biophysics, 2016, 36(1):65.

[23] SIAMAK M K, WERTH V P. Prevention and treatment of systemic glucocorticoid side effects[J]. International Journal of Dermatology, 2010, 49(3):239-248.

[24] 孫越華, 朱清, 李俊旭. 青藤堿抗炎免疫與抗腫瘤作用研究新進展[J]. 中國藥理學通報, 2015(8):1040-1043.

NewResearchProgressonAnti-inflammatoryMechanismofSinomenine

Kang Jingjing*， Liu Xiaoning

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

Sinomenine, a bioactive constituent fromSinomeniumacutumwhich has extensive pharmacological action，was found to exhibit satisfactory therapeutic effects in inflammatory diseases. Here, we summarize the research progress on anti-inflammatory mechanism of sinomenine, and analyze the research direction in the future, which can provide a reference for the research and development of anti-inflammatory drugs based on sinomenine.

sinomenine; anti-inflammatory mechanisms; inflammatory mediator

10.3969/j.issn.1006-9690.2017.06.008

2017-02-18

河南省教育廳自然科學計劃項目(16A180046);鄭州市科技局科技發(fā)展計劃項目(20150350)。

*通訊作者: 抗晶晶,講師,研究方向:藥物抗炎機制研究。E-mail:kangjingjingkuaile@163.com

R285. 5

A

1006-9690(2017)06-0032-04