紅藤-敗醬草抗炎作用物質(zhì)基礎(chǔ)研究進(jìn)展

胡孌倩， 陳玉琪， 馬 昕， 曹玲君， 崔樹娜,3*

(1.揚(yáng)州大學(xué)醫(yī)學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225000；2.揚(yáng)州大學(xué)附屬揚(yáng)州市婦幼保健院，江蘇 揚(yáng)州 225000；3.揚(yáng)州大學(xué)附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科，江蘇 揚(yáng)州 225000)

紅藤、敗醬草是臨床常用的清熱解毒中藥，具有清熱利濕、活血通絡(luò)、祛瘀止痛的功效。國(guó)醫(yī)大師夏桂成將紅藤、敗醬草作為主藥，佐以丹參、赤白芍、五靈脂、延胡索等中藥制成紅藤敗醬散，廣泛用于治療急慢性盆腔炎、濕熱性帶下等婦科疾病[1]。紅藤又稱大血藤，為木通科植物大血藤Sargentodoxacuneata(Oliv.)Rehd.et Wils的干燥根莖，始載于《圖經(jīng)本草》，其味苦、平，歸大腸、肝經(jīng)，具有解毒消癰，活血止痛，祛風(fēng)除濕，殺蟲的功效[2]。敗醬草為敗醬科植物白花敗醬PatriniavillosaJuss或黃花敗醬PatriniascabiosaefoliaFisch.的帶根全草，首見于《神農(nóng)本草經(jīng)》，其味苦、平，具有清熱解毒，祛瘀排膿的功效[3]。紅藤和敗醬草可用于多種炎癥性疾病的治療，如盆腔炎、陰道炎、消化性結(jié)腸炎、闌尾炎、滑膜炎、慢性咽炎、前列腺炎等[3-4]；此前，針對(duì)紅藤和敗醬草的臨床應(yīng)用報(bào)道較多，而對(duì)其物質(zhì)基礎(chǔ)和作用機(jī)制研究較少，因此，本文將系統(tǒng)總結(jié)近年來(lái)有關(guān)紅藤、敗醬草相關(guān)文獻(xiàn)，梳理其物質(zhì)基礎(chǔ)和作用機(jī)制，以期為進(jìn)一步研究其藥理作用機(jī)制提供研究思路，指導(dǎo)臨床應(yīng)用。

1 化學(xué)成分

陳茹茹等[5]采用薄層色譜法對(duì)紅藤進(jìn)行成分檢測(cè)，通過正交試驗(yàn)確定最佳提取條件后用超聲波提取法分離出了黃酮類、酚酸類、皂苷類、鞣質(zhì)類等化學(xué)成分。楊波等[6]通過CO2超臨界萃取法分離出單萜、倍半萜、脂肪酸等化學(xué)成分。通過梳理現(xiàn)有文獻(xiàn)，紅藤、敗醬草的主要有效成分見表1，其中紅藤的主要成分有蘆丁、原花青素、紅景天苷、綠原酸、三萜皂苷、大黃素；敗醬草的主要成分有槲皮素、木樨草素、山柰酚、齊墩果酸、華防己堿等[7-11]。

表1 紅藤和敗醬草的主要有效成分

2 抗炎作用

現(xiàn)代藥理研究表明，紅藤和敗醬草兩味藥物中的多種活性成分通過作用于核因子κB(NF-κB)信號(hào)通路、絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號(hào)通路、環(huán)氧化酶2(COX2)/前列腺素E2(PGE2)信號(hào)通路、局部粘著斑激酶(FAK)/樁蛋白(paxillin)信號(hào)通路、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(PKB)信號(hào)通路、NF-E2相關(guān)因子2(NRF2)/抗氧化反應(yīng)元件(ARE)信號(hào)通路、非受體酪氨酸激酶(JAK)/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子(STAT)信號(hào)通路等實(shí)現(xiàn)抗炎作用[12-15]。

2.1 NF-κB信號(hào)通路 NF-κB作為轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子與炎癥發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，通常以p50-p65異二聚體形式存在，與其結(jié)合的抑制性蛋白(IκB)有助于NF-κB保持無(wú)活性狀態(tài)[16]。當(dāng)細(xì)胞受到刺激時(shí)，IκB在IκB激酶復(fù)合物(IKK)的作用下降解，隨后p65-p50異二聚體從胞質(zhì)進(jìn)入胞核，與DNA上的κB位點(diǎn)結(jié)合，活化NF-κB信號(hào)通路并誘導(dǎo)產(chǎn)生促炎因子、趨化因子、粘附因子等炎癥相關(guān)因子從而介導(dǎo)炎癥反應(yīng)[17]。這種依賴IKK降解抑制性蛋白IκB從而激活NF-κB的途徑被稱為經(jīng)典激活通路；其他的如p65磷酸化途徑、PI3K/蛋白激酶B(Akt)途徑則是NF-κB的輔助激活通路[18]。研究發(fā)現(xiàn)，Toll樣受體(TLR)作為一種跨膜識(shí)別受體能與脂多糖(LPS)表位結(jié)合，激活I(lǐng)KK，使IκB磷酸化，進(jìn)而激活NF-κB信號(hào)通路，產(chǎn)生炎癥反應(yīng)[19]。因此，靶向調(diào)節(jié)NF-κB信號(hào)通路能夠有效清除炎癥反應(yīng)。紅藤-敗醬草藥對(duì)中多種成分能夠作用于NF-κB信號(hào)通路，調(diào)控炎癥應(yīng)答。

2.1.1 槲皮素 槲皮素是廣泛存在于自然界中的黃酮類物質(zhì)，近些年關(guān)于槲皮素藥理活性研究進(jìn)展顯示其在多個(gè)細(xì)胞模型中具有抗炎作用[20-21]。其中，在LPS誘導(dǎo)的人類外周血單核細(xì)胞(PBMC)炎癥模型中，槲皮素可降低Toll樣受體2(TLR2)mRNA的表達(dá)，從而使TLR2下游相關(guān)蛋白NF-κB表達(dá)減少[22]。在長(zhǎng)期暴露于硫酸鎳的小鼠所誘發(fā)肝細(xì)胞炎癥模型中，槲皮素可抑制p38和信號(hào)傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子1(STAT1)的激活，抑制NF-κB的移位和轉(zhuǎn)錄，從而有效控制肝細(xì)胞炎癥[23]。在大鼠乳鼠心臟成纖維細(xì)胞炎癥分泌模型中，槲皮素能抑制NF-κB上游信號(hào)蛋白Akt的磷酸化，進(jìn)而抑制轉(zhuǎn)錄因子NF-κB激活，減少NF-κB信號(hào)通路誘導(dǎo)的腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白細(xì)胞介素1β(IL-1β)等炎癥因子的分泌[24]。

2.1.2 華防己堿 華防己堿又稱青風(fēng)藤堿，是一種單體生物堿，具有抗炎作用[25]。研究發(fā)現(xiàn)，華防己堿對(duì)LPS誘導(dǎo)RAW264.7細(xì)胞的IκB蛋白表達(dá)無(wú)明顯影響，但是其可以降低p56磷酸化水平并呈劑量依賴性，這提示華防己堿繞過經(jīng)典的IKK/IκB/NF-κB通路而經(jīng)過PI3K/Akt/NF-κB輔助激活通路來(lái)實(shí)現(xiàn)抗炎效用[18]。在動(dòng)脈粥樣硬化兔模型中，華防己堿能有效抑制Toll樣受體4(TLR4)/NF-κB通路炎癥因子水平，從而延遲血管慢性炎性病變[26]。此外，華防己堿還可抑制THP-1源性泡沫細(xì)胞中NF-κB表達(dá)及其信號(hào)通路下游炎癥因子白細(xì)胞介素6(IL-6)、TNF-α的分泌，且其作用強(qiáng)度存在一定的量-效關(guān)系和時(shí)-效關(guān)系[27]。

2.1.3 木樨草素 木樨草素是藥用植物敗醬草中最豐富的次級(jí)代謝產(chǎn)物之一，其多種藥理活性被證實(shí)與抗炎作用相關(guān)[12]。通過對(duì)木樨草素治療慢性咽炎機(jī)制的探討發(fā)現(xiàn)木樨草素可抑制IκB和p65的磷酸化進(jìn)而阻斷NF-κB信號(hào)通路介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)[28]。另外，當(dāng)單核巨噬細(xì)胞處于高糖環(huán)境時(shí)，木樨草素在一定程度上提高組蛋白去乙?；?HDAC)的活性并降低乙酰化酶(HAT)的活性，從而抑制NF-κB誘導(dǎo)的染色質(zhì)乙酰化并停止轉(zhuǎn)錄達(dá)到控制炎癥的目的[12]。

2.1.4 山柰酚 山柰酚抗炎作用機(jī)制與調(diào)節(jié)信號(hào)通路、抑制轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)有關(guān)[29-31]。在腸炎大鼠模型中，不同濃度的山柰酚對(duì)p65磷酸化和TLR4的表達(dá)均有抑制作用；但對(duì)于IκB，只有高濃度山柰酚存在抑制其磷酸化的作用，這提示山柰酚通過調(diào)節(jié)TLR4/NF-κB信號(hào)通路達(dá)到調(diào)控炎癥反應(yīng)的作用[32]。另外，在大鼠軟骨細(xì)胞炎癥模型中也觀察到山柰酚呈劑量依賴性抑制IL-β誘導(dǎo)的IκBɑ和NF-κBp65磷酸化并阻斷NF-κB信號(hào)通路介導(dǎo)的下游炎癥因子的分泌[33]。

2.2 MAPK信號(hào)通路 MAPK是一種保守的絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶，幾乎表達(dá)于所有的真核細(xì)胞[34]。MAPK分為4個(gè)亞族，包括細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK)、P38、c-Jun氨基末端激酶(JNK)、細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶5(ERK5)，分別調(diào)控著增殖分化、炎癥、癌癥等生理病理過程[35]。經(jīng)典的MAPK信號(hào)通路由一組保守三級(jí)磷酸化依賴的激酶構(gòu)成，分別是MAPK激酶激酶(MKKK)、MAPK激酶(MKK)和MAPK，當(dāng)機(jī)體受到炎性刺激時(shí)，3種激酶被依次激活并啟動(dòng)MAPK信號(hào)通路，產(chǎn)生IL-1β、IL-6、TNF-ɑ等炎癥因子[36]。炎癥因子使p38MAPK發(fā)生磷酸化，進(jìn)而促進(jìn)NF-κB的移位與激活，啟動(dòng)p38MAPK/NF-κB信號(hào)通路，導(dǎo)致炎癥因子水平增加，新表達(dá)的炎癥因子又重新激活信號(hào)通路形成級(jí)聯(lián)瀑布反應(yīng)進(jìn)一步加劇炎癥反應(yīng)[37]。

2.2.1 木樨草素 木樨草素在微摩爾濃度下即存在一定的抗炎作用，其作用機(jī)制與多靶點(diǎn)調(diào)節(jié)信號(hào)通路有關(guān)[12]。不同的炎癥模型中木樨草素抗炎作用機(jī)制不同[38-39]，例如在人類大腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞(hBMEC)炎癥模型中，木樨草素對(duì)p38 MAPK的磷酸化具有抑制作用，但對(duì)JNK和ERK1/2磷酸化無(wú)明顯作用，這提示木樨草素繞過JNK和ERK1/2，通過干擾p38磷酸化來(lái)阻斷信號(hào)通路從而調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)[40]。而在人肥大細(xì)胞-1(HMC-1)炎癥模型中，一定劑量的木樨草素對(duì)ERK和JNK的活化存在抑制作用并減少由此介導(dǎo)的炎癥因子和Ca2+的釋放[41]。細(xì)胞內(nèi)大量積蓄的Ca2+可激活鈣調(diào)蛋白磷酸酯酶C，促進(jìn)活化T細(xì)胞核因子(NFATs)的核轉(zhuǎn)位[42]；同時(shí)，胞內(nèi)累積的鈣離子和二?；视?DAG)可激活蛋白激酶C(PKC)，在PKC的介導(dǎo)下進(jìn)一步激活MAPK信號(hào)通路分泌下游炎性因子[42]。綜上所述，木樨草素可通過作用于多種靶標(biāo)調(diào)節(jié)MAPK信號(hào)通路進(jìn)而實(shí)現(xiàn)抗炎作用。

2.2.2 紅景天苷 紅景天苷不僅抑制炎癥介質(zhì)的分泌，還可靶向調(diào)節(jié)多條信號(hào)通路，有效清除炎癥反應(yīng)[43]。在LPS誘導(dǎo)的小鼠乳腺炎模型中，紅景天苷能抑制p38、ERK、JNK的磷酸化并呈劑量依賴性，阻斷MAPK通路介導(dǎo)的IL-1β、TNF-α等炎癥因子的釋放，從而減輕乳腺組織中炎癥細(xì)胞的浸潤(rùn)[44]。除此之外，紅景天苷也被證實(shí)可有效緩解卵清蛋白(OVA)誘導(dǎo)的哮喘模型中的炎癥反應(yīng)，其機(jī)制與抑制p38MAPK磷酸化有關(guān)[45]。

2.2.3 齊墩果酸 齊墩果酸是一種廣泛存在于敗醬草中的五環(huán)三萜類化合物，在多種炎癥細(xì)胞模型均有抑制作用[46-47]。在LPS誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞炎癥模型中，齊墩果酸對(duì)MAPK信號(hào)通路具有雙向調(diào)節(jié)作用，即抑制ERK磷酸化，促進(jìn)p38和JNK磷酸化，達(dá)到抗炎作用[48]。另外，在炎癥反應(yīng)中給予齊墩果酸進(jìn)行干預(yù)后發(fā)現(xiàn)p38MAPK/NF-κB信號(hào)通路以及TNF-α、IL-1β等下游炎性因子水平受到抑制，提示齊墩果酸通過抑制p38MAPK磷酸化來(lái)影響下游NF-κB的核轉(zhuǎn)錄[37]。

2.3 COX2/PGE2信號(hào)通路 炎癥反應(yīng)是由一系列誘導(dǎo)基因產(chǎn)生的炎癥介質(zhì)引起的。COX2是目前研究最深入的涉及炎癥反應(yīng)途徑的氧合酶之一，在COX2這一限速酶的催化作用下，花生四烯酸可經(jīng)代謝途徑產(chǎn)生炎癥介質(zhì)PGE2，后者在炎癥過程中參與多種免疫病理反應(yīng)[49]。因此多靶點(diǎn)調(diào)節(jié)COX2/PGE2信號(hào)通路是有效控制炎癥的重要機(jī)制。

2.3.1 原花青素 原花青素對(duì)COX2/PGE2信號(hào)通路中的多個(gè)靶點(diǎn)具有調(diào)節(jié)作用并借此減輕炎癥反應(yīng)[50-51]。膜相關(guān)前列腺素E2合成酶-1(mPGES-1)是PGE2異常合成途徑的終末酶，可將環(huán)氧合酶產(chǎn)物PGH2轉(zhuǎn)化成PGE2[52]。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，一定劑量的原花青素抑制LPS誘導(dǎo)的mPGES-1的mRNA表達(dá)，從而阻斷PGH2向PGE2轉(zhuǎn)化，減少炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生[52]。除此之外，原花青素對(duì)COX-2的活化過程也存在干擾作用，原花青素作用后的細(xì)胞COX-2 mRNA表達(dá)降低，COX-2轉(zhuǎn)錄過程中的重要元件NF-κB/p65蛋白表達(dá)降低，提示原花青素的抗炎機(jī)制與抑制COX-2/PGE2信號(hào)通路密切相關(guān)[53]。

2.3.2 三萜皂苷 紅藤提取物三萜皂苷對(duì)多種炎癥模型存在抑制作用[54-55]。在LPS誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞炎癥模型中，三萜皂苷有效降低巨噬細(xì)胞中的COX2活性，即通過干擾COX2/PGE2信號(hào)通路減少炎癥介質(zhì)的分泌[56]。在兔骨關(guān)節(jié)炎模型中，造模后檢測(cè)到關(guān)節(jié)腔積液中PGE2活性、毛細(xì)血管通透性增加，從而促進(jìn)TNF-α、IL-1β等炎性因子分泌，誘導(dǎo)級(jí)聯(lián)瀑布反應(yīng)，而在應(yīng)用三萜皂苷進(jìn)行干預(yù)后發(fā)現(xiàn)兔骨關(guān)節(jié)炎性浸潤(rùn)得到減輕，關(guān)節(jié)腔中COX-2和PGE2活性下降[57]。

2.4 其他 紅藤、敗醬草的活性成分還可通過影響FAK/paxillin信號(hào)通路、PI3K/PKB信號(hào)通路、NRF2/ARE信號(hào)通路、JAK/SAT信號(hào)通路等介導(dǎo)炎癥的發(fā)生與發(fā)展[12-15]。研究發(fā)現(xiàn)在LPS誘導(dǎo)的炎癥中，槲皮素通過抑制NO分泌、干擾F-actin細(xì)胞骨架、抑制誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)/FAK-paxillin通路來(lái)抑制LPS誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞遷移從而達(dá)到控制感染、治療慢性炎癥以及維持組織穩(wěn)態(tài)的作用[13]。大黃素可選擇性抑制11β-羥類固醇脫氧酶1(11β-HSD1)活性，進(jìn)而降低張力蛋白同源的磷酸酶基因(PTEN)表達(dá)，后者作為PI3K/PKB信號(hào)通路的負(fù)性調(diào)節(jié)因子，在其缺乏的條件下可使PI3K/PKB信號(hào)通路處于高度激活狀態(tài)，從而抑制NF-κB介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)[14]。同時(shí)紅藤水提物蘆丁可提高NRF2/ARE信號(hào)通路中NRF2蛋白表達(dá)，NRF2進(jìn)入胞核與上游ARE元件結(jié)合，產(chǎn)生Ⅱ相代謝酶、血紅素氧化酶-1(HO-1)等下游產(chǎn)物從而發(fā)揮抗氧化損傷作用，其中HO-1可促進(jìn)抗炎物質(zhì)膽綠素還原酶產(chǎn)生并誘導(dǎo)促炎物質(zhì)膽紅素降解從而緩解炎癥[15]。研究發(fā)現(xiàn)，在滑膜細(xì)胞炎癥模型中，綠原酸可下調(diào)p-STAT3、JAK1和糖蛋白130(gp130)表達(dá)，即綠原酸通過抑制JAK-SAT信號(hào)通路中關(guān)鍵分子的表達(dá)來(lái)阻斷該信號(hào)通過激活的炎癥反應(yīng)[58]。

3 結(jié)語(yǔ)與展望

紅藤、敗醬草是我國(guó)傳統(tǒng)中藥，常配伍相須而用，臨床治療多種炎性疾病具有良好療效，然而，現(xiàn)有文獻(xiàn)多集中在臨床療效觀察上，其機(jī)制尚不明確。通過對(duì)其物質(zhì)基礎(chǔ)及作用機(jī)制文獻(xiàn)梳理發(fā)現(xiàn)，紅藤-敗醬草藥對(duì)中多種活性成分通過作用于多條信號(hào)通路，如NF-κB信號(hào)通路和MAPK信號(hào)通路等，減少炎性因子水平，緩解炎性因子浸潤(rùn)，發(fā)揮抗炎作用，但其作用機(jī)制多局限于單靶點(diǎn)-單通路的研究，缺乏系統(tǒng)闡明其分子網(wǎng)絡(luò)機(jī)制，其藥理作用機(jī)制仍有待深入挖掘，如結(jié)合現(xiàn)代化研究手段如網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)，多組學(xué)技術(shù)及單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)等闡釋新的作用機(jī)制。本文不僅為紅藤-敗醬草藥對(duì)的臨床應(yīng)用提供更為明確的物質(zhì)基礎(chǔ)和作用機(jī)制，也為其深入研究和臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化提供新思路。