小檗堿治療潰瘍性結(jié)腸炎研究進(jìn)展

朱佳麗,魯素彩

(河北大學(xué)附屬醫(yī)院消化科，河北 保定 071000)

潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis，UC)是一種病因尚不十分明確的結(jié)腸和直腸慢性非特異性炎癥性疾病，其病變局限于結(jié)腸的黏膜層及黏膜下層，病變部位多位于乙狀結(jié)腸和直腸，也可以延伸至降結(jié)腸，甚至整個結(jié)腸。UC的發(fā)病率為(5～12)/10萬，且呈增長趨勢，女性多于男性，病程漫長，常反復(fù)發(fā)作，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。UC一般起病緩慢，病情輕重不一，癥狀以黏液膿血便為主，可有結(jié)腸痙攣性疼痛、里急后重，排便后可緩解[1]。目前，UC的治療藥物以水楊酸類、糖皮質(zhì)激素類、免疫抑制劑類和生物制劑為主，但水楊酸類藥物起效慢，糖皮質(zhì)激素的不良反應(yīng)大，免疫抑制劑及生物制劑又價格昂貴；同時，這些藥物起效快慢不一，對患者的依從性存在考驗[2]，因此，需要探索可以解決以上問題的新型藥物。小檗堿是從黃連、黃柏、三顆針等植物中提取出來的一種異喹啉類生物堿，具有抗炎、抗腫瘤、抗微生物、降血壓、降血糖、降血脂等多種臨床作用[1]，尤其在治療胃腸道疾病時作用顯著。目前,許多研究關(guān)注于探索小檗堿用于UC的療效及作用靶點，本文就小檗堿治療UC的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 小檗堿的藥理作用

小檗堿是一種常見的異喹啉類生物堿，是從植物中提取出來的活性有效成分,其可以快速吸收，廣泛分布于體內(nèi)，主要在肝臟代謝，代謝形式有甲基化和去甲基化、葡萄糖醛酸化和硫酸酯化，最早用于改善腹瀉。近年來，小檗堿越來越多的藥理作用被發(fā)現(xiàn)，如其可以通過增加大腦組織中B淋巴細(xì)胞瘤-2(B-cell lymphoma-2，Bcl-2)、降低Bcl-2相關(guān)X蛋白而改善去卵巢小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力；介導(dǎo)肝細(xì)胞核因子4α和微RNA-122調(diào)控下游肝糖原異生酶和脂類代謝酶而發(fā)揮降血糖和調(diào)節(jié)血脂異常作用；下調(diào)誘導(dǎo)性一氧化氮合酶活性，改善高糖誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞和微血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷等[3]。近年來，小檗堿治療UC的相關(guān)研究較多，其作用機(jī)制涉及多個方面,但目前的研究多數(shù)停留在實驗動物的基礎(chǔ)上。

2 小檗堿對腸道菌群的改善作用

腸道菌群是一個由多種細(xì)菌共同構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)，被稱為人體的一大“新器官”。腸道菌群與人類的健康密切相關(guān)，一旦失調(diào)即會引起各種腸道癥狀，如腹瀉、便秘、腹痛、腹脹、里急后重等，嚴(yán)重時也會累及免疫、內(nèi)分泌等系統(tǒng)。研究發(fā)現(xiàn)，UC患者體內(nèi)腸道菌群存在變化，腸道菌群種類豐富度較健康人顯著降低[4-5]；而且UC患者的腸道菌群組成發(fā)生改變，崔海宏等[6]分別收集活動期UC患者及健康對照者的糞便進(jìn)行培養(yǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與健康對照組比較，活動期UC患者腸道內(nèi)雙歧桿菌、乳桿菌數(shù)量顯著降低，腸桿菌數(shù)量顯著增加，證明UC患者腸道菌群豐富度下降，各種菌群數(shù)量失衡等。

腸道菌群可能通過慢性炎癥反應(yīng)影響人體的血糖代謝和胰腺內(nèi)分泌激素調(diào)節(jié)等功能[7]。熊紅萍等[8]研究發(fā)現(xiàn)，同時給予口服鹽酸小檗堿12周后，與健康人相比，糖尿病組患者用藥后腸道厚壁菌門、柔嫩梭菌屬減少,大腸桿菌屬種類增多，證實小檗堿對口服降糖藥的糖尿病患者有改善腸道菌群的作用。林媛等[9]研究發(fā)現(xiàn)，小檗堿對腸道菌群中的需氧菌、厭氧菌均有不同程度抑制作用，其中對能引起腸道感染的痢疾志賀菌、弗志賀菌的抑制作用較強，而對腸道正常菌群如普通大腸桿菌、糞腸球菌、屎腸球菌的抑制作用較弱。有研究證實，小檗堿可以讓腸道菌群恢復(fù)動態(tài)平衡，且在體外小檗堿對革蘭陽性菌、革蘭陰性菌均有抑制作用，認(rèn)為小檗堿可以通過調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)改善UC癥狀[10]。然而，小檗堿對腸道菌群的影響機(jī)制尚無定論，有研究認(rèn)為，小檗堿抑菌機(jī)制與其影響細(xì)菌代謝和增強腸道黏膜上皮細(xì)胞壁鈣離子通透性有關(guān)[11]，但關(guān)于菌群的研究相當(dāng)復(fù)雜，受內(nèi)外界因素影響較大，因此，該小檗堿對菌群的影響機(jī)制暫無公認(rèn)意見。

3 小檗堿對腸黏膜屏障的影響

腸黏膜屏障包括腸黏膜上皮、腸黏液、腸道菌群、分泌性免疫球蛋白、腸道相關(guān)淋巴組織、膽鹽、激素和胃酸等。腸黏膜屏障障礙是由于各種原因?qū)е碌慕Y(jié)腸黏膜損傷、萎縮、通透性增加和腸黏膜菌群失調(diào)，誘導(dǎo)病原體或毒素移位，引起或加重全身炎癥反應(yīng)及多器官功能障礙。多種致病因素可以破壞屏障體系的緊密連接結(jié)構(gòu)和功能穩(wěn)定性，破壞連接復(fù)合體，增加腸道通透性，使腸黏膜功能受損，從而使致病因子暴露于腸黏膜固有層。腸黏膜屏障障礙是引起UC患者癥狀和結(jié)腸組織改變的重要病理生理學(xué)基礎(chǔ)。目前，關(guān)于小檗堿對腸黏膜屏障影響的研究主要集中于緊密連接蛋白Claudin-1、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(endoplasmic reticulum stress，ERS)、腸道免疫反應(yīng)、炎癥反應(yīng)等方面。

3.1 上調(diào)Claudin-1蛋白表達(dá)UC作為一種腸黏膜損傷性疾病,其發(fā)病機(jī)制及黏膜損傷的修復(fù)過程均與腸黏膜緊密連接結(jié)構(gòu)有關(guān)[12]。Claudin-1蛋白為一種緊密連接蛋白，是構(gòu)成腸黏膜屏障的主要跨膜蛋白[13],在保持緊密連接結(jié)構(gòu)的完整性方面發(fā)揮重要作用。沈雁等[14]建立了硫酸葡聚糖(dextransulfatesodium，DSS)誘導(dǎo)的UC(DSS-UC)小鼠模型，將小鼠分為空白對照組、模型對照組、小檗堿低劑量組、小檗堿高劑量組和柳氮磺吡啶陽性對照組，通過觀察小鼠精神狀態(tài)、體質(zhì)量等一般情況，評估疾病活動指數(shù)，并比較結(jié)腸大體形態(tài)損傷指數(shù)和結(jié)腸組織損傷指數(shù)，探討小檗堿對UC小鼠結(jié)腸中Claudin-1蛋白表達(dá)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，小檗堿能夠通過上調(diào)Claudin-1蛋白的表達(dá)而有效緩解結(jié)腸炎癥，認(rèn)為小檗堿可能通過對Claudin-1蛋白的調(diào)節(jié)而起到修復(fù)腸黏膜屏障的作用。

3.2 改善ERSERS是指在缺氧、氧化應(yīng)激、糖基化反應(yīng)以及鈣離子穩(wěn)態(tài)失衡情況下，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)未折疊的蛋白質(zhì)明顯增多，當(dāng)超出內(nèi)質(zhì)網(wǎng)代償處理能力后，細(xì)胞可激活一些相關(guān)信號級聯(lián)反應(yīng)，從而應(yīng)對條件變化及修復(fù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)折疊穩(wěn)態(tài)[15]。目前研究發(fā)現(xiàn)，ERS與炎癥信號通路之間可通過核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)、轉(zhuǎn)錄8因子活化蛋白-1、活性氧及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)鈣離子釋放等多種機(jī)制相互偶聯(lián)[16]。沈雁等[17]通過原代培養(yǎng)小鼠腸上皮細(xì)胞并行免疫熒光鑒定，用H2O2培養(yǎng)細(xì)胞24 h后制備體外ERS模型，然后給予不同劑量的小檗堿進(jìn)行處理，用細(xì)胞增殖法檢測細(xì)胞活性，流式細(xì)胞法檢測細(xì)胞凋亡情況，蛋白免疫印跡法檢測細(xì)胞中調(diào)節(jié)蛋白-78、半胱氨酸蛋白酶(cysteine aspartate-specific protease,caspase)-12和caspase-3水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，給予小檗堿的小鼠小腸上皮細(xì)胞(intestinal epithelial cell，IEC)存活率升高，凋亡率下降，且調(diào)節(jié)蛋白-78、caspase-12、caspase-3表達(dá)水平顯著下降；提示小檗堿防治UC的效應(yīng)可能是通過抑制ERS時caspase-12/caspase-3凋亡信號通路活化，抑制IEC過度凋亡而實現(xiàn)的。以上研究提示，小檗堿可能是通過維持腸黏膜屏障作用而發(fā)揮抗UC效果的。

4 小檗堿與腸道免疫反應(yīng)

個體遺傳易感性及環(huán)境因素可導(dǎo)致腸黏膜免疫系統(tǒng)的過度激活，從而導(dǎo)致腸道慢性炎癥的發(fā)生[18]。因此，以往UC的治療用藥往往以糖皮質(zhì)激素、免疫抑制劑類等為主。小檗堿可以通過調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞改善機(jī)體免疫狀態(tài)。

4.1 小檗堿糾正輔助性T細(xì)胞(T helper cell,Th)17/調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cells,Treg)失衡有研究發(fā)現(xiàn)，活動期 UC 患者外周血Th17細(xì)胞比例顯著高于緩解期 UC 患者及健康對照者；中度和重度活動期 UC 患者外周血Treg細(xì)胞比例顯著低于緩解期UC患者及健康對照者[19]。唐慶等[20]將40只小鼠隨機(jī)分為正常組、模型組、地塞米松組、小檗堿組，建立三硝基苯磺酸實驗性結(jié)腸炎小鼠模型，并給予相應(yīng)的處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與正常組相比，模型組小鼠外周血Th17細(xì)胞比例顯著升高，Treg細(xì)胞比例顯著降低；而與模型組相比，小檗堿組和地塞米松組小鼠外周血Th17細(xì)胞比例顯著降低，Treg細(xì)胞比例顯著升高；提示Th17/Treg細(xì)胞失衡，促炎細(xì)胞(Th17細(xì)胞)過度增殖、免疫抑制細(xì)胞(Treg細(xì)胞)降低參與了結(jié)腸炎的發(fā)生和發(fā)展過程，而小檗堿可以通過抑制小鼠脾臟Th17細(xì)胞分化，促進(jìn)Treg細(xì)胞分化，從而起到減輕結(jié)腸黏膜炎癥的作用。

4.2 小檗堿調(diào)節(jié)T淋巴細(xì)胞亞群人體T淋巴細(xì)胞分類多種多樣，根據(jù)其表面標(biāo)志可分為分化抗原(cluster of differentiation,CD)4+、CD8+T淋巴細(xì)胞等。正常情況下，機(jī)體免疫系統(tǒng)處于一種動態(tài)平衡，外周血CD4+/CD8+細(xì)胞比例可以反映免疫系統(tǒng)是否正常，因此，外周血CD4+/CD8+細(xì)胞比例失調(diào)成為免疫系統(tǒng)疾病的標(biāo)志。有學(xué)者利用流式細(xì)胞法檢測發(fā)現(xiàn)，CD8+T細(xì)胞比例與 C-反應(yīng)蛋白、紅細(xì)胞沉降率呈顯著正相關(guān)，CD4+T細(xì)胞比例與 C-反應(yīng)蛋白呈顯著正相關(guān)[21],證實疾病活動時存在T淋巴細(xì)胞亞群的變化；錢衛(wèi)珍等[22]將兒童及青少年UC患者隨機(jī)分為治療組和對照組，對照組口服美沙拉嗪，治療組在對照組的基礎(chǔ)上加用參苓白術(shù)散，結(jié)果顯示，治療組患兒外周血CD3+、CD8+水平顯著低于對照組，CD4+水平、CD4+/CD8+比例顯著高于對照組。而有研究發(fā)現(xiàn)，適宜劑量的小檗堿可以逆轉(zhuǎn)由DSS引起的脾臟和系膜淋巴結(jié)CD4+細(xì)胞的Th17細(xì)胞相關(guān)細(xì)胞因子白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-17的上調(diào)[23]。綜上所述，小檗堿對UC患者存在的T淋巴細(xì)胞亞群變化有調(diào)節(jié)作用。

4.3 小檗堿調(diào)控Th1、Th2及Th17細(xì)胞表達(dá)研究發(fā)現(xiàn)，外周血Th17細(xì)胞及Th1/Th2比值變化可能與UC患者的免疫學(xué)發(fā)病機(jī)制有關(guān)[24]。LI等[25]研究發(fā)現(xiàn)，小檗堿能夠抑制Th1、Th2、Th17細(xì)胞引起的免疫反應(yīng)，并促進(jìn)UC的Treg細(xì)胞反應(yīng)，改善UC癥狀，小檗堿通過抑制Th17細(xì)胞反應(yīng)，降低了DSS誘導(dǎo)的慢性復(fù)發(fā)性結(jié)腸炎的嚴(yán)重程度，降低了緊密連接相關(guān)蛋白在結(jié)腸中的表達(dá)，從而減輕了腸道的過度免疫反應(yīng)，保護(hù)了胃腸黏膜屏障，改善UC癥狀。說明小檗堿可以通過調(diào)節(jié)Th細(xì)胞的表達(dá)，從而改善UC病情。

5 小檗堿增加腸道短鏈脂肪酸(short-chain fatty acids，SCFA)水平

SCFA是由腸道內(nèi)的厭氧菌將不能被吸收的膳食纖維進(jìn)行分解而形成，主要包括乙酸、丙酸、丁酸，其中丁酸是腸道上皮細(xì)胞能量的主要來源，對維持腸道黏膜屏障的穩(wěn)定性有重要作用，如其可以促進(jìn)腸黏膜上皮細(xì)胞的增殖，拮抗上皮損傷，幫助損傷修復(fù)，刺激自主神經(jīng)系統(tǒng)，促進(jìn)胃腸激素的分泌等。陳堅等[26]研究發(fā)現(xiàn)，UC的發(fā)病可能與短鏈脂肪酸有關(guān)。有研究表明，UC患者結(jié)腸內(nèi)的短鏈脂肪酸含量較健康人顯著減少,這可能是UC患者結(jié)腸黏膜上皮代謝功能受損的原因之一[27]。HARIG等[28]利用短鏈脂肪酸灌腸治療UC患者，2周后發(fā)現(xiàn)患者結(jié)腸組織學(xué)及內(nèi)鏡下炎癥有改善。研究顯示，小檗堿可以增加小鼠腸道內(nèi)短鏈脂肪酸的含量[29]。因此，可以考慮從短鏈脂肪酸角度進(jìn)一步研究小檗堿治療UC的機(jī)制。

6 小檗堿拮抗炎癥反應(yīng)

6.1 調(diào)節(jié)促炎因子何馨怡等[30]研究發(fā)現(xiàn)，小檗堿可改善DSS誘導(dǎo)的小鼠體質(zhì)量減輕，降低髓過氧化物酶活性及結(jié)腸縮短和炎癥評分，降低結(jié)腸組織中腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、干擾素-γ和IL-17等促炎因子的水平，降低小鼠的疾病活動指數(shù)。另有研究發(fā)現(xiàn)，小檗堿可以調(diào)節(jié)血小板聚集，認(rèn)為小檗堿對于UC的治療作用可能與其減少血小板釋放炎癥介質(zhì)、改善炎癥反應(yīng)有關(guān)[31]。有研究發(fā)現(xiàn)，UC患者血中血栓素B2(thromboxane B2，TXB2)水平高于健康人[32]，提示UC患者伴有血小板活化，血液處于高凝狀態(tài)。有研究給予UC模型小鼠小檗堿灌胃，灌胃第3天及第7天小鼠血漿中TXB2水平顯著降低，提示小檗堿治療UC的機(jī)制可能是通過降低TXB2水平，從而改善血液高凝狀態(tài)而實現(xiàn)的[33-34]。

6.2 調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)錄因子在炎癥反應(yīng)中發(fā)揮著重要作用,如NF-κB表達(dá)的信號級聯(lián)放大系統(tǒng)可以促進(jìn)促炎因子、趨化因子、一氧化氮、環(huán)氧化酶、黏附因子及炎癥反應(yīng)受體等一系列炎癥相關(guān)因子釋放[35-39]。有研究用50 μmol·L-1小檗堿預(yù)孵化人結(jié)腸癌HT-26/B2細(xì)胞 10 min，發(fā)現(xiàn)小檗堿可抑制TNF-α誘導(dǎo)的NF-κB磷酸化，抑制效應(yīng)類似于TNF-α的特效抑制劑[40]。WANG等[41]用小檗堿預(yù)孵化急性T細(xì)胞白血病細(xì)胞系Jurkat細(xì)胞18 h，發(fā)現(xiàn)小檗堿可以抑制人NF-κB抑制蛋白α的磷酸化、NF-κB p65的磷酸化及核移位，因此，推斷小檗堿可以通過NF-κB和NK-κB抑制因子-α等通路發(fā)揮對UC的炎癥抑制作用。

7 結(jié)語

UC的發(fā)病機(jī)制尚不完全明確，治療方案復(fù)雜多樣，常反復(fù)發(fā)作，部分患者療效較差，因此，探索新的治療方法勢在必行。小檗堿的作用靶點較多，機(jī)制復(fù)雜,對UC有治療作用。目前，關(guān)于小檗堿治療UC的相關(guān)研究主要集中于腸道菌群、腸黏膜屏障、免疫反應(yīng)及腸道代謝產(chǎn)物等幾個方面。而UC患者存在血清免疫球蛋白水平變化，今后關(guān)于小檗堿對UC治療效果的研究可以考慮從免疫球蛋白方面入手；而且，小檗堿用于UC治療的相關(guān)機(jī)制仍需要進(jìn)一步深入探討。