陳維維 張小莉
(河南中醫藥大學基礎醫學院,河南 鄭州 450046)
熊果酸 (ursolic acid,3-hydroxy-12-urs-12-en-28-oic acid,UA)的分子式為 C30H48O3,相對分子量為 456,是從眾多中草藥、食物和其他植物中提取的五環三萜類化合物[1-2],療效廣泛、作用安全、毒副作用非常小。研究發現熊果酸有著廣泛的生物學活性和開發應用前景,包括抗炎與抗氧化作用、抗癌、降血壓、降糖、鎮靜、保肝、免疫調節等作用[3-4]。近年來熊果酸開始廣泛應用于醫藥和美容護膚領域,同時因為其通過對炎癥因子的調控,有著良好的抗炎作用,有望成為各種炎癥反應性疾病的治療新藥。細胞因子作為免疫反應的調節者和炎癥反應的中介者,在很多常見疾病中都扮演著重要的角色。本文將綜述熊果酸對典型細胞因子的調節作用及其機制,更好地了解炎癥疾病的發生機制和發展方向,從整體上探討機體的免疫狀態,為熊果酸類抗炎新藥的研發提供理論指導。
IFN-γ是主要由Th1細胞分泌的糖蛋白,在感染早期宿主的防御階段 NK細胞也可分泌少量 IFN-γ[5]。它是機體非常重要的免疫調節炎癥因子,也是唯一的Ⅱ型干擾素,主要參與細胞介導的免疫反應。IFN-γ可以激活抗原提呈細胞殺傷活性,增強中性粒細胞功能,從而產生促炎作用[6]。同時 IFN-γ具有高度的特異性,能激活巨噬細胞并促進其活性,促進多種細胞表達MHC-Ⅰ類和MHC-Ⅱ類分子,在抗胞內病原體感染中發揮重大作用。
胡志芳等[7]通過分離培養人體外周血單個核細胞,加入熊果酸藥物干預后,用ELISA檢測細胞因子發現熊果酸對植物血凝素 (PHA)刺激的正常人外周血單個核細胞分泌的IFN-γ有抑制作用,并與濃度呈正相關,濃度越高,產生的抑制作用也越強。Chen等[8]實驗研究表明含有熊果酸的茵梔黃注射液能夠有效抑制T細胞的增殖活化,同時在低濃度水平可以降低細胞因子IL-1、IL-6、TNF-α的表達量,與濃度高低呈正相關。董興高等[9]認為熊果酸能夠通過抑制 p38MAPK的活化對IFN-γ和IL-2在轉錄和/或轉錄后水平發揮抑制作用。生理條件下,關節滑液中一般能檢測到極少量的 IFN-γ,但是病理條件下,關節滑液及血清中IFN-γ的表達升高,炎癥反應程度跟 IFN-γ 的表達量呈正相關[10]。同時有研究[11]發現IFN-γ基因的小鼠關節炎癥狀比正常小鼠恢復的要快。Ahmad等[12]研究發現熊果酸可以抑制小鼠外周血細胞因子TNF-α和IFN-γ的產生,有效改善小鼠關節炎。
轉 化 生 長 因 子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)是由骨細胞、T細胞、上皮細胞、成纖維細胞、腫瘤細胞等多種細胞分泌的一種活性多肽,其生物學作用廣泛,包括抗炎、促纖維化、促炎作用,促進細胞的生長分化,免疫調節,抑制淋巴細胞的分化以及某些細胞因子的產生,促進組織修復,同時在肝、肺、腎等臟器的纖維化病理過程中也發揮著重要作用[13]。有研究發現,Th2細胞在TGF-β1細胞因子作用下存活時間延長,釋放的炎癥因子也隨著增多,同時加劇炎癥反應,在哮喘發病過程中導致氣道重塑[14]。
張揚武等[15]實驗體外培養肝星狀細胞-T6 (hepatic stellate cell-T6,HSC-T6),用藥物干預后發現,熊果酸通過上調過氧化物酶體增殖物激活受體γ(peroxisome proliferator-activated receptor-γ, PPAR-γ) 的表達, 下調TGF-β1的表達,從而抑制 HSC-T6細胞的增殖,降解細胞外基質 (extracellular matrix,ECM)的沉積,達到抗肝纖維化的目的。Murakami等[16]研究也證實熊果酸有抑制TGF-β1與受體結合、降低其mRNA及蛋白的表達的作用。在腎臟疾病方面,Yoshimura等[17]通過研究民間長期應用治療腎臟疾病的中草藥,發現熊果酸能夠抑制小鼠成纖維細胞表達的TGF-β1與受體的結合,實現其保護腎臟的作用。林志民等[18]采用熊果酸含藥血清干預,模擬藥物在體內的過程,發現在基因水平下 TGF-β1的表達受熊果酸含藥血清量的大小的調控,劑量越大抑制作用越明顯,在此基礎上干預腎小球系膜細胞的增生,改善炎癥狀態下腎小球的損害。
白細胞介素 (IL)-10是一種主要由 Th2細胞分泌的多功能抑制性調節因子,能夠發揮下調炎癥反應、拮抗炎性介質的作用。同時單核巨噬細胞、Th0細胞及B淋巴細胞也能分泌少量的IL-10[19-20]。在機體自我免疫調節中,IL-10可以減少白細胞的黏附浸潤,促進組織的修復再生[21],主要是通過降低 TNF-α、IL-1β等炎性細胞因子的表達和減少趨化因子的產生實現的。
劉雁飛等[22]通過對角叉菜膠誘導的慢性非細菌性前列腺炎大鼠進行熊果酸藥物灌胃,摘眼球取血后分離血清,用 ELISA方法檢測血清中 IL-10的 TNF-α、IL-1β和 IL-10表達量,發現熊果酸組 IL-10、TNF-α和 IL-1β的含量明顯低于模型組,說明熊果酸可能通過調控細胞因子來起到改善大鼠前列腺炎的癥狀的作用。另外研究發現[23],熊果酸能夠上調腸系膜缺血再灌注損傷大鼠模型腸系膜組織中 IL-10的表達,抑制TNF-α等其他促炎細胞因子的表達,表明熊果酸通過調控細胞因子的表達來抑制氧化應激損傷與炎癥反應,對大鼠腸系膜缺血再灌注所引發的炎癥反應具較為理想的緩解作用,改善腸組織病變。
白細胞介素 (IL)-6是一類由巨噬細胞、成纖維細胞和活化的T淋巴細胞分泌產生的促炎細胞因子,是機體感染后最早出現的炎性指標,過度分泌的IL-6可刺激B淋巴細胞合成自身抗體,同時也會誘導 IFN-γ、IL-4分泌的異常,增強它們的炎性作用[24-25]。IL-6能夠活化免疫細胞和中性粒細胞,激活T細胞使細胞發生特異性免疫反應,并在細胞生成和防御調節等扮演著重要的角色,但是IL-6的過度表達會導致急性炎癥引發機體多種疾病[26]。
在脂肪性肝炎發展過程中,TNF-α和IL-6是疾病發展的關鍵性細胞因子,在患者血清中表達增高,引起氧化應激反應和脂質過氧化,最終導致肝臟炎癥、纖維化甚至壞死。曾璐等[27]通過預防給藥和治療給藥兩種方式作用于肝細胞脂肪變形模型,發現熊果酸能夠減少TNF-α和IL-6的分泌,同時顯著降低肝脂肪變性細胞內脂質含量和甘油三酯的含量,發揮良好的抗炎作用,有效抑制脂肪性肝炎的發展。也有實驗通過體外培養脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)作用下的人單核細胞系THP-1細胞,熊果酸藥物干預后檢測發現IL-6等炎性反應因子在mRNA和蛋白水平均有所降低[28],說明熊果酸能減輕LPS誘導的THP-1細胞的損傷。
過去實驗發現心臟缺血再灌注損傷重要發病原因之一是促炎細胞因子 IL-6、IL-1β 和 TNF-α 的高表達[29],抑制相關細胞因子的表達可以有效控制炎癥反應和延緩心肌細胞的凋亡,改善心臟功能,降低心肌梗死的發生率。簡磊等[30]用鏈脲佐菌素腹腔注射誘導出糖尿病大鼠模型,在此基礎上結扎冠狀動脈左前降支構建心臟缺血再灌注損傷模型,灌胃30 d后取材檢測發現,經過熊果酸處理后的大鼠血清中 IL-6、IL-1β和 TNF-α的表達量減少,提示熊果酸對糖尿病大鼠模型前提下心肌缺血再灌注損傷誘發的炎癥反應有一定的改善作用。
眾多動物及細胞實驗研究表明,熊果酸作為一種天然的安全、毒副作用小的中草藥成分,能夠有效調控促炎或抗炎細胞因子的表達。通過這一方式,熊果酸能夠充分發揮其獨特的藥理作用,達到預防和控制炎癥反應的發生和發展的目的,對機體其他臟器組織如關節、心臟、肝臟和腎臟等疾病的發展甚至某些免疫性疾病起到一定的治療作用。熊果酸將成為預防和治療炎癥及炎癥誘發的其他相關疾病的一個重要靶點。