異喹啉類生物堿的免疫調(diào)節(jié)作用*

常 蘭，戴 岳

中國藥科大學(xué)，南京210009

生物堿是存在于自然界的一類含氮的堿性有機(jī)化合物，其中異喹啉生物堿的種類最多。它以異喹啉或四氫異喹啉為母核，根據(jù)連接基團(tuán)的不同，又可分為：簡單異喹啉類、芐基異喹啉類、阿樸菲類、雙芐基異喹啉類、小檗堿類、普羅托品類、嗎啡類和苯菲啶類。異喹啉類生物堿具有多種生物活性，如抗腫瘤、抗炎、鎮(zhèn)痛、免疫調(diào)節(jié)和抗氧化作用等。

免疫應(yīng)答是指機(jī)體識別和排除異物，維持自身穩(wěn)態(tài)的生理過程，主要由免疫系統(tǒng)完成。免疫系統(tǒng)遍布機(jī)體全身，錯綜復(fù)雜，其功能失調(diào)會引發(fā)過敏反應(yīng)、自身免疫性疾病等，對機(jī)體產(chǎn)生不利后果。本文對異喹啉類生物堿調(diào)節(jié)機(jī)體免疫應(yīng)答的作用和機(jī)制進(jìn)行綜述，為其深入研究與開發(fā)提供參考。

1 阿樸菲類

1.1 木蘭花堿（Magnoflorine）

木蘭花堿又稱唐松草堿或玉蘭堿等，主要來源于毛茛科植物粗果唐松草（Thalictrum dasycarpum Fisch.et Hall）的根。結(jié)構(gòu)式見圖1。

Haque MA 等研究顯示[1]，木蘭花堿通過促進(jìn)髓樣分化因子（myeloid differentiation factor 88，MyD88）和Toll 樣受體4（TLR4）表達(dá)，激活核轉(zhuǎn)錄因子κB（NF-κB）、絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）和磷脂酰肌醇3-激酶-蛋白激酶B（PI3KAkt）信號通路，提升脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）刺激的巨噬細(xì)胞（U937 細(xì)胞）免疫功能。木蘭花堿可增強(qiáng)綿羊紅細(xì)胞誘導(dǎo)的小鼠遲發(fā)型超敏反應(yīng)，增加足跖腫脹度，升高血清免疫球蛋白水平[2]。此外，木蘭花堿還能促進(jìn)LPS 或刀豆蛋白A（Con A）誘導(dǎo)的大鼠脾細(xì)胞增殖，增強(qiáng)Th1 和Th2 細(xì)胞因子分泌，升高CD4+T 細(xì)胞亞群比例[3]。

1.2 氧化海罌粟堿（Oxoglaucine）

海罌粟堿來源于罌粟科植物黃花海罌粟（Glaucium flavum Crantz）和延胡索（Croydalis bulbosa DC.）的塊莖，氧化海罌粟堿為其氧化物。結(jié)構(gòu)式見圖2。

Remichkova M 等[4]用不同的Toll 樣受體配體刺激小鼠腹腔巨噬細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)氧化海罌粟堿可抑制這些配體誘導(dǎo)的TNF-α 和IL-6 產(chǎn)生，表明其對巨噬細(xì)胞的抑制作用與Toll樣受體有關(guān)。氧化海罌粟堿尚能有效抑制Con A 誘導(dǎo)的小鼠脾細(xì)胞增殖，減輕綿羊紅細(xì)胞或LPS 所致的抗體反應(yīng)[5]。此外，氧化海罌粟堿可增強(qiáng)機(jī)體對病原體的抵抗力，抑制白念珠菌引起的感染，延長小鼠存活時間[6]。

1.3 波爾定（Boldine）

波爾定來源于檬立米科植物博路都樹（Peumus boldus Molina）的葉和樟科植物潺槁樹（Litsea glutinosa C.B.Rob.）的樹皮。結(jié)構(gòu)式見圖3。

波爾定對胸腺癌和慢性淋巴白血病患者自然殺傷細(xì)胞的活性具有增強(qiáng)作用，但對正常人自然殺傷細(xì)胞的活性無明顯影響[7]。在葡聚糖硫酸鈉誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸炎模型，波爾定顯著抑制腸道巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、T 細(xì)胞和腸上皮細(xì)胞等免疫細(xì)胞分泌的腫瘤壞死因子α（TNF-α）、白介素IL-6、IL-17 等炎性細(xì)胞因子[8]。此外，波爾定能抑制Con A 誘導(dǎo)的小鼠脾細(xì)胞增殖[5]。

1.4 去甲異波爾定（Norisoboldine）

去甲異波爾定來源于樟科植物烏藥（Lindera aggregate（Sims）Kosterm）的干燥塊根，是烏藥的主要活性成分。結(jié)構(gòu)式見圖4。

本室研究發(fā)現(xiàn)，去甲異波爾定可減輕Ⅱ型膠原誘導(dǎo)的小鼠耳廓遲發(fā)型超敏反應(yīng)，抑制Ⅱ型膠原所致小鼠腘窩淋巴結(jié)淋巴細(xì)胞增殖，降低血清抗Ⅱ型膠原抗體水平[9]。腸道可能是去甲異波爾定的主要作用部位，其通過在腸道誘生Treg 細(xì)胞，后者向關(guān)節(jié)部位遷移，恢復(fù)小鼠關(guān)節(jié)和全身的Th17/Treg細(xì)胞平衡，呈現(xiàn)抗關(guān)節(jié)炎效應(yīng)[10]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，去甲異波爾定通過激活芳烴受體誘導(dǎo)腸道Treg 細(xì)胞產(chǎn)生，發(fā)揮抗關(guān)節(jié)炎和抗結(jié)腸炎作用[11，12]。

2 雙芐基異喹啉類

2.1 粉防己堿（Tetrandrine）

粉防己堿又稱漢防己堿、漢防己甲素等，主要來源于防己科植物粉防己（Steohania tetrandra S.Moore）的干燥根。結(jié)構(gòu)式見圖5。

Chen Y 等報道[13]，粉防己堿處理小鼠樹突狀細(xì)胞可引起免疫抑制，減輕小鼠皮膚移植后的免疫排斥反應(yīng)，其作用可能與CD80 和CD86 分子表達(dá)下調(diào)、IL-10 分泌上調(diào)有關(guān)。Kang OH 等[14]報道，粉防己堿可降低細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2（ERK1/2）和c-Jun 氨基末端激酶1/2（JNK1/2）磷酸化，從而抑制蛋白激酶激活劑（PMA）和鈣離子載體（A23187）誘導(dǎo)的肥大細(xì)胞（HMC-1 細(xì)胞）活化，減輕肥大細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)。

本室研究顯示，粉防己堿通過抑制Th17 細(xì)胞分化，促進(jìn)Treg 細(xì)胞分化，恢復(fù)Th17/Treg 細(xì)胞平衡，發(fā)揮抗關(guān)節(jié)炎作用[15]。進(jìn)而研究證實(shí)，其通過激活芳烴受體，下調(diào)p-STAT3（psignaltransdncers and activators of transcription 3）水平、上調(diào)p-STAT5 水平，抑制Th17 細(xì)胞分化[16]。Ho LJ 等[17]報道，粉防己堿能抑制多種刺激因子（PMA+離子霉素、PHA/Con A、α-CD3+α-CD28）誘導(dǎo)的人外周血T 細(xì)胞活化過程中NFκB 與DNA 的結(jié)合。此外，在人骨髓性白血病細(xì)胞中，它能抑制絲裂原誘導(dǎo)的淋巴細(xì)胞增殖和B 細(xì)胞體外抗體合成[18]。

2.2 千金藤堿（Cepharanthine）

千金藤堿又稱千金藤素、頭花千金藤堿、千金藤啶堿等，來源于防己科植物千金藤（Stephania japonica（Thunb.）Miers）的根。結(jié)構(gòu)式見圖6。

Uto T 等報道[19]，千金藤堿濃度依賴性降低小鼠樹突狀細(xì)胞表面標(biāo)志物（CD40、CD80 和MHC I）的表達(dá)。Zhou P 等報道[20]，鹽酸千金藤堿可激活TLR4 和MyD88 信號，有利于激活宿主的天然免疫應(yīng)答，調(diào)節(jié)腸道菌群，增加食管癌的化療效率。千金藤堿口服給藥能夠增強(qiáng)小鼠脾臟、淋巴結(jié)、肺和肝臟中的自然殺傷細(xì)胞活性[21]。千金藤堿可抑制樹突狀細(xì)胞誘導(dǎo)的T 細(xì)胞增殖[19]，還能抑制人扁桃體中淋巴細(xì)胞增殖和促進(jìn)B 淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗體[22]。

2.3 蝙蝠葛堿（Dauricine）

蝙蝠葛堿又稱北豆根堿，由中藥北豆根的根莖中分離得到，北豆根為防己科植物蝙蝠葛（Menispermum dauricum DC.）的干燥根莖。結(jié)構(gòu)式見圖7。

蝙蝠葛堿能抑制LPS 誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞（RAW 264.7 細(xì)胞）活化，減輕LPS 引起的急性肺損傷[23]。岳天力等[24]研究顯示，蝙蝠葛堿能抑制花生四烯酸在大鼠中性白細(xì)胞中的兩種主要代謝途徑。在大鼠缺血/再灌注模型中，其顯著下調(diào)髓過氧化物酶活性，降低細(xì)胞間黏附分子-1（ICAM-1）、IL-1β、TNF-α 表達(dá)[25]。還可抑制α-CD3+α-CD28 共刺激誘導(dǎo)的人外周血T 細(xì)胞活化[26]。

3 小檗堿類

3.1 小檗堿（Berberine）

小檗堿又稱黃連素，為毛茛科植物黃連（Coptis chinensis Franch.）的干燥根莖，是一種季銨型生物堿。結(jié)構(gòu)式見圖8。

小檗堿通過AMPK/NF-кB 通路調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞極化，對大鼠佐劑關(guān)節(jié)炎有明顯的治療效果[27]，還能抑制肥大細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)。本室研究顯示，小檗堿通過抑制調(diào)節(jié)腸道菌群、Th17 細(xì)胞反應(yīng)，發(fā)揮抗關(guān)節(jié)炎作用[28，29]。此外，小檗堿通過激活mTORC1 通路增加小鼠Treg 細(xì)胞的比例，發(fā)揮抗結(jié)腸炎作用[30]。去亞甲基小檗堿通過抑制NF-κB 通路調(diào)節(jié)Th 細(xì)胞之間的平衡，緩解小鼠結(jié)腸炎癥狀[31]。但亦有研究報道[32]，小檗堿可降低小鼠脾臟中Treg 細(xì)胞的比例，減少IL-10 分泌。小檗堿通過抑制細(xì)胞免疫和體液免疫，改善實(shí)驗(yàn)性自身免疫性神經(jīng)炎和腎小管間質(zhì)性腎炎。小檗堿還可抑制人外周血T 淋巴細(xì)胞活化抗原（CD69 和CD25）的表達(dá)，阻斷淋巴細(xì)胞的細(xì)胞周期進(jìn)展[33]。

3.2 黃柏堿（Phellodendrine）

黃柏堿來源于蕓香科植物黃皮樹（Phellodendron chinense Schneid.）或黃檗（Phellodendron amurense Rupr.）的干燥樹皮，是一種季銨型生物堿。結(jié)構(gòu)式見圖9。

Mori H 等報道[34]，黃柏堿在誘導(dǎo)期給藥可抑制綿羊紅細(xì)胞誘導(dǎo)的小鼠遲發(fā)型超敏反應(yīng)和結(jié)核菌素誘導(dǎo)的豚鼠遲發(fā)型超敏反應(yīng)，但與強(qiáng)的松龍和環(huán)磷酰胺不同，黃柏堿對綿羊紅細(xì)胞誘導(dǎo)的抗體產(chǎn)生沒有影響。Hattori T 等研究顯示[35]，黃柏堿對新月體型腎炎有效，可能與其抑制腎炎大鼠巨噬細(xì)胞和細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞在腎小球中的增殖或遷移有關(guān)。

4 嗎啡類

青藤堿（Sinomenine）來源于防己科植物青藤（Sinomenium acutum（Thunb.）Rehd.et Wils.）和毛青藤（S.acutum var.cinereum Rehd.et Wils.）的干燥塊莖。結(jié)構(gòu)式見圖10。

腎移植前用青藤堿處理供體大鼠的樹突狀細(xì)胞，可增加受體大鼠脾中Treg 細(xì)胞比例，減少免疫排斥[36]。另外，青藤堿可直接激活肥大細(xì)胞（P815 細(xì)胞），誘發(fā)過敏反應(yīng)[37]。本室研究發(fā)現(xiàn)，青藤堿通過激活芳烴受體誘導(dǎo)小鼠腸道Treg 細(xì)胞生成，發(fā)揮抗關(guān)節(jié)炎作用[38]。青藤堿還可調(diào)節(jié)多種炎性細(xì)胞因子分泌，抑制Th1 和Th2 細(xì)胞免疫反應(yīng)[39]。Liu L 等研究報道[40]，青藤堿可抑制Con A 和LPS 誘導(dǎo)的小鼠淋巴細(xì)胞增殖。

5 苯菲啶類

5.1 白屈菜堿（Chelidonine）

白屈菜為罌粟科植物白屈菜（Chelidonium majus L.）的帶花干燥全草，白屈菜堿為其主要活性成分，現(xiàn)作為止痛藥應(yīng)用于臨床。結(jié)構(gòu)式見圖11。

白屈菜堿通過干擾TLR4/NF-κB 信號通路，抑制LPS 誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞（RAW 264.7 細(xì)胞）活化，從而抑制LPS 引起的炎癥[41]。Kim SH 等[42]研究顯示，白屈菜堿可抑制氣道炎癥，改善小鼠過敏性哮喘，其機(jī)制可能是通過STAT6 和Foxp3（transcription factor forkhead box P3）信號通路抑制IL-4、嗜酸性粒細(xì)胞趨化因子-2 和卵清蛋白特異性抗體IgE 的產(chǎn)生。

5.2 血根堿（Sanguinarine）

血根堿主要來源于罌粟科植物白屈菜（C.majus L.）的全草和博落回（Macleaya cordata（Willd.）R.Br.）的帶根全草。結(jié)構(gòu)式見圖12。

血根堿能抑制LPS 誘導(dǎo)的小鼠腹腔巨噬細(xì)胞活化，通過下調(diào)MAPK 活化，阻止炎癥介質(zhì)合成與釋放，發(fā)揮抗炎作用[43]。II 型肌醇磷脂激酶（PtdIns 4-kinase）已被證明參與T細(xì)胞活化的早期階段，被認(rèn)為是潛在的免疫調(diào)節(jié)劑的開發(fā)靶點(diǎn)，而血根堿通過抑制II 型PtdIns 4-激酶活性進(jìn)而抑制IgE 誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)[44]。

6 小 結(jié)

本文總結(jié)了近20 年的文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)異喹啉類生物堿通過促進(jìn)或抑制樹突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、肥大細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等的活化或分化，下調(diào)TNF-α、IL-17 等促炎細(xì)胞因子表達(dá)，上調(diào)IL-10 等抑炎細(xì)胞因子表達(dá)等途徑，發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)和抗炎效應(yīng)。雖然青藤堿和粉防己堿等已開發(fā)成藥，但需要指出的是，天然異喹啉類生物堿的成藥性較差，存在的主要問題及對策如下：①藥效不強(qiáng)、選擇性低。與大多數(shù)天然產(chǎn)物類似，異喹啉類生物堿亦具有多效性和多靶點(diǎn)的特點(diǎn)，優(yōu)化其結(jié)構(gòu)、提高作用的選擇性是行之有效的策略，如青藤堿衍生物1032通過選擇性地抑制Th17 細(xì)胞分化，增強(qiáng)了母核的免疫抑制作用[45]。②溶解性較差。通過采用成鹽或衍生化等手段進(jìn)行解決，如鹽酸青藤堿的水溶性明顯優(yōu)于青藤堿本身[46]，粉防己堿自乳化給藥系統(tǒng)的溶解性明顯優(yōu)于粉防己堿本身[47]。③半衰期較短。可以通過改變劑型使血藥濃度維持在有效濃度范圍的時間延長，如青藤堿制成緩釋片（正清風(fēng)痛寧緩釋片）后，半衰期延長[48]。④生物利用度較低。可以考慮選擇合適的劑型或合成其前體藥物，提高生物利用度，如小檗堿制成水包油型口服微乳或脂質(zhì)體，均能提高其生物利用度[49]。