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雷公藤的抗炎抗免疫作用研究进展

2019-02-25臧银善

医学综述 2019年24期
关键词:甲素雷公藤滑膜

周 俊,徐 艳,臧银善

(宿迁市第一人民医院风湿免疫科,江苏 宿迁 223800)

雷公藤作为我国常见中药,具有祛风除湿、活血通络、解毒杀虫、消肿止痛的功效。雷公藤多苷是从雷公藤的去皮根部提取的总苷,主要有效成分包括二萜类(雷公藤甲素、雷公藤内酯酮等)、三萜类(雷公藤红素、雷公藤内酯甲等)及生物碱类(雷公藤晋碱、雷公藤次碱等),其被证明是一种强大的抗炎和免疫调节药物[1]。雷公藤多苷在我国被广泛运用于多种炎症性疾病的治疗,并取得了一定成功。研究证实,雷公藤提取物已被批准用于克罗恩病[2]、类风湿关节炎[3]和溃疡性结肠炎[4]等自身免疫性和炎症性疾病的常规治疗。虽然部分患者使用雷公藤及其提取物后存在一定的生殖毒性、胃肠道反应、肝毒性等不良反应,但合理的治疗和管理策略有助于提高患者对其的耐受性[5]。目前,雷公藤及其提取物在临床广泛应用于肾病[6]、淋巴瘤[7]、乳腺癌[8]等疾病。虽然越来越多的临床试验研究了雷公藤及其提取物的抗炎免疫调节作用,但其发挥抗炎抗免疫作用的具体机制尚未完全明确。现就雷公藤的抗炎抗免疫作用研究进展予以综述。

1 对免疫细胞的作用

免疫细胞是机体免疫应答的主体,在免疫系统疾病的发生发展过程中起重要作用。研究表明,雷公藤的抗炎抗免疫作用与免疫细胞有密切联系[9-10]。许多研究证实,雷公藤及其提取物通过调节免疫细胞而发挥抗免疫作用,其中的作用机制错综复杂[11-13]。一项回顾性研究发现,感染人类免疫缺陷病毒的患者使用雷公藤提取物后,体内T细胞活化水平降低,CD4细胞恢复加快,且具有良好的安全性[9]。Abdin和Hasby[10]研究发现,雷公藤提取物可通过调节辅助性T细胞(helper T cell,Th)1/Th2细胞因子表达谱及CD3+T淋巴细胞的表达而调节多发性硬化症的免疫反应。研究表明,溃疡性结肠炎的黏膜组织中Foxp3+亚群和白细胞介素(interleukin,IL)10高表达,雷公藤提取物可通过调节IL-10、转化生长因子-β等炎症因子而减轻溃疡性结肠炎的炎症反应,其机制可能与Foxp3+调节性T细胞上调有关[11]。余先球等[12]发现,雷公藤和IL-11联合治疗特发性血小板减少症,可提高治疗效果,减少不良反应,其机制可能与雷公藤参与T淋巴细胞的功能调节有关。调节T细胞可抑制强直性脊柱炎患者的免疫反应,其缺失可能是强直性脊柱炎发病的原因之一。一项对照研究表明,经雷公藤多苷治疗后强直性脊柱炎患者体内的CD4+CD25+CD127low调节T细胞表达水平明显升高[13]。这表明,雷公藤多苷治疗强直性脊柱炎的机制可能与外周血中CD4+CD25+CD127low调节T细胞的表达水平升高有关[13]。

彭桉平等[14]研究证实,雷公藤可通过抑制类风湿关节炎滑膜细胞中的环加氧酶2和前列腺素E2分泌而抑制淋巴细胞的分化,但其具体机制需进一步探索。一项关于小鼠急性粒-单核白血病细胞系WEHI-3的体外研究表明,雷公藤甲素显著降低了白血病小鼠中的T细胞(CD3)、B细胞(CD19)、单核细胞(CD11b)和巨噬细胞(Mac-3)数量,增强了外周血单核巨噬细胞的吞噬作用[15]。同时,雷公藤内酯促进了T淋巴细胞和B淋巴细胞增殖,而对自然杀伤细胞在体内的活性没有显著影响[15]。有研究发现,雷公藤甲素可抑制EB病毒阳性B淋巴细胞的活性,减少EB病毒编码的潜伏膜蛋白质1的转录和表达,而过表达潜伏膜蛋白质1可减弱雷公藤甲素的这种抑制作用[16]。体内实验观察到,雷公藤甲素能显著抑制EB病毒阳性B细胞淋巴瘤裸鼠体内淋巴瘤细胞的生长[16]。这提示,雷公藤甲素可能通过下调潜伏膜蛋白质1的表达而减少EB病毒诱导的B淋巴细胞增殖。在IgA肾病大鼠模型中,学者通过检测尿蛋白水平、尿中红细胞数量、肾组织IgA沉积情况、IL-17水平及调节性T细胞数量发现,雷公藤多苷通过调节Th17和调节性T细胞而减少IgA在肾组织中的沉积[17]。在体内研究中,雷公藤甲素显著抑制了小鼠脾细胞和纯化CD4+T细胞中Th17细胞的生成,且其可以抑制IL-17基因的转录、IL-6诱导的信号转导及转录激活因子3的磷酸化,其中转录激活因子3是参与Th17细胞发育的关键信号分子[18]。Wang等[19]证实,雷公藤提取物通过抑制小胶质细胞激活,抑制T细胞功能及核因子κB (nuclear factor-κB,NF-κB)信号转导而发挥免疫调节、神经营养和神经保护作用,其可能为自身免疫性脑脊髓炎的治疗提供新方向。Liu等[20]通过研究发现,雷公藤甲素抑制了树突状细胞介导的中性粒细胞和T细胞的趋化作用。且雷公藤甲素可阻碍巨噬细胞炎性蛋白1α、巨噬细胞炎性蛋白1β、单核细胞趋化蛋白1等趋化因子发挥作用,其具体机制为通过抑制NF-κB的激活和信号转导及转录激活因子3磷酸化而调节中性粒细胞和T细胞的趋化作用,这为雷公藤甲素在免疫药理学方面的研究提供新依据[20]。在银屑病小鼠模型中,Zhao等[21]证实雷公藤多苷可在一定程度上减轻小鼠发生的银屑病样病变,这种保护作用主要通过调节Th17细胞,而不是Th1、Th2细胞或调节性T细胞。此外,研究者还发现雷公藤多苷主要通过抑制信号转导及转录激活因子3磷酸化而抑制Th17细胞的功能,进而下调IL-17A、IL-17F和IL-22水平,从而发挥免疫抑制效应[21]。

2 对炎症介质的作用

炎症是疾病的基本病理过程,炎症介质在炎症的发生过程中起主导作用。研究证实,雷公藤通过参与调节多种炎症介质而发挥抗炎作用[4,22]。彭桉平等[14]研究表明,雷公藤甲素通过阻断环加氧酶2的上调抑制多种人体细胞中前列腺素E2的产生,从而起到抗炎止痛作用。在溃疡性结肠炎的研究中,硫酸右旋糖酐钠盐诱导的IL-6表达可被雷公藤的主要提取物雷公藤甲素抑制[4]。在类风湿关节炎成纤维样滑膜细胞中,雷公藤多苷可通过抑制肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)诱导IL-1β、IL-6的表达而发挥抗炎作用[22]。研究表明,雷公藤甲素通过抑制NF-κB信号转导而下调TNF-α、IL-1β和单核细胞趋化蛋白1的表达,从而抑制膜性肾小球肾炎大鼠体内的炎症反应[23]。一项随机对照研究发现,雷公藤多苷可通过抑制强直性脊柱炎患者体内基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)3、前列腺素E2、血管内皮生长因子、IL-17的表达,从而达到减轻疾病炎症反应的目的[24]。另有学者发现,慢性肾小球肾炎患者体内的TNF-α及IL-6表达水平升高,而雷公藤甲素可改善慢性肾小球肾炎患者的肾功能及临床症状,相关机制可能与其抑制TNF-α和IL-6的分泌有关[25]。Wu等[26]研究发现,雷公藤多苷在不影响血糖的情况下,通过抗微炎作用而减轻糖尿病肾病大鼠的肾小球硬化,包括减少巨噬细胞在肾小球的浸润,抑制TNF-α、IL-1β、转化生长因子-β1在肾脏的表达及p38促分裂原活化的蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)和NF-κB活化,从而减轻炎症反应。以上研究表明,雷公藤及其提取物可通过影响多种炎症因子而发挥抗炎作用。

类风湿关节炎是一种慢性自身免疫性疾病,其以炎症细胞浸润关节和软骨破坏为特征,而中性粒细胞作为重要的炎症细胞,在类风湿关节炎的发病机制中起着至关重要的作用。Huang等[3]通过构建类风湿关节炎小鼠模型,研究雷公藤甲素对类风湿关节炎症状和中性粒细胞功能的影响。结果发现,雷公藤甲素可缓解关节炎症状,其主要通过减少中性粒细胞招募、抑制IL-6及TNF-α的表达而发挥作用;同时,雷公藤甲素还能降低中性粒细胞中促炎细胞因子的水平,促进中性粒细胞的凋亡,抑制中性粒细胞的迁移、增殖和自噬。可见,雷公藤甲素通过抑制中性粒细胞促炎效应而减轻类风湿关节炎的炎症反应,表明雷公藤甲素是一种治疗类风湿关节炎的有效药物[3]。

雷公藤通过抑制炎症细胞因子的表达而发挥抗炎作用,如IL-1β、IL-6、TNF-α、中性粒细胞等。然而,其能否调节抗炎细胞因子及其机制尚不清楚。IL-37是一种新的抗炎细胞因子,其在类风湿关节炎中发挥重要的抗炎作用[27]。Wang等[28]研究发现,雷公藤多苷可以诱导IL-37的上调,从而发挥抗炎作用;同时,胞外信号调节激酶1/2及p38MAPK通路的抑制剂可抑制雷公藤多苷诱导IL-37的表达,表明雷公藤多苷通过胞外信号调节激酶1/2和p38MAPK信号通路上调抗炎细胞因子IL-37的表达发挥抗炎作用。这与He等[29]在人髓系白血病单核细胞中的研究结论一致。

3 对MMP的作用

MMP是一类结构高度同源的内肽酶的总称,其因含金属离子(锌、钙)而得名。MMP能降解几乎所有的细胞外基质成分,是维持细胞活力、增殖和迁移等功能的重要成分,故在胚胎发生、组织重建、炎症、肿瘤等过程中起重要作用。研究证实,雷公藤在抗炎抗免疫过程中与MMP有密切联系[30-32]。Yang等[30]研究发现,雷公藤甲素可通过减少MMP-9基因表达和降低MMP-9基因活性,抑制中性粒细胞趋化,从而抑制炎症反应和肿瘤细胞的侵袭。同时,雷公藤甲素通过下调MMP-9的表达诱导乳腺癌细胞凋亡、抑制其侵袭,从而抑制免疫反应,这在一定程度上控制了肿瘤进展,但其具体机制尚不清楚[8]。此外,雷公藤甲素可抑制神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞的活力、增殖和迁移,诱导细胞凋亡,减轻肿瘤的炎症反应[31]。Jiang等[31]研究表明,神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞经雷公藤甲素处理后,miR-181a表达上调,MMP-2和MMP-9表达减少;而抑制miR-181a可升高MMP-2和MMP-9水平,逆转雷公藤甲素对SH-SY5Y细胞增殖、凋亡和迁移的影响。这表明,雷公藤甲素通过上调miR-181a的表达降低MMP-2和MMP-9水平,从而抑制人神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞的增殖和迁移,减轻肿瘤的炎症及免疫反应[31]。Cai等[32]通过IL-1β诱导炎症建立类风湿关节炎大鼠滑膜rsc-364细胞系模型,采用酶联免疫吸附法测定IL-32和MMP(MMP-1、MMP-9)的表达,结果发现雷公藤可降低IL-32、MMP-1和MMP-9的表达水平且降低程度与药物浓度呈剂量依赖性。这一发现可能有助于更好地理解雷公藤在类风湿关节炎抗感染治疗中的作用。

Sylvester等[33]研究表明,在原发性人类股骨头骨关节炎和正常牛软骨细胞中,雷公藤多苷部分或完全抑制TNF-α、IL-1和IL-17诱导的MMP-3和MMP-13的基因和蛋白表达。且该药物还能抑制人滑膜成纤维细胞中促炎细胞因子刺激的MMP-3蛋白的表达,但抑制剂量对软骨细胞活力无不良影响。机制研究表明,雷公藤多苷降低了激活蛋白-1和NF-κB的DNA结合能力[33]。因此,雷公藤提取物通过抑制激活蛋白-1和NF-κB活性,抑制促炎细胞因子诱导的关节软骨细胞MMP基因表达,从而发挥抑制炎症反应的作用[33]。Liacini等[34]研究发现,雷公藤甲素可抑制人骨关节炎软骨细胞、牛软骨细胞及滑膜成纤维细胞中MMP-3、MMP-13基因的表达,从而发挥抗炎抗免疫作用。

此外,雷公藤甲素能通过阻断c-Jun氨基端激酶/MAPK通路的激活,抑制类风湿关节炎成纤维样滑膜细胞的迁移和侵袭,改善关节炎小鼠的临床症状和关节损伤情况。在重症联合免疫缺陷型小鼠模型中,雷公藤甲素可减弱类风湿关节炎成纤维样滑膜细胞对软骨的侵袭;免疫荧光结果表明,经雷公藤甲素处理后的小鼠,其体内f-肌动蛋白的聚合减少及MMP-9的活化水平降低[35]。进一步研究发现,雷公藤甲素抑制了TNF-α诱导的磷酸化,但没有影响磷酸化p38的表达[35]。这表明,雷公藤甲素对类风湿关节炎的治疗作用可能部分是由于其对类风湿关节炎成纤维样滑膜细胞迁移和侵袭的抑制。

4 小 结

近年来,雷公藤的各种提取物及有效成分在许多免疫性疾病中得到广泛应用并取得了很好的疗效,将雷公藤与其他药物联合使用、改变成分或使用方法可减少其不良反应。随着科研的不断深入,雷公藤的抗炎抗免疫机制研究已取得了一定成果。雷公藤及其提取物通过调节T淋巴细胞和B淋巴细胞的增殖和活化、T淋巴细胞亚群比例、单核细胞和巨噬细胞的炎症反应及多种细胞因子的产生等复杂机制发挥免疫调节作用。然而,这些影响的分子机制尚需进一步研究。未来相信随着研究的深入,人们对雷公藤抗炎抗免疫机制的了解将越来越深入,雷公藤会体现出最佳单味中药的优势,用于更多疾病的治疗。

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