石蒜碱抗炎作用研究进展

抗晶晶，王 辉

炎症是临床最为常见的病理过程之一，因此抗炎药物的研究与开发具有重要的意义。糖皮质激素作为一种高效的抗炎药物在临床上被广泛应用已有很长一段时间，但由于此类药物存在明显的不良反应而限制了它们的临床应用，所以研制疗效好、不良反应小的新型抗炎药物成为该领域的热门课题［1］。石蒜属植物集中分布于长江中下游地区，其中安徽、江苏、浙江3省资源最为丰富，蕴藏量最大，石蒜碱(Lycorine)是从传统药用植物石蒜的鳞茎中分离出的含量较高的生物碱成分［2］，近年来，对于石蒜碱在抗炎方面的研究越来越多，作用机制日益受到国内外研究人员的关注，然而系统的综述较少。鉴于此，本人检索近年来的相关文献并结合本人研究工作，对石蒜碱的抗炎作用及机制进行系统综述，为全面开发利用我国的野生石蒜资源提供一定的理论基础［3］。

1 石蒜碱对炎症模型的作用

近年的实验证明，石蒜碱对多种炎症模型有明确的防治作用。

1.1 角叉莱胶所致的大鼠足部水肿模型

土耳其的Citoglu G等采用动物实验研究发现，石蒜碱具有消炎抗感染活性，可有效地抑制角叉莱胶诱导产生的大鼠足部水肿，并呈剂量相关性［4］。

1.2 家兔甲醛性关节炎与大鼠蛋白性关节炎模型

石蒜碱静脉或皮下注射对家免甲醛性关节炎及大鼠蛋白性关节炎有明显对抗作用，当石蒜碱剂量小到3mg/kg时，仍具有明显的抗炎效用，而这一剂量水平对大鼠条件反射是没有影响的，从而可以认为其抗炎作用有着一定的实用意义。切除肾上腺后，此作用消失。由此可见，石蒜碱的抗炎作用可能与肾上腺有密切相关［5］。

1.3 内毒素小鼠休克模型

Kang Jingjing等的实验数据表明，在内毒素休克小鼠模型中，生理盐水组80%的小鼠在注射脂多糖(LPS)40 h内死于内毒素休克，10，20和40 mg/kg的石蒜碱组，可将小鼠存活率从生理盐水对照组的20%提高到30%，40%和60%，由此可见，石蒜碱能够剂量依赖性地提高内毒素休克模型中小鼠的存活率［6］。

2 石蒜碱对炎症相关诱导酶类的作用

在炎症发生过程中会诱导产生大量的炎症诱导酶类，如iNOS、COX－2是与LPS刺激相关的重要的诱导酶类，石蒜碱可抑制炎症相关诱导酶的合成。

2.1 石蒜碱对诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的影响

正常生理情况下，iNOS不或很少存在于哺乳动物细胞内，只在细胞受到刺激被激活后才表达，如在LPS、TNF等致炎物质刺激下，可诱导细胞产生iNOS，引起长时间且大量释放 NO，介导炎症反应［7］。日本的Osama Bashir等在用小鼠腹腔巨噬细胞RAW264.7进行体外实验时发现，石蒜碱(3μM)能够显著地抑制LPS刺激RAW264.7细胞合成iNOS，且不影响iNOS的本底表达［8］。RT－PCR实验表明，石蒜碱可使LPS诱导的iNOS mRNA水平显著下调，说明石蒜碱能够在转录水平抑制iNOS基因表达［6］。

2.2 石蒜碱对诱导型环氧合酶(COX－2)的影响

COX－2也是一种与炎症密切相关的诱导型合酶，可在多种刺激因子作用下被激活表达，其合成的病理性PGE2可介导炎症反应［9］。Kang Jingjing等在用小鼠RAW264.7细胞进行体外实验时发现，石蒜碱(5μM)能够显著降低 LPS诱导的RAW264.7细胞内COX－2的蛋白水平，抑制效果强于同等剂量的常用抗炎药物地塞米松，且并不影响COX－2的本底表达。逆转录PCR实验表明，石蒜碱不影响COX －2 的 mRNA 水平［6］。

3 石蒜碱对炎症介质的作用

在炎症发生过程中会产生大量的炎性介质，炎症介质直接介导炎症反应并引起组织损伤，石蒜碱可抑制多种炎症介质的释放。

3.1 石蒜碱对肿瘤坏死因子(TNF－α)的影响

TNF－α是一种与炎症相关的关键细胞因子，在调节细胞免疫反应中起着多种生理和病理作用，在炎症的早期表达。TNF－α能激活血管内皮细胞，继而表达多种细胞因子和黏附分子，引发一系列的炎性白细胞浸润和炎症反应。Yui S等研究发现石蒜碱可以抑制受LPS刺激的RAW264.7细胞产生TNF－α，且呈剂量依赖性，对于细菌引起的巨噬细胞生成TNF－α也有抑制作用［10］。此外，Yoshimitsu Yamazaki等的研究结果与此相符，且测得石蒜碱对 TNF－α 的半抑制浓度 IC50为2.1 μM［11］。

3.2 石蒜碱对一氧化氮(NO)的影响

NO是一种内源性血管扩张剂，至今的大量动物实验表明，iNOS合成的NO在脓毒性休克中起了诱发和致病作用，NO是内毒素血症和炎症反应的重要调节因子，NO在炎症发生的各个阶段都能起到调节作用，但在炎症发生的早期炎症细胞迁移到炎症部位的过程中发挥的作用尤其重要［12］。Osama Bashir等研究表明，石蒜碱可以抑制被LPS激活的巨噬细胞生成 NO，且呈剂量依赖性，IC50为2.5 μM，抑制效果优于抗菌消炎药 GED［8］。

3.3 石蒜碱对前列腺素(PGE2)、白介素－6(IL－6)的影响

PGE2是重要的炎症介质，COX－2的过度表达可导致PGE2的显著增加，PGE2通过与其特异性受体结合可参与炎症以及疼痛超敏反应的形成，增加神经末梢对疼痛的敏感性，从而引起炎性疼痛和发热。IL－6可由纤维母细胞、巨噬细胞、淋巴细胞等产生，可参与炎症反应和发热反应。Kang Jingjing等用ELISA试剂盒检测发现，石蒜碱可以显著抑制被LPS激活的巨噬细胞生成 PGE2、IL－6［6］。此外，Kim YH等的研究表明，以石蒜碱为主要有效成分的文殊兰提取物，可有效抑制过氧化氢(H2O2)诱导人类成纤维细胞产生的PGE2、IL－6的释放［13］。

4 石蒜碱对信号转导系统的作用

炎症(Inflammation)是指具有血管系统的机体组织对各种物理、化学、生物等有害刺激所发生的一系列以防御反应为主的基本病理过程。由LPS引起的细胞炎症反应是一类较常见且危害性较大的炎症，LPS主要通过激活单核/巨噬细胞内MAPKs(包括ERK、p38和 JNK)、NF－κB、JAK －STAT等多条信号转导通路，进而激活各种免疫基因，最终导致一些炎症介质的产生和协同刺激因子的表达增加［14］。各种炎症信号如炎症介质的产生、释放及效应的发生等，无一不是通过信号转导系统来完成的。

Kang Jingjing等以LPS刺激小鼠腹腔巨噬细胞RAW264.7为模型，探究了石蒜碱对 RAW264.7细胞中LPS激活的多条信号转导通路的影响。

4.1 石蒜碱对LPS刺激下MAPKs活化的影响

丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated Protein Kinases，MAPKs)是一组能被不同的细胞外刺激激活的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，主要包括ERK、p38和JNK。许多研究表明，MAPKs在介导细胞因子生成和炎症反应过程中起着重要的作用，LPS刺激细胞后能够激活细胞内的MAPKs，然后通过MAPKs作用于各自的底物，影响多种转录因子的活性，从而调节多种炎症相关蛋白的表达［15］。Kang Jingjing等通过Western blot检测LPS刺激下ERK、JNK和p38的活化情况，发现石蒜碱(5μM)能够特异性地抑制LPS诱导的p38的活化，而对JNK和ERK的活化没有影响，这表明石蒜碱对于LPS激活的MAPK通路有一定的抑制效果［6］。

4.2 石蒜碱对LPS刺激下NF－κB活化的影响

NF－κB(Nuclear Factor－ KappaB)信号通路是在LPS刺激下被强烈激活的另一条重要的信号转导途径，NF－κB能够通过与多种细胞基因的增强子和启动子序列位点发生特异性结合，从而促进与炎症、免疫和应激反应等多种相关基因的转录。LPS等外源刺激主要通过一连串的生物化学反应，活化 IκB 激酶(IκB kinases，IKKs)复合物从而直接磷酸化IκBα，磷酸化的IκBα随后发生泛素化降解，最终释放 NF－κB入核并发挥其转录因子的功能［15］。Kang Jingjing等通过 Western blot检测 LPS刺激下细胞质中IκB－α、IKK－α的磷酸化水平，发现石蒜碱的加入并不影响LPS刺激引起的IκB－α和IKK－α活化。这表明，石蒜碱不影响LPS激活的 NF－ κB 信号通路［6］。

4.3 石蒜碱对LPS刺激下JAK－STATs活化的影响

JAK－STAT信号通路是人体内生理和病理反应的共同通路之一，与多种疾病的发病及防治密切相关，研究证实，JAK－STAT途径参与了多种重要致炎/抗炎细胞因子的信号转导及调控过程［16］。STATs是一种能与靶基因调控区DNA结合的胞浆蛋白家族，它与酪氨酸磷酸化信号偶联，发挥转录调控作用。Kang Jingjing等通过Western blot检测LPS刺激下STAT1和STAT3的活化情况，发现石蒜碱(5μM)可抑制LPS刺激下STAT1和STAT3的活化且对STAT1和STAT3的本底蛋白水平无明显影响，这表明石蒜碱对于LPS激活的STATs通路有一定的抑制效果［6］。

5 评价与展望

上述研究结果显示，石蒜碱具有很好的抗炎作用，其抗炎作用是多方面的，对多种炎症模型都有明确的防治作用，此外，在体外实验中，石蒜碱可抑制LPS诱导的炎症相关诱导酶类的合成以及多种炎症介质的释放。目前对石蒜碱抗炎作用的分子生物学机制及信号转导途径的研究较少，已有的研究表明，石蒜碱可显著抑制LPS诱导的P38和STATs通路的激活，而对ERK1/2，JNK1/2和NF－κB通路无影响。进一步系统地探究石蒜碱抗炎作用的分子生物学机制，将更加深刻地揭示石蒜碱的抗炎本质，为开发我国野生药用植物提供依据，具有重要的理论与实际意义。

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