青蒿素对类风湿关节炎的治疗作用

2013-04-29 08:34杨敏呼永河郭明阳等
风湿病与关节炎 2013年8期
关键词:治疗作用青蒿素免疫抑制

杨敏 呼永河 郭明阳等

【摘 要】 文章报告了青蒿素性能的研究现状,青蒿素及期衍生物具有很强的免疫抑制活性和血管新生作用,具有二线抗风湿药的开发潜力。

【关键词】 关节炎,类风湿;青蒿素;治疗作用;免疫抑制;综述

类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是以关节滑膜炎症为特征的慢性、全身性、自身免疫性疾病,属中医学“痹证”的范畴。由于其发病原因及机制目前尚不明确,因此临床上缺乏特异性的治疗措施。青蒿是传统中药,为菊科植物黄花蒿的地上部分。青蒿之名最早见于《诗经》:“呦呦鹿鸣,食野之蒿。”青蒿作为药物使用早在2 000多年前的《五十二病方》中就有文字记载[1-2]。在1 500多

年前,青蒿作为解热剂已被广泛应用于热病的治疗,其主要功效是“清热、解暑、除蒸、截疟”[3]。据《神农本草经》记载“青蒿苦、寒、无毒”“治留热在骨节间”[4]。但古文献中关于青蒿的功能描述大都涉及疟疾的治疗,鲜有治痹的相关记载。现代研究证实,青蒿的提取物青蒿素不仅具有确切的抗疟作用,还具有较强的免疫抑制活性,可用于中医热痹证的治疗。青蒿素对RA的治疗潜力,主要表现在以下几个方面。

1 青蒿素具有免疫细胞的抑制活性

1.1 青蒿素具有T淋巴细胞的抑制活性 T细胞是一类重要的免疫效应细胞,在细胞介导的免疫效应中起核心作用。白介素(interleukin,IL)-2是由活化的CD4+和CD8+T淋巴细胞亚群产生的具有广泛生物活性的细胞因子。青蒿素及其衍生物对小鼠中IL-2的产生有显著的抑制作用,表明青蒿素可以通过控制致炎细胞因子的释放抑制T淋巴细胞介导的免疫反应。青蒿素衍生物SM905和蒿甲醚不仅可以以剂量依赖的方式抑制T细胞中IL-2和干扰素(interferon,IFN)-γ的产生,还能通过抑制促分裂素原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases, MAPK)来阻止T细胞的活化和增殖[5]。SM905可以抑制Ⅱ型胶原诱导的T细胞增殖,减少IL-17A和IL-6的产生。其衍生物SM934可以显著减少抗CD3/28诱导的IFN-γ的生成和CD4+T细胞的增殖[6]。青蒿的乙醚提取物可以有效地抑制T淋巴细胞的增殖,而青蒿琥酯和双氢青蒿素以剂量依赖的方式减少T淋巴细胞的增殖。此外,新合成的双氢青蒿素衍生物和青蒿素、青蒿琥酯、蒿甲醚相比较,能显著阻止刀豆蛋白A(concanavalin A,ConA)诱导的T细胞增殖。另一项实验也表明了双氢青蒿素的含聚乙二醇基团的23种衍生物抑制ConA诱导的T细胞增殖[7-9]。

1.2 青蒿素对巨噬细胞具有抑制作用 青蒿素可以减少巨噬细胞分泌炎性细胞因子,尤其是肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)。近期发现,青蒿素可以抑制人黏附单核细胞中核因子κB(nuclear factor κB, NF-κB)介导、与基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinase, MMP)相关的TNF和IL-1β等致炎细胞因子的表达[10]。动物实验也表明,青蒿素对巨噬细胞释放的TNF-α有强大的抑制作用,其主要机制和Toll样受体2(toll-like receptor,TLR)的表达、抑制NF-κB的活化有关。青蒿琥酯以剂量依赖的方式对鼠巨噬细胞释放的TNF-α和IL-1有很强的抑制作用,这种抑制作用可能和TLR4/9的抑制以及减少NF-κB的活化有关[11]。除此之外,青蒿素还能下调NO的产生。SM905(新型水溶性青蒿素衍生物)能抑制LPS诱导及NF-κB介导的TNF-α、IL-1β、IL-6和NO的释放,并能抑制诱导型NO合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)和环氧化酶-2(cyclooxygenase,COX-2)mRNA的表达[12]。

2 青蒿素和炎症反应

炎症是免疫系统对抗威胁最前沿的保护性反应。报道显示,青蒿素以剂量和时间依赖的方式抑制炎性细胞因子TNF-α、IL-6的释放,从而对脓毒症小鼠起到抗炎效应,其机制与抑制NF-κB的活化有关[13]。此外,青蒿素对急性胰腺炎大鼠具有很强的抗炎效应,其机制和增加细胞凋亡、减少NF-κB活化、减少巨噬细胞炎症蛋白-1α和IL-1βmRNA的表达有关。青蒿素的抗炎性能还和抑制内毒素诱导的巨噬细胞产生NO有关[14]。以青蒿素25~100 mg的剂量腹膜下给药连续7 d,可以显著降低大鼠脾细胞中IL-2的产生。青蒿素衍生物SM735对脾细胞的增殖具有潜在的抑制作用,并以剂量依赖的方式抑制致炎细胞因子的产生,如IL-12、IFN-γ和IL-6[15]。

3 青蒿素和自身免疫

目前,自身免疫疾病的治疗虽然取得了明显的进步,但由于其发病率显著增加,对新的中药类候选药物的研究也在不断增强[16-18]。NO是炎症重要免疫调节介质,在自身免疫中起到重要作用,青蒿素可以抑制NO的合成。将青蒿素加入到细胞因子刺激的人星形细胞瘤T67细胞中(含iNOS),可以导致亚硝酸盐水平显著地减少,这提示青蒿素抑制NO的合成是通过抑制iNOS转录因子NF-κB来实现的[19]。青蒿素通过抑制PKCδ/p38/ERK级联瀑布,抑制细胞外基质金属蛋白酶诱导物(extracellular matrix metalloproteinase inducer,EMMPRIN)和MMPs的表达,从而减轻RA骨和软骨的侵蚀和破坏[20]。青蒿素可以显著下调胶原诱导性关节炎大鼠中NO的产生。影像学和病理学资料显示,青蒿素可以通过减少抗Ⅱ型胶原抗体反应,减少炎症细胞对大鼠关节的浸润,从而显著减轻大鼠足爪的肿胀[21]。青蒿素以剂量依赖的方式降低人RA成纤维细胞(滑膜细胞)中TNF-α诱导的IL-1β、IL-6、IL-8的生成。青蒿素通过阻止TNF-α诱导的核转运、DNA结合、基因转录活性以及I-κB的磷酸化和降解,来抑制NF-κB信号通路[20]。

青蒿衍生物SM905可以延缓胶原诱导性关节炎的发病和进展,并降低炎性细胞因子、炎症趋化因子和趋化因子受体的上调。SM905还可以显著抑制Ⅱ型胶原诱导的T细胞增生、IL-17A 、IL-6 mRNA的表达[22]。同样,SM933(新的青蒿素衍生物)通过降低实验性自身免疫性脑脊髓膜炎中NO和iNOS的活性和浓度,来阻止活化的脑脊髓膜炎T细胞反应[23]。研究发现青蒿(干燥地上部分)的醋酸乙酯和乙醇提取物对经典的补体系统途径有极强的抑制活性[24]。上述关于青蒿素及其衍生物SM735、SM934和新型的青蒿素衍生物的免疫抑制性能,可以设想青蒿素在炎症和自身免疫性疾病中,作为二线治疗药物的前景。

4 青蒿素和血管新生

青蒿素对RA的治疗活性还表现为对血管新生的高效抑制作用。青蒿素可以显著抑制人脐静脉血管内皮细胞的增生、游移和管腔形成,并以浓度依赖的方式抑制血管新生。青蒿素可以通过抑制NF-κB、MAPKα的活化,从而抑制血管新生相关因子如血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、IL-8、COX-2、MMP-9及血管生成素-1(angiopoietin-1,Ang-1)的表达,同时还可以抑制VEGF的活性及与其受体的结合[25-26]。骨形态发生蛋白-2(bone morphogenetic protein2,BMP-2)/

转化生长因子(transforming growth factor, TGF)β信号系统是共存于RA的血管新生调控系统,两者之间存在交叉对话并相互平衡,形成复杂的调控网络[27-28]。Anfosso L等[29]利用微阵列杂交技术验证了青蒿素对肿瘤细胞中血管新生相关基因表达的影响,结果显示,青蒿素对包括TGF-β2、BMP-1、

BMP-R2、Ang、VEGF-C、MMP-9在内的30个血管新生相关基因均具有抑制作用。

5 青蒿素的毒副作用

青蒿素及其衍生物在治疗剂量下很少发生不良反应。 在泰国3 500份病例的前瞻性研究中,未发现青蒿素衍生物有严重的不良反应。另一项在泰国的试验表明,健康受试者对200 mg的青蒿素衍生物具有良好的耐受性,但动物实验表明高剂量青蒿素衍生物具有神经毒性,其机制可能与血红素增强青蒿素对神经元细胞的毒性、氧化压力增强神经毒性有关[30]。青蒿素几乎不溶于水,其衍生物青蒿琥酯微溶于水,易溶于碳酸氢钠溶液,形成水溶性钠盐。青蒿琥酯静脉注射后血药浓度很快下降,T1/2为30 min左右,体内以肠肝肾分布最高,主要在体内代谢转化,仅少量由尿、粪便排泄。

6 小 结

青蒿素对免疫系统的调节作用特别是对自身免疫、血管新生的抑制作用,为其治疗以系统性红斑狼疮、RA等为代表的痹证提供了极大的可能。与传统治疗RA的疾病控制性抗风湿药物(慢作用药物)相比,青蒿素具有和甲氨蝶呤、羟氯喹、环磷酰胺、环孢素A、糖皮质激素类似的免疫调节效应,而对人体的毒副作用却很小,使得青蒿素在治疗RA方面比其他更具优势。国内有一些相关的临床观察,如崔向军等[31]、韦嵩等[32]分别用青蒿琥酯片(每次200 mg,每日1次)口服和蒿琥酯粉针剂静脉注射(每次60 mg,每日1次)治疗RA患者,结果显示青蒿琥酯治疗RA的疗效与羟氯喹、甲氨蝶呤相同或相近,而其不良反应却较甲氨蝶呤轻。目前,国外还没有关于青蒿素治疗RA的临床研究,因此,关于青蒿素在治疗RA的疗效和安全性评价,尚需更多设计严谨、科学的临床研究资料的支持。

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