褪黑素对核因子κB蛋白质表达影响的研究进展

李志鲲(综述)，李 明(审校)

(第二军医大学附属长海医院脊柱外科，上海 200433)

褪黑素是生物体内普遍存在的一种吲哚类激素，在人体内主要由松果体合成和分泌。大量研究表明，褪黑素具有镇痛、镇静、调整时差、抗氧化、免疫增强、抗肿瘤等作用，且相对安全[1]。核因子κB(nuclear factor-kappa B，NF-κB)是普遍存在于细胞质中以p50/p65异二聚体为形式的一种快反应转录因子。激活的NF-κB转位入核与靶基因启动子/增强子上的κB位点结合，从而调节许多靶基因的表达，再通过靶基因表达产物，NF-κB信号通路参与感染、炎症、免疫反应、细胞凋亡和肿瘤等病理过程以及细胞周期调控与细胞分化等[2-3]。近年来国内外在各种疾病中研究褪黑素对NF-κB蛋白质表达的影响备受关注，本文就其主要研究进展综述如下。

1 消化系统

1.1胃黏膜 吴建胜等[4]研究褪黑素对胃黏膜NF-κB活化的影响，将80只SD大鼠随机分成正常对照组、预防对照组、褪黑素预防低剂量组和褪黑素预防高剂量组，实验发现正常对照组大鼠胃黏膜NF-κB活性极低，预防对照组大鼠胃黏膜NF-κB活性较正常对照组显著升高；褪黑素预防组大鼠胃黏膜NF-κB活性较预防对照组显著降低，但褪黑素预防低剂量组和高剂量组间差异无统计学意义，说明预防应用褪黑素可使大鼠胃黏膜NF-κB活性较模型组显著下降。

1.2肝损伤 张楷等[5]研究褪黑素对缺血/再灌注后大鼠肝脏NF-κB表达的影响，将78只SD大鼠随机分成假手术组(S组)、缺血/再灌注组、褪黑素组(Mel组)，收集标本发现S组仅有极少量的肝细胞凋亡，无NF-κB阳性表达；缺血/再灌注组和Mel组经历单纯肝脏缺血后NF-κB的表达及肝细胞凋亡率与S组比较差异无统计学意义，而再灌注后两组均有不同程度的NF-κB表达和肝细胞凋亡率的增加，Mel组于再灌注后各相应时点NF-κB的阳性表达率和肝细胞凋亡率均显著低于缺血/再灌注组，结果表明，褪黑素可以有效下调肝脏缺血/再灌注过程中NF-κB的表达，抑制肝细胞的凋亡，发挥其对肝脏缺血/再灌注损伤的保护作用。另外，高卉等[6]在研究褪黑素对烧伤脓毒症大鼠肝脏NF-κB表达的影响时发现,褪黑素能有效地抑制NF-κB的结合活性，从而减轻烧伤脓毒症大鼠肝脏损伤。

1.3胰腺炎 倪银等[7]研究了褪黑素在大鼠急性胰腺炎肝脏损伤中的保护作用：将SD大鼠随机分为重症急性胰腺炎组、褪黑素干预组(Mel)及假手术组。分别于造模成功后4、12、24、48 h处死大鼠，实验室检测结果4个时间点三组实验鼠肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)表达量差异均无统计学意义；重症急性胰腺炎组NF-κB活性及肝细胞凋亡指数各时间点均高于假手术组，并随着时间推移逐渐升高，于24 h达高峰随后下降；Mel组上述指标各时间点均低于重症急性胰腺炎组，但高于假手术组；Mel组相应各时间点病理损伤亦较重症急性胰腺炎组轻，表明肝组织NF-κB的活化介导了重症急性胰腺炎肝脏损伤。褪黑素干预可抑制NF-κB活性，减轻肝细胞凋亡和坏死，减轻急性胰腺炎的肝脏损伤。柴芳等[8]也得出相似的结论。

2 呼吸系统

2.1肺损伤 佟飞等[9]观察了褪黑素治疗急性百草枯中毒前后大鼠肺组织中NF-κB表达的变化：将45只SD大鼠随机分为染毒组、褪黑素治疗组和对照组，实验后取大鼠肺组织检测NF-κB表达，结果显示染毒组大鼠NF-κB表达显著高于对照组，经褪黑素治疗后显著降低，但仍高于对照组，表明NF-κB在百草枯所致大鼠肺损伤中起重要作用，褪黑素能减少染毒大鼠肺组织NF-κB的激活，减轻染毒大鼠肺组织损伤。

2.2呼吸道炎症 Wang等[10]对褪黑素在NF-κB的表达和呼吸道炎症中的作用进行研究显示，褪黑素会部分抑制NF-κB的表达和下调肺组织中诱导型一氧化氮合酶的活性，另外在支气管肺泡灌洗液检查中褪黑素减少了一氧化氮的产生，说明褪黑素可能在减少呼吸道高反应性和呼吸道炎症中发挥抑制作用。

3 心血管系统

3.1心肌病 钱为国等[11]对NF-κB在多柔比星心肌病中的作用及褪黑素的干预作用进行研究：将30只雄性SD大鼠随机分为正常对照组、多柔比星模型组、多柔比星+褪黑素组，实验处理后发现,与正常对照组相比，NF-κB在多柔比星模型组显著活化，褪黑素可抑制NF-κB的激活；与正常对照组相比，多柔比星组一氧化氮水平、诱导型一氧化氮合酶活性和心肌细胞凋亡率显著升高，褪黑素干预后均显著降低。得出结论：NF-κB参与心肌氧化应激损伤，促进心肌细胞凋亡；褪黑素可抑制NF-κB活化，减少自由基的生成，抑制心肌细胞凋亡，多柔比星对心肌病具有保护作用。Alonso等[12]也证实了褪黑素的治疗通过废除NF-κB信号转导途径可阻止产生有毒介质参与炎症过程。

3.2冠心病 张弛等[13]研究了褪黑素对氧化型低密度脂蛋白所致的巨噬细胞TNF-α释放及NF-κB活性的影响，研究结果示褪黑素能够显著减少氧化型低密度脂蛋白所致的巨噬细胞TNF-α的释放，且p65/NF-κB的核移位减少，NF-κB与DNA的结合活性降低，表明褪黑素减少氧化型低密度脂蛋白所致的巨噬细胞TNF-α的释放与其调节NF-κB的活性有关。

4 神经系统

4.1脑损伤 顾镜月等[14]研究了褪黑素对新生大鼠缺氧缺血性脑损伤的神经保护作用及作用机制：将120只新生健康7日龄Wistar大鼠随机分为假手术组、缺氧缺血模型组、褪黑素治疗组；实验结果显示：与假手术组相比，缺氧缺血组NF-κB表达随时间的变化显著增加；与缺氧缺血组相比较，褪黑素治疗组NF-κB表达在12、24、48 h三个时间点中下降显著；得出结论：褪黑素对新生大鼠缺氧缺血性脑损伤后海马区神经细胞具有保护作用，其作用机制可能与抑制NF-κB在海马区的持续活化有关。

4.2帕金森病 邢红霞等[15]研究了褪黑素对6-羟多巴胺所制造的离体帕金森病模型的影响：将14只大鼠随机分成假手术组、褪黑素组和对照组，结果显示假手术组未见黑质细胞显著凋亡，褪黑素组较对照组黑质细胞凋亡显著减少，且黑质细胞NF-κB p65的表达也有所减少，与对照组比较差异具有统计学意义；得出结论：褪黑素对离体帕金森病模型具有保护作用，其机制可能为抗凋亡。

5 生殖系统

5.1前列腺癌 Shiu等[16]在研究潜在影响前列腺癌的化学预防和治疗中发现，褪黑素通过其褪黑素1受体诱导蛋白激酶A和蛋白激酶C的刺激来抑制NF-κB与DNA的结合；另外，褪黑素对p27转录的上调作用可以被激活的NF-κB废除，但是可以被NF-κB抑制物替代；结果表明褪黑素抑制NF-κB的活动是通过褪黑素1受体诱导蛋白激酶A和蛋白激酶C的双激活实现的。褪黑素1受体抑制NF-κB的活性提供了一个新颖的机制来支持在前列腺癌化学预防和治疗中使用褪黑素。

5.2宫颈癌 陈少雅等[17]在研究褪黑素对HeLa细胞生长的影响及其对HeLa细胞中NF-κB蛋白表达的影响时发现，褪黑素作用72 h抑制HeLa细胞的半数抑制浓度为61.71 mg/L；褪黑素1 g/L作用1、2、3 d，细胞坏死随作用时间延长而增多；褪黑素0.2 g/L作用1、2、3 d以及褪黑素0.008、0.04、0.2 g/L作用3 d可下调HeLa细胞NF-κB蛋白水平，并存在剂量依赖性与时间依赖性，表明褪黑素抑制HeLa细胞增殖可能与其下调NF-κB蛋白水平有关。

6 其他疾病

6.1脓毒症 Bekyarova等[18]研究了烧伤引起的肝损伤中褪黑素对NF-κB的调节作用，发现烧伤模型建立后，实验组与正常大鼠相比肝脏NF-κB表达水平显著提高了48%，褪黑素治疗后肝脏NF-κB活动显著降低；得出结论：烧伤后肝脏NF-κB过度激活，可能导致肝脏释放TNF-α致肝损伤，褪黑素能抑制NF-κB活性，因而从某种程度上降低肝损伤。高卉等[6]用褪黑素对烧伤脓毒症大鼠肝脏NF-κB表达的影响进行研究也得出相似结论。

6.2口腔疾病 Murakami等[19]研究褪黑素是否参与口腔厌氧菌环氧化酶2的表达和NF-κB激活，褪黑素和吲哚的50%最大有效水平分别是3300 μm和130 μm，发现褪黑素在非细胞毒性浓度下显著地抑制环氧化酶2的表达，且显著抑制NF-κB的共识序列和依赖磷酸化的蛋白水解作用；然而，吲哚并没有抑制环氧化酶2表达和NF-κB的激活，表明褪黑素可以防止口腔细菌引起疾病的机制是抑制了NF-κB的表达。

7 结 语

在各类疾病中，褪黑素都扮演着一个抑制NF-κB表达的角色。褪黑素主要由下丘脑分泌，具有多项调节功能；而NF-κB是一种快反应转录因子，几乎参与了所有代谢活动。褪黑素在分子水平阻断了NF-κB转录过程，阻止了其表达产物生成，因而产生各种各样的生理效应，现阶段已充分利用这方面来治疗各种疾病，并且得到了一些收获。然而，完全、持续阻断NF-κB信号通路又将导致免疫缺陷和健康细胞的凋亡等不良反应。因此，深入研究NF-κB的信号转导通路，探索具有靶细胞特异性和对不同NF-κB成员具有选择性的细胞内NF-κB活化阻断剂，可能为临床治疗开辟新的途径。

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