青蒿素类药物抗炎作用的研究进展

抗晶晶

(黄河科技学院 医学院 生化教研室，河南 郑州 450063)



青蒿素类药物抗炎作用的研究进展

抗晶晶

(黄河科技学院 医学院 生化教研室，河南 郑州 450063)

青蒿素是从中药青蒿中提取获得的一种倍半萜内酯类化合物，经化学改造后可产生不同的衍生物。本文从炎症的不同环节对青蒿素类药物的抗炎作用进行综述，在一定程度上揭示了青蒿素类药物的抗炎特点及作用靶点。

青蒿素类药物；抗炎作用；炎症介质

青蒿是我国特有的植物，其药用已有2000多年历史。青蒿素(Artemisinin)是我国药学工作者于1971年从菊科植物黄花蒿(即中药青蒿)叶中提取分离到的一种具有过氧桥的倍半萜内酯类化合物，经化学改造后可产生不同的衍生物，如青蒿琥酯、双氢青蒿素、SM905、SM933等[1]。青蒿素及其衍生物是我国科学工作者研究开发的一类抗疟新药，目前广泛应用于疟疾的治疗。近年来的研究表明，青蒿素类药物还具有抗肿瘤、抗血吸虫、抗炎等药理作用。本文对青蒿素类药物的抗炎作用及机制进行系统综述，为全面开发利用我国的青蒿资源提供一定的理论基础。

1 青蒿素类药物对炎症模型的作用

实验表明，青蒿素类药物对多种炎症模型有明确的防治作用。

1.1 卡氏肺孢子虫肺炎模型

王建成等经皮下注射醋酸可的松诱导大鼠发生卡氏肺孢子虫肺炎(PCP)，用肺重/体重、肺虫荷量及肺泡卡氏肺孢子虫(Pc)感染率三个指标考核双氢青蒿素防治PCP方案的效果，结果显示三组受试大鼠的三项考核指标均明显低于未防治对照组(P<0.05)[2]。同样的的模型，刘成伟等用双氢青蒿素60 mg/kg治疗大鼠卡氏肺孢子虫肺炎，发现大鼠存活数、存活率均高于感染组；治疗后大鼠平均肺重、平均肺重/体重比和包囊数均低于感染组，肺组织炎症反应明显减轻[3]。倪小毅等在对不同浓度的双氢青蒿素体外抗卡氏肺孢子虫作用的研究中发现，双氢青蒿素除浓度最低组0.5μmol/L外，其余各浓度组对卡氏肺孢子虫滋养体均有抑制作用，而且随着药物浓度的增加其抑制作用越明显，达到50μmol/L时抑制作用与对照组喷他脒相似[4]。以上实验表明双氢青蒿素能有效防治大鼠卡氏肺孢子虫肺炎。

1.2 胶原诱导性关节炎模型

SM905是青蒿素的一种水溶性衍生物，Wang等用II型胶原免疫DBA/1小鼠以制备关节炎模型，发现提前一天口服0.5 mg/kg SM905能够推迟DBA/1小鼠关节炎的发作时间，有效降低小鼠关节炎的发病率并缓解关节炎的严重程度，进一步研究表明，SM905是通过抑制炎症因子的表达以及TH17细胞的响应来发挥抗关节炎作用的[5]。总之，SM905作为一种新型水溶性青蒿素衍生物，能够有效的防治胶原诱导性关节炎。

2 青蒿素类药物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，诱导型一氧化氮合酶(iNOS)和诱导型环氧合酶(COX-2)是与LPS刺激相关的重要的诱导酶类。正常生理情况下，iNOS和COX-2不或很少存在于哺乳动物细胞内，只有在细胞受到LPS、TNF等致炎物质刺激下被激活后才表达，合成的NO和PGE2，可介导炎症反应。

喻婉莹等利用LPS刺激RAW 264.7细胞诱导体外炎症模型，检测青蒿素及其衍生物二氢青蒿素的抗炎作用，Western blot检测发现，青蒿素对LPS诱导的RAW 264.7细胞中iNOS 和COX-2蛋白表达升高无明显抑制作用；而二氢青蒿素可抑制iNOS蛋白表达，但是对COX-2 蛋白表达无抑制作用，比色法检测COX-2 酶活性，发现1mmol/L二氢青蒿素对COX-2 酶活力略有抑制作用[6]。Wang等建立同样的炎症模型，Western blot 检测发现，预敷青蒿素衍生物SM905 (0、0.1、1、10μmol/L)能够显著地抑制LPS刺激RAW264.7细胞合成iNOS和COX-2，且呈剂量依赖性。Real-time PCR实验表明，SM905可使LPS诱导的iNOS和COX-2的mRNA水平显著下调，说明SM905能够在翻译和转录水平抑制iNOS 和COX-2的表达[7]。Wang等研究表明，青蒿素的另外一种衍生物SM933能够剂量依赖性地抑制脾细胞中iNOS的蛋白表达以及iNOS的mRNA水平[8]。综上，多种青蒿素类衍生物能够在多个水平抑制iNOS和COX-2的表达，发挥抗炎作用。

3 青蒿素类药物对炎症介质的作用

细菌大量繁殖以及被抗菌素杀死或裂解时，有大量的内毒素释放至体液中，内毒素-炎症介质级联反应是造成广泛组织损伤的重要环节，因此抑制TNF-α、NO、白介素等炎症介质的产生有利于病人的预后。已有研究显示，青蒿素类药物可抑制多种炎症介质的释放[9]。

3.1 青蒿素类药物对肿瘤坏死因子(TNF-α)的影响

TNF-α是一种在炎症早期表达的关键细胞因子，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。CpG ODN是人工合成的含有未甲基化CpG基元的寡核苷酸，是细菌侵入机体后的重要刺激因子，能模拟细菌DNA的免疫刺激作用，李斌等用CpGODN刺激小鼠RAW264.7细胞分泌TNF-α等炎症介质，用不同浓度二氢青蒿素进行拮抗，结果表明，二氢青蒿素可抑制CpG ODN刺激小鼠RAW264. 7细胞释放TNF-α，并呈一定的量效关系[10]。喻婉莹等的实验结果也表明，二氢青蒿素在12.5～100μmol/L范围内可明显抑制LPS诱导小鼠巨噬细胞RAW 264.7释放TNF-α[6]。此外，有文献报道，二氢青蒿素还可明显降低卡氏肺孢子虫肺炎大鼠肺泡巨噬细胞产生TNF-α水平[11]，而且对BXSB狼疮小鼠血清中TNF-α的分泌也有抑制作用[12]。除二氢青蒿素外，青蒿素的衍生物SM905也能够抑制胶原诱导性关节炎小鼠体内TNF-α的产生[7]。

3.2 青蒿素类药物对一氧化氮(NO)的影响

NO是内毒素血症和炎症反应的重要调节因子，NO可通过与超氧阴离子结合成过氧化亚硝基阴离子，对器官组织造成损害[13]。梁爱华等用鼠来源的巨噬细胞系RAW264.7细胞，在体外培养系统中探讨了青蒿琥酯对内毒素诱导的NO产生的影响，结果表明，青蒿琥酯对内毒素诱导的巨噬细胞中NO合成有明显的抑制作用，且随青蒿琥酯剂量增高，抑制作用增强。给Balb/c小鼠注射青蒿琥酯后，可降低小鼠腹腔巨噬细胞对内毒素的反应性，使巨噬细胞受内毒素刺激时产生的NO明显减少[13]。喻婉莹等用Griess 法检测二氢青蒿素对RAW264.7细胞释放NO的影响，发现二氢青蒿素可明显抑制LPS诱导小鼠巨噬细胞RAW264.7释放NO，并呈现良好的剂量依赖关系[6]。除此以外，青蒿素的衍生物SM905和SM933也可抑制炎症介质NO的释放[7-8]。

3.3 青蒿素类药物对白介素(ILs)的影响

白介素(ILs)可调节免疫和炎症过程，这些细胞因子刺激滑膜成纤维细胞及软骨细胞分泌能降解糖蛋白和胶原的多种酶，从而造成软骨破坏。Xu等从风湿性关节炎病人体内获得成纤维样滑膜细胞，青蒿琥酯(0.5～20μmol/L)敷预后用TNF-α刺激，ELISA检测成纤维样滑膜细胞中白介素的生成情况，发现青蒿琥酯可剂量依赖性地抑制由TNF-α诱导的IL-1、IL-6 、IL-8等细胞炎症因子的产生[14]。李斌等检测二氢青蒿素对培养上清中促炎细胞因子含量的影响，发现二氢青蒿素可剂量依赖性地抑制CpG ODN刺激小鼠RAW264. 7细胞释放IL-6,并且对IL-6最大抑制率可达到66.5%[10]。喻婉莹等研究也表明青蒿素和二氢青蒿素对IL-6 都具有一定程度的抑制作用[6]。

综上提示，青蒿素类药物的抗炎作用与其抑制多种细胞中炎性介质的分泌有关。

4 青蒿素类药物对信号转导系统的作用

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等多条信号转导通路，进而激活各种免疫基因，来诱导合成并释放多种炎症介质。药物可以信号转导系统为抗炎的靶点，从而在转录开始水平调节炎症相关基因的表达。现有的研究发现，青蒿素可以通过抑制NF-κB的激活抑制T67细胞中炎症相关介质的表达[15]。Wang等以LPS刺激小鼠腹腔巨噬细胞RAW264.7为模型，探究了青蒿素类药物SM905对RAW264.7细胞中LPS激活的多条信号转导通路的影响，Western blot检测发现SM905可显著抑制ERK1/2，p38以及JNK的激活，IκBα的降解也受到抑制，显微共聚焦实验观察到，在SM905给药细胞中，NF-κB的入核转运受到抑制[7]。

除LPS引起的细胞炎症反应外，Xu等研究发现，在人类风湿性关节炎成纤维样滑膜细胞中，青蒿素衍生物青蒿琥酯可通过抑制NF-kB、PI3kinase/Akt信号通路抑制由TNF-α诱导的细胞炎症因子的产生。

5 评价与展望

青蒿入药，最早见于马王堆三号汉墓出土(公元前168 年左右) 的帛书 《五十二病方》，其后在《神农本草经》《大观本草》及《本草纲目》等均有收录。青蒿素类药物是我国科学工作者发掘祖国医药学宝库研究开发的一类抗疟新药，具有自主知识产权，被世界卫生组织评价为治疗恶性疟疾唯一真正有效的药物。目前药用青蒿素主要是从中药青蒿即菊科植物黄花蒿的叶和花蕾中获得的，然而，迄今为止，除我国重庆东部，福建，广西，海南部分地区之外，世界绝大部分地区生长的黄花蒿中青蒿素的含量很低，无利用价值，显示我国在青蒿素资源和研制开发上具有明显的优势[16]。本文从炎症的不同环节对青蒿素类药物的抗炎作用进行综述，在一定程度上揭示了青蒿素类药物的抗炎特点及作用靶点。由于炎症涉及到的信号通路众多，进一步阐明青蒿素类药物抗炎作用的分子生物学机制，将使其在抗炎作用中具有更广阔的应用前景，同时继续寻找青蒿素新的衍生物，并拓展新的适应症也将是今后的研究方向，对全面开发利用我国的青蒿资源具有重要的理论与实际意义。

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Progress in Researches for Artemisinin-based Drugs in Anti-inflammatory

Kang Jingjing

(Department of Biochemistry, School of Medicine, Huanghe College of Science and Technology, Zhengzhou 450063, China)

Artemisinin is a sesquiterpene actone compound extracted from the Chinese herb Artemisia annua. Different derivatives can be produced by chemical modification. In this article, we reviewed the anti-inflammatory effect of artemisinin-based drugs from different aspects of the inflammatory process .To some extent, the anti-inflammatory characteristics and targets of artemisinin-based drugs were revealed.

Artemisinin-based drugs；anti-inflammatory；inflammatory mediator

10.3969/j.issn.1006-9690.2016.05.014

2016-03-21

抗晶晶，女，硕士研究生，讲师，研究方向：药物抗炎机制研究。E-mail: kangjingjingkuaile@163.com

R285.5

A

1006-9690(2016)05-0057-04