藏红花及其组分抑制炎症因子表达的研究进展*

2017-03-24 04:24吕明锐王倩然杨升东综述审校
重庆医学 2017年13期
关键词:藏红花性反应红花

吕明锐,王倩然,杨升东 综述,陈 黎 审校

(1.重庆医科大学 400016;2.重庆医科大学实验教学管理中心 400016)

·综 述·

藏红花及其组分抑制炎症因子表达的研究进展*

吕明锐1,王倩然1,杨升东1综述,陈 黎2△审校

(1.重庆医科大学 400016;2.重庆医科大学实验教学管理中心 400016)

藏红花;羟基红花黄色素A;炎症因子;炎性反应

藏红花(Carthamus tinctorius L,CT)为菊科植物红花的干燥花,是我国传统的活血化淤类中药。藏红花中明确的化学成分约200种,主要为色素、黄酮类化合物、酚酸、脂肪酸等,其中,红花黄素(safflor yellow,SY)为藏红花的主要活性成分,属于查耳酮类化合物。而羟基红花黄素A(hydroxy saffiower yellow A,HSYA)为红花黄素中含量较高的成分。临床上主要用于治疗心绞痛、冠心病、脑血栓等心脑血管疾病。现代药理学实验证明它还具有降血压、抗凝血、抗氧化、抗炎、抗癌、免疫调节等作用。目前研究表明,红花黄素的多种药理作用与其抑制炎性反应有关。主要是通过抗氧化、调节一氧化氮(NO)合成分泌、抗血小板激活因子(platelet activating factor,PAF)作用、调节炎性反应免疫应答等方式,发挥有效的抗炎作用。

在利用藏红花进行抗炎治疗的过程中,大量研究主要从两个方面对其抗炎机制进行探讨。(1)观察用药前后机体各部位血管内皮细胞炎症因子的表达变化;(2)利用缺血再灌注模型观察用药前后机体各器官炎症因子的表达变化。研究表明,其机制主要是通过抑制部分促炎因子的表达,升高抗炎因子的表达能力,从而达到期望疗效。其抑制的促炎因子主要包括白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)。除此之外,还包括抑制白细胞介素-8(IL-8)、小胶质细胞炎症介质、A549细胞炎症因子等。但阐述其机制的相关文献较少。因此,本文主要通过藏红花及其主要成分抑制IL-1β、IL-6、TNF-α表达的相关研究进展进行阐述。

1 用药前后机体各部位血管内皮细胞炎症因子的表达变化

血管内皮细胞是血管最内层的屏障,在许多疾病中炎性反应可损伤内皮细胞,其致炎因素主要是两种,一种是由血小板激活因子导致;另一种是由脂多糖导致。PAF是一种重要的炎症因子,它可由内皮细胞、巨噬细胞等合成、释放。PAF在组织缺血、炎性反应及哮喘等病理过程中起重要的介导作用[1],缓解PAF引发的炎性反应在许多炎症疾病治疗中具有重要意义。金鸣等[2]通过培养Eahy926脐静脉内皮细胞株,加入HSYA,并利用PAF刺激Eahy926脐静脉内皮细胞株后提取RNA,采用RT-PCR法检测,发现HSYA可以缓解血管内皮细胞炎症介质IL-1β、IL-6、细胞间黏附分子-1和血管细胞黏附分子-1的mRNA表达水平的升高[3]。脂多糖是革兰阴性细菌细胞壁的主要成分,可损伤肺血管内皮细胞,释放氧自由基及多种炎症介质等,具有明显的致急性肺损伤作用[4-5]。朱煜等[6]通过培养Eahy926脐静脉内皮细胞株,加入HSYA,采用RT-qPCR法测定Toll样受体4、IL-6、IL-1β和TNF-α mRNA表达水平及通过免疫组化法测定IL-6、IL-1β和TNF-α蛋白表达水平。研究发现,HSYA对脂多糖诱导的Eahy926细胞Toll样受体4、IL-6、IL-1β、TNF-α的表达升高均有明显抑制作用。

在糖尿病视网膜病变的研究中,学者们发现同样存在着有关微血管内皮细胞炎症因子变化的情况,并通过藏红花的有效成分对其进行干预,达到了抑制炎症因子的目的。郭斌等[7]在糖尿病视网膜病变研究中发现,其糖基化终产物(advanced glycosylation end products,AGE)是导致视网膜病变发生和恶化的重要因素之一[8],可引起细胞内产生过氧化物和炎症因子,导致视网膜微血管内皮细胞凋亡,破坏视功能。郭斌等[7]采用免疫磁珠法分离培养视网膜微血管内皮细胞(retinal microvascular endothelial cell,RMEC),将浓度为10、50、100 μmol/L的藏红花培养液作用于RMEC,观察4 d内细胞增生变化并记录生长曲线。并利用不同浓度藏红花素溶液作用于AGE处理的RMEC 12 h,通过锥虫蓝染色计数活细胞率,流式细胞术检测凋亡细胞比例,再通过荧光光度计测定细胞内ROS含量,最后通过免疫组化法测定RMEC内和上清液中TNF-α水平。结果证明,AGE处理后RMEC内和上清液中TNF-α水平明显升高,10、50、100 μmol/L藏红花素可明显抑制AGE处理后RMEC内和上清液中的TNF-α水平。

2 用药前后机体各部位缺血再灌注损伤中炎症因子的表达变化

藏红花及其主要成分在对抗脑缺血损伤、对抗心肌损伤以及对抗其他部位缺血损伤方面有明显疗效。大量研究表明,在不同部位的缺血性损伤治疗中,藏红花及其主要成分抑制致炎因子的表达是一个重要的控制机制。陈亭亭等[9]通过制备大鼠永久性脑缺血模型,加入HSYA,观察HSYA对永久性脑缺血大鼠炎症信号转导途径相关因子的抑制作用,利用RT-PCR检测炎性因子TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10转录水平表达。研究表明,大鼠脑缺血后多次静脉注射HSYA(10 mg/kg),能有效降低促炎因子TNF-α、IL-1β、IL-6 mRNA表达,升高抗炎因子IL-10 mRNA表达水平。因此提示HSYA的抗脑缺血作用可能与抑制炎性因子转录水平有关。许爱斌等[10]通过结扎SD大鼠冠状动脉左前降支的方法,制备了大鼠心肌缺血再灌注模型,加入HSYA,并设置相应对照组,观察心肌损伤标志物及血清中IL-1、IL-6和TNF-α的水平变化。结果发现,HSYA可以降低心肌梗死的程度和范围,减少心肌细胞损伤,有效抑制炎症因子IL-1、IL-6和TNF-α的释放,从而发挥保护和改善心肌缺血的作用。孙经武等[11]同样通过结扎SD大鼠冠状动脉左前降支的方法,制备了大鼠心肌缺血再灌注模型,加入藏红花酸溶液,并设置相应对照组,利用免疫组化法检测大鼠血清中TNF-α、IL-10的水平。结果显示,藏红花酸溶液预处理在心肌缺血再灌注损伤中可以通过负性调节TNF-α,正性调节IL-10来减轻炎性反应并抑制心肌细胞凋亡,发挥保护心肌的作用。

藏红花及其相关组分除对大、中血管缺血性损伤有明显疗效外,相关文献显示,其对微小血管缺血性损伤也同样具有良好疗效。视网膜缺血再灌注损伤(RIR)可引起视神经损伤,与细胞凋亡、炎性反应及氧自由基密切相关[12-13]。研究表明,缺血后的炎症级联反应是导致缺血再灌注后迟发的神经元损伤的主要原因,其以炎性因子TNF-α和IL-1β的局部表达上调为主要特点[14-15]。常花蕾等[16]采用前房灌注生理盐水升高眼内压的方法建立大鼠RIR模型,加入藏红花素溶液,并设置相应对照组,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)测定样品组织匀浆中TNF-α和IL-1β的表达。结果显示,与模型组比较,各实验组数据差异均有统计学意义。因此提示藏红花素可以改善RIR大鼠视网膜组织结构的病理改变,有效降低促炎因子TNF-α和IL-1β的表达。

3 其他机体病理状态下的炎性反应中用药前后炎症因子的表达变化

藏红花及其主要成分在机体各部位缺血再灌注损伤及血管内皮细胞损伤的炎性反应中有明确疗效。除此以外,少量文献也提到在机体其他病理状态下导致的炎性反应中,利用藏红花及相关组分进行治疗,也能通过抑制其相关致炎因子,达到缓解炎性反应的目的。笔者利用家兔兔耳微痤疮模型(5只/组,共5组),分别设置低浓度藏红花溶液治疗组(0.3 g/L)、中浓度藏红花溶液治疗组(0.6 g/L)、高浓度藏红花溶液治疗组(0.9 g/L)、模型对照组、空白组以及用于对照的异维A酸治疗组进行痤疮疗效对比,结果通过显微形态学发现,在相同的条件及时间内,用中浓度藏红花和高浓度藏红花溶液治疗的实验组,其受损内皮的层次及细胞形态恢复情况明显好于对照组。有学者[17]研究藏红花酸对脂多糖(LPS)诱导的肝损伤的保护作用,通过LPS诱导小鼠急性肝损伤造模,加入藏红花酸溶液,并设置相应对照组,利用RT-PCR方法检测样品组织匀浆中TNF-α、IL-6 mRNA表达水平。结果提示,藏红花酸能明显抑制LPS诱导的炎症因子TNF-α、IL-6 mRNA的表达水平,有效控制肝组织炎性反应。蒋旭宏等[17]通过小剂量脂多糖/D-氨基半乳糖(LPS/D-GalN)制备出大鼠内毒素性急性肝损伤(ALI)模型,加入藏红花溶液,并设置相应对照组,利用免疫组化法测定血清中TNF-α和IL-1β的水平变化。结果发现,实验组的TNF-α和IL-1β水平均低于对照组,且差异具有统计学意义。因此提示,藏红花溶液能够有效抑制内毒素性ALI大鼠炎症因子TNF-α和IL-1β的表达水平,减轻肝组织炎性反应。薛长江等[18]通过香烟烟雾提取物(CSE)刺激A549肺泡上皮细胞建立损伤模型,加入HSYA,设置相应对照组、实验组,利用RT-qPCR技术检测IL-6、IL-1β、TNF-α mRNA的表达水平。结果显示,给予不同浓度的HSYA后炎症因子IL-6、IL-1β、TNF-α mRNA的高表达受到抑制。因此得知,HSYA可抑制CSE诱导A549细胞的炎症因子的表达升高。

部分文献报道,除致炎因子IL-1β、IL-6、TNF-α以外,藏红花及其主要成分还能有效抑制其他致炎物质,并研究了其抗炎机制。小胶质细胞是中枢神经系统的巨噬细胞。在病理条件下,过度激活的小胶质细胞能产生促炎物质和神经毒性[19]。杨红云等[20]利用LPS激活中枢神经免疫细胞小胶质细胞(BV-2),考察HSYA的抗炎作用及其机制中发现,在不影响细胞活力的前提下,HSYA通过抑制激活诱导细胞死亡(AICD)及抑制小胶质细胞炎症介质释放,达到神经保护作用。

部分临床文献通过病例调查发现,藏红花及其主要成分在炎性反应患者的使用中,也体现出良好的抗炎疗效。张焕鑫等[21]通过对60例急性冠状动脉综合征(ACS)患者运用藏红花注射液后炎性反应的变化情况进行研究,通过设置相应试验组和对照组,利用放射免疫法测定血浆中TNF-α的水平,利用ELISA法测定IL-6的水平。结果显示,在常规治疗基础上加用藏红花注射液对ACS患者进行治疗,其致炎因子TNF-α、IL-6水平均降低,考虑可能藏红花注射液通过抑制ACS缓则缺血心肌组织中过度的炎性反应达到保护心肌细胞的作用。

4 结 语

综上所述,藏红花及其组分通过抑制致炎因子表达,提升抗炎因子的表达水平。在机体不同病理状态下发挥抗炎作用、减轻炎性反应、改善机体抵抗力,从而达到治疗相应疾病的作用。目前,藏红花临床应用前景广阔,除炎性反应以外,也在进行心脑血管疾病和抗肿瘤方面的研究[22-23]。另外,以藏红花及其主要成分为主要原料的药物在临床的使用日益广泛,但有些初次使用患者存在对药物的不适应,其发生机制尚不明确[24]。有望在未来的研究和开发中进一步探讨。

[1]Kuebler WM,Yang Y,Samapati R,et al.Vascular barrier regulation by PAF,ceramide,caveolae,and NO - an intricate signaling network with discrepant effects in the pulmonary and systemic vasculature[J].Cell Physiol Biochem,2010,26(1):29-40.

[2]金鸣,裴崇强,臧宝霞,等.羟基红花黄色素A缓解血小板激活因子诱导的内皮细胞炎症因子表达升高作用的研究[J].心肺血管病杂志,2011,30(5):429-432.

[3]陈梦,赵丕文,孙艳玲,等.红花及其主要成分的药理作用研究进展[J].环球中医药,2012,5(7):556-560.

[4]Welbourn CRB,Young Y.Endotoxin septic shock and acute lung injury:neutrophils macrophages and inflammatory mediators[J].Br J Surg,1992(79):998-1003.

[5]Tsuji C,Minhaz MU,Shioya S,et al.The important of polymorphonuclear in lipopolysaccharide-induced superoxide anioproduction and lung injury:in vivo observation in rat lung[J].Lung,1998,176(1):1-13.

[6]朱煜,宋丽娟,臧宝霞,等.羟基红花黄色素A缓解脂多糖诱导内皮细胞炎症因子表达升高的研究[J].心肺血管病杂志,2012,31(4):484-487.

[7]郭斌,范钦华,王莉,等.藏红花素对糖基化终产物诱导视网膜微血管内皮细胞凋亡的影响[J].医学研究生学报,2012,25(11):1141-1145.

[8]Yamagishi S,Matsui T.Advanced glycation end products(AGEs),oxidative stress and diabetic retinopathy[J].Curr Pharm Biotechnol,2011,12(3):362-368.

[9]陈亭亭,杜玉娟,刘晓雷,等.羟基红花黄色素A对脑缺血大鼠皮层炎症信号转导途径相关因子的抑制作用[J].药学学报,2008,43(6):570-575.

[10]许爱斌,刘建国,张健,等.羟基红花黄色素A改善SD大鼠心肌缺血/再灌注损伤[J].中国循证心血管医学杂志,2014,6(6):733-736.

[11]孙经武,王艳艳,房灿.藏红花酸预处理对大鼠心肌缺血再灌注损伤中炎性反应和细胞凋亡的影响及其机制[J].中国循环杂志,2015,30(2):172-175.

[12]Zhang ZZ,Qin XH,Zhao XF,et al.Valproic acid regulates antioxididant enzymes and prevents ischemia/reperfusion injury in the rat retina[J].Curr Eye Res,2012(37):429-437.

[13]Shi YH,Wu XW,Gong YY,et al.Protective effects of caffeic acid phenethyl ester on retinal ischemia/reperfusion injury in rats[J].Curr Eye Res,2010,35(10):930-937.

[14]Berger S,Savitz SI,Nijhawan S,et al.Deleterious role of TNF-alpha in retinal is chemia-reperfusion injury[J].Invest Ophthalmol Vis Sci,2008,49(8):3605-3610.

[15]Yoneda S,Tanihara H,Kido N,et al.Interleukin-1βmediates ischemic injury in the rat retina[J].Exp Eye Res,2001(73):661-667.

[16]常花蕾,杨新光,于敬妮,等.藏红花素对视网膜缺血再灌注损伤大鼠视网膜组织结构及肿瘤坏死因子-α,白介素-1β表达的影响[J].中华眼底病杂志,2013,29(3):300-304.

[17]蒋旭宏,黄小民,何煜舟,等.红花注射液对急性肝损伤大鼠炎症因子的影响[J].中国中西医结合急救杂志,2009,16(3):152-155.

[18]薛长江,董芳,王宇,等.羟基红花黄色素A对香烟提取物诱导A549细胞炎症因子表达作用的研究[J].心肺血管病杂志,2014,33(2):276-280.

[19]Li J,Zhang SY,Lu MR,et al.Hydroxysafflor yellow A suppresses inflammatory responses of BV2 microglia after oxygen-glucose deprivation[J].Neurosci Lett,2013,535(1):51-56.

[20]杨红云,景浩然,王旭梅,等.羟基红花黄色素A对小胶质细胞炎性激活的抑制作用[J].湖北中医杂志,2013,35(10):22-23.

[21]张焕鑫,张宏考,肖俊会,等.红花注射液对急性冠脉综合征患者炎性反应的影响[J].中国医药导报,2011,8(35):86-87.

[22]姚苗苗,董仲才,任爱农.羟基红花黄色素A的研究进展[J].中南药学,2009,7(12):931-934.

[23]张宇,郑为超.红花黄素抗炎作用机制研究概况[J].江苏中医药,2010,42(9):77-79.

10.3969/j.issn.1671-8348.2017.13.042

2014年重庆市大学生创新创业训练计划资助项目(201410631018)。 作者简介:吕明锐(1991-),在读本科,主要从事全科医学研究。△

,E-mail:chenli5478@163.com。

R285.1

A

1671-8348(2017)13-1850-04

2016-11-18

2017-01-26)

猜你喜欢
藏红花性反应红花
红花榜
红花榜
肠道菌群失调通过促进炎性反应影响颈动脉粥样硬化的形成
红花榜
红花榜
藏红花泡水,适合谁饮用
选购藏红花别被忽悠了
藏红花酸预处理对大鼠心肌缺血再灌注损伤中Caspase-3、TNF-α、NF-κB表达的影响
藏药藏红花组方功效研究
促酰化蛋白对3T3-L1脂肪细胞炎性反应的影响