天然植物成分治疗慢性胰腺炎纤维化的实验研究进展

李彩霞，崔立华，卓玉珍，张淑坤

慢性胰腺炎(chronic pancreatitis, CP)是由多种病因引起，并导致胰腺组织和功能发生不可逆改变的慢性炎性疾患，其基本病理特征包括胰腺实质损害和间质纤维化、胰腺实质钙化、胰管扩张及胰管结石等改变。CP的病因包括酒精、遗传、胆道疾病和高血脂等，其临床特征通常为腹痛、外分泌和内分泌功能不全、继发性胰腺癌和其他并发症。常见的治疗方法包括胰酶替代治疗、内镜治疗、外科手术治疗等，仅限于缓解症状，或对其并发症的处理。近年来，许多植物来源的化合物被尝试用来治疗CP的纤维化，并且在动物模型上揭示了它们不同的分子机制。本文就近年来天然植物提取物治疗CP的研究情况做一综述，并对它们可能的机制进行总结。

1 慢性胰腺炎的纤维化

胰腺纤维化是各种原因所致慢性胰腺炎的共同特征，表现为大量成纤维细胞增生和细胞外基质（extra-cellular matrix，ECM）在胰腺内的沉积，导致胰腺实质纤维化。ECM 主要包含4种成分：胶原（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等表型）、蛋白多糖、糖蛋白以及弹性蛋白等。胰腺星状细胞（Pancreatic stellate cells, PSCs）的激活与胰腺纤维化密切相关。在正常组织中， PSCs非常的少，免疫组化显示只是偶尔阳性，且处于静止状态，α平滑肌肌动蛋白（Alpha-smooth muscle actin ，α-SMA）表达呈阴性，特殊染色可见内含维生素 A 脂滴。但在胰腺病理状态下，多种因素刺激 PSCs激活并开始在小叶间和腺泡间增生，活化的 PSCs中维生素 A 脂滴逐渐减少，同时开始表达α-SMA，逐渐分泌胶原、纤粘蛋白等ECM组分。其中许多细胞因子参与了PSCs的激活过程，参与的细胞因子主要有血小板源生长因子（platelet-derived growth factor, PDGF）、TGF家族中的转化生长因子β（transforming growth factor-β, TGF-β）、转化生长因子α、激活蛋白A、肿瘤坏死因子α（Tumor necrosis factorα, TNF-α）、白介素 -1（Interleukin 1, IL-1）和白介素-6（Interleukin 6, IL-6）及结缔组织生长因子（Connective tissue growth factor, CTGF）等[1]。近年来，细胞内信号转导通路对PSCs 功能的调节作用受到广泛关注。这些信号通路包括丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase, MAPK）信号通路，它对细胞基因表达、增殖、凋亡等生物学功能都有重要的调节作用。TGF-β/smad 信号传导通路，在纤维化胰腺组织中, 发现TGF-β1的表达与Smad3的表达呈正相关，而与 Smad7 的表达呈负相关，上调Smad7 的表达有可能抑制TGF-β1 介导的PSCs 激活。此外还有磷脂酰肌醇-3激酶（phosphoinositide 3-kinase，PI3K）信号通路和RHO 激酶信号通路及肝素结合表皮生长因子样生长因子（heparin-binding epidermal growth factorlike growth factor, HB-EGF/EGFR）信号通路。

2 酚类化合物在治疗CP中的作用

酚类化合物是一种次级代谢物，它们的芳香苯环上带有一个或多个羟基，并且广泛存在于草本植物，水果或蔬菜中。最近研究表明，酚类对于炎症、肿瘤、免疫调节、肝毒性、衰老和神经障碍[2]等方面都具有治疗作用。

2.1 鞣花酸 Masamune等人研究发现，鞣花酸通过抑制IL-1β、TNF-α和MAPK信号通路，抑制PSCs的激活。鞣花酸同样能够抑制PSCs转换成纤维母细胞的表型[3]，但是相关的抑制机制还需要进一步的探索。后来同一课题组又报道，在Wistar Bonn/Kobori大鼠中，鞣花酸治疗的动物组能显著降低胶原的累积以及α-SMA的水平从而改善CP[4]。

2.2 没食子儿茶素和绿茶 研究表明，没食子儿茶素是绿茶中的主要的有活性的多酚化合物，绿茶中的表倍儿茶素能够使PSCs的细胞周期阻滞在G1期，并且能够抑制PDGF β受体的磷酸化，从而导致下游细胞外信号调节激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK）和PI3K信号通路的抑制，进而抑制PSCs的细胞增殖和迁移[5]。另外，绿茶中的没食子儿茶素-3-没食子酸酯通过抗氧化作用抑制PSCs中α-SMA和TGF-β的表达，同时抑制Ⅰ型胶原的生成和分泌[6]。

2.3 白藜芦醇 白藜芦醇是在花生、葡萄、开心果、红酒、蓝莓以及巧克力等中发现的一种天然酚类化合物。Yixuan Xia等人研究表明，口服白藜芦醇（20mg/kg/day）能有效地减弱CP小鼠胰腺内由雨蛙素诱导的PSCs活化，减少ECM和纤连蛋白的沉积以及腺泡细胞的破坏。白藜芦醇对腺泡细胞的存活和保护作用可能是通过抑制蛋白激酶B（Protein Kinase B, PKB）和 MAPK 信号通路[7]。另外，最新研究表明，白藜芦醇阻碍了活性氧诱导的PSCs的激活、侵袭、迁移和糖酵解，它同时降低了活化的PSCs中miR-21的表达，而增加磷酸酶和张力蛋白同源基因（Phosphatase and tensin homologue deleted on chromosome 10 ，PTEN）的表达[8]。

2.4 姜黄素 姜黄素是一种从植物姜黄中提取的植物化合物。研究表明，姜黄素能够通过抑制α-SMA和Ⅰ型胶原mRNA的表达来抑制PSCs(LTC-14)的纤维化[9]。据报道，姜黄素通过诱导血红素氧合酶-1（heme oxygenase-1，HO-1）的表达，抑制PDGF诱导的PSCs的增殖，抑制ERK1/2的磷酸化来实现它对PSCs的抗纤维化作用[10]。

3 醌类化合物在治疗CP中的作用

醌类是氧化芳香族化合物，由于它们具有清除自由基的潜力，所以它们在生物学和生理学上有广泛的医学应用。醌类化合物在植物中含量非常丰富，越来越多的报道证明它们具有抗寄生虫、抗菌、抗肿瘤的作用[11]，这主要是由于它们对抗ROS, 作用于NF-κB和toll样受体信号通路。

大黄素和大黄酸 大黄素是一种天然存在的蒽醌衍生物，能够有效地抑制CP的胰腺纤维化，大黄素能显著降低血清中透明质酸和粘连蛋白的水平。另外，它能够显著减少胶原和TGF-β的表达[12]。据报道，大黄酸在体内和体外都能够有效的改善胰腺纤维化，大黄酸的抗纤维化机制主要是通过抑制α-SMA，Ⅰ型胶原和FN的表达[13-14]。

4 糖苷在治疗CP中的作用

糖苷是糖的半缩醛羟基与配基缩合失去一分子水或其他小分子化合物而形成的一类具有广泛生理活性的化合物，其中糖部分称为糖基，非糖部分称为配基。糖苷化合物具有广泛的生物学活性，目前主要应用于治疗心脏衰竭，心房心律失常，胰腺炎，癌症等疾病。

5,7-二羟基-4′-甲氧基-6,8-二甲基-2″,4(S)-氧-2(R)-黄烷-5-β-D-葡萄糖苷。 此糖苷别名为Eruberin A，是一种从蕨类植物披针新月蕨中分离的黄烷醇糖苷。研究表明，它可以抑制PSCs在胰腺纤维化中的作用，减弱NF-κB的活性和 PI3K的磷酸化。有趣的是，Eruberin A可以抑制音猬因子信号通路，并且能够显著地降低TGF-β的表达[15]。其进一步的分子机制及药理作用还需要更多的体内和体外实验的验证。

5 生物碱在治疗CP中的作用

生物碱广泛存在于植物、动物、微生物等生物有机体内,其数量多、结构类型复杂多样,是最重要的天然产物之一。根据生物碱不同的化学结构类型,可分为异喹啉类、喹啉类、吲哚类、哌啶类、萜类、甾体类、肽类等。大多数生物碱具有不同的、显著的生理活性，目前已知它们能有效地治疗炎症、抑郁症、阿尔茨海默症、疟疾、心律失常，还可以作为止痛剂使用[16]。

5.1 辣椒素 辣椒素是一种含香草酰胺的生物碱。据报道，辣椒素可以减弱二丁基二氯化物（Dibutyltin dichloride，DBTC）诱导的大鼠慢性胰腺炎中腺泡细胞的破坏，减轻纤维化[17]。此外，它能够抑制Kras突变引起的ERK的活化，治疗慢性胰腺炎缓解胰腺癌的进展，它还可以通过干扰TGF-β信号通路从而抑制胶原的生成，减轻慢性胰腺炎的纤维化[18]。

5.2 醉茄素A 醉茄素是南非醉茄的主要生物活性成分之一。近期研究发现，醉茄素A能通过抑制NF-κB活性缓解CP。在雨蛙素诱导的CP模型中，它能够有效的抑制内质网应激的持续性激活。此外，醉茄素A 能抑制在雨蛙素诱导CP过程中新发现的一种标志物Nod样受体-吡咯结构域3（Nod-like receptor pyrin domain containing 3,NLRP3）的表达[19]。

6 黄酮类化合物在治疗CP中的作用

黄酮类化合物是一类具有2-苯基色原酮结构的植物次级代谢产物，广泛分布于蔬菜、水果等多种植物中。其在植物体内通常与糖类结合形成配基形式的苷类，少部分以游离态的苷元形式存在。具有抗氧化自由基、抗心脑血管疾病、抗炎、抗菌、抗肿瘤等药理活性[20-21]。

芦丁 芦丁又名芸香苷，是一种分布广泛的黄酮类化合物。Aruna 等人研究表明，芦丁通过减弱CP大鼠中凋亡相关蛋白的表达来调节NLRP3，它可以显著降低炎症因子IL-1β和TNF-α的表达以及caspase-1、NLRP3的mRNA的表达，同时降低caspase-1蛋白的表达[22]。

7 萜类化合物在治疗CP中的作用

萜类是由异戊二烯(C5)为基本单元构成的一类烃类化合物，根据其异戊二烯单元的数目分为单萜(C10)、倍半萜(C15)、二萜(C20)、三萜(C30)、四萜(C40)和多萜(C＞40)。一些萜类化合物具有重要的药用价值或促进健康的功能,如抗肿瘤药物紫杉醇、抗疟疾特效药物青蒿素、抗炎的雷公藤内酯, 血小板活化因子拮抗剂银杏内酯(二萜)以及具有多种药理活性的三萜类化合物(如人参皂甙)等。

蒿属植物提物DA-9601 DA-9601是一种从蒿属植物中提取的萜类化合物，具有抗炎和抗氧化作用。Yoo等人应用DA-9601对雨蛙素诱导的慢性胰腺炎小鼠进行干预，发现干预组小鼠胰腺炎症明显减轻，其髓过氧化物酶活性降低，而保护性蛋白，如热休克蛋白-70和亲金属蛋白较对照组明显增多。同时，DA-9601 也可减少体外培养的PSC 中α-SMA和I 型胶原的表达[23]。

8 小结

慢性胰腺炎是胰腺组织进行性、持续性炎症疾病，其病理特征为不可逆的胰腺纤维化，导致慢性腹痛和内外分泌功能不足。近年来研究[24]显示，CP发病率在世界范围内呈上升趋势，目前尚无一致的以循证为基础的治疗指南[25]。而传统的中医为慢性胰腺炎的治疗提供了一个可以替代的平台。未来，来源于草药的植物成分药的发展很大程度上取决于中草药研究的发展，这些植物来源药通过不同的机制减轻CP，其中包括缓解ROS介导的损伤以及NF-κB介导的氧化还原失衡，通过干扰MAPK信号通路及减弱细胞凋亡实现抗炎活性，并且还探索了一些新的靶点，如NLRP3。尽管多数植物来源药的治疗潜能仅见于实验条件下，临床转化仍有障碍。进一步的临床研究需要合理的实验设计，严谨的收集健康志愿者的数据，这样才能成功地将植物来源药应用于治疗CP的临床实践中。