中药复方与有效成分调控NF-kB/MAPKs/JNK信号通路介导炎症反应抗AS的研究进展

肖安华,李虹维,颜春鲁,汪永峰,李海龙,2*,李凯欣,徐鹏

(1.甘肃中医药大学临床医学院，甘肃 兰州 730000；2.甘肃省中药药理与毒理学重点实验室,甘肃省中药新产品创制工程实验室,甘肃 兰州 730000；3.甘肃中医药大学大学生创新实验室,甘肃 兰州 730000)

炎症反应学说作为动脉粥样硬化(Atherosclerosis，AS)的发病机制学说之一，随着近年来新兴学科的发展，炎症在动脉粥样硬化中的作用越来越受关注。因此针对于AS相关的抗炎药物得以广泛研究及应用。这也为临床选用动脉粥样硬化的药物提供了更多选择。本文就将近年来有关中药类的抗炎药物在AS中相关信号通路的研究进展做出以下总结。

1 炎症反应的相关信号通路

1.1 NF-kB信号通路

NF-kB作为一种Rel家族蛋白同源或异源二聚体化产生的物质，其主要形式是p50和p65两个亚基构成。活性主要受到抑制因子kB(inhibitor of kB，IkB)影响，IkB由IKKα和IKKβ以及NF-kB的基本调制剂(NEMO)组成的一个复合体。正常情况下NF-kB与IkB连接后，以无活性的形式存在于胞液中。当一些炎症因子、病毒、自由基等因素作用下，IkB激酶(IkB kinas，IKK)会被激活，并且可以在特定的N端丝氨酸残基部位激活IkBα/β磷酸化，使得IkB多聚二硝基化(polyubiquitination)，致使其被26s蛋白酶体降解，进而使得正常存在于胞质中的NF-kB得以转到胞核之中，并与相关靶基因序列中启动子区域的kB序列结合，发挥其生物学效应，例如诱导一些与炎症相关的细胞因子、粘附分子,趋化因子、基质金属蛋白酶(MMPs)和急性期蛋白等炎症因子的表达。需要注意的是IκBα也是NF-KB一个靶基因，且IkB与NF-kB之间存在一定的反馈调节[1-2]。在相关文章中[3]提到NF-kB可通过调节炎症反应来参与到AS的发生发展过程当中。提示NF-kB是一个与AS相关的炎症因子表达的主要信号通路之一。

1.2 MAPKs信号通路与AP-1

AP-1是由Jun(JunB、JunD、c-Jun)，Fos(Fra-1、Fra-2、Fos-B和c-Fos),ATF和MAF蛋白家族构成的异源或同源的二聚体的转录因子，可识别cAMP反应元件，AP-1的活性表达受到了c-Jun氨基末端激酶(JNK)磷酸化的调节[4]。JNK与细胞外信号调节蛋白激酶(ERK)，p38MAPK等多种同功酶组成的复合体称MAPKs，它是一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，在细胞生长发育周期中扮演着很关键的作用，其磷酸化过程主要受到MAPK激酶激酶(MAPKKKs/MEKKs)影响。MEK3和MEK6是磷酸化p38 MAPKs的主要MAPK激酶，而其他不同的MEKs主要激活ERKs和JNKs[5]。有学者[6]提到了在MAPKs家族中JNK可通过AP-1调节多种炎症因子表达，这些炎症因子有：TNF-α、IL-6、E-选择素、ICAM-1、VCAM-1、COX-2、MMP-1、9、12,13等。根据相关文献[7-9]发现的这些炎症因子当中在AS中都有着重要的作用。王氏[10]也发现p38信号通路可以通过调控人主动脉平滑肌细胞Ⅰ型和Ⅲ型胶原的表达，来影响AS。

1.3 JAK/STAT信号通路

JAK/STAT信号转导通路是一种新发现的细胞因子与生长激素受体信号必需的多功能性的级联反应。JAK (Janus Kinase)为胞质中为非受体型酪氨酸激酶(TYKs)家族中的一员，JAK蛋白家族主要有JAK1-3及Tyk2四种组分，结构上它们具有7个同源区域(JAK homology domain，JH)，激酶区为JH1结构域，是起到催化磷酸化转移的主要区域；JH3-4主要起到稳定酶构象的作用。该蛋白家族的受体结合区处于JH6-7[11]。JH2结构域作为“假”激酶区，仅有调节功能，但在JAK2中被认为具有较低的催化活性[12-13]。STAT(Signal transducers and activators of transcription)称信号传导及转录激活因子，它在信号转导和转录上起着非常重要的作用，它具有SH2和SH3结构域，其蛋白家族主要成员有STAT1-6,可作为酪氨酸磷酸化的底物之一[14-15]。JAK与相应的细胞因子膜受体结合后通过磷酸化途径激活，激活后的JAK与相应受体结合以后能够激活胞质中的STAT，进而形成同源或异源二聚体，转移至细胞核内，并与特定的DNA序列相结合相应的进行特定基因表达。有学者[16]不仅提到JAK/STAT信号通路与脑缺血损伤有关，还提到细胞因子IL-6和IL-10在激活STAT3中有着不同功能，前者主要起到促炎作用，后者则是抗炎作用，这提示STAT3在控制炎症反应中有着非常关键的调控作用在心血管疾病方面也有着重要的作用。唐氏[6]在书中提到IL-6、IL-10在炎症反应中不同的调节功能可能与SOCS3(suppressors of Cytokine signaling，SOCSs)这个在JNK2/STAT3通路中具有负反馈调节功能的分子[17]有关，而且T细胞缺失SOCS3还可引起Th17极化以及IL-17、IL-10合成增加，与AS的病变有着密切的关系，在这当中还总结提到Th17细胞极化具有抗AS作用，IL-17有促AS作用 。这些都表明JAK/STAT信号通路诱导的细胞因子与心血管疾病有着密切的关系，提示AS作为心血管疾病的病理基础，也可能受到JAK/STAT信号通路的调节。

2 调控炎症反应信号通路的中药

2.1 能调控NF-kB信号通路的中药

2.1.1 生物碱类

青藤碱是从防己科植物青藤的根和茎获取的一种生物碱，具备镇痛，抗炎的功效。王氏[18]发现青藤碱可以作用于由OX-LDL诱导的THP-1单核巨噬细胞源性泡沫细胞，抑制泡沫细胞内NF-kB活性表达，进而下调IL-1、IL-6、TNF-α的表达，抑制泡沫细胞的活性以及降低胞内胆固醇，恢复正常脂质代谢，发挥抗AS作用。

黄连当中提取的黄连素也是一种生物碱，它具有抗心力衰竭，抗炎，抗血小板等功效。Min Feng等人[19]发现该中药的有效成分不仅通过影响ApoE-/-小鼠体内NF-Kb/p65的核表达，还可能通过调节该通路的下游产物TNF-α、IL-1β的表达进而产生反馈调节，共同抑制NF-kB活性表达。并相应的影响下游TNF-α、IL-1β、IL-6、iNOS和COX-2等炎症因子表达，发挥抗炎作用及抗AS作用。除外还提到它也可能通过MAPK/NF-kB途径影响相关的抗炎因子表达，发挥着抗AS的作用。

2.1.2 单萜和三萜类

芍药苷(PF)作为从芍药中提取出的具有抗炎作用的单萜类化合物，有学者[20]研究发现该药物能下调炎症反应中TLR4通路中下游调节蛋白MyD88的表达，进而影响NF-kB的IkBα磷酸化以及P65蛋白的表达过程，抑制NF-kB的转录活性来下调促炎因子IL-1β、TNF-α、IL-6的表达，发挥抗AS作用。还有报道[21]称PF可通过阻断NF-kB信号通路后，通过抑制在血管平滑肌(VSMCs)的增殖与迁移过程中ox-LDL的产生，降低炎症细胞因子分泌、抑制泡沫细胞的形成等机理来发挥抗AS作用。提示芍药苷不仅可以通过TLR4/NF-kB途径抑制NF-kB活性后影响相应的炎症因子表达，还可通过抑制VSMCs中ox-LDL的表达，参与到抗AS的过程当中。

熊果酸是一种从枇杷叶中获取的三萜类化合物，具备抗癌、抗炎、降血糖、抗菌等多种生物学效应。有研究显示[22]该药物能够通过影响NF-kB/p65的核转移过程，抑制NF-kB的转录活性，降低LPS诱导产物ROS的表达，来调节LOX-1的表达。提示该药物能够通过ROS/NF-kB途径，调节LOX-1表达，发挥其抗AS的作用。

2.1.3 中药复方

通心络胶囊作为一种主要的抗炎药物，已经广泛应用到临床当中。有报道[23]称通心络可抑制染色体X(Bmx)中骨髓激酶和NF-kB的活化，下调MAPK家族成员c-JunN端—末端激酶和p38的磷酸化，通过Bmx/NF-kB/MAPK的途径对炎性血管的增生起到抑制作用，发挥抗AS作用，还有报道[24]称该复方抑制C16诱导的IL-Iβ和TNF-α的释放，发挥抗AS的作用也可能与抑制NF-kB转录活性相关。提示通心络抑制NF-kB信号通路参与抗AS，可能与抑制其下游的IL-1β和TNF-α表达有关；下调c-JunN端-末端激酶磷酸化可能也与影响AP-1活性有关。

银丹心脑通作为一种中药复方，具有活血化瘀、行气止痛等功效。有学者[25]发现该方可下调NF-kB下游通路中CRP、TNF-α、IL-1β等相关炎症因子表达，发挥抗AS与其抑制NF-Kb/p65核表达过程后，抑制NF-kB的转录活性有关。证明了该复方可通过NF-kB信号通路调控血管的炎症反应，发挥其抗AS作用。

复方益糖康由黄连、黄芪、黄柏、等12味中药构成的一种具备益气健脾、养阴活血功效的中药复方。具有降糖，降脂等作用。张氏等人[26]发现该方下调NF-kB下游细胞因子VCAM-1、ICAM-1、MCP-1、IL-6、IL-8表达，使得AS发生的关键因素泡沫细胞表达减少，并且该作用于抑制NF-kB活性有关。同时指出该方也可抑制MAPK途径，发挥抗AS作用。

参麦汤是由红参和麦冬组成的复方，其活性成分主要是红参中的人参二醇及人参三醇皂苷，以及麦冬中的皂苷类化合物。在中国参麦注射液作为一种新类型已被广泛使用与急性心肌梗死治疗当中。有研究称[27]该配方能抑制NF-Kb/p65的表达来影响NF-kB的激活，进而通过该信号通路抑制LPS诱导的大鼠心肌微血管内皮细胞(CMECs)中炎症介质IL-1、IL-6、TNF-α、ICAM-1的合成和释放，发挥了血管保护机制，对AS起了一定的保护作用。

2.1.4 黄酮和醇类

木樨草素是一种天然类的黄酮类化合物，具备抗炎，抗过敏，抗菌，抗肿瘤等药理活性。有科学家[28]证明其能够下调细胞因子VCAM-1、TNF-α、MMPs表达发挥其保护AS的功能，这与其抑制TNF-α介导的NF-kB的转录活性，下调NF-kB通路活性有关。提示该药物作用可能是通过抑制TNF-α介导的反馈系统，调节NF-kB活性后影响相应促炎因子，发挥抗AS作用。

蒲公英全草中的活性成份有甾醇，果胶等。其具备清热解毒，消肿散结，利尿通淋的功能。有学者[29]发现蒲公英提取物中的甲醇通过降低VCAM-1，相关促炎因子以及单核细胞的粘附分子来减弱LPS诱导的内皮细胞激活，发挥抗内皮细胞炎症和抗AS作用，该效应也与抑制NF-kB转录活性有关。

2.2 调控MAPKs信号通路和AP-1的中药

2.2.1 调控MAPKs信号通路相关的中药

(1)黄酮及酮类

罗布麻叶其主要成分是黄酮类化合物，其具有平心悸，止眩晕，强心利尿等药理作用。张氏[30]通过研究发现该提取物在AS大鼠胸主动脉中可以通过调控p38 MAPKs的磷酸化水平，影响NF-kB的转录活性，使得CRP、IL-6表达水平下降。提示该中药能够通过抑制p38/NF-kB通路减弱相关炎症因子表达起到保护内皮细胞的作用，实现抗AS作用。

丹参酮IIA作为丹参中的一种有效成分，《神农本草经》上记录到丹参有：“祛痰止痛，活血通经，养心除烦”之功效，除外该药物也具有抗炎，抗氧化等生物学作用。付氏[31]发现丹参酮IIA可能通过调控TNF-α/p38MAPK/ NF-kB/ RBP4 (视黄醛结合蛋白)，发挥调脂，抗炎及抗AS的作用。有文献报道[32]RPB4与炎症因子IL-6、MCP-1、CD68表达有着紧密的联系，是AS演变发展及炎症反应的重要标志。提示丹参酮IIA也可能是通过p38MAPK信号通路，影响这些炎症因子表达发挥其抗AS作用。

槲皮素为豆科植物槐的干燥花蕾中提取出的黄酮类化合物。具备降血压，抗肿瘤等功效。Shobha Bhaskar等人[33]研究发现槲皮素可通过抑制高胆固醇血症大鼠模型中的TLR/NF-kB、TLR/MAPKs途径，以及PLI3/AKT信号通路来降低体内TLR2、TLR4和TNF-α的基因表达，发挥强效的抗炎作用及抗AS功能。提示槲皮素可以通过MAPKs途径以及联合其他炎症反应信号通路，起到强抗炎作用，在抗AS中可为一种非常有效的药物。

(2)虫类

水蛭作为一种动物类中药，《神农本草经》记录其主要功能为“破血，逐瘀，通经”。吴氏[34]通过水蛭干预早期AS大鼠发现，其抑制VSMCs的增殖，减少血管内膜增厚，延缓斑块进程，发挥抗AS作用与调控p38MAPK信号通路有关。

(3)生物碱

苦参碱为豆科植物中获取的生物碱，具备清热燥湿，杀虫，利尿的功能。有学者[35]研究发现它可通过抑制HASMCs中NF-kB、MAPKS途径，以及ROS的产生，导致TNF-α的表达下降，进而使得TNF-α在HASMCs中刺激VCAM-1和ICAM-1的表达水平也被抑制。提示苦参碱可通过MAPKs途径影响相应的TNF-α表达炎症因子，有成为抗AS药物的潜力。

2.2.2 与AP-1相关的中药

穿心莲主要成分是二萜内酯化合物，《岭南采药录》记载其主要功能为：清热解毒，凉血，消肿。有学者[36]介绍到：谷胱甘肽(GSH)作为细胞抗氧化防御系统的一员，协助清除过多的活性氧，维持细胞内氧化还原平衡。并据此为理论发现其有效成分内酯可通过PI3K/Akt/AP-1通路影响GSH表达，发挥抗氧化/抗炎特性，也被认为可预防氧化应激介导的疾病。提示AS作为一种可由氧化应激介导的疾病[37]，该药物可通过抑制PI3K/Akt/AP-1通路发挥到一定的抗AS作用。

2.3 调控JAK/STAT信号通路有关的中药

制何首乌为何首乌炮制而成，其主要有效成分为游离蒽醌类化合物，主要包括大黄素和大黄素甲醚。具备明显的补肝肾、益精血、养心宁神，降血脂，抗AS的作用。李氏[38]研究发现该药物中的有效成分大黄素可能会通过提高JAK2/STAT3信号通路中其抑制因子SOCS3的表达，以此阻断JAK2/STAT3信号通路，发挥抗AS作用，且有一定的剂量依赖性。并且在上文中提到SOCS3与炎症因子IL-10、IL-6的不同调节功能有关，故提示该药物的作用靶点可能是通过调节SOCS3的表达来参与到JAK2/STAT3信号通路中，影响其相应炎症因子表达来发挥抗AS作用。

3 总结

综上所述，相关抗炎中药的有效成分在NF-kB中发挥抗AS的机理主要通过抑制NF-kB通路中IkB的磷酸化进一步抑制NF-kB/P65的表达，来抑制其转录活性；也可通过联合MAPKs途径，即NF-kB/MAPKs通路调控其下游IL-Iβ、TNF-α、CRP、MMPs、VCAM-1、ICAM-1、MCP-1、IL-6、IL-8等细胞因子表达，通过下调内皮细胞的损伤，单核细胞的粘附，血管平滑肌的增殖与迁移，泡沫细胞的形成以及斑块的不稳定性等方面发挥抗AS作用。有趣的是槲皮素，黄连的有效成分也可通过抑制TNF-α反馈调控NF-kB表达的水平。除外还未发现有关直接与MAPKs/AP-1信号通路有关抗AS中药的研究报道，仅有相关MAPKs家族或是AP-1有关通路抗AS的中药报道。上文提到MAPKs家族中的JNK可调节AP-1的活性，而JNK的磷酸化过程受到MAPKs激酶的影响，据此推测在MAPKs家族中其他蛋白的活化过程是否会影响调节AP-1的MAPKs表达，从而调节AP-1的表达，进而影响相应的促炎因子表达，参与到抗AS中去，这需要更多的学者投入研究。有关与JAK/STAT信号通路的抗炎中药研究报道也很少，仅通过一个中药发现其机制可能是通过提高JAK2/STAT3中其抑制因子SOCS3的表达发挥抗AS作用。这也需要更多研究投入，去为寻找和设计抗AS药物提供更多的选择和理论依据。总的来说抗炎中药在NF-kB/MAPKs/JNK介导的炎症反应中，主要机理还是通过调控其转录活性，抑制相应细胞因子表达，发挥抗AS作用。且这些信号通路在相应细胞因子及其他物质影响下有着密切联系，上文就提到就有TLR介导NF-Kb/MAPKs途径，提示着信号通路相互联系也有可能构成一种非常复杂的炎症信号反应通路，在AS的形成过程中扮演着重要的作用，这也不失为寻找一种新药治疗AS的研究方向。

目前关于抗炎中药有效成分发挥抗AS作用的研究报道还少，希望通过阐述以上内容，能够为寻求更多相关抗炎中药提供新的思路和理论依据。