陈维维 张小莉
(河南中医药大学基础医学院,河南 郑州 450046)
熊果酸 (ursolic acid,3-hydroxy-12-urs-12-en-28-oic acid,UA)的分子式为 C30H48O3,相对分子量为 456,是从众多中草药、食物和其他植物中提取的五环三萜类化合物[1-2],疗效广泛、作用安全、毒副作用非常小。研究发现熊果酸有着广泛的生物学活性和开发应用前景,包括抗炎与抗氧化作用、抗癌、降血压、降糖、镇静、保肝、免疫调节等作用[3-4]。近年来熊果酸开始广泛应用于医药和美容护肤领域,同时因为其通过对炎症因子的调控,有着良好的抗炎作用,有望成为各种炎症反应性疾病的治疗新药。细胞因子作为免疫反应的调节者和炎症反应的中介者,在很多常见疾病中都扮演着重要的角色。本文将综述熊果酸对典型细胞因子的调节作用及其机制,更好地了解炎症疾病的发生机制和发展方向,从整体上探讨机体的免疫状态,为熊果酸类抗炎新药的研发提供理论指导。
IFN-γ是主要由Th1细胞分泌的糖蛋白,在感染早期宿主的防御阶段 NK细胞也可分泌少量 IFN-γ[5]。它是机体非常重要的免疫调节炎症因子,也是唯一的Ⅱ型干扰素,主要参与细胞介导的免疫反应。IFN-γ可以激活抗原提呈细胞杀伤活性,增强中性粒细胞功能,从而产生促炎作用[6]。同时 IFN-γ具有高度的特异性,能激活巨噬细胞并促进其活性,促进多种细胞表达MHC-Ⅰ类和MHC-Ⅱ类分子,在抗胞内病原体感染中发挥重大作用。
胡志芳等[7]通过分离培养人体外周血单个核细胞,加入熊果酸药物干预后,用ELISA检测细胞因子发现熊果酸对植物血凝素 (PHA)刺激的正常人外周血单个核细胞分泌的IFN-γ有抑制作用,并与浓度呈正相关,浓度越高,产生的抑制作用也越强。Chen等[8]实验研究表明含有熊果酸的茵栀黄注射液能够有效抑制T细胞的增殖活化,同时在低浓度水平可以降低细胞因子IL-1、IL-6、TNF-α的表达量,与浓度高低呈正相关。董兴高等[9]认为熊果酸能够通过抑制 p38MAPK的活化对IFN-γ和IL-2在转录和/或转录后水平发挥抑制作用。生理条件下,关节滑液中一般能检测到极少量的 IFN-γ,但是病理条件下,关节滑液及血清中IFN-γ的表达升高,炎症反应程度跟 IFN-γ 的表达量呈正相关[10]。同时有研究[11]发现IFN-γ基因的小鼠关节炎症状比正常小鼠恢复的要快。Ahmad等[12]研究发现熊果酸可以抑制小鼠外周血细胞因子TNF-α和IFN-γ的产生,有效改善小鼠关节炎。
转 化 生 长 因 子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)是由骨细胞、T细胞、上皮细胞、成纤维细胞、肿瘤细胞等多种细胞分泌的一种活性多肽,其生物学作用广泛,包括抗炎、促纤维化、促炎作用,促进细胞的生长分化,免疫调节,抑制淋巴细胞的分化以及某些细胞因子的产生,促进组织修复,同时在肝、肺、肾等脏器的纤维化病理过程中也发挥着重要作用[13]。有研究发现,Th2细胞在TGF-β1细胞因子作用下存活时间延长,释放的炎症因子也随着增多,同时加剧炎症反应,在哮喘发病过程中导致气道重塑[14]。
张扬武等[15]实验体外培养肝星状细胞-T6 (hepatic stellate cell-T6,HSC-T6),用药物干预后发现,熊果酸通过上调过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptor-γ, PPAR-γ) 的表达, 下调TGF-β1的表达,从而抑制 HSC-T6细胞的增殖,降解细胞外基质 (extracellular matrix,ECM)的沉积,达到抗肝纤维化的目的。Murakami等[16]研究也证实熊果酸有抑制TGF-β1与受体结合、降低其mRNA及蛋白的表达的作用。在肾脏疾病方面,Yoshimura等[17]通过研究民间长期应用治疗肾脏疾病的中草药,发现熊果酸能够抑制小鼠成纤维细胞表达的TGF-β1与受体的结合,实现其保护肾脏的作用。林志民等[18]采用熊果酸含药血清干预,模拟药物在体内的过程,发现在基因水平下 TGF-β1的表达受熊果酸含药血清量的大小的调控,剂量越大抑制作用越明显,在此基础上干预肾小球系膜细胞的增生,改善炎症状态下肾小球的损害。
白细胞介素 (IL)-10是一种主要由 Th2细胞分泌的多功能抑制性调节因子,能够发挥下调炎症反应、拮抗炎性介质的作用。同时单核巨噬细胞、Th0细胞及B淋巴细胞也能分泌少量的IL-10[19-20]。在机体自我免疫调节中,IL-10可以减少白细胞的黏附浸润,促进组织的修复再生[21],主要是通过降低 TNF-α、IL-1β等炎性细胞因子的表达和减少趋化因子的产生实现的。
刘雁飞等[22]通过对角叉菜胶诱导的慢性非细菌性前列腺炎大鼠进行熊果酸药物灌胃,摘眼球取血后分离血清,用 ELISA方法检测血清中 IL-10的 TNF-α、IL-1β和 IL-10表达量,发现熊果酸组 IL-10、TNF-α和 IL-1β的含量明显低于模型组,说明熊果酸可能通过调控细胞因子来起到改善大鼠前列腺炎的症状的作用。另外研究发现[23],熊果酸能够上调肠系膜缺血再灌注损伤大鼠模型肠系膜组织中 IL-10的表达,抑制TNF-α等其他促炎细胞因子的表达,表明熊果酸通过调控细胞因子的表达来抑制氧化应激损伤与炎症反应,对大鼠肠系膜缺血再灌注所引发的炎症反应具较为理想的缓解作用,改善肠组织病变。
白细胞介素 (IL)-6是一类由巨噬细胞、成纤维细胞和活化的T淋巴细胞分泌产生的促炎细胞因子,是机体感染后最早出现的炎性指标,过度分泌的IL-6可刺激B淋巴细胞合成自身抗体,同时也会诱导 IFN-γ、IL-4分泌的异常,增强它们的炎性作用[24-25]。IL-6能够活化免疫细胞和中性粒细胞,激活T细胞使细胞发生特异性免疫反应,并在细胞生成和防御调节等扮演着重要的角色,但是IL-6的过度表达会导致急性炎症引发机体多种疾病[26]。
在脂肪性肝炎发展过程中,TNF-α和IL-6是疾病发展的关键性细胞因子,在患者血清中表达增高,引起氧化应激反应和脂质过氧化,最终导致肝脏炎症、纤维化甚至坏死。曾璐等[27]通过预防给药和治疗给药两种方式作用于肝细胞脂肪变形模型,发现熊果酸能够减少TNF-α和IL-6的分泌,同时显著降低肝脂肪变性细胞内脂质含量和甘油三酯的含量,发挥良好的抗炎作用,有效抑制脂肪性肝炎的发展。也有实验通过体外培养脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)作用下的人单核细胞系THP-1细胞,熊果酸药物干预后检测发现IL-6等炎性反应因子在mRNA和蛋白水平均有所降低[28],说明熊果酸能减轻LPS诱导的THP-1细胞的损伤。
过去实验发现心脏缺血再灌注损伤重要发病原因之一是促炎细胞因子 IL-6、IL-1β 和 TNF-α 的高表达[29],抑制相关细胞因子的表达可以有效控制炎症反应和延缓心肌细胞的凋亡,改善心脏功能,降低心肌梗死的发生率。简磊等[30]用链脲佐菌素腹腔注射诱导出糖尿病大鼠模型,在此基础上结扎冠状动脉左前降支构建心脏缺血再灌注损伤模型,灌胃30 d后取材检测发现,经过熊果酸处理后的大鼠血清中 IL-6、IL-1β和 TNF-α的表达量减少,提示熊果酸对糖尿病大鼠模型前提下心肌缺血再灌注损伤诱发的炎症反应有一定的改善作用。
众多动物及细胞实验研究表明,熊果酸作为一种天然的安全、毒副作用小的中草药成分,能够有效调控促炎或抗炎细胞因子的表达。通过这一方式,熊果酸能够充分发挥其独特的药理作用,达到预防和控制炎症反应的发生和发展的目的,对机体其他脏器组织如关节、心脏、肝脏和肾脏等疾病的发展甚至某些免疫性疾病起到一定的治疗作用。熊果酸将成为预防和治疗炎症及炎症诱发的其他相关疾病的一个重要靶点。