雷公藤内酯醇免疫调控机制研究进展

梁恩瑜，何 敏

(广州中医药大学第二附属医院，广东 广州 510120)

雷公藤(Tripterygium wilfoidiiHook.F)是卫茅科一年生草本植物，在临床上被广泛用于自身免疫性疾病、肾病和肿瘤等疾病的治疗，也可用于抗移植排斥反应。雷公藤内酯醇(又名雷公藤甲素，TPT)是从雷公藤分离出来的环氧二萜内酯单体(图1)，也是其免疫抑制活性最强的成分之一[1]。近年来，国内外学者致力于深入探讨其具体的作用机制，并取得了重要进展。研究证实，TPT对免疫细胞的生长、分化以及功能的实现都有着重要的调控作用[2，3]。现就TPT的免疫调控机制做一综述。

图1 雷公藤内酯醇的化学结构

1 雷公藤内酯醇与天然免疫

天然免疫系统是生物固有的、抵御外来侵袭的第一道屏障。参与天然免疫应答的免疫细胞有树突状细胞(Dendritic cell，DC)、单核-巨噬细胞和粒细胞等。此外，肾小管上皮细胞也可表达天然免疫分子和共刺激分子，属于非专职抗原递呈细胞。

1.1雷公藤内酯醇与DCDC是机体内功能最强大的专职抗原递呈细胞。未成熟DC摄取抗原或者受到刺激后分化为成熟DC，并迁移至二级淋巴器官，诱导初始T细胞活化，因此DC是机体特异性免疫应答的启动者[4]。多项研究表明，TPT可以影响DC的分化发育、迁移和归巢以及抗原递呈等多种生物学功能[5]。

1.1.1诱导DC凋亡 Liu等发现10 ng/ml TPT能够诱导小鼠DC前体细胞、未成熟和成熟DC凋亡，并且对成熟DC的促凋亡作用更加明显。进一步研究表明，TPT促进丝裂原激活的蛋白激酶(MAPK)p38磷酸化和活化天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶(Caspase-3)是诱导DC凋亡的主要机制[6]。

1.1.2抑制DC的分化和成熟 目前认为，DC只有迁移到二级淋巴器官才能激发天然免疫和获得性免疫，而TPT对细菌脂多糖(Lipopolysaccharides，LPS)诱导的DC成熟和归巢有抑制作用。研究认为，TPT能够抑制PI3-K/Akt的活性和减少核因子-κB(nuclear factor κB，NF-κB)的活化，下调细胞表面C-C型趋化因子7型受体(C-C chemokine receptor，CCR7)和C-X-C趋化因子4型受体(C-X-C chemokine receptor type 4，CXCR4)的表达和释放，从而抑制DC的分化和归巢[7]。除此以外，TPT还能通过降低DC表面CCR5和CCR7等趋化因子受体的表达，下调其配体C-C型趋化因子19型配体(C-C chemokine ligand 19，CCL19)的水平抑制DC的迁移和活化扩增[8]。

1.1.3影响DC抗原递呈、激活T细胞功能 研究表明，TPT通过下调DC表面组织相容复合物II(MHC-II)、CD80及B7等分子的表达抑制其抗原递呈的功能。在混合淋巴细胞反应中，TPT以剂量依赖的方式抑制DC对T细胞的活化，降低其激发初始T细胞增殖的能力[9]。有研究发现，低浓度TPT即可抑制LPS对DC的活化作用，降低巨噬细胞炎性蛋白(MIP)-1α、MIP-1β、单核细胞趋化蛋白-1和炎性蛋白10等趋化因子的表达，从而减弱DC对中性粒细胞和T细胞的趋化作用[10]。Yan等发现，TPT对不同亚型的DC的影响不完全一样，如对于高表达CD11的DC，TPT能够减少其分泌白细胞介素-12(interleukin 12，IL-12)，而对于低表达CD11的DC，其影响主要表现为上调IL-10的分泌能力，进而诱导体内的辅助性T细胞(helper T cells，Th)向Th2及调节性T(Regulatory T cell，Treg)细胞分化，发挥抗炎作用[11]。

1.2雷公藤内酯醇与巨噬细胞巨噬细胞来源于单核细胞，它能通过模式识别受体识别病原体相关分子模式，启动天然免疫应答；也能通过抗原递呈功能激活获得性免疫系统。巨噬细胞参与了炎症的启动和维持、白细胞的黏附和迁移、基质的降解和血管新生，在调控机体免疫应答过程中起着重要作用[12]。

1.2.1诱导巨噬细胞凋亡 研究结果表明，TPT可以显著抑制克罗恩病患者粘膜免疫系统IL-6/STAT3(信号转导因子和转录激活因子)信号通路的活化，促进粘膜固有层单个核细胞的凋亡[13]，从而改善肠道病变部位的炎症状态。

1.2.2影响巨噬细胞抗原递呈 与DC细胞类似，TPT也能抑制巨噬细胞表面共刺激分子CD80和CD86的表达，从而下调其诱导T细胞增殖分化的能力[14]。

1.2.3抑制巨噬细胞活化 TPT能够抑制巨噬细胞分泌多种炎症因子，包括IL-1、IL-4、IL-6、IL-8、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factorα，TNF-α)和前列腺素E2(Prostaglandin E2，PGE2)等。基因芯片结果表明，在经LPS刺激的巨噬细胞中，TPT能够下调约22.5%基因的mRNA表达水平，表明TPT可以通过多靶点来调控巨噬细胞的功能[15]。TPT可以通过经典的MyD88/NF-κB信号通路，抑制胞内NF-κB的表达与活性，阻断NF-κB与特定基因位点的结合，抑制IκBα的磷酸化和降解从而阻断NF-κB的核转位[16，17]；或者通过非MyD88依赖的细胞内信号通路来调节炎症因子的表达。除此以外，TPT还能上调单核细胞C/EBPα的表达，后者与p40亚基结合后抑制IL-12/IL-23等炎症细胞因子的转录和分泌[18]。多项研究表明miR-155在炎性巨噬细胞中表达上调，且与自身免疫性疾病的发生密切相关[19]。TPT能够抑制miR-155的表达，释放被其抑制的含SH2肌醇磷酸酶酯-1(SHIP-1)，从而减轻机体的炎症反应[20]。此外，Fan等发现TPT能够降低单核细胞中髓样细胞表达触发受体(TREM-1)通路的活化，减少TNF-α、IL-1β和IL-6等细胞因子的分泌，抑制了炎症的级联放大[21]。

1.3雷公藤内酯醇与其他抗原递呈细胞正常情况下，小鼠的肾小管上皮细胞不表达B7-H1等共刺激分子，而在肾脏损伤时，体内增多TNF-α能够诱导B7-H1的表达并激活CD4+T细胞。然而，给予TPT处理后，小鼠近端小管上皮细胞表面B7-H1的转录和表达下调，肾小管间质的炎症反应减轻[22]。此外，TNF-α的刺激促进人近端小管上皮细胞CD3、CD40和B7 h的表达。尽管3种免疫抑制剂(TPT，CsA和FK506)都能显著抑制这些分子的表达，但是TPT对CD3的抑制效果最强[23]。Li等发现，TPT通过抑制活化的人近端小管上皮细胞表达MHC-II、B7和黏附分子(如ICAM-1)来减弱肾小管上皮细胞的抗原递呈能力，从而抑制其对T细胞的活化[24]。这可能是TPT治疗自身免疫性肾脏疾病及减少肾移植后排斥反应的机制之一[25]。此外，雷公藤内酯醇衍生物(LLDT-8)能够通过抑制细胞因子IL-6和趋化因子的表达，从而抑制免疫细胞(如单核细胞、中性粒细胞和T细胞)向肾脏浸润，减缓狼疮性肾炎的发展[26]。

2 雷公藤内酯醇与获得性免疫

获得性免疫主要包括细胞免疫和体液免疫，分别由T细胞和B细胞介导。

2.1雷公藤内酯醇与T细胞在机体不同的环境中，CD4+T细胞可分化成不同类型和功能的亚群，如Th1、Th2、Th17、Treg细胞等。Th17细胞主要分泌IL-17，促进炎性反应、自身免疫性疾病和排斥反应的发生和发展，而Treg细胞具有减轻炎症反应、减缓自身免疫性疾病的发展及维护自身免疫平衡的作用。Th17和Treg介导的免疫失衡在各种免疫性疾病的进展中起着关键作用，因而成为近年来免疫研究的重点[27]。

2.1.1调节T细胞增殖和凋亡 TPT能够抑制刀豆素A、植物血球凝集素、LPS和葡萄球菌外毒素等多种不同刺激剂诱导的T细胞增殖，细胞停留在G1期而不进入S期[28]。IL-2是一种主要由活化T细胞分泌的，与细胞生长存活密切相关的细胞因子。TPT可以通过钙依赖和非钙依赖两条途径抑制IL-12的转录，从而抑制T细胞的增殖[29]和促进T细胞的凋亡[30]。研究发现，TPT诱导T细胞凋亡的过程伴有caspases活性的增加和Caspases核糖多聚体(PARP)的降解，而且该作用与T细胞活化的程度密切相关，并且呈剂量依赖性。而在活化的T细胞中，雷公藤内酯可以显著抑制核转录因子GATA3和活化T细胞核转录因子(NFAT1)的核转位以及与IL-13基因的启动子结合，从而下调IL-13的表达[31]。

2.1.2调节T细胞分化 TPT能够抑制Th17细胞的分化，导致归巢至淋巴结和脾脏的Th17细胞减少及IL-17表达下调[31]。除此以外，TPT还能够通过减少IL-17的转录及抑制IL-6诱导的STAT3磷酸化干扰Th17细胞的分化过程[32]。临床研究证实，TPT能够降低类风湿性关节炎患者关节滑膜液中IL-6、IL-1β和IL-23等细胞因子的表达水平。此外，在类风湿关节炎的滑膜成纤维细胞中，雷公藤内酯可以通过环氧合酶-2/前列腺素E2(COX-2/PGE2)轴下调Th17细胞的分化[33]。因此，TPT通过调节关键炎症因子水平间接调控Th17细胞的分化，从而发挥其在免疫调节中的作用。其次，TPT能够上调FoxP3的表达，促使Th细胞向CD4+CD25+Treg细胞分化以及增加体内IL-10浓度[34，35]。TPT还能抑制小鼠CD4+记忆T细胞介导的排斥作用，从而提高心脏移植后的生存率，其机制促进与Th1型细胞因子的分泌和Treg细胞的增殖有关[36]。促进Th细胞向Treg细胞分化，抑制其向Th17细胞分化，很可能是TPT抑制免疫功能的核心机制之一。

2.2雷公藤内酯醇与B细胞在骨髓分化成熟的B细胞会迁移至外周免疫器官，遇抗原刺激后增殖活化，最终分化为产生特异性抗体的浆细胞。TPT不仅能够影响B细胞的分化，还能影响免疫球蛋白(immunoglobulin，Ig)的合成和分泌。Zhou等发现，TPT能够减少感染EB病毒的B细胞表达潜伏膜蛋白1，从而抑制B细胞的增殖和转化[37]。此外，Zhao等认为，TPT能够抑制供者特异性抗体的产生和减少混合抗体介导的同种异体肾移植损伤，其主要机制是TPT抑制B细胞向浆细胞分化，并且减少IgA、IgG和IgM等各亚型抗体的分泌，揭示了TPT作为一种新型的抗排异反应药物的分子机理[38]。

3 结语和展望

综上所述，TPT从多个环节调控免疫细胞的分化发育和成熟，调节天然免疫系统和特异性免疫系统的功能，这也体现了传统中药作用多途径、多靶点的特点。2009年美国风湿病协会在《内科学年鉴》报道，与现行常用的改变病情的抗风湿药相比，雷公藤提取物疗效更佳，更具有安全优势[39]。2014年北京协和医院联合国内9家研究中心共同完成的一项临床研究证明：对于活动性类风湿性关节炎，单用雷公藤多甙的疗效不亚于单用甲氨蝶呤，两者联合使用的疗效显著优于单用甲氨蝶呤[40]。这些证据表明，随着临床用药技巧的日渐成熟、高效低毒新制剂的不断面世以及减毒增效作用研究的不断深入[41]，以TPT为主要活性成分的多种雷公藤制剂在自身免疫性疾病、其他各种免疫性疾病和器官移植后抗排斥治疗中将存在广阔的发展空间，具有良好的应用前景。