孕烷X受体与炎症反应及中药干预机制研究进展*

杜 婧，王少兰，韩 曼，于远望

陕西中医药大学(咸阳 712046)

孕烷X受体(Progesterone X receptor，PXR)是核受体超家族成员之一，是机体内外源异物解毒的重要核受体，也是药物代谢解毒的重要调节因子[1]。除此外，PXR在糖脂代谢、胆固醇和内分泌稳态等以及炎症反应中也发挥重要作用[2]。PXR可被大量的配体激活，如中草药的有效成分青蒿素、香附中的异丁香酮、高良姜中的高山姜素、五味子中的五味子甲素等，也可作为PXR配体发挥作用。PXR已被认为是多种炎症疾病的有效药物干预靶点，如炎症性结肠炎、坏死性小肠结肠炎、肝炎、皮肤炎及血管炎症等。PXR在抑制外源性毒素(如细菌)介导的炎症反应方面有显著效果，并在调节炎症性肠病方面发挥重要作用[3]。本文列举了PXR在几种炎症相关疾病中发挥的作用以及多种中药激活PXR对炎症反应的干预机制。

1 PXR与相关的炎症疾病

1.1 炎症性肠病 炎症性肠病(Inflammatory bowel disease，IBD)是由遗传易感机体对管腔抗原和微生物的非正常炎症反应引起的一种复杂的胃肠道疾病[4]。IBD主要包括溃疡性结肠炎(Ulcerative colitis，UC)和克罗恩病(Crohn disease，CD),以结肠与直肠黏膜、黏膜下溃疡和炎症反应为主要特征，反复腹痛、腹泻、直肠出血和营养不良[5]。PXR在IBD的抗炎作用已被广泛认可，Ho等[6]指出PXR的靶基因MDR1和CYP3A4缺乏会损害线粒体体内稳态并促进肠道炎症，发炎的末端回肠中PXR表达及其靶基因也较正常回肠显著降低。PXR对IBD的调控体现在两方面，首先，PXR激活后，与RXR特异性结合形成异二聚体，抑制了NF-κB通路，从而减少TNF-α、IL-1β、IL-18等产生，抑制肠道炎症。其次，IBD病患肠上皮细胞通透性改变是由于伤口愈合反应的变化所致，Kodama等[7]报道PXR的激活与细胞框架重构、细胞运动和增殖相关的细胞内信号通路有关，可促进细胞增殖和迁移，这是上皮损害治愈过程中的两个关键过程。

Dou等[8]报道植物黄酮醇异鼠李素是PXR的激动剂，它可通过上调PXR介导的异生代谢和抑制NF-κB表达对肠易激疾病的改善作用。异鼠李素治疗可减缓结肠炎造成的血性腹泻、结肠缩短和中性粒细胞浸润等参数，对严重结肠炎(CD模型)也有类似作用。并根据实验数据得出PXR及其靶基因(如CYP3A4、UGT1A1、MDR1、MRP2等)的解毒作用与肠上皮的防御作用有关，PXR具有保护肠道和抗炎作用。

Liu等[9]发现白芷的主要生物活性成分白藜芦素以依赖于PXR-NF-κB通路的方式，增加PXR靶基因CYP3A4、MDR1的表达和活性，降低了NF-κB的p65核移位，对脂多糖(Lipopolysaccharide，LPS)及葡聚糖硫酸钠(Dextran sulphate sodium salt，DSS)诱导的结肠炎均有治疗作用。白藜芦素治疗呈剂量依赖性地逆转了LPS诱导的TNF-α、IL-1β和IL-6等的增加，对LPS暴露导致的IκBα蛋白水平显著降低，以及磷酸化NF-κB p65和磷酸化IκBα蛋白水平显著增加等参数均有减轻作用。白藜芦素对DSS诱导的结肠炎造成的结肠隐窝结构损害也有改善作用，同时减轻了与炎症相关的组织学损害。

除以上两种外，丙二酸内酯[10]及高山姜素[11]作为PXR配体，降低了小鼠对DSS诱导的结肠炎的患病率。人参皂苷提取物在炎症状态下能通过增加PXR与NF-κB的p65亚基之间的物理结合，降低p65核移位，还原被炎症破坏的PXR-NF-κB通路，显著减缓实验性结肠炎，但对健康情况下的PXR功能没有破坏[12]。

Deuring等[13]对临床IBD患者活检组织进行体外实验，发现PXR激动剂利福平刺激PXR后可以抑制活动期IBD中炎性基因的表达，但不影响静止期IBD或非IBD病患结肠黏膜中炎性细胞因子的构成水平。活化的PXR限制了活动期肠病黏膜NF-κB活性，反之，活跃的NF-κB信号也抑制PXR的表达。

Mencarelli等[14]指出，模式识别分子Toll样受体4(Toll-like receptor 4 gene，TLR4)TLR4由肠上皮细胞表达，激活诱导炎症介质的释放，增加肠道免疫稳态失调的细胞因子或趋化因子的表达，这可能导致IBD的持续黏膜炎症。已知TLR4信号联集反应是由NF-κB介导的[15]，因此可通过PXR-NF-κB通路抑制TLR4表达。除此之外，已知PXR是调节肠道先天性免疫的基因网络的重要组成部分，激活PXR还可以调节小肠上皮细胞(Intestinal epithelial cell,IEC)的先天免疫机制，而IEC和先天免疫之间的相互作用失调正是IBD的标志之一。

1.2 坏死性小肠结肠炎 坏死性小肠结肠炎(Necrotizing enterocolitis，NEC)是早产患儿常见的致命肠道疾病，相较于大肠，更易于小肠和回盲交汇处出现。虽然尚不清楚确切病因，但已证明此病与TLR4相关。正常状态下TLR4在早产儿肠道中的高度表达，由于早产和出生后微生物共同作用，激活的TLR4会导致上皮增殖减少，凋亡诱导和屏障完整性降低[16]，这可能使细菌跨过上皮转运，最终导致NEC的严重先天性炎症反应。

Huang等[17]指出PXR与维甲酸X受体(Retinoid X receptor，RXR)形成异源二聚体，该二聚体直接与NF-κB的p65亚基相互作用，从而限制TLR4信号级联反应。PXR激动剂在NEC相关性炎症的早期阶段，可通过降低TLR4的基因稳定性来缓解NEC症状，但在NEC晚期及正常情况下则对TLR4无影响。Good等[18]证明抑制肠上皮中的TLR4信号已被证明可以促进肠细胞增殖和限制肠细胞凋亡，因此PXR-TLR4通路的作用可作为预防NEC的机制之一。这一发现扩大了PXR可能起保护作用的肠道疾病的范围。

1.3 肝 炎 除了在肠道中，PXR在肝脏中也高度表达。Ye等[19]证明银杏叶提取物银杏内酯A可激活PXR,提高其基因表达水平，对小鼠肝脏炎症有治疗和预防效果。通过促进NF-κB与IκBα结合后形成复合体，从胞质迁移到胞核中来阻止NF-κB与靶DNA序列结合的能力进而抑制炎症反应[20]。此外还发现通过PXR介导的银杏内酯A对肝细胞坏死也有预防作用，也减少了肝组织粘附。

1.4 皮肤炎 皮肤是与外界接触面积最大的组织，受到病原体的侵害也极其丰富，因此具有强大完备的免疫调节系统。在表皮中，位于细胞膜、板层小体及最外层表皮层的细胞外间隙角质层的脂质是表皮脂质合成或代谢的产物，是核激素受体的配体[21]。包括PXR、糖皮质激素受体、RXR，它们共同调节皮肤的动态平衡，如角质形成细胞分化、屏障的形成、能量、脂质、细胞色素代谢和皮肤炎症[22]。

PXR除了参与皮肤脂质的动态平衡，Dubrac等[23]证明PXR及其下游靶基因在激活后的T淋巴细胞中的表达增加，抑制其功能可用于治疗特应性皮炎和牛皮癣等，也可以减少真皮纤维化。此外，PXR已被报道[24]介导8-甲氧补骨脂素(8-MOP)对CYP3A4的作用，而8-MOP可治疗银屑病和皮肤T细胞淋巴瘤。

1.5 其他疾病的炎症反应 糖尿病造成机体的血管内皮损害及炎症是血管病变发现与进一步发展的先兆。其实高糖损伤内皮的过程也伴有TNF-α、IL-1、IL-6、IL-1β等的升高，内皮损伤及功能紊乱这一过程，由高糖诱导的NLRP3 活化也参与其中。抑制NLRP3 可以有效缓解高糖诱导的一系列症状，如内皮功能的紊乱、细胞凋亡以及炎症反应。Wang等[25]报道他汀类药物可激活血管内皮中的PXR,可通过减轻氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)和TNF-α诱导的NLRP3的激活，抑制血管炎症。

2 PXR参与调控炎症的信号通路

2.1 PXR-NF-κB通路 Zhang等[26]表明激活PXR后，PXR可与细胞质中的p65物理结合，阻止p65发生核移位，从而阻止 NF-κB激活促炎基因及其靶基因。同时，Gu 等[27]表明NF-κB的p65可与维甲酸X受体α的DNA结合结构域直接相互作用，抑制了PXR与其靶基因启动子的结合。因此可见，PXR与NF-κB是相互抑制，相互影响的。

2.2 Cdx2-PXR通路 Cdx2是一种肠道特异的转录因子，在小肠和结肠隐窝绒毛上皮细胞中都有表达，调节细胞分化、增殖、细胞粘附、迁移和肿瘤发生等细胞过程。因为Cdx2被TNF-α所抑制，又参与了结肠炎的保护作用[28]，证明Cdx2是炎症因子的下游靶点，对肠上皮的屏障保护功能也有作用。Dou 等[29]证明中药黄芩提取物黄芩素以Cdx2依赖的方式激活PXR,从而减轻肠道炎症。有趣的是，Kim等[30]证明Cdx2可以降低NF-κB的表达，其机制是Cdx2可与p65/p50相互作用，阻止其形成复合物，从而降低NF-κB的表达。而NF-κB也通过调控下游靶基因TNF-α抑制Cdx2，可见Cdx2与NF-κB也是相互抑制的。

3 中药通过PXR干预炎症反应及其机制

炎症指细胞和组织发生了形态和结构的损伤、渗出、出血、肿胀、缺氧缺血、循环阻滞、代谢功能及血流的改变等过程[31]。中医没有“炎症”这一说法，但是炎症的四大特征红、肿、热、痛与中医“热证”的范畴有部分重合，临床常用具有清热解毒功效的中药来治疗此类症状。

检索国内外文献发现，可作为PXR激动剂干预炎症反应的中药或其有效成分主要有以下几种，见表1。按照中药功效划分，这些药物主要可归为具有清热功效类中药、具有理气补气功效类中药和其他功效类中药。

表1 检索文献中与PXR及炎症相关的中药及其提取物

3.1 具有清热功效类中药 清热药主要用于治疗高热烦渴、疮痈肿毒、泻痢发斑等里热证。而炎症以局部红肿热痛为特征，并伴有不同程度的全身性反应。二者有许多相似相通之处，因此诸多研究者认为清热药可作为治疗炎症的潜在药物，研究其相关机制。表1列出的具有清热功效的中药有虎杖、木蝴蝶、黄芩、黄连、丹参，现一一阐述。

虎杖中的有效成分异鼠李素(3’-甲氧基-3，4’，5，7-四羟基黄酮)具有抗炎、抗氧化、抗癌活性的作用[32]，与虎杖清热解毒的功效相对应。异鼠李素可作为PXR激动剂，通过PXR-CYP3A4通路下调TNF-α等几种炎症分子及NF-κB的表达，证明口服虎杖提取物异鼠李素对IBD的治疗作用。

木蝴蝶具有清热理气的功效，它的有效成分白杨素(5,7-二羟基黄酮)是一种天然的类黄酮，存在于许多植物提取物、蜂蜜和蜂胶中，几个世纪以来一直被用作传统的抗炎和抗癌药物[33]。Dou等[34]等提出白杨素通过抑制PXR-NF-κB通路来改善DSS诱导的小鼠结肠炎，其机制是阻止NF-κB的P65基因发生核移位，降低P65的表达，也降低了诱导NO合酶(Induction of NO Synthase,iNOS)等炎症因子的表达，同时还上调了PXR靶基因MDR1的表达，对IBD有较好的治疗作用。

黄芩具有治疗烦渴高热，血热发斑，痈疮肿毒的功效[35]，其有效成分黄芩素(5,6,7-三羟基黄酮)通过激活PXR诱导CYP3A4和MDR1的mRNA的表达，具有抗氧化、抗凋亡等特性[36]。黄连素是黄连的有效成分，具有广谱的抗菌抗炎作用，对关节炎、胃溃疡、结肠炎、胸膜炎、肾炎等急慢性炎症均有抑制作用[37]。黄连素通过激活PXR，上调CYP3A4/P-gp的基因，但超过一定剂量时(10～40 μg/ml)，则表现出对CYP3A4/P-gp的抑制作用，且此作用与PXR无关[38]。

丹参具有凉血消痈的功效，Zhang等[39]发现其亲脂性有效成分丹参酮ⅡA及其衍生物，可作为有效的PXR激动剂，通过上调CYP3A4的mRNA，抑制NF-κB活性治疗IBD，在临床中具有潜在研究价值。

3.2 具有理气补气功效类中药 理气药主要以疏理气机为主要作用，气机运行异常则邪气更易积聚；补气药则以“扶正以祛邪”的机理匡扶正气以御外邪，二者均从调节机体自身状态的侧面角度对“炎症”这一外邪发挥治疗作用。表1列出的具有理气补气功效的药物有香附、人参、五味子，现列举如下。

香附作为行气止痛之要药，其有效成分异丁香酮具有激活PXR的作用，通过PXR-CYP3A4通路上调CYP3A4和CYP2B6的表达，抑制前炎性基因脂多糖(Lipopolysaccharide，LPS)的表达，可以缓解IBD的诸多症状[39]。

人参是现临床中医治疗2型糖尿病的常用药之一，具有大补元气、复脉固脱的作用，其有效活性成分人参皂苷具有抗炎、抗肿瘤和神经保护作用，可调节糖代谢与脂代谢[40]。人参皂苷在生理状态下对PXR无作用，病理情况下通过促进PXR和NF-κB p65亚基之间的物理相互作用来对抗TNF-α刺激的炎症反应[11]。

五味子虽然是固涩药，但其具有益气生津的功效，它的生物活性成分为木脂素,五味子甲素是其中之一。Yu等[41]对28种中药的34种生物活性成分做了分析鉴定，发现五味子甲素通过激活PXR上调CYP3A4的基因，可能作为治疗炎症的潜在药物以供临床应用。

3.3 具有其他功效类中药(白芷、高良姜) 白芷与高良姜的作用看似与炎症无关，但其有效成分白藜芦素与高山姜素均可作为PXR激活剂，增强CYP3A4及MDR1的mRNA表达，抑制PXR-NF-κB通路，对IBD及其相关症状具有显著抑制作用[8,10]。

4 小 结

作为核受体超家族成员之一，PXR具有多种功能,也参与了诸多生理和病理过程如胆汁酸代谢、脂质代谢、葡萄糖稳态和炎症等。对IBD及NEC、肝炎、特应性皮炎和牛皮癣等炎症性皮肤病、糖尿病及其并发症等都具有显著治疗作用。PXR参与调控炎症反应的信号通路也有许多，文中列出了两种最常见信号通路及其调控机制，从分子层面分析了PXR对各种炎症反应的调控途径。

此外，许多中药及其活性成分可作为PXR激动剂参与炎症反应，减轻炎症症状。从中药的功效分析，大多数具有清热类功效的中草药及其提取物对于炎症的治疗效果显著，而理气类药物也具有相同的作用，提示清热解毒、理气祛湿、消肿排脓等功效可能与“炎症”症状红、肿、热、痛相对应。中药尤其是清热类药物及理气类药物对于炎症反应的临床价值有待进一步挖掘，然而现在能检索到的中药及其提取物对PXR作用的文章仍十分有限，这些文献不足以验证“清热药”与“理气药”对于炎症的治疗作用与其本身的功效绝对相关，故有待后续进一步研究与完善。