褪黑素對核因子κB蛋白質表達影響的研究進展

李志鯤(綜述)，李 明(審校)

(第二軍醫大學附屬長海醫院脊柱外科，上海 200433)

褪黑素是生物體內普遍存在的一種吲哚類激素，在人體內主要由松果體合成和分泌。大量研究表明，褪黑素具有鎮痛、鎮靜、調整時差、抗氧化、免疫增強、抗腫瘤等作用，且相對安全[1]。核因子κB(nuclear factor-kappa B，NF-κB)是普遍存在于細胞質中以p50/p65異二聚體為形式的一種快反應轉錄因子。激活的NF-κB轉位入核與靶基因啟動子/增強子上的κB位點結合，從而調節許多靶基因的表達，再通過靶基因表達產物，NF-κB信號通路參與感染、炎癥、免疫反應、細胞凋亡和腫瘤等病理過程以及細胞周期調控與細胞分化等[2-3]。近年來國內外在各種疾病中研究褪黑素對NF-κB蛋白質表達的影響備受關注，本文就其主要研究進展綜述如下。

1 消化系統

1.1胃黏膜 吳建勝等[4]研究褪黑素對胃黏膜NF-κB活化的影響，將80只SD大鼠隨機分成正常對照組、預防對照組、褪黑素預防低劑量組和褪黑素預防高劑量組，實驗發現正常對照組大鼠胃黏膜NF-κB活性極低，預防對照組大鼠胃黏膜NF-κB活性較正常對照組顯著升高；褪黑素預防組大鼠胃黏膜NF-κB活性較預防對照組顯著降低，但褪黑素預防低劑量組和高劑量組間差異無統計學意義，說明預防應用褪黑素可使大鼠胃黏膜NF-κB活性較模型組顯著下降。

1.2肝損傷 張楷等[5]研究褪黑素對缺血/再灌注后大鼠肝臟NF-κB表達的影響，將78只SD大鼠隨機分成假手術組(S組)、缺血/再灌注組、褪黑素組(Mel組)，收集標本發現S組僅有極少量的肝細胞凋亡，無NF-κB陽性表達；缺血/再灌注組和Mel組經歷單純肝臟缺血后NF-κB的表達及肝細胞凋亡率與S組比較差異無統計學意義，而再灌注后兩組均有不同程度的NF-κB表達和肝細胞凋亡率的增加，Mel組于再灌注后各相應時點NF-κB的陽性表達率和肝細胞凋亡率均顯著低于缺血/再灌注組，結果表明，褪黑素可以有效下調肝臟缺血/再灌注過程中NF-κB的表達，抑制肝細胞的凋亡，發揮其對肝臟缺血/再灌注損傷的保護作用。另外，高卉等[6]在研究褪黑素對燒傷膿毒癥大鼠肝臟NF-κB表達的影響時發現,褪黑素能有效地抑制NF-κB的結合活性，從而減輕燒傷膿毒癥大鼠肝臟損傷。

1.3胰腺炎 倪銀等[7]研究了褪黑素在大鼠急性胰腺炎肝臟損傷中的保護作用：將SD大鼠隨機分為重癥急性胰腺炎組、褪黑素干預組(Mel)及假手術組。分別于造模成功后4、12、24、48 h處死大鼠，實驗室檢測結果4個時間點三組實驗鼠腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)表達量差異均無統計學意義；重癥急性胰腺炎組NF-κB活性及肝細胞凋亡指數各時間點均高于假手術組，并隨著時間推移逐漸升高，于24 h達高峰隨后下降；Mel組上述指標各時間點均低于重癥急性胰腺炎組，但高于假手術組；Mel組相應各時間點病理損傷亦較重癥急性胰腺炎組輕，表明肝組織NF-κB的活化介導了重癥急性胰腺炎肝臟損傷。褪黑素干預可抑制NF-κB活性，減輕肝細胞凋亡和壞死，減輕急性胰腺炎的肝臟損傷。柴芳等[8]也得出相似的結論。

2 呼吸系統

2.1肺損傷 佟飛等[9]觀察了褪黑素治療急性百草枯中毒前后大鼠肺組織中NF-κB表達的變化：將45只SD大鼠隨機分為染毒組、褪黑素治療組和對照組，實驗后取大鼠肺組織檢測NF-κB表達，結果顯示染毒組大鼠NF-κB表達顯著高于對照組，經褪黑素治療后顯著降低，但仍高于對照組，表明NF-κB在百草枯所致大鼠肺損傷中起重要作用，褪黑素能減少染毒大鼠肺組織NF-κB的激活，減輕染毒大鼠肺組織損傷。

2.2呼吸道炎癥 Wang等[10]對褪黑素在NF-κB的表達和呼吸道炎癥中的作用進行研究顯示，褪黑素會部分抑制NF-κB的表達和下調肺組織中誘導型一氧化氮合酶的活性，另外在支氣管肺泡灌洗液檢查中褪黑素減少了一氧化氮的產生，說明褪黑素可能在減少呼吸道高反應性和呼吸道炎癥中發揮抑制作用。

3 心血管系統

3.1心肌病 錢為國等[11]對NF-κB在多柔比星心肌病中的作用及褪黑素的干預作用進行研究：將30只雄性SD大鼠隨機分為正常對照組、多柔比星模型組、多柔比星+褪黑素組，實驗處理后發現,與正常對照組相比，NF-κB在多柔比星模型組顯著活化，褪黑素可抑制NF-κB的激活；與正常對照組相比，多柔比星組一氧化氮水平、誘導型一氧化氮合酶活性和心肌細胞凋亡率顯著升高，褪黑素干預后均顯著降低。得出結論：NF-κB參與心肌氧化應激損傷，促進心肌細胞凋亡；褪黑素可抑制NF-κB活化，減少自由基的生成，抑制心肌細胞凋亡，多柔比星對心肌病具有保護作用。Alonso等[12]也證實了褪黑素的治療通過廢除NF-κB信號轉導途徑可阻止產生有毒介質參與炎癥過程。

3.2冠心病 張弛等[13]研究了褪黑素對氧化型低密度脂蛋白所致的巨噬細胞TNF-α釋放及NF-κB活性的影響，研究結果示褪黑素能夠顯著減少氧化型低密度脂蛋白所致的巨噬細胞TNF-α的釋放，且p65/NF-κB的核移位減少，NF-κB與DNA的結合活性降低，表明褪黑素減少氧化型低密度脂蛋白所致的巨噬細胞TNF-α的釋放與其調節NF-κB的活性有關。

4 神經系統

4.1腦損傷 顧鏡月等[14]研究了褪黑素對新生大鼠缺氧缺血性腦損傷的神經保護作用及作用機制：將120只新生健康7日齡Wistar大鼠隨機分為假手術組、缺氧缺血模型組、褪黑素治療組；實驗結果顯示：與假手術組相比，缺氧缺血組NF-κB表達隨時間的變化顯著增加；與缺氧缺血組相比較，褪黑素治療組NF-κB表達在12、24、48 h三個時間點中下降顯著；得出結論：褪黑素對新生大鼠缺氧缺血性腦損傷后海馬區神經細胞具有保護作用，其作用機制可能與抑制NF-κB在海馬區的持續活化有關。

4.2帕金森病 邢紅霞等[15]研究了褪黑素對6-羥多巴胺所制造的離體帕金森病模型的影響：將14只大鼠隨機分成假手術組、褪黑素組和對照組，結果顯示假手術組未見黑質細胞顯著凋亡，褪黑素組較對照組黑質細胞凋亡顯著減少，且黑質細胞NF-κB p65的表達也有所減少，與對照組比較差異具有統計學意義；得出結論：褪黑素對離體帕金森病模型具有保護作用，其機制可能為抗凋亡。

5 生殖系統

5.1前列腺癌 Shiu等[16]在研究潛在影響前列腺癌的化學預防和治療中發現，褪黑素通過其褪黑素1受體誘導蛋白激酶A和蛋白激酶C的刺激來抑制NF-κB與DNA的結合；另外，褪黑素對p27轉錄的上調作用可以被激活的NF-κB廢除，但是可以被NF-κB抑制物替代；結果表明褪黑素抑制NF-κB的活動是通過褪黑素1受體誘導蛋白激酶A和蛋白激酶C的雙激活實現的。褪黑素1受體抑制NF-κB的活性提供了一個新穎的機制來支持在前列腺癌化學預防和治療中使用褪黑素。

5.2宮頸癌 陳少雅等[17]在研究褪黑素對HeLa細胞生長的影響及其對HeLa細胞中NF-κB蛋白表達的影響時發現，褪黑素作用72 h抑制HeLa細胞的半數抑制濃度為61.71 mg/L；褪黑素1 g/L作用1、2、3 d，細胞壞死隨作用時間延長而增多；褪黑素0.2 g/L作用1、2、3 d以及褪黑素0.008、0.04、0.2 g/L作用3 d可下調HeLa細胞NF-κB蛋白水平，并存在劑量依賴性與時間依賴性，表明褪黑素抑制HeLa細胞增殖可能與其下調NF-κB蛋白水平有關。

6 其他疾病

6.1膿毒癥 Bekyarova等[18]研究了燒傷引起的肝損傷中褪黑素對NF-κB的調節作用，發現燒傷模型建立后，實驗組與正常大鼠相比肝臟NF-κB表達水平顯著提高了48%，褪黑素治療后肝臟NF-κB活動顯著降低；得出結論：燒傷后肝臟NF-κB過度激活，可能導致肝臟釋放TNF-α致肝損傷，褪黑素能抑制NF-κB活性，因而從某種程度上降低肝損傷。高卉等[6]用褪黑素對燒傷膿毒癥大鼠肝臟NF-κB表達的影響進行研究也得出相似結論。

6.2口腔疾病 Murakami等[19]研究褪黑素是否參與口腔厭氧菌環氧化酶2的表達和NF-κB激活，褪黑素和吲哚的50%最大有效水平分別是3300 μm和130 μm，發現褪黑素在非細胞毒性濃度下顯著地抑制環氧化酶2的表達，且顯著抑制NF-κB的共識序列和依賴磷酸化的蛋白水解作用；然而，吲哚并沒有抑制環氧化酶2表達和NF-κB的激活，表明褪黑素可以防止口腔細菌引起疾病的機制是抑制了NF-κB的表達。

7 結 語

在各類疾病中，褪黑素都扮演著一個抑制NF-κB表達的角色。褪黑素主要由下丘腦分泌，具有多項調節功能；而NF-κB是一種快反應轉錄因子，幾乎參與了所有代謝活動。褪黑素在分子水平阻斷了NF-κB轉錄過程，阻止了其表達產物生成，因而產生各種各樣的生理效應，現階段已充分利用這方面來治療各種疾病，并且得到了一些收獲。然而，完全、持續阻斷NF-κB信號通路又將導致免疫缺陷和健康細胞的凋亡等不良反應。因此，深入研究NF-κB的信號轉導通路，探索具有靶細胞特異性和對不同NF-κB成員具有選擇性的細胞內NF-κB活化阻斷劑，可能為臨床治療開辟新的途徑。

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