中藥復方與有效成分調控NF-kB/MAPKs/JNK信號通路介導炎癥反應抗AS的研究進展

肖安華,李虹維,顏春魯,汪永峰,李海龍,2*,李凱欣,徐鵬

(1.甘肅中醫藥大學臨床醫學院，甘肅 蘭州 730000；2.甘肅省中藥藥理與毒理學重點實驗室,甘肅省中藥新產品創制工程實驗室,甘肅 蘭州 730000；3.甘肅中醫藥大學大學生創新實驗室,甘肅 蘭州 730000)

炎癥反應學說作為動脈粥樣硬化(Atherosclerosis，AS)的發病機制學說之一，隨著近年來新興學科的發展，炎癥在動脈粥樣硬化中的作用越來越受關注。因此針對于AS相關的抗炎藥物得以廣泛研究及應用。這也為臨床選用動脈粥樣硬化的藥物提供了更多選擇。本文就將近年來有關中藥類的抗炎藥物在AS中相關信號通路的研究進展做出以下總結。

1 炎癥反應的相關信號通路

1.1 NF-kB信號通路

NF-kB作為一種Rel家族蛋白同源或異源二聚體化產生的物質，其主要形式是p50和p65兩個亞基構成。活性主要受到抑制因子kB(inhibitor of kB，IkB)影響，IkB由IKKα和IKKβ以及NF-kB的基本調制劑(NEMO)組成的一個復合體。正常情況下NF-kB與IkB連接后，以無活性的形式存在于胞液中。當一些炎癥因子、病毒、自由基等因素作用下，IkB激酶(IkB kinas，IKK)會被激活，并且可以在特定的N端絲氨酸殘基部位激活IkBα/β磷酸化，使得IkB多聚二硝基化(polyubiquitination)，致使其被26s蛋白酶體降解，進而使得正常存在于胞質中的NF-kB得以轉到胞核之中，并與相關靶基因序列中啟動子區域的kB序列結合，發揮其生物學效應，例如誘導一些與炎癥相關的細胞因子、粘附分子,趨化因子、基質金屬蛋白酶(MMPs)和急性期蛋白等炎癥因子的表達。需要注意的是IκBα也是NF-KB一個靶基因，且IkB與NF-kB之間存在一定的反饋調節[1-2]。在相關文章中[3]提到NF-kB可通過調節炎癥反應來參與到AS的發生發展過程當中。提示NF-kB是一個與AS相關的炎癥因子表達的主要信號通路之一。

1.2 MAPKs信號通路與AP-1

AP-1是由Jun(JunB、JunD、c-Jun)，Fos(Fra-1、Fra-2、Fos-B和c-Fos),ATF和MAF蛋白家族構成的異源或同源的二聚體的轉錄因子，可識別cAMP反應元件，AP-1的活性表達受到了c-Jun氨基末端激酶(JNK)磷酸化的調節[4]。JNK與細胞外信號調節蛋白激酶(ERK)，p38MAPK等多種同功酶組成的復合體稱MAPKs，它是一類絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，在細胞生長發育周期中扮演著很關鍵的作用，其磷酸化過程主要受到MAPK激酶激酶(MAPKKKs/MEKKs)影響。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]。有學者[6]提到了在MAPKs家族中JNK可通過AP-1調節多種炎癥因子表達，這些炎癥因子有：TNF-α、IL-6、E-選擇素、ICAM-1、VCAM-1、COX-2、MMP-1、9、12,13等。根據相關文獻[7-9]發現的這些炎癥因子當中在AS中都有著重要的作用。王氏[10]也發現p38信號通路可以通過調控人主動脈平滑肌細胞Ⅰ型和Ⅲ型膠原的表達，來影響AS。

1.3 JAK/STAT信號通路

JAK/STAT信號轉導通路是一種新發現的細胞因子與生長激素受體信號必需的多功能性的級聯反應。JAK (Janus Kinase)為胞質中為非受體型酪氨酸激酶(TYKs)家族中的一員，JAK蛋白家族主要有JAK1-3及Tyk2四種組分，結構上它們具有7個同源區域(JAK homology domain，JH)，激酶區為JH1結構域，是起到催化磷酸化轉移的主要區域；JH3-4主要起到穩定酶構象的作用。該蛋白家族的受體結合區處于JH6-7[11]。JH2結構域作為“假”激酶區，僅有調節功能，但在JAK2中被認為具有較低的催化活性[12-13]。STAT(Signal transducers and activators of transcription)稱信號傳導及轉錄激活因子，它在信號轉導和轉錄上起著非常重要的作用，它具有SH2和SH3結構域，其蛋白家族主要成員有STAT1-6,可作為酪氨酸磷酸化的底物之一[14-15]。JAK與相應的細胞因子膜受體結合后通過磷酸化途徑激活，激活后的JAK與相應受體結合以后能夠激活胞質中的STAT，進而形成同源或異源二聚體，轉移至細胞核內，并與特定的DNA序列相結合相應的進行特定基因表達。有學者[16]不僅提到JAK/STAT信號通路與腦缺血損傷有關，還提到細胞因子IL-6和IL-10在激活STAT3中有著不同功能，前者主要起到促炎作用，后者則是抗炎作用，這提示STAT3在控制炎癥反應中有著非常關鍵的調控作用在心血管疾病方面也有著重要的作用。唐氏[6]在書中提到IL-6、IL-10在炎癥反應中不同的調節功能可能與SOCS3(suppressors of Cytokine signaling，SOCSs)這個在JNK2/STAT3通路中具有負反饋調節功能的分子[17]有關，而且T細胞缺失SOCS3還可引起Th17極化以及IL-17、IL-10合成增加，與AS的病變有著密切的關系，在這當中還總結提到Th17細胞極化具有抗AS作用，IL-17有促AS作用 。這些都表明JAK/STAT信號通路誘導的細胞因子與心血管疾病有著密切的關系，提示AS作為心血管疾病的病理基礎，也可能受到JAK/STAT信號通路的調節。

2 調控炎癥反應信號通路的中藥

2.1 能調控NF-kB信號通路的中藥

2.1.1 生物堿類

青藤堿是從防己科植物青藤的根和莖獲取的一種生物堿，具備鎮痛，抗炎的功效。王氏[18]發現青藤堿可以作用于由OX-LDL誘導的THP-1單核巨噬細胞源性泡沫細胞，抑制泡沫細胞內NF-kB活性表達，進而下調IL-1、IL-6、TNF-α的表達，抑制泡沫細胞的活性以及降低胞內膽固醇，恢復正常脂質代謝，發揮抗AS作用。

黃連當中提取的黃連素也是一種生物堿，它具有抗心力衰竭，抗炎，抗血小板等功效。Min Feng等人[19]發現該中藥的有效成分不僅通過影響ApoE-/-小鼠體內NF-Kb/p65的核表達，還可能通過調節該通路的下游產物TNF-α、IL-1β的表達進而產生反饋調節，共同抑制NF-kB活性表達。并相應的影響下游TNF-α、IL-1β、IL-6、iNOS和COX-2等炎癥因子表達，發揮抗炎作用及抗AS作用。除外還提到它也可能通過MAPK/NF-kB途徑影響相關的抗炎因子表達，發揮著抗AS的作用。

2.1.2 單萜和三萜類

芍藥苷(PF)作為從芍藥中提取出的具有抗炎作用的單萜類化合物，有學者[20]研究發現該藥物能下調炎癥反應中TLR4通路中下游調節蛋白MyD88的表達，進而影響NF-kB的IkBα磷酸化以及P65蛋白的表達過程，抑制NF-kB的轉錄活性來下調促炎因子IL-1β、TNF-α、IL-6的表達，發揮抗AS作用。還有報道[21]稱PF可通過阻斷NF-kB信號通路后，通過抑制在血管平滑肌(VSMCs)的增殖與遷移過程中ox-LDL的產生，降低炎癥細胞因子分泌、抑制泡沫細胞的形成等機理來發揮抗AS作用。提示芍藥苷不僅可以通過TLR4/NF-kB途徑抑制NF-kB活性后影響相應的炎癥因子表達，還可通過抑制VSMCs中ox-LDL的表達，參與到抗AS的過程當中。

熊果酸是一種從枇杷葉中獲取的三萜類化合物，具備抗癌、抗炎、降血糖、抗菌等多種生物學效應。有研究顯示[22]該藥物能夠通過影響NF-kB/p65的核轉移過程，抑制NF-kB的轉錄活性，降低LPS誘導產物ROS的表達，來調節LOX-1的表達。提示該藥物能夠通過ROS/NF-kB途徑，調節LOX-1表達，發揮其抗AS的作用。

2.1.3 中藥復方

通心絡膠囊作為一種主要的抗炎藥物，已經廣泛應用到臨床當中。有報道[23]稱通心絡可抑制染色體X(Bmx)中骨髓激酶和NF-kB的活化，下調MAPK家族成員c-JunN端—末端激酶和p38的磷酸化，通過Bmx/NF-kB/MAPK的途徑對炎性血管的增生起到抑制作用，發揮抗AS作用，還有報道[24]稱該復方抑制C16誘導的IL-Iβ和TNF-α的釋放，發揮抗AS的作用也可能與抑制NF-kB轉錄活性相關。提示通心絡抑制NF-kB信號通路參與抗AS，可能與抑制其下游的IL-1β和TNF-α表達有關；下調c-JunN端-末端激酶磷酸化可能也與影響AP-1活性有關。

銀丹心腦通作為一種中藥復方，具有活血化瘀、行氣止痛等功效。有學者[25]發現該方可下調NF-kB下游通路中CRP、TNF-α、IL-1β等相關炎癥因子表達，發揮抗AS與其抑制NF-Kb/p65核表達過程后，抑制NF-kB的轉錄活性有關。證明了該復方可通過NF-kB信號通路調控血管的炎癥反應，發揮其抗AS作用。

復方益糖康由黃連、黃芪、黃柏、等12味中藥構成的一種具備益氣健脾、養陰活血功效的中藥復方。具有降糖，降脂等作用。張氏等人[26]發現該方下調NF-kB下游細胞因子VCAM-1、ICAM-1、MCP-1、IL-6、IL-8表達，使得AS發生的關鍵因素泡沫細胞表達減少，并且該作用于抑制NF-kB活性有關。同時指出該方也可抑制MAPK途徑，發揮抗AS作用。

參麥湯是由紅參和麥冬組成的復方，其活性成分主要是紅參中的人參二醇及人參三醇皂苷，以及麥冬中的皂苷類化合物。在中國參麥注射液作為一種新類型已被廣泛使用與急性心肌梗死治療當中。有研究稱[27]該配方能抑制NF-Kb/p65的表達來影響NF-kB的激活，進而通過該信號通路抑制LPS誘導的大鼠心肌微血管內皮細胞(CMECs)中炎癥介質IL-1、IL-6、TNF-α、ICAM-1的合成和釋放，發揮了血管保護機制，對AS起了一定的保護作用。

2.1.4 黃酮和醇類

木樨草素是一種天然類的黃酮類化合物，具備抗炎，抗過敏，抗菌，抗腫瘤等藥理活性。有科學家[28]證明其能夠下調細胞因子VCAM-1、TNF-α、MMPs表達發揮其保護AS的功能，這與其抑制TNF-α介導的NF-kB的轉錄活性，下調NF-kB通路活性有關。提示該藥物作用可能是通過抑制TNF-α介導的反饋系統，調節NF-kB活性后影響相應促炎因子，發揮抗AS作用。

蒲公英全草中的活性成份有甾醇，果膠等。其具備清熱解毒，消腫散結，利尿通淋的功能。有學者[29]發現蒲公英提取物中的甲醇通過降低VCAM-1，相關促炎因子以及單核細胞的粘附分子來減弱LPS誘導的內皮細胞激活，發揮抗內皮細胞炎癥和抗AS作用，該效應也與抑制NF-kB轉錄活性有關。

2.2 調控MAPKs信號通路和AP-1的中藥

2.2.1 調控MAPKs信號通路相關的中藥

(1)黃酮及酮類

羅布麻葉其主要成分是黃酮類化合物，其具有平心悸，止眩暈，強心利尿等藥理作用。張氏[30]通過研究發現該提取物在AS大鼠胸主動脈中可以通過調控p38 MAPKs的磷酸化水平，影響NF-kB的轉錄活性，使得CRP、IL-6表達水平下降。提示該中藥能夠通過抑制p38/NF-kB通路減弱相關炎癥因子表達起到保護內皮細胞的作用，實現抗AS作用。

丹參酮IIA作為丹參中的一種有效成分，《神農本草經》上記錄到丹參有：“祛痰止痛，活血通經，養心除煩”之功效，除外該藥物也具有抗炎，抗氧化等生物學作用。付氏[31]發現丹參酮IIA可能通過調控TNF-α/p38MAPK/ NF-kB/ RBP4 (視黃醛結合蛋白)，發揮調脂，抗炎及抗AS的作用。有文獻報道[32]RPB4與炎癥因子IL-6、MCP-1、CD68表達有著緊密的聯系，是AS演變發展及炎癥反應的重要標志。提示丹參酮IIA也可能是通過p38MAPK信號通路，影響這些炎癥因子表達發揮其抗AS作用。

槲皮素為豆科植物槐的干燥花蕾中提取出的黃酮類化合物。具備降血壓，抗腫瘤等功效。Shobha Bhaskar等人[33]研究發現槲皮素可通過抑制高膽固醇血癥大鼠模型中的TLR/NF-kB、TLR/MAPKs途徑，以及PLI3/AKT信號通路來降低體內TLR2、TLR4和TNF-α的基因表達，發揮強效的抗炎作用及抗AS功能。提示槲皮素可以通過MAPKs途徑以及聯合其他炎癥反應信號通路，起到強抗炎作用，在抗AS中可為一種非常有效的藥物。

(2)蟲類

水蛭作為一種動物類中藥，《神農本草經》記錄其主要功能為“破血，逐瘀，通經”。吳氏[34]通過水蛭干預早期AS大鼠發現，其抑制VSMCs的增殖，減少血管內膜增厚，延緩斑塊進程，發揮抗AS作用與調控p38MAPK信號通路有關。

(3)生物堿

苦參堿為豆科植物中獲取的生物堿，具備清熱燥濕，殺蟲，利尿的功能。有學者[35]研究發現它可通過抑制HASMCs中NF-kB、MAPKS途徑，以及ROS的產生，導致TNF-α的表達下降，進而使得TNF-α在HASMCs中刺激VCAM-1和ICAM-1的表達水平也被抑制。提示苦參堿可通過MAPKs途徑影響相應的TNF-α表達炎癥因子，有成為抗AS藥物的潛力。

2.2.2 與AP-1相關的中藥

穿心蓮主要成分是二萜內酯化合物，《嶺南采藥錄》記載其主要功能為：清熱解毒，涼血，消腫。有學者[36]介紹到：谷胱甘肽(GSH)作為細胞抗氧化防御系統的一員，協助清除過多的活性氧，維持細胞內氧化還原平衡。并據此為理論發現其有效成分內酯可通過PI3K/Akt/AP-1通路影響GSH表達，發揮抗氧化/抗炎特性，也被認為可預防氧化應激介導的疾病。提示AS作為一種可由氧化應激介導的疾病[37]，該藥物可通過抑制PI3K/Akt/AP-1通路發揮到一定的抗AS作用。

2.3 調控JAK/STAT信號通路有關的中藥

制何首烏為何首烏炮制而成，其主要有效成分為游離蒽醌類化合物，主要包括大黃素和大黃素甲醚。具備明顯的補肝腎、益精血、養心寧神，降血脂，抗AS的作用。李氏[38]研究發現該藥物中的有效成分大黃素可能會通過提高JAK2/STAT3信號通路中其抑制因子SOCS3的表達，以此阻斷JAK2/STAT3信號通路，發揮抗AS作用，且有一定的劑量依賴性。并且在上文中提到SOCS3與炎癥因子IL-10、IL-6的不同調節功能有關，故提示該藥物的作用靶點可能是通過調節SOCS3的表達來參與到JAK2/STAT3信號通路中，影響其相應炎癥因子表達來發揮抗AS作用。

3 總結

綜上所述，相關抗炎中藥的有效成分在NF-kB中發揮抗AS的機理主要通過抑制NF-kB通路中IkB的磷酸化進一步抑制NF-kB/P65的表達，來抑制其轉錄活性；也可通過聯合MAPKs途徑，即NF-kB/MAPKs通路調控其下游IL-Iβ、TNF-α、CRP、MMPs、VCAM-1、ICAM-1、MCP-1、IL-6、IL-8等細胞因子表達，通過下調內皮細胞的損傷，單核細胞的粘附，血管平滑肌的增殖與遷移，泡沫細胞的形成以及斑塊的不穩定性等方面發揮抗AS作用。有趣的是槲皮素，黃連的有效成分也可通過抑制TNF-α反饋調控NF-kB表達的水平。除外還未發現有關直接與MAPKs/AP-1信號通路有關抗AS中藥的研究報道，僅有相關MAPKs家族或是AP-1有關通路抗AS的中藥報道。上文提到MAPKs家族中的JNK可調節AP-1的活性，而JNK的磷酸化過程受到MAPKs激酶的影響，據此推測在MAPKs家族中其他蛋白的活化過程是否會影響調節AP-1的MAPKs表達，從而調節AP-1的表達，進而影響相應的促炎因子表達，參與到抗AS中去，這需要更多的學者投入研究。有關與JAK/STAT信號通路的抗炎中藥研究報道也很少，僅通過一個中藥發現其機制可能是通過提高JAK2/STAT3中其抑制因子SOCS3的表達發揮抗AS作用。這也需要更多研究投入，去為尋找和設計抗AS藥物提供更多的選擇和理論依據。總的來說抗炎中藥在NF-kB/MAPKs/JNK介導的炎癥反應中，主要機理還是通過調控其轉錄活性，抑制相應細胞因子表達，發揮抗AS作用。且這些信號通路在相應細胞因子及其他物質影響下有著密切聯系，上文就提到就有TLR介導NF-Kb/MAPKs途徑，提示著信號通路相互聯系也有可能構成一種非常復雜的炎癥信號反應通路，在AS的形成過程中扮演著重要的作用，這也不失為尋找一種新藥治療AS的研究方向。

目前關于抗炎中藥有效成分發揮抗AS作用的研究報道還少，希望通過闡述以上內容，能夠為尋求更多相關抗炎中藥提供新的思路和理論依據。