周 俊,徐 艷,臧銀善
(宿遷市第一人民醫院風濕免疫科,江蘇 宿遷 223800)
雷公藤作為我國常見中藥,具有祛風除濕、活血通絡、解毒殺蟲、消腫止痛的功效。雷公藤多苷是從雷公藤的去皮根部提取的總苷,主要有效成分包括二萜類(雷公藤甲素、雷公藤內酯酮等)、三萜類(雷公藤紅素、雷公藤內酯甲等)及生物堿類(雷公藤晉堿、雷公藤次堿等),其被證明是一種強大的抗炎和免疫調節藥物[1]。雷公藤多苷在我國被廣泛運用于多種炎癥性疾病的治療,并取得了一定成功。研究證實,雷公藤提取物已被批準用于克羅恩病[2]、類風濕關節炎[3]和潰瘍性結腸炎[4]等自身免疫性和炎癥性疾病的常規治療。雖然部分患者使用雷公藤及其提取物后存在一定的生殖毒性、胃腸道反應、肝毒性等不良反應,但合理的治療和管理策略有助于提高患者對其的耐受性[5]。目前,雷公藤及其提取物在臨床廣泛應用于腎病[6]、淋巴瘤[7]、乳腺癌[8]等疾病。雖然越來越多的臨床試驗研究了雷公藤及其提取物的抗炎免疫調節作用,但其發揮抗炎抗免疫作用的具體機制尚未完全明確。現就雷公藤的抗炎抗免疫作用研究進展予以綜述。
免疫細胞是機體免疫應答的主體,在免疫系統疾病的發生發展過程中起重要作用。研究表明,雷公藤的抗炎抗免疫作用與免疫細胞有密切聯系[9-10]。許多研究證實,雷公藤及其提取物通過調節免疫細胞而發揮抗免疫作用,其中的作用機制錯綜復雜[11-13]。一項回顧性研究發現,感染人類免疫缺陷病毒的患者使用雷公藤提取物后,體內T細胞活化水平降低,CD4細胞恢復加快,且具有良好的安全性[9]。Abdin和Hasby[10]研究發現,雷公藤提取物可通過調節輔助性T細胞(helper T cell,Th)1/Th2細胞因子表達譜及CD3+T淋巴細胞的表達而調節多發性硬化癥的免疫反應。研究表明,潰瘍性結腸炎的黏膜組織中Foxp3+亞群和白細胞介素(interleukin,IL)10高表達,雷公藤提取物可通過調節IL-10、轉化生長因子-β等炎癥因子而減輕潰瘍性結腸炎的炎癥反應,其機制可能與Foxp3+調節性T細胞上調有關[11]。余先球等[12]發現,雷公藤和IL-11聯合治療特發性血小板減少癥,可提高治療效果,減少不良反應,其機制可能與雷公藤參與T淋巴細胞的功能調節有關。調節T細胞可抑制強直性脊柱炎患者的免疫反應,其缺失可能是強直性脊柱炎發病的原因之一。一項對照研究表明,經雷公藤多苷治療后強直性脊柱炎患者體內的CD4+CD25+CD127low調節T細胞表達水平明顯升高[13]。這表明,雷公藤多苷治療強直性脊柱炎的機制可能與外周血中CD4+CD25+CD127low調節T細胞的表達水平升高有關[13]。
彭桉平等[14]研究證實,雷公藤可通過抑制類風濕關節炎滑膜細胞中的環加氧酶2和前列腺素E2分泌而抑制淋巴細胞的分化,但其具體機制需進一步探索。一項關于小鼠急性粒-單核白血病細胞系WEHI-3的體外研究表明,雷公藤甲素顯著降低了白血病小鼠中的T細胞(CD3)、B細胞(CD19)、單核細胞(CD11b)和巨噬細胞(Mac-3)數量,增強了外周血單核巨噬細胞的吞噬作用[15]。同時,雷公藤內酯促進了T淋巴細胞和B淋巴細胞增殖,而對自然殺傷細胞在體內的活性沒有顯著影響[15]。有研究發現,雷公藤甲素可抑制EB病毒陽性B淋巴細胞的活性,減少EB病毒編碼的潛伏膜蛋白質1的轉錄和表達,而過表達潛伏膜蛋白質1可減弱雷公藤甲素的這種抑制作用[16]。體內實驗觀察到,雷公藤甲素能顯著抑制EB病毒陽性B細胞淋巴瘤裸鼠體內淋巴瘤細胞的生長[16]。這提示,雷公藤甲素可能通過下調潛伏膜蛋白質1的表達而減少EB病毒誘導的B淋巴細胞增殖。在IgA腎病大鼠模型中,學者通過檢測尿蛋白水平、尿中紅細胞數量、腎組織IgA沉積情況、IL-17水平及調節性T細胞數量發現,雷公藤多苷通過調節Th17和調節性T細胞而減少IgA在腎組織中的沉積[17]。在體內研究中,雷公藤甲素顯著抑制了小鼠脾細胞和純化CD4+T細胞中Th17細胞的生成,且其可以抑制IL-17基因的轉錄、IL-6誘導的信號轉導及轉錄激活因子3的磷酸化,其中轉錄激活因子3是參與Th17細胞發育的關鍵信號分子[18]。Wang等[19]證實,雷公藤提取物通過抑制小膠質細胞激活,抑制T細胞功能及核因子κB (nuclear factor-κB,NF-κB)信號轉導而發揮免疫調節、神經營養和神經保護作用,其可能為自身免疫性腦脊髓炎的治療提供新方向。Liu等[20]通過研究發現,雷公藤甲素抑制了樹突狀細胞介導的中性粒細胞和T細胞的趨化作用。且雷公藤甲素可阻礙巨噬細胞炎性蛋白1α、巨噬細胞炎性蛋白1β、單核細胞趨化蛋白1等趨化因子發揮作用,其具體機制為通過抑制NF-κB的激活和信號轉導及轉錄激活因子3磷酸化而調節中性粒細胞和T細胞的趨化作用,這為雷公藤甲素在免疫藥理學方面的研究提供新依據[20]。在銀屑病小鼠模型中,Zhao等[21]證實雷公藤多苷可在一定程度上減輕小鼠發生的銀屑病樣病變,這種保護作用主要通過調節Th17細胞,而不是Th1、Th2細胞或調節性T細胞。此外,研究者還發現雷公藤多苷主要通過抑制信號轉導及轉錄激活因子3磷酸化而抑制Th17細胞的功能,進而下調IL-17A、IL-17F和IL-22水平,從而發揮免疫抑制效應[21]。
炎癥是疾病的基本病理過程,炎癥介質在炎癥的發生過程中起主導作用。研究證實,雷公藤通過參與調節多種炎癥介質而發揮抗炎作用[4,22]。彭桉平等[14]研究表明,雷公藤甲素通過阻斷環加氧酶2的上調抑制多種人體細胞中前列腺素E2的產生,從而起到抗炎止痛作用。在潰瘍性結腸炎的研究中,硫酸右旋糖酐鈉鹽誘導的IL-6表達可被雷公藤的主要提取物雷公藤甲素抑制[4]。在類風濕關節炎成纖維樣滑膜細胞中,雷公藤多苷可通過抑制腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)誘導IL-1β、IL-6的表達而發揮抗炎作用[22]。研究表明,雷公藤甲素通過抑制NF-κB信號轉導而下調TNF-α、IL-1β和單核細胞趨化蛋白1的表達,從而抑制膜性腎小球腎炎大鼠體內的炎癥反應[23]。一項隨機對照研究發現,雷公藤多苷可通過抑制強直性脊柱炎患者體內基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)3、前列腺素E2、血管內皮生長因子、IL-17的表達,從而達到減輕疾病炎癥反應的目的[24]。另有學者發現,慢性腎小球腎炎患者體內的TNF-α及IL-6表達水平升高,而雷公藤甲素可改善慢性腎小球腎炎患者的腎功能及臨床癥狀,相關機制可能與其抑制TNF-α和IL-6的分泌有關[25]。Wu等[26]研究發現,雷公藤多苷在不影響血糖的情況下,通過抗微炎作用而減輕糖尿病腎病大鼠的腎小球硬化,包括減少巨噬細胞在腎小球的浸潤,抑制TNF-α、IL-1β、轉化生長因子-β1在腎臟的表達及p38促分裂原活化的蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)和NF-κB活化,從而減輕炎癥反應。以上研究表明,雷公藤及其提取物可通過影響多種炎癥因子而發揮抗炎作用。
類風濕關節炎是一種慢性自身免疫性疾病,其以炎癥細胞浸潤關節和軟骨破壞為特征,而中性粒細胞作為重要的炎癥細胞,在類風濕關節炎的發病機制中起著至關重要的作用。Huang等[3]通過構建類風濕關節炎小鼠模型,研究雷公藤甲素對類風濕關節炎癥狀和中性粒細胞功能的影響。結果發現,雷公藤甲素可緩解關節炎癥狀,其主要通過減少中性粒細胞招募、抑制IL-6及TNF-α的表達而發揮作用;同時,雷公藤甲素還能降低中性粒細胞中促炎細胞因子的水平,促進中性粒細胞的凋亡,抑制中性粒細胞的遷移、增殖和自噬。可見,雷公藤甲素通過抑制中性粒細胞促炎效應而減輕類風濕關節炎的炎癥反應,表明雷公藤甲素是一種治療類風濕關節炎的有效藥物[3]。
雷公藤通過抑制炎癥細胞因子的表達而發揮抗炎作用,如IL-1β、IL-6、TNF-α、中性粒細胞等。然而,其能否調節抗炎細胞因子及其機制尚不清楚。IL-37是一種新的抗炎細胞因子,其在類風濕關節炎中發揮重要的抗炎作用[27]。Wang等[28]研究發現,雷公藤多苷可以誘導IL-37的上調,從而發揮抗炎作用;同時,胞外信號調節激酶1/2及p38MAPK通路的抑制劑可抑制雷公藤多苷誘導IL-37的表達,表明雷公藤多苷通過胞外信號調節激酶1/2和p38MAPK信號通路上調抗炎細胞因子IL-37的表達發揮抗炎作用。這與He等[29]在人髓系白血病單核細胞中的研究結論一致。
MMP是一類結構高度同源的內肽酶的總稱,其因含金屬離子(鋅、鈣)而得名。MMP能降解幾乎所有的細胞外基質成分,是維持細胞活力、增殖和遷移等功能的重要成分,故在胚胎發生、組織重建、炎癥、腫瘤等過程中起重要作用。研究證實,雷公藤在抗炎抗免疫過程中與MMP有密切聯系[30-32]。Yang等[30]研究發現,雷公藤甲素可通過減少MMP-9基因表達和降低MMP-9基因活性,抑制中性粒細胞趨化,從而抑制炎癥反應和腫瘤細胞的侵襲。同時,雷公藤甲素通過下調MMP-9的表達誘導乳腺癌細胞凋亡、抑制其侵襲,從而抑制免疫反應,這在一定程度上控制了腫瘤進展,但其具體機制尚不清楚[8]。此外,雷公藤甲素可抑制神經母細胞瘤SH-SY5Y細胞的活力、增殖和遷移,誘導細胞凋亡,減輕腫瘤的炎癥反應[31]。Jiang等[31]研究表明,神經母細胞瘤SH-SY5Y細胞經雷公藤甲素處理后,miR-181a表達上調,MMP-2和MMP-9表達減少;而抑制miR-181a可升高MMP-2和MMP-9水平,逆轉雷公藤甲素對SH-SY5Y細胞增殖、凋亡和遷移的影響。這表明,雷公藤甲素通過上調miR-181a的表達降低MMP-2和MMP-9水平,從而抑制人神經母細胞瘤SH-SY5Y細胞的增殖和遷移,減輕腫瘤的炎癥及免疫反應[31]。Cai等[32]通過IL-1β誘導炎癥建立類風濕關節炎大鼠滑膜rsc-364細胞系模型,采用酶聯免疫吸附法測定IL-32和MMP(MMP-1、MMP-9)的表達,結果發現雷公藤可降低IL-32、MMP-1和MMP-9的表達水平且降低程度與藥物濃度呈劑量依賴性。這一發現可能有助于更好地理解雷公藤在類風濕關節炎抗感染治療中的作用。
Sylvester等[33]研究表明,在原發性人類股骨頭骨關節炎和正常牛軟骨細胞中,雷公藤多苷部分或完全抑制TNF-α、IL-1和IL-17誘導的MMP-3和MMP-13的基因和蛋白表達。且該藥物還能抑制人滑膜成纖維細胞中促炎細胞因子刺激的MMP-3蛋白的表達,但抑制劑量對軟骨細胞活力無不良影響。機制研究表明,雷公藤多苷降低了激活蛋白-1和NF-κB的DNA結合能力[33]。因此,雷公藤提取物通過抑制激活蛋白-1和NF-κB活性,抑制促炎細胞因子誘導的關節軟骨細胞MMP基因表達,從而發揮抑制炎癥反應的作用[33]。Liacini等[34]研究發現,雷公藤甲素可抑制人骨關節炎軟骨細胞、牛軟骨細胞及滑膜成纖維細胞中MMP-3、MMP-13基因的表達,從而發揮抗炎抗免疫作用。
此外,雷公藤甲素能通過阻斷c-Jun氨基端激酶/MAPK通路的激活,抑制類風濕關節炎成纖維樣滑膜細胞的遷移和侵襲,改善關節炎小鼠的臨床癥狀和關節損傷情況。在重癥聯合免疫缺陷型小鼠模型中,雷公藤甲素可減弱類風濕關節炎成纖維樣滑膜細胞對軟骨的侵襲;免疫熒光結果表明,經雷公藤甲素處理后的小鼠,其體內f-肌動蛋白的聚合減少及MMP-9的活化水平降低[35]。進一步研究發現,雷公藤甲素抑制了TNF-α誘導的磷酸化,但沒有影響磷酸化p38的表達[35]。這表明,雷公藤甲素對類風濕關節炎的治療作用可能部分是由于其對類風濕關節炎成纖維樣滑膜細胞遷移和侵襲的抑制。
近年來,雷公藤的各種提取物及有效成分在許多免疫性疾病中得到廣泛應用并取得了很好的療效,將雷公藤與其他藥物聯合使用、改變成分或使用方法可減少其不良反應。隨著科研的不斷深入,雷公藤的抗炎抗免疫機制研究已取得了一定成果。雷公藤及其提取物通過調節T淋巴細胞和B淋巴細胞的增殖和活化、T淋巴細胞亞群比例、單核細胞和巨噬細胞的炎癥反應及多種細胞因子的產生等復雜機制發揮免疫調節作用。然而,這些影響的分子機制尚需進一步研究。未來相信隨著研究的深入,人們對雷公藤抗炎抗免疫機制的了解將越來越深入,雷公藤會體現出最佳單味中藥的優勢,用于更多疾病的治療。