白藜蘆醇治療炎癥性腸病的研究進展

陳香，許新微，張朝陽，趙明1，*

（1.江蘇大學藥學院，江蘇 鎮江212013；2.鎮江市食品藥品監督檢驗中心，江蘇 鎮江212050；3.江蘇大學醫學院，江蘇 鎮江212013；4.太倉市中醫醫院檢驗科，江蘇 蘇州215400）

炎癥性腸病（inflammatory bowel disease，IBD）是一組由環境、遺傳、感染以及免疫等因素相互作用導致的腸道黏膜免疫系統異常反應的疾病，主要包括潰瘍性結腸炎（uclerative colitis，UC）和克羅恩病。IBD的病變多發生于直腸和乙狀結腸，并可遷延至結腸，進而導致整個結腸病變，臨床癥狀主要以腹瀉、黏液膿血便、腹痛及里急后重為主，以結腸黏膜慢性炎癥和潰瘍形成為病理特點［1］。近年來，因發病率不斷升高、難以徹底治愈且長期遷延不愈易誘發腫瘤等特點，IBD已成為消化病研究的熱點和難點之一。目前臨床上治療IBD的主要方法有傳統藥物及免疫抑制劑治療、生物制劑治療、微生態制劑治療、抗生素治療以及手術治療等。但是，上述藥物均具有一定的不足之處。尋找高效、安全的治療IBD的新型藥物已成為一項迫切任務。白藜蘆醇是一種具有抗炎、抗氧化作用的天然二苯乙烯類活性物質［2］。近年來的研究顯示，白藜蘆醇具有治療IBD的作用［3］。本文就白藜蘆醇對IBD治療作用的研究進展進行綜述，并展望白藜蘆醇治療IBD的發展前景。

1 白藜蘆醇的理化性質

白藜蘆醇又稱芪三酚，化學名稱是3，5，4’-三羥基苯二烯，分子式是C14H12O3，結構式見圖1，相對分子量為228.24，呈無味、灰白色或白色粉末，較難溶于水，易溶于有機溶劑。在低溫、避光條件下白藜蘆醇較為穩定，堿性環境中不穩定［4］。白藜蘆醇以順式-／反式游離態和順式-／反式糖苷結合態等形式存在，是一種具有天然活性的多酚類單體化合物。

圖1 白藜蘆醇結構式

2 白藜蘆醇對免疫細胞的調節作用

2.1 白藜蘆醇對T細胞的免疫調節作用

Gao等［5］的實驗顯示，25μmol／L白藜蘆醇對經有絲分裂原／抗原激活的T細胞增殖的抑制率達90%。Falchetti等［6］的研究顯示，白藜蘆醇對T細胞的免疫調節作用具有劑量依賴性，低濃度（0.625～0.25μg／mL）的白藜蘆醇可刺激CD4+／CD8+T細胞中細胞因子IL-2、IL-4以及核轉錄因子（INFγ）的表達和分泌，高濃度（10μg／mL）時則能抑制CD4+／CD8+T細胞分泌細胞因子；同樣，低濃度的白藜蘆醇能夠激活細胞毒性T細胞的細胞毒活性，而高濃度則具有抑制作用。此外，白藜蘆醇對CD8+T細胞分泌細胞因子的抑制效果比對CD4+T細胞的抑制更好。Radkar等［7］的研究顯示，當白藜蘆醇濃度≥25μmol／L時會激發細胞毒性T細胞的特異性殺傷潛能。Feng等［8］研究顯示，低劑量白藜蘆醇能增強T細胞介導的免疫反應。Sharma等［9］也報道了白藜蘆醇能夠抑制T細胞活性的實驗結果。

2.2 白藜蘆醇對外周血單個核細胞（PBMC）的免疫調節作用

Seyyedebrahimi等［10］每天使用800 mg白藜蘆醇對48例2型糖尿病患者連續8周進行口服治療，結果顯示，白藜蘆醇在患者PBMC中具有抗氧化劑的作用。Boscolo等［11］的研究顯示，高濃度白藜蘆醇能顯著抑制植物血凝素刺激引起的PBMC增殖，并且PBMC分泌的細胞因子INF-γ和TNF-α量亦受到顯著抑制。但是，當白藜蘆醇濃度低至10～100 nmol／L時，對細胞增殖的抑制作用消失。Capeleto等［12］研究顯示，白藜蘆醇通過Ala16Val-SOD2 SNP途徑活化人PBMC。但也有研究顯示白藜蘆醇可促進某些炎性因子的表達。Gualdoni等［13］研究顯示，白藜蘆醇可顯著提高PBMC表達細胞因子TNF-α。

2.3 白藜蘆醇對B細胞的免疫調節作用

Jhou等［14］的研究顯示，白藜蘆醇通過上調B細胞中FcγRIIB的表達從而選擇性地降低B細胞數量，緩解狼瘡性腎炎。Zunino等［15］使用不同濃度白藜蘆醇處理經有絲分裂原作用的B細胞，結果顯示低濃度白藜蘆醇（2和5 nmol／L）能促進B細胞增殖，而高濃度白藜蘆醇（10 nmol／L）抑制B細胞的增殖，但是B細胞中Bcl-2和caspase-3的表達水平隨白藜蘆醇濃度的增加而升高，呈一定的劑量依賴性。Wang等［16］從系統性紅斑狼瘡模型建立第2天起給予建模小鼠白藜蘆醇口服，連續7個月，結果顯示白藜蘆醇對B細胞的增殖以及抗體的產生等均具有抑制作用。此外，Sharma等［9］也報道了白藜蘆醇具有抑制B細胞活性的作用。

2.4 白藜蘆醇對巨噬細胞的免疫調節作用

Ma等［17］使用白藜蘆醇作用于經脂多糖刺激的RAW264.7小鼠巨噬細胞，結果顯示白藜蘆醇能下調誘導型一氧化氮合酶（iNOS）和IL-6的表達，而且，以劑量依賴的形式抑制NO的產生和IL-6的分泌。白藜蘆醇也抑制HMGB1從胞核向胞質轉運以及核轉錄因子κB（NF-κB）p65從胞質入核，抑制了IκBα的磷酸化。白藜蘆醇對巨噬細胞的上述作用均是通過抑制STAT-1和STAT-3的磷酸化實現的［17］。Wang等［18］的研究顯示，白藜蘆醇能降低巨噬細胞TNF-α的表達水平以及主要的前炎癥因子的分泌，增加M2型巨噬細胞相關基因信使RNA的表達。Yang等［19］的研究顯示，白藜蘆醇可抑制肺泡巨噬細胞的凋亡并降低其細胞因子的表達。

2.5 白藜蘆醇對樹突狀細胞（DC）的免疫調節作用

Kim等［20］的研究顯示，白藜蘆醇顯著抑制骨髓來源的DC細胞表達共刺激分子CD80和CD86、MHC-I和MHC-II。白藜蘆醇也明顯抑制了脂多糖刺激的DC細胞產生胞內IL-12 p40／p70和分泌IL-12 p70的能力。白藜蘆醇處理的DC細胞通過甘露糖受體介導的內吞作用高效捕獲抗原。此外，白藜蘆醇可抑制DC細胞對單純異基因T細胞增殖的刺激作用，并在反應性T細胞中誘導低水平的IL-2分泌。Buttari等［21］的研究顯示，白藜蘆醇可阻止DC細胞在糖基化過程中成熟。Svajger等［22］的研究顯示，白藜蘆醇誘導DC細胞介導的免疫耐受，尤其是在DC細胞分化過程中使用白藜蘆醇處理效果更好。白藜蘆醇可使DC細胞的共刺激分子CD40、CD80和CD86表達下調，誘導ILT3和ILT4的表達，但不影響HLA-G的表達。經白藜蘆醇處理的DC細胞活化后失去產生IL-12p70的能力，但是產生IL-10的能力增強。

此外，白藜蘆醇還對NK 細胞具有調節作用［23］。上述的國內外研究闡明了白藜蘆醇對免疫細胞的調節作用以及可能機制。下面將進一步綜述白藜蘆醇對由免疫細胞參與炎癥反應的IBD的作用以及可能的機制。

3 白藜蘆醇對IBD的作用及其機制

3.1 白藜蘆醇對IBD的作用

近年來的研究顯示，白藜蘆醇能夠有效緩解不同動物IBD模型的癥狀。Abdallah等［24］使用白藜蘆醇（2和10 mg／kg體重）連續7 d通過口服處理三硝基苯磺酸（trinitrobenzene sulfonic acid，TNBS）誘導的IBD Wistar大鼠，結果顯示白藜蘆醇處理組大鼠較陽性組大鼠的潰瘍區域面積明顯減小，結腸質量指數下降，結腸組織髓過氧化物酶（myeloperoxidase，MPO）活性下降，GSH、丙二醛和NO水平降低，結腸組織和血清中ICAM-1和VCAM-1的表達水平降低。Yildiz等［25］將白藜蘆醇（10 mg／kg體重）通過腹腔注射的給藥方式處理TNBS誘導的IBD Wistar大鼠，結果顯示，與陽性組大鼠相比，白藜蘆醇處理組大鼠的結腸鏡檢評分下降，結腸丙二醛水平降低，但MPO、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）和過氧化氫酶的活性無明顯變化，結腸GPX活性升高。Arslan等［26］采用甲氨蝶呤誘導Wistar大鼠構建IBD模型，將白藜蘆醇（25 mg／kg體重）通過口服給藥方式連續30 d處理模型組大鼠，結果顯示，白藜蘆醇處理組大鼠十二指腸和空腸丙二醛、GSH和8-OH／Gua水平比陽性組大鼠顯著降低，而且MPO mRNA表達水平也明顯下降。Abdin等［27］將白藜蘆醇（10 mg／kg體重）通過口服給藥的方式連續14 d處理惡唑酮誘導的Wistar大鼠構建UC模型，結果顯示，白藜蘆醇處理組大鼠的DAI指數下降，結腸SphK1表達水平降低，結腸MPO活性以及組織病理學損傷分數下降。Larrosa等［28］使用葡萄糖硫酸鈉（dextran sulfate sodium，DSS）誘導Fischer F344大鼠構建克羅恩病模型，將劑量為1 mg／kg體重的白藜蘆醇以口服方式連續處理模型組大鼠25 d，結果顯示，與陽性組大鼠相比，經過白藜蘆醇處理的大鼠結腸長度縮短，結腸組織病理學損傷分數減小，結腸中COX-2、前列腺素E2（prostaglandin E2，PGE2）以及NO的蛋白表達降低。Rahal等［29］采用肽聚糖-多糖誘導Lewis大鼠構建克羅恩病模型，將40或100 mg／kg體重劑量的白藜蘆醇以灌服方式連續處理大鼠28 d，結果顯示白藜蘆醇處理的大鼠盲腸組織IL-1β的mRNA表達水平比陽性組大鼠明顯降低，而盲腸中IL-6、TNF-α和TGF-β1的表達水平顯著升高。

Sharma等［30］采用DSS誘導C57BL／6小鼠構建IBD模型，將100 mg／kg體重的白藜蘆醇以隔天灌服的方式連續10 d處理IBD小鼠，結果顯示，與陽性組相比，經白藜蘆醇處理的小鼠結腸更長，結腸中TNF-α轉化酶（TNF-α converting enzyme，TACE）mRNA表達水平下降，TIMP3和沉默信息調節因子2相關酶1（Silent mating type information regulation-1，SIRT1）mRNA表達水平升高。Yao等［31］采用DSS誘導BALB／c小鼠，構建IBD小鼠模型，將30或60 mg／kg體重的白藜蘆醇以口服的方式連續14 d處理IBD小鼠，結果顯示，與陽性組小鼠相比，經白藜蘆醇處理的小鼠結腸組織學疾病評分下降，結腸丙二醛水平和MPO、SOD和GPX活性降低，IL-8、TNF-α和IFN-γ的mRNA及蛋白表達水平下降。Youn等［32］以口服的方式連續7 d將10 mg／kg體重的白藜蘆醇處理經DSS誘導的IBD ICR模型小鼠，結果顯示，經白藜蘆醇處理的小鼠結直腸長度伸長，結腸中iNOS含量下降，NF-κB和IκB表達水平降低，而ERK和STAT3的磷酸化水平下降。Altamemi等［33］以口服的方式連續5周將100 mg／kg體重的白藜蘆醇處理經DSS誘導的IBD ApcMin／+模型小鼠，結果顯示白藜蘆醇處理的小鼠結腸息肉大小和數量下降，BrdU和PCNA陽性結腸細胞數減少；結腸COX-2和IL-6的mRNA表達降低，TNF-α表達水平降低，T細胞、B細胞、MDSC以及NK細胞數量下降，腸道黏膜中microRNA-455和microRNA-101b的表達升高。

目前有關白藜蘆醇對IBD治療作用的臨床試驗較少。最近，一項隨機、雙盲、安慰劑對照臨床試驗評估了白藜蘆醇對炎癥生物標志物和UC患者生活質量的影響。在該研究中，患者每天服用白藜蘆醇0.5 g，連續6周后，血漿C-反應蛋白、TNF-α和NF-κB p65水平降低。患者生活質量得到改善，臨床結腸炎活動指數顯著降低［34］。此外，在輕至中度UC患者體內，SOD活性和總抗氧化能力提高，但服用白藜蘆醇的患者丙二醛水平降低［35］。

3.2 白藜蘆醇對IBD的作用機制

3.2.1 白藜蘆醇抗炎作用的機制 IBD患者腸道組織中均存在炎癥反應。參與炎癥反應的免疫細胞會分泌多種促炎因子，破壞腸道組織的正常結構，影響腸道功能。NF-κB是能與多種免疫球蛋白輕鏈基因啟動子κB序列特異性結合并促進其轉錄的一類蛋白質。NF-κB可調節多種促炎因子的表達，進而影響炎癥的發生與發展［36］。因此，通過下調NF-κB的活性抑制炎癥反應也就成為治療IBD的重要手段。Youn等［32］的實驗顯示，在DSS誘導的小鼠IBD模型中，口服白藜蘆醇能抑制NF-κB的活化，減少NF-κB下游促炎因子的產生，進而減輕炎癥對腸道組織的損傷。體外細胞實驗也證實了白藜蘆醇可以劑量依賴的方式降低NF-κB活性，進而降低COX-2基因表達水平［37］。白藜蘆醇能通過抑制NF-κB磷酸化及其降解的途徑來降低炎性因子TNF-α、IL-6以及COX-2等的表達［38］。SIRT1可與NF-κB蛋白質分子中的RelA／p65亞基結合，導致SIRT1在Lys310位點去乙酰化進而抑制NF-κB的轉錄活性［39］。這也說明NF-κB的活性受SIRT1去乙酰化作用的調控。那么白藜蘆醇可否通過誘導SIRT1的活化并上調其活性、下調NF-κB活性這一途徑發揮抗炎作用？Singh等［40］的研究顯示，白藜蘆醇可通過上調結腸免疫細胞中作為NF-κB激活和炎癥的逆向調節器的SIRT1預防結腸炎。Dong等［41］的研究顯示，白藜蘆醇以iNOS-NO依賴方式通過SIRT1-NF-κB途徑減輕腸道亞急性缺血再灌注（ischemia-reperfusion，I／R）損傷。

以L-精氨酸為底物，NOS可通過3種形式合成NO。在3種同工酶亞型中，iNOS在炎癥反應的調控中起著重要作用。越來越多的證據表明，白藜蘆醇能夠通過NO-依賴性的方式緩解由I／R導致的腸系膜動脈等組織損傷［41］。那么白藜蘆醇是否可通過調控NO的表達實現其在IBD中的抗炎作用呢？1999年Tsai等［42］報道，在經脂多糖激活的RAW 264.7細胞中，白藜蘆醇可能通過下調NF-κB的結合活性來抑制炎癥中增強的iNOS表達，進而顯著抑制NO的產生。此后，相繼有不同的研究支持上述結果［43-45］。Youn等［32］以口服白藜蘆醇的給藥方式處理經DSS誘導的IBD模型，實驗結果顯示白藜蘆醇可下調iNOS的表達水平并減弱NF-κB、STAT3以及ERK的活化，減輕由DSS引起的結腸組織損傷。Serra等［46］采用白藜蘆醇體外作用于腸上皮來源的HT-29細胞系，結果顯示白藜蘆醇可顯著降低經細胞因子誘導產生的NO、PGE2、iNOS和COX-2的表達以及活性氧的形成，從而緩解炎癥引起的腸道組織損傷。

3.2.2 白藜蘆醇的抗氧化作用 血液中丙二醛含量反映組織細胞受自由基攻擊的嚴重程度，而SOD活力則反映機體清除氧自由基的能力。近年研究顯示，白藜蘆醇能通過清除活性氧簇進而發揮抗氧化作用，減輕腸道組織損傷。Jang等［47］的研究顯示，白藜蘆醇在小鼠巨噬細胞系Raw 264.7細胞、人單核細胞和中性粒細胞中是一種有效的活性氧生成抑制劑。Yildiz等［48］的研究顯示，白藜蘆醇可減輕I／R誘導的大鼠小腸氧化損傷。Ozkan等［49］的研究也顯示，白藜蘆醇能通過降低丙二醛、NO以及MPO水平，恢復SOD活性，減輕由I／R引起的腸損傷。Jha等［50］采用靜脈注射20 mg／kg或口服50 mg／kg白藜蘆醇的方式處理腸I／R模型大鼠，結果顯示白藜蘆醇均能有效緩解機體SOD水平的下降以及丙二醛水平的升高。Dong等［41］等也報道了白藜蘆醇可明顯提高大鼠腸I／R后黏膜上皮細胞內細胞色素的氧化酶活力，降低氧自由基的產生，提高SOD水平及活性，減少血液中丙二醛，明顯減輕由I／R導致的腸道黏膜組織損傷。近年來的臨床試驗也證實了白藜蘆醇這一作用。2015年，Samsami-Kor等［34］對每日服用1粒白藜蘆醇膠囊且連續服用6周的患者進行研究，結果顯示白藜蘆醇可降低丙二醛和MPO的表達，進而抑制組織的氧化損傷和凋亡，起到減輕炎癥的作用。

3.2.3 白藜蘆醇抑制腸道纖維化的作用 當外界抗原等異物引起腸道炎癥反應，腸道組織被持續破壞，腸道間質細胞活化并過度增殖，過多的間質細胞外基質在腸壁沉積，導致腸壁發生纖維化［51］。而在臨床上，腸壁纖維化、腸腔狹窄為克羅恩病常見并發癥。到目前為止，有關白藜蘆醇抑制腸道纖維化作用的報道較少。Rahal等［52］的研究顯示，白藜蘆醇能顯著減少肽聚糖-多糖構建的Lewis大鼠克羅恩病模型炎性細胞因子和TGF-β1的含量，降低Ⅰ型、Ⅲ型前膠原和IGF-1 mRNA的表達，抑制組織纖維化，說明白藜蘆醇具有抑制纖維化的作用。Garcia等［53］也報道了類似的研究結果。Li等［54］的研究也顯示，白藜蘆醇可能通過激活SIRT1或抑制IGF-Ⅰ受體途徑抑制膠原I的合成，從而抑制IGF-1誘導的腸道纖維化。最新的研究結果顯示，SIRT1通過減少炎癥和纖維化的進程來預防肺纖維化［55］。白藜蘆醇在IBD中的作用除了抗炎、抗氧化以及抑制纖維化之外，還有抑制腸道上皮細胞凋亡等作用［34］。

綜上所述，同類型實驗動物模型以及臨床研究均顯示了白藜蘆醇主要是通過抗炎、抗氧化、抑制腸道纖維化及抑制腸道細胞凋亡等方式緩解IBD。但是具體作用機制尚不清晰。全面深入研究白藜蘆醇治療IBD的作用及其機制，將為其在IBD臨床治療中提供理論基礎和實驗依據，并為開發與白藜蘆醇相關的新型藥物提供思路。