蛇床子素的藥理作用及抗炎活性機制研究進展*

都夢帆，向 汝，范 妤，李 倩，胥 冰△

（1.陜西中醫藥大學醫學技術學院，陜西 咸陽 712046；2.陜西中醫藥大學基礎醫學院，陜西 咸陽 712046）

蛇床子又名野茴香、蛇米、野胡蘿卜子等，是傘形科植物蛇床的成熟干燥果實[1]。《神農本草經》記載蛇床子性溫，味苦，具有“溫腎助陽、祛風、燥濕、殺蟲之功效，用于治療陽痿、宮冷、不孕、寒濕帶下、濕痹腰痛；外用可治外陰濕疹、疥癬等病”[2]。蛇床子在臨床中使用廣泛，功效頗多，具有較高的研究價值，包含的主要化學成分有香豆素、揮發油、色原酮類、三萜等化合物，主要活性成分是以蛇床子素為主的香豆素類化合物[1]。現代研究表明，蛇床子素具有多種藥理活性，不僅表現在抗炎[3]、抗氧化[4]、抗菌止癢[5]、神經保護作用[6]等，同時它對免疫相關疾病如類風濕性關節炎、心腦血管疾病和腫瘤等也有廣泛作用，本文主要對其抗炎及免疫調節的藥理作用進行綜述。

1 蛇床子素的化學成分及藥動學研究

蛇床子素（Osthole，Ost）是一種天然香豆素類化合物，又名甲氧基歐芹酚或歐芹酚甲醚，核心結構由苯環和吡喃酮環組成[3]，化學名為7-甲氧基-8-異戊烯氧基香豆素，分子式為C15H16O3，最初來源于傘形科植物蛇床子的成熟果實，在當歸、陳皮、白芷、獨活、防風、前胡等藥用植物中也廣泛存在[7]。趙等學者用高效液相色譜法研究口服或靜脈注射蛇床子素后，其在大鼠血漿、尿液中的藥代動力學，發現蛇床子素在體內主要通過羥基化、氫化、去甲基化、脫氫、葡萄糖醛酸化和硫酸化幾種途徑代謝，其中CYP3A4和CYP3A5是參與蛇床子素代謝的主要酶[8]。蛇床子素具有多種藥理活性，可鎮靜催眠、抗衰老、抗焦慮、抗血栓、抗過敏[9]、抗炎止痛、抗菌殺蟲止癢[10]、抗腫瘤[11]、保肝護肺、調節性激素等作用，對中樞神經系統、心血管系統、免疫系統、呼吸系統具有調節作用。

2 炎癥的概述

炎癥（inflammation）是宿主系統受病原體、損傷細胞或其他異物等刺激時所產生的一系列保護性免疫應答，是抵抗自然感染和恢復體內穩態的天然手段，根據炎癥過程和細胞機制可分為急性炎癥和慢性炎癥[12]。急性炎癥是因為機體中的感染、組織壞死產生的異物等誘發先天免疫反應，刺激炎性細胞因子、趨化因子等炎癥介質的生成，刺激血管擴張、導致中性粒細胞外滲和血漿泄漏到感染部位，引起免疫細胞募集，產生腫脹、疼痛、發熱和功能喪失等典型臨床癥狀。而組織中的慢性炎癥通常發生在炎癥反應缺乏實際刺激的情況下，通過機體內源性保護機制或其他抵抗機制無法解決的感染而發生。慢性炎癥通過誘導適應性免疫反應，持續刺激免疫細胞募集，而多種免疫細胞分泌更多的炎癥介質導致炎癥加重，誘導各種炎癥相關疾病和功能障礙，如腸道炎癥疾病，自身免疫性疾病，心臟疾病，神經退行性疾病等[13]。

炎癥還參與腫瘤的形成過程，在腫瘤形成早期，炎癥細胞及其細胞因子和趨化因子調節腫瘤微環境，促進血管和淋巴管生成，刺激DNA損傷，促進腫瘤的生長。在腫瘤后期，炎癥細胞重塑細胞外基質以促進侵襲，包被腫瘤細胞以使受體通過與靜脈或淋巴網絡的結合實現轉移擴散，以及逃避宿主防御機制[14]。此外，持續處于炎癥環境中的先天免疫細胞會降低其對組織損傷、感染或疫苗接種等信號的感知和反應能力，導致先天免疫反應失調[15]，如類風濕性關節炎患者體內持續的炎癥會加重動脈粥樣硬化和內皮功能障礙程度，加速患者心血管疾病的病程。臨床抗炎藥物主要分為甾體抗炎藥和非甾體抗炎藥，具有較多不良反應，長期大量使用會對胃腸道、肝臟、泌尿系統、神經系統等造成損害，因此從天然藥物中尋找新的抗炎藥物很有必要。

3 蛇床子素的藥理作用

3.1 抗炎作用 蛇床子素具有強大的活性氧清除和抗炎作用，其抗炎活性是通過多種機制介導的，包括抑制各種轉錄因子，如核因子κB（NF-κB），下調多種促炎因子和趨化因子等。核因子κB是早期核轉錄因子，參與免疫反應的早期階段和炎癥的各個階段，調節炎癥相關因素。NF-κB信號通路調節許多不同的細胞活動，包括促炎成分的產生和表達，在癌癥、自身免疫性和炎癥性疾病中起著重要作用。有研究表明NF-κB是控制癌癥相關炎癥的預防和治療靶點，參與胃腸癌、肝癌、胰腺癌、肺癌、前列腺癌等腫瘤疾病的發生[16]。NF-κB通路的激活主要依賴于IκBα磷酸化和p65核易位。包雨欣等人[17]采用脂多糖刺激的BV2小鼠小膠質細胞建立炎癥細胞模型，研究蛇床子素的抗炎作用，結果發現蛇床子素以劑量依賴性方式降低炎癥因子水平，阻斷脂多糖誘導的核因子κB活化，抑制NF-κB途徑相關蛋白的表達。有研究認為NF-κB可調節破骨細胞的生成和吸收，是治療骨溶解的重要靶點。蛇床子素可以通過降低RAW264.7細胞中NF-κB和NFATc1的活化來抑制破骨細胞的形成和吸收活性，劑量依賴性的減少破骨細胞特異性基因如 CTSK、MMP-9、TRAP、整合素 β3、C-SRC 和NFATc1表達[18]。此外，蛇床子素可抑制NF-κB和缺氧誘導因子-2α（HIF-2α），下調炎癥相關蛋白COX-2、HIF-2α及其相關下游信號蛋白的表達水平，降低RUNX-2、MMP-13、ADAMTS-5的 mRNA 水平，從而在單碘乙酸鹽（MIA）誘導的骨關節炎鼠模型中起到抗炎鎮痛、保護關節軟骨的作用[19]。

核因子κB作為調節血管內皮生長因子途徑的關鍵核轉錄因子，可加速細胞增殖，抑制細胞凋亡，促進細胞遷移和侵襲，并刺激血管的生成和轉移。姚等人的研究建立了肝細胞癌（HCC）小鼠原位模型，以探討蛇床子素作為血管生成抑制劑的潛在抗肝細胞癌作用。結果發現在腫瘤和鄰近組織中，蛇床子素不僅下調血管內皮生長因子的表達，而且降低NF-κB的活性，這說明蛇床子素以劑量依賴性方式抑制HCC小鼠原位模型中的血管生成[20]。蛇床子素還可下調NF-κB、IL-1β 和 TNF-α，從而減輕炎癥反應，以及抑制轉化生長因子β1/Smad2信號通路，從而抑制球囊誘導的大鼠頸動脈損傷中的新內膜增生[21]。血管緊張素Ⅱ在內皮損傷的生物過程中具有重要作用，可激活內皮細胞中的NF-κB，增加促炎因子的表達，陶等人的研究發現蛇床子素能顯著抑制血管緊張素Ⅱ誘導的大鼠主動脈內皮細胞中p65的易位和核因子κB的活性，從而減輕炎癥細胞因子如腫瘤壞死因子-α、白細胞介素-6、白細胞介素-1β、單核細胞趨化蛋白-1和粘附分子的表達[22]。

此外，蛇床子素通過抑制核因子κB的活化減少炎癥反應來減輕慢性腎衰竭[23]，阻斷NLRP3炎癥體的激活，降低炎癥細胞因子的表達，預防蛋白尿，改善腎功能，阻斷腎臟進行性病變，對IgAN進展小鼠模型起到腎臟保護作用[24]。它還通過阻斷NF-κB的核易位顯著抑制炎癥因子的釋放，減少急性機械性腦損傷[25]和脂多糖誘導的急性肺損傷的炎癥反應[26]。

有學者認為蛇床子素作為一種天然的抗炎藥物，有望減輕肝臟炎癥疾病，可通過PPARα/γ和NF-κB途徑抑制脂多糖（LPS）刺激的3T3-L1脂肪細胞釋放腫瘤壞死因子-α和IL-6，具有治療非酒精性脂肪性肝病的潛力[27]。黃等人研究發現蛇床子素通過抑制NF-κB途徑降低炎癥介質環氧化酶-2的表達，通過干預MAPK途徑抑制脂肪生成轉錄因子蛋白表達，改善脂質分解，減少肝臟脂質積聚，抑制非酒精性脂肪性肝病的進展[28]。

3.2 止痛作用 蛇床子素被發現能改善福爾馬林誘導的痛覺過敏，顯著減少乙酸誘導的扭體次數，具有抗炎鎮痛的潛在價值[29]。Ost通過降低gp120引起的背根神經節（DRG）中P2X3受體表達上調，減少促炎因子TNF-α的釋放，抑制ERK1/2的磷酸化，阻斷疼痛信號傳遞通路，減輕gp120引起的機械痛敏與熱痛敏，具有治療HIV gp120誘發周圍神經病理痛的潛力[30]。在髓核（NP）誘發的大鼠背根神經節痛覺過敏和ASIC3過表達模型中，蛇床子素可以阻止ASIC3敏感酸誘導的DRG神經元去極化，顯著緩解其痛覺過敏，并且其抑制作用在與非特異性ASIC3拮抗劑阿米洛利聯合使用時增強[31]。蛇床子素被認為是減輕神經病理性疼痛的潛在藥物療法，可下調大鼠脊髓背角中的趨化因子CXCL1及其受體CXCR2的表達，能有效緩解髓核致炎大鼠的神經根炎性疼痛[32]。

P2Y1R位于MAPKs信號通路的上游，刺激JNK磷酸化的延長激活，參與疼痛過程，促進疼痛發展。在最新的一項研究中發現，蛇床子素可抑制星形膠質細胞活化，以濃度依賴的方式靶向抑制CCI小鼠的JNK磷酸化，減弱了星形膠質細胞中P2Y1R蛋白的過表達，降低p-ERK、p-CREB和c-Fos和小鼠脊髓p-GluA1和pGluN2B的表達，降低了CCI小鼠誘發的電位頻率和波幅，從而減輕小鼠神經病理性疼痛[33]。

3.3 免疫調節作用

3.3.1 抗過敏作用 過敏性疾病的病理機制暫不清楚，但似乎與前列腺素和半胱氨酰白三烯代謝的失衡密切相關[34]。前列腺素E2（PGE2）是一種從花生四烯酸中產生，通過環氧化酶（COX）和前列腺素合成的代謝物，在炎癥反應過程中，COX-2在多種前列腺素的產生中起核心作用，炎癥條件下COX-2高表達，從而導致PGE2上調[35]。IL-1β是炎癥過程中參與COX-2上調的細胞因子，IL-1RI基因的過表達會誘導COX-2和EP2mRNA基因表達上調，有研究者從診斷為過敏患者體中取外周血單個核細胞并用組胺刺激，研究蛇床子素在抑制COX-2途徑中的潛在治療作用[36]，結果發現蛇床子素可阻斷組胺對細胞的刺激，下調HRH-1，降低IL-1β、IL-1RI水平，減少COX-2和EP2基因的表達。T細胞是人體免疫系統中具有關鍵功能的細胞群，正常生理狀態下各輔助T細胞亞群之間相互影響，發揮正常的免疫功能，Th1/Th2細胞平衡對整個免疫系統的調節起重要作用，蛇床子素能調節大鼠Th1細胞/Th2細胞的比例，具有免疫增強作用[37]。

過敏性哮喘反應的特征主要涉及過敏原特異性免疫球蛋白E（IgE）和Th2細胞，樹突狀細胞在促進過敏性氣道炎癥和保護肺部免受明顯損傷方面起著至關重要的作用。多項研究表明蛇床子素具有治療過敏性哮喘的潛力。體外實驗[38]顯示蛇床子素抑制脂多糖誘導的骨髓來源樹突狀細胞的活化和成熟，抑制活化的CD4+T細胞增殖和Th1/Th2型細胞因子的產生。王晶等人通過卵清蛋白（OVA）誘導的哮喘小鼠模型來研究蛇床子素對過敏性哮喘的作用[39]，結果顯示蛇床子素治療顯著降低哮喘小鼠模型的血清IgE上調，阻斷支氣管肺泡灌洗液（BALF）中炎性細胞因子（IL-4、IL-5、IL-13）的過表達，并減少了 BALF 和肺中炎性細胞的募集，組織病理學分析顯示蛇床子素治療顯著抑制了嗜酸性粒細胞向氣道的浸潤和杯狀細胞增生，這一作用可能是通過抑制NF-κB活化，防止OVA誘導的轉錄因子易位到細胞核。另一項研究[40]顯示蛇床子素通過抑制IL33/ST2信號傳導也可以減弱卵白蛋白引起的肺部炎癥，抑制Th2型細胞因子的釋放。蛇床子素還可以通過抑制STAT6的表達來抑制IL-4誘導的嗜酸性粒細胞趨化因子在人支氣管上皮細胞系BEAS-2B細胞中的表達[41]，這表明蛇床子素可能具有治療過敏性氣道炎癥疾病的潛力。

肥大細胞作為先天性免疫細胞，介導過敏反應，主要分布在皮膚、呼吸道、胃腸道及泌尿生殖系統黏膜下層，可釋放組胺、細胞因子、蛋白酶等炎癥介質，以及脂質介質，在急性炎癥中起到重要作用。肥大細胞脫顆粒在濕疹的發病機制中起決定作用，蛇床子素可抑制致敏肥大細胞增殖和脫顆粒，下調STAT5基因和蛋白的表達，從而治療濕疹[42-43]。肥大細胞相關的G蛋白偶聯受體-X2（MRGPRX2）能介導某些藥物引起過敏或假過敏反應[44]，并與哮喘、酒渣鼻和蕁麻疹等慢性炎癥疾病的病理學有關。有學者通過體內外實驗首次證明蛇床子素能抑制肥大細胞的MRGPRX2/MrgprB2反應，蛇床子素在體外通過MRGPRX2減弱肥大細胞活化的早期（Ca2+動員和脫粒）和延遲趨化因子/細胞因子產生。此外，蛇床子素在化合物48/80誘導的爪水腫過敏模型和實驗性紅斑痤瘡的慢性皮膚炎癥模型中減少肥大細胞介導的炎癥反應，因此具有治療假性過敏性炎癥反應的潛力[45]。

3.3.2 治療免疫系統疾病 有人從前胡根中提取出蛇床子素，并證明蛇床子素具有多種免疫調節活性，在體外可影響小鼠脾細胞的次級體液免疫反應，抑制脂多糖誘導的腹膜腫瘤壞死因子-α產生，抑制角叉菜膠誘導的炎癥[46]。類風濕關節炎（RA）是一種常見的慢性炎癥性自身免疫性疾病，其特征是慢性炎癥、滑膜組織增生以及軟骨和骨骼的侵蝕，蛇床子素可顯著改善完全弗氏佐劑誘導的佐劑型關節炎大鼠模型的足腫脹程度，改善膠原纖維增生和關節癥狀，降低血清中IL-10，TNF-α炎癥因子水平，提高CD4+/CD8+比值[47]。此外，在細胞培養中，50和100 μM 蛇床子素處理48 h可抑制1IL-1β刺激SW982的增殖和遷移，并顯著抑制基質金屬蛋白酶（如MMP-1，MMP-3和MMP-13），阻斷IL-1β刺激的SW982細胞中IL-6和TNF-α的產生[48]。

多發性硬化是一種由自身免疫反應引起的慢性炎癥性脫髓鞘疾病，主要針對中樞神經系統髓鞘，特征是中樞神經系統的炎性浸潤和脫髓鞘。髓鞘反應性T細胞被髓鞘抗原激活/再激活，從而觸發免疫級聯反應，導致髓鞘損傷[49]。蛇床子素能夠減輕實驗性自身免疫性腦脊髓炎（EAE）小鼠的臨床嚴重程度和中樞神經系統炎癥和脫髓鞘以及血腦屏障破壞，阻斷NGF等神經生長因子的減少并抑制EAE干擾素-γ的增加[50]。髓鞘再生是多發性硬化的一種潛在治療策略，有研究表明蛇床子素能提高髓鞘再形成能力，減少自身免疫反應，增加神經營養支持，增強了神經干細胞的BDNF表達，促進神經元存活，軸突生長，減少星形膠質細胞分化，改善內、外源細胞存活環境，保護髓鞘免受進一步脫鞘[51]。此外，蛇床子素可通過抗氧化和抗炎活性在腦缺血/再灌注損傷的實驗模型中發揮神經保護作用[52]，通過抑制神經內鏡誘導的腦損傷小鼠模型中的炎癥和細胞凋亡來減少繼發性腦損傷[53]。

4 結論

炎癥是機體對病原體、損傷組織等有害物質刺激的保護性生理反應，人類免疫系統的重要反應，主要由免疫細胞、血管改變和分子介質參與。但機體長期處于持續的炎癥反應是各種慢性疾病進展的主要因素，包括糖尿病、癌癥、心血管疾病、眼部疾病、關節炎、肥胖癥、自身免疫性疾病和炎癥性腸病。蛇床子作為傳統中藥具有殺蟲止癢、祛風燥濕、溫腎助陽等功效，臨床上主要用于中藥治療濕疹、皮膚瘙癢、陰道毛滴蟲感染和性功能障礙，近年來其抗炎抗病毒等藥用價值被醫學深入研究發現，其藥理作用現階段還局限在動物實驗階段，缺乏更深入更系統的研究。蛇床子素作為蛇床子中香豆素的主要化合物之一，具有多種藥理作用，主要表現在神經保護、抗衰老、抗氧化、降血脂、調節心血管系統、調節呼吸系統、調節激素和保肝護肺作用[54-56]，此外還具有抗炎止痛、免疫調節的藥理作用，具有緩解神經病理性疼痛，治療過敏性疾病、自身免疫疾病的潛在價值。本文主要是對蛇床子素的抗炎、免疫調節作用進行綜述，為臨床天然抗炎藥物的研究提供思路和理論依據。