紅藤-敗醬草抗炎作用物質基礎研究進展

胡孌倩， 陳玉琪， 馬 昕， 曹玲君， 崔樹娜,3*

(1.揚州大學醫(yī)學院，江蘇 揚州 225000；2.揚州大學附屬揚州市婦幼保健院，江蘇 揚州 225000；3.揚州大學附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科，江蘇 揚州 225000)

紅藤、敗醬草是臨床常用的清熱解毒中藥，具有清熱利濕、活血通絡、祛瘀止痛的功效。國醫(yī)大師夏桂成將紅藤、敗醬草作為主藥，佐以丹參、赤白芍、五靈脂、延胡索等中藥制成紅藤敗醬散，廣泛用于治療急慢性盆腔炎、濕熱性帶下等婦科疾病[1]。紅藤又稱大血藤，為木通科植物大血藤Sargentodoxacuneata(Oliv.)Rehd.et Wils的干燥根莖，始載于《圖經(jīng)本草》，其味苦、平，歸大腸、肝經(jīng)，具有解毒消癰，活血止痛，祛風除濕，殺蟲的功效[2]。敗醬草為敗醬科植物白花敗醬PatriniavillosaJuss或黃花敗醬PatriniascabiosaefoliaFisch.的帶根全草，首見于《神農(nóng)本草經(jīng)》，其味苦、平，具有清熱解毒，祛瘀排膿的功效[3]。紅藤和敗醬草可用于多種炎癥性疾病的治療，如盆腔炎、陰道炎、消化性結腸炎、闌尾炎、滑膜炎、慢性咽炎、前列腺炎等[3-4]；此前，針對紅藤和敗醬草的臨床應用報道較多，而對其物質基礎和作用機制研究較少，因此，本文將系統(tǒng)總結近年來有關紅藤、敗醬草相關文獻，梳理其物質基礎和作用機制，以期為進一步研究其藥理作用機制提供研究思路，指導臨床應用。

1 化學成分

陳茹茹等[5]采用薄層色譜法對紅藤進行成分檢測，通過正交試驗確定最佳提取條件后用超聲波提取法分離出了黃酮類、酚酸類、皂苷類、鞣質類等化學成分。楊波等[6]通過CO2超臨界萃取法分離出單萜、倍半萜、脂肪酸等化學成分。通過梳理現(xiàn)有文獻，紅藤、敗醬草的主要有效成分見表1，其中紅藤的主要成分有蘆丁、原花青素、紅景天苷、綠原酸、三萜皂苷、大黃素；敗醬草的主要成分有槲皮素、木樨草素、山柰酚、齊墩果酸、華防己堿等[7-11]。

表1 紅藤和敗醬草的主要有效成分

2 抗炎作用

現(xiàn)代藥理研究表明，紅藤和敗醬草兩味藥物中的多種活性成分通過作用于核因子κB(NF-κB)信號通路、絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號通路、環(huán)氧化酶2(COX2)/前列腺素E2(PGE2)信號通路、局部粘著斑激酶(FAK)/樁蛋白(paxillin)信號通路、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(PKB)信號通路、NF-E2相關因子2(NRF2)/抗氧化反應元件(ARE)信號通路、非受體酪氨酸激酶(JAK)/信號轉導子和轉錄激活子(STAT)信號通路等實現(xiàn)抗炎作用[12-15]。

2.1 NF-κB信號通路 NF-κB作為轉錄調節(jié)因子與炎癥發(fā)生發(fā)展密切相關，通常以p50-p65異二聚體形式存在，與其結合的抑制性蛋白(IκB)有助于NF-κB保持無活性狀態(tài)[16]。當細胞受到刺激時，IκB在IκB激酶復合物(IKK)的作用下降解，隨后p65-p50異二聚體從胞質進入胞核，與DNA上的κB位點結合，活化NF-κB信號通路并誘導產(chǎn)生促炎因子、趨化因子、粘附因子等炎癥相關因子從而介導炎癥反應[17]。這種依賴IKK降解抑制性蛋白IκB從而激活NF-κB的途徑被稱為經(jīng)典激活通路；其他的如p65磷酸化途徑、PI3K/蛋白激酶B(Akt)途徑則是NF-κB的輔助激活通路[18]。研究發(fā)現(xiàn)，Toll樣受體(TLR)作為一種跨膜識別受體能與脂多糖(LPS)表位結合，激活IKK，使IκB磷酸化，進而激活NF-κB信號通路，產(chǎn)生炎癥反應[19]。因此，靶向調節(jié)NF-κB信號通路能夠有效清除炎癥反應。紅藤-敗醬草藥對中多種成分能夠作用于NF-κB信號通路，調控炎癥應答。

2.1.1 槲皮素 槲皮素是廣泛存在于自然界中的黃酮類物質，近些年關于槲皮素藥理活性研究進展顯示其在多個細胞模型中具有抗炎作用[20-21]。其中，在LPS誘導的人類外周血單核細胞(PBMC)炎癥模型中，槲皮素可降低Toll樣受體2(TLR2)mRNA的表達，從而使TLR2下游相關蛋白NF-κB表達減少[22]。在長期暴露于硫酸鎳的小鼠所誘發(fā)肝細胞炎癥模型中，槲皮素可抑制p38和信號傳導及轉錄激活因子1(STAT1)的激活，抑制NF-κB的移位和轉錄，從而有效控制肝細胞炎癥[23]。在大鼠乳鼠心臟成纖維細胞炎癥分泌模型中，槲皮素能抑制NF-κB上游信號蛋白Akt的磷酸化，進而抑制轉錄因子NF-κB激活，減少NF-κB信號通路誘導的腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白細胞介素1β(IL-1β)等炎癥因子的分泌[24]。

2.1.2 華防己堿 華防己堿又稱青風藤堿，是一種單體生物堿，具有抗炎作用[25]。研究發(fā)現(xiàn)，華防己堿對LPS誘導RAW264.7細胞的IκB蛋白表達無明顯影響，但是其可以降低p56磷酸化水平并呈劑量依賴性，這提示華防己堿繞過經(jīng)典的IKK/IκB/NF-κB通路而經(jīng)過PI3K/Akt/NF-κB輔助激活通路來實現(xiàn)抗炎效用[18]。在動脈粥樣硬化兔模型中，華防己堿能有效抑制Toll樣受體4(TLR4)/NF-κB通路炎癥因子水平，從而延遲血管慢性炎性病變[26]。此外，華防己堿還可抑制THP-1源性泡沫細胞中NF-κB表達及其信號通路下游炎癥因子白細胞介素6(IL-6)、TNF-α的分泌，且其作用強度存在一定的量-效關系和時-效關系[27]。

2.1.3 木樨草素 木樨草素是藥用植物敗醬草中最豐富的次級代謝產(chǎn)物之一，其多種藥理活性被證實與抗炎作用相關[12]。通過對木樨草素治療慢性咽炎機制的探討發(fā)現(xiàn)木樨草素可抑制IκB和p65的磷酸化進而阻斷NF-κB信號通路介導的炎癥反應[28]。另外，當單核巨噬細胞處于高糖環(huán)境時，木樨草素在一定程度上提高組蛋白去乙酰化酶(HDAC)的活性并降低乙酰化酶(HAT)的活性，從而抑制NF-κB誘導的染色質乙酰化并停止轉錄達到控制炎癥的目的[12]。

2.1.4 山柰酚 山柰酚抗炎作用機制與調節(jié)信號通路、抑制轉錄因子表達有關[29-31]。在腸炎大鼠模型中，不同濃度的山柰酚對p65磷酸化和TLR4的表達均有抑制作用；但對于IκB，只有高濃度山柰酚存在抑制其磷酸化的作用，這提示山柰酚通過調節(jié)TLR4/NF-κB信號通路達到調控炎癥反應的作用[32]。另外，在大鼠軟骨細胞炎癥模型中也觀察到山柰酚呈劑量依賴性抑制IL-β誘導的IκBɑ和NF-κBp65磷酸化并阻斷NF-κB信號通路介導的下游炎癥因子的分泌[33]。

2.2 MAPK信號通路 MAPK是一種保守的絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶，幾乎表達于所有的真核細胞[34]。MAPK分為4個亞族，包括細胞外調節(jié)蛋白激酶(ERK)、P38、c-Jun氨基末端激酶(JNK)、細胞外信號調節(jié)激酶5(ERK5)，分別調控著增殖分化、炎癥、癌癥等生理病理過程[35]。經(jīng)典的MAPK信號通路由一組保守三級磷酸化依賴的激酶構成，分別是MAPK激酶激酶(MKKK)、MAPK激酶(MKK)和MAPK，當機體受到炎性刺激時，3種激酶被依次激活并啟動MAPK信號通路，產(chǎn)生IL-1β、IL-6、TNF-ɑ等炎癥因子[36]。炎癥因子使p38MAPK發(fā)生磷酸化，進而促進NF-κB的移位與激活，啟動p38MAPK/NF-κB信號通路，導致炎癥因子水平增加，新表達的炎癥因子又重新激活信號通路形成級聯(lián)瀑布反應進一步加劇炎癥反應[37]。

2.2.1 木樨草素 木樨草素在微摩爾濃度下即存在一定的抗炎作用，其作用機制與多靶點調節(jié)信號通路有關[12]。不同的炎癥模型中木樨草素抗炎作用機制不同[38-39]，例如在人類大腦微血管內皮細胞(hBMEC)炎癥模型中，木樨草素對p38 MAPK的磷酸化具有抑制作用，但對JNK和ERK1/2磷酸化無明顯作用，這提示木樨草素繞過JNK和ERK1/2，通過干擾p38磷酸化來阻斷信號通路從而調節(jié)炎癥反應[40]。而在人肥大細胞-1(HMC-1)炎癥模型中，一定劑量的木樨草素對ERK和JNK的活化存在抑制作用并減少由此介導的炎癥因子和Ca2+的釋放[41]。細胞內大量積蓄的Ca2+可激活鈣調蛋白磷酸酯酶C，促進活化T細胞核因子(NFATs)的核轉位[42]；同時，胞內累積的鈣離子和二酰基甘油(DAG)可激活蛋白激酶C(PKC)，在PKC的介導下進一步激活MAPK信號通路分泌下游炎性因子[42]。綜上所述，木樨草素可通過作用于多種靶標調節(jié)MAPK信號通路進而實現(xiàn)抗炎作用。

2.2.2 紅景天苷 紅景天苷不僅抑制炎癥介質的分泌，還可靶向調節(jié)多條信號通路，有效清除炎癥反應[43]。在LPS誘導的小鼠乳腺炎模型中，紅景天苷能抑制p38、ERK、JNK的磷酸化并呈劑量依賴性，阻斷MAPK通路介導的IL-1β、TNF-α等炎癥因子的釋放，從而減輕乳腺組織中炎癥細胞的浸潤[44]。除此之外，紅景天苷也被證實可有效緩解卵清蛋白(OVA)誘導的哮喘模型中的炎癥反應，其機制與抑制p38MAPK磷酸化有關[45]。

2.2.3 齊墩果酸 齊墩果酸是一種廣泛存在于敗醬草中的五環(huán)三萜類化合物，在多種炎癥細胞模型均有抑制作用[46-47]。在LPS誘導的巨噬細胞炎癥模型中，齊墩果酸對MAPK信號通路具有雙向調節(jié)作用，即抑制ERK磷酸化，促進p38和JNK磷酸化，達到抗炎作用[48]。另外，在炎癥反應中給予齊墩果酸進行干預后發(fā)現(xiàn)p38MAPK/NF-κB信號通路以及TNF-α、IL-1β等下游炎性因子水平受到抑制，提示齊墩果酸通過抑制p38MAPK磷酸化來影響下游NF-κB的核轉錄[37]。

2.3 COX2/PGE2信號通路 炎癥反應是由一系列誘導基因產(chǎn)生的炎癥介質引起的。COX2是目前研究最深入的涉及炎癥反應途徑的氧合酶之一，在COX2這一限速酶的催化作用下，花生四烯酸可經(jīng)代謝途徑產(chǎn)生炎癥介質PGE2，后者在炎癥過程中參與多種免疫病理反應[49]。因此多靶點調節(jié)COX2/PGE2信號通路是有效控制炎癥的重要機制。

2.3.1 原花青素 原花青素對COX2/PGE2信號通路中的多個靶點具有調節(jié)作用并借此減輕炎癥反應[50-51]。膜相關前列腺素E2合成酶-1(mPGES-1)是PGE2異常合成途徑的終末酶，可將環(huán)氧合酶產(chǎn)物PGH2轉化成PGE2[52]。實驗發(fā)現(xiàn)，一定劑量的原花青素抑制LPS誘導的mPGES-1的mRNA表達，從而阻斷PGH2向PGE2轉化，減少炎癥介質的產(chǎn)生[52]。除此之外，原花青素對COX-2的活化過程也存在干擾作用，原花青素作用后的細胞COX-2 mRNA表達降低，COX-2轉錄過程中的重要元件NF-κB/p65蛋白表達降低，提示原花青素的抗炎機制與抑制COX-2/PGE2信號通路密切相關[53]。

2.3.2 三萜皂苷 紅藤提取物三萜皂苷對多種炎癥模型存在抑制作用[54-55]。在LPS誘導的巨噬細胞炎癥模型中，三萜皂苷有效降低巨噬細胞中的COX2活性，即通過干擾COX2/PGE2信號通路減少炎癥介質的分泌[56]。在兔骨關節(jié)炎模型中，造模后檢測到關節(jié)腔積液中PGE2活性、毛細血管通透性增加，從而促進TNF-α、IL-1β等炎性因子分泌，誘導級聯(lián)瀑布反應，而在應用三萜皂苷進行干預后發(fā)現(xiàn)兔骨關節(jié)炎性浸潤得到減輕，關節(jié)腔中COX-2和PGE2活性下降[57]。

2.4 其他 紅藤、敗醬草的活性成分還可通過影響FAK/paxillin信號通路、PI3K/PKB信號通路、NRF2/ARE信號通路、JAK/SAT信號通路等介導炎癥的發(fā)生與發(fā)展[12-15]。研究發(fā)現(xiàn)在LPS誘導的炎癥中，槲皮素通過抑制NO分泌、干擾F-actin細胞骨架、抑制誘導型一氧化氮合酶(iNOS)/FAK-paxillin通路來抑制LPS誘導的巨噬細胞遷移從而達到控制感染、治療慢性炎癥以及維持組織穩(wěn)態(tài)的作用[13]。大黃素可選擇性抑制11β-羥類固醇脫氧酶1(11β-HSD1)活性，進而降低張力蛋白同源的磷酸酶基因(PTEN)表達，后者作為PI3K/PKB信號通路的負性調節(jié)因子，在其缺乏的條件下可使PI3K/PKB信號通路處于高度激活狀態(tài)，從而抑制NF-κB介導的炎癥反應[14]。同時紅藤水提物蘆丁可提高NRF2/ARE信號通路中NRF2蛋白表達，NRF2進入胞核與上游ARE元件結合，產(chǎn)生Ⅱ相代謝酶、血紅素氧化酶-1(HO-1)等下游產(chǎn)物從而發(fā)揮抗氧化損傷作用，其中HO-1可促進抗炎物質膽綠素還原酶產(chǎn)生并誘導促炎物質膽紅素降解從而緩解炎癥[15]。研究發(fā)現(xiàn)，在滑膜細胞炎癥模型中，綠原酸可下調p-STAT3、JAK1和糖蛋白130(gp130)表達，即綠原酸通過抑制JAK-SAT信號通路中關鍵分子的表達來阻斷該信號通過激活的炎癥反應[58]。

3 結語與展望

紅藤、敗醬草是我國傳統(tǒng)中藥，常配伍相須而用，臨床治療多種炎性疾病具有良好療效，然而，現(xiàn)有文獻多集中在臨床療效觀察上，其機制尚不明確。通過對其物質基礎及作用機制文獻梳理發(fā)現(xiàn)，紅藤-敗醬草藥對中多種活性成分通過作用于多條信號通路，如NF-κB信號通路和MAPK信號通路等，減少炎性因子水平，緩解炎性因子浸潤，發(fā)揮抗炎作用，但其作用機制多局限于單靶點-單通路的研究，缺乏系統(tǒng)闡明其分子網(wǎng)絡機制，其藥理作用機制仍有待深入挖掘，如結合現(xiàn)代化研究手段如網(wǎng)絡藥理學，多組學技術及單細胞測序技術等闡釋新的作用機制。本文不僅為紅藤-敗醬草藥對的臨床應用提供更為明確的物質基礎和作用機制，也為其深入研究和臨床應用轉化提供新思路。