赤芍抗炎活性的物質基礎及作用機制研究進展

倪嘉挺，袁旭，曹慶宇，龐成國，陳元金，韓華?，董培良

（1. 黑龍江中醫藥大學，黑龍江 哈爾濱 150040；2. 黑龍江中醫藥大學中醫藥研究院，黑龍江 哈爾濱 150040）

炎癥是一種復雜的生物學反應，是機體對損傷、感染或刺激的一種非特異性防御性反應。炎癥反應包括血管擴張、滲出和組織細胞的移動，并伴隨著局部的紅、腫、熱、痛等癥狀。炎癥反應通常對機體是有利的，然而嚴重的炎癥可能會危及生命安全。研究表明，關節炎、角膜炎、高血糖、高血壓和癌癥等諸多疾病都與炎癥反應有密切的聯系。

赤芍為毛茛科植物芍藥（PaeonialactifloraPall）或川赤芍（PaeoniaveitchiiLynch）的干燥根。其味苦，性微寒，具有清熱涼血，散瘀止痛的功效［1］。目前赤芍在臨床上常用于治療胰腺炎、肝炎和腮腺炎等疾病［2-4］。相關研究表明，赤芍的多個化學成分對炎癥均有一定的治療作用［5］。因此，本文通過對近期國內外赤芍抗炎活性的物質基礎及其作用機制方面的相關文獻進行收集和整理，探索赤芍發揮抗炎作用的主要活性成分及靶點通路，以期為赤芍抗炎作用的進一步研究及抗炎藥物的研發提供思路和參考。

1 赤芍抗炎活性物質基礎

赤芍中含有多種活性成分，如萜類、揮發油、酚酸、黃酮類、鞣質等，均可發揮抗炎作用，用于各種炎癥性疾病的治療。赤藥發揮抗炎作用的主要活性成分見表1。

表1 赤芍發揮抗炎作用的主要活性成分

1.1 萜類

萜類化合物是一類由甲戊二羥酸衍生而來且分子結構以異戊二烯單元為基本構成單元的化合物，是赤芍的主要化學成分之一。目前在赤芍中已鑒定得到64種單萜類化合物以及27種三萜類化合物［5］。

1.1.1 芍藥苷

芍藥苷作為赤芍的主要標志物之一，在萜類化學物中成分含量高，且具有良好的藥理活性。化學結構見圖1。芍藥苷能夠減少LPS對小鼠腦組織的損傷，降低MPO、iNOS的活性，同時降低TNF－α、IL－1β及NO的產生，通過抑制NF－κB 信號通路發揮抗炎作用［6］；芍藥苷還能通過抑制NF－κB 信號通路降低COX2 蛋白酶活性，從而實現對潰瘍性結腸炎的治療效果［7-9］。在LPS 誘導的A549 細胞炎性損傷模型中，芍藥苷可以促進自噬體形成，增加LC3Ⅱ的表達，降低p62的表達，從而抑制IL－1β、IL－6和TNF－α的產生。可見，芍藥苷能通過AMPK/mTOR信號通路發揮抗炎作用［10］。

圖1 芍藥苷化學結構

芍藥苷可以抑制LPS誘導的小膠質細胞神經炎癥中炎癥介質NO、IL－1β 和TNF－α 的產生，從而發揮抗炎作用［11］。在乳腺炎小鼠模型中，芍藥苷能夠抑制細胞焦亡的發生，進而起到抗炎的效果，其可通過抑制Caspase－1、Caspase－11、NLRP3、GSDMD 等關鍵因子的激活，以及減少IL－18、IL－1β、LDH 等炎性因子的釋放來實現這一作用［12］。此外，芍藥苷還可以抑制高糖誘導的SV40 MES 13 細胞的炎癥反應，減少IL－6、IL－1β、TNF－α 的產生，其抗炎機制可能與抑制ERK/p38MAPK信號通路的激活有關［13］。

1.1.2 芍藥內酯苷

芍藥內酯苷也是赤芍主要的抗炎活性成分之一，能夠有效的緩解炎癥癥狀。化學結構見圖2。黃梅等［14］采用TNBS 和乙醇混合液灌腸的方式建立大鼠潰瘍性結腸炎模型，發現芍藥內酯苷能夠有效地抑制IL－1β、TNF－α 和COX－2 的表達，同時降低MDA活性并提高SOD活性，芍藥內酯苷的抗炎作用與NFκB/COX－2信號通路有關。WANG 等［15］采用DSS誘導小鼠急性結腸炎模型，發現芍藥內酯苷可以抑制骨髓過氧化物酶的活性，降低免疫炎癥反應，并提高結腸組織中的Foxp3 mRNA水平，芍藥內酯苷可以抑制腎上腺素同源異構體，激活磷酸化的NF－κBp65 和IκBα，從而抑制磷酸化的p38MAPK、ERK 和JNK，其抗炎機制可能與抑制NF－κB和MAPK信號通路激活有關。

圖2 芍藥內酯苷化學結構

CAI 等［16］采用OVA 誘導哮喘小鼠肺部炎癥模型，芍藥內酯苷可明顯減少哮喘小鼠模型外周血嗜酸性粒細胞數量、肺和BLALF 中的炎癥細胞因子，芍藥內酯苷可降低炎癥相關因子IL－1β、IL－6、TNF－α 的表達，減少磷酸化的JNK、ERK、p38、NF－κBp65 和IκBα的表達，表明芍藥內酯苷可能通過MAPK/NF－κB 信號通路發揮抗炎作用。

1.1.3 樺木酸

樺木酸化學結構見圖3。LI 等［17］采用LPS 誘導BV－2 小膠質細胞神經炎癥模型，發現樺木酸可以促進BV－2小膠質細胞的M2極化，抑制M1極化，進一步的研究表明樺木酸通過激活CaMKKβ依賴的AMPK 通路發揮抗神經炎癥作用。此外，樺木酸可以顯著下調TNF－α 誘導的類風濕關節炎成纖維樣滑膜細胞中IL－1β、IL－6、IL－8和IL－17A mRNA表達，進一步的研究表明樺木酸可能通過阻斷NF－κB、IκBα和IKK信號通路來減少炎癥介質的產生，從而發揮抗炎作用［18］。

圖3 樺木酸化學結構

有研究者采用CLP誘導膿毒性急性肺損傷模型，發現10 mg/kg和30 mg/kg 劑量的樺木酸能顯著減輕肺損傷，改善肺組織病理變化并減少蛋白質和中性粒細胞浸潤，進一步的研究表明，樺木酸具有降低細胞因子、細胞間黏附分子－1、單核細胞趨化蛋白－1 和基質金屬蛋白酶－9 的表達能力，其抗炎機制可能與NF－κB信號通路的激活有關。此外，樺木酸可以減輕由λ－角叉菜膠引起的小鼠足部腫脹，并抑制炎癥因子的表達，包括IL－1α、IL－1β、IL－5、IL－6、GM－CSF、KC和MCP－1等，進一步的研究表明，樺木酸可以抑制磷酸化的JNK、p38 和ERK，表明樺木酸可以通過抑制MAPK/COX－2/PGE2信號通路發揮抗炎作用［20］。

1.1.4 齊墩果酸

齊墩果酸對LPS 誘導的RAW264.7 細胞中的炎癥因子產生有抑制作用，包括NO、IL－1β、IL－6、TNF－α、PGE2的產生，同時還能減少MafK 的表達和p65乙酰化水平，這表明齊墩果酸可能通過抑制NF－κB 信號通路來抑制炎癥介質的產生，從而發揮抗炎作用［21］。

ALQRAD 等［22］采用TAA 誘導急性肝腎損傷小鼠模型，發現齊墩果酸顯著提高了小鼠體內的SOD 和GSH 水平，同時降低MDA 和NOx的含量。進一步的實驗表明，齊墩果酸通過改善NF－κB/TNF－α 信號通路和細胞因子的釋放來對抗炎癥反應，并能夠降低TNF－α、IL－1β 和 NF－κBp65 的水平。齊墩果酸化學結構見圖4。

圖4 齊墩果酸化學結構

1.2 揮發油

揮發油是赤芍中除萜類成分外能夠反映赤芍主要藥用價值的另一大類成分，是一種存在于植物體內的油狀液體，具有揮發性。到目前為止，國內外學者已從赤芍中分離出該類成分144種［5］。

1.2.1 月桂烯

ALMARZOOQI 等［23］采用DSS 誘導結腸炎模型，發現月桂烯可以通過減少促炎細胞因子的表達，包括IL－6、IL－1β和TNF－α，并在組織病理學上恢復結腸長度，保護絨毛和隱窩損傷，防止黏膜下水腫，還能降低ERK、JNK、p38 和NF－κBp65 的磷酸化，顯示其可以通過抑制MAPK/NF－κB通路發揮抗炎作用。

在大鼠腎臟炎癥模型中，月桂烯可以明顯提高CAT、GSH、SOD 水平，并降低MDA 含量。進一步的研究表明，月桂烯可以顯著降低IL－4、IL－10和iNOS的表達，同時抑制NF－κBp65 的磷酸化，表明月桂烯可能通過影響NF－κB 信號轉導通路來保護大鼠腎臟炎癥［24］。月桂烯化學結構見圖5。

圖5 月桂烯化學結構

1.2.2 冰片

孫淑萍等［25］采用LPS 致RAW264.7 細胞炎癥模型，發現冰片能夠有效抑制LPS 誘導的炎癥介質NO、iNOS 的表達，進一步研究還顯示冰片可以降低ERK、JNK、p38 和p65 的磷酸化，這表明其抗炎機制可能與激活Nrf2 蛋白、抑制MAPK 信號通路和NF－κB 信號通路有關。

BANSOD 等［26］利用小鼠腦核蛋白誘導的急性胰腺炎模型，發現冰片通過降低髓過氧化物酶活性以及抑制促炎細胞因子（如白細胞介素和TNF－α）的水平，減輕胰腺炎癥。此外，冰片還顯著增加了Nrf2 和SOD1的表達，同時降低了磷酸化NF－κBp65 的表達。進一步的研究表明，冰片能夠顯著抑制急性胰腺炎小鼠模型中TNFα、IL－1β、IL－6和iNOS的表達，表明冰片可能通過調節Nrf2/NF－κB 通路來減少氧化損傷，從而改善胰腺炎癥。冰片化學結構見圖6。

圖6 冰片化學結構

1.3 酚酸類化合物

酚酸類化合物也是赤芍的主要成分之一，是一類同一苯環上具有多個羥基的化合物。目前從赤芍中一共發現了21種酚酸類化合物［5］。

1.3.1 沒食子酸

欒淞瑩［27］在煙曲霉菌性角膜炎小鼠模型中，發現沒食子酸可以降低COX－2 和LOX－1 的表達。組織病理學結果顯示，沒食子酸能減少煙曲霉菌菌絲形成、增加細胞膜通透性、降低孢子黏附，同時能減少中性粒細胞的募集和浸潤，并降低炎癥因子IL－1β、TNF－α的表達，升高Nrf2 和HO－1 的表達。表明沒食子酸可能通過抑制LOX－1 的表達并增強Nrf2/HO－1 信號通路的活性，從而產生抗炎作用。

黃麗華等［28］采用LPS 誘導RAW 264.7 巨噬細胞炎癥模型，發現沒食子酸可以降低TNF－α、IL－1 和IL－6的產生。進一步的研究顯示，沒食子酸可以減少LPS 刺激后TLR4 mRNA 和蛋白的產生，并且能夠抵抗NF－κB 的激活。這表明沒食子酸可能通過激活TLR4/NF－κB 通路來抑制LPS 引發的RAW 264.7 巨噬細胞的炎癥反應。趙芳等［29］采用香煙煙霧誘導小鼠慢性阻塞性肺疾病模型，發現沒食子酸能夠顯著抑制中性粒細胞、淋巴細胞和巨噬細胞的浸潤，降低IL－6、TNF－α和IL－1β的水平，減少肺組織中的氧化還原失衡，表明沒食子酸的抗炎機制可能與抑制IL－13/STAT6 信號通路的活性有關。CAI 等［30］采用LPS 誘導IPEC－J2細胞炎癥模型，發現沒食子酸能降低TNF－α和IL－8 的水平，進一步的研究顯示沒食子酸能夠抑制NF－κB 和IκBα 的磷酸化，表明沒食子酸的抗炎作用機制可能是抑制NF－κB 信號通路的激活。沒食子酸化學結構見圖7。

圖7 沒食子酸化學結構

1.3.2 鞣花酸

鞣花酸能夠抑制LPS 誘導的小膠質細胞NLRP3炎性體的激活，從而減少促炎因子TNF－α、IL－1β 和IL－18 的產生，表明其可通過影響NLRP3/NF－κB 信號通路發揮神經炎癥保護作用［31］。IGLESIAS 等［32］采用TNF－α 誘導Caco－2細胞腸道炎癥模型，發現鞣花酸可以抑制IL－6 和IL－8 的產生，降低MLCK 基因表達和MLC 的磷酸化，表明其抗炎機制可能與抑制NF－κB和ERK1/2信號通路的激活有關。

DORNELLES 等［33］在LPS 誘導的大鼠神經炎癥模型中，發現鞣花酸能夠抑制認知障礙，通過顯著降低膠質細胞表達，減輕磷酸化Tau 和氧化損傷，從而改善抗氧化系統和調節免疫系統反應發揮神經炎癥保護作用。此外，鞣花酸可以抑制骨關節炎模型中iNOS、COX－2、NO、TNF－α、PGE2和IL－6的表達，進一步的研究表明鞣花酸可以減少MMP－13和ADAMTS－5的產生，并增加Ⅱ型膠原和聚集蛋白的生成，這說明鞣花酸可能通過阻斷NF－κB 信號傳導途徑來發揮抗炎作用［34］。鞣花酸化學結構見圖8。

圖8 鞣花酸化學結構

1.4 黃酮類化合物

黃酮類化合物是指兩個具有酚羥基的苯環（A 與B 環）通過中間三碳原子相互聯結而成的一系列化合物，其基本母核為2－苯基色原酮，目前從赤芍中一共發現了20 種黃酮類化合物［5］，其中以山柰酚和兒茶素為代表。

1.4.1 山柰酚

山柰酚可以減輕煙曲霉菌性角膜炎小鼠角膜中的真菌負荷、抑制炎癥過程中炎性細胞（如炎性Ⅱ細胞）的募集以及減少炎癥相關介質IL－1β、TNF－α、MIP－2 的表達，從而在真菌性角膜炎中發揮保護作用，進一步的研究結果表明山柰酚的抗炎作用是通過發揮對模式識別受體Dectin－1 和促炎通路p38MAPK的抑制性調控來實現的［35］。山柰酚可以下調LPS誘導的RAW 264.7細胞中促炎因子IL－1β、TNF－α、IL－6表達水平，上調IL－1Rα的表達水平，進一步研究發現山柰酚可以下調p－JNK/JNK 蛋白表達水平，表明其通過MAPK 信號通路發揮抗炎作用［36］。山柰酚化學結構見圖9。

圖9 山柰酚化學結構

1.4.2 兒茶素

兒茶素在LPS誘導的BV－2細胞炎癥模型中具有顯著的抗炎作用，它能夠顯著降低TNF－α 和IL－1β的產生，減少BV－2細胞的趨化作用，并抑制NF－κB/p65 的磷酸化，這表明兒茶素可能通過抑制NF－κB 信號通路的激活來發揮抗炎作用［37］。兒茶素可以改善金黃色葡萄球菌脂磷壁酸誘導的小鼠乳腺炎模型中腺泡密集增生、細胞脫落壞死、中性粒細胞浸潤的組織病理變化。進一步的研究結果表明，兒茶素可以減少促炎因子IL－1β、IL－6 和TNF－α 的產生，并且降低NFκBp65 和IκBα 的磷酸化水平，這表明它可能通過抑制NF－κB信號通路的激活來發揮抗炎作用［38］。此外，兒茶素還可以通過抑制TLR2 介導的MAPK 通路和NFκB 通路來調控MAC－T 細胞和小鼠乳腺炎癥反應，上調Nrf2 蛋白表達，增加HO－1、NQO1、SOD、CAT 等抗氧化酶活性，減少MAC－T 細胞和小鼠乳腺組織的氧化應激損傷，從而發揮抗炎作用［39］。兒茶素化學結構見圖10。

圖10 兒茶素化學結構

1.5 鞣質

鞣質，又稱單寧，是一類結構比較復雜的多元酚類化合物，目前從赤芍中一共發現了9 種鞣質類化合物［5］。單寧酸可以改善DfE 誘導的小鼠皮膚皮炎模型中小鼠皮膚角化過度、角化不全、棘層增生、肥大細胞和炎癥細胞浸潤等癥狀，下調IFNc和IL－4水平，并抑制TNF－α、HMGB1、RAGE、ERK1/2、COX－2、IL－1β和PPARc 的表達，表明單寧酸可能通過阻斷NF－κB信號通路上的PPARc 蛋白來實現其抗炎作用［40］。除此之外，單寧酸還能抑制NLRP3 炎性體激活，阻斷Caspase－1裂解并抑制IL－1β分泌，并通過抑制NFκB/p65 核定位來抑制NF－κB 信號激活，從而發揮抗炎作用［41］。

LPS 通過Toll 樣受體4 高度激活LPS 誘導的BV－2 小膠質細胞神經炎癥模型中BV2 細胞，導致ROS、NO、PGE2、IL－6 和IL－1β 的產生增加。單寧酸以劑量依賴的方式逆轉了LPS誘導的BV2細胞的所有神經炎癥效應，表明其抗炎機制可能與抑制ROS 的生成和NF－κB 信號通路的激活有關［42］。單寧酸可以抑制人軟骨細胞炎癥和大鼠骨關節炎模型中NOS2、COX－2、IL－6、TNF－α、NO、PGE2的表達，進一步研究發現單寧酸還能下調MMP－3、MMP－13、ADAMTS4、ADAMTS5，并上調COL2A1 和ACAN，表明其抗炎機制可能與抑制MAPK 和NF－κB 信號通路的激活有關［43］。單寧酸化學結構見圖11。

圖11 單寧酸化學結構

2 小結

炎癥反應是一個復雜的過程，其主要發展過程為：致炎因子的識別→激活信號通路→炎癥介質產生→肥大細胞、中性粒細胞和巨噬細胞等活化→引發炎癥級聯反應［44］。抗炎藥物主要是通過干擾炎癥過程中的一個或多個步驟來發揮其抗炎作用，研究表明赤芍在調節炎癥過程中通過控制AMPK、MAPK、NF－κB、STAT6 和HO－1 信號傳導途徑，有效地抑制炎癥介質的生成，以達到抗炎作用。芍藥抗炎機理見圖12。

圖12 赤芍發揮抗炎作用的主要機制

中藥本身具有多種活性成分，在治療疾病的過程中表現出多靶點、多環節整合調節的特點。赤芍中的多種活性成分具有不同的抗炎機制，表明赤芍中的活性成分可能通過多種途徑和機制協同發揮抗炎作用。