苦参素药理活性研究进展

2021-03-27 02:46姚刚陈芳殷玉婷华润江中制药集团有限责任公司南昌0096浙江省杭州市富阳区妇幼保健院杭州400江西中医药大学南昌0004
江西中医药 2021年12期
关键词:苦参素乙型肝炎纤维化

★ 姚刚 陈芳 殷玉婷(.华润江中制药集团有限责任公司 南昌 0096;.浙江省杭州市富阳区妇幼保健院 杭州 400;.江西中医药大学 南昌 0004)

苦参素(oxymatrine,OMT)是从豆科属植物苦参(Sophora flavescensAit.)或者平科广豆根(Sophora subprostrataChunetT.Chen)中分离的生物碱。苦参具有清热燥湿的功效[1],用于心律失常、心力衰竭、病毒性心肌炎、冠心病等疾病治疗[2]。现代研究表明苦参具有抗肿瘤、抗病毒、抗炎、抗病原微生物、抗心律失常、解热等药理作用,OMT是其主要活性成分。近年来,研究人员对OMT进行了深入研究,现对苦参素药理作用及作用机制进行综述,以期为苦参素的开发和临床应用提供参考。

1 抗炎作用

OMT对溃疡性结肠炎、关节炎及乳腺炎等有良好的作用。研究发现PI3K/AKT信号通路通过促炎症反应和活化T细胞参与溃疡性结肠炎的发病机制。苦参素可显著降低2.5 %葡聚糖硫酸钠所致的溃疡性结肠炎小鼠结肠炎症损伤、组织水肿和腺体损伤,与抑制PI3K/AKT信号转到有关[3]。类风湿性关节炎常见治疗方法通常是免疫抑制剂,然而长期使用免疫抑制药物可能会产生大量不良反应。Treg和Th17细胞之间的失衡在RA的免疫发病机制中至关重要[4]。OMT在抑制大鼠的滑膜炎症和软骨破坏同时,通过下调T细胞转录调节因子、上调叉头转录因子3(Foxp3),增强Treg细胞的分化并抑制Th17细胞[5]。作为参与免疫和炎症诸多基因的多效性调节剂,NF-κB与MAPKs信号通路也参与了乳腺炎的发病[6]。OMT可明显减轻LPS诱导的乳腺损伤,抑制NF-κB信号通路中NF-κBp65和IκB的磷酸化,并减少MAPKs信号通路中p38,细胞外调节激酶(ERK)和C-Jun氨基末端激酶(JNK)的磷酸化[13]。由以上得出总结,OMT的抗炎机制可能是抑制PI3K/AKT、NF-κB和MAPKs等信号通路,或调节Th17/Treg平衡来实现的。

2 抗肿瘤作用

抑制癌细胞增殖、诱导癌细胞凋亡被认为是治疗癌症的有效的方法之一。OMT具有抑制增殖的能力,并通过激活线粒体介导的凋亡途径诱导癌细胞凋亡[7]。其和5-氟尿嘧啶协同抑制HCC细胞增殖,诱导细胞凋亡和G0/G1期停滞,并在体外和体内降低致瘤性,其协同作用的可能机制是由OMT诱导的活性氧簇(ROS)过量产生的ERK而实现的[8]。

结肠直肠癌(CRC)肿瘤组织上皮-间质转化(EMT)与预后不良有关,而NF-κB在肿瘤侵袭和转移中也起着不可或缺的作用[9],OMT可明显抑制NF-κB p65的表达,表明其可通过调节EMT降低NF-κB信号通路的活化并抑制了CRC侵入[10]。

OMT可降低EGFR-Akt-细胞周期蛋白D1信号通路,该通路与人类非小细胞肺癌(NSCLC)发病机制密切相关,OMT具有表皮生长因子受体(EGFR)信号通路抑制剂的类似作用,推测其可能是一种新型NSCLC治疗剂[11]。实验表明PI3K/Akt/mTOR通路与肿瘤细胞生长、存活、进展、侵袭和转移形成的控制密切相关[12]。体外试验发现OMT与奥沙利铂联合用药,比单独使用奥沙利铂更有效地抑制细胞活力,其协同作用是通过抑制PI3K/AKT/mTOR信号通路而实现的。

HPV16 E7在宫颈癌的发展中起重要作用。而OMT可降低HPV16 E7的mRNA和蛋白水平。由于HPV16 E7的表达与CaSki细胞的增殖和凋亡密切相关,不同种浓度的OMT用于治疗宫颈癌细胞系CaSki细胞,发现其诱导宫颈癌CaSki细胞体外和体内增殖和凋亡。推测OMT可通过下调HPV16E7的表达抑制CaSki细胞的增殖和增殖[13]。因此,研究者认为OMT可以发展成宫颈癌治疗的潜在预防和治疗候选者。

OMT也可诱导胰腺癌细胞凋亡,提示其可能是一种很有前途的胰腺癌治疗方法。Bcl-2家族在半胱氨酸蛋白酶的激活和主导调节细胞凋亡中发挥重要作用[14]。在这项研究中,依赖性OMT诱导胰腺癌细胞通过增加Bax表达和降低Bcl-2和Bcl-xS表达导致细胞色素释放细胞溶胶,然后激活caspapse-3最终导致细胞凋亡。因此,OMT通过促进促凋亡细胞表达与抑制抗凋亡细胞表达来实现抗肿瘤作用。

3 抗病毒作用

柯萨奇病毒B3(CVB3)是一种肠道病毒,属小核糖核酸病毒科,是诱导心肌炎的最常见病原体[15]。OMT和类似化合物在体外和体内均具有抗CVB3功能,研究证实0.2 mg/mL 的OMT在体外细胞显示出最大的保护作用,用其治疗病毒性心肌炎模型的小鼠,可明显的减少心肌炎的严重程度[16]。

乙型肝炎的发病机制不明确,普遍认为乙型肝炎病毒(HBV)感染人体后并不会直接损伤肝细胞,而是在机体内持续复制、感染,导致免疫损伤[17]。由HBV持续复制引起的慢性重型乙型肝炎中,有学者根据两次损伤学说提出慢性乙型肝炎可能与CD4/CD8比值失调有着紧密关系[18]。在探究泛昔洛韦联合OMT对慢性重型乙型病毒性肝炎患者T淋巴细胞亚群的影响中[19],对照组给予泛昔洛韦,研究组在此基础上加OMT,治疗一个疗程。研究组治疗后CD3+、CD4+、CD4/CD8显著升高,且CD4/CD8比值逐渐趋于正常。说明泛昔洛韦联合OMT能抑制T淋巴细胞亚群失衡来防止肝炎的发生。Toll样受体9(TLR9)参与了促炎细胞因子的产生和其他炎症反应。体外实验研究发现,OMT不仅可以增强TLR9信号转导分子表达,同时也能激活TLR9信号功能,诱导IFN-γ合成与释放,从而产生抗肝炎作用[18]。

4 抗肝纤维化

肝纤维化是因胶原为主的细胞外基质(ECM)合成增多,且其降解相对减少,两者之间动态平衡被打破,以致过多ECM沉积于肝内最终引起肝纤维化[19]。临床研究发现OMT改善肝纤维化效果较好。OMT可显著降低乙型肝炎患者血清透明质酸(HA)与层粘连蛋白(LN)含量[20];降低乙型肝炎病毒肝硬化失代偿期患者TGF-β1的表达[21];调节患者体内Th17/Treg免疫失衡[22]。

实验研究表明,OMT可以有效减轻CCl4诱导的肝纤维化,该作用与抑制CCl4诱导的促炎因子及促纤维化细胞因子白细胞介素(IL)-6和肿瘤坏死因子(TNF)-α表达、促进抗炎因子和抗纤维化因子如白介素(IL)-10表达有关。也有研究表明,OMT能抗大鼠体内肝纤维化,主要通过减少LPS在大鼠体内的含量、降低IL-6促炎因子和高迁移率族蛋白1(HMGB1)的表达来实现[23]。在体外试验中,OMT抑制TLR4和Bcl - 2的表达其下游的促炎性细胞因子,降低了巨噬细胞中HMGB1和TGF-β1的水平。继而进一步促进Bambi表达,抑制由转化生长因子介导的HSC的活化TGF-β1过程[24]。

5 心脏保护作用

OMT具有防治慢性心力衰竭的作用。对异丙肾上腺素所致慢性心力衰竭大鼠,OMT可改善心室肥大和功能障碍、减弱缺血引起的心肌损伤和室性心律失常[25-26]。可防止自发性高血压大鼠心室重塑,心肌肥厚和心脏纤维化[27]。对于多柔比星诱导心脏毒性,OMT能有效保护大鼠心脏,降低氧化应激,从而减少细胞凋亡和随后心肌结构的变化,表明OMT具有显著的心肌保护作用。

6 降血糖作用

研究发现,OMT能增加高脂饮食和链诱导的糖尿病大鼠血清中的胰高血糖素样肽(GLP-1)水平,这可能是其增加胰岛素分泌和改善胰岛β细胞功能治疗糖尿病的潜在机制[28]。细胞内通过胰岛素诱导葡萄糖转运蛋白4(GLUT-4)易位至质膜并促进胰岛素,并刺激葡萄糖摄取。在糖尿病中,由于胰岛素信号传导受损,GLUT-4的表达和转位减少。有研究首次证明OMT增加了骨骼肌中GLUT-4的含量,从而可以改善葡萄糖转运,为其从这一角度治疗糖尿病提供了可能[29]。

目前国内外对OMT的研究很多,成果颇为丰富。本文对OMT的药理作用及作用机制进行总结,为后续研究提供依据。OMT对不同疾病的炎症反应有良好的抑制作用,抗肿瘤、抗病毒和抗肝纤维化,表明OMT是一种药理作用广泛的天然物质,具有良好的开发和临床应用前景。

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