抗氧化应激中药在白癜风治疗中的潜在应用

刘邦民等

白癜风是一种常见的色素脱失性皮肤病，临床上以表皮黑素细胞破坏缺失而出现色素脱失斑为主要特征，病理上主要表现为表皮基底层黑素细胞减少或消失。引起黑素细胞破坏的机制目前仍不完全清楚，主要有遗传学说、自身免疫学说、神经化学因子学说、黑素细胞自毁学说等。随着研究的深入，大量证据显示氧化应激与白癜风发病关系密切，机体氧化-抗氧化平衡失调，导致局部微环境中活性自由基大量聚集，引起氧化应激，造成细胞损伤，是引起白癜风发病的一个重要因素。近年来，随着科学技术的发展，治疗手段增多，治疗有效率不断提高，但仍然不能达到令人满意的效果，随着对白癜风机制研究的深入，抗氧化应激中药在白癜风治疗中显示了巨大潜力。

1氧化应激

氧化应激是指能导致化学或代谢来源的活性氧簇（ROS）产生的一种细胞内或细胞外的状态。生理情况下，机体内ROS的产生和清除系统处于动态平衡状态。由于种种原因，导致ROS产生增多或/和机体清除ROS能力的下降，机体就会出现氧化应激。当机体处于氧化应激状态时，体内组织细胞ROS量相对升高，超过机体的清除能力，可导致机体组织脂质过氧化水平升高，引起DNA氧化损伤和蛋白质的表达异常，对机体造成损害。

ROS是一类氧的单电子还原产物，化学性质活泼，包括单线态氧（1O2）、超氧阴离子（O2·-）、羟自由基（OH·）、过氧化氢(H2O2)、过氧亚硝酸盐阴离子（OONOˉ）及一氧化氮（NO）等[1]。1971年Loschen等首次证明线粒体呼吸链产生氧自由基。线粒体是ROS产生的重要器官，呼吸链电子漏是ROS产生的主要来源，它产生的ROS占生物体产生ROS的90%以上。生理状态下，机体摄入的90%的氧是在线粒体内进行氧化磷酸化，大约有1%～2%的氧从线粒体呼吸链逸出形成ROS。同时，线粒体也是ROS攻击的主要对象，ROS使线粒体功能出现障碍时，线粒体电子传递链系统受到抑制，电子泄漏增多，细胞产生的ROS增多，进一步导致氧化-抗氧化不平衡的恶性循环[2]。在生物体内ROS不断通过非酶促反应与酶促反应产生，但在抗氧化酶及外源性和内源性的抗氧化剂的协同作用下不断地被清除。生理状况下，ROS可维持在有利无害的极低水平，履行其生理功能。例如参与生物氧化还原过程的电子传递；调解花生四烯酸代谢，刺激吞噬细胞和中性粒细胞的吞噬杀菌能力和免疫活性、清除病原微生物；参与细胞内外的信号转导；通过多种机制杀伤肿瘤细胞；有助于清除有毒化合物。因此，机体需要通过自由基生成与清除的平衡，来维持其生理浓度。当ROS产生增多或清除能力减弱时，ROS导致细胞蛋白质变性、改变细胞凋亡途径、损伤细胞核和线粒体DNA，并且引起促炎症因子的释放。

2氧化应激与白癜风

大量的研究表明白癜风的发病与氧化应激密切相关。1988年，Riley[3]研究发现，黑素细胞在合成黑素过程中产生ROS。1991年，Schallreuter等[4]首次发现白癜风表皮中过氧化氢酶（CAT）活性降低。进一步的研究发现，在进展期白癜风患者表皮中检测到H2O2的大量蓄积，其浓度为10-3M，高于生理浓度10-7～10-6 M，为氧化应激参与白癜风发病提供了最直接、有力的证据[5]。CAT是一种含血红素的酶，对过氧化物如H2O2、有机物的氢过氧化物及紫外线敏感，催化H2O2分解为H2O和O2，阻止高活性氧来源的自由基对细胞的破坏，是黑素细胞内清除H2O2的主要酶类（催化活性：2H2O2=O2+ 2H2O）。H2O2过量存在时，氧化降解CAT的卟啉活性部位，造成CAT活性降低或含量减少，进一步促进H2O2在细胞内聚集，造成恶性循环。Casp等[6]通过对CAT基因单核苷酸多态性的分析发现，在CAT基因外显子9上检测到T/C杂合子基因与白癜风易感性密切相关。进一步研究证实，在患者中，C等位基因出现的频率明显增加，表明CAT基因突变促使表皮中的CAT活性下降，进而使表皮中H2O2过度聚集，氧化应激发生，最终导致黑素细胞破坏。羟基化次黄嘌呤在黄嘌呤脱氢酶/黄嘌呤氧化酶催化作用下生成黄嘌呤，嘌呤降解后生成尿酸，当ROS过度聚集时，在反应过程中就会产生H2O2，H2O2氧化尿酸生成尿囊素。Shalbaf等[7]研究发现，在进展期白癜风患者皮损区和非皮损区均有尿囊素存在，皮损区更为明显，而在健康对照组并未发现尿囊素的存在。以上发现进一步支持白癜风发病与氧化应激密切相关。Dell'Anna等[8]研究表明，白癜风患者表皮内的ROS过度聚集，使黑素细胞膜脂质不稳定，黑素细胞膜脂质合成及循环紊乱，导致黑素细胞内线粒体的电子转运链损伤而产生更多的ROS，进一步形成恶性循环，从而导致黑素细胞破坏。氧化应激使残留的黑素细胞树突变短、胞体增大以及空泡变，类似于体外用H2O2处理后的改变。空泡化是膜脂质过氧化反应的标志，黑素细胞膜脂质过氧化作用的靶点主要是黑素细胞膜脂质的磷脂中富含的多元不饱和脂肪酸，它极易被自由基及其活性衍生物攻击，引发脂质过氧化链式反应，损伤黑素细胞膜结构和影响其通透性，增加黑素细胞对氧化应激因素的敏感性。

人体皮肤经常暴露在物理、化学及生物因子环境下，这些因子或者是氧化剂，或者可以催化产生ROS。皮肤细胞通过抗氧化机制抑制内源性或者外源性ROS的过量生成，维持细胞内环境的稳定。这些抗氧化物质包括酶类，如超氧化物歧化酶（SOD）、CAT、谷胱甘肽还原酶（GR）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、谷胱甘肽-S-转移酶（GSTs）等，还包括一些小分子物质，如谷胱甘肽（GSH）、硫氧还蛋白（T）、硫辛酸、维生素C、维生素E、氨基酸中的甲硫氨酸和色氨酸、硒及6、7-四氢生物蝶呤。诸多研究均显示白癜风中的氧化-抗氧化格局发生了改变，这一改变在系统水平及表皮局部均可见。Agrawal等[9]报道白癜风患者外周血红细胞中SOD活性及脂质过氧化水平显著升高，GSH浓度及GSH-Px活性显著降低，红细胞中CAT活性及血浆维生素E浓度无明显差异。Arican等[10]发现进展期限局性白癜风患者血清中SOD活性和MDA水平较正常人显著增加，而 CAT和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）活性均较正常人显著降低。Jain等[11]发现进展期白癜风患者血清中SOD活性较静止期白癜风患者和正常人显著升高，而GSH-Px无差异。国内刘志军等[12]报道进展期白癜风患者血浆中MDA含量及SOD活性显著高于静止期组，而GSH-Px活性明显低于静止期患者；随MDA含量增加，GSH-Px活性逐渐降低，而SOD活性逐渐升高；进展期和静止期白癜风患者血浆中CAT、VE和NO的含量与健康对照组相比无差异。

在组织水平，Yildirim等[13]发现泛发性白癜风患者皮损中SOD、GSH-Px活性及MDA水平较正常人显著增加，而NO水平无显著差异。Dammak等[14]报道进展期白癜风患者皮损中SOD、GSH-Px活性及MDA含量较静止期和健康对照组明显升高，而CAT活性明显低于静止期患者和健康对照组。Jalel等[15]研究表明白癜风小鼠外周血中MDA水平显著高于对照组，而CAT、SOD、GSH-Px活性低于对照组，进一步从动物实验水平揭示了白癜风与氧化应激密切相关。以上研究结果的差异可能与检测标本不同，如血清、红细胞、表皮组织以及疾病的持续时间和活动度有关，另外和实验方法的不同也有一定关系。由此可见，白癜风患者体内的氧化-抗氧化失衡不仅与白癜风的发病相关，而且与白癜风的发展进程有一定关系，但是，这种氧化与抗氧化物质的改变，不是简单一种物质的变化，而是整体的改变。

3抗氧化应激中药与白癜风

中医对白癜风的认识历史悠久，在我国发现最早的医方《五十二病方》中即有病名记载，并且列出了治疗用药。《诸病源候论》、《医林改错》、《圣济总录》等著作中对其病因病机均有论述。1987年，朱仁康主编《中医外科学》，总结近代学者临床经验，根据白癜风病程长，伴家族史，斑内毛发变白等现象，提出“肝肾不足，皮毛腠理失养而发白斑”的观点。1993年8月卫生部制定发布《中药新药治疗白癜风的临床研究指导原则》，规范了白癜风的诊断纳入标准、研究方法、观察项目及疗效判定标准。1994年6月国家中医药管理局发布《白驳风的诊断依据、证候分类、疗效评定标准》，将白癜风的中医证候分类定为“肝肾阴虚”和“气滞血瘀”两种主要类型。这个分类，总结了古今的经验，抓住了白癜风病机和证候的主要特点，执简驭繁，规范了白癜风的中医证候分类。卢良君等[16]统计分析了789例白癜风患者，结果显示在不同西医分型中以泛发性白癜风的肝肾不足型比例最高，而泛发型白癜风五个中医分型中又以肝肾不足比例最大，说明肝肾亏虚是白癜风泛发的主要病因之一。任小巧等[17]研究显示肝肾阴虚者存在自由基反应的增强。陈德珍等[18]研究发现，肾阴虚组血清中MDA水平高于健康对照组，相反，肾阴虚组总SOD，Cu，Zn-SOD均明显低于健康对照组，提示肾阴虚证患者存在抗氧化能力下降及脂质过氧化清除不足的自由基损伤现象。动物实验表明肾阴虚大鼠抗氧化酶活性下降，而滋补脾肾阴液的方药，具有不同程度升高抗氧化酶活性作用[19]。在帕金森病模型小鼠研究中发现，培补肝肾复方能够降低黑质中ROS和MDA水平，升高GSH、GHS-Px和SOD活性，提示培补肝肾复方能够清除过氧化脂质及自由基，提高机体的抗氧化能力[20]。在白癜风的研究中发现，具有滋补肝肾的复方可以促进人黑素细胞的增殖、上调酪氨酸酶（TYR）活性及促进黑素合成[21,22]。经典的滋补肝肾的代表方六味地黄方加减临床能够治疗白癜风，实验研究显示低浓度（5%～15%）的含药血清能显著促进黑素细胞黑素合成[23]。并有研究表明六味地黄丸有抗氧化和抗衰老作用，可增强SOD活性，减少MDA的生成量，能显著降低脂质过氧化的含量[24]。那么，具有滋补肝肾的中药是否也通过抗氧化作用来治疗白癜风，值得我们思考和进一步研究。

TYR是色素合成的限速酶，人黑素细胞合成黑素的量取决于TYR的活性水平，调控TYR活性可增加或抑制皮肤黑素生成，TYR在活性氧的参与下，催化酪氨酸合成黑素。TRY对活性氧敏感，因为序列中富含半胱氨酸，在6BH循环过程中，低浓度H2O2（＜0.3×10-4M）可以激活TYR，但高浓度的H2O2（1～5×10-3M）却抑制TYR的活性[25]。最近的研究显示老年毛发变白的机制可能是因为H2O2抑制了TYR活性，这与白癜风患者毛发变白相似[26]。酪氨酸酶相关蛋白（TRP)可以帮助TYR对抗活性氧。TRP-1和TRP-2存在于黑素细胞胞体的细胞膜上，可以稳定TYR并清除自由基。Jimbow等[27]研究发现，白癜风患者黑素细胞早期死亡与对氧化应激的敏感性增加有关，这种敏感性的增加与TRP-1的异常合成与加工过程以及与钙联接蛋白异常相互作用有关。国内雷铁池等[28]对中医治疗白癜风74首方剂进行计算机拆方排序，选出高频次出现中药89味，观察这些中药乙醇提取物对蘑菇酪氨酸酶和无细胞系统多巴色素自动氧化生成黑素量的影响。结果对蘑菇酪氨酸酶活性和黑素生成量呈剂量赖性激活和上调的中药有19味：赤芍、川芎、黄芩、女贞子、乌梅、降香、茵陈、刺蒺藜、白鲜皮、菟丝子、无花果叶、补骨脂、薄荷、丹参、羌活、蛇床子、川乌、地肤子、夏枯草。涂彩霞等[29]用同样的方法研究了47味治疗白癜风常用中药对TYR活性的影响，结果19味中药的乙醇提取物能显著激活酪氨酸酶的活性，其中鸡血藤、夏枯草、女贞子、薄荷、潼蒺藜、申姜、旱莲草、黄芩、泽兰、甘草和山（毛）慈姑对TYR的激活作用高于补骨脂。而上述上调TYR活性的中药中许多具有程度不等的抗氧化作用，如川芎、黄芩、女贞子、乌梅、甘草、刺蒺藜等[30-33]。那么，这些中药在治疗白癜风过程中，是单单通过激活TYR活性，还是通过抗氧化与激活TYR活性双重作用呢，有待于我们进一步研究。

目前，具有抗氧化作用的中药有效成分也是研究的热点之一。槲皮素和绿茶提取物具有较强的抗氧化作用，可以抵抗氧化应激对细胞的损伤。Jeong等[34]研究发现槲皮素和绿茶提取物对H2O2诱导的Mel-Ab细胞损伤具有保护作用，进一步发现槲皮素、绿茶提取物及叶酸具有协同抗氧化作用，提示在治疗白癜风过程中，可以联合使用抗氧化制剂。银杏叶提取物具有抗炎、免疫调节及抗氧化作用，临床应用于皮肤、心血管、神经、内分泌及免疫系统的治疗。Scholtyssek等[35]证实银杏叶提取物中的银杏糖苷B、C、J和M及银杏内酯具有抗氧化功能。Parasd等[36]应用双盲、安慰剂对照方法观察了银杏叶提取物对局限型、进展缓慢的白癜风的治疗效果。治疗组每天口服银杏叶提取物40mg，每天3次，连续治疗6个月。结果治疗组患者白斑区的扩展较安慰剂组明显减慢，甚至停止。25例患者中有10例患者经银杏叶提取物治疗后，取得了显著复色（＞75%）或者完全复色。姜黄素和辣椒辣素具有抗氧化、抗增殖、抗癌及抗炎等作用。Becatti等[37]观察了姜黄素和辣椒辣素对白癜风患者皮损周围角质形成细胞的影响，结果显示姜黄素和辣椒辣素通过促进ERK磷酸化抑制细胞凋亡，并且，姜黄素和辣椒辣素可以提高细胞抗氧化能力，抑制细胞内ROS的产生，降低脂质过氧化水平，保护线粒体损伤，抑制caspase级联反应。提示具有抗氧化功能的制剂可以延缓白癜风进程。

总之，中医药治疗白癜风历史悠久，有着丰富的临床经验，虽然基于对白癜风氧化应激发病的认识，抗氧化应激中药对白癜风的治疗有着巨大潜力，但是如何在中医辨证治疗过程中合理应用抗氧化应激中药，值得我们思考和进一步探索。

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[收稿日期]2012-05-16

编辑/张惠娟