商陆皂苷甲治疗炎症性疾病机制的研究进展

抗晶晶，刘晓宁

(黄河科技学院医学院，郑州450063)

商陆皂苷甲治疗炎症性疾病机制的研究进展

抗晶晶，刘晓宁

(黄河科技学院医学院，郑州450063)

商陆皂苷甲(EsA)是从中药商陆块根中提取的主要活性成分，具有抗炎、利尿、调节免疫等广泛的药理作用。研究表明，EsA在炎症性疾病方面表现出较好的疗效。EsA可通过发挥抗炎、促凋亡机制，对多种肾炎发挥抑制作用；通过抑制多种炎性细胞因子及多种信号通路相关蛋白的表达，发挥抗炎作用，表现出多种呼吸系统炎症的抑制作用；通过降低模型小鼠海马区中ERK、JNK、p38的磷酸化水平，表现出对神经系统的保护作用；通过发挥抗炎、抗氧化机制，表现出对肝脏的保护作用。

商陆皂苷甲；炎症性疾病；抗炎作用;肾炎；气道炎症；阿尔茨海默病；肝炎；类风湿关节炎

商陆为我国传统中药，具有逐水消肿的功能，主要用于治疗水肿胀满、二便不通等症[1]。商陆皂苷甲(EsA)是从商陆的块根中提取出的含量最高的皂苷成分，在民间常用单味EsA治疗慢性支气管炎[2]。随着对EsA在不同领域研究的日益深入，已发现其具有抗炎、利尿、调节免疫等广泛的药理活性。现代医学研究发现，与炎症有关的疾病涵盖了人体多个系统器官，包括泌尿系统、呼吸系统、中枢神经系统和消化系统等，严重危害人类健康。现将近年来EsA抗炎作用参与多种疾病治疗的新进展综述如下。

1 EsA治疗肾脏炎症性疾病的机制

肾炎是由免疫介导的、炎症介质参与的，最后导致肾固有组织发生炎性改变，引起不同程度肾功能减退的一类肾脏疾病。鞠佃文等[3]报道，对肾炎大鼠模型经尾静脉注射EsA后，肾炎大鼠尿蛋白有效减少，肾小球基底膜不规则增厚的病理情况明显减轻。狼疮肾炎(LN)是一种临床难治性肾炎。马华林等[4]对LN小鼠腹腔注射EsA，结果显示，小鼠尿蛋白/尿肌酐比值显著降低，肾脏病理学改变明显好转，光镜下表现为肾小球毛细血管开放增多，基底膜空泡变性及肾小囊壁层上皮细胞增生减轻；ELISA结果显示，小鼠血清炎症因子IL-6、TNF-α水平降低；表明EsA具有治疗和缓解LN病情的作用。

既往研究发现，相比于LN患者肾组织中细胞的过度增殖，细胞凋亡显得明显不足。研究发现，EsA可提高LN体内Caspase-3、Fas、FasL表达，而Caspase-3、Fas、FasL是细胞凋亡过程中诱导因子，提示EsA可能通过抑制LN小鼠肾组织细胞增殖和促进肾组织细胞凋亡来减轻肾损害[5]。此外，Bcl-2家族在细胞凋亡调控中也起着重要作用，Bcl-2是Bcl-2家族中最重要的抑制凋亡蛋白。马华林等[4]研究发现，EsA可通过下调LN小鼠肾组织中Bcl-2表达来促进肾小球和肾小管细胞凋亡的发生。

系膜增生性肾炎以肾小球系膜增生和大量蛋白尿为主要特点，其发病机制是免疫反应及炎症反应。张亮等[6]对系膜增生性肾炎模型大鼠给予EsA治疗，发现EsA具有降低尿蛋白、抑制肾小球系膜细胞及系膜基质的增生的作用。

2 EsA治疗呼吸系统炎症性疾病的机制

呼吸系统炎症是引发呼吸系统疾病的主要原因。Ci等[7]用卵清蛋白(OVA)敏化小鼠，制备小鼠气道炎症模型，结果显示，小鼠支气管肺泡灌洗液中的Th2型细胞因子(IL-4、IL-5、IL-13)、血清中的免疫球蛋白IgE、肺组织中黏附分子表达量明显增加；经腹腔注射EsA 15 mg/(kg·d)后，上述炎症指标水平均明显降低，表明EsA对小鼠气道炎症有明显的抑制效果。转录因子红细胞系-2 p45(NF-E2)相关因子2(Nrf-2)是ARE的激活因子，Nrf-2/ARE通路作为最重要的内源性抗氧化应激通路，可在细胞水平上对抗氧化应激和炎症反应[8]。在探索EsA抗炎机制时发现，EsA可增强气道炎症模型小鼠肺组织中转录因子Nrf-2的转录表达，进而增加由Nrf-2调节的抗氧化酶mRNA的表达，并发挥抗氧化抗炎作用，最终使得多种炎症因子、黏附分子的表达得到抑制。值得注意的是，经过RNA干扰技术抑制Nrf-2表达后，EsA的抗炎调节作用也随之被消除了，由此推断EsA是以Nrf-2为作用靶点，通过充当Nrf-2激活剂来改善气道炎症反应[7]。

脂多糖(LPS)是革兰阴性菌的主要致病性成分，其主要通过激活单核/巨噬细胞内NF-κB、MAPKs(包括ERK、p38和JNK)、JAK-STAT等多条信号转导通路，进而激活各种免疫基因，最终导致一些细胞因子表达增加，如IL-6、IL-12、IL-1β、TNF-α等。此外，诱导型环氧合酶(COX-2)和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)是与LPS刺激相关的重要的诱导酶类，合成的PGE2和NO可介导炎症反应[9]。仲伟婷等[10]研究表明，EsA可有效拮抗由LPS引起的支气管上皮细胞中TNF-α、IL-1β、IL-6的增加；RT-PCR结果显示，EsA还可降低COX-2、iNOS mRNA水平。RAW264.7细胞属是小鼠腹腔巨噬细胞细胞系,是常用的炎症细胞模型之一。Li等[11]以LPS刺激RAW264.7细胞构建体外细胞炎症模型，观察到EsA可在转录水平有效抑制由LPS诱导的TNF-α、IL-6等炎症因子的基因表达。

Zhong等[12]报道，EsA(15、30、60 mg/kg)可显著抑制急性肺损伤(ALI)模型小鼠炎症的发展，且呈剂量依赖性，主要表现为：降低了ALI小鼠肺泡灌洗液中TNF-α、IL-1β、IL-6水平和中性粒细胞、巨噬细胞数目，改善了ALI小鼠肺组织的病理学损伤，抑制了LPS引起的肺水肿，同时上调了抗氧化酶和GSH活性。由此推断，EsA可通过抑制MAPKs和NF-κB信号通路中相关蛋白的活化水平，来抑制由LPS诱导的ALI小鼠炎症反应[13]。表明EsA可能具有潜在的抗ALI的作用。

3 EsA治疗神经系统炎症性疾病的机制

阿尔茨海默病(AD)是一种炎症反应贯穿始终的神经退行性疾病，其主要病理特征是神经元外形成的β淀粉样蛋白(Aβ)聚集而成的老年斑。在AD患者老年斑周围发现大量激活态小胶质细胞，这些小胶质细胞释放大量前炎症因子，如IL-1β、IL-6、TNF-α[13]。Yang等[14]对AD小鼠模型连续给予EsA 15 d，结果显示，脑组织中小神经胶质细胞和星形胶质细胞的活化水平降低，脑海马区IL-1β、IL-6、iNOS、COX-2、TNF-α mRNA水平降低，ERK、JNK、p38磷酸化水平下降。研究表明，MAPKs(ERK、JNK、p38)信号通路在神经退行性疾病的发展过程中起重要作用，EsA可抑制MAPKs信号通路的磷酸化，在一定程度上缓解AD的多种临床表现[14]。

4 EsA治疗肝脏炎症性疾病的机制

肝脏是人体的物质代谢中枢。研究表明，炎症反应可以引起氧化应激，氧化应激也可以引起炎症反应，两者相互促进，共同在急性肝损伤发展过程中起重要作用。Fang等[15]通过体内和体外实验观察EsA在急性肝损伤中的保护作用。在体外细胞实验中，EsA对正常肝细胞无明显的细胞毒性；培养液中加入CCl4后，EsA能够剂量依赖性地降低由CCl4引起的培养液中TNF-α含量及死亡细胞显著增加的现象；此外，PPAR-γ是过氧化物酶体增殖物激活受体家族成员，通过抑制NF-κB途径的激活达到抑制靶基因启动子激活和转录的目的，在炎症发生过程中起重要作用[16]，而EsA可上调正常肝细胞中PPAR-γ表达，降低CCl4引起的ROS上升。体内实验中，EsA可有效减轻CCl4引起的肝脏组织病理学损伤，降低血清中反映肝脏受损情况的ALT和AST水平；EsA还可降低急性肝损伤小鼠血清IL-1β、IL-6、TNF-α mRNA表达，抑制IκB和ERK的磷酸化水平。以上结果表明，EsA可能通过调节PPAR-γ、NF-κB、ERK信号通路，抑制炎症反应和氧化应激，发挥对抗急性肝损伤的作用。

扑热息痛是常用的解热镇痛药，其化学成分为对乙酰氨基酚，大部分药物在肝脏代谢，中间代谢产物对肝脏有毒。对乙酰氨基酚过量是临床上造成急性肝功能衰竭的常见原因[17]。Wang等[18]研究显示，EsA能够对抗对乙酰氨基酚引起的肝损伤。如前所述，Nrf-2是体内最重要的内源性抗氧化应激通路，可在细胞水平上对抗氧化应激和炎症反应，在以肝肿瘤细胞HepG2为研究对象的体外实验结果表明，EsA能够通过促进Nrf-2活化，抑制对乙酰氨基酚引起的活性氧增多、谷胱甘肽损耗增多等现象。体内实验方面，EsA也可降低小鼠因对乙酰氨基酚引起的血清ALT和AST水平上升，减少GSH损耗。以上结果提示，EsA可能通过增强由Nrf-2调节的保护机制，对抗对乙酰氨基酚引起的肝损伤。

5 其他

IL-1和TNF-α等单核因子在类风湿性关节炎(RA)的发病机制中起主导作用。郑钦岳等[19]用LPS刺激兔滑膜细胞建立模拟RA的体外细胞炎症模型，结果表明，EsA在5～40 μg/mL范围内能明显抑制LPS诱导兔滑膜细胞产生IL-1和TNF-α，提示其可能有助于消除RA的关节炎症。Xiao等[20]在对小鼠射线诱导形成皮肤炎症前18 h，先经腹腔注射给予EsA(10 mg/kg)，射线辐射2 d后，小鼠皮肤组织中IL-1、MCP-1、VEGF、TGF-1等炎症因子水平显著降低。此外，EsA在A431表皮细胞、Raw264.7巨噬细胞、L-929纤维细胞受到射线辐射刺激时，均可抑制炎症因子的产生，表现出一定的抗炎作用。表明EsA能够缓解射线诱导产生的皮肤炎症。

6 小结

中药具有多效性、双向调节性、不良反应少的特点，从天然产物中寻找不良反应少的新型抗炎药物具有重要意义[21]。EsA对泌尿系统、呼吸系统、中枢神经系统和消化系统等多种体内体外炎症模型均有抗炎作用，这在一定程度上说明了EsA的抗炎特点，但由于炎症涉及到的信号转导途径众多，其在基因水平和受体方面的研究仍然不足。此外，很多临床常见病如糖尿病、动脉粥样硬化等都伴有炎症的发生，若能进一步从这些方面对EsA的抗炎作用及其机制深入研究，将为开拓EsA新的临床应用奠定基础，对全面开发利用中药商陆资源具有重要意义。

[1] 张程超,郁红礼,吴皓,等.商陆正丁醇部位醋制前后肠道毒性变化研究[J].中国中药杂志,2016,41(2):216-219.

[2] 郁红礼,张程超,吴皓,等.醋制对商陆及商陆正丁醇部位中皂苷类成分含量的影响[J].中国中药杂志,2017,42(1):125-129.

[3] 鞠佃文,郑钦岳,曹雪涛,等．商陆皂苷甲对大鼠Heyrnann肾炎的治疗作用及对细胞因子的影响[J].药学学报,1999,34(1):9-12.

[4] 马华林,张祥贵,杨丹,等.商陆皂苷甲对BXSB小鼠狼疮肾炎凋亡的影响[J].现代中西医结合杂志,2015,24(9):927-929.

[5] Ma H, Zhang X, Zhang X, et al. The effect of esculentoside A on lupus nephritis-prone BXSB mice[J]. Arch Med Sci, 2013,9(2):354-360.

[6] 张亮,张克非,吴雄飞.商陆皂苷甲对大鼠抗Thy1系膜增生性肾炎的治疗作用[J].中国中西医结合肾病杂志,2008,9(6):506-508.

[7] Ci X, Zhong W, Ren H, et al. Esculentoside A Attenuates Allergic Airway Inflammation via Activation of the Nrf-2 Pathway[J].Int Arch Allergy Immunol， 2015,167(4):280-290.

[8] Apariciosoto M, Sánchezhidalgo M, Cárdeno A, et al. Dietary extra virgin olive oil attenuates kidney injury in pristane-induced SLE model via activation of HO-1/Nrf-2 antioxidant pathway and suppression of JAK/STAT, NF-κB and MAPK activation[J]. J NutrBiochem, 2016,27(11):278-288.

[9] Lee SB, Lee WS, Shin JS, et al. Xanthotoxin suppresses LPS-induced expression of iNOS, COX-2, TNF-α, and IL-6 via AP-1, NF-κB, and JAK-STAT inactivation in RAW 264.7 macrophages[J]. Int Immunopharmacol, 2017,49:21-29.

[10] 仲伟婷.商陆皂苷甲对实验性诱导呼吸道炎症的作用及机制[D].长春：吉林大学,2015.

[11] Li Y, Cao Y, Xu J, et al. Esculentoside A suppresses lipopolysaccharide-induced pro-inflammatory molecule production partially by casein kinase 2[J]. J Ethnopharmacol, 2016,198:15-23.

[12] Zhong WT, Jiang LX, Wei JY, et al. Protective effect of esculentoside A on lipopolysaccharide-induced acute lung injury in mice.[J]. J Surg Res, 2013,185(1):364-372.

[13] 梁跃霞,曹国琼,张文生.阿尔茨海默症炎症反应及中药干预研究进展[J].中国药理学通报,2017(5):597-602.

[14] Yang H, Wang S, Yu L, et al. Esculentoside A suppresses Aβ1-42-induced neuroinflammation by down-regulating MAPKs pathways in vivo[J]. Neurol Res, 2015，37(10):859-866.

[15] Fang Z, Wang X, Qiu X, et al. The protective effect of esculentoside A on experimental acute liver injury in mice[J]. PLoS One, 2014,9(11):e113107.

[16] He X, Liu W, Shi M, et al. Docosahexaenoic acid attenuates LPS-stimulated inflammatory response by regulating the PPARγ/NF-κB pathways in primary bovine mammary epithelial cells[J]. Res Vet Sci, 2017,112:7-12.

[17] 刘霞飞,吴骁,杨方秀,等.正柴胡饮对对乙酰氨基酚所致小鼠急性肝损伤的保护作用[J].中国药理学与毒理学杂志,2017,31(1):101-111.

[18] Wang L, Zhang S, Hang C, et al. Nrf2-mediated liver protection by esculentoside A against acetaminophen toxicity through the AMPK/Akt/GSK3β pathway[J]. FreeRadical Bio Med, 2016,101:401-412.

[19] 郑钦岳,王慧峰,郑向民,等.商陆皂苷甲对兔滑膜细胞产生IL-1和TNF的影响[J].第二军医大学学报,2001,22(5):425-426.

[20] Xiao Z, Su Y, Yang S, et al. Protective effect of esculentoside A on radiation-induced dermatitis and fibrosis[J]. Int J Radiat Oncol, 2006,65(3):882-889.

[21] 张鹏,杨彩霞,张泽辉,等.中药抗炎作用及机制研究概况[J].动物医学进展,2016,37(8):108-111.

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.42.037

R285.5

A

1002-266X(2017)42-0111-03

2017-07-23)