水杨酸类药物抗炎作用的生物化学与分子生物学机制
2021-01-07郑艳霞
郑艳霞
(忻州师范学院,山西忻州 034000)
在多年发展过程中,水杨酸类药物已经在众多临床经验中得到了广泛应用。并且其临床起步相对较早,当前已经发展到了较为成熟的阶段。其中,水杨酸钠、乙醚水杨酸、水杨酸等都是其中重要的组成部分。根据对水杨酸的研究可以发现:其刺激作用较强,多是外用。在溶解角质、抵抗真菌等方面中,也表现出了较为突出的优势。结合对相关数据报道的研究来看:虽然水杨酸类药物已经应用了百年以上的时间,但是其应用机制和研究机理并未明确。因此,在今后工作中,若想推动该药物的进一步应用,还需要加大研究力度。根据其特性和具体工作需求,对其进行合理化应用,从而推动相关工作的顺利开展。
1 水杨酸类药物在花生四烯酸代谢中的作用机制
在花生四烯酸代谢中,会出现众多细胞膜。从细胞膜特点来看,虽然其能够在一定程度上发挥“保护性”作用,即作为外界环境和细胞之间的屏障,但同时作为脂类信号分子的前提库,在整个代谢活动中也发挥出了关键性作用。花生四烯酸作为前提库中重要的组成部分,通过二者之间的相互协作、相互影响,共同完成代谢操作。血栓逋傲邢偎匾约鞍兹烯是花生四烯酸一个较为重要的衍生物,在整个细胞系统中,其只占到10~11mol/L左右的水平。从另一方面来看,具备了较强的生理活性,整个细胞代谢的各个环节、各个活动,都需要借助到其积极作用,完成相关流程。另外,血栓逋傲邢偎匾约鞍兹烯和过敏、免疫、炎症、心血管等疾病也会产生相关性关系。花生四烯酸在代谢活动中,会借助到阿司匹林的积极作用。其主要是通过对PGH合成酶活性的有效控制,从而达到降低PGs和血栓逋榈暮铣桑的目的。如果在此过程中,发现其中出现了新的二十烷类,也就是通常所说的脂毒素。则可以将其合理化应用,有效提升抗炎效果。
1.1 抑制环氧合酶活性达到降低PGs的目的
通过对此实验和文献阅读之后可以发现:一般来讲,环氧合酶主要可以分为COX-1与COX-2两种类型。其中,在进行炎症反应活动中,需要借助到细胞因子和生长因子中属于COX-2部分的参与。从其影响来看,能够有效降低PG11、PGI2含量,减弱了对细胞的保护效果,从而导致溃疡现象的发生。因此,针对上述所出现的各种问题,相关学者近年来一直在进行深度研究,希望能够找到一种抑制COX-2的药物。经过多年的探索,已经在溃疡的研究方面取得了一定成就。
1.2 抑制环氧合酶活性达到降低ATLs的效果
在人体白细胞、静脉皮内细胞孕育过程中,也会有阿司匹林的参与。在此过程中,便会导致ATLs产生。从ATLs特点来看,这是一种在脂毒素影响之下,所衍生出的生物。借助其积极作用,能够在一定程度上降低对白细胞的黏附程度。同时,对于细胞增长的抑制,也能够产生积极作用。结合相关调查和研究可以发现:ATLs还能够与TNF-α相互作用。如果其浓度保持在1~10nmol/L时,便可以有效降低TNF-α,对白细胞所产生的刺激性作用,有效减少IL-1β和氧自由基的释放。另外,在这种作用发生过程中,不会对其他细胞或者相关性因子产生影响。
2 水杨酸类药物对白细胞激活的抑制作用
在研究不断深入背景下,有部分学者对阿司匹林抑制PGs产生的理论提出了质疑。从其原因进行分析:尽管阿司匹林抑制产生PGs之后,阻断了其介导的发热、疼痛和肿胀现象。但在此过程中,仍然有三个需要重点注意的问题。①一些内部结构较为稳定的PGs确实能够起到消炎作用,有效缓解病人所产生的关节炎症状。②水杨酸钠并不是一个有效的环氧合酶抑制剂。但是从抗风湿角度来看,其和阿司匹林功效表现出了较高一致性。③借助于一些剂量较低的阿司匹林确实能够在一定程度上有效抑制PGs产生。但如果想让其能够在抗风湿方面表现出较为明显优势,则需要借助到较高剂量阿司匹林。
根据对白细胞的相关研究之后可以发现,其对于上述问题的解决能够产生积极作用。在一些学者的论著中也明确指出:借助阿司匹林的积极作用,能够抑制白细胞的激活和迁移作用,同时对于颗粒脱落现象的抑制也能够产生一定影响。总体上来看,这些作用的发挥并不会和前列腺素之间产生明显联系。如果能够借助到一些环氧合酶、NN水杨酸的积极作用也可以实现上述目标。研究发现:阿司匹林之所以能够对白细胞的抑制产生积极作用,最主要是阻碍了白细胞信号的传输。与此同时,细胞膜上一些FMLP在进行具体作业时,会受到外界环境的限制,从而导致其内部的钙离子流动性下降。白喉毒素对GαADP具有较高的依赖性,在上述综合因素的影响下,导致了核算基化被减弱,内部cAMP水平明显提升。同时,当出现上述现象时,还会受到G蛋白的影响。从其原因进行分析,这主要是因为水杨酸钠能够产生的积极作用有限,并不能够对所有进行抑制,只能够局限在G蛋白耦联信号所介导的白细胞激活方面。因此,综合上述的研究可以发现:阿司匹林药物作用的有效发挥多是集中在细胞膜部分上,并不会对细胞质产生较大影响。
经过再次的实验证明:阿司匹林所作用的G蛋白是在细胞膜上结合而成的,对于细胞质并没有产生作用。
3 水杨酸类药物对抑制NF-KB的作用
在整个细胞组成结构中,NF-KB作为一项重要组成部分,在各种转录因子活动中发挥了重大影响。具体来看,因其分布广泛性,所以能够在不同细胞中得到广泛应用。当细胞处于静息状态时,NF-KB可以和IKB有效结合。但需要注意的是,这种结合过程的实现,必须要确保IKB作为一种抑制因子而存在。否则,细胞结合的操作将不能够实现。当完成上述操作之后,通常会以一种结合的方式存在于细胞质中。如果因为外界的环境影响,导致内部细胞受到影响,便会导致大量IKB和NF-KB的分离,从而保障转录工作的顺利完成。
根据相关调查和研究可以发现:阿司匹林和水杨酸钠都能够在一定程度上抑制NF-KB。但是该观点并没有在学界内部得到众多学者的广泛认可。相应的,这也在一定程度上影响了对NF-KB激活机理的研究。根据对Yin-MJ等相关学者的研究可以发现:阿司匹林和水杨酸钠之所以能够对NF-KB激活产生作用,最主要的是需要依靠IKB激酶的影响,从而达到对IKK-β和ATP的抑制作用。在相关报道中还明确指出:借助于MAPK的抑制作用,能够降低阿司匹林对NF-KB激活所产生的影响。从其影响来看,还能够在一定程度上提升IKB的稳定性效果,达到对百日咳素的预处理。
组织因子能够通过启动凝血级联反应的方式,达到既定工作目标。但是需要注意的是,如果在此过程中,出现了过度激活问题,将可能会导致动脉粥样硬化、风湿性关节炎、恶性肿瘤等一系列不良反应和现象的出现。在人体THP-1细胞中,水杨酸钠能够通过对NF-KB的抑制作用,达到抑制LPS组织转录因子现象的发生。从其积极作用来看,为阿司匹林功效的进一步应用指明了方向。比如:在心血管疾病、风湿性疾病、感染等方面的应用提供了充足保障。也有部分实验结果显示:水杨酸钠和阿司匹林在抑制mPNA和蛋白水平的同时,对于TF和TNF-α同样产生了相同影响。同时,对于PGEa2也能够产生一定抑制性作用。
在发现了上述结果之后,结合电泳迁移率改变实验,可以发现:上述作用的实现主要受到了NF-KB核转位因素的影响。其中,一个重要环节便是白细胞和皮细胞之间存在黏附分子和单核细胞趋化蛋白。而经过这些因子的相互作用和相互影响,便能够抑制一些炎症现象、动脉粥样硬化现象的发生。
结合T细胞和人脐静脉皮内细胞的实验可以发现:阿司匹林能够对TNF-α产生一定抑制性作用,尤其是其所产生的黏附分子。与此同时,MCP-1表达也会受到影响。因此,白细胞的活化和皮内细胞之间所存在的黏附作用都会受到抑制。但是从另一方面来看,这也为阿司匹林在心血管病领域中的应用提供了指导性意见。具体来看,阿司匹林能够有效治疗和预防心血管病的影响。
4 水杨酸类药物在其他方面的应用和作用
从水杨酸钠在其他方面作用角的度来看,其对于热休克蛋白基因的有效表达也会产生一定抑制性作用。从进化角度来看,热休克蛋白基因在此方面还表现出了较为明显的保守性特征。如果在应激情况,其会迅速增加,达到对细胞保护的效果。但在一般状况下,其会处于相对较为平稳状态。在进行基因转录作业中,往往需要一定限制性条件。对于热休克转录因子来讲,其需要和上游热休克元件进行有效结合,从而达到启动目的。在此过程中,上游热休克元件既能够完成既定的基因表达目标,同时又能够对非热休克基因的表达起到一定抑制作用。
根据对HeLa细胞实验的研究可以发现:水杨酸钠在对HSF和HSE进行诱导过程中,需要充分考虑到温度的影响。一般来讲,41℃为最适宜温度。但是,在这样温度条件下,却无法实现启动转录工作目标。水杨酸钠对于热休克反应的强化也能够产生影响。从其原因进行分析,水杨酸钠在经过对细胞热休克处理之后,能够在一定程度上强化HSF的活化性状态。此时,如果发现pH下降现象,将会迅速提升其活化HSF的能力。综合上述研究来看:水杨酸钠对于HSF基因的表达调节性作用,本质上便是一种药物作用机制的具体表现。另外,在另一个相似实验研究中也发现:水杨酸钠对于IL-1启动子的抑制效果和HSF-1的表达表现出了较高的相似性特点。因此,综合对一些文献阅读和实验之后便可以得出结论:水杨酸钠能够借助于对HSF-1的激活性作用,达到抵抗炎症的效果。
5 结束语
作为人类目前应用较为广泛的一种药物,研究水杨酸类药物在生物学中的具体应用具有积极的社会意义。在当前阶段,社会急剧变革背景下,应不断加大研究力度,结合具体工作需求和未来发展趋势,研究并发现其中所出现的新特点,找到新用途。就目前工作形势来看,在应用机理和作用机制方面还未进行明确规定。在此过程中,可以发现:生物化学和分子生物学的快速发展为水杨酸类药物的进一步应用和推广创造了有利条件。为此,在今后发展中,需要根据实际工作需求,将二者优势进行深度融合,从而推动该药物的应用。