丹参酮IIA对免疫细胞的调节作用研究概述

徐连洁 陈文慧 张玉蓉 刘潇 孟卓然 张珊

T lymphocytes； Regulatory effect

丹参为唇形科植物丹参SalviamiltiorrhizaBunge.的干燥根及根茎，始载于《神农本草经》，具有活血祛瘀、通经止痛、清心除烦、凉血消痈的功效。丹参及其成分可扩张冠状动脉，预防心肌缺血，改善微循环，减少心肌耗氧，被广泛用于治疗心脏疾病，如动脉粥样硬化(atherosclerosis，AS)、冠心病、心肌病、心律失常等。丹参酮IIA(tanshinone IIA,TIIA)为丹参中活性最突出的脂溶性成分，因其具有多种生物活性而被广泛研究。这些生物活性包括抗氧化、抗炎、抗血管生成和抗肿瘤等。TIIA对炎症性疾病、脓毒症、肿瘤、糖尿病、肥胖等的治疗潜力屡见报道。而上述疾病的免疫调节机制日益成为目前研究的热点，并且近年来的国内外研究也显示TIIA对免疫细胞的发育、激活和功能均有调节作用，可参与先天免疫反应和获得性免疫反应。本文就TIIA对不同免疫细胞的调节作用进行综述，并分析其在不同疾病中的作用机制，以期为TIIA的临床扩展应用和进一步深入研究提供参考。

1 TIIA对中性粒细胞的调节作用研究概况

1.1 中性粒细胞概述

中性粒细胞是先天免疫系统的主要效应细胞之一，来源于骨髓祖细胞，是外周血中数量最多的白细胞，通常也是首先被招募到炎症部位的白细胞。在正常情况下，中性粒细胞处于未激活状态，一旦机体发生炎症反应，骨髓中的中性粒细胞分化、成熟，并释放到血液中，在多种介质的作用下，激活的中性粒细胞经过边集、捕捉、滚动、粘附、渗出等复杂过程，向炎症部位进行趋向性移动[1]。渗出到组织中的中性粒细胞的作用方式主要为吞噬、脱颗粒、生成活性氧(reactive oxygen species，ROS)，以及形成和释放中性粒细胞胞外诱捕网(neutrophil extracellular traps，NETs)等[2]。

1.2 TIIA通过调节中性粒细胞活性治疗炎症性疾病

Roberston等[3]通过斑马鱼实验证明了TIIA加速炎症消退的机制是通过中性粒细胞逆向迁移实现的，而不是减少损伤部位募集的中性粒细胞数量，而这种迁移是TIIA加速了中性粒细胞对其趋化环境敏感性的丧失，而不是通过定向迁移程序将中性粒细胞从炎症部位赶走，这比单一清除中性粒细胞以达到抗炎目的的干预手段明显具有优势。Bernut等[4]也发现，在囊性纤维化跨膜电导调节剂缺失的斑马鱼模型中，过度的氧化反应促使中性粒细胞向伤口募集，而TIIA可以通过诱导中性粒细胞的凋亡并促进中性粒细胞的逆向迁移从而促进炎症的解决和组织修复。此外，Xu等[5]发现，TIIA可以显著降低脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)诱导的小鼠急性肺损伤中肺组织中性粒细胞的浸润、髓过氧化物酶(myeloperoxidase，MPO)活性以及支气管肺泡灌洗液中炎性细胞因子的表达。这些结果表明，TIIA可以通过抑制小鼠炎症反应来减轻LPS诱导的急性肺损伤。Liu等[6]发现，在人类和小鼠结肠炎中，总是观察到肠黏膜的显著中性粒细胞浸润，包括中性粒细胞穿过肠上皮的迁移、募集、大量ROS的释放和炎性细胞因子的过度产生。然而，过度或持续的中性粒细胞浸润是不利的，可导致肠黏膜损伤，肠黏膜损伤又会进一步刺激中性粒细胞的浸润，从而形成炎症。因此，组织中性粒细胞的清除对于炎症的解决和组织稳态的维持至关重要。而在给予TIIA治疗的小鼠结肠组织中，中性粒细胞浸润和活化显著减少。同时ROS和炎性细胞因子水平降低，这一结果表明TIIA可以改善葡聚糖硫酸钠诱导的小鼠结肠炎。另外，Zhang等[7]实验研究发现，在类风湿关节炎(rheumatoid arthritis，RA)的疾病发生过程中，中性粒细胞渗出血管并聚集到关节部位；NETs可促进瓜氨酸化自身抗原的产生，抗瓜氨酸蛋白抗原导致RA炎症的持续存在。而TIIA可以抑制中性粒细胞向炎症部位的迁移、聚集，抑制其活化，并促进活化的中性粒细胞适时凋亡，以促进炎症的解决；也可以抑制NETs的形成和NETs形成过程中MPO、弹性蛋白酶(neutrophil elastase，NE)的释放，从而减轻弗氏完全佐剂诱导的RA炎症反应和组织损伤。

2 TIIA对巨噬细胞的调节作用研究概况

2.1 巨噬细胞概述

巨噬细胞是广泛分布的先天性免疫细胞，在器官发育、宿主防御、急慢性炎症、组织稳态等多种生理病理过程中起着不可或缺的作用。在不同的环境条件和特定的病理条件下，巨噬细胞可以通过极化分型发挥不同的生物学作用[8]。巨噬细胞根据表型谱和局部微环境分为两类：“经典活化”的促炎M1型巨噬细胞和“交替活化”的抗炎M2型巨噬细胞[9]。M1型巨噬细胞通过产生促炎细胞因子如肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)和白细胞介素-1β(interleukin-1β，IL-1β)、一氧化氮(nitric oxide，NO)、氧自由基等，促使炎症反应加重，介导ROS诱导的组织损伤，损害伤口愈合和组织再生。M2型巨噬细胞通过分泌抗炎细胞因子如IL-10、转化生长因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)等可发挥抗炎作用并具备组织修复，参与血管生成和成纤维化等功能[10]。

2.2 TIIA通过调节巨噬细胞极化缓解动脉粥样硬化

目前研究认为AS的发生是一个慢性的炎症反应过程，主要为脂质沉积于血管内膜，导致单核细胞募集并被刺激分化为巨噬细胞吞噬脂滴形成泡沫细胞逐渐发展成为粥样斑块。因此，巨噬细胞在疾病的进展中起着关键作用。Tan等[11]发现，TIIA能显著增加巨噬细胞源性泡沫细胞ATP结合盒转运蛋白A1的表达，增加细胞内胆固醇的流出，抑制氧化型低密度脂蛋白(oxidized low-density lipoprotein，ox-LDL)诱导的泡沫细胞的形成。有研究显示，稳定斑块组织中主要由M2型巨噬细胞组成，M1在不稳定斑块中的比例不断增加，M1与M2型巨噬细胞的比例可以决定病变的严重程度和进展[12]。陈萍等[13]研究发现，TIIA可有效诱导AS斑块中巨噬细胞从M1型向M2型极化的过渡，降低斑块内的炎症反应，从而延缓AS化斑块的进展。同时，他们还发现通过上调p-STAT1/NF-κB信号通路可诱导巨噬细胞向M1型极化，而TIIA可有效激活p-STAT6磷酸化，诱导巨噬细胞向M2型极化，从而降低炎症反应，提高AS斑块的稳定性。Chen等[14]研究发现，TIIA可以激活大量M2型巨噬细胞，以减弱M1型巨噬细胞极化引起的炎症反应，增加抗炎细胞因子的产生，有效地发挥修复和重塑受损组织的作用；TIIA还可以通过miR-375/KLF4途径协调巨噬细胞自噬和M2极化的相互作用以减轻AS。由此可见，平衡M1和M2型巨噬细胞在AS不同阶段的活化水平，可提高AS斑块的稳定性。Yang等[15]发现，TIIA可以通过下调THP-1巨噬细胞miR-33的表达，抑制ox-LDL诱导的促炎细胞因子的分泌，从而发挥对AS的保护作用。此外，Wang等[16]发现，TIIA可显著降低ox-LDL诱导的RAW264.7巨噬细胞中基质金属蛋白酶-2(Matrix metalloproteinase-2，MMP-2)和MMP-9的表达水平来逆转细胞增殖和迁移；还可抑制RAW264.7巨噬细胞中IL-1β、IL-6、单核细胞趋化蛋白-1(monocyte chemotactic protein-1,MCP-1)和TNF-α的表达，推测TIIA还可通过调节巨噬细胞中促炎细胞因子和趋化因子的表达来防治AS。

3 TIIA对肥大细胞的调节作用研究概况

3.1 肥大细胞概述

肥大细胞广泛分布于全身的结缔组织中，是最早与各种入侵病原微生物相互作用的细胞之一，是IgE介导的超敏反应炎症的主要效应细胞。肥大细胞可被多种刺激物激活，释放多种生物活性介质(脱颗粒)，从而调节机体的免疫应答。这些介质可以大致分为预形成的(储存在分泌颗粒中，包括胺、蛋白酶、蛋白聚糖、溶酶体酶和细胞因子，如TNF-α和干细胞因子)和从头合成的介质(包括白三烯、前列腺素、细胞因子、趋化因子、NO和ROS)两大类[17]。

3.2 TIIA通过调节肥大细胞脱颗粒防治过敏反应

在正常情况下，肥大细胞在组织中保持恒定的数量，在过敏反应的晚期可以观察到肥大细胞的数量增加，肥大细胞的异常增生和聚集可导致多种疾病[18]。有研究发现，IgE诱导的肥大细胞激活受Sirt1-LKB1-AMPK途径的负调节，Li等[19]通过体内外实验研究发现，TIIA可以通过激活Sirt1-LKB1-AMPK途径，在体外抑制IgE受体(FcεRI)介导的肥大细胞活化，在体内抑制肥大细胞介导的过敏反应，因此TIIA可能成为由肥大细胞介导的过敏性疾病的一个新的药物。此外，目前认为过敏性鼻炎的发病机制是过敏原诱导的IgE抗体与肥大细胞表面的高亲和性FcεRI结合激活肥大细胞，进而诱发细胞内信号级联反应，所以肥大细胞可能是治疗过敏性鼻炎的一个潜在靶点。于是，黄铄等[20]通过体内、外实验研究TIIA对肥大细胞介导的过敏性鼻炎的影响，结果显示，TIIA可以缓解模型小鼠组胺释放、IgE产生及血管舒张等过敏性鼻炎反应，并抑制肥大细胞的脱颗粒，抑制NF-κB通路的激活下调炎症因子TNF-α和IL-4的表达，这表明TIIA通过抑制NF-κB通路的激活从而缓解由肥大细胞介导的过敏性鼻炎反应。另外，王文君等[21]采用体外培养的RBL-2H3肥大细胞来研究TIIA对肥大细胞功能的影响，结果显示，TIIA对肥大细胞增殖有明显的抑制作用，并能明显促进细胞凋亡，且对RBL-2H3细胞活化脱颗粒有较强的抑制作用，这可能是丹参临床可用于哮喘和抗过敏治疗的原因。有研究发现，气道上皮的炎症变化会导致过敏性哮喘，哮喘的特征是免疫细胞浸润增加，细胞因子水平升高，以及气道黏膜的结构变化。因此，Heo等[22]用大鼠RBL-2H3肥大细胞研究TIIA对过敏性哮喘的作用，通过体外测定β-己糖胺酶活性来评估抗原诱导的脱颗粒，结果发现，TIIA可以抑制抗原诱导的肥大细胞脱颗粒，这可能有助于TIIA的体内药效。

4 TIIA对树突状细胞的调节作用研究概况

4.1 树突状细胞概述

树突状细胞(dendritic cells，DCs)是功能最强的抗原呈递细胞，其作用是捕获来自病原体的抗原，并呈递至T细胞进行免疫应答[23]。DCs可分为三类：常规树突状细胞(cDCs)、浆细胞样树突状细胞(pDCs)和单核细胞衍生树突状细胞(moDCs)[24]。在稳定的环境下，由于DCs位于外周组织，缺乏共刺激分子的表达，很少分泌细胞因子，因此是不成熟的抗原提呈细胞。但在粘附分子(CD54、CD58、CD11a/CD18、CD50)、共刺激分子(CD40、CD80、CD86)和抗原提呈分子(MHC I、MHCⅡ、CD1)表达上调、吞噬和抗原处理能力减弱的过程中，DCs逐渐成熟。而成熟的DCs向T淋巴细胞提呈抗原的能力会大大增强[25-27]。

4.2 TIIA通过调节树突状细胞成熟防治免疫性疾病

研究发现DCs的抗原呈递能力及成熟状态，可直接干预机体的免疫调节，影响机体稳态。成熟的DCs可以诱导并加重多种自身免疫性疾病的发生发展，如多发性硬化、RA。因此选择药物抑制DCs成熟状态已经成为改善多种免疫性疾病的突破口。夏金华等[28]发现，TIIA可以通过抑制DCs功能及成熟度，从而影响T细胞分化，导致体内抑炎性因子分泌增多，炎性因子分泌减少，从而起到减缓自身免疫性疾病的作用。最近研究发现，在AS血管中出现大量聚集的成熟DCs，而斑块中的多种元素可能影响DCs成熟和促炎功能，这表明DCs成熟与AS的进展有关。因此，Li等[29]通过实验研究发现，TIIA可剂量依赖性地下调共刺激分子(CD86)、粘附分子(CD54)和主要组织相容性因子(HLA-DR)的表达，抑制DCs成熟，减少促炎因子IL-12和IL-1的分泌，同时削弱其刺激T细胞增殖和细胞因子分泌的能力，表明TIIA可能通过抑制DCs介导的获得性免疫来抑制AS病变的进展。此外，有研究显示，调节性T细胞(regulatory T cells，Treg)的功能可以控制实验性自身免疫性脑脊髓炎(Experimental autoimmune encephalomyelitis，EAE)反应，而TIIA可以通过驱动DCs中的TGF-β1信号通路来增强Treg细胞的分化，从而有效抑制EAE的进展，并且TIIA治疗的EAE小鼠中病理(炎症和脱髓鞘)的减少与Treg亚群频率的增加相关。在体外和体内实验中，TIIA诱导的Treg细胞显示出与TGF-β1极化Treg细胞相当的有效抑制活性，这表明TIIA作为治疗神经炎症疾病的治疗剂可能具有广阔的应用前景[30]。由此可见，TIIA可以通过抑制DCs介导的适应性免疫和获得性免疫来削弱免疫系统疾病的发展过程。

5 TIIA对T淋巴细胞的调节作用研究概况

5.1 T淋巴细胞概述

T细胞及其亚群是机体免疫功能发挥作用的主要载体，可通过分泌细胞因子及信号通路间的相互调节、相互制约而维持机体免疫动态平衡，其按照功能不同可分为细胞毒性T细胞(cytotoxic T cells，Tc)、辅助性T细胞(T helper cells，Th)及Treg。此外，T淋巴细胞根据其表面标志物不同主要分为CD4+T淋巴细胞和CD8+T淋巴细胞两大亚群，其中CD4+T淋巴细胞是重要的免疫调节细胞，能够促进B细胞、T淋巴细胞和其他免疫细胞增殖、分化。大多数活化的CD4+T细胞可以刺激细胞因子的聚集，并分泌IL-12、干扰素-γ(immune interferon-γ,IFN-γ)等，最终导致炎症[31]。CD8+主要存在于Tc及抑制性T细胞(suppressor T cell，Ts)表面，其中Tc主要参与抗病毒免疫、抗肿瘤及抗移植排斥反应，而Ts可通过分泌抑制因子而达到抑制免疫应答活化的作用。

5.2 TIIA通过调节T淋巴细胞参与多种疾病的免疫机制

T淋巴细胞在AS的形成中起着重要作用，主要是由于辅助性Th1或Th2细胞分泌的促炎细胞因子。Kang等[32]研究显示TIIA以剂量依赖的方式显著抑制Th1细胞IL-12、INF-γ的产生，抑制AS的形成，稳定斑块。CD40L和CD40相互作用可激活T淋巴细胞表达CD40L，进而促进组织因子和MMPs的表达。Fang等[33]发现，TIIA可使超氧化物歧化酶的活性增强，降低丙二醛水平，从而降低CD40的表达和MMP-2的活性。由此可见，TIIA的抗氧化抗炎作用可能是其治疗AS的潜在机制之一。另有证据表明，病毒感染引起的过度活跃的炎症反应和自身免疫反应已成为病毒性心肌炎(viral myocarditis，VMC)心肌细胞损伤的主要原因，而不是直接的病毒感染，而Th亚群分泌的促炎细胞因子和趋化因子与VMC的发病机制密切相关。因此，调节炎症反应被认为是VMC的一种潜在治疗策略。Guo等[34]研究采用BALB/c小鼠腹腔注射柯萨奇病毒B3株(CVB3)建立VMC动物模型，在给予TIIA治疗后发现，TIIA可以通过抑制炎症和显著下调小鼠Th1细胞因子的水平，上调Th2细胞因子的表达，即调节Th1/Th2的平衡，从而有效地保护CVB3诱导的心肌炎。另有研究用小鼠卵清蛋白诱导的过敏性哮喘模型测试TIIA的疗效，结果发现TIIA可以减少肺部粘蛋白的产生和炎症，降低支气管肺泡灌洗液和肺组织中Th2细胞因子(IL-4和IL-13)的表达和分泌，由此可见，TIIA在抑制小鼠过敏特征方面显示出显著的功效，由于TIIA对Th2细胞因子有抑制作用，表明TIIA的抗过敏活性源于抗炎作用，这可能为抗过敏疗法提供新的证据[22]。Qin等[35]发现，TIIA可提高T淋巴细胞亚群CD3+、CD4+和CD8+的比率，降低炎性细胞因子(IL-2、IL-4、INF-γ和TNF-α)的水平，同时提高抗炎细胞因子IL-10的表达，从而对免疫性肝损伤具有保护作用，因此TIIA可能成为治疗肝损伤的潜在候选药物。此外，Yu等[36]采用大鼠皮肤移植模型，测定TIIA对延长同种异体移植皮存活的作用,发现TIIA可使炎症细胞向同种异体移植物的浸润减少，以及受体大鼠外周血中CD4+T细胞和CD8+T细胞的百分比降低，这表明TIIA可作为同种异体移植排斥反应及Th1细胞主导的免疫疾病的新的治疗选择。

6 结论和展望

综上所述，TIIA可通过调节中性粒细胞的浸润，促进中性粒细胞的逆向迁移，诱导中性粒细胞的凋亡及抑制NETs的形成对肺部炎症、结肠炎及RA等炎症性疾病产生疗效；可通过诱导M1、M2型极化，抑制巨噬细胞的增殖，迁移和浸润，抑制巨噬细胞中的炎性因子的表达来缓解AS形成过程中的炎症反应；可通过抑制肥大细胞活化，脱颗粒来防治鼻炎、哮喘等过敏性疾病；可通过抑制DCs成熟，降低DCs表面共刺激分子表达及细胞因子分泌等来治疗AS及神经炎症性疾病；可通过调整T细胞亚群的活性及Th1/Th2的平衡来治疗AS、VMC、免疫性肝损伤等疾病。因此，探讨TIIA对免疫细胞的调节及其在疾病发生发展过程中的作用及机制对其药理作用的深入研究有重要意义，为TIIA的进一步扩展应用和开发提供依据。

doitsh G,Greene W C. Dissecting how CD4 T cells are lost during HIV infection[J].Cell Host Microbe, 2016, 19(3):280-291.