劉陽 張?zhí)熨Y

紅花黃色素（Safflor yellow，SY）是我國傳統(tǒng)中藥紅花的主要有效成分，其成分是由羥基紅花黃色素A（Hydroxysafflor yellow A，HSYA）、紅花黃色素B（Safflo yellow B，SYB）等多種查耳酮類化合物組成，其中HSYA是SY的主要活性成分[1]。SY具有抗氧化、抗細胞凋亡、抗凝血、抗炎等多種醫(yī)用功效[2～4]，臨床應用十分廣泛，在眼科領(lǐng)域中也擁有重要的應用價值。現(xiàn)就SY在眼科領(lǐng)域中的基礎(chǔ)研究進展作一綜述。

1 SY的藥理作用

1.1 抗氧化作用 機體在紫外線或創(chuàng)傷等某些外界環(huán)境刺激下，會產(chǎn)生過量的氧自由基，造成氧化，這些氧自由基會對細胞膜中的脂肪酸進行攻擊，產(chǎn)生過氧化物，破壞正常的細胞結(jié)構(gòu)，對組織造成損傷。SY可以激活由NFE2L2基因編碼的核因子E2相關(guān)因子2（Nuclear factor erythroid 2 related factor 2，Nrf2）信號通路，該信號通路能夠調(diào)節(jié)抗氧化劑蛋白及藥物轉(zhuǎn)運蛋白等二百多種基因，它的激活可以增加自溶血性鏈球菌分離的過氧化氫酶（CAT）、Nrf2靶標酶NQO1、限速酶HO-1、超氧化物歧化酶（SOD）等抗氧化酶的水平和活性，并且顯著降低活性氧（Reactive oxygen species，ROS）和丙二醛（Malondialdehyde，MDA）等氧化應激指標的生物活性[5，6]，起到了抗氧化的作用。有學者[7]通過建立氧化應激損傷模型發(fā)現(xiàn)預先向細胞中加入SY，可以明顯提高細胞的存活率，并且提高細胞中SOD表達水平及NO的含量，從而達到抗氧化效果。

1.2 抗炎作用 ①在人體正常炎性反應過程中，會產(chǎn)生大量炎癥細胞因子，如最早出現(xiàn)的腫瘤壞死因子α（Tumor necrosis factor， TNF-α）及促炎細胞因子白細胞介素（interleukin，IL）-1β、IL-6、IL-8等。有研究發(fā)現(xiàn)，SY能夠通過抑制p-38/c-Jun氨基末端激酶—NF-κB和Toll樣受體4-Myd88信號通路，從而降低IL-1β、IL-6、IL-12和TNF-α等的表達[8～10]。另有學者[11]為研究SY的抗炎作用建立了佐劑型關(guān)節(jié)炎大鼠模型，發(fā)現(xiàn)SY能顯著降低佐劑型關(guān)節(jié)炎大鼠的足趾腫脹度，其機制為SY能夠降低血清中IL-1β及TNF-α含量，并且降低關(guān)節(jié)滑膜組織中IL-1β及TNF-α蛋白的表達，從而證明了SY具有抗炎作用。②NOD樣受體蛋白3（NLRP3）作為炎癥小體中的一員，能夠被多種危險信號和病原體所激活，是大部分炎癥反應的核心，它的出現(xiàn)不但會引起促炎癥蛋白酶Caspase-1的激活，還會引起細胞凋亡，因此，抑制NLRP3的產(chǎn)生則成為抗炎工作中不可忽視的研究方向。SY能夠抑制磷酸腺苷活化蛋白激酶（AMPK）的活性，而AMPK可以介導NLRP3炎癥小體信號通路[12]，因此可以利用SY的這一特性達到抗炎的目的。有研究發(fā)現(xiàn)，利用SY的抗炎能力可以減輕由糖尿病腎病帶來的炎癥損傷，其機制是通過抑制線粒體活性氧（ROS）使NLRP3 mRNA和含半胱氨酸的Caspase-1的表達降低[13]。

1.3 抗凝作用 血液的凝集是在凝血酶原的作用下形成纖維蛋白，而過度的凝血會導致血管栓塞或血栓形成。血小板激活因子（PAF）的表達通常會導致血液中的血小板鈣離子內(nèi)流，SY可以通過抑制這種鈣離子的內(nèi)流來降低血小板的活化，且使凝血酶原時間延長，從而起到抗凝作用[14]。有學者[15]建立了SD大鼠大腦中動脈閉塞(Middle cerebral artery occlusion，MCAO)模型，通過觀察大腦中動脈梗死面積及評估神經(jīng)功能評分，發(fā)現(xiàn)SY能使MCAO大鼠腦血管的梗死面積和腦血管通透性明顯下降，在舒張腦血管方面效果明顯，證明了SY能夠改善缺血性腦卒中發(fā)病時大腦中動脈的梗死情況。該學者同時又選取新西蘭兔進行實驗分組，分別對各組兔給予靜脈注射不同濃度的SY，判斷各組兔凝血相關(guān)功能，包括PAF及二磷酸腺苷(ADP)等對兔血小板聚集的介導，用血液粘度計測定兔血液粘度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，SY能夠減少血小板的聚集、降低血液的粘度，減少血管中血栓的形成。

1.4抗凋亡作用 細胞的凋亡通常受促凋亡基因、抑凋亡基因及凋亡過程中表達的基因所調(diào)控。線粒體膜的通透性增加是細胞凋亡的重要原因，其機制與促凋亡蛋白含量升高等多種因素有關(guān)。氧化應激是引發(fā)細胞凋亡的重要原因之一，而氧化應激的發(fā)生是由于在外界刺激下使線粒體中合成的ROS累積而引起的[16]。當氧化應激發(fā)生時，ROS濃度增加，線粒體膜的通透性增強，進而導致線粒體的膜電位發(fā)生降低，并使細胞色素C被大量釋放，致使細胞發(fā)生凋亡[17]。有學者[18]通過建立低氧和血清剝奪條件下的骨髓間充質(zhì)干細胞（MSCs）模型，研究SY對細胞的抗凋亡作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，SY通過降低ROS的累積，從而降低線粒體Cleaved Caspase-3的表達，并減少細胞色素C氧化的酶（cytC）從線粒體到細胞質(zhì)的釋放，顯著改善了細胞凋亡。另有研究發(fā)現(xiàn)[19]，異丙腎上腺素（ISO）作為β受體激動劑的一種，能夠使心肌細胞的排列功能紊亂，使線粒體腫脹，而SY具有β受體拮抗作用，能有效減輕這種狀況的發(fā)生，從而使心肌缺血得到改善，減少心肌細胞的凋亡。

2 在眼科疾病中的應用

2.1 治療糖尿病視網(wǎng)膜病變 糖尿病視網(wǎng)膜病變（Diabetic retinopathy，DR）是由糖尿病引起的諸多并發(fā)癥中最為嚴重的微血管病變，是一種增殖性的眼底疾病，其病變主要表現(xiàn)為視網(wǎng)膜缺血、缺氧及產(chǎn)生新生血管[20]。有研究發(fā)現(xiàn)，在長期的高糖狀態(tài)下，視網(wǎng)膜中的神經(jīng)膠質(zhì)細胞及神經(jīng)元細胞對血糖的敏感性增強，因此治療原則首先多以控制血糖為主，但對部分患者而言療效不佳[21]。另有學者認為，DR發(fā)展過程中的病理變化主要表現(xiàn)在視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞（RGC）的減少和凋亡的增加[22]。SY可以調(diào)控p38絲裂原活化蛋白激酶（p38MAPK）信號通路，對DR大鼠模型的眼底神經(jīng)節(jié)細胞具有保護作用，減少其凋亡[23]。血液長期處于高糖狀態(tài)下，會降低機體中毛細血管的自我調(diào)節(jié)能力，主要表現(xiàn)為血小板的聚集和白細胞的粘滯，致使血流緩慢，甚至形成血栓。SY可以減小糖尿病帶來的血流阻力，提高血液流速，加強血管內(nèi)血流灌注，改善糖尿病大鼠的視網(wǎng)膜血流動力學[24]。

2.2 對視網(wǎng)膜光損傷具有保護作用 視網(wǎng)膜是人眼中十分重要的視覺器官，當外界光源強度過大或照射時間過長時，則會對視網(wǎng)膜造成損害，這種損害主要表現(xiàn)在視網(wǎng)膜外層感光細胞的凋亡，從而導致視網(wǎng)膜變性，我們稱之為視網(wǎng)膜光損傷[25]。視網(wǎng)膜光損傷是一種連續(xù)的能量轉(zhuǎn)移時所引起的電子軌道的變化，這種能量轉(zhuǎn)移主要表現(xiàn)為從光子到光敏分子再到氧，進一步產(chǎn)生例如羥基自由基、超氧化物自由基、單線態(tài)氧、過氧化氫等大量ROS。ROS對人類視網(wǎng)膜組織具有十分廣泛的破壞力，它能夠通過破壞其他分子的化學鍵使分子失活，還能夠破壞細胞膜的結(jié)構(gòu)，通過對脂質(zhì)上的多不飽和脂肪酸進行攻擊，使其發(fā)生脂質(zhì)過氧化（lipid peroxidation，LPO）的連鎖反應，導致視網(wǎng)膜發(fā)生不可逆的退行性病變，甚至失明。因此，若想預防和治療這種光損傷，清除多余自由基是關(guān)鍵[26]。SY能夠清除視網(wǎng)膜內(nèi)的氧自由基，對于這種過氧化氫誘導產(chǎn)生的氧化損傷具有良好的拮抗作用，進而減少細胞的凋亡[27]。作為人類機體內(nèi)最主要的抗氧化酶之一的SOD具有清除自由基的能力，能大大降低光對眼底細胞造成的氧化損傷，且SOD的含量多少與抗氧化的程度成正比；NO在人類機體中的作用也十分廣泛，可由內(nèi)皮細胞釋放，對細胞產(chǎn)生抗凋亡作用。在SY的干預下，受到氧化損傷的細胞中SOD的表達水平及NO的含量明顯上升，細胞存活率會大大提高。有學者發(fā)現(xiàn)，SY主要利用調(diào)節(jié)NO含量、介導N-甲基-D-天冬氨酸受體的表達、清除細胞內(nèi)氧自由基等途徑來實現(xiàn)抗氧化作用[28，29]。甄棟欽等[30]建立了小鼠視網(wǎng)膜光損傷模型，通過實驗證實了SY對光照引發(fā)的視網(wǎng)膜脂質(zhì)過氧化具有明顯的抑制作用，為視網(wǎng)膜光損傷的防治提供依據(jù)。

2.3 對眼內(nèi)新生血管的抑制作用 在促進新生血管形成的過程中，血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）的功能是誘導新生血管生成，其在眼中過度表達則易引發(fā)血管性眼部疾病[31]。病理性眼內(nèi)新生血管形成常見于視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜及角膜病變等，這種代償性增殖的新生血管，其內(nèi)皮細胞形態(tài)異常、間隙增大，管壁脆。這種特性使其極易引起一些病理性改變，如增生、破裂和出血等，嚴重損傷視力，甚至導致失明[32，33]。SY可提高缺氧條件下內(nèi)皮細胞的存活率，其機制可能與上調(diào)bcl-2/bax比值，促進HIF-1α蛋白積聚，從而增加VEGF的生成有關(guān)。因此，SY能夠維持缺氧狀態(tài)下內(nèi)皮細胞存活[34]。另外，HSYA作為SY的主要有效成分，能顯著降低高糖誘導的VEGF表達，對高糖狀態(tài)下引發(fā)的血管內(nèi)皮細胞增殖具有抑制作用[35]。

2.4 對晶狀體氧化損傷的影響 晶狀體上皮細胞作為機體眼中晶狀體內(nèi)部代謝活動最為旺盛的細胞，對晶狀體生理上的改變及生長發(fā)育的維持具有重要作用。在正常情況下，晶狀體和房水中少量的抗氧化物質(zhì)和自由基處于動態(tài)平衡，這使得晶狀體能夠避免或減少氧化損傷的發(fā)生，而過強或過長時間的光照進入晶狀體時，會降低晶狀體清除自由基的能力，或是晶狀體內(nèi)部氧自由基的數(shù)量增加，從而使晶狀體的上皮細胞受到氧化損傷、細胞凋亡，甚至發(fā)展為白內(nèi)障[36]。有研究表明，羥基自由基作為一種重要的活性氧，能夠介導2-脫氧核糖發(fā)生氧化降解，SY能夠抑制這種降解，并且能夠清除1，1-二苯基-2-苦肼基，從而產(chǎn)生抗氧化作用[37]，進而證明SY可以通過清除有害自由基保護晶狀體，避免晶狀體受到氧化損傷。

2.5 對干眼癥具有抗炎效果 干眼癥是一種淚膜和眼表疾病，常由淚液質(zhì)量異常、淚液蒸發(fā)過多或淚腺分泌不足等原因引起。有研究發(fā)現(xiàn)，干眼癥與多種自身免疫性疾病相關(guān)，是一種炎癥疾病，因此，目前治療干眼癥最有效的方法就是減輕炎癥，以恢復正常淚膜[38]。在角膜炎癥及新生血管形成過程中，IL-1β作為常見炎癥因子，發(fā)揮了重要的作用[39]。有研究發(fā)現(xiàn)[40]，通過脂多糖的刺激能夠使炎癥信號通路被激活，并且釋放核因子-κB/絲裂原活化蛋白激酶（NF-κB/MAPK）信號通路及IL-1β、TNF-α、前列腺素內(nèi)氧化酶還原酶-2等炎性介質(zhì)，而SY能有效抑制脂多糖刺激產(chǎn)生的一系列炎性反應，降低炎性介質(zhì)，對緩解和改善干眼癥具有重要意義。

綜上，SY能夠在各類眼科疾病中發(fā)揮重要的作用，其機制主要與抗氧化、抗凝、抗炎、抗凋亡作用相關(guān),其能夠提高抗氧化酶的水平和活性，降低氧化應激指標，對視網(wǎng)膜光化學損傷及晶狀體的氧化損傷等氧化損傷類疾病具有良好的改善作用。SY還能使炎癥細胞因子的表達下降，抑制炎癥小體的激活，在眼科相關(guān)炎癥疾病中起抗炎作用。對于DR等疾病，SY能夠降低因高糖誘導而生成的VEGF的表達，抑制細胞血管內(nèi)皮細胞的增殖。SY作為傳統(tǒng)中藥中的有效成分，在眼科領(lǐng)域藥用價值頗高。深入研究SY的作用機制，提高SY的生物利用度，對我國眼科領(lǐng)域相關(guān)疾病的治療具有十分重要的意義。