李彩蕓 ，陳旭雯 ，岳飛燕 ，Sani Ibrahim，張 艷 ，岳 嘉 ，朱向東 ，樊景春 ，4，5，6*

（1.甘肅中醫(yī)藥大學(xué) 公共衛(wèi)生學(xué)院，甘肅 蘭州 730101；2.甘肅中醫(yī)藥大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，甘肅 蘭州 730101；3.寧夏醫(yī)科大學(xué) 中醫(yī)學(xué)院，寧夏 銀川 750004；4.甘肅中醫(yī)藥大學(xué) 教學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心，甘肅 蘭州 730101；5.甘肅中醫(yī)藥大學(xué)循證醫(yī)學(xué)中心，甘肅 蘭州 730101；6.西北環(huán)境與營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的中醫(yī)藥防控協(xié)同創(chuàng)新中心，甘肅 蘭州 730101）

冬凌草甲素（Oridonin，Ori）是一種源自天然植物冬凌草屬中草藥的四環(huán)二萜類(lèi)化合物［1］，是傳統(tǒng)中藥冬凌草的主要活性成分，研究發(fā)現(xiàn)冬凌草甲素具有降壓、抗氧化、抗菌、抗腫瘤、抗凋亡、增強(qiáng)機(jī)體免疫力等功效［2-4］。冬凌草在中醫(yī)中被廣泛用于治療炎癥性疾?。?］?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)冬凌草甲素和人體眾多疾病的發(fā)生與炎癥反應(yīng)的參與有關(guān)，其抗炎活性已在各種動(dòng)物模型中被廣泛研究，包括骨關(guān)節(jié)炎軟骨細(xì)胞［5］、血管炎癥［6］、神經(jīng)炎癥［7］和D-半乳糖胺（D-GalN）脂多糖（Lipopolysaccharide，LPS）誘導(dǎo)的急性肝損傷［8］、急性腎損傷［9-10］、實(shí)驗(yàn)性腦脊髓膜炎［9，11］、膠原酶誘導(dǎo)的腦出血［12］、腸易激綜合征［13-14］、卡拉膠誘導(dǎo)的胸膜炎［15］等疾病。據(jù)報(bào)道，冬凌草甲素可以作用于核因子κB（Nuclear factor κB，NF-κB）、絲裂原活化蛋白激酶（Mitogen-activated protein kinase，MAPK）和NOD樣受體熱蛋白結(jié)構(gòu)域相關(guān)蛋白3（NOD receptor heat protein domain associated protein 3，NLRP3）等信號(hào)通路，調(diào)控各類(lèi)促炎細(xì)胞因子的釋放發(fā)揮抗炎作用［15-19］。

炎癥是機(jī)體對(duì)外源性或內(nèi)源性刺激的保護(hù)反應(yīng)，在許多慢性疾病中發(fā)揮著重要作用，但在保護(hù)機(jī)體的同時(shí)也引起其他的傷害，導(dǎo)致機(jī)體局部組織缺血、缺氧伴有代謝機(jī)能改變、循環(huán)障礙等損傷，部分慢性炎癥還可誘發(fā)形成惡性腫瘤［20］。近年來(lái)諸多學(xué)者對(duì)冬凌草甲素的抗炎作用進(jìn)行了廣泛而深入的研究，發(fā)現(xiàn)其在炎癥性疾病中有較好的療效，現(xiàn)將冬凌草甲素的抗炎作用及其機(jī)制的新進(jìn)展予以綜述，為研究與開(kāi)發(fā)以冬凌草甲素為原料的抗炎新藥提供參考。

1 抑制NF-κB信號(hào)通路激活

NF-κB作為啟動(dòng)眾多基因的一種重要轉(zhuǎn)錄因子，參與多種炎癥因子、趨化因子和黏附分子的調(diào)控［21］，具有抗炎和促炎雙重功效，一旦受到外源性或內(nèi)源性刺激，促炎細(xì)胞因子激活NF-κB進(jìn)入細(xì)胞核并調(diào)節(jié)其它炎癥因子［22］。

1.1 冬凌草甲素抑制NF-κB信號(hào)通路在呼吸系統(tǒng)疾病炎癥中的作用

LPS作為一種常見(jiàn)的內(nèi)毒素，可導(dǎo)致全身的炎癥反應(yīng)，促使細(xì)胞釋放大量促炎細(xì)胞因子，引起肺部損傷。Zhao等［23］研究表明冬凌草甲素（40 mg/kg）可將LPS誘導(dǎo)的急性肺損傷小鼠72小時(shí)內(nèi)存活率從40%增加到67.5%，降低腫瘤壞死因子-α（Tumor necrosis factor-α， TNF-α）、白細(xì)胞介素（Interleukin，IL）-1β和IL-6等炎癥因子的濃度，以劑量依賴方式有效阻斷NF-κB核轉(zhuǎn)位，降低人核因子κB抑制蛋白α（NF-kappa-B inhibitor alpha，IκBα）和p65的蛋白表達(dá)水平。體外實(shí)驗(yàn)中，Zhao［23］等用LPS誘導(dǎo)小鼠單核巨噬細(xì)胞白血病細(xì)胞（RAW 264.7）炎癥模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，研究顯示冬凌草甲素可以明顯抑制RAW 264.7細(xì)胞中NF-κB和p65的核轉(zhuǎn)位和磷酸化和TNF-α、IL-1β和IL-6等炎癥因子的釋放。Yang等人［22］實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示冬凌草甲素以劑量無(wú)關(guān)方式抑制LPS誘導(dǎo)急性肺損傷小鼠IκBα磷酸化和NF-κB P65的磷酸化。Jiang等［24］用LPS誘導(dǎo)建立急性呼吸窘迫綜合征小鼠模型，用不同濃度冬凌草甲素（90 mg/kg、150 mg/kg、300 mg/kg）腹腔注射，病理結(jié)果顯示肺組織炎癥減輕，血清中TNF-α、IL-6降低，NF-κB p65表達(dá)降低，IκBα含量增加。

以上體內(nèi)實(shí)驗(yàn)和體外實(shí)驗(yàn)表明不同劑量的冬凌草甲素均可通過(guò)抑制NF-κB信號(hào)通路的激活和促炎細(xì)胞因子TNF-α、IL-6和IL-1β的表達(dá)，從而抑制LPS誘導(dǎo)的呼吸系統(tǒng)炎癥反應(yīng)，由此提示抑制炎癥因子的是釋放和NF-κB信號(hào)通路的激活可最為冬凌草甲素治療呼吸系統(tǒng)炎癥性疾病的靶點(diǎn)。

1.2 冬凌草甲素抑制NF-κB信號(hào)通路在神經(jīng)系統(tǒng)疾病炎癥中的作用

中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥是由小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞激活的免疫應(yīng)答反應(yīng)，和多種慢性神經(jīng)退行性疾病和中樞神經(jīng)損傷性疾病的發(fā)生發(fā)展有密切關(guān)系，如阿爾茨海默癥、腦脊髓膜炎、腦缺血、腦出血及腦外傷等［20，25-26］，控制炎癥將有效改善上述疾病。

有研究表明，用冬凌草甲素（2 μM，4 μM）預(yù)處理小膠質(zhì)細(xì)胞 2小時(shí)后，再用 LPS（1 μg/ml）刺激，NF-κB DNA結(jié)合活性增強(qiáng)且以劑量依賴方式抑制LPS誘導(dǎo)的NF-κB DNA結(jié)合活性，抑制了TNF-α、IL-1β和IL-6的表達(dá)，但p65核轉(zhuǎn)位和IκB磷酸化并沒(méi)有明顯被抑制，表明冬凌草甲素可通過(guò)抑制NF-κB DNA結(jié)合活性來(lái)抑制NF-κB的激活［27］。

目前阿爾茨海默癥確切致病機(jī)制不明，但是已有的研究證據(jù)表明β樣淀粉蛋白（Amyloid β-protein，Aβ）介導(dǎo)的神經(jīng)炎癥和阿爾茨海默癥的發(fā)展密切相關(guān)［28-29］，Aβ通過(guò)沉積激活小膠質(zhì)細(xì)胞釋放促炎細(xì)胞因子［30］，有研究表明NF-κB信號(hào)通路的抑制可改善神經(jīng)炎癥。Wang等［7］研究發(fā)現(xiàn)冬凌草甲素（5 mg/kg）可降低由Aβ1-42誘導(dǎo)的促炎細(xì)胞因子（IL-1β、IL-6、環(huán)氧合酶2（Cyclooxygenase 2， COX-2））、一氧化氮合酶（Inducible nitric oxide synthase， iNOS）、TNF-α和單核細(xì)胞趨化蛋白1（Monocyte chemoattractant protein， MCP-1）的表達(dá)，上調(diào)IL-10的表達(dá)，抑制了Aβ1-42誘導(dǎo)的IκBα的磷酸化的降解和NF-κB p65的核轉(zhuǎn)位，減輕了阿爾茨海默癥的記憶障礙，證明冬凌草甲素是通過(guò)抑制NF-κB p65核轉(zhuǎn)位和IκB的磷酸化及降解，從而減輕Aβ1-42誘導(dǎo)的阿爾茨海默癥的炎癥。王蘇雷［32］研究發(fā)現(xiàn)冬凌草甲素（10 mg/kg/d）也具有同樣的抗炎作用。由此提示冬凌草甲素可能是一種潛在的抑制阿爾茨海默癥神經(jīng)退行性進(jìn)展的抗炎藥。

炎癥在腦外傷后的繼發(fā)損傷中發(fā)揮著重要作用［32］，王松林等［33］研究發(fā)現(xiàn)冬凌草甲素（1 mg/100g）可抑制大鼠腦外傷后TNF-α、IL-1β和IL-6的釋放，降低NF-κB的表達(dá)量。有研究［13，34］發(fā)現(xiàn)，冬凌草甲素（15 mg/kg、25 mg/kg）時(shí)可降低腦出血大鼠NF-κB的表達(dá)，冬凌草甲素（15 mg/kg）時(shí)后腦組織炎癥因子TNF-α、IL-1β和IL-6的表達(dá)明顯下降，證實(shí)冬凌草甲素可能時(shí)通過(guò)減少促炎因子TNF-α、IL-1β和IL-6的表達(dá)來(lái)抑制NF-κB通路的激活，從而減輕腦出血后炎癥損傷。

實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓膜炎作為多發(fā)性硬化癥的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型，有研究發(fā)現(xiàn)［11］發(fā)現(xiàn)冬凌草甲素（15 mg/kg）延遲其的發(fā)病，降低IL-17的表達(dá)，降低髓鞘少突膠質(zhì)糖蛋白刺激的T細(xì)胞p-IκB、p-NF-κBp65 /NF-κBp65 的表達(dá)。體外實(shí)驗(yàn)表明冬凌草甲素（1.25 μmol/L、2.5 μmol/L、5 μmol/L）可使 NF-κB p65磷酸化、p-NF-κBp65表達(dá)增加。符含笑［35］也認(rèn)為冬凌草甲素可抑制NF-κB的活化，延遲實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓膜炎的發(fā)病，抑制γ干擾素（Interferon， IFN）和IL-17的釋放，但時(shí)對(duì)IL-4和IL-10表達(dá)無(wú)明顯作用，提示NF-κB可作為實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓膜炎疾病治療的作用靶點(diǎn)。

1.3 冬凌草甲素抑制NF-κB信號(hào)通路在消化系統(tǒng)疾病炎癥中的作用

潰瘍性結(jié)腸炎是一種慢性炎癥性腸疾病，嚴(yán)重影響著患者的生活質(zhì)量［36］。LPS大量存在于人體腸腔，一旦進(jìn)入體內(nèi)，會(huì)引起內(nèi)毒素血癥，激活炎癥信號(hào)通路，促進(jìn) TNF-α等促細(xì)胞炎因子合成表達(dá)，引起腸道損傷，鄶一賀等［37］研究在LPS誘導(dǎo)Raw264.7巨噬細(xì)胞中加入冬凌草甲素（10 μmol/L）后，可降低TNF-α、IL-1β和IL-6的表達(dá)及Toll樣受體4（Toll like receptor 4， TLR4）mRNA 的表達(dá)，抑制 NF-κB p65蛋白的磷酸化及入核，從而抑制NF-κB信號(hào)通路的激活，證明冬凌草甲素通過(guò)TLR4-NF-κB通路發(fā)揮抗炎作用。

腸易激綜合征是一種腸道功能紊亂性疾病，腸道感染可對(duì)其誘發(fā)，馮小娟［14］實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示冬凌草甲素（20 mg/kg）干預(yù)后孕烷X受體（Pregnane X receptor， PXR）mRNA表達(dá)量回調(diào)，p-P65/NF-κB P65表達(dá)水平下降，iNOS、COX-2、IL-1β和IL-6 mRNA表達(dá)量降低，表明冬凌草甲素可以誘導(dǎo)PXR的表達(dá)，抑制NF-κB的激活和NF-κB p65水平來(lái)減少腸道炎癥損傷，保護(hù)腸道。

1.4 冬凌草甲素抑制NF-κB信號(hào)通路在腎損傷炎癥中的作用

糖尿病腎病作為糖尿病慢性并發(fā)癥之一，是由糖脂代謝紊亂導(dǎo)致免疫反應(yīng)激活的慢性炎癥性疾病。李菊霜［38］建立了鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的糖尿病大鼠模型，研究了冬凌草甲素對(duì)Ⅱ型糖尿病大鼠腎病干預(yù)機(jī)制，研究發(fā)現(xiàn)冬凌草甲素（10 mg/kg）能夠顯著減輕糖尿病小鼠腎損傷出現(xiàn)的尿蛋白、肌酐、血尿素氮含量上升的臨床癥狀，抑制TNF-α、IL-1β和IL-6的釋放及TLR-4的表達(dá)，抑制NF-κB的活性，從而減輕糖尿病腎病的炎性反應(yīng)。Tan［10］以急性腎損傷（Acute kidney injury，AKI）小鼠模型為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)冬凌草甲素能顯著改善腎臟損傷，并抑制體內(nèi)AKI小鼠腎臟中IL-1β、IL-6、TNF-α和MCP-1的表達(dá)，以及巨噬細(xì)胞標(biāo)記物F4/80和血清中炎性細(xì)胞因子的分泌，下調(diào)了NF-κB信號(hào)通路的表達(dá)。此外，嚴(yán)穎［39］在AKI小鼠模型中給藥冬凌草甲素（15 mg/kg），發(fā)現(xiàn)同樣可以改善小鼠的腎臟病理?yè)p傷，降低炎癥因子F4/80、IL-1β、iNOS及MCP-1的表達(dá)。以上實(shí)驗(yàn)均表明冬凌草甲素可延緩炎癥的發(fā)展，抑制NF-κB的活性，降低促炎細(xì)胞因子的分泌，為冬凌草加速對(duì)糖尿病腎病的治療提供新靶點(diǎn)、新思路。

此外，在角叉萊膠誘導(dǎo)的胸膜炎中，冬凌草甲素（5 mg/kg、10 mg/kg、20 mg/kg）通過(guò)抑制NF-κB和TXNIP/NLRP3通路可緩解［15］，在人牙齦成纖維細(xì)胞中，冬凌草甲素可抑制炎癥因子的釋放，降低NF-κB磷酸化水平，上調(diào)過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ （Peroxisome proliferators-activated receptors，PPARγ）的表達(dá)［40］，在骨關(guān)節(jié)炎［5］、肝星狀細(xì)胞研究［9］、子宮內(nèi)膜炎［41］等疾病中，冬凌草甲素通過(guò)抑制NF-κB信號(hào)通路的激活，預(yù)防疾病相關(guān)炎癥的發(fā)生發(fā)展。

2 抑制MAPK信號(hào)通路的激活

MAPK可被細(xì)胞因子、細(xì)胞應(yīng)激和激素等激活的絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶，其亞族主要包括細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶（Extracellular regulated protein kinases， ERK）、氨基末端激酶/應(yīng)激激活蛋白激酶（CJun N-terminal kinase， JNK）和p38MAPK，是調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)的重要途徑，p38MAPK作為其重要成員，介導(dǎo)了炎癥因子引起的反應(yīng)［41-42］。

血管炎癥是由內(nèi)皮功能障礙引起的，通過(guò)炎癥破壞血管的疾病，冬凌草甲素（35 mg/kg）處理人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞（Human umbilical vein endothelial cells，HUVEC）48小時(shí)，降低了HUVECs中TNF-α、IL-6、IL-1β和MCP-1的表達(dá)，抑制p38、ERK和JNK的磷酸化，從而抑制p38MAPK和JNK的活化［6］。Yang等人［22］在 RAW 264.7 細(xì)胞使用蛋白激酶 B（Protein kinase B，AKT）、JNK、p38和ERK抑制劑后再加入冬凌草甲素，可發(fā)現(xiàn)冬凌草甲素降低了AKT、JNK、p38 和ERK的磷酸化，表明冬凌草甲素通過(guò)MAPK信號(hào)通路調(diào)控抑制核轉(zhuǎn)錄因子-E2相關(guān)因子（Nuclear factor erythroid 2-related factor 2，Nrf2）的表達(dá)。此外，有研究發(fā)現(xiàn)［44］冬凌草甲素（10 mg/kg）給藥可顯著抑制糖尿病腎損傷大鼠p38的磷酸化，從而抑制體內(nèi)和體外促炎因子的產(chǎn)生，表明冬凌草甲素通過(guò)抑制p38 MAPK的活化來(lái)抑制糖尿病腎病的炎癥。

3 抑制NLRP3炎癥小體的激活

NLRP3炎癥小體由細(xì)胞內(nèi)固有免疫受體NLRP3、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶1（Cysteinyl aspartate specific proteinase 1， caspase-1）作為核心組成的多蛋白復(fù)合物，該復(fù)合物的組裝能夠誘導(dǎo)促炎因子IL-1β和IL-18的釋放，從而促進(jìn)炎癥反應(yīng)的發(fā)生［45］。

冬凌草甲素良好的抗炎活性可抑制NLRP3炎癥小體的活化，研究人員實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)冬凌草甲素可通過(guò)與NLRP3蛋白279位的半胱氨酸共價(jià)結(jié)合，從而抑制了NLRP3炎癥小體的組裝和活化［46］。Gao［47］等誘導(dǎo)心肌梗死小鼠模型，給與冬凌草甲素（1 mg /kg、3 mg / kg、6 mg / kg）治療，結(jié)果發(fā)現(xiàn)冬凌草甲素治療組NLRP3、IL-1β和IL-18表達(dá)水平降低，減少了模型小鼠的心肌纖維化，提示冬凌草甲素對(duì)急性心肌梗死的患者治療具有潛在作用。在心肌缺血再灌注損傷模型中［48］，冬凌草甲素（10 mg/kg）給藥可通過(guò)減輕病理?yè)p傷，降低TNF-α、IL-1β和IL-6表達(dá)，下調(diào)氧化應(yīng)激和NLRP3炎癥小體活化，減輕心肌缺血再灌注損傷引起的炎癥損傷。小鼠后肢損傷模型中［49］，冬凌草甲素預(yù)處理可防止肌肉損傷并降低細(xì)胞凋亡水平，降低后肢損傷小鼠的氧化應(yīng)激反應(yīng)，降低TNF-α、IL-1β的表達(dá)，抑制體內(nèi)NLRP3相關(guān)蛋白的表達(dá)，發(fā)揮對(duì)小鼠后肢損傷的保護(hù)作用。Li［50］等研究顯示在噪聲引起的聽(tīng)力損失中小鼠模型中，冬凌草甲素（5 mg/kg）可降低了耳蝸創(chuàng)傷后炎癥因子TNF-α、IL-1β的表達(dá)，阻斷NLRP3和有絲分裂A相關(guān)激酶（Never in mitosis gene a-related kinase 7，NEK7）之間的相互作用來(lái)抑制 NLRP3炎癥小體的激活。

4 其他

有研究在體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)［39］在AKI小鼠中，冬凌草甲素（15 mg/kg）能夠通過(guò)顯著降低巨噬細(xì)胞誘導(dǎo)的C型凝集素（Mincle）的表達(dá)可使p-Akt的表達(dá)下降，并顯著抑制Akt信號(hào)通路Akt蛋白的活性。在器官移植方面，冬凌草甲素（15 mg/kg/d）處理皮膚移植BALB/c小鼠，通過(guò)減少胸腺和外周免疫系統(tǒng)內(nèi)的T淋巴細(xì)胞發(fā)揮抗炎和抑制器官移植排斥活性，皮膚移植存活率顯著增加［51］。在小鼠的心臟移植中，Du等人發(fā)現(xiàn)，冬凌草甲素（3 mg/kg、10 mg/kg、15 mg/kg）可延長(zhǎng)小鼠的生存期，同種異體移植物的IL-1β和IFN-γ的mRNA水平下調(diào)，Caspase-1、IL-1β、IL-18和IFN-γ表達(dá)上調(diào)［52］。王興蘭實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示［53］，在哮喘模型小鼠中冬凌草甲素通過(guò)促進(jìn)IL-17、IL-22表達(dá)，抑制IL-10、IL-35表達(dá)從而調(diào)節(jié)Th17/Treg細(xì)胞平衡，同時(shí)抑制TGF-β1表達(dá)，可抑制小鼠氣道炎癥及氣道重塑，且具有一定的濃度依賴性。

IL-1、IL-6、IL-33和TNF-α等炎性因子與胃癌胰腺癌的發(fā)生有一定的相關(guān)性，對(duì)消化道腫瘤的發(fā)展起到促進(jìn)作用［54］。章浙忠研究結(jié)果表明［55］，冬凌草甲素下調(diào)了BXPC-3/PANC-1、Sgc-7901和Hctll6細(xì)胞中IL-1β、IL-33等炎性因子的表達(dá)，抑制消化道腫瘤的生長(zhǎng)。Chen等發(fā)現(xiàn)冬凌草甲素能夠劑量依賴性地下調(diào)BxPC-3細(xì)胞中IL - 1β、IL - 6 等炎癥因子的表達(dá)［56］。以上結(jié)果均提示，冬凌草甲素可通過(guò)調(diào)節(jié)消化道腫瘤癌細(xì)胞內(nèi)炎癥發(fā)生，進(jìn)而對(duì)消化道腫瘤進(jìn)行防治。

5 結(jié)論

綜上所述，冬凌草甲素的抗炎作用主要體現(xiàn)在對(duì)炎癥因子、相關(guān)信號(hào)通路 （NF-κB、MAPK和Akt）的激活及抑制NLRP3炎癥小體的活化，值得注意的是，既往的研究表明冬凌草甲素可抑制NF-κB信號(hào)通路的或MAPK信號(hào)通路的激活，抑制促炎性細(xì)胞因子例如TNF-α、IL-6等的釋放，藥物使用劑量上相差較大（5～300 mg/kg），以15 mg/kg用藥最多，但是相較于NLRP3炎癥小體的抑制而言，較低計(jì)量的冬凌草甲素就可以抑制NLRP3炎癥小體活化，因此低劑量冬凌草甲素抑制NLRP3炎癥小體可作為治療炎癥性疾病候選的重要靶點(diǎn)。不足的是在冬凌草甲素抗炎的研究中關(guān)于藥物毒副作用和不良反應(yīng)的報(bào)道并未提及，后續(xù)的試驗(yàn)研究中應(yīng)加強(qiáng)此類(lèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。此外，大多數(shù)冬凌草甲素抗炎研究都處于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)水平，如何將現(xiàn)有基礎(chǔ)研究成果轉(zhuǎn)化到臨床試驗(yàn)仍需不斷探索。