中药抗炎免疫机理中对基因转录环节的调控作用研究进展

张士侠 张洪泉 (扬州大学医药研究所，江苏 扬州 225001) 随着对抗炎免疫药理认识的逐步深入，抗炎免疫药物可以划分为非甾类抗炎免疫药(NSAIDs)，甾体类抗炎免疫药(SAIDs)和疾病调修药(DMDs)。疾病调修药包括免疫抑制药、免疫增强药和免疫调节药3种。 由于中药“清热解毒”、“祛风除湿”、“扶正固本”等对免疫的双向调节作用与现代医学的抗炎、免疫观念密切相关，从中药中寻找抗炎免疫活性成分已成为当前抗炎免疫研究的热点。 近年来，国内外的药学研究人员对具有抗炎免疫作用的中草药进行广泛研究，对具有药理活性的化学成分，如苷类、生物碱、多糖、萜类、香豆素、挥发油等的抗炎免疫作用和作用机制已做了大量的工作。研究表明，当炎陸细胞受到外界刺激时可通过相应的受体启动细胞内信号转导过程，激活多种核转录因子，进一步导致炎症介质基因的复制与转录，最终引起多种炎症介质的超量释放。中药有效成分通过对基因转录环节的调控发挥抗炎免疫作用的机制越来越受到重视。笔者就近年来抗炎免疫中药活性成分对核转录因子滑[生影响的研究进展综述如下。 1 NF—KB 核因子KB(nuclear factor—KB， NF—KB) 是真核细胞的转录因子，它存在于几乎所有的细胞。此因子是REL家族的成员。REL家族包括NF—KB、(PSO)，NF—KB：(P52)，RelA(P65)、RelB和C—Rel等。该家成员均有Rc1同源区。NF—KB作为一种普遍存在的转录因子，是多种信号转导途径的汇聚点，不仅参与介导了免疫应答病毒复制、细胞凋亡和增殖的多种基因的表达，而且在调节炎症反应的基因表达中起关键作用。故有关NF—KB的研究正曰益受到重视并成为目前最活跃的研究领域之一。 已证实 NF—KB可高效诱导多种细胞因子(如IL一1、IL一6、IL一8、TNF一0)、黏附分子(如ICAMl、VCAMl、ELAMl)、趋化因子和急性期反应蛋白的基因蛋白的基因表达，同时对参与炎症级联瀑布效应的多种酶的基因表达也具有重要的调控作用。NF—KB基因消除小鼠对细菌真菌感染及内毒素攻击后的炎症反应缺失、特异或非特异免疫应答受抑，表现为T、B淋巴细胞对丝裂原的增殖反应显著受抑；B淋巴细胞产生特异性抗体的能力丧失；体内IL一1、IL一6、TNF一0等炎症介质的水平低而迟缓。对于过度炎症反应动物模型，如应用蛋白酶抑制剂，则可抑制l一KBα降解，阻止NF—KB活化及其介导的多种炎症介质生成。 炎症环境中核转录因子NF—KB被激活，导致NF—KB所调节的与炎症有关的下游基因表达增加，如：iNOS和COX一2，这些基因的表达使细胞得以生存．在缺乏NF—KB的情况下促炎症因子可导致细胞凋亡。慢性炎症往往伴随有NF—KB的激活， 因此可持续表达细胞生存的基因，正如在慢性胃炎中观察到的一样，虽然在炎症环境下NF—KB的激活有利于细胞的生存，但也可能招致危险。环氧化酶一2(COX一2)是前列腺素合成初始步骤中的限速酶，序列分析结果表明，其基因启动子中含有NF—KB结合位点。研究表明IL一1β可能通过促进I—KB0和I—KBβ降解、NF—KB P65核转位而诱导NF—KB活化并促进COX一2表达及PGE2释放。 研究证明COX一2特异抑制剂SC236有较强的抑制NF—KB活性的作用，作用强于阿司匹林，机制为通过阻止NF—KB的亚单位P65从胞浆移位到细胞核，从而抑制了NF—KB的转录。 三七总皂苷(TPNS)在一定浓度范围内呈剂量依赖性地抑制NF—KB活性，以O。8mg．mL的剂量最明显，两者变化趋势相类似。三七总皂苷通过抑制I一KB的降解，抑制了NF—KB的易位，减少了核转录因子KB的活化，降低TNF—amRNA的表达。实验也证实TPNS可抑制兔中性粒细胞NF—KB活性及细胞间黏附分子(ICAM一1)的表达。 β一七叶皂苷(犀一aescin)是从七叶树成熟种子中提取的一种含多酯键的三萜皂苷的天然植物药，有抗渗出、消肿胀作用。研究表明β一七叶皂苷可以抑制脑组织NF—KB活性，下调脑组织TNF —O蛋白表达，减轻脑炎症和水肿。 原花青素(proanthocyan ns，PC)可降低LPS刺激下RAW264．7细胞引起的NF—KB与DNA的结合活性升高，提示原花青素可能通过抑制NF—KB与DNA的结合活性，进而降低NF—KB介导的炎症相关基因COX一2的表达，导致COX一2催化产物PGE2生成下降，NF—KB为PC抗炎及抗肿瘤的重要作用靶点。 大黄素(emodin)干预治疗大鼠急性坏死性胰腺炎(ANP)机制研究表明，NF—KB参与了ANP时胰腺及肺损伤的病理过程，其可能的机制是急性胰腺炎(SAP)时刺激NF—KB活化促进细胞因子的释放，进而再次激活细胞因子NF—KB活性，从而形成正反馈环，增强TNF一0和IL一6等基因转录，过量释放细胞因子使病情恶化。NF—KB通过细胞因子瀑布样级联反应引起胰腺及胰外器官损伤。大黄素可使胰、肺组织NF—KB表达阳性细胞减少，血清淀粉酶、TNF一α、IL一6明显降低。 参附注射液治疗大鼠SAP模型研究发现，SAP后肺组织内NF—KB和ICAM一1的光密度值显著增加，血浆和肺组织IL一6水平也显著增加。当应用参附注射液后，肺组织NF—KB和IL一6的表达减弱，ICAM一1和血浆IL一6的表达也出现显著下降，参附注射液抑制NF—KB表达，从而调节ICAM—l和lL一6的转录、合成和较低IL一6的基因表达间接诱导ICAM一1的合成减少等因素有关。实验表明黄芪多糖(APS)可以显著抑制NF—KB／Rel的转录和活化，通过抑制表达，减少炎症因子NO的释放，减轻炎症损伤。 青藤碱(Sinomenine，SIN)是从中药青风藤Sinomenium acutum Rehd．et Wils．提取的成分，体外实验中SIN能抑制LPS引起的NF—KB P65核移位和IKB降解，但SIN确切的分子靶点尚有待研究，其抑制NF—KB P65的活化可能是由于其直接阻止IKB降解引起的，也可能与其抑制IKB激酶或者上游的信号分子有关。 通过ELISA法检测了CIA模型大鼠滑膜组织NF—KB P65蛋白的表达和NF—KB活性的变化，研究表明，雷公藤甲素可以有效抑制NF—KB的表达与活性，因此抑制NF—KB的活性和表达可能是雷公藤甲素发挥治疗作用的重要机制。 2 NFAT 活化的T细胞核因子(Nuclear Factor of Activa．ted T Cells，NFAT)是一类核因子家族。它通过直接或间接与IL一2、IL一3、IL一4、IL一5等Th2类白细胞因子启动子上NFAT的DNA结合序列结合，从而实现对这些细胞因子转录水平上的调控。NFA7在免疫反应中对诱导基因转录起重要作用，NFAT蛋白在T细胞及其它类型的免疫细胞如B细胞、NK细胞、肥大细胞、单核细胞和嗜酸性粒细胞上进行表达。 研究发现，ConA刺激的致敏小鼠CD+4T淋巴细胞NFAT的DNA结合活性增强，Th2类炎性细胞因子分泌增加。经雷公藤内酯醇处理后，ConA刺激的致敏小鼠CD+4T淋巴细胞NFAT的DNA结合活性减弱，相应Th2类炎性细胞因子分泌减少。故推测雷公藤内酯醇通过抑制NFAT的DNA结合活性，下调Th2类炎性细胞因子的表达，减少炎性细胞因子分泌而发挥抗炎作用。雷公藤能影响细胞因子丁NF2A和细胞粘附分子CDl4、CDl8、CD54分子的表达。 T细胞初始活化的一个重要标志是细胞因子IL一2的分泌表达。NFAT是调控IL一2基因转录激活的重要核因子。目前认为，NFAT蛋白家族主要包括4个成员：NFA了p，NFATc，NFAT3及NFA：7T4／NFATx。其中NFATp(NFA71)蛋白组成性地合成于许多细胞系，尤其是在外周淋巴细胞中高表达，而NFATc(NFAr2)仅在细胞尤其是辅助性T淋巴细胞中诱导合成。一般认为T淋巴细胞经抗原特异性信号(AC—TCR—CD3复合物)或非抗原特异性的信号(共刺激分子如CD2及CD28等)刺激后，导致细胞内Ca2+的募集以及蛋白激酶C(PKC)的活化。前者通过激活Ca2+／钙调蛋白依赖的磷酸酶Calcineurin ( CaN,钙调磷酸酶)，直接和间接地介导了静止的NFAT蛋白的去磷酸化及人核；而后者则激活了核内Jun、Fos蛋白的表达。人核的NFAT蛋白与核内新合成的AP一1蛋白形成复合物，从而稳定地与相应的IL一2启动子上游的特异性的DNA序列ARRE一2识别结合，最终启动IL一2基因的转录表达。目前临床上广泛使用的免疫抑制剂CsA和FKS06就是通过阻断Ca2+依赖的信号途径即阻断NFAT人核而抑制T淋巴细胞增殖及活化的。 研究发现雷公藤内酯醇可能通过抑制GATA，结合活性进而抑制lL一5mRNA的表达，减少IL一5的生成，而发挥抗哮喘作用。而NFA了通过直接或间接与IL一2、IL一3、IL一4、IL一5等Th2类白细胞因子启动子上NFAT的DNA结合序列结合，从而实现对这些细胞因子转录水平上的调控，如雷公藤内酯醇通过抑制其DNA结合活性，下调Th2类炎性细胞因子的表达，减少炎性细胞因子的分泌而发挥抗炎作用。 3 GA7A GATA一3首先被发现于T淋巴细胞及胚胎期脑后，后来发现GATA一3在整个T淋巴细胞的发育与分化过程中如成熟的CD+4CD一8T细胞、CD一4CD+8T细胞和非成熟的CD+4CD+8T细胞均大量表达。GA7A一3在前脂肪细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞中均有表达。另外在人的整个胚胎期的进化过程中均呈现特异性的时空表达，参与中枢与外周神经系统、肾、内耳等各组织的形成。 核因子GA7A家族是一类有两个高度保守的锌指状DNA结构的转录因子，其中GATA一3是IL一5启动子上特异的核转录因子。而lL一5是嗜酸性粒细胞作用机制的主要调节因子，在哮喘发病中发挥着重要作用。研究发现，ConA刺激的致敏小鼠CD+4T淋巴细胞GATA一3的DNA结合活性增强，经雷公藤内酯醇处理后，GATA一3的结合活性受抑制，进而抑制T细胞IL一5mRNA的表达。雷公藤内酯醇可能是通过抑制GATA一3结合活性进而抑制lL一5mRNA表达，减少IL一5的生成，而发挥抗哮喘作用。 4 AP一l AP一1(activated protein一1)主要由Jun和Fos两大类蛋白质因子家族组成。在正常情况下，AP—l的滑陸很低或无滑陸，广些刺激可将其激活。AP一1与DNA结合位点又称佛波酯(TPA)反应元件，其序列是一个回文结构。TPA可通过活化蛋白激酶C(PKC)而诱导AP一1，并与AP一1的结合位点结合。AP一1要在基因转录中发挥反式调控作用，至少必须有3个基本的功能域：①DNA结合功能域(DBD)，②稳定功能域(SR)，③激活功能域(AD)。Fos和Jun基因在mRNA及蛋白质水平的表达，对多肽生长因子(如丁GF一家族、TNFo、IL一16等)，神经元去极化，细胞张力的变化，电离作用，紫外线照射，DNA损伤氧化应激，细胞骨架重构，T、B淋巴细胞的抗原识别等刺激极为敏感，其中，尤以c—Fos基因的表达受刺激后最为敏感和最具特征。AP一1除了通过PKC信号转导通路激活外，也可通过酪氨酸蛋白激酶(PTK)信号转导通路或丝裂原活化的蛋白激酶(MAPK)信号转导通路激活。所以AP一1与NF—KB活化是接受刺激信号，启动基因转录和炎性蛋白合成，导致炎症发生、发展的分子机制之一。AP一1是一种多效的调控基因表达的重要转录因子，抑制其表达可抑制多种细胞因子、黏附分子等的表达。因此，AP一1成为炎症疾病干预治疗的较为理想的目标。 姜黄素(curcumin，difesuloylmethane)是姜黄的主要药理成分，具有抗炎活性、清除氧自由基、保肝肾、抗纤维化作用。研究表明姜黄素可通过IKB的降解及p65亚单位的易位来抑制TPA诱导的NF—KB激活，同时也抑制其诱导的AP—l的DNA结合活性。动物AP模型实验中，给予姜黄素可以明显抑制NF—KB和AP一1，进而改善AP的病情严重程度。这提示AP一1的活化与AP的发病有关，抑制AP—l也就抑制了TNF一α、IL一16、IL一6、IL一8、ICAM一1、VCAM—l、NOS等物质的表达。姜黄素可抑制刺激后增生的细胞内AP一1的活性，也抑制NF—KB以及依赖这些转录因子的基因表达。研究表明黄连素也可通过抑制AP一1的表达，减少PGE2的释放，减轻角叉菜胶引起的炎症反应。

(如果您认为转载内容侵犯了您的权益，请及时联系我们，本网站将在收到信息核实后24小时内删除相关内容。)