任晨曦,曾常茜
(大連大學(xué) 醫(yī)學(xué)院,遼寧大連 116622)
小膠質(zhì)細(xì)胞(microglia)是存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的一類(lèi)固有免疫細(xì)胞,參與免疫監(jiān)視、信號(hào)傳遞、損傷反應(yīng)、吞噬細(xì)胞碎片和修復(fù)突觸等活動(dòng)[1]。小膠質(zhì)細(xì)胞的活化可調(diào)控NF-κB、MAPK、COX/PGE2等信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,釋放白介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)、白介素-6(Interleukin-6,IL-6)、白介素-12(Interleukin-12,IL-12)、腫瘤壞死因子-α(Tumor Necrosis Factor-α,TNF-α)和誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(induced Nitric Oxide Synthase,iNOS)等促炎細(xì)胞因子,損傷神經(jīng)細(xì)胞,參與阿爾茨海默病、帕金森病、多發(fā)性硬化、癲癇等神經(jīng)炎性疾病的發(fā)生和發(fā)展[2-3]。
近期研究表明,銀杏葉、天麻、靈芝、遠(yuǎn)志、三七、川芎、知母等多種中藥可以抑制小膠質(zhì)細(xì)胞的活化,從而預(yù)防和改善小膠質(zhì)細(xì)胞活化介導(dǎo)的神經(jīng)炎癥引起的相關(guān)疾病[4-10]。本文就中藥對(duì)小膠質(zhì)細(xì)胞活化調(diào)控作用及其機(jī)制作一介紹,旨在為小膠質(zhì)細(xì)胞活化相關(guān)疾病的治療提供理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
核轉(zhuǎn)錄因子κB(Nuclear Factor kappa-B,NF-κB)調(diào)控多種基因表達(dá),是參與炎癥反應(yīng)的重要信號(hào)通路。多種中藥可通過(guò)調(diào)控NF-κB信號(hào)通路抑制小膠質(zhì)細(xì)胞活化。
MENG等[11]研究發(fā)現(xiàn),銀杏葉提取物EGb 761可以抑制活化小膠質(zhì)細(xì)胞NF-κB核轉(zhuǎn)位及TNF-α和IL-1β的釋放,從而抑制β淀粉樣蛋白1-42(Aβ1-42)活化小膠質(zhì)細(xì)胞。銀杏二萜內(nèi)酯也可調(diào)控Toll樣受體(Toll-Like Receptor,TLR)/髓樣細(xì)胞分化因子88(Myeloid Differentiation Factor 88,MyD88)/NF-κB信號(hào)通路,抑制活化小膠質(zhì)細(xì)胞中TLR2、TLR4、MyD88、p-TAK1、p-IkBk、p-IKKK蛋白表達(dá)以及NF-κB核轉(zhuǎn)位,減少炎癥因子IL-1β、IL-6和TNF-α的釋放,從而抑制氧-糖剝奪/復(fù)氧活化小膠質(zhì)細(xì)胞[12]。
天麻酚類(lèi)化合物3,4-二羥基苯甲醛[5]和對(duì)甲氧基苯甲醇[13]可抑制LPS活化的小膠質(zhì)細(xì)胞中NF-κB信號(hào)通路的激活,減少炎癥因子IL-1β、IL-6、TNF-α的釋放。在LPS活化小膠質(zhì)細(xì)胞中,靈芝酸可減少促炎癥相關(guān)蛋白iNOS、COX-2和TNF-α的表達(dá)水平,抑制NF-κB信號(hào)通路的激活[14];脫乙酰靈芝酸F(DeGA F)也可以減少NO產(chǎn)生,降低iNOS表達(dá),調(diào)控NF-κB信號(hào)通路,減少促炎因子釋放[6]。川芎嗪能在LPS活化小膠質(zhì)細(xì)胞中抑制NF-κB核易位,抑制促炎因子釋放[15];在INF-γ活化的小膠質(zhì)細(xì)胞中,還可抑制NF-κB信號(hào)通路的激活,抑制促炎因子TNF-α、IL-1β釋放,促進(jìn)抑炎因子IL-4、IL-10釋放[7]。三七總皂苷可調(diào)控NF-κB信號(hào)通路,抑制促炎因子TNF-α和IL-6表達(dá),從而抑制小膠質(zhì)細(xì)胞的活化[16]。
CHEN等[8]研究表明,遠(yuǎn)志皂苷可減少促炎因子TNF-α、IL-6和IL-1β釋放,抑制NF-κB的上游激活因子及NF-κB核轉(zhuǎn)位,抑制Aβ42活化小膠質(zhì)細(xì)胞,具有減慢阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病進(jìn)程的作用。WANG等[10]研究發(fā)現(xiàn),知母皂苷B3可顯著抑制炎癥因子iNOS、TNF-α和IL-6 mRNA及相關(guān)蛋白表達(dá),通過(guò)調(diào)控NF-κB信號(hào)通路抑制LPS活化N9小膠質(zhì)細(xì)胞。
絲裂原活化蛋白激酶(Mitogen-Activated Protein Kinase,MAPK)在基因表達(dá)調(diào)控中起到關(guān)鍵作用,是多種信號(hào)通路激活的重要途徑。多種中藥可調(diào)控MAPK信號(hào)通路的激活,從而抑制小膠質(zhì)細(xì)胞活化。
在Aβ1-42活化的小膠質(zhì)細(xì)胞中,銀杏葉提取物EGb 761可抑制活化小膠質(zhì)細(xì)胞TNF-α和IL-1β釋放,抑制p38 MAPK磷酸化,對(duì)改善阿爾茨海默病起到積極作用[11]。此外,銀杏二萜內(nèi)酯可下調(diào)p-JNK1/2和p-p38 MAPK的表達(dá),抑制氧-糖剝奪/復(fù)氧活化小膠質(zhì)細(xì)胞,為臨床治療缺血性腦損傷提供新策略[12]。
在LPS活化的小膠質(zhì)細(xì)胞中,3,4-二羥基苯甲醛和對(duì)甲氧基苯甲醇可分別通過(guò)抑制MAPK信號(hào)通路的激活和JNK磷酸化抑制小膠質(zhì)細(xì)胞活化,對(duì)緩解缺血性腦卒中等疾病起到積極作用[5,13]。靈芝酸可抑制LPS活化小膠質(zhì)細(xì)胞中MAPK信號(hào)通路,降低炎癥相關(guān)蛋白表達(dá)水平[14]。知母皂苷元能在LPS活化小膠質(zhì)細(xì)胞中抑制促炎因子分泌,降低p38 MAPK磷酸化水平,上調(diào)PPARγ表達(dá)[17]。
前列腺素E2(Prostaglandin E2,PGE2)與炎癥反應(yīng)密切相關(guān),環(huán)氧化酶(Cyclooxygenase,COX)是其重要限速酶。GARGOUR等[4]研究發(fā)現(xiàn),銀杏葉提取物EGb 761能夠調(diào)控活化原代小膠質(zhì)細(xì)胞COX/PGE2信號(hào)通路,抑制PGE2釋放,下調(diào)促炎因子水平,抑制LPS活化小膠質(zhì)細(xì)胞。
核因子E2相關(guān)因子2(Nuclear factor erythroid-derived 2-like 2,Nrf2)/血紅素氧合酶-1(Heme Oxygenase 1,HO-1)是細(xì)胞抗氧化應(yīng)激的重要信號(hào)通路。天麻素可在氯化鋰-匹羅卡品誘導(dǎo)SD大鼠癲癇模型皮質(zhì)區(qū)小膠質(zhì)細(xì)胞中,上調(diào)Nrf2和HO-1蛋白表達(dá),下調(diào)炎癥因子iNOS表達(dá),從而減輕癲癇發(fā)作時(shí)神經(jīng)炎癥反應(yīng)[18]。
硫氧還蛋白互作蛋白(Thioredoxin-Interacting Protein,TXNIP)/炎性小體(Nod-Like Receptor Protein 3,NLRP3)可通過(guò)介導(dǎo)細(xì)胞凋亡發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)的作用。ZHOU等[9]研究發(fā)現(xiàn),三七總皂苷可抑制TXNIP/NLRP3通路相關(guān)蛋白表達(dá),降低IL-1β、NLRP3、Caspase-1、凋亡相關(guān)斑點(diǎn)樣蛋白(ASC)及TXNIP蛋白表達(dá)水平,抑制LPS/ATP活化小膠質(zhì)細(xì)胞。
磷酸肌醇-3-激酶(Phosphoinositide 3-Kinase,PI3K)/蛋白激酶B(Akt)與細(xì)胞凋亡密切相關(guān),在細(xì)胞的增殖分化中發(fā)揮重要作用。WANG等[10]研究發(fā)現(xiàn),知母皂苷t-HL可抑制iNOS、TNF-α和IL-6 mRNA和蛋白表達(dá),調(diào)控PI3K/Akt信號(hào)通路,抑制LPS活化N9小膠質(zhì)細(xì)胞。
信號(hào)傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活蛋白-3(Signal Transducer and Activator of Transcription-3,STAT3)介導(dǎo)細(xì)胞增殖、分化,STAT3激活的細(xì)胞因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制因子3(Suppressor of Cytokine Signaling 3,SOCS3)可 負(fù)反饋調(diào)節(jié)STAT3的磷酸化,從而發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。ZHANG等[7]研究發(fā)現(xiàn),川芎嗪可以在INF-γ活化的小膠質(zhì)細(xì)胞中,激活STAT3/SOCS3信號(hào)通路,抑制促炎因子TNF-α、IL-1β釋放,促進(jìn)抑炎因子IL-4、IL-10釋放,從而抑制小膠質(zhì)細(xì)胞活化。
在小膠質(zhì)細(xì)胞活化介導(dǎo)的神經(jīng)炎癥引發(fā)的相關(guān)疾病中,小膠質(zhì)細(xì)胞分泌的炎癥因子水平發(fā)生顯著變化,因此控制炎癥因子水平可能是治療相關(guān)疾病的一個(gè)可行途徑。
在雙環(huán)己酮草酰二腙活化小膠質(zhì)細(xì)胞中,銀杏內(nèi)酯B可抑制促炎因子iNOS、TNF-α的表達(dá)[19];銀杏內(nèi)酯K可減少促炎因子iNOS、TNF-α和IL-6釋放,增加抗炎因子精氨酸酶-1(Arginase-1,Arg-1)、IL-10和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(Transforming Growth Factor-β,TGF-β)釋放,從而減緩多發(fā)性硬化的進(jìn)程[20]。在LPS活化的小膠質(zhì)細(xì)胞中,天麻酚類(lèi)化合物3,4-二羥基苯甲醛可降低IL-1β、IL-6、TNF-α、PGE等促炎因子的水平[5];對(duì)甲氧基苯甲醇可減少促炎因子TNF-α、PGE2、NO產(chǎn)生,增加抗炎因子IL-10、TGF-β釋放,對(duì)緩解缺血性腦卒中等疾病起到積極作用[13]。
CAI等[21]研究發(fā)現(xiàn),靈芝多糖可下調(diào)促炎因子IL-1β、IL-6、iNOS、單核細(xì)胞趨化蛋白-1(Monocyte Chemotactic Protein 1,MCP-1)表達(dá),增強(qiáng)抗炎因子TGF-β表達(dá),抑制LPS或Aβ活化BV-2和原代小膠質(zhì)細(xì)胞。LU等[22]研究發(fā)現(xiàn),遠(yuǎn)志皂苷可減少LPS活化小膠質(zhì)細(xì)胞中NO釋放,降低基質(zhì)金屬蛋白酶-9(Matrix Metalloprotein-9,MMP-9)水平,抑制促炎因子TNF-α、IL-1β、IL-6和PGE2釋放。知母皂苷元能在LPS活化小膠質(zhì)細(xì)胞活化中抑制NO釋放,抑制促炎因子TNF-α、IL-1β、IL-6分泌[17]。
綜上所述,小膠質(zhì)細(xì)胞的過(guò)度活化對(duì)于腦卒中、帕金森病、阿爾茨海默病等神經(jīng)炎性疾病的發(fā)生起到重要作用。銀杏葉、天麻、靈芝、川芎、遠(yuǎn)志、三七、知母中的活性成分可通過(guò)調(diào)控NF-κB、MAPK、COX/PGE2、Nrf2/HO-1、TXNIP/NLRP3等多種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,調(diào)控IL-1β、IL-6、TNF-α等促炎因子和Arg-1、IL-10等抑炎因子釋放,從而抑制多種神經(jīng)炎性疾病模型中的小膠質(zhì)細(xì)胞活化,使用中藥防治小膠質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的神經(jīng)炎性疾病具有理論依據(jù)及實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)?,F(xiàn)階段,對(duì)于中藥中具體活性成分抑制小膠質(zhì)細(xì)胞活化的機(jī)制尚不完全清晰,有待進(jìn)一步研究。