賈倩倩，朱艷，龍海波，牛紅心，周偉東，李申恒（南方醫(yī)科大學(xué)珠江醫(yī)院中西醫(yī)結(jié)合腎病中心，廣州510282）

小白菊內(nèi)酯對(duì)核轉(zhuǎn)錄因子κB的抑制作用及相關(guān)動(dòng)物模型的研究進(jìn)展Δ

賈倩倩＊，朱艷，龍海波，牛紅心，周偉東，李申恒#（南方醫(yī)科大學(xué)珠江醫(yī)院中西醫(yī)結(jié)合腎病中心，廣州510282）

目的：為小白菊內(nèi)酯（PL）的進(jìn)一步開發(fā)和應(yīng)用提供參考。方法：查閱近年來(lái)相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)PL抑制核轉(zhuǎn)錄因子（NF）-κB產(chǎn)生的藥理作用及在此類研究中選用的動(dòng)物模型進(jìn)行綜述。結(jié)果：PL通過(guò)抑制NF-κB，可發(fā)揮抗炎、抗腫瘤等多種藥理作用，常用的有小鼠膿毒癥、大鼠偏頭痛、鼠纖維囊泡癥、鼠腎損傷、裸鼠異種移植腎細(xì)胞癌等模型。結(jié)論：PL具有多種藥理活性，是一種強(qiáng)有力的NF-κB抑制劑，應(yīng)加大其開發(fā)力度。

小白菊內(nèi)酯；核轉(zhuǎn)錄因子κB；抑制作用；動(dòng)物模型

小白菊內(nèi)酯（Parthenolide，PL）是一種從天然的紫苑屬菊科植物Tanacetum parthenium中提取的倍半萜烯內(nèi)酯類化合物，具有抗炎、抗腫瘤等多種藥理作用。其生物活性主要受三方面化學(xué)性質(zhì)的影響，即烷化中心反應(yīng)性、側(cè)鏈親脂性、分子幾何位置和電子特征[1]，其作用機(jī)制多與抑制核轉(zhuǎn)錄因子（NF）-κB有關(guān)。本文主要就PL對(duì)NF-κB的抑制作用及相關(guān)動(dòng)物模型的研究進(jìn)展作一綜述。

1 NF-κB的組成、激活途徑及其作用

1.1 NF-κB的組成

NF-κ B 是一個(gè)亞單位分子家族，包括 p50、p52、p65（RelA）、c-Rel和RelB，這些亞單位在許多細(xì)胞中以最高濃度的形式結(jié)合為同型二聚體或異二聚體。膿毒癥時(shí)與炎癥事件密切關(guān)聯(lián)的是p50/p65異聚體，這種異聚體典型存在于胞漿中，處于失活狀態(tài)，受抑制分子家族（包括IκB-α、IκB-β、IκB-γ、Iκ B-ε）的束縛，IκB與NF-κB的核定位信號(hào)位點(diǎn)結(jié)合而使NF-κB失活。

1.2 NF-κB的激活途徑

有2條始發(fā)途徑可導(dǎo)致NF-κB信號(hào)通路激活，即經(jīng)典途經(jīng)和替代途徑。經(jīng)典途徑依賴IκB激酶復(fù)合體（IKK）-β、IKK-γ和IκB-α的降解，與p50/p65異聚體的易位有關(guān)，在調(diào)節(jié)與早期膿毒癥有關(guān)的炎癥反應(yīng)及固有免疫反應(yīng)中起重要作用；替代途徑依賴IKK-α的同型二聚體和NF-κB誘導(dǎo)的激酶（NIK），與p52/RelB異聚體的核易位有關(guān)，控制B淋巴細(xì)胞的成熟和淋巴器官形成。這2條途徑不是完全分離的。當(dāng)宿主細(xì)胞受到微生物代謝產(chǎn)物如革蘭陰性菌的脂多糖（LPS）或革蘭陽(yáng)性菌的肽聚糖刺激后，發(fā)出信號(hào)致使IKK-α、IKK-β、IKK-γ的相互結(jié)合體誘導(dǎo)IκB蛋白磷酸化[2]，IκB蛋白釋放，出現(xiàn)遍在蛋白化作用和蛋白酶體降解，p50/p65異聚體可自由轉(zhuǎn)移到核內(nèi)，控制對(duì)宿主防御和炎癥反應(yīng)起關(guān)鍵作用的大量基因的表達(dá)[3]。

1.3 NF-κB的作用

盡管NF-κB激活對(duì)正常的生理過(guò)程是必須的，但是它的不恰當(dāng)激活和延遲激活與炎癥性疾病有關(guān)。NF-κB在起初的促炎反應(yīng)中起著重要作用，可以控制腫瘤壞死因子（TNF）、白細(xì)胞介素（IL）-1、IL-2、IL-6等細(xì)胞因子，IL-8、巨噬細(xì)胞炎癥蛋白（MIP）-1α、單核細(xì)胞趨化蛋白（MCP）-1、嗜酸細(xì)胞活化趨化因子等趨化因子，細(xì)胞間黏附分子（ICAM）、血管內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子（VCAM）、內(nèi)皮細(xì)胞選擇素等黏附分子，環(huán)氧化酶（COX）-2、誘導(dǎo)型一氧化氮合成酶（iNOS）等誘導(dǎo)酶類，生長(zhǎng)因子，一些急性期反應(yīng)蛋白和免疫受體等基因編碼的表達(dá)。NF-κB還可以抑制凋亡和延長(zhǎng)炎癥細(xì)胞的生存時(shí)間，并參與了炎癥過(guò)程的演變[4]。而且，NF-κB增加TNF、IL-1等分子的表達(dá)，通過(guò)TNF和IL-1受體介導(dǎo)的途徑能夠放大NF-κB的激活。NF-κB還激活一些直接控制p50/p65刺激效應(yīng)的反饋機(jī)制，如NF-κB其他亞單位結(jié)合體（如p50同型二聚體）可能被激活并和核內(nèi)κB一致位點(diǎn)結(jié)合從而抑制轉(zhuǎn)錄，p50/p65異聚體本身也可刺激胞漿抑制劑IκB的生成。NF-κB磷酸化后，NF-κB的釋放物結(jié)合DNA并適應(yīng)刺激的變化，包括免疫、炎癥反應(yīng)、疾病發(fā)展、細(xì)胞生長(zhǎng)和凋亡。有活性的NF-κB能夠誘導(dǎo)與炎癥性疾病、動(dòng)脈粥樣硬化、癌癥等有關(guān)的許多種基因表達(dá)[5]，由NF-κB激活的基因在一些疾病狀態(tài)中起到中樞性作用，包括關(guān)節(jié)炎、炎癥性腸病、肺部疾病、蛋白尿[6]、神經(jīng)再生性疾病[7]、心臟疾病和癌癥等。

2 PL通過(guò)抑制NF-κB而產(chǎn)生的藥理作用

2.1 抗炎

PL包含α-次甲基-γ-內(nèi)酯環(huán)和一個(gè)環(huán)氧化物基團(tuán)，可以與多種生物分子的親核基團(tuán)相互作用。PL外環(huán)的亞甲基與羰基的共軛作用可使維持NF-κB活性的必需基團(tuán)巰基失活[8]，PL可以使DNA結(jié)合的p65亞單位的必需半胱氨酸殘基烷基化并失活[9]，而α-次甲基-γ-內(nèi)酯是PL抑制NF-κB的關(guān)鍵[10]。 PL通過(guò)細(xì)胞內(nèi)機(jī)制抑制IκB蛋白磷酸化和NF-κB的激活從而起到抗炎作用。并且，它有力的抗炎作用與對(duì)IL-1活性效應(yīng)的抑制有關(guān)，IL-1可以通過(guò)受體介導(dǎo)的途徑放大NF-κB的激活。PL能夠抑制與NF-κB激活信號(hào)通路依賴的炎癥介質(zhì)MCP-1、IL-6、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子（TGF）-β和ICAM-1、VCAM-1等分子的上調(diào)。PL通過(guò)抑制巨核細(xì)胞的NF-κB途徑增強(qiáng)血小板產(chǎn)物可獨(dú)立于其誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激反應(yīng)，PL能在增強(qiáng)功能性血小板產(chǎn)物的同時(shí)減輕不必要的血小板激活[11]，而這一特性也是研究和開發(fā)抗血小板藥物的方向。

2.2 抗腫瘤

PL通過(guò)抑制NF-κB而產(chǎn)生的抗腫瘤作用包括誘導(dǎo)凋亡、恢復(fù)腫瘤細(xì)胞對(duì)化療與放射治療的敏感性。PL通過(guò)抑制NF-κB激活和誘導(dǎo)氧化應(yīng)激共同作用而誘導(dǎo)白血病定向干細(xì)胞凋亡[12]。誘導(dǎo)癌細(xì)胞NF-κB可促使癌細(xì)胞對(duì)化療產(chǎn)生抵抗，通過(guò)抑制由于IκB的過(guò)度表達(dá)所致的NF-κB的激活可以恢復(fù)癌細(xì)胞的化學(xué)敏感性。已有報(bào)道應(yīng)用PL聯(lián)合三苯氧胺來(lái)治療乳腺癌[13]，而PL和非甾體消炎藥舒林酸共同調(diào)節(jié)生長(zhǎng)抑制和抑制胰腺癌細(xì)胞的NF-κB途徑[14]。PL還能夠通過(guò)抑制NF-κB途徑使人前列腺癌細(xì)胞對(duì)放射治療敏感[15]。

2.3 抑制途徑

在穩(wěn)定轉(zhuǎn)染反義寡核苷酸的人支氣管上皮細(xì)胞株（16HBE）中，用不同濃度的PL（10、20、40μmol·L－1）直接加入細(xì)胞核提取物中并在室溫下孵化1h后，用32P-寡核苷酸探針檢測(cè)。結(jié)果顯示，在體外，PL并不改變已激活的NF-κB結(jié)合DNA的能力，這表明PL只是阻止了NF-κB的活化，而不是阻止已激活的NF-κB結(jié)合DNA的能力[16]。

3 用于研究PL抑制NF-κB作用的動(dòng)物模型

3.1 小鼠膿毒癥模型

對(duì)LPS激發(fā)的膿毒癥的C57BL/6J鼠株，給予PL（1.0mg·kg－1）治療后，LPS致死量組與安慰劑組相比，早期（1或3h）可降低肺和腎NF-κB水平及NF-κB指數(shù)（肺與腎NF-κB的總量），但晚期（6、9或 12h）又出現(xiàn)升高，隨著時(shí)間延長(zhǎng)NF-κB指數(shù)達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。炎性細(xì)胞因子的表達(dá)也一致，并且不同劑量的PL（0.25～4.00mg·kg－1）干預(yù)都出現(xiàn)生存率的微小持續(xù)的下降并達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P≤0.04）[17]，其他相關(guān)研究也發(fā)現(xiàn)有一致的結(jié)果[18]。PL盡管在體外能夠降低LPS受激的巨噬細(xì)胞RAW 264.7細(xì)胞株NF-κB的結(jié)合活性和炎性細(xì)胞因子（包括 IL-1β、IL-6、IL-10和TNF-α等）的釋放，而在體內(nèi)的膿毒癥模型較少證實(shí)其效應(yīng)。但這類藥物臨床應(yīng)用于膿毒癥之前仍要謹(jǐn)慎，清楚了解抑制NF-κB對(duì)預(yù)后的凈效應(yīng)是必要的[8]。

3.2 大鼠偏頭痛模型

研究表明，在硝化甘油誘發(fā)的大鼠偏頭痛模型中，硝化甘油誘發(fā)大鼠硬腦膜勻漿巨噬細(xì)胞激活，進(jìn)而iNOS基因表達(dá)，NO增加，出現(xiàn)大鼠遲發(fā)偏頭痛，腹腔注射PL（3mg·kg－1）能特異性抑制巨噬細(xì)胞IKB/NF-κB通路，抑制硬腦膜NO產(chǎn)生，從而治療硝化甘油誘發(fā)的大鼠偏頭痛[19]。

3.3 鼠纖維囊泡癥模型

PL對(duì)不同疾病的動(dòng)物模型取得療效，纖維囊泡癥（CF）便是其中之一[16]。CF是累及肺的延時(shí)和過(guò)度的炎癥反應(yīng)并且激活NF-κB所致，而PL能夠改善CF鼠模型的過(guò)度炎癥反應(yīng)。在體外，應(yīng)用CF跨膜傳導(dǎo)調(diào)節(jié)蛋白（CFTR）缺陷的細(xì)胞株和正常細(xì)胞株配對(duì)。在活體內(nèi)，應(yīng)用CFTR敲除（CFTR-KO）小鼠和野生小鼠所有細(xì)胞株在PL預(yù)處理后給予IL-1β和/或TNF-α刺激，PL顯著抑制這些細(xì)胞因子誘導(dǎo)的IL-8的分泌，抑制NF-κB激活、IκB降解和IκB激酶復(fù)合體的活性；CFTR-KO小鼠和野生小鼠在給予PL或媒介預(yù)處理后給予氣管內(nèi)應(yīng)用PL，并于3、6、8h進(jìn)行支氣管肺泡灌洗，發(fā)現(xiàn)PL預(yù)處理能夠抑制白細(xì)胞的聚集和細(xì)胞因子、趨化因子的產(chǎn)生，伴隨抑制IκB降解和NF-κB激活。PL抑制IκB激酶，穩(wěn)定胞漿IκB，抑制NF-κB易位，減輕隨后的炎癥反應(yīng)，可以被安全地用于CF患者來(lái)抑制導(dǎo)致肺破壞和死亡的炎癥過(guò)程。

3.4 鼠腎損傷模型

化療藥物順鉑促進(jìn)活性氧族生成增加，并可激活NF-κB，進(jìn)而促使促炎癥介質(zhì)表達(dá)增加，而促炎癥介質(zhì)可增加順鉑的細(xì)胞毒效應(yīng)。在順鉑誘導(dǎo)的Wistar鼠腎損傷模型中，PL處理組與對(duì)照組相比，可減輕順鉑誘導(dǎo)的腎臟結(jié)構(gòu)損傷，降低血清肌酐水平，減少腎間質(zhì)單核/巨噬細(xì)胞的滲出，并且觀察到PL（3mg·kg－1）能夠顯著抑制由順鉑誘導(dǎo)氧化反應(yīng)引起的鼠尿中脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)水平和急性腎小管壞死，通過(guò)電泳遷移率變動(dòng)分析（EMSA）證實(shí)PL可抑制腎皮質(zhì)和外髓核轉(zhuǎn)錄因子NF-κB的激活[20]。

3.5 鼠膀胱炎模型

在環(huán)磷酰胺的代謝產(chǎn)物丙烯醛與膀胱及尿路上皮直接接觸引發(fā)的炎癥事件中，TNF-α、IL-1β與COX-2直接參與了膀胱損傷。在環(huán)磷酰胺所致的鼠膀胱炎模型中[21]，PL預(yù)處理抑制與NF-κB激活有關(guān)的膀胱炎癥和膀胱的過(guò)度活動(dòng)，PL呈劑量依賴性抑制TNF-α誘導(dǎo)的COX-2的表達(dá)，并阻止NF-κB磷酸化、NF-κB核轉(zhuǎn)位和IκB-α磷酸化/降解，它能夠有效降低膀胱炎癥和膀胱過(guò)度活動(dòng)。PL通過(guò)抑制NF-κB p65的磷酸化，有希望用來(lái)預(yù)防環(huán)磷酰胺引起的泌尿系統(tǒng)并發(fā)癥。

3.6 裸鼠異種移植腎細(xì)胞癌模型

在裸鼠異種移植腎細(xì)胞癌模型中，口服或皮下注射PL能夠通過(guò)減少IL-8或血管內(nèi)皮舒張因子的產(chǎn)生，明顯抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)。免疫組化和Western-blot法表明，PL治療能夠減少NF-κB及磷酸化NF-κB蛋白的核定位和隨后的MMP-9、Bcl-xL和COX-2的表達(dá)，這進(jìn)一步證實(shí)了PL對(duì)治療腎細(xì)胞癌有益，它可能是通過(guò)抑制NF-κB起作用的[22]。對(duì)于進(jìn)展型腎細(xì)胞癌，PL可能是一個(gè)治療選擇。

4 PL的臨床研究

PL具有抗炎性質(zhì)，臨床上已成功用于治療偏頭痛。兩個(gè)大型安慰劑對(duì)照、雙盲臨床研究證實(shí)了其在預(yù)防偏頭痛發(fā)作和減輕疼痛強(qiáng)度方面的安全性，且沒有顯著的不良反應(yīng)[23，24]。然而，作為一種新的具有抗定向干細(xì)胞活性的化合物，水溶性弱的特性限制了PL在臨床上的直接應(yīng)用，而Ⅰ期臨床實(shí)驗(yàn)則提示PL的代謝作用進(jìn)一步降低了其臨床潛力[25]，而合成水溶性更好的PL衍生物則可能解決這一問(wèn)題。目前，人工合成的水溶性更好的PL衍生物的一項(xiàng)前期臨床試驗(yàn)結(jié)果已令人鼓舞[26]。

5 結(jié)語(yǔ)

PL具有多種藥理活性，是一種強(qiáng)有力的NF-κB抑制劑。PL通過(guò)抑制NF-κB的抗炎和抗腫瘤作用在不同的細(xì)胞株和動(dòng)物模型中取得療效，而其在發(fā)揮抗炎、抗腫瘤等作用的同時(shí)，對(duì)宿主自身防御機(jī)制的影響仍有待進(jìn)一步研究。鑒于PL的多種有效藥理作用，其臨床開發(fā)應(yīng)用前景將十分廣闊。

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R965.1；R285.5

A

1001-0408（2012）47-4500-03

DOI10.6039/j.issn.1001-0408.2012.47.33

Δ國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（81072848）；廣東省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（9451051501002549）；廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目（2009B060700054）

＊醫(yī)師，碩士研究生。研究方向：糖尿病腎病發(fā)病機(jī)制及其治療。電話：020-62782305。E-mail：xiaobing716@sina.com.cn

#通訊作者：主治醫(yī)師。研究方向：糖尿病腎病。電話：020-62782305。E-mail：lish1218@sina.com

2011-10-26

2012-04-18）