張艷，陶海，白芳

小檗堿（berberine，BBR）是一種異喹啉生物堿，存在于小檗科和毛茛科等植物中。從中草藥中提取出來的小檗堿單體，具有清熱解毒的功效，毒副作用小[1]。它作為傳統(tǒng)的抗炎[2]、抗菌藥物治療腸炎[3]以及痢疾已被廣泛應(yīng)用。近年來，中草藥研究倍受國內(nèi)外研究者的關(guān)注，而小檗堿的藥理學(xué)機(jī)制研究取得了較大進(jìn)展[4]，在眼科的應(yīng)用也日益受到重視[5]。本文對小檗堿在抗炎、抗菌、抗纖維化以及治療糖尿病、自身免疫性疾病方面的研究進(jìn)展及在眼科的應(yīng)用現(xiàn)狀做一扼要綜述，為小檗堿在眼科的應(yīng)用提供依據(jù)。

1 小檗堿的藥理機(jī)制研究進(jìn)展

1.1 小檗堿的抗炎作用機(jī)制

炎癥的基本過程主要為白細(xì)胞粘附在血管內(nèi)皮細(xì)胞的表面，刺激活化細(xì)胞因子和趨化因子，并穿過血管壁的基底膜進(jìn)入到炎癥組織間隙中。近年來體內(nèi)外實驗均報道小檗堿有多種抗炎作用機(jī)制，其主要機(jī)制如下。

1.1.1 小檗堿抑制白細(xì)胞粘附 小檗堿能抑制白細(xì)胞粘附在血管內(nèi)皮細(xì)胞的表面，從而抑制其向炎癥部位遷移，減少炎性細(xì)胞的浸潤，從而減輕炎癥反應(yīng)[6]。

1.1.2 小檗堿抑制核因子κB 炎癥組織中核因子κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）的啟動與細(xì)胞黏附分子、趨化因子和致炎細(xì)胞因子表達(dá)有密切關(guān)系[7]。李正浩等[8]發(fā)現(xiàn)小檗堿能明顯減少哮喘模型實驗小鼠支氣管灌洗液中炎癥細(xì)胞以及肺部組織白細(xì)胞的浸潤，并有一定的劑量依賴性。卵清蛋白引起的哮喘，氣道中會有嗜酸性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、嗜中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞等浸潤，應(yīng)用小檗堿治療哮喘模型實驗小鼠后，以上的炎癥細(xì)胞數(shù)量明顯減少。其主要機(jī)制是小檗堿通過抑制NF-κB 的信號，減少IL-1β、IL-6、IL-4、IL-5、IL-13 和IL-17 等細(xì)胞因子的產(chǎn)生，從而減輕實驗小鼠氣道炎癥反應(yīng)，緩解哮喘癥狀。

1.1.3 小檗堿抑制炎癥細(xì)胞因子 在眾多炎癥細(xì)胞因子中，起主要作用的是TNF-α、IL-1β、IL-6、TGF-β、IL-8 等。研究表明，小檗堿能抑制促炎細(xì)胞因子，如TNF-α、IL-1β、IL-8 和IL-6 的表達(dá)[6]。前葡萄膜炎的炎癥反應(yīng)特征性表現(xiàn)為房水屏障的破壞和血管通透性的增加，房水中蛋白質(zhì)和細(xì)胞成分的增加。IL-8 和單核細(xì)胞趨化性蛋白-1（monocyte chemotactic protein-1,MCP-1）在脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）誘導(dǎo)的葡萄膜炎的大鼠動物模型的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮關(guān)鍵作用，活動性葡萄膜炎的房水細(xì)胞中IL-8 和MCP-1 會增加。研究發(fā)現(xiàn)小檗堿能抑制實驗性LPS 誘導(dǎo)的葡萄膜炎小鼠體內(nèi)IL-8 和MCP-1 的表達(dá)，減少炎性細(xì)胞浸潤以及房水中蛋白質(zhì)和細(xì)胞的數(shù)量，保護(hù)血房水屏障，減輕實驗鼠的前葡萄膜炎癥狀[9]。

1.2 小檗堿抗菌作用機(jī)制

小檗堿對細(xì)菌、真菌均有抑制作用[10]。小檗堿抑制腸道桿菌的機(jī)制目前仍不明確，推測可能是通過直接抑制細(xì)菌酶蛋白的活性、抗粘附和病原菌腸毒素拮抗等多靶點(diǎn)共同達(dá)到體內(nèi)抑菌作用。

1.2.1 小檗堿抑制細(xì)菌酶蛋白活性的機(jī)制 人們在革蘭氏陽性菌中發(fā)現(xiàn)了stortase 酶蛋白酶，它能夠介導(dǎo)革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁共價結(jié)合細(xì)菌表面蛋白。Kim 等[11]發(fā)現(xiàn)小檗堿能夠抑制革蘭氏陽性菌stortase 酶的活性，推測小檗堿抑制革蘭氏陽性菌的機(jī)制可能是通過抑制stortase 酶的活性，從而抑制革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁與細(xì)菌表面蛋白的結(jié)合，達(dá)到抑菌的作用。

1.2.2 小檗堿抗粘附和病原菌腸毒素拮抗作用機(jī)制 大量體外研究表明小檗堿可以直接作用于致病菌，抑制其生長；而體內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)小檗堿對致病菌具有抗粘附和拮抗病原菌腸毒素活性的作用。相關(guān)文獻(xiàn)報導(dǎo)[10]，小檗堿能夠降低致病菌與紅細(xì)胞和上皮細(xì)胞的粘附作用，使之失去介導(dǎo)物質(zhì)從而降低病原菌的感染能力，能有效減少致病菌內(nèi)毒素引起的水和電解質(zhì)分泌失衡，并呈劑量依賴性關(guān)系，證實小檗堿具有拮抗腸道桿菌毒素對人體的毒性作用。

1.2.3 小檗堿抗真菌作用機(jī)制 小檗堿對多種致病真菌的活性具有抑制作用。對于植物致病真菌，鹽酸小檗堿能夠明顯抑制小麥赤霉菌菌絲生長，使其電導(dǎo)率增加，細(xì)胞膜通透性降低，細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)、功能的穩(wěn)定性遭到破壞。同時，鹽酸小檗堿還會影響小麥赤霉菌菌絲的還原糖利用率[12]。對于常見的條件致病菌—白假絲酵母菌，研究表明小檗堿可能是通過下調(diào)白假絲酵母菌絲形成的關(guān)鍵基因efg1、hwp1、ece1、als1 的表達(dá)，從而影響白假絲酵母菌早期生物膜的形成，破壞其生物膜結(jié)構(gòu)、減低生物膜厚度、抑制菌絲形成，達(dá)到抗真菌的作用，并減少其耐藥性[13]。

1.3 小檗堿抗纖維化作用機(jī)制

纖維增殖粘連引起的腸梗阻是腸道術(shù)后最常見的并發(fā)癥。醫(yī)用聚乙二醇小檗堿液是外科手術(shù)中使用的一種抗粘連藥物，具有抗纖維化、減輕術(shù)后組織粘連的作用。其主要成分鹽酸小檗堿，經(jīng)動物和臨床實驗證明，可通過體內(nèi)漿膜組織吸收入血代謝，具有抗纖維化和防止粘連的作用[14]。Zhang等[15]通過建立大鼠腹腔術(shù)后模型進(jìn)行觀察，實驗組術(shù)后立即給予0.75 mg/ml 和1.5 mg/ml 小檗堿溶液浸潤腹腔，對照組給予生理鹽水浸潤腹腔，實驗結(jié)果顯示小檗堿可通過AK1/JNK和TAK1/NF-κB 信號途徑降低粘附分子的含量，下調(diào)各種炎癥分子的表達(dá)，達(dá)到抗粘連和炎癥作用。

1.4 小檗堿治療糖尿病的作用機(jī)制

黃連用于治療糖尿病由來已久，小檗堿便是其發(fā)揮降血糖作用的最重要成分[16]。對于小檗堿發(fā)揮降血糖機(jī)制的相關(guān)研究甚多，主要可概括為以下幾個方面。

1.4.1 小檗堿具有保護(hù)胰島的作用 小檗堿保護(hù)胰島主要體現(xiàn)在兩個方面。首先，改善以胰島素抵抗為特征的2 型糖尿病（type 2 diabetes,T2DM）患者的胰島素敏感性[17]。此外，它還可通過抗氧化作用保護(hù)1 型糖尿?。╰ype 1 diabetes mellitus,T1DM）患者的胰島功能，防止其受損傷，以及保護(hù)晚期T2DM患者的胰島細(xì)胞，促進(jìn)胰島素分泌[18-19]。小檗堿能夠增加葡萄糖激酶活性，增加胰島素分泌和抑制肝臟糖異生，從而刺激糖酵解來改變葡萄糖代謝[20-21]。小檗堿還能以蛋白激酶D 依賴性的方式上調(diào)胰島素受體基因在肝和肌肉細(xì)胞中的表達(dá)，恢復(fù)其胰島素的靈敏度[22]。小檗堿也可通過啟動一磷酸腺苷啟動蛋白激酶通路抑制線粒體，減低氧的消耗、增加糖酵解，降低空腹血糖濃度[23-24]。

1.4.2 小檗堿對肝臟中葡萄糖脂代謝的影響 小檗堿可通過調(diào)控核內(nèi)的轉(zhuǎn)錄因子調(diào)節(jié)糖脂代謝。在肝臟中，F(xiàn)orkhead 轉(zhuǎn)錄因子O1、膽固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白1c 和碳水化合物回應(yīng)元件結(jié)合蛋白等轉(zhuǎn)錄因子參與糖原和脂質(zhì)的合成，而研究證明小檗堿可以降低這三種轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)[25]。此外，小檗堿還可直接抑制肝的糖異生從而降低血糖。

1.4.3 小檗堿通過調(diào)節(jié)miRNA 降血糖 臨床前期和臨床研究已經(jīng)證明了miRNA 具有調(diào)節(jié)胰島素抵抗、改善肥胖和降糖的藥理作用。miRNA 的調(diào)節(jié)與小檗堿治療糖尿病進(jìn)展中的幾種作用機(jī)制相關(guān)，如降低糖異生和高脂血癥，并修飾自噬[26]。最近的研究表明，以高劑量小檗堿（160 mg/kg/d）持續(xù)治療高脂飲食誘導(dǎo)的糖尿病小鼠4 周，檢測血清中miR-122 提高了119%，即使是低劑量的小檗堿（40 mg/kg/d）也能提高糖尿病小鼠肝臟中47%的miR-122 水平[27]，說明小檗堿可以通過提高機(jī)體內(nèi)miRNA 的數(shù)量達(dá)到降血糖的作用。

1.5 小檗堿治療自身免疫性疾病的作用機(jī)制

近幾年，許多學(xué)者研究小檗堿在免疫調(diào)節(jié)以及自身免疫性疾病中的作用及機(jī)制。Ma X 等[28]用髓鞘少突膠質(zhì)細(xì)胞糖蛋白35-55 氨基酸肽免疫雌性C57BL/6 小鼠，在小鼠疾病發(fā)作當(dāng)天用小檗堿治療，并且以后每天口服小檗堿治療直到小鼠死亡。實驗結(jié)果顯示小檗堿能夠降低實驗性自身免疫性腦脊髓炎小鼠血腦屏障的通透性，抑制基質(zhì)金屬蛋白酶-9 在自身免疫性腦脊髓炎小鼠大腦和腦脊液中的活性和表達(dá)以及炎性細(xì)胞的浸潤。所以，小檗堿可能成為治療實驗性自身免疫性腦脊髓炎的藥物，可以有效的改善實驗室自身免疫性腦脊髓膜炎的病情和病程。

2 小檗堿在眼科的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 小檗堿在眼科基礎(chǔ)研究的現(xiàn)狀

2.1.1 小檗堿治療免疫性葡萄膜炎 大量研究表明Th17 細(xì)胞與免疫性葡萄膜炎的發(fā)病機(jī)制有關(guān)[9,29]。Th17 細(xì)胞能夠產(chǎn)生特征性細(xì)胞因子IL-17、CD4+T 輔助細(xì)胞及其相關(guān)的細(xì)胞因子。研究發(fā)現(xiàn)，活躍期白塞氏病的IL-17 細(xì)胞因子數(shù)量被上調(diào)，體外實驗表明小檗堿可下調(diào)Th17 細(xì)胞反應(yīng)，減少IL-17數(shù)量，推測小檗堿可能與抑制白塞氏病的眼內(nèi)炎癥有關(guān)[30]。

伏格特-小柳-原田綜合征（Vogt-Koyanagi-Harada syndrome,VKH）是一種自身免疫性疾病，影響全身許多組織及器官，包括眼睛、聽覺系統(tǒng)、皮膚以及中樞系統(tǒng)。研究顯示活動期VKH 患者的Th17 細(xì)胞表達(dá)增強(qiáng)。Yan Yang 等[31]篩選12名VKH 活動期的患者和20 名健康患者進(jìn)行實驗研究，分離VHK 患者和健康患者外周血單核細(xì)胞置于培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)。將50 mM 小檗堿加入到二甲亞砜中溶解制作成5 uM 濃度的小檗堿溶液，-20℃儲存。分別將二甲亞砜溶液（對照組）和小檗堿溶液（實驗組）加入到培養(yǎng)基中培養(yǎng)24 h，分離提取上清液并檢測Th17 含量，結(jié)果顯示，VKH 患者和健康患者的Th17 均降低，說明小檗堿能夠抑制Th17 細(xì)胞的反應(yīng)。因此，我們推測小檗堿可以作為輔助藥物用于治療葡萄膜炎。

2.1.2 小檗堿治療視網(wǎng)膜疾病 視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞（retinal pigment epithelial cells,RPE）形成了血-視網(wǎng)膜屏障。血-視網(wǎng)膜屏障的作用是控制正常視網(wǎng)膜功能所需的離子和代謝梯度，血-視網(wǎng)膜屏障的滲透性增加可導(dǎo)致視網(wǎng)膜水腫。有研究表明[32]人類RPE 細(xì)胞系（ARPE-19）是具有結(jié)構(gòu)和功能特性的RPE 細(xì)胞。Abe 等[33]研究表明刺激IL-1β 可改變ARPE-19細(xì)胞的緊密連接，破壞血-視網(wǎng)膜屏障，增加血-視網(wǎng)膜屏障的滲透性。胡山崔等[34]研究表明，小檗堿劑量依賴性減少由IL-1β 引起ARPE-19 細(xì)胞系屏障功能的破壞，故推測小檗堿可保護(hù)血-視網(wǎng)膜屏障，減少視網(wǎng)膜水腫。趙亞飛等[35]發(fā)現(xiàn)小檗堿干預(yù)能夠減輕急性光損傷小鼠模型視網(wǎng)膜損傷，減輕視網(wǎng)膜氧化應(yīng)激反應(yīng)和炎癥反應(yīng)。

糖尿病性視網(wǎng)膜病變是糖尿病常見的微血管并發(fā)癥之一。大量證據(jù)表明增加氧化應(yīng)激[36]和局部炎癥[37]在糖尿病視網(wǎng)膜病變的發(fā)生和發(fā)展中起到重要作用，而白細(xì)胞是參與炎癥反應(yīng)的特征細(xì)胞，同時糖尿病性視網(wǎng)膜病的動物實驗研究表明，白細(xì)胞在糖尿病性視網(wǎng)膜病變的血管并發(fā)癥的發(fā)展中起關(guān)鍵作用[38]。裴天等[39]將人視網(wǎng)膜內(nèi)皮細(xì)胞與分離的非糖尿病和糖尿病患者的白細(xì)胞共培養(yǎng)24 h，并加入不同濃度的小檗堿。結(jié)果表明糖尿病患者的白細(xì)胞可通過直接細(xì)胞-細(xì)胞接觸誘導(dǎo)視網(wǎng)膜內(nèi)皮細(xì)胞凋亡，而小檗堿能顯著抑制白細(xì)胞介導(dǎo)殺死視網(wǎng)膜內(nèi)皮細(xì)胞，抑制炎癥標(biāo)志物的誘導(dǎo)和氧化應(yīng)激升高葡萄糖。故小檗堿有可能被用于治療糖尿病性視網(wǎng)膜病變。

2.2 小檗堿在眼科臨床的應(yīng)用情況

2.2.1 小檗堿治療沙眼 對51 例感染沙眼衣原體的受試者分別用小檗堿的滴眼液和磺胺醋酰滴眼液進(jìn)行治療。結(jié)果顯示，盡管磺胺醋酰滴眼液的臨床效果較好，但是這些患者的結(jié)膜被刮削下的碎屑檢查朊病毒仍是陽性，并且沙眼還會復(fù)發(fā)。相比之下，用小檗堿滴眼劑滴眼，治療以后朊病毒的結(jié)果是陰性，并隨訪一年均未再復(fù)發(fā)。證明小檗堿滴眼液雖然沒有直接抗衣原體的作用，但它有可能是通過刺激人體內(nèi)的免疫機(jī)制來抗感染[40]。

2.3 小檗堿在眼科的應(yīng)用面臨的問題

國內(nèi)外已有較多文獻(xiàn)報道小檗堿可以治療多種眼部疾病，但至今真正應(yīng)用眼科于臨床的小檗堿溶液也尚未問世，大多數(shù)都處于基礎(chǔ)研究階段。目前小檗堿作用于眼部的安全性研究也僅停留在動物實驗階段，對小檗堿作用于眼部的最高安全濃度也無相關(guān)報道。小檗堿抗炎、抗菌、抗增殖的作用在眼科各種疾病中都有重要價值，需進(jìn)一步研究，為以后臨床用藥提供依據(jù)。

3 結(jié)語

綜上所述，小檗堿具有多種生物學(xué)活性，如抗炎、抗菌、抗增殖、抗纖維化及治療糖尿病、自身免疫性疾病等作用，不良反應(yīng)及毒副作用小，偶有惡心、嘔吐、皮疹和藥物熱，但停藥后即消失。近年來，其作用機(jī)制的研究取得了較大進(jìn)展，在眼科的基礎(chǔ)研究和臨床應(yīng)用方面也日益被關(guān)注。它作為抗瘢痕粘連藥物，在外科手術(shù)抗粘連的應(yīng)用中已取得較大進(jìn)展。多種眼科疾病術(shù)后也存在纖維增殖，影響遠(yuǎn)期效果的問題，而小檗堿具有抗炎、抗增殖、抗纖維化等作用，能否將其用于眼科術(shù)后治療，從而達(dá)到抑制纖維增殖，提高遠(yuǎn)期效果，將是一個新的研究方向。隨著醫(yī)學(xué)科學(xué)的發(fā)展，小檗堿的藥理作用機(jī)制會取得更大進(jìn)展，在眼科領(lǐng)域?qū)⒂型鼮閺V泛的應(yīng)用前景。