卜婷婷 綜述 汪松 審校

遵義醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院急診科，貴州 遵義 563000

骨骼肌肉系統(tǒng)在整個(gè)生命體中發(fā)揮著不可或缺的作用，包括對(duì)身體的結(jié)構(gòu)支撐、保護(hù)以及完成日常生活活動(dòng)，但是其損傷也極為常見，占所有運(yùn)動(dòng)損傷的35%～55%[1-2]。骨骼肌損傷可能導(dǎo)致嚴(yán)重的肌肉疼痛、腫脹和淤青，最終導(dǎo)致肌肉功能受損，嚴(yán)重影響患者的生存質(zhì)量。骨骼肌損傷修復(fù)經(jīng)歷變性、炎癥、再生和纖維化等階段，研究表明過度的炎癥反應(yīng)及肌肉纖維化嚴(yán)重影響肌肉損傷后的功能恢復(fù)[3]。目前骨骼肌損傷的治療方案比較單一，主要是運(yùn)用非甾體類抗炎藥減輕肌肉損傷后的疼痛及炎癥反應(yīng)以恢復(fù)肌肉功能[4]。白藜蘆醇(RES)是天然存在的抗毒素，先前研究證實(shí)其具有抗炎、抗氧化、抗纖維化及鎮(zhèn)痛等生物學(xué)作用。目前已有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)RES 可調(diào)節(jié)肌細(xì)胞能量代謝、減輕骨骼肌損傷后的炎癥反應(yīng)及氧化應(yīng)激并可促進(jìn)肌衛(wèi)星細(xì)胞再生。故此推測(cè)RES 對(duì)骨骼肌的損傷修復(fù)具有潛在治療作用，但目前與其相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道較少。本文就RES 在骨骼肌損傷修復(fù)中的研究進(jìn)展作一綜述，以期為臨床治療骨骼肌損傷提供一個(gè)新的方向。

1 白藜蘆醇概述

RES 是一種天然的低分子量的多酚化合物，屬于多酚化合物的類苯乙烯類，于1939年由高崗從藜蘆中首次提取，隨后在花生、葡萄、虎杖等植物中也提取出其成分[5]。RES具有不同的官能團(tuán)，包括雙鍵、芳香環(huán)和酚羥基，這些官能團(tuán)使白藜蘆醇具有更多樣化的功能。RES 主體的雙鍵使其自然存在的結(jié)構(gòu)主要有順式和反式2種，以反式結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定，故植物中主要以反式結(jié)構(gòu)存在[6]。RES 酚羥基以及整個(gè)化學(xué)結(jié)構(gòu)中電子離域的潛力使RES 具有抗氧化特性，也可增強(qiáng)其抗炎特性[7]。研究表明，RES 可增加抗氧化酶、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶的活性，并抑制還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷磷酸(NADPH)氧化酶介導(dǎo)的活性氧(ROS)的產(chǎn)生[8]。此外，RES 可通過抑制Toll樣受體和核轉(zhuǎn)錄因子(NF-κB)的表達(dá)調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)[9]。

目前研究表明RES 具有廣泛的生物學(xué)特性，其中包括抗氧化、抗炎、心臟保護(hù)、神經(jīng)保護(hù)和抗癌活性等。RES 最早被重視是“法國悖論”的心血管保護(hù)作用，RES 可以清除ROS、減少炎癥、抑制血小板聚集和改善血脂等心血管疾病的主要危險(xiǎn)因素[5]。此外，RES通過改善左心室功能、減少心臟肥大、收縮功能障礙和間質(zhì)纖維化，對(duì)心力衰竭顯示出有益作用[10]。RES在各種神經(jīng)退行性疾病中具有降低膽堿能神經(jīng)傳遞、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子表達(dá)和減少神經(jīng)元凋亡等多種神經(jīng)保護(hù)作用[11]。RES能夠抑制癌細(xì)胞的啟動(dòng)、分化，促進(jìn)癌細(xì)胞的凋亡，還可以提高化療藥物的敏感性、降低生物毒性，可能是治療和預(yù)防多種癌癥的候選藥物[12]。但目前RES針對(duì)相關(guān)疾病治療的臨床實(shí)驗(yàn)尚未見文獻(xiàn)報(bào)道。

2 白藜蘆醇在骨骼肌損傷修復(fù)中的作用

2.1 炎癥反應(yīng) 肌肉炎癥伴隨肌肉組織損傷修復(fù)的整個(gè)過程，嚴(yán)重受損的肌原纖維會(huì)發(fā)生壞死，并激活肌肉組織中的肥大細(xì)胞和巨噬細(xì)胞并分泌腫瘤壞死因子(TNF-α)和白介素6 (IL-6)等細(xì)胞因子[13]。肌內(nèi)炎性信號(hào)過高或長(zhǎng)期持續(xù)時(shí)骨骼肌再生能力減弱并發(fā)生肌肉萎縮。白藜蘆醇通過干擾促炎性細(xì)胞因子的合成和基因表達(dá)來調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)，研究表明在肌肉挫傷后補(bǔ)充白藜蘆醇可以明顯抑制炎癥[14]。RES通過抑制NF-κB 的轉(zhuǎn)錄活性抑制促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生以及環(huán)氧合酶和誘導(dǎo)型一氧化氮合酶的活性[9]。RES 抑制高脂飲食小鼠的巨噬細(xì)胞向骨骼肌的浸潤，并誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞向M2方向極化，降低了許多M1促炎細(xì)胞因子(如：TNF-α、IL-6、IL-1β)的表達(dá)[15]。杜氏營養(yǎng)不良小鼠給予RES 治療后沉默信息調(diào)節(jié)因子1(SIRT1)的表達(dá)增加并顯著降低了炎性因子的浸潤，但其具有劑量依賴性[16]。由此可見，白藜蘆醇與骨骼肌損傷后的炎癥反應(yīng)密切相關(guān)。有研究顯示，挫傷性肌肉損傷后給予RES具有和非甾體類抗炎藥(NSAID)相似的抗炎效果，其與NSAID聯(lián)用抗炎效果增加[17]。已有大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明白藜蘆醇在肌肉損傷后具有減輕炎癥反應(yīng)的作用，但是其具體治療機(jī)制及整體治療是否有效的相關(guān)報(bào)道較少。

2.2 氧化應(yīng)激 在靜息和活動(dòng)期間，骨骼肌都會(huì)產(chǎn)生ROS，成肌細(xì)胞中也可產(chǎn)生大量抗過氧化酶[8]。骨骼肌損傷后中性粒細(xì)胞和M2巨噬細(xì)胞迅速浸潤損傷部位可產(chǎn)生大量ROS，可促進(jìn)周圍壞死組織的分解[18]。然而過度的氧化應(yīng)激也可促進(jìn)正常骨骼肌中蛋白質(zhì)降解及凋亡。RES 酚基部分中羥基的氧化還原特性以及整個(gè)化學(xué)結(jié)構(gòu)中電子離域的潛力，使RES具有抗氧化特性[7]。RES可以刺激SIRT1和受體γ輔助激活因子-1α(PGC-1α)的活化，促進(jìn)小鼠肌肉中緩慢的氧化性肌原性程序的表達(dá)[19]。RF 等[20]研究發(fā)現(xiàn)杜氏肌營養(yǎng)不良小鼠腹腔注射RES 可激活SIRT1-PGC-1α信號(hào)通路并顯著降低肌酸激酶(CK)和乳酸脫氫酶(LDH)的表達(dá)。此外，RES 減少線粒體的電子流，并上調(diào)抗氧化劑的防御系統(tǒng)加速ROS 的解毒來降低線粒體ROS的水平[21]。RES通過減少線粒體介導(dǎo)的氧化應(yīng)激損傷對(duì)缺血再灌注心肌損傷提供保護(hù)作用[22]。HUANG等[23]研究發(fā)現(xiàn)，RES 可通過改善線粒體功能和抑制氧化應(yīng)激，從而預(yù)防高脂肪飲食誘導(dǎo)的衰老大鼠的肌肉萎縮。由此有理由認(rèn)為，白藜蘆醇可能通過抑制骨骼肌損傷后的氧化應(yīng)激反應(yīng)而有助于骨骼肌修復(fù)。目前已有文獻(xiàn)報(bào)道RES對(duì)平滑肌和心肌具有保護(hù)作用，但針對(duì)RES 在骨骼肌損傷后氧化應(yīng)激過程中的作用報(bào)道較少，尚需進(jìn)一步研究。

2.3 調(diào)節(jié)TGF-β1、IGF-1抑制纖維化 纖維化抑制各類型肌肉損傷后的完全愈合，肌肉損傷后的纖維化涉及多種細(xì)胞因子，以M2 巨噬細(xì)胞分泌的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1(TGF-β1)為主[24]。TGF-β1促進(jìn)纖維化祖細(xì)胞轉(zhuǎn)化為成纖維細(xì)胞，可增加細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)分泌，促纖維化生長(zhǎng)信號(hào)和受體的表達(dá)[25]。研究表明RES 具有調(diào)節(jié)纖維化因子和膠原蛋白表達(dá)的作用。TGF-β1通過Smad3信號(hào)通路促進(jìn)組織纖維化，而RES誘導(dǎo)的SIRT1 抑制TGF-β1誘導(dǎo)的細(xì)胞增殖和成纖維細(xì)胞分化，并抑制TGF-β1誘導(dǎo)的膠原Ⅳ和纖連蛋白mRNA水平的上調(diào)[26]。此外，RES可抑制TGF-β1以及多種炎性細(xì)胞因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)的表達(dá)，減少克羅恩氏病大鼠平滑肌細(xì)胞纖維化[27]。RES通過抑制腸成纖維細(xì)胞中的胰島素生長(zhǎng)因子(IGF-1)受體磷酸化及其下游細(xì)胞外信號(hào)下調(diào)IGF-1誘導(dǎo)的膠原Ⅰ的產(chǎn)生，抑制腸平滑肌的纖維化[26]。成纖維細(xì)胞的活化增殖促進(jìn)肌肉纖維化，杜氏肌營養(yǎng)不良小鼠予RES可顯著抑制促纖維化TGF-β1的表達(dá)[28]。SUTRA 等[29]在研究病理性瘢痕組織時(shí)發(fā)現(xiàn)，皮膚損傷后補(bǔ)充RES 可減少瘢痕組織的生成。此外有研究表明，RES 在抑制肺、心肌和肝臟纖維化中都具重要作用[30]。肌肉挫傷予RES 治療后成纖維細(xì)胞增殖、肌肉纖維化明顯減少[31]。RES具有抗纖維化作用，但目前其對(duì)成纖維細(xì)胞增殖以及肌肉損傷后纖維化過程的調(diào)控機(jī)制尚不明確，缺乏有效的支撐證據(jù)。

2.4 調(diào)節(jié)生長(zhǎng)因子 骨骼肌損傷后的再生修復(fù)主要依賴于衛(wèi)星細(xì)胞的增殖分化，它們分化成熟形成收縮性肌纖維，維持骨骼肌外形[32]。纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子、IGF-1和神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF)等也能夠在體外增強(qiáng)成肌細(xì)胞的增殖和分化，并在體內(nèi)改善受損肌肉的愈合[17]。研究表明RES能夠調(diào)節(jié)衛(wèi)星細(xì)胞的增殖及相關(guān)生長(zhǎng)因子的表達(dá)，參與肌肉生長(zhǎng)代謝，在肌肉損傷后予RES 治療可觀察到肌肉衛(wèi)星細(xì)胞的增殖明顯增加[33]。RES 通過抑制肌肉中的凋亡蛋白Bax、Caspase-3 和Caspase 9等凋亡信號(hào)減少了肌肉的分解[31]。RES可促進(jìn)NGF的表達(dá)增加，激活SIRT1也可促進(jìn)NGF誘導(dǎo)細(xì)胞增殖[34]。

2.5 改善骨骼肌線粒體功能障礙 骨骼肌線粒體是運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生能量的主要細(xì)胞器，通過氧化磷酸化和電子傳遞鏈(ETC)產(chǎn)生三磷酸腺苷(ATP)作為身體的能量來源[35]。線粒體功能障礙在肌肉生物代謝中具有關(guān)鍵作用，調(diào)節(jié)線粒體功能以及減輕線粒體功能障礙，可能有利于肌肉損傷的治療。RES通過調(diào)節(jié)氧化磷酸化(OXPHOS)系統(tǒng)對(duì)線粒體產(chǎn)生直接影響。CHENG等[36]結(jié)果表明RES 通過抑制丙二醛和蛋白質(zhì)羰基的過量產(chǎn)生，減輕了宮內(nèi)發(fā)育遲緩仔豬的背長(zhǎng)肌線粒體功能障礙，增強(qiáng)ETC復(fù)合物V的活性和線粒體生物發(fā)生。此外，RES 通過調(diào)節(jié)線粒體相關(guān)基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子的活性影響線粒體功能。HUANG等[23]研究表明，RSV 通過蛋白激酶A(PKA)/肝激酶B1/AMP活化蛋白激酶(AMPK)(PKA/LKB1/AMPK)通路促進(jìn)線粒體融合和抑制裂變改善線粒體功能，從而防止了高脂飲食誘導(dǎo)的老年大鼠肌肉萎縮?？傊?，白藜蘆醇調(diào)節(jié)線粒體功能的確切機(jī)制尚待明確，可能與調(diào)節(jié)線粒體相關(guān)基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子的活性相關(guān)。

3 展望

骨骼肌損傷極為常見，目前其治療方法主要是運(yùn)用傳統(tǒng)的抗炎藥物抑制炎癥和肌肉纖維化。RES 是天然存在的抗毒素，可以調(diào)節(jié)肌肉損傷后的炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激、纖維化及肌細(xì)胞的再生增殖和線粒體能量代謝。本課題組前期研究提示以RES 為主要成分的虎杖膏外敷可以有效治療蛇咬傷引起的組織肌肉水腫及損傷，但是其具體機(jī)制尚不明確。目前多以動(dòng)物實(shí)驗(yàn)提示RES 在肌肉損傷的治療中具有顯著療效，但是目前關(guān)于RES 毒性的相關(guān)研究較少，RES 治療骨骼肌損傷是否可以用于人體，其機(jī)制、高效的給藥方式及安全劑量毒副作用尚需探討。