郭 雨，徐新榮，胡映雪，樊靖蝶，章廣云

（1.南京中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，江蘇 南京 210000；2.南京中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院眼科，江蘇 南京 210000）

眼部新生血管是許多眼科疾病共同的病理基礎(chǔ)，抑制眼部異常新生血管形成對于多種眼科疾病的治療具有重要意義。姜黃藥用歷史悠久，已有大量研究證實其具有抗新生血管的作用。本文梳理了近年來姜黃素抗眼部新生血管的作用及機(jī)制，以期為姜黃素在眼部新生血管性疾病中的應(yīng)用及相關(guān)研究提供思路和依據(jù)。

1 姜黃素概述

姜黃性溫，味辛、苦，歸肝、脾經(jīng)，具有活血行氣、通經(jīng)止痛的功效。姜黃素是自姜黃類植物中提取的一種多酚化合物，具有抗炎、抗氧化、抗纖維化等多種生物學(xué)活性。越來越多的研究證實，作為一種具有多效性的化合物，姜黃素能夠通過調(diào)控多種信號通路直接或間接發(fā)揮細(xì)胞保護(hù)的作用。此外，有研究發(fā)現(xiàn)姜黃素還具有抑制腫瘤血管生成的作用?；诮S素的上述藥理作用，探討其抗眼部新生血管的作用及機(jī)制，或可為防治相關(guān)疾病提供新的思路。

2 姜黃素在眼部新生血管中對信號通路的調(diào)控機(jī)制

2.1 姜黃素與核因子-κB（NF-κB）信號通路

NF-κB 是細(xì)胞質(zhì)中廣泛存在的一種核轉(zhuǎn)錄因子。病理條件下，由于炎性因子的刺激而激活的NF-κB迅速向細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)移，通過與目的基因的DNA 位點相結(jié)合，調(diào)控其表達(dá)。大量體外研究證實，姜黃素能在多種細(xì)胞中阻止NF-κB 的活化，抑制多種炎癥相關(guān)因子。Okamoto 等[1]研究發(fā)現(xiàn)，NF-κB 和激活蛋白-1（Activator protein-1，AP-1）的上調(diào)可激活血管內(nèi)皮生長因子（VEGF），從而促進(jìn)病理性新生血管的生成。已有研究表明，在脈絡(luò)膜新生血管（CNV）形成的早期階段，促血管新生因子和炎性因子﹝包括VEGF、單核細(xì)胞趨化蛋白-1（MCP-1）、細(xì)胞間黏附分子-1（ICAM-1）、白細(xì)胞介素-6（IL-6）等﹞的上調(diào)能夠激活NF-κB[2]，而抑制NF-κB 可明顯抑制實驗性CNV 的生成。以上提示NF-κB 信號通路在眼部新生血管的形成中具有重要意義。腫瘤壞死因子-α（TNF-α）是一種廣泛存在于免疫細(xì)胞中的炎性因子，參與調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫、代謝及炎癥反應(yīng)等過程。研究發(fā)現(xiàn)，TNF-α 不僅能夠刺激視網(wǎng)膜色素上皮（RPE）細(xì)胞分泌更多的細(xì)胞外基質(zhì)（ECM），還可以促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞的異常增殖，從而導(dǎo)致RNV的形成[3]。同時，TNF-α 還可通過激活NF-κB 信號通路，刺激RPE 細(xì)胞分泌大量的ICAM-1，增強白細(xì)胞的黏附能力并進(jìn)一步破壞血視網(wǎng)膜屏障（BRB），進(jìn)而誘導(dǎo)RPE 細(xì)胞凋亡。在糖尿病性黃斑水腫病變的研究中，TNF-α 對新生血管的促進(jìn)作用得到進(jìn)一步證實。TNF-α 可通過促進(jìn)視網(wǎng)膜血管內(nèi)皮細(xì)胞中VEGF 因子的表達(dá)，從而誘導(dǎo)RNV 的形成[4]。張薇瑋等[5]研究發(fā)現(xiàn)，在激光誘導(dǎo)的CNV 小鼠模型中姜黃素能夠顯著下調(diào)RPE- 脈絡(luò)膜復(fù)合體中TNF-α、MCP-1 和ICAM-1 的蛋白表達(dá)水平并抑制NF-κB 的活化。Okamoto 等[1]發(fā)現(xiàn)NF-κB 和AP-1 的激活可以通過過度產(chǎn)生自分泌VEGF 促進(jìn)年齡誘導(dǎo)的血管生成，而姜黃素可通過抑制NF-κB 和AP-1 蛋白阻止內(nèi)皮細(xì)胞中VEGF mRNA 的上調(diào)以及隨后的DNA 合成增加。研究人員還通過激活caMK Ⅱ/NF-κB 信號通路的體內(nèi)外實驗[6]證明了姜黃素在糖尿病大鼠的視網(wǎng)膜脈絡(luò)膜血管系統(tǒng)中具有抗VEGF、抑制新生血管形成的作用。以上研究表明，姜黃素可通過調(diào)節(jié)NF-κB 信號通路抑制炎癥反應(yīng)、保護(hù)RPE 細(xì)胞，從而抑制眼部新生血管的形成。

2.2 姜黃素與缺氧誘導(dǎo)因子-1α（Hypoxiainduciblefactor-1，HIF-1α）信號通路

HIF-1 是機(jī)體缺氧條件下廣泛存在的一種轉(zhuǎn)錄因子，參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長、增殖、代謝及凋亡等過程。HIF-1α 是缺氧的主要反應(yīng)因子，可激活包括VEGF、ICAM-1 在內(nèi)的多種血管生成因子，在血管生成中發(fā)揮重要作用[7]。在眼部疾病中，有研究者在手術(shù)切除的CNV 膜中檢測到了HIF-1α 表達(dá)，而在藥理學(xué)或遺傳學(xué)上HIF-1α 缺失的小鼠中，CNV 隨著眼內(nèi)VEGF 的減少而被顯著抑制[8]。以上研究表明，HIF-1 信號傳導(dǎo)通路可能通過促進(jìn)VEGF 生成而影響眼部血管新生的進(jìn)程，提示抑制HIF-1 信號傳導(dǎo)通路可能是治療眼部新生血管性疾病的方向。近年來越來越多的證據(jù)表明，姜黃素不僅能通過破壞HIF-1α蛋白的產(chǎn)生和/ 或穩(wěn)定性，還可通過在轉(zhuǎn)錄水平上下調(diào)HIF-1α 而發(fā)揮抗增殖、促凋亡及抗腫瘤新生血管的作用。有研究顯示，姜黃素可顯著抑制激光治療誘導(dǎo)的HIF-1α 激活，下調(diào)體外血管內(nèi)皮細(xì)胞中VEGF的表達(dá)，阻斷血管生成[9]。在另一項研究中，使用姜黃素治療后，糖尿病小鼠模型眼底微血管系統(tǒng)的彎曲程度和產(chǎn)生的微動脈瘤數(shù)量都減少了[10]。張薇瑋等[5]的研究結(jié)果進(jìn)一步證明，姜黃素能通過抑制HIF-1α通路減少激光損傷后眼部血管新生及炎性因子的表達(dá)。Akt 的磷酸化也是新生血管形成的關(guān)鍵因素。體外實驗表明，下調(diào)磷酸化Akt 的表達(dá)可抑制人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞（Human umbilical vein endothelialcells，HUVEC）的血管生成[11]。而在高糖處理的RPE 細(xì)胞中，姜黃素可抑制其炎癥損傷及異常管腔的形成，這一過程是通過降低Akt 磷酸化水平實現(xiàn)的[12]。另有研究發(fā)現(xiàn)，溴酚姜黃素可通過HIF-1α/VEGF/Akt 信號通路誘導(dǎo)HUVEC 凋亡，抑制其遷移、侵襲、增殖和管狀形成[13]。以上研究進(jìn)一步證明了姜黃素可能通過調(diào)節(jié)HIF-1 通路發(fā)揮抑制眼部新生血管形成的作用。

2.3 姜黃素與哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信號通路

mTOR 是一種調(diào)節(jié)細(xì)胞生長和增殖的重要因子，在機(jī)體內(nèi)參與包括基因轉(zhuǎn)錄、翻譯等多種生物過程。陳洪菊等[14]的研究證實了VEGF 和HIF-1α 的表達(dá)與mTOR 通路的相關(guān)性。HIF-1α 表達(dá)的增加可導(dǎo)致促紅細(xì)胞生成素和VEGF 表達(dá)上調(diào)[15]，而缺氧情況下誘導(dǎo)的HIF-1α 蓄積又依賴于mTOR 通路的HIF-1α 合成[16]。由此可見，HIF-1α 及其下游的VEGF是mTOR 的下游作用靶點，mTOR 可能通過調(diào)控其下游蛋白來發(fā)揮調(diào)控細(xì)胞生物過程的作用。VEGF 是誘導(dǎo)血管生成的關(guān)鍵因子，在血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移及血管重構(gòu)中發(fā)揮主要調(diào)控作用。在病理狀態(tài)下，VEGF 的表達(dá)與BRB 的破壞關(guān)系密切。由于毛細(xì)血管閉塞增加導(dǎo)致視網(wǎng)膜處于缺血狀態(tài)，促使VEGF 表達(dá)上調(diào)，最終導(dǎo)致新生血管的形成。而在腫瘤的相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn)，抑制mTOR 信號傳導(dǎo)通路會下調(diào)HIF-1α 和VEGF 的表達(dá)，進(jìn)而抑制腫瘤血管的新生。另外，在兔眼角膜堿燒傷的模型實驗中，研究人員發(fā)現(xiàn)4EBP1 和VEGF 蛋白的表達(dá)隨著姜黃素濃度的增高而顯著降低，提示姜黃素可能是mTOR 抑制劑，發(fā)揮抑制角膜新生血管形成的作用[17]。因此，姜黃素或可成為眼底新生血管的潛在治療方法。

2.4 姜黃素在眼部新生血管中對其他信號通路的調(diào)節(jié)機(jī)制

轉(zhuǎn)化生長因子-β1（TGF-β1）信號通路是參與血管生成的經(jīng)典通路之一，選擇性干預(yù)TGF-β1的表達(dá)或許可成為治療眼部新生血管的新途徑。Yu 等[18]研究表明，姜黃素處理過的眼眶成纖維細(xì)胞的條件培養(yǎng)基可抑制TGF-β1增強的EA.hy926 ECs 的成管能力和transwell 遷移能力。NADPH 氧化酶4（NOX4）是氧化應(yīng)激NADPH-ROS 途徑的一個重要環(huán)節(jié)。在角膜堿燒傷的模型實驗中，研究人員發(fā)現(xiàn)應(yīng)用姜黃素后大鼠角膜上皮、基質(zhì)層及內(nèi)皮全層的NOX4 表達(dá)明顯下調(diào)[19]，Wnt/β-catenin 通路受到抑制[20]，角膜新生血管生成減少。此外，Hosseini 等[21]發(fā)現(xiàn)，姜黃素還可通過調(diào)節(jié)黏著斑激酶（FAK）/p38 絲裂原活化蛋白激酶（P-38MAPK）信號通路抑制HUVECs 血管生成的潛能。李婧等[22]通過體內(nèi)實驗進(jìn)一步證明了姜黃素能夠抑制實驗小鼠視網(wǎng)膜新生血管的形成，其機(jī)制可能是通過抑制p38MAPK 蛋白的激活，從而下調(diào)VEGF 的表達(dá)。以上研究提示，姜黃素可能通過TGF-β1、Wnt/β-catenin、P-38MAPK 信 號 通 路 作用于眼部新生血管。

3 小結(jié)

姜黃素作用于眼部新生血管的信號通路是一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。本研究通過對姜黃素抑制眼部新生血管機(jī)制的相關(guān)信號通路予以梳理，發(fā)現(xiàn)其可能通過調(diào)控NF-κB、HIF-1α、mTOR、TGF-β1、Wnt/β-catenin、P-38MAPK 等多條信號通路發(fā)揮抗炎、抗氧化、抗凋亡等作用，從而抑制眼部新生血管的形成。綜上，姜黃素通過多途徑、多靶點、多層次發(fā)揮抗眼部新生血管的作用。隨著對相關(guān)信號通路研究的不斷深入，姜黃素抗眼部新生血管的機(jī)制已取得了一定進(jìn)展，今后可進(jìn)一步探索相關(guān)通路間的聯(lián)系，將通路間的相互作用與疾病進(jìn)展聯(lián)系起來，這可能是我們需要關(guān)注的新重點。另外，姜黃素在體內(nèi)的生物利用度較低，臨床應(yīng)用受到一定限制，而提高姜黃素衍生物或姜黃素釋放體系的穩(wěn)定性或可將這種天然化合物帶到抗眼部新生血管性疾病研究的前沿。