高應娟,羅 舒,宋 怡,羅 霞**
(1.西南醫(yī)科大學藥學院,四川 瀘州 646000;2.四川省中醫(yī)藥科學院菌類藥材研究所,菌類藥材系統(tǒng)研究與開發(fā)實驗室,中藥材品質及創(chuàng)新中藥研究四川省重點實驗室,四川 成都 610041)
靈芝(Ganederma lucidum) 為大型真菌,是一種藥用價值極高的傳統(tǒng)中藥材,也是益氣補虛,扶正固本的珍品。我國的靈芝資源十分豐富,主要分布于湖南、江西等氣候潮濕的亞熱帶區(qū)域[1]。作為原料,靈芝被廣泛應用于藥品、保健品、化妝品和其他生物敷料等領域[2]。多糖和三萜類化合物是靈芝主要的活性成分,在過去的植物化學研究中,共分離出431種靈芝的次級代謝產物,其中三萜類化合物300多種[3],多糖類 200多種[4]。
炎癥是活體組織對有害刺激的一種生理防御反應,存在于多種疾病中。靈芝能有效治療急性腸炎、乳腺炎、肝炎等炎性疾病,對各種原因導致的皮膚炎癥也具有較好的治療作用。研究表明在穴位(LI11、ST36)緩慢注射靈芝提取物能治療辣椒素誘導的大鼠特應性皮炎[5],炎癥初期血管通透性增加導致組織腫脹,給小鼠灌胃靈芝子實體的水提取物、醇提取物均能顯著抑制二甲苯導致的耳廓腫脹[6]。靈芝菌絲體醇提取物通過抑制表皮環(huán)氧化酶或脂氧合酶的活性,防止花生四烯酸的代謝引起小鼠爪子的炎癥,對角叉菜膠誘導的急性炎癥和福爾馬林誘導的慢性炎癥導致的爪水腫也有顯著療效[7]。通過檢索相關文獻,結合國內外的研究,扼要論述了靈芝抗炎機制的研究進展。
多糖和三萜類化合物通過下調或阻斷TLR4/NF-κB、MAPK信號通路,改善糖尿病腎病、哮喘等疾病。NF-κB參與機體炎癥反應及免疫應答密切相關基因的轉錄調控[8],MAPK通過磷酸化級聯(lián)反應參與環(huán)境的應激適應以及炎癥反應等多種重要的生理病理過程[9],是信號從細胞表面?zhèn)鬟f到細胞核內部的關鍵,阻斷該信號通路可以有效阻止炎癥反應的發(fā)生。
馬靜等[10]發(fā)現(xiàn)炎癥促進了糖尿病腎病的發(fā)展,糖尿病腎病小鼠血清中的尿酸(SUA) 通過NF-κB信號通路活化NLRP3炎性小體引發(fā)炎癥反應,多糖可抑制NF-κB/NLRP3炎性小體的活化,起到改善腎功能的作用。阮正英等[11]研究了多糖對哮喘大鼠肺泡巨噬細胞GITR/GITRL信號系統(tǒng)表達的影響,GITR/GITRL信號系統(tǒng)能依賴其胞漿內結構域傳遞信號激活MAPKs等途徑,多糖能通過下調GITR/GITRL信號系統(tǒng)減輕哮喘炎癥,減輕肺組織炎性病理改變,對哮喘大鼠有一定的治療作用。楊燕燕等[12]研究了靈芝多糖(GLPs) 對脂多糖(LPS) 誘導的巨噬細胞TLR4/NF-κB信號通路的調控機制,靈芝多糖可阻斷TLR4高表達及下游MyD88依賴性途徑,顯著抑制 TLR4、 MyD88、NF-κB及 TRAF-6的表達。胡曉祎等[13]探討了黑靈芝多糖(PSG-1)對脂多糖誘導的巨噬細胞炎癥模型以及脂多糖誘導的Caco-2-RAW264.7細胞共培養(yǎng)腸道炎癥模型,黑靈芝多糖能通過下調MAPK信號通路ERK1/2、JNK、P38三個亞基的磷酸化水平,顯著提高Nrf2/Keap1的氧化應激通路,抵抗脂多糖誘導的炎癥反應。
Liu C等[14]從抗哮喘配方ASHMI中分離出三萜類化合物靈芝酸C1(GAC1),發(fā)現(xiàn)GAC1對哮喘有較好的治療作用,GAC1可抑制哮喘患者外周血單個核細胞中NFκB信號通路及部分抑制AP1和MAPK信號通路。邊子堯等[15]發(fā)現(xiàn)20羥基赤芝酸N(20-OH lucideric N)、靈芝萜酮三醇(ganodermanontriol)、靈芝醇A(gaoderiol)、過氧化麥甾醇(ergosterol peroxide) 4種三萜類化合物能抑制TLR4信號通路的關鍵接頭基因MyD88表達,有效阻斷TLR4信號通路的炎癥反應,同時能升高IκB的表達量,即提高NF-κB抑制蛋白的表達,降低P-IκB與pp65表達量,并能通過復原IκB,抑制IκB磷酸化進一步阻止P65磷酸化入核阻斷NF-κB的炎癥反應。Hu ZP等[16]發(fā)現(xiàn)三萜類化合物靈芝三醇(ganodermanontriol)也減弱了脂多糖刺激的IκBα磷酸化,阻止了TLR4-MyD88介導的NFκB和MAPK信號的激活。Dudhgaonkar S等[17]也發(fā)現(xiàn)三萜類化合物對脂多糖依賴性激活NFκB的抑制是通過抑制p65的磷酸化和表達來介導的,從而導致p65的核易位減少,此外三萜類化合物還能抑制脂多糖誘導的ERK1/2,和JNK磷酸化。Wu YL等[18]從靈芝中分離出多種三萜類化合物,且發(fā)現(xiàn)化合物4(分子式為C28H40O6,結構為methyl lucidenate L) 能抑制NF-κB信號通路的激活并阻斷脂多糖誘導的p65核易位。
多糖和三萜類化合物通過調節(jié)炎癥因子TNF-α、IL-6、IL-1β、IL-18、NO、IL-10的水平,抑制促炎因子的產生和表達可減少炎癥反應,治療肝炎、動脈粥樣硬化、克羅恩病、神經炎等多種疾病。TNF-α是炎性反應中重要的炎性介質,能誘導其他炎癥因子的產生,是多種炎癥和自身免疫性疾病中產生最豐富的細胞因子之一,具有很強炎癥損傷作用[19]。IL-1β由激活的抗原呈遞細胞(如巨噬細胞)分泌,并能誘導TNF-α、IL-6等因子產生而進一步增加組織損傷[20]。IL-6能促使炎癥反應的發(fā)生,參與機體免疫應答。IL-10作為一種“抑炎因子”,可抑制巨噬細胞釋放“促炎因子”的作用,以減少引起中性粒細胞聚集的炎性因子和黏附分子產生[21]。
Emre Cemal Gokce等[22]分離出由β-D-葡聚糖形式的糖蛋白組成骨架的多糖GLPS(糖基組成為葡萄糖、半乳糖和甘露糖,平均分子量為6.279×104Da),發(fā)現(xiàn)多糖GLPS可通過顯著降低創(chuàng)傷性脊髓損傷組織中TNF-α、NO的水平,減少炎癥和氧化應激,有益于脊髓損傷的恢復。陳玉勝等[23]實驗表明多糖(純度>95%)能改善四氯化碳(CCl4)誘導的急性肝損傷,肝損傷的嚴重程度與NO濃度有關,NO及活性氧(ROS)水平提高發(fā)生氧化反應生成毒性很強的離子(ONOO-),同時TNF-α的水平提高誘導一氧化氮合酶(iNOS) 基因的表達并促進了一氧化氮合酶合成NO,另外CCL4誘導產生活性氧[24],活性氧能活化肝組織中NLRP3炎性小體并釋放TNF-α等炎性介質引發(fā)炎癥反應,多糖改善急性肝損傷的機制與降低血清IL-1β、IL-18、IL-6、TNF-α水平,降低肝組織IL-1β,抑制NLRP3炎性小體活性發(fā)揮抗炎作用有關。Chung DJ等[25]研究發(fā)現(xiàn)靈芝深層發(fā)酵產品GSF(多糖是主要成分) 能通過降低iNOS、COX-2、TNF-α和IL-6的表達,降低肝細胞脂質過氧化,提高抗氧化能力,促進抗氧化防御,改善過量飲酒導致的乙醇性肝損傷。楊燕燕等[26]發(fā)現(xiàn)靈芝多糖能延緩動脈粥樣硬化小鼠病情的發(fā)展,動脈粥樣硬化表現(xiàn)為動脈壁內大量脂質蓄積,炎癥細胞浸潤,伴有局部炎癥反應,用多糖處理可抑制TNF-α等炎性因子和細胞間黏附分子的表達,減少炎性損傷,延緩病情發(fā)展。尉冰等[27]通過對葡聚糖硫酸鈉(DSS) 誘導的實驗性潰瘍性結腸炎的研究,發(fā)現(xiàn)靈芝多糖可以通過減少TNF-α、IL-6、IL-1β和IL-17A炎細胞因子的分泌,抑制免疫應答來改善急性結腸炎。
江國勇等[28]發(fā)現(xiàn)黑靈芝多糖能改善丙烯酰胺(AA)誘導的肝臟氧化損傷,丙烯酰胺誘導的肝臟氧化損傷出現(xiàn)炎癥細胞浸潤和氧化應激并產生炎癥因子發(fā)生炎癥反應,同時誘導肝細胞產生大量活性氧促使炎癥因子的產生,黑靈芝多糖能提高抗炎因子IL-10水平,部分緩解丙烯酰胺導致的炎癥反應從而達到對肝臟的保護作用。李露等[20]通過對大鼠急性腸道炎的研究,發(fā)現(xiàn)黑靈芝多糖(80 mg·kg-1d-1)促進了抗炎因子IL-10的含量,平衡腸道組織中炎癥水平,顯著改善大鼠腸道損傷。苗景等[29]在小鼠乳房注射脂多糖建立乳房炎模型,發(fā)現(xiàn)靈芝多糖能通過抑制乳腺組織中IL-1β、IL-6和TNF-α的產生,從而發(fā)揮抗炎作用,對乳腺炎起到治療作用。張妍淞等[30]用黑靈芝多糖 (25 mg·kg-1d-1、50 mg·kg-1d-1、100 mg·kg-1d-1)灌胃預處理小鼠后在腹腔注射脂多糖建立體內炎癥模型,結果表明黑靈芝多糖可抑制炎性環(huán)境中巨噬細胞的吞噬能力、活性氧的生成以及降低TNF-α的水平,部分抑制脂多糖介導的炎癥反應。帥小雪等[31]分離純化了黑靈芝多糖(單糖組成為甘露糖、半乳糖和葡萄糖,摩爾比為1∶1.28∶4.9),用脂多糖刺激小鼠腹腔巨噬細胞建立炎癥模型,黑靈芝多糖可降低由脂多糖刺激而增加的TNF-α和IL-1βmRNA的表達。
邊子堯等[15]給LPS/D-galN(D-氨基半乳糖) 誘導的小鼠急性肝炎灌胃三萜類化合物靈芝萜酮三醇(ganodermanontriol)5 mg·kg-1、10 mg·kg-1、25 mg·kg-1,結果顯示靈芝萜酮三醇顯著降低TNF-α、IL-6炎性因子的分泌,減輕了肝組織病變,對急性肝炎有治療作用。Hu ZH等[16]研究也再次證明了靈芝萜酮三醇能降低炎性因子分泌對LPS/D-GalN誘導的肝損傷具有保護作用。Pei-Ling Hsu等[32]研究表明三萜類化合物(GTs) 能阻斷慢振流(OSS) 上調TNF-α、IL-6和血管粘附因子(VCAM1),減輕內皮細胞中受干擾的血流誘導的氧化應激和促動脈粥樣硬化反應,抑制振蕩流誘導的內皮細胞炎癥反應,改善小鼠頸動脈結扎導致血流紊亂引起的動脈粥樣硬化。Liu C等[33]研究發(fā)現(xiàn)從靈芝中分離出的三萜類化合物三萜酸C1(GAC1) 能顯著抑制炎癥性克羅恩病活檢中TNF-α、IL-17的產生,克羅恩病是一種胃腸道炎癥疾病,發(fā)病機制包括TNF-α、IL-17、干擾素-g(IFN-g)等多種細胞因子的上調,三萜酸C1對克羅恩病具有顯著療效。Feiya Sheng等[34]發(fā)現(xiàn)從靈芝中分離的三萜類化合物脫乙酰靈芝酸(DeGA F) 能抑制脂多糖刺激的小膠質細胞BV-2細胞中NO的產生和iNOS表達,抑制脂多糖誘導的TNF-α、IL-6和IL-1β的基因水平上調,顯示出較強的抗炎作用和治療神經炎癥相關疾病的潛力。Solip Choi等[35]研究發(fā)現(xiàn)7種羊毛甾烷三萜類化合物均能明顯降低脂多糖誘導的NO生成,抑制脂多糖刺激的巨噬細胞中iNOS和COX-2的表達以及TNF-α和IL-6的產生。
靈芝具有較好的抗炎活性,多糖和三萜類化合物是靈芝抗炎的主要活性物質?,F(xiàn)今炎性疾病復雜多樣,靈芝在結腸炎、肝炎、乳腺炎等疾病的作用已有較深入的研究,可通過抑制 TLR4/NF-κB、MAPK炎癥反應信號通路,調節(jié)TNF-α、IL-6、IL-1β、IL-18、NO、IL-10炎癥因子水平等機制發(fā)揮抗炎作用,能有效治療各種疾病。但對靈芝抗炎作用分子機制的研究也尚不夠全面,常見的干擾素(IFN)、JAK-STAT等細胞信號通路還需要深入探索。還有較多炎癥如蕁麻疹、水皰、紅斑等常見皮炎以及扁桃體炎、闌尾炎等發(fā)病率較高的疾病尚未見靈芝相關應用的報道,在多種常見炎癥中的應用還有待更廣闊的開發(fā)。