楊夢然，毛 妍，梁曾恩妮，鄔 靜,2,3，袁志航,2,3*

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院，湖南長沙 410128；2.湖南畜禽安全生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心，湖南長沙 410128； 3.湖南省獸藥工程技術(shù)研究中心，湖南長沙 410128；4.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，湖南長沙 410125)

鉤吻是馬錢科胡蔓藤屬一年生木質(zhì)藤本植物，又名胡蔓藤、斷腸草、豬人參等，是有毒植物，對人體有劇毒，鉤吻廣泛分布于美洲和亞洲，亞洲鉤吻主要產(chǎn)地為東南亞地區(qū)及我國湖南、云南、福建等長江以南省份的山地灌木叢或潮濕的丘陵，它不僅具有祛風(fēng)散淤、消腫止痛和殺蟲的功效，還具有抗炎鎮(zhèn)痛、抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫等多方面作用[1-2]。鉤吻的主要活性成分為吲哚類生物堿，包括鉤吻素甲(gelsemine)、鉤吻素子(koumine)、鉤吻綠堿(gelsevirine)、鉤吻素己(gelsenicine) 等，其生物堿因具有抗炎抗氧化等生物活性而在藥物研究領(lǐng)域占有重要的地位[3]。鉤吻素子作為含量最高的生物堿，因其具有低毒高效的特點，已被廣泛用于抗炎鎮(zhèn)痛[4]、抗焦慮[5]、抗腫瘤[6]等。

炎癥可導(dǎo)致動物免疫系統(tǒng)失衡，并對組織細胞產(chǎn)生損害，輕則造成生產(chǎn)性能下降，重則導(dǎo)致全身性的炎癥反應(yīng)，引起動物的采食量降低，體重下降，器官衰竭甚至死亡[7]。因此，尋找有效抗炎作用的中草藥來控制和治療動物炎癥性疾病對畜牧業(yè)生產(chǎn)有重要意義。

鉤吻素子被證實有較好的抗炎作用，對阿爾茲海默癥、銀屑病、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、神經(jīng)疼痛等有較好的治療作用，其發(fā)揮抗炎鎮(zhèn)痛作用的機制主要涉及到核苷酸結(jié)合寡聚結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3(nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3,NLRP3)炎性小體、免疫調(diào)節(jié)、氧化應(yīng)激、細胞因子、核轉(zhuǎn)錄因子(nuclear transcription factor-κB，NF-κB)通路、轉(zhuǎn)錄因子NF-E2相關(guān)因子2(Nrf2)、有絲分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)信號通路等多方面，本文就鉤吻素子抗炎作用的研究進展進行綜述。

1 調(diào)控NLRP3炎性小體功能

NLRP3炎性小體是由多種蛋白質(zhì)組成的復(fù)合體，在多種疾病的發(fā)生中起著關(guān)鍵作用。當(dāng)受到多種病理因素刺激時，NLRP3炎性小體即可被激活，凋亡相關(guān)斑點樣蛋白發(fā)生寡聚化，激活含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-1，使白細胞介素-1β前體成熟，分泌炎性細胞因子從而誘發(fā)炎癥反應(yīng)。阿爾茲海默癥屬于神經(jīng)退行性疾病，是由β-淀粉樣斑塊的過度累積造成的神經(jīng)性炎癥，NLRP3炎性小體在阿爾茲海默癥中發(fā)揮了重要作用。鉤吻素子能夠通過抑制海馬星形膠質(zhì)細胞和小膠質(zhì)細胞活化，降低腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、白細胞介素-1β(interleukin-1β，IL-1β)等炎癥細胞因子水平，從而抑制NLRP3炎性小體功能，最終減輕阿爾茲海默癥的癥狀，增強大鼠學(xué)習(xí)記憶能力，表明鉤吻素子抗炎作用與調(diào)控炎性小體功能有關(guān)[8]。鉤吻素子能夠抑制ROS/NF-κB/NLRP3信號通路發(fā)揮抗炎作用，顯示出鉤吻素子在NLRP3炎癥小體相關(guān)疾病的防治中具有潛在的臨床應(yīng)用價值[9]。

2 免疫調(diào)節(jié)作用

炎癥反應(yīng)與免疫反應(yīng)密不可分,炎癥過程中往往伴隨著免疫反應(yīng)，劇烈的免疫反應(yīng)亦可誘導(dǎo)炎癥的發(fā)生，二者相輔相成。炎癥反應(yīng)過程中，某些免疫細胞會分泌炎性細胞因子，調(diào)節(jié)炎癥過程。因此，抗炎藥物在抗炎過程中往往與免疫調(diào)節(jié)作用密切相關(guān)。鉤吻素子能上調(diào)脾臟中調(diào)節(jié)性T細胞的數(shù)量，維持輔助性T淋巴細胞1,輔助性T淋巴細胞2,輔助性T淋巴細胞17及調(diào)節(jié)T細胞的生理穩(wěn)態(tài)，使Th細胞分泌的細胞因子保持平衡，從而發(fā)揮治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的作用[10-12]。鉤吻素子能抑制小鼠陰道上皮細胞的有絲分裂，控制表皮細胞過度增殖[13]。通過檢測小鼠血清中IL-2的水平，發(fā)現(xiàn)鉤吻素子能降低IL-2的水平，抑制T淋巴細胞過度活化，減輕炎癥水平從而達到抗銀屑病的效果。經(jīng)鉤吻素子處理大鼠，其CD4+/CD8+T細胞的比例顯著增加，肝臟中輔助性T淋巴細胞1(Th1)和輔助性T淋巴細胞17(Th17)的百分比降低，輔助性T淋巴細胞2(Th2)和調(diào)節(jié)性T細胞數(shù)量增加，使肝臟中IL-6、IL-1β和TNF-α的產(chǎn)生及其mRNA的表達水平受到抑制，表明鉤吻素子通過抑制外周免疫器官中的促炎細胞因子來防止非酒精性脂肪性肝病中慢性炎癥的發(fā)生[14-15]。

3 調(diào)控氧化應(yīng)激

氧化應(yīng)激是指機體的氧化與抗氧化作用處于失衡狀態(tài)，氧化中間產(chǎn)物在機體內(nèi)過度蓄積。適度的炎癥反應(yīng)對機體產(chǎn)生保護作用，當(dāng)炎癥反應(yīng)過度時，機體的抗氧化能力受損，從而引發(fā)氧化應(yīng)激。因此，調(diào)控氧化應(yīng)激對抵抗炎癥有著積極作用。鉤吻素子在上調(diào)LPS誘導(dǎo)的豬小腸上皮細胞機械屏障相關(guān)蛋白中緊密連接蛋白、閉合蛋白、封閉蛋白的表達水平，增強腸道機械屏障功能的同時，提升過氧化氫酶和超氧化物歧化酶的活性，減輕氧化應(yīng)激，從而控制腸道炎癥，對畜牧業(yè)生產(chǎn)有重要意義[16]。

活性氧的過度釋放將導(dǎo)致氧化應(yīng)激的發(fā)生，對細胞的生長產(chǎn)生抑制作用。在肝癌的治療過程中，鉤吻素子能促進活性氧的產(chǎn)生抑制肝癌細胞增殖并誘導(dǎo)其凋亡，發(fā)揮抗腫瘤作用[6]。鉤吻素子可明顯降低活性氧釋放，提高超氧化物歧化酶、過氧化氫酶和谷胱甘肽活性，降低乳酸脫氫酶水平和丙二醛含量。同時，經(jīng)鉤吻素子預(yù)處理的豬小腸上皮細胞，其線粒體功能障礙得到改善，Bcl-2相關(guān)X蛋白/B細胞淋巴瘤-2基因的比值減小，caspase-9和caspase-3的激活受到抑制。鉤吻素子能夠抑制過氧化氫刺激的線粒體凋亡途徑，抑制過氧化氫誘導(dǎo)的豬小腸上皮細胞氧化損傷從而減輕腸道炎癥，表明鉤吻素子能夠減輕氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)[17]。

鉤吻素子對真核微生物有一定的毒性，它能夠誘導(dǎo)真核微生物發(fā)生氧化應(yīng)激。在鉤吻素子對真核生物嗜熱鏈球菌的毒性作用研究中發(fā)現(xiàn)，鉤吻素子可劑量依賴性地抑制嗜熱鏈球菌的生長和生存能力。一定劑量的鉤吻素子可使嗜熱鏈球菌細胞的超氧化物歧化酶、過氧化氫酶、過氧化物酶和谷胱甘肽過氧化物酶活性以及丙二醛、活性氧含量發(fā)生顯著變化，引起嗜熱鏈球菌細胞氧化應(yīng)激，并最終導(dǎo)致細胞凋亡，同時伴隨DNA損傷水平的增加，引發(fā)細胞毒性作用，從而對真核生物嗜熱鏈球菌引發(fā)的炎癥具有保護作用[18]。

4 調(diào)控細胞因子

細胞因子是由免疫細胞和一些非免疫細胞分泌的小分子蛋白質(zhì)，具有較為廣泛的生物學(xué)活性，炎癥的性質(zhì)及其持續(xù)時間主要是由細胞因子進行調(diào)控的。炎癥發(fā)生過程中，機體產(chǎn)生各種促炎細胞因子，誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)的發(fā)生，損害機體健康。神經(jīng)性疼痛促進神經(jīng)膠質(zhì)細胞釋放趨化因子和促炎細胞因子，誘發(fā)神經(jīng)炎癥[19]。在小鼠的神經(jīng)炎癥性疼痛模型中，鉤吻素己和鉤吻素子均能減輕慢性收縮損傷小鼠的神經(jīng)性疼痛。鉤吻素子能通過誘導(dǎo)自噬和抑制凋亡來抑制星形膠質(zhì)細胞的活化，減少促炎細胞因子IL-1β和TNF-α的產(chǎn)生，以達到緩解神經(jīng)炎癥性疼痛的目的[20-21]。

在鉤吻素子抗術(shù)后疼痛研究過程中發(fā)現(xiàn)，鉤吻素子能夠調(diào)控術(shù)后疼痛引起的IL-1β、IL-6和TNF-α等炎癥細胞因子的過度釋放從而減輕疼痛[22]。鉤吻素子能夠通過調(diào)節(jié)IL-1β和TNF-α等促炎細胞因子的產(chǎn)生來達到減輕小鼠Ⅱ型膠原誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎的作用[23]。用完全弗氏佐劑誘導(dǎo)類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎，并分別在急性期和慢性期給予鉤吻素子進行治療，其抗炎鎮(zhèn)痛作用顯著，但在急性期進行治療效果更佳，且其抗炎機制與抑制細胞因子的釋放有關(guān)[24]。

通過給佐劑誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎和膠原誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎大鼠灌胃一定劑量鉤吻素子，可減弱IL-1β和TNF-α的表達，降低免疫應(yīng)答過程中產(chǎn)生的血清抗Ⅱ型膠原蛋白抗體水平。在患有佐劑誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎的大鼠中，鉤吻素子劑量依賴性地降低了注射了完全弗氏佐劑后爪的關(guān)節(jié)炎指數(shù)評分和機械異常性疼痛，并顯著減輕了胸腺和肝臟的重量；在患有膠原誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎的大鼠中，鉤吻素子劑量依賴性地抑制了后爪體積、關(guān)節(jié)炎指數(shù)評分和機械異常性疼痛，并使關(guān)節(jié)間隙狹窄得到改善，從而減輕關(guān)節(jié)炎癥。這些結(jié)果表明，鉤吻素子可通過調(diào)控細胞因子減輕大鼠佐劑誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎和膠原誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎[25]。

5 調(diào)節(jié)神經(jīng)甾體

神經(jīng)甾體是由腦組織細胞合成的甾體激素，在發(fā)生神經(jīng)炎癥性疼痛的過程中，上調(diào)脊髓中神經(jīng)甾體的含量可產(chǎn)生顯著的鎮(zhèn)痛作用[26]。用鉤吻堿甲、鉤吻素子和甘氨酸處理神經(jīng)元的原代培養(yǎng)物，可劑量依賴性地增加3α-羥基類固醇氧化還原酶的基因表達，當(dāng)用士的寧預(yù)處理時會抑制3α-羥基類固醇氧化還原酶的表達。大鼠鞘內(nèi)注射鉤吻堿甲、鉤吻素子和甘氨酸，可刺激大鼠脊髓中3α-羥基類固醇氧化還原酶基因的表達，并產(chǎn)生機械性抗炎鎮(zhèn)痛作用，士的寧、選擇性3α-羥基類固醇氧化還原酶抑制劑醋酸甲羥孕酮、3α-羥基類固醇氧化還原酶基因沉默劑小干擾RNA、特異性γ-氨基丁酸受體拮抗劑異孕烷醇酮均能抑制這種抗炎鎮(zhèn)痛作用，表明鉤吻堿甲和鉤吻素子是甘氨酸受體的正構(gòu)激動劑，并通過神經(jīng)元甘氨酸受體/3α-羥基類固醇氧化還原酶/別孕烯醇酮/γ-氨基丁酸受體途徑產(chǎn)生機械性抗炎鎮(zhèn)痛作用[4]。

在大鼠慢性收縮損傷和L5脊神經(jīng)結(jié)扎模型中，鉤吻素子對熱痛覺過敏和機械異常性疼痛有緩解作用。鉤吻素子能促進慢性收縮損傷模型中神經(jīng)甾體如別孕烯醇酮的釋放，抑制小膠質(zhì)細胞和星形膠質(zhì)細胞活化，干擾炎癥介質(zhì)的釋放，對神經(jīng)炎癥性疼痛有治療作用，鉤吻素子只對組織損傷區(qū)域有局部作用，在抗炎鎮(zhèn)痛過程中不易產(chǎn)生耐受性，具有良好的應(yīng)用前景[27-28]。

6 抑制核轉(zhuǎn)錄因子激活

NF-κB是經(jīng)典的炎癥信號通路，當(dāng)受到炎癥等外界因素刺激時，NF-κB信號通路被激活，Iκ-B發(fā)生磷酸化，NF-κB也發(fā)生磷酸化進入細胞核，促進炎癥因子的釋放介導(dǎo)炎癥反應(yīng)。Wu等通過研究發(fā)現(xiàn)，鉤吻素子能顯著降低LPS的細胞毒性，通過激活Nrf2-keap1抗氧化應(yīng)激通路，促進其下游元件血紅素氧合酶1和超氧化物歧化酶的轉(zhuǎn)錄，從而抑制NF-κB通路的激活，減少炎癥因子的釋放，維持豬小腸上皮細胞的通透性，對LPS誘導(dǎo)的腸屏障功能障礙起到保護作用[29]。

7 抑制MAPK通路

MAPK能將信號從細胞表面?zhèn)鬟f到細胞核內(nèi)部，與炎癥、腫瘤等疾病的發(fā)生密切相關(guān)。當(dāng)受到胞外因素刺激時，MAPK通路可被激活，增加TNF-α、IL-6、IL-1β的表達，引發(fā)炎癥，抑制MAPK通路可阻斷炎癥反應(yīng)的發(fā)生。將小鼠巨噬細胞(RAW264.7)先分別用100、200、400μg/mL的鉤吻素子預(yù)培養(yǎng)，1 h后用1μg/mL的LPS處理，發(fā)現(xiàn)鉤吻素子對RAW264.7細胞的生長無影響，且鉤吻素子能夠抑制LPS誘導(dǎo)的的活性氧水平升高，通過調(diào)控p38 MAPK和ERK MAPK通路，抑制p38和ERK的磷酸化，而JNK的磷酸化不受影響，使LPS誘導(dǎo)的RAW264.7細胞中 TNF-α、IL-6、IL-1β等細胞因子和一氧化氮等炎性介質(zhì)的表達減少，具有良好的抗炎效果[30]。

8 展望

鉤吻記載于《本草綱目》等眾多藥學(xué)專著中，其主要的生物活性成分為鉤吻生物堿。鉤吻素子抗炎作用機制研究已經(jīng)進入細胞分子水平，但由于炎癥涉及到的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑較多，其在基因水平和受體方面的研究仍然不足，鉤吻素子抗炎的作用機制尚未完全清晰。鉤吻素子能有效抑制巨噬細胞體外炎癥反應(yīng)，推測鉤吻素子能通過抑制腸道過度炎癥反應(yīng)，預(yù)防腹瀉，維持腸道健康，使動物正常飲食，食物消化和營養(yǎng)吸收良好，從而維持和促進動物生長。鉤吻素子能夠調(diào)控LPS誘導(dǎo)的細胞內(nèi)活性氧水平和過氧化氫誘導(dǎo)的細胞內(nèi)Ca2+的過度釋放，提示在鉤吻素子抑制炎癥的反應(yīng)過程中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可能參與其中。但是鉤吻素子對動物腸道炎癥反應(yīng)的抑制效果，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激是否參與了鉤吻素子的抗炎作用及機制仍有待進一步研究。