衛(wèi)怡穎 馬博威 李海龍 宋旭東 周紅剛

(1南開大學(xué)藥學(xué)院，天津 300350；2天津國際生物醫(yī)藥聯(lián)合研究院；3首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京同仁醫(yī)院同仁眼科中心)

白內(nèi)障是導(dǎo)致失明和視力障礙的主要原因，隨著人口老齡化，我國白內(nèi)障發(fā)病人數(shù)逐年增多，嚴(yán)重影響人們的生活質(zhì)量。白內(nèi)障是常見的眼部疾病之一，主要表現(xiàn)為視物模糊，多種因素都能導(dǎo)致白內(nèi)障，其中氧化應(yīng)激損傷被認(rèn)為是白內(nèi)障形成的主要原因。它可以改變晶狀體細(xì)胞膜的通透性，引起細(xì)胞內(nèi)外離子平衡失調(diào)，這又進(jìn)一步加重晶狀體的氧化程度，使晶狀體蛋白及脂類氧化，導(dǎo)致晶狀體混濁。目前，手術(shù)治療是公認(rèn)的唯一確切有效治療白內(nèi)障的手段，白內(nèi)障的藥物治療在國內(nèi)外均處于探索研究階段〔1〕。當(dāng)前針對(duì)白內(nèi)障的中藥治療越來越多，其中中藥單體發(fā)揮了重要作用。中藥在我國歷史悠久、價(jià)廉易得、副作用少，適合長期服用，越來越廣泛的應(yīng)用于治療各種慢性疾病。本文從中藥單體對(duì)白內(nèi)障治療的作用機(jī)制、療效等多方面綜合概述中藥單體對(duì)白內(nèi)障的作用。

1 白內(nèi)障與氧化應(yīng)激

氧化應(yīng)激是指氧化物質(zhì)與抗氧化物質(zhì)作用失衡，造成核酸、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)及碳水化合物過氧化，從而激活信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑和轉(zhuǎn)錄因子，導(dǎo)致慢性炎癥和組織功能障礙〔2〕。氧化應(yīng)激與炎癥在白內(nèi)障的發(fā)生和發(fā)展中起關(guān)鍵作用，當(dāng)眼睛暴露在光線下，線粒體及光感受器的新陳代謝率高，因此特別容易受到氧化應(yīng)激的影響，使活性氧(ROS)的產(chǎn)生和中和之間不平衡，導(dǎo)致細(xì)胞成分氧化〔3〕。在正常眼球中，完整的玻璃凝膠通?？赏ㄟ^防止玻璃體液大量流動(dòng)來幫助維持晶狀體周圍的低氧水平，玻璃凝膠的變性或破壞將使更多的氧氣輸送到晶狀體，晶狀體暴露于高氧環(huán)境中將引起核性白內(nèi)障〔4〕。當(dāng)處于低氧環(huán)境中的正常晶狀體受到刺激時(shí)，會(huì)導(dǎo)致超氧化物陰離子、羥基自由基和過氧化氫(H2O2)等活性化合物增加，從而損傷晶狀體，導(dǎo)致晶狀體核酸、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)變性，引起突變和細(xì)胞凋亡〔5〕。有研究表明自由基可靶向作用于晶狀體中的多肽類物質(zhì)、α-晶狀體蛋白及分子伴侶等，從而導(dǎo)致白內(nèi)障〔6〕。

晶狀體蛋白可以保護(hù)細(xì)胞免受應(yīng)激誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，調(diào)節(jié)細(xì)胞生長并增強(qiáng)基因組穩(wěn)定性〔7〕。α-晶狀體蛋白是脊椎動(dòng)物晶狀體的主要結(jié)構(gòu)蛋白，可以抑制大多數(shù)酶引起的熱聚集和沉淀，并幫助未折疊的蛋白質(zhì)重新折疊，α-晶狀體蛋白多肽能抑制晶狀體上皮細(xì)胞(LEC)凋亡和晶狀體混濁〔8〕。晶狀體中含有多種抗氧化劑，如谷胱甘肽(GSH)主要存在于晶狀體的上皮層，其可以保持蛋白質(zhì)硫醇處于還原狀態(tài)，通過防止形成高分子量的結(jié)晶蛋白聚集體來幫助保持晶狀體透明性，抗壞血酸(AsA)可以防止脂質(zhì)過氧化和巰基的減少〔4〕。

2 中藥單體對(duì)白內(nèi)障的治療作用

2.1黃酮及異黃酮類

2.1.1橙皮苷/橙皮素 橙皮苷及其糖苷配基橙皮素是來自蕓香科柑橘屬植物果實(shí)的兩種黃酮類化合物，具有抗氧化和抗炎等多種生物學(xué)活性〔9〕。研究表明，橙皮素對(duì)于亞硒酸鹽誘導(dǎo)的白內(nèi)障具有保護(hù)作用。Nakazawa等〔10,11〕發(fā)現(xiàn)橙皮素可以緩解亞硒酸鈉誘導(dǎo)的白內(nèi)障大鼠晶狀體中晶狀體絲蛋白的降解及GSH和AsA濃度的降低，并且橙皮素可以預(yù)防晶狀體蛋白分子伴侶活性和α-晶狀體蛋白水溶性的降低。Karimi等〔12〕的研究表明橙皮苷可以減少輻射引起的晶狀體中丙二醛(MDA)水平的升高及GSH的降低，從而在晶狀體中發(fā)揮抗氧化性能，緩解輻射引起的白內(nèi)障。

2.1.2柚皮素 柚皮素是柚皮甙的甙元，屬二氫黃酮類化合物，具有抗菌、抗炎、清除自由基、抗氧化等作用。口服柚皮素可減少1型糖尿病大鼠晶狀體的氧化應(yīng)激標(biāo)志物及緩解糖性白內(nèi)障晶狀體可溶性蛋白的減少〔13〕。Akintunde等〔14〕的研究表明柚皮苷通過增加一氧化氮(NO)水平、抑制醛糖還原酶活性、細(xì)胞凋亡和炎癥促進(jìn)眼部健康。

2.1.3蘆丁 蘆丁又稱為蕓香甙，是廣泛存在于植物中的類黃酮化合物。周艷峰〔15〕的研究表明，蘆丁可以抑制H2O2誘導(dǎo)的人LEC(HLEC)ROS的產(chǎn)生和脂質(zhì)過氧化及細(xì)胞凋亡，并呈現(xiàn)劑量依賴性。蘆丁通過核因子(NF)-κB和絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號(hào)通路參與調(diào)節(jié)過程。Lu等〔16〕發(fā)現(xiàn)給予蘆丁后，高血糖大鼠晶狀體中的GSH含量升高，MDA含量下降，白內(nèi)障有所緩解。Zhou等〔17〕的研究發(fā)現(xiàn)蘆丁預(yù)處理可保護(hù)HLEC免受H2O2誘導(dǎo)的細(xì)胞活力降低和凋亡的影響，蘆丁通過阻止H2O2誘導(dǎo)的NF-кB/p65的激活和易位來緩解LEC的氧化應(yīng)激。

2.1.4槲皮素 槲皮素是一種廣泛分布于植物中的多羥基黃酮類化合物，具有多種生物活性及較高的藥用價(jià)值〔18〕。Lu等〔16〕發(fā)現(xiàn)槲皮素通過提高糖性白內(nèi)障大鼠晶狀體中GSH含量、減少M(fèi)DA含量來抑制脂質(zhì)過氧化，從而緩解了白內(nèi)障。劉鵑等〔19〕的研究表明槲皮素可減輕鏈脲佐菌素引起的大鼠晶狀體渾濁程度及LEC的凋亡。Du等〔20〕發(fā)現(xiàn)鏈脲佐菌素引起的大鼠白內(nèi)障經(jīng)槲皮素治療后，晶狀體氧化應(yīng)激減輕，并抑制上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)換(EMT)。槲皮素通過抑制轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)-β2/磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)的活化，增強(qiáng)抗氧化能力，從而有效改善高糖誘導(dǎo)的HLEC(SRA01/04)的EMT。

2.1.5木犀草素 木犀草素是廣泛存在于金銀花、白毛夏枯及胡蘿卜等植物中的一類黃酮類化合物，具有抗菌、抗氧化、抗炎、免疫調(diào)節(jié)、降血壓等作用〔21〕。Sreelakshmi等〔22〕發(fā)現(xiàn)與亞硒酸鈉誘導(dǎo)的SD大鼠白內(nèi)障組相比，木犀草素治療組的抗氧化酶活性增加，ROS水平降低，半胱氨酸蛋白酶(Caspase)-3活性降低，從而降低了晶狀體的氧化損傷，達(dá)到治療白內(nèi)障的目的。Chen等〔23〕用鏈脲佐菌素來誘導(dǎo)糖尿病大鼠，發(fā)現(xiàn)經(jīng)木犀草素治療后，大鼠晶狀體中GSH和GSH過氧化物酶(GPx)活性升高，MDA水平降低，同時(shí)，木犀草素還抑制糖尿病引起的晶狀體中白介素(IL)-1β、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、NF-κB mRNA和蛋白表達(dá)的升高。表明木犀草素可以通過抑制炎癥介質(zhì)和氧化應(yīng)激水平，成為白內(nèi)障的有效保護(hù)候選物。

2.1.6葛根素 葛根素是中藥葛根的主要有效成分，具有降血糖、降血脂、抗氧化等多種藥理活性。Zhang等〔24〕發(fā)現(xiàn)葛根素治療降低了晶狀體氧化應(yīng)激，恢復(fù)了MDA、GSH和 GPx的水平。此外，葛根素給藥降低了視網(wǎng)膜VEGF和IL-1β的表達(dá)水平，并增加了核因子E2相關(guān)因子(Nrf)2和血紅素加氧酶(HO)-1的mRNA表達(dá)水平，從而抑制了氧化應(yīng)激。結(jié)果表明，葛根素具有降血糖作用，并且通過降低Nrf2/HO-1信號(hào)通路的氧化應(yīng)激，預(yù)防糖尿病大鼠白內(nèi)障的發(fā)展。張劍等〔25〕的研究表明葛根素可通過改善胰島素抵抗?fàn)顟B(tài)及降低p53的表達(dá)來抑制LCE凋亡，從而發(fā)揮延緩糖尿病性白內(nèi)障進(jìn)程的作用。

2.1.7表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG) EGCG是綠茶中含有的類黃酮化合物。Chaudhury等〔26〕發(fā)現(xiàn)EGCG對(duì)人γB-晶狀蛋白聚集具有抑制作用，從而降低氧化應(yīng)激，緩解白內(nèi)障。Ergen等〔27〕發(fā)現(xiàn)EGCG可以降低硒性白內(nèi)障大鼠晶狀體MDA含量和總氧化劑狀態(tài)，提高GSH和總抗氧化劑(TAS)狀態(tài)。Chaudhury等〔28〕發(fā)現(xiàn)EGCG可防止H2O2存在時(shí)白內(nèi)障人晶狀體γ-晶狀體蛋白中的色氨酸氧化。

2.2多酚類

2.2.1白藜蘆醇 白藜蘆醇是一種植物抗毒素，屬于多酚類化合物，具有抗炎、抗氧化等作用。Higashi等〔29〕用鏈脲佐菌素和D-葡萄糖誘導(dǎo)糖尿病性白內(nèi)障，發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇抑制了晶狀體中蛋白質(zhì)羰基的增加，表明白藜蘆醇通過減弱對(duì)晶狀體蛋白的氧化損傷來延遲糖尿病性白內(nèi)障的進(jìn)展。Doganay等〔30〕證明白藜蘆醇通過降低大鼠晶狀體和紅細(xì)胞中GSH和MDA濃度，對(duì)亞硒酸誘導(dǎo)的白內(nèi)障有一定治療作用。Zheng等〔31〕研究發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇可消除H2O2誘導(dǎo)的LEC形態(tài)的改變，促進(jìn)細(xì)胞增殖，并可以激活沉默調(diào)節(jié)蛋白(SIRT)1，通過抑制p53途徑保護(hù)LEC免受氧化應(yīng)激，從而抑制白內(nèi)障的形成。

2.2.2姜黃素 姜黃素是從姜黃根莖中提取出的多酚類化合物，具有多種生物活性。包秀麗等〔32〕發(fā)現(xiàn)姜黃素可以抑制Wnt/β-連環(huán)蛋白信號(hào)通路活化，下調(diào)細(xì)胞周期蛋白(Cyclin)D1的表達(dá)，從而抑制HLEC增殖，減輕EMT的發(fā)生。Manikandan等〔33〕發(fā)現(xiàn)姜黃素通過抑制非酶性抗氧化劑的消耗來抑制硒誘導(dǎo)的大鼠晶狀體中的氧化應(yīng)激并延遲白內(nèi)障的形成。Cao等〔34〕的研究表明姜黃素提高白內(nèi)障大鼠晶狀體中H2O2酶(CAT)，超氧化物歧化酶(SOD)和GPx的活性，減少Caspase-3和環(huán)氧化酶(Cox)-2的表達(dá)，并且姜黃素可以提高細(xì)胞活力，減少細(xì)胞凋亡。

2.3天然類胡蘿卜素類

2.3.1葉黃素/玉米黃質(zhì) 葉黃素是一種廣泛存在于植物中的類胡蘿卜素，玉米黃質(zhì)又稱玉米黃素，是葉黃素的同分異構(gòu)體。Bodoki等〔35〕的研究表明葉黃素通過保護(hù)眼睛免受光氧化應(yīng)激而減少白內(nèi)障的發(fā)展。Padmanabha等〔36〕用亞硒酸鈉誘導(dǎo)Wistar大鼠白內(nèi)障，發(fā)現(xiàn)葉黃素能降低白內(nèi)障晶狀體中水不溶性與水溶性蛋白的比例，通過調(diào)節(jié)白內(nèi)障晶狀體氧化應(yīng)激和炎癥來緩解白內(nèi)障。Barker等〔37〕和Bian等〔38〕發(fā)現(xiàn)葉黃素能夠?yàn)V除紫外線和藍(lán)光，清除自由基，可能減少光引發(fā)的晶狀體的氧化損傷，從而起到保護(hù)晶狀體、預(yù)防白內(nèi)障的作用。

2.3.2藏紅花素 藏紅花素是藏紅花的主要成分，具有抗炎、抗氧化等作用。Bahmani等〔39〕的研究表明藏紅花素能有效維持動(dòng)物晶狀體中TAS、GSH水平和CAT活性，同時(shí)藏紅花素還能抑制α-晶狀體蛋白糖基化和聚集。Makri等〔40〕發(fā)現(xiàn)藏紅花提取物能通過增強(qiáng)SOD，GPx，及CAT等抗氧化劑水平來降低MDA，保護(hù)巰基并抑制晶狀體蛋白水解來防止Wistar大鼠中亞硒酸鹽引起的白內(nèi)障形成。

2.4植物多糖類

2.4.1山茱萸多糖 山茱萸多糖是從植物山茱萸中分離出的一種多糖組分，李娟等〔41〕的研究表明山茱萸多糖可能通過調(diào)節(jié)SIRT1的表達(dá)，從而調(diào)節(jié)下游基因p53和叉頭框轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子(FOX)O1的表達(dá)，最終抑制或延緩LEC的凋亡，減緩白內(nèi)障的進(jìn)展。Wang等〔42〕發(fā)現(xiàn)山茱萸多糖可以提高SOD、GSH水平，清除自由基，有效抑制鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的糖尿病大鼠的氧化應(yīng)激損傷。

2.4.2枸杞多糖 枸杞多糖是枸杞的主要活性成分，具有神經(jīng)保護(hù)，抗衰老和抗氧化作用〔43〕。劉求紅等〔44〕發(fā)現(xiàn)枸杞多糖可能通過提高晶狀體的抗氧化作用和促進(jìn)LEC熱休克蛋白(HSP)27表達(dá)，來降低糖尿病性白內(nèi)障大鼠晶狀體混濁度及改善體重降低和高血糖的情況。錢月慧等〔45〕的研究表明枸杞多糖提前治療SD大鼠糖尿病性白內(nèi)障病可以延緩白內(nèi)障的發(fā)展。

2.5其他

2.5.1羊毛甾醇 羊毛甾醇又名異膽固醇，是一種重要的甾醇類化合物，具有廣泛的藥理作用〔46〕。Zhao等〔47〕的研究表明羊毛甾醇可以降低晶狀體內(nèi)蛋白質(zhì)的聚集，從而降低白內(nèi)障的嚴(yán)重程度。Nagai等〔48〕通過珠磨法設(shè)計(jì)了包含羊毛甾醇納米顆粒的玻璃體內(nèi)注射劑型，發(fā)現(xiàn)包含羊毛甾醇納米顆粒可以修復(fù)晶狀體結(jié)構(gòu)的輕微塌陷，并緩解晶狀體的混濁程度。Kang等〔49〕的研究表明羊毛甾醇通過與疏水性二聚化界面結(jié)合而破壞人γD-晶狀體蛋白的聚集。

2.5.2咖啡因 咖啡因是來源于咖啡、茶等植物中的一種黃嘌呤生物堿化合物。Kaczmarczyk-Sedlak等〔50〕發(fā)現(xiàn)咖啡因的施用可使糖性白內(nèi)障大鼠晶狀體MDA和高級(jí)氧化蛋白產(chǎn)物(AOPP)濃度降低，同時(shí)可提高GSH濃度。Yoon等〔51〕表明咖啡因?qū)ψ贤饩€及高糖誘導(dǎo)的白內(nèi)障動(dòng)物模型均具有抗氧化損傷的保護(hù)作用，可以提高GSH含量及防止細(xì)胞凋亡。

2.5.3花青素 花青素是廣泛存在于植物中的天然色素。張華等〔52〕發(fā)現(xiàn)葡萄籽原花青素能降低LEC ROS水平，并可以通過抑制磷酸化p38，磷酸化c-Jun氨基末端激酶(JNK)蛋白表達(dá)阻斷MAPK細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)通路，從而減輕氧化損傷，起到對(duì)HLEC的保護(hù)作用。周婉祎等〔53〕的研究表明花青素能提高LEC內(nèi)SOD、GSH、GPx及α-晶狀體蛋白含量，減少細(xì)胞內(nèi)MDA、ROS及Ca2+含量，保護(hù)細(xì)胞免受H2O2誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激，并能抑制TGF-β2誘導(dǎo)的EMT，對(duì)白內(nèi)障起到預(yù)防和治療作用。

2.5.4迷迭香酸 迷迭香酸是從迷迭香中分離得到的一種酚酸類化合物，是一種天然抗氧化劑。Chemerovski-Glikman等〔54〕的研究表明迷迭香酸能減少人晶狀體白內(nèi)障的微粒大小并分解其淀粉樣蛋白從而延緩白內(nèi)障形成。Tsai等〔55〕發(fā)現(xiàn)迷迭香酸可以降低硒性白內(nèi)障大鼠晶狀體鈣，脂質(zhì)過氧化物和炎癥因子，還顯著提高了抗氧化酶活性及晶狀體絲蛋白，鈣蛋白酶(CAPN)2，Nrf2，SOD，HO-1和醌氧化還原酶(NQO)1蛋白質(zhì)表達(dá)，從而通過提高抗氧化能力緩解白內(nèi)障的發(fā)生。

2.5.5異補(bǔ)骨脂素 異補(bǔ)骨脂素是補(bǔ)骨脂中的有效單體，馮春燕等〔56～58〕、黃秀榕等〔59〕及祁明信等〔60〕的一系列研究發(fā)現(xiàn)異補(bǔ)骨脂素能夠增強(qiáng)抗氧化能力，提高HLEC內(nèi)抗氧化酶SOD、GPx及CAT的活性，并減輕HLEC氧化損傷，對(duì)H2O2誘導(dǎo)氧化損傷的HLEC及HLEC線粒體超微結(jié)構(gòu)發(fā)揮保護(hù)作用，并推測其抗HLEC氧化損傷作用可能是通過下調(diào)NF-κB表達(dá)實(shí)現(xiàn)的。

綜上，晶狀體內(nèi)的氧化應(yīng)激是引起白內(nèi)障發(fā)病的關(guān)鍵因素。在臨床上白內(nèi)障的治療主要是手術(shù)治療，但是我們需要尋找有效藥來預(yù)防和治療白內(nèi)障及用于白內(nèi)障的術(shù)后恢復(fù)。中藥是我國特有的醫(yī)藥資源，許多中藥都對(duì)白內(nèi)障具有一定的療效，但是在治療中發(fā)揮作用的大多都是中藥單體。這些中藥單體能通過調(diào)節(jié)細(xì)胞分泌的炎性因子及調(diào)控細(xì)胞間的信號(hào)傳導(dǎo)通路來緩解白內(nèi)障嚴(yán)重程度。目前大多數(shù)中藥單體在抗炎和抗氧化的研究還處于初級(jí)階段，研究其發(fā)揮作用的具體機(jī)制對(duì)進(jìn)一步闡明中藥單體如何發(fā)揮藥理作用是非常重要的，同時(shí)也為白內(nèi)障的治療提供新的方法。