邱方泓,張桂菊

(1.山東中醫(yī)藥大學(xué),山東 濟(jì)南 250355;2.山東中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院,山東 濟(jì)南 250014)

在過去的幾十年里,肥胖逐漸成為嚴(yán)重的全球公共衛(wèi)生問題,因其獨(dú)特的隱匿性與慢性致病,肥胖常常與哮喘、2型糖尿病、心臟疾病[1]、代謝綜合征等疾病伴生,是多重疾病的危險(xiǎn)因素[2]。肥胖患者常伴有呼吸功能障礙和免疫功能障礙,加劇了患肺炎時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重并發(fā)癥甚至死亡的風(fēng)險(xiǎn)[3]。

黃連為毛茛科植物黃連、三角葉黃連或云連的干燥根莖。藥典中記載,黃連具有清熱燥濕,瀉火解毒的功效,常用于治療腹瀉等疾病[4]。小檗堿(BBR)是一種從黃連等草本植物中提取的異喹啉類生物堿化合物,通過單磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)和磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)等信號(hào)通路,發(fā)揮抗癌、調(diào)節(jié)糖脂代謝等作用。近些年研究發(fā)現(xiàn),BBR具有一定程度的抗肥胖作用,可以誘導(dǎo)白色脂肪細(xì)胞向棕色脂肪細(xì)胞轉(zhuǎn)化[5]、提高機(jī)體的基礎(chǔ)代謝率、促進(jìn)脂肪細(xì)胞及骨骼肌細(xì)胞線粒體生成等,被認(rèn)為是治療肥胖[6]、2型糖尿病[7]、神經(jīng)退行性疾病[8]、心血管疾病[9]等多種代謝相關(guān)疾病的潛在藥物。然而BBR的生物利用率很低,阻礙了臨床應(yīng)用。研究人員設(shè)計(jì)了多種BBR衍生物,提高了BBR的藥理活性,又引入納米技術(shù)等先進(jìn)科技,這些措施顯著提高了BBR的腸道吸收率和溶解度。

本文主要介紹了BBR在脂肪細(xì)胞增殖、分化及脂質(zhì)積累等方面做出的貢獻(xiàn)以及相關(guān)毒理學(xué),并介紹了新興BBR相關(guān)衍生物,以幫助臨床應(yīng)用參考。

1 小檗堿的毒理學(xué)和藥代動(dòng)力學(xué)

1.1 藥代動(dòng)力學(xué)由于腸道中的首過代謝效應(yīng)、腸道通透性差、自聚集、P-糖蛋白介導(dǎo)的外排和肝膽再排泄等因素,BBR的口服生物利用度非常低。胃內(nèi)給藥后,大鼠胃內(nèi)36小時(shí)內(nèi)被吸收的BBR的比例最多占總劑量的44%[10],BBR腸上皮細(xì)胞吸收率不到10%[11],僅0.5%的BBR劑量可以進(jìn)入門靜脈[12]。在大鼠胃內(nèi)給藥(200 mg·kg-1)48 h中,BBR廣泛分布在肝臟、腎臟、肌肉、肺、腦、心臟、胰腺和脂肪,其中肝臟為主要分布器官,肝臟內(nèi)的BBR平均濃度約為血漿濃度的70倍[13]。在脂肪組織中,BBR將在2 h內(nèi)達(dá)到最大濃度[13],但是口服BBR后脂肪組織內(nèi)濃度非常低,約0.4 ng·g-1。目前尚未能在脂肪組織中檢測到BBR代謝產(chǎn)物[13]。在大鼠體內(nèi),BBR可以代謝成97種代謝物,主要代謝器官為腸道和肝臟,BBR在腸道中主要發(fā)生包括氧化去甲基化(生成M1)和葡萄糖醛酸化代謝[10],在肝臟中主要發(fā)生Ⅰ期去甲基化和Ⅱ期葡萄糖醛酸化代謝[14]。BBR的代謝產(chǎn)物廣泛分布于肝臟、腎臟、肺、肌肉、心臟和胰腺[10,13],以肝臟為主,肝臟中的代謝物以Ⅰ期代謝物為主,特別是M1和M2[13]。BBR主要經(jīng)由糞便、尿液和膽汁排泄,實(shí)驗(yàn)證明,約有22.74%的BBR從糞便中排泄,約0.09%經(jīng)膽汁和尿液排泄[15],肌肉、器官和胃腸內(nèi)容物中殘留BBR(包括主要代謝物 M1 和 M2)約為2.7%[15]。另有研究表明,BBR及其九種代謝物從尿液、膽汁和糞便中的總回收率為 41.2%[16]?？偦厥章实偷脑蚩赡苡写罅康腂BR未被排泄或未被檢測出,也可能是存在尚未被發(fā)現(xiàn)的代謝產(chǎn)物。

1.2 毒理學(xué)目前批準(zhǔn)上市的減肥藥具有很好的治療肥胖的作用,但也存在不同程度的不良反應(yīng)和副作用[17],新興的膳食補(bǔ)充劑在安全性和有效性上也同樣存在爭議[18]。近些年人們的減肥熱情日益高漲,在減肥藥的使用上也更加大膽,BBR被認(rèn)為是治療肥胖及其并發(fā)癥的潛在藥物[6]得到了廣泛的關(guān)注,其安全性更需要明確的毒理實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。

Jun等[19]測定了黃連生物堿(包括BBR、黃連堿、巴馬汀和表小檗堿)的細(xì)胞毒性,認(rèn)為黃連生物堿均存在劑量依賴性細(xì)胞毒性(低濃度時(shí)表現(xiàn)為極低的細(xì)胞毒性),在3T3-L1細(xì)胞中,BBR的IC50值為41.76 μg·mL-1,在急性毒性試驗(yàn)中,毒性等級(jí)為第三等級(jí)(微毒)。因?yàn)锽BR的口服吸收率很差,口服給藥很難達(dá)到具有毒性作用的濃度。Hu等[20]的實(shí)驗(yàn)同樣支持這種觀點(diǎn),同時(shí)他們還證明了BBR對(duì)小鼠腎臟、脾臟等器官以及白色脂肪組織無毒性作用。值得注意的是,一項(xiàng)對(duì)3T3-L1前脂肪細(xì)胞活力測定證明了令BBR對(duì)脂肪細(xì)胞發(fā)揮作用的是BBR本身抑制脂質(zhì)積累和脂肪細(xì)胞的分化的能力,而不是其細(xì)胞毒性[21]。這都表明BBR具有良好的抗肥胖潛力和安全性。

2 小檗堿對(duì)前脂肪細(xì)胞的影響

脂肪器官由脂肪細(xì)胞、處于不同發(fā)育階段的前脂肪細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞、血管及神經(jīng)等組成[22-23]。脂肪細(xì)胞主要分為3種,包括白色脂肪細(xì)胞、棕色脂肪細(xì)胞及米色脂肪細(xì)胞,他們組成了兩種主要類型的倉庫:白色脂肪組織(WAT)與棕色脂肪組織(BAT),這些倉庫具有不同的分布區(qū)域及功能[24],每個(gè)倉庫都有獨(dú)立的血管和神經(jīng)供應(yīng)。白色脂肪細(xì)胞由單個(gè)脂滴和細(xì)胞核組成,棕色脂肪細(xì)胞具有多房脂滴及大量的線粒體[25],棕色脂肪組織(BAT)通過非耦合呼吸將食物中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱量。當(dāng)受到冷暴露等刺激時(shí),白色脂肪細(xì)胞會(huì)轉(zhuǎn)化為米色脂肪細(xì)胞以促進(jìn)產(chǎn)熱,這種現(xiàn)象被稱之為“褐變”,米色脂肪細(xì)胞的數(shù)量顯著增加,同時(shí)Ucp1水平和線粒體生物合成增加。同樣的,當(dāng)飲食攝入過量時(shí),前脂肪細(xì)胞可以直接發(fā)育為白色脂肪細(xì)胞,棕色脂肪細(xì)胞也可轉(zhuǎn)化為白色脂肪細(xì)胞,這種脂肪細(xì)胞的可塑性,保證了哺乳動(dòng)物適應(yīng)環(huán)境改變的能力。

脂肪生成是一個(gè)復(fù)雜的過程,有報(bào)道稱,脂肪細(xì)胞的平均半衰期約為8.3年[26],新生成的脂肪細(xì)胞不斷代替凋亡的脂肪細(xì)胞以維持脂肪組織細(xì)胞數(shù)量的動(dòng)態(tài)平衡。在終末分化為成熟脂肪細(xì)胞之前,脂肪衍生干細(xì)胞失去向其他細(xì)胞類型(如骨細(xì)胞、肌細(xì)胞)分化的能力,轉(zhuǎn)化成前脂肪細(xì)胞[27]。前脂肪細(xì)胞具有增殖和向脂肪細(xì)胞分化能力,是一種特異性前體細(xì)胞,占成人脂肪組織中細(xì)胞的15%到50%[28]。前脂肪細(xì)胞存在于整個(gè)成年期,不同脂肪庫的前脂肪細(xì)胞具有特異性[29],促進(jìn)前脂肪細(xì)胞定型和成熟的機(jī)制涉及多種蛋白質(zhì)因子調(diào)節(jié)因子、表觀遺傳因子和miRNA[28]。研究發(fā)現(xiàn),前脂肪細(xì)胞具有分泌、免疫和分化功能,通過分泌趨化因子、炎癥性脂肪因子參與免疫調(diào)節(jié),誘導(dǎo)血管生成,通過DNA的甲基化、去甲基化及組蛋白修飾來控制脂肪細(xì)胞分化[30]等。脂肪細(xì)胞的過度分化、增殖和體積異常增長是導(dǎo)致肥胖的重要原因。近些年研究表明,BBR可以直接調(diào)節(jié)前脂肪細(xì)胞的增殖和肥大,具有促進(jìn)人類和小鼠前脂肪細(xì)胞向棕色脂肪細(xì)胞分化的作用[31]。

2.1 小檗堿雙向調(diào)節(jié)前脂肪細(xì)胞的增殖Xie等[32]發(fā)現(xiàn)在48 h節(jié)點(diǎn)及72 h節(jié)點(diǎn),濃度范圍為2.5～10 μmol的BBR可以促進(jìn)3T3-L1前脂肪細(xì)胞增殖,當(dāng)濃度繼續(xù)增加時(shí),BBR表現(xiàn)出抑制前脂肪細(xì)胞增殖的作用,說明BBR以濃度和時(shí)間依賴性調(diào)節(jié)T3-L1前脂肪細(xì)胞的增殖。Liu等[33]的實(shí)驗(yàn)也證明了這個(gè)觀點(diǎn),同時(shí)他們還指出用 10 μmol·L-1BBR處理的前脂肪細(xì)胞顯示細(xì)胞質(zhì)中的脂滴明顯減少。

BBR調(diào)節(jié)3T3-L1前脂肪細(xì)胞增殖的機(jī)制尚不明確,但我們可以從BBR對(duì)其他具備異常增殖細(xì)胞的作用機(jī)制中得到一些啟示。通過對(duì)脂肪細(xì)胞更為深入的研究,有研究人員認(rèn)為,脂肪細(xì)胞具有一定的“癌癥特征”[34-35],它們都可以維持增殖信號(hào)、誘導(dǎo)血管生成、具有代謝和內(nèi)分泌能力、DNA的氧化應(yīng)激損傷和對(duì)其他器官和組織的破壞性浸潤等[36]。Dana等[37-38]于體外成功將乳腺癌細(xì)胞轉(zhuǎn)化為典型的脂肪細(xì)胞,這是一種利用細(xì)胞可塑性將惡性細(xì)胞轉(zhuǎn)化為良性表型的新方法,也間接證明了脂肪細(xì)胞與癌細(xì)胞的共性。鑒于兩者的相似性,有理論認(rèn)為,在生命之初,脂肪細(xì)胞可能起源于一些祖先的良性間充質(zhì)遺傳性腫瘤[34]。因此,BBR對(duì)癌細(xì)胞的作用有一定的參考意義。

BBR參與細(xì)胞凋亡、自噬以及細(xì)胞周期進(jìn)程,IC50為3.436 mmoL·L-1[39],在1.0 μmol時(shí)阻滯細(xì)胞周期的G1期[40]。BBR可以通過與脂質(zhì)代謝相關(guān)的信號(hào)通路抑制癌細(xì)胞的異常增殖,BBR通過SCAP/SREBP-1通路下調(diào)脂肪生成酶的表達(dá)并抑制從頭生成脂肪,引起癌細(xì)胞中的Wnt/β-catenin信號(hào)通路失活和細(xì)胞周期停滯,并通過抑制mTOR依賴的HIF-1α蛋白合成來抑制癌細(xì)胞過度活躍的葡萄糖代謝[41]PI3K-AKT通路是經(jīng)典的響應(yīng)胰島素信號(hào)的通路。BBR可以通過下調(diào)胰島素樣生長因子2(IGF2)mRNA結(jié)合蛋白3(IGF2BP3)、p-PI3K、p-Akt和 p-mTOR[40]等蛋白水平,抑制PI3K/AKT/m-TOR通路的活性,抑制細(xì)胞增殖和周期轉(zhuǎn)換,誘導(dǎo)細(xì)胞的G1期阻滯[42]。對(duì)PI3K/AKT/m-TOR信號(hào)通路的抑制可以促進(jìn)自噬水平,增加細(xì)胞周期的停滯。

2.2 小檗堿介導(dǎo)前脂肪細(xì)胞的分化3T3-L1前脂肪細(xì)胞在分化早期,CREB轉(zhuǎn)錄活性受到cAMP依賴性PKA催化的絲氨酸133(Ser133)磷酸化的刺激[43],增加C/EBPβ和C/EBPδ核轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá),觸發(fā)復(fù)雜的轉(zhuǎn)錄級(jí)聯(lián),誘導(dǎo)PPARγ和C/EBPα的表達(dá)[44]。對(duì)小鼠和培養(yǎng)細(xì)胞的研究表明,PPARγ是脂肪細(xì)胞分化的必要條件和充分條件[45]。進(jìn)而激活產(chǎn)生脂肪細(xì)胞表型的一組基因的轉(zhuǎn)錄上調(diào),使前脂肪細(xì)胞分化為成熟脂肪細(xì)胞。

有研究表明,在3T3-L1前脂肪細(xì)胞分化的早期,BBR具有降低cAMP反應(yīng)元件結(jié)合蛋白(CREB)磷酸化和C/EBPβ 表達(dá)的作用,抑制CREB活性使C/EBPβ觸發(fā)的轉(zhuǎn)錄級(jí)聯(lián)反應(yīng)減少,從而阻斷脂肪生成[46]。PPARγ靶基因(如aP2和DsbA-L)表達(dá)水平也被BBR明顯下調(diào)[47],使PPARγ活性降低。

近些年,半乳糖凝集素-3(galectin-3,Gal-3)的配體半乳糖凝集素-3結(jié)合蛋白(galectin-3BP)被認(rèn)為是肥胖與代謝綜合征的新標(biāo)志物[48]。Gal-3在肥胖人類和小鼠的血清中顯著增加[49-50],該蛋白可以促進(jìn)脂肪細(xì)胞分化的主要調(diào)節(jié)因子PPARγ以及(C/EBP)α和 C/EBPβ的表達(dá)和蛋白水平,參與脂肪細(xì)胞的分化[51]。BBR下調(diào)了人類和小鼠白色脂肪組織中Gal-3的表達(dá)[52],抑制前脂肪細(xì)胞向白色脂肪組織的分化和增殖,這個(gè)過程可能由AMPK信號(hào)通路介導(dǎo)[53]。

BBR可以通過增加依賴AMPK的3T3-L1細(xì)胞中的NAD+/NADH比率增強(qiáng)SIRT1的活性[54],也可以直接上調(diào)SIRT1蛋白水平和活性,以AMPK依賴性方式調(diào)節(jié)PPARγ去乙酰化水平[55]。在脂肪細(xì)胞中,SIRT1抑制劑減弱了BBR誘導(dǎo)的葡萄糖消耗和LKB1、AMPK和ACC磷酸化的增加,BBR通過SIRT1通路部分恢復(fù)了抑制的AKTSer473磷酸化,改善脂肪細(xì)胞中TNF-α誘導(dǎo)的胰島素作用受損[55]。SIRT1作為一種煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)依賴性脫乙酰酶,對(duì)PPARγ和PRDM-16 進(jìn)行去乙酰化和穩(wěn)定化[56],有助于棕色前脂肪細(xì)胞分化為成熟脂肪細(xì)胞[57]。SIRT1也可以使絲氨酸/蘇氨酸激酶肝激酶B1(LKB1)去乙酰化以激活A(yù)MPK[58]。SIRT1和AMPK的雙向調(diào)節(jié)作用可以放大作用效果。

2.3 小檗堿促進(jìn)棕色脂肪組織的生成與產(chǎn)熱棕色脂肪組織主要靠非顫抖產(chǎn)熱來對(duì)抗低體溫,冷暴露導(dǎo)致交感神經(jīng)系統(tǒng)(SNS)釋放去甲腎上腺素并激活β3-腎上腺素能受體(ADRB3)誘導(dǎo)人類BAT產(chǎn)熱。高脂飲食[59]和PPARγ[60],可以誘導(dǎo)前脂肪細(xì)胞向棕色脂肪細(xì)胞的分化。PPARγ和PKA激活UCP1啟動(dòng)子[61],激活棕色脂肪細(xì)胞的UCP1依賴性產(chǎn)熱[62]。UCP1 是一種能夠在寒冷中介導(dǎo)適應(yīng)性非顫抖產(chǎn)熱的蛋白質(zhì),受cAMP誘導(dǎo)的過氧化物酶體增殖物激活的輔激活因子1α(PGC1α)和PRDM16的調(diào)節(jié)[63],增加脂肪細(xì)胞特異性基因(aP2、PPARγ等)的表達(dá)。大量實(shí)驗(yàn)證明,BBR可以增加棕色脂肪的質(zhì)量和活性,并通過AMPK等信號(hào)通路增加產(chǎn)熱基因的表達(dá)。

BBR可以通過靶向線粒體,通過AMP/ATP比率的增加以及活性氧(ROS)的積累來增加AMPK活性,被認(rèn)為是一種AMPK激活劑[64-65]。同時(shí)BBR顯著上調(diào)棕色脂肪富集基因、脂肪酸β-氧化基因、成脂基因表達(dá)水平,增加UCP1和PRDM16的表達(dá)水平和蛋白質(zhì)豐度,以及PPARγ、C/EBPα、AP2等脂肪形成標(biāo)志物的表達(dá)水平[66]。PRDM16由棕色脂肪特異性表達(dá)[67],是棕色/米色脂肪生成的主要調(diào)節(jié)因子,可以驅(qū)動(dòng)棕色脂肪的分化,BBR通過抑制Prdm16啟動(dòng)子的DNA甲基化來促進(jìn)PRDM16的表達(dá),以促進(jìn)棕色脂肪生成,激活A(yù)MPK-α-KG-PRDM16軸,促進(jìn)棕色脂肪產(chǎn)熱[66]。同時(shí)BBR還可以AMPK-PGC1α軸,增加棕色脂肪活性,使肥胖db/db小鼠的能量消耗增加、增加線粒體含量,從而使耐寒性提高[68]。BBR在促進(jìn)產(chǎn)熱方面仍然具有前瞻性的治療意義[5],但目前仍缺乏適當(dāng)?shù)呐R床試驗(yàn)來支撐這一結(jié)論。

2.4 小檗堿抑制3T3-L1前脂肪細(xì)胞的脂質(zhì)積累多項(xiàng)研究表明BBR可以抑制3T3-L1前脂肪細(xì)胞中的脂滴積累和細(xì)胞活性,這種現(xiàn)象具有劑量和時(shí)間依賴性[69-70],較低劑量(5 μmol)的BBR明顯減少了用ORO染色的脂滴數(shù)量[71]。Hao等[72]發(fā)現(xiàn)BBR可以增加小鼠3T3-L1前脂肪細(xì)胞脂解相關(guān)基因ATGL的表達(dá)、降低脂肪生成相關(guān)基因Srebp-1c、Fasn、Acc和Scd1的表達(dá),來增加脂肪細(xì)胞的脂肪分解、抑制脂肪細(xì)胞脂質(zhì)的生成。同時(shí)他們運(yùn)用微波合成方法制成的BBR-黃芩素雜化化合物(BBS),這種化合物在減少脂質(zhì)積累方面效果更好。BBR增加3T3-L1前脂肪細(xì)胞中HSL和ATGL的表達(dá),這個(gè)過程可能受AMPK信號(hào)通路部分調(diào)節(jié)[73]。脂肪甘油三酯脂肪酶(ATGL)和激素敏感性脂肪酶(HSL)是脂肪細(xì)胞TG代謝的限速酶,限制脂肪分解速率[74],HSL主要促進(jìn)兒茶酚胺和利鈉肽誘導(dǎo)的脂肪分解,ATGL主要參與介導(dǎo)甘油三酯的水解。甾醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白(SREBP)是調(diào)節(jié)脂肪生成基因表達(dá)的主要轉(zhuǎn)錄因子,該蛋白靶向脂肪生成酶過度表達(dá)導(dǎo)致異常的脂質(zhì)生成、持續(xù)的脂質(zhì)積累和不受限制的細(xì)胞生長。BBR通過介導(dǎo)AMPK激活,誘導(dǎo)前體SREBP-1c磷酸化以抑制SREBP-1c的蛋白水解加工、核易位和靶DNA結(jié)合,進(jìn)而減少了脂肪生成基因(如FAS、LPL、PPARγ、C/EBPα 和 ACC-1)的表達(dá)以及細(xì)胞的脂質(zhì)積累[75]。除此之外,BBR具有直接降低Srebp1、SREBP2和下游基因Fas表達(dá)水平的能力,通過SREBP-1相關(guān)通路和UCP-1相關(guān)途徑抑制脂肪和膽固醇生成[71]。

3 小檗堿對(duì)miRNA的調(diào)節(jié)作用

microRNA(miRNA)是細(xì)胞核中產(chǎn)生的短非編碼RNA 分子(21-23 個(gè)核苷酸),可以通過與靶mRNA結(jié)合后調(diào)控機(jī)制介導(dǎo)代謝穩(wěn)態(tài),Francisco等[76]分析了723 個(gè)人皮下脂肪和脂肪細(xì)胞分化過程中的miRNA表達(dá)譜,有70種miRNA在脂肪細(xì)胞發(fā)育過程中出現(xiàn)差異性表達(dá),其中前脂肪細(xì)胞中表達(dá)的miR-10a、miR-34a、miR-100與BMI相關(guān),miRNA通過調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞增值分化的調(diào)節(jié)因子來控制脂肪細(xì)胞分化[77]。近年來,研究人員稱BBR的抗癌、抗肥胖作用與miRNAs密切相關(guān),將microRNAs(miRNAs)推測為BBR的推定靶標(biāo)[78]。

在3T3-L1細(xì)胞中,miRNA-27a和miRNA-27b的表達(dá)水平被BBR明顯上調(diào),與BBR抑制3T3-L1細(xì)胞分化的能力呈正相關(guān)[69]。PPAR-γ是脂肪細(xì)胞分化的重要調(diào)節(jié)因子,在全身脂質(zhì)和葡萄糖代謝中發(fā)揮作用。有研究稱,miRNA-27a的抗分化活性可能是通過抑制PPAR-γ表達(dá)來實(shí)現(xiàn)的[79-80]。PPAR-γ也是miRNA-27b的直接靶標(biāo),miRNA-27b的表達(dá)水平的上調(diào)可以抑制PPARγ和C/EBPα的早期誘導(dǎo),導(dǎo)致甘油三酯積累受損,并在終末分化時(shí)抑制脂肪形成標(biāo)記基因的表達(dá)[82]。

BBR明顯抑制大鼠外周血及肝細(xì)胞中miR-122的表達(dá),進(jìn)而抑制肝糖異生酶(包括PEPCK和G6Pase)、糖脂代謝蛋白(包括SREBP-1、FAS1和ACCα)的生成,通過抑制糖異生來改善高脂飲食大鼠的葡萄糖代謝[82]。

BBR增加了miR-10a-5p的表達(dá),當(dāng)與水蘇糖聯(lián)合治療時(shí)提升幅度更大[83]。miR-10a-5p是調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞增殖分化的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。有研究表明其通過靶向載脂蛋白L6(Apol6)[84]、Map2k6、Fasn基因[85],抑制3T3-L1細(xì)胞的分化和脂肪積累。過度表達(dá)的miR-10a-5p可以降低G1和G2期的細(xì)胞比例,并增加S期的細(xì)胞,促進(jìn)小鼠前脂肪細(xì)胞的增殖。還可以顯著降低脂肪形成標(biāo)記基因 PPARγ、脂聯(lián)素和aP2的蛋白質(zhì)水平以及p-Akt(Ser473)的水平,抑制小鼠前脂肪細(xì)胞的成脂分化能力[85]。有報(bào)道稱,miR-10a-5p很可能直接結(jié)合脂肪酸合酶(Fasn)的3′-UTR來靶向Fasn,來實(shí)現(xiàn)對(duì)前脂肪細(xì)胞成脂分化能力的抑制,Fasn的主要功能是在NADP(H)存在下催化乙酰輔酶A和丙二酰輔酶A合成棕櫚酸酯長鏈飽和脂肪酸[86],參與膽固醇的生物合成[87]。miR-10a-5p也可以靶向抑制Rora mRNA的表達(dá),減少脂質(zhì)積累和脂肪細(xì)胞標(biāo)志物表達(dá)(包括Plin1),抑制脂肪生成,上調(diào)Ucp1、Dio2和Mki67的表達(dá),促進(jìn)米色脂肪細(xì)胞生成[88]。

4 BBR衍生物

基于納米顆粒的藥物遞送系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用改變了BBR的藥物輸送,提高了BBR的生物利用率。Mei等[89]以固體脂質(zhì)納米粒(SLNs)作為載體,制備負(fù)載BBR的SLN(BBR-SLN),增加了BBR的血漿濃度和生物利用度,同時(shí)他們還檢查了BBR-SLN對(duì)db/db糖尿病小鼠肝臟脂質(zhì)代謝的影響[90],認(rèn)為BBR-SLN可以降低脂肪積累水平和脂肪生成基因的表達(dá),在治療肝脂肪變性方面具有良好的前景。Zhao等[91]從黃連提取物中分離的天然納米顆粒(Nnps),制備Nnps-BBR復(fù)合物,該復(fù)合物改善了BBR在腸道內(nèi)的吸收率和代謝穩(wěn)定性。Thuan等[92]以脂質(zhì)體作為納米技術(shù)藥物遞送系統(tǒng)(DDS)的納米制劑,8 h釋放的BBR量約為75%,但負(fù)載的BBR部分從晶體形式變?yōu)闊o定形形式。Sahibzada等[93]通過反溶劑沉淀法將粒徑減小到納米范圍制備BBR納米顆粒,使兔肝功能測試酶水平和肝臟組織病理學(xué)顯著改善,藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)(Cmax和曲線下面積)比未加工的BBR高約3.97倍和3.88倍。

除了納米技術(shù)的應(yīng)用,為提高其藥理活性,設(shè)計(jì)了BBR衍生物,Chow等[94]制備了13-甲基BBR,該化合物可以抑制PPARγ 通路和激活A(yù)MP 活化蛋白激酶(AMPK)通路發(fā)揮比BBR更強(qiáng)的康肥胖作用,在細(xì)胞中,13-甲基BBR較BBR表現(xiàn)出更高的攝取和積累水平以及較低的細(xì)胞毒性。

5 期待與展望

脂肪組織的生成是一個(gè)復(fù)雜的過程,BBR作為肥胖的潛在治療藥物,機(jī)制可能是通過影響PI3K-AKT、Ucp1、AMPK、AMPK-PGC1α等通路影響著脂肪細(xì)胞基因的表達(dá)和蛋白豐度,介導(dǎo)前脂肪細(xì)胞的增殖、分化和脂質(zhì)積累,這些作用通常具有時(shí)間和濃度依賴性。

在近些年的研究中發(fā)現(xiàn),BBR對(duì)新發(fā)現(xiàn)的肥胖標(biāo)志物,如Gal-3、miRNAs等同樣發(fā)揮作用,BBR通過多靶點(diǎn)抑制脂肪組織的異常增殖,盡管BBR對(duì)肥胖的療效已經(jīng)受到廣泛認(rèn)可,但仍然需要更多更深入的研究來了解其機(jī)制。現(xiàn)如今,有許多藥物(如SGLT 1/2抑制劑、AMPK/Sirt1激活劑)開發(fā)用于治療肥胖癥[95],BBR對(duì)能量穩(wěn)態(tài)做出的貢獻(xiàn),或許能為新藥的開發(fā)帶來啟示。

BBR的生物利用率低阻礙了BBR的臨床應(yīng)用。為解決這一難題,采用納米技術(shù)等新興技術(shù)促進(jìn)BBR的溶解度與吸收度,設(shè)計(jì)BBR衍生物增強(qiáng)組織靶向性,提高BBR的抗肥胖作用。但令人擔(dān)憂的是,BBR在吸收后有廣泛的組織分布,特別是肝臟、腎臟,改變整個(gè)腸道上皮的運(yùn)轉(zhuǎn)特性以增強(qiáng)BBR的攝取可能會(huì)使有害物質(zhì)更容易侵襲人體。需要進(jìn)一步進(jìn)行嚴(yán)格的科學(xué)研究與隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn),全面評(píng)估BBR的安全性與臨床療效。

綜上所述,盡管BBR及其衍生物在抗肥胖領(lǐng)域的益處是顯而易見的,但還存在諸多不足,我們相信,隨著對(duì)該化合物作用機(jī)制的不斷深入研究,最終會(huì)為人類健康事業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。