張志勇，李少峰，裴秋蘭，黃奇鋒，胡聰

1.江西中醫(yī)藥大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院，江西南昌 330004；2.江西中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科，江西南昌 330006

支氣管哮喘簡稱哮喘，是由多種細(xì)胞和細(xì)胞內(nèi)組分參與的氣道炎癥性疾病，以氣道的慢性炎癥、氣道高反應(yīng)性、可逆性氣流受限及氣道重構(gòu)為主要特征[1]。目前，哮喘的發(fā)病機(jī)制尚未完全清楚，亦無可治愈藥物，其治療以糖皮質(zhì)激素抗炎、β2受體激動(dòng)劑擴(kuò)張支氣管為主。人參皂苷是人參、西洋參、三七等藥材的主要藥理成分，廣泛用于心血管疾病的治療。近年來研究發(fā)現(xiàn)，人參皂苷在治療哮喘方面具有一定療效。本文對(duì)人參皂苷治療哮喘的分子作用機(jī)制作一綜述。

1 人參皂苷概述

皂苷是中草藥內(nèi)含有的一種極為重要的活性成分，根據(jù)苷元結(jié)構(gòu)的不同，分為三萜皂苷和甾體皂苷兩種類型。人參皂苷又稱三萜皂苷，主要存在于人參、西洋參、三七等一些人參屬中藥材中。人參皂苷按照糖苷基架構(gòu)的不同，分為兩大類，一類為達(dá)瑪烷型四環(huán)三萜皂苷，一類為齊墩果烷型五環(huán)三萜皂苷[2]。達(dá)瑪烷型四環(huán)三萜皂苷包括20(S)-原人參二醇型人參皂苷和20(S)-原人參三醇型人參皂苷，其中，20(S)-原人參二醇型人參皂苷的主要成分為Rb1、Rb2、Rb3、Rh2、Rc、Rd、Rg3和糖苷基PD，20(S)-原人參三醇型人參皂苷的主要成分為Re、Rf、Rg1、Rg2、Rh1和糖苷基PT。齊墩果烷型五環(huán)三萜皂苷的主要成分為Ro、Rh3、Ri。

2 人參皂苷治療哮喘的分子作用機(jī)制

2.1 人參皂苷抑制炎癥因子的生成

氣道免疫-炎癥機(jī)制是哮喘的發(fā)病機(jī)制之一。輔助性T 細(xì)胞（helper T cell，Th 細(xì)胞）是調(diào)節(jié)人體免疫的重要細(xì)胞。Th1 細(xì)胞主要分泌白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-2、γ 干擾素（interferon-γ，IFN-γ）、腫瘤壞死因子-β（tumor necrosis factor-β，TNF-β）等；Th2 細(xì)胞主要分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-10 和IL-13等。Th1 和Th2 細(xì)胞分別參與細(xì)胞免疫和體液免疫。在正常人體中，IFN-γ 和IL-4 相互抑制，保持Th1和Th2 細(xì)胞功能平衡。當(dāng)機(jī)體受到外來變應(yīng)原侵入時(shí)，Th2 細(xì)胞增多，Th1/Th2 比例失衡，分泌大量IL-4等細(xì)胞因子，抑制IFN-γ 的分泌，誘導(dǎo)B 細(xì)胞分泌免疫球蛋白E，免疫球蛋白E 與肥大細(xì)胞結(jié)合，引起大量炎癥介質(zhì)釋放，進(jìn)而使杯狀細(xì)胞增生，杯狀細(xì)胞分泌黏蛋白，導(dǎo)致氣道黏液分泌增加、氣管增厚、氣道收縮等，引起氣道狹窄，誘發(fā)哮喘[3]。張春晶等[4]研究發(fā)現(xiàn)，人參皂苷Rh1可抑制IL-4、IL-5、IFN-γ 等細(xì)胞因子的產(chǎn)生，使失去平衡的Th1/Th2 得以恢復(fù)；Rh1減少哮喘小鼠嗜酸性粒細(xì)胞、轉(zhuǎn)化生長因子-β1（transforming growth factor-β1，TGF-β1）、免疫球蛋白E 的含量，減輕氣道炎癥和炎癥因子對(duì)肺的損傷。Chen 等[5]研究發(fā)現(xiàn)，Rb1可顯著抑制Th2細(xì)胞、增加Th1 細(xì)胞，從而使哮喘中以Th2 細(xì)胞占優(yōu)勢(shì)的Th1/Th2 平衡得以糾正，改善患者的氣道炎癥癥狀。

與Th1、Th2 細(xì)胞相比，Th17 細(xì)胞存在不同的分化途徑。TGF-β、IL-6 通過信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄活化因子3 信號(hào)通路，激活Th17 細(xì)胞分化關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子維甲酸相關(guān)孤兒核受體γt，促進(jìn)Th17 細(xì)胞分化。成熟的Th17 細(xì)胞分泌IL-17、IL-23 等多種細(xì)胞因子，這些細(xì)胞因子誘導(dǎo)產(chǎn)生多種趨化因子，如CC 亞族趨化因子受體6 等；這些趨化因子促進(jìn)炎癥因子分泌，進(jìn)一步加重機(jī)體炎癥反應(yīng)，誘發(fā)哮喘[6-7]。周亞兵等[8]研究發(fā)現(xiàn)，人參皂苷Rg1可抑制哮喘大鼠體內(nèi)IL-6和TGF-β1 含量，減少維甲酸相關(guān)孤兒核受體mRNA的合成，抑制Th17 細(xì)胞活化，減少IL-17、IL-23 等炎癥介質(zhì)的釋放，達(dá)到減輕哮喘氣道炎癥的目的。

嗜酸性粒細(xì)胞是中性粒細(xì)胞的一種，在氣道炎癥中發(fā)揮重要作用[9]。TNF-α 是一類由單核巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的促炎細(xì)胞因子，在機(jī)體炎癥反應(yīng)中發(fā)揮巨大作用[10]。糖皮質(zhì)激素受體在全身的細(xì)胞及組織內(nèi)均有分布，在炎癥反應(yīng)中也發(fā)揮重要作用[11]。調(diào)節(jié)正常T 細(xì)胞表達(dá)和分泌的活化因子（regulated upon activation normal T cell expressed and secreted factor，RANTES）是一類由支氣管上皮細(xì)胞分泌的、與嗜酸性粒細(xì)胞相關(guān)的細(xì)胞趨化因子，是嗜酸性粒細(xì)胞哮喘氣道炎癥的關(guān)鍵效應(yīng)細(xì)胞；RANTES 不僅可釋放嗜酸性粒細(xì)胞，還能促使其遷移至氣道，與哮喘的發(fā)生密切相關(guān)[12-13]。活化蛋白-1 是一種二聚體轉(zhuǎn)錄因子，可促進(jìn)下游靶基因RANTES 的轉(zhuǎn)錄[14-15]。研究發(fā)現(xiàn)，人參皂苷代謝產(chǎn)物CK 通過激活糖皮質(zhì)激素受體，抑制活化蛋白-1 活性，減少由TNF-α 誘導(dǎo)的支氣管上皮細(xì)胞釋放的RANTES，從而減輕氣道炎癥反應(yīng)，改善哮喘癥狀[15]。

2.2 人參皂苷通過Toll 樣受體3/β 干擾素TIR 結(jié)構(gòu)域銜接蛋白信號(hào)通路發(fā)揮作用

氣道可逆性氣流受限是哮喘的重要特征之一，主要機(jī)制是氣道平滑肌功能異常（炎癥和肥大）。研究表明，這與胞漿鈣穩(wěn)態(tài)失衡及平滑肌細(xì)胞分泌炎癥因子密切相關(guān)[16-17]。當(dāng)人肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞缺氧時(shí)，細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)Ca2+濃度升高，平滑肌細(xì)胞過度增殖。Toll 樣受體（toll-like receptor，TLR）是一類與人體先天免疫相關(guān)的蛋白質(zhì)分子。TLR3 是TLR家族成員之一，其以Ⅰ型IFN、促炎細(xì)胞因子和趨化因子的轉(zhuǎn)錄誘導(dǎo)為媒介[18]。平滑肌細(xì)胞可表達(dá)TLR2、TLR3、TRL4 的mRNA，它們的激活介導(dǎo)平滑肌細(xì)胞中趨化因子的釋放[19]。β 干擾素TIR 結(jié)構(gòu)域銜接蛋白（TIR-domain-containing adaptor inducing interferon-β，TRIF）是TLR3 下游的重要信號(hào)接頭蛋白[20]。TLR3 激活TRIF，誘導(dǎo)干擾素調(diào)節(jié)因子，產(chǎn)生Ⅰ型干擾素（IFN-α 和IFN-β），促進(jìn)炎癥因子產(chǎn)生[21-22]。當(dāng)TRIF 被激活時(shí)，Ca2+流入細(xì)胞內(nèi)，導(dǎo)致支氣管收縮、黏液分泌增加；同時(shí)，細(xì)胞內(nèi)Ca2+的增多可能觸發(fā)速激肽和降鈣素基因相關(guān)肽在周圍和中樞神經(jīng)系統(tǒng)中釋放，導(dǎo)致支氣管收縮、氣管黏膜水腫和炎癥細(xì)胞趨化因子的生成[23]。吳倩等[23]研究發(fā)現(xiàn)，人參皂苷Rb1抑制細(xì)胞膜表面Ca2+通道蛋白活性，防止Ca2+過多流入細(xì)胞內(nèi)，促使氣管收縮、黏液分泌增加、氣管黏膜水腫和炎癥細(xì)胞趨化因子生成。Rb1降低TLR3、TRIF 的mRNA 表達(dá)，抑制TLR3/TRIF 信號(hào)通路活性，減少炎癥因子釋放，細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶可介導(dǎo)炎癥反應(yīng)，Rb1以劑量依賴方式抑制細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶K 轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，緩解氣道炎癥反應(yīng)。

2.3 人參皂苷通過血管內(nèi)皮生長因子/基質(zhì)金屬蛋白酶9 信號(hào)通路發(fā)揮作用

氣道重構(gòu)是哮喘的病理特征之一。氣道重構(gòu)是持續(xù)性氣道炎癥、氣道上皮細(xì)胞反復(fù)損傷和修復(fù)所致，表現(xiàn)為細(xì)胞外基質(zhì)沉積、肥大細(xì)胞增生、基底膜增厚、上皮下纖維化、黏液化生及血管增生等[24]。血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）與VEGF 受體結(jié)合，促進(jìn)血管生成。VEGF 在肺部表達(dá)較活躍，可促進(jìn)氣道平滑肌細(xì)胞增殖；還可促進(jìn)IL-8 生成，加重氣道炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致哮喘反復(fù)發(fā)作[25]。TGF-β 是一類在機(jī)體所有細(xì)胞均可表達(dá)的細(xì)胞因子，對(duì)人體發(fā)育和體內(nèi)平衡發(fā)揮重要作用。實(shí)驗(yàn)證明，TGF-β 可誘導(dǎo)VEGF 的mRNA表達(dá)，其亞型TGF-β1 刺激平滑肌細(xì)胞產(chǎn)生IL-8，間接參與氣道重構(gòu)[24]?；|(zhì)金屬蛋白酶 9（matrix metalloproteinase-9，MMP-9）是MMP 家族成員之一，可分解細(xì)胞外基質(zhì)，增加細(xì)胞移動(dòng)，釋放TGF-β1 細(xì)胞因子；TGF-β1 也可激活MMP-9，進(jìn)一步加速促進(jìn)細(xì)胞的增殖與分化[26-27]。VEGF 與內(nèi)皮細(xì)胞表面特異性受體結(jié)合，促進(jìn)MMP-9 分泌；VEGF 受體阻滯劑SU5416 可抑制MMP-9 的表達(dá)[28-29]。崔勇等[28]研究證實(shí)，人參皂苷Rh2可降低嗜酸性粒細(xì)胞與IL-4、IL-5、IL-13 水平，抑制氣道炎癥；也可抑制VEGF、MMP-9 的mRNA 復(fù)制，阻斷VEGF/MMP-9 信號(hào)通路，抑制氣道上皮增生和膠原合成，抑制哮喘氣道重構(gòu)，改善哮喘患者癥狀。

2.4 人參皂苷通過蛋白激酶B、p38 絲裂原激活的蛋白激酶及核因子κB 發(fā)揮作用

磷脂酰肌醇3 激酶（phosphoinositide 3-kinase，PI3K）是一種重要的細(xì)胞內(nèi)激酶，也是細(xì)胞外信號(hào)與細(xì)胞表面受體結(jié)合后啟動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的關(guān)鍵因子，影響著細(xì)胞的生長、增殖、遷移、分泌、分化、轉(zhuǎn)錄和翻譯等[30]。蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，又稱AKT）促使下游凋亡因子失去活性，在生長因子對(duì)細(xì)胞的抗凋亡過程中發(fā)揮重要作用。磷酸肌醇依賴性蛋白激酶-1 屬絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，是PI3K/AKT 信號(hào)通路的橋梁。磷酸肌醇依賴性蛋白激酶-1 激活A(yù)KT 后，激活下游轉(zhuǎn)錄因子叉頭框蛋白O（forkhead box protein O，F(xiàn)OXO）。FOXO 亞家族包含F(xiàn)OXO1、FOXO3、FOXO4 和FOXO6[31]。FOXO1參與T 細(xì)胞的發(fā)育和功能調(diào)節(jié)，促進(jìn)炎癥表達(dá)，在哮喘的支氣管炎癥中發(fā)揮重要促進(jìn)作用[32]。哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）也是AKT 下游因子，其激活可阻斷自噬相關(guān)基因的表達(dá)，抑制細(xì)胞自噬的啟動(dòng)；研究發(fā)現(xiàn)，通過抑制AKT、mTOR 磷酸化的表達(dá)，可抑制氣道上皮細(xì)胞自噬的發(fā)生，減輕氣道炎癥[33-34]。糖原合成酶激酶3β（glycogen synthase kinase-3β，GSK-3β）也是AKT 的下游細(xì)胞因子，AKT/GSK-3β 信號(hào)通路在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中普遍存在，與細(xì)胞增殖、凋亡和自噬等密切相關(guān)[35]。PI3K/AKT 信號(hào)通路可促進(jìn)炎癥細(xì)胞的形成和釋放，促進(jìn)炎癥介質(zhì)的釋放，引發(fā)哮喘之類的氣道變應(yīng)性疾病[36]。研究發(fā)現(xiàn)，PI3K/AKT信號(hào)通路處于激活狀態(tài)時(shí)，與氣道炎癥呈正相關(guān)[37]。絲裂原激活的蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）是哺乳動(dòng)物細(xì)胞中常見的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，p38 MAPK 是其家族成員之一。p38 MAPK 可促進(jìn)白細(xì)胞的激活與聚集，影響轉(zhuǎn)錄因子活性，調(diào)控多種細(xì)胞因子的表達(dá)，對(duì)調(diào)控炎癥反應(yīng)發(fā)揮關(guān)鍵作用[38]。核因子κB（nuclear factor-κB，NF-κB）是一類核轉(zhuǎn)錄因子，廣泛存在于細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)。當(dāng)細(xì)胞受到刺激時(shí)，產(chǎn)生促炎細(xì)胞因子，如TNF-α、IL-1、IL-6。TGF-β1 是p38 MAPK 的上游調(diào)節(jié)因子，可激活p38 MAPK，NF-κB 是其下游因子[38]。

崔勇等[39]研究發(fā)現(xiàn)，人參皂苷Rh2通過抑制肺組織磷酸化AKT、p38 MAPK 和NF-κB 的蛋白表達(dá)水平，減少炎癥細(xì)胞數(shù)量，降低IL-4、IL-5、IL-13等促炎細(xì)胞因子表達(dá)，改善哮喘患者的癥狀。研究發(fā)現(xiàn)，人參皂苷Rg3通過抑制NF-κB 活性，抑制下游炎癥因子IL-4、TNF-α、環(huán)氧合酶-2 的釋放，減輕哮喘患者的氣道炎癥反應(yīng)[40]。

3 總結(jié)與展望

人參皂苷是一種多機(jī)制、多通路、多靶點(diǎn)的天然成分，能夠有效減輕哮喘患者的氣道炎癥、緩解氣道重構(gòu)，其作用主要是通過抑制IL-17、IL-23 等細(xì)胞因子和TLR3/TRIF 信號(hào)通路等多條信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)。人參皂苷作為哮喘的治療藥物，雖然被證實(shí)有效，但仍有很多問題亟待解決。首先，人參皂苷治療哮喘的臨床證據(jù)較少，需要更多的臨床研究證實(shí)人參皂苷對(duì)哮喘患者確有療效；其次，人們對(duì)人參皂苷治療哮喘患者的不良反應(yīng)知之甚少；第三，人參皂苷有效成分較多，Re、Rb1、Rb2、Rd、Rc、Rg1占90%以上，但未見研究證實(shí)Re、Rc、Rd 等與哮喘有關(guān)[41]。人參皂苷中未被研究的成分對(duì)哮喘治療的有效性仍待證實(shí)。隨著中藥、新藥研制水平的提高和現(xiàn)代科學(xué)手段的應(yīng)用，人參皂苷治療哮喘的作用機(jī)制將會(huì)更加清晰。