黄芩苷对模式识别受体TLR2-4—NOD2作用和其成药性意义

黄苓昔对模式识别受体TLR2/4N0D2作用 和其成药性意义 ［摘要］激活模式识别受体可以引起下游信号通 路启动，炎性因子表达，最终引起免疫炎性反应。无论是外 源性病原微生物，还是内源性组织成分均可以配体方式不同 程度上激活这种模式识别受体，引起机体免疫炎性反应。因 此，抑制相关受体进而在一定程度上抑制这种免疫炎性反 应，对于避免疾病过程中组织损伤具有重要的意义。黄苓昔 能够特异性的抑制疾病过程中TLR2/4-N0D2的表达，抑制下 游炎性因子IL-1 B , IL-6和TNF-a的表达，可以减轻疾 病过程中组织细胞的损伤。并且这种作用具有组织的非特异 性。在成药性方面具有重要的理论和实际意义。此外，本文 还从药物代谢和毒性等方面进一步探讨了其成药性。 ［关键词］黄苓昔；TLR2/4； N0D2；中风；炎症 ［收稿日期］2013-01-09 ［基金项目］国家自然科学基金项目 30973896, 81073092 ； 国家“重大新药创制”科技重大专项 2012ZX09103-201-041 ,2012ZX09102-201-008 , 2011ZX09101-002-11 ［通信作者］*杜力军，E-mail 黄苓昔 baicalin 属黄 酮类天然小分子化合物。在黄苓药材中的含量较高，达8 以上［1］。黄苓性苦寒，归肺胃大肠经。具有清热燥湿，泻 火解毒的作用。近年来临床常用于里热盛的炎性病症中。如 双黄连注射液、清开灵注射液等。后者又常用于缺血性中风 的脑血管疾病中。提示着在这些炎症反应的病症中存在有一 个共有的作用的病理机制。以往对黄苓的主要成分黄苓昔的 研究中，多从下游炎性因子的角度考察，确证了黄苓昔具有 明确的抗炎抑制炎性因子表达的作用。而对其抗炎作用的上 游靶点及其信号转导通路则未有系统的阐明。近年来随着对 固有模式识别受体TLRs/NODs的研究的开展，人们对机体的 固有免疫系统innate immunity及其病理生理学意义有 了更深入的认识。随着对黄苓昔对于模式识别受体的药理研 究的不断深入，使对黄苓昔的抗炎作用的认识更加全面和深 化。本文结合近年来黄苓昔在TLRs/NODs研究，及其药代毒 理研究等，从其药理作用特点及其成药性方面进行探讨。 1 TLRS-NOD2 TLRs Toll like receptors 属固有模式识别受体。 其中TLR2和TLR4是主要的2个亚型。它们分布于细胞膜上， 属跨膜受体。TLR2激活配体来自细胞胞壁裂解产物胞壁肽 类等，TLR4的激活配体则来自细胞内毒素LPSo因此， TLR2/TLR4基本感应了来自革兰阴阳性菌的感染。除此，它 们还能够感受坏死细胞的片段。TLR2/TLR4的下游接头蛋白 是MyD88,进一步介导炎性因子表达。N0D2 nucleotide oligomerization domain 属 NLRs NOD like receptors 家族的一个亚型，主要分布于细胞胞浆中，是胞内识别受体, 可以感受多种分子片段并激活。其下游接头蛋白为RIP2,并 进一步介导炎性因子表达。在有外界因素刺激下，受体激活 下游接头蛋白，通过激活转录因子NFkB,进而激活表达炎 性因子IL-1 B , IL-6和TNF-a ,或诱导凋亡，或导致 坏死，或降解胞内菌。这在机体尚未形成特异性抗原抗体时, 对于机体抗感染具有重要的意义。2种模式受体的分子结构 示意见图1, 2 [2-3] o 图1 TLR2/4结构A及其信号转导通路B Fig. 1 The biological structure of TLR2/4 and the signal pathway 图2 N0D2结构A及其信号转导通路B Fig. 2 The biological structure of N0D2 and the signal pathway 在感染疾病早期，以及局部组织的缺血缺氧等各种原因 导致的炎性疾病。其早期均有这种固有免疫系统的介导。这 既是机体固有免疫系统响应的标志，同时也是机体杀菌病原 清除坏死组织的一种措施。但是临床上这种固有免疫反应表 现出了两面性，这些因子在清除病原时，也不可避免的损伤 了正常组织细胞。如果这种正常组织细胞的损伤占主要部分 时，则相应脏器功能受损，进而出现脏器功能衰竭反使病情 恶化。因此在早期在针对病因治疗的同时及时适当的抑制这 种免疫炎性反应，可以有效的保护组织细胞的由于这种过激 反应所引起的坏死；避免生理功能受到影响。例如传染性非 典型肺炎早期所应用糖皮质激素（GC）类药物，就是为了抑 制这种免疫炎性反应所引起的肺组织坏死［4］。但是由于GC 对免疫功能抑制作用，以及所发生的股骨头坏死等不良反 应，从而在使用GC后很多病人产生了后遗症状［5-6］ o 2黄苓昔抗病原的作用 己有报道表明黄苓昔对细菌及病毒均有一定的抑制作 用。主要有金葡菌，结核杆菌，白念珠菌和流感病毒等 ［7-10］ o也有报道对AIDS病毒及乙肝病毒的复制有联合抑 制作用［11］。但是综观各实验结果，黄苓昔的抗菌抗病毒的 作用并不是很强。其体外有效浓度多在4.48X10-4〜 2. 24X10-5 mol・L-1［12］。这样的药效浓度对于抗病原微 生物的药来说效价不高。但是人们观察到更多可行的是黄苓 昔与抗菌素的联合协同作用［13-16］ o主要表现在可以明显 降低抗菌素的用药剂量，增强耐药菌对抗菌素的敏感性。由 此提示，黄苓昔的作用主要不在抗病原微生物。而是通过其 他的机制达到抑菌的作用。此外，黄苓昔的抗内毒素所致炎 性损伤也从另一面提示了其作用不完全在病原菌［17］。 3黄苓昔对模式识别受体的作用及应用黄苓昔 的这种作用最早体现在临床应用上，如清开灵用于缺血性中 风的脑损伤，黄苓是其主要成分［18］。用于神经系统的经典 中成药安宫牛黄丸中黄苓也是其主要成分［19］。对于黄苓昔 的脑缺血损伤的治疗及神经元保护作用的研究己有多篇论 文报道，归纳起来主要体现在黄苓昔对于脑缺血损伤具有 明确的临床辅助疗效［20］,主要表现在脑缺血再灌所引起的 神经元损伤的保护作用［21］。这种作用主要与其抗氧化，抑 制炎性因子表达有关。而其对模式识别受体表达的抑制作用 的研究工作则进一步深化了对其抗炎作用的认识。多家实验 室分别独立的验证了黄苓昔可以明显的抑制TLR2/4-N0D2的 表达并作了相应报道。归纳起来，黄苓昔的主要作用特点如 下①黄苓昔可以抑制多种配体所导致的TLR2/4-N0D2的表 达，抑制核转录因子NFkB向核内的转移，进而下调下游炎 性因子IL-1 B , IL-6和TNF-a的表达，从而起到抗炎作 用，而对凋亡因子无明显的影响［22-24］；②这种作用具有 特异性。利用siRNA技术阻断TLR2/4-N0D2后，黄苓昔对下 游接头蛋白MyD88/Rip2未表现出明显影响［24-25］；③ 黄 苓昔可以作用于胶质细胞TLR4,抑制其分泌炎性因子，进而 抑制其对神经元的损伤［26］。同时也可以直接作