青蒿素类药物缓解自身免疫病及其机制的研究现状

来源:用户上传      作者:谢宜 倪宇雯 朱泽宇 樊卫平

　　 【摘要】 近年来研究发现青蒿素类抗疟药物具有免疫抑制及免疫调节活性，可以抑制CD4+炎性T细胞如Th1、Th17，提高免疫抑制细胞Treg比例，治疗自身免疫病，但其具体作用机制尚不十分清楚。自身免疫病大多为慢性或进行性疾病，需要长期用药。激素类药物及免疫抑制剂作为治疗自身免疫病的传统药物，长期使用存在免疫抑制、继发感染、代谢紊乱等严重的副作用，因此临床上迫切需要高效低毒的替代药物。本文就青蒿素类药物缓解类风湿关节炎、系统性红斑狼疮、多发性硬化、自身免疫肝炎、IgA肾病和炎症性肠病等自身免疫病的作用及相关机制进行综述。
　　 【关键词】 青蒿素 自身免疫病 免疫调节 免疫抑制
　　 [Abstract] Researches have found that artemisinin-based antimalarial drugs have immunosuppressive and immunoregulatory activities， which can inhibit CD4+ inflammatory T cells such as Th1 and Th17， improve the proportion of immunosuppressive cells Treg， and treat autoimmune diseases， but the mechanism is still unclear. Most autoimmune diseases are chronic or progressive diseases and require long-term medication. Long-term using of hormones or immunosuppressor， the traditional medication， usually arouses serious side effects such as immunosuppression， secondary infection and metabolic disorders. Therefore， it is urgent to replace traditional hormones with new high-efficiency and low-toxicity drugs. In this paper， artemisinin drugs to alleviate rheumatoid arthritis， systemic lupus erythematosus， multiple sclerosis， autoimmune hepatitis， IgA nephropathy， inflammatory bowel disease and other autoimmune diseases and related mechanisms were reviewed.[Key words] Artemisinin Autoimmune diseases Immunoregulation ImmunosuppressionFirst-author’s address： Shanxi Medical University， Taiyuan 030001， China
　　 紊乱而导致的多种组织器官受损的慢性疾病。流行病学研究发现全球有3%～5%的人口受各种类型的自身免疫性疾病的影响[1]，主要包括系统性红斑狼疮（systemic lupus erythematosus，SLE）、类风湿性关节炎（rheumatoid arthritis，RA）、多发性硬化（multiple sclerosis，MS）等。这类疾病通常累及关节、肌肉、骨骼等各部位软组织，如不及时治疗，进一步发展会造成全身器官或系统损害。临床上常用糖皮质激素和改善病情的抗风湿药治疗，患者需要长期或终生用药，尽管控制了疾病活动，但仍有部分患者的病情难以缓解，且长期使用激素及免疫抑制剂会造成代谢紊乱、免疫低下、继发感染等副作用。因此，需要挖掘其他潜在疗效的生物制剂或新型植物药制剂，尤其具有免疫调节或抑制免疫的抗风湿药物[2]，以缓解病情，降低副作用，提高生活质量。自身免疫病的免疫机制被认为是淋巴细胞对靶器官的异常反应。即使在中央和外周免疫耐受的严格警戒下，少量潜在的自我反应性淋巴细胞仍然可以“泄漏”到外周，在自身抗原反复循环出现时，通过共刺激信号被激活，启动免疫反应[3-4]。幼稚淋巴细胞可以在各类细胞因子作用下被激活并分化为不同类型的炎症细胞，最终导致炎症反应，软组织损伤。
　　 青蒿素（artemisinin，Art）是我国药学家从传统中药青蒿中利用低温乙醚提取得到的抗疟有效成分，在倍半萜内酯和双氧桥的结构基础上（分子式C15H22O5），研究人员提取合成了多种青蒿素衍生物，如雙氢青蒿素、青蒿琥脂等。从水溶性、生物利用度以及药效等多个方面进行了改良，是目前最广泛最有效的抗疟药物。近年来的对青蒿素类药物的研究除了抗疟效果及机制的探索外，对多种自身免疫病疗效也取得了快速进展。现有多项研究发现青蒿素家族药物对T细胞有免疫调节作用，早在1993年Yang等[5]研究发现青蒿琥酯对骨髓移植后的小鼠具有加速免疫重建的作用，作用机制与T细胞丝裂原刀蛋白A（ConA）选择性地促进T细胞功能类似。本文就青蒿素类药物缓解自身免疫病及机制的研究做一总结，以期为后续深入研究提供参考。
　　1 类风湿性关节炎
　　 RA是一种慢性自身免疫性疾病，主要表现为关节滑膜细胞的增生与炎细胞的浸润，严重时导致滑膜增厚，骨与软骨组织受损，最后引起关节破坏[6]。双氢青蒿素（dihydroartemisinin，DHA）是青蒿素的衍生物，是青蒿素类药物在体内的主要的活性形式之一。杜成成等[7]研究发现DHA对大鼠佐剂诱导性关节炎（adjuvant induced arthritis，AIA）和胶原诱导性关节炎（collagen induced arthritis，CIA）均有治疗作用，能明显降低关节肿胀及病理学评分，降低RA大鼠体内炎细胞因子IL-6的水平，用DHA体外处理小鼠巨噬细胞系RAW264.7 24 h后发现培养上清IL-6降低，核内NF-κBp65蛋白表达降低，提示DHA改善大鼠类风湿性关节炎可能与抑制NF-κB信号通路有关。另有研究发现DHA能够通过抑制Akt激酶473位丝氨酸磷酸化及NF-κB的活化诱导类风湿性关节炎滑膜细胞凋亡，这些研究提示了DHA在类风湿性关节炎中的应用前景[8]。DC32是一种DAH衍生物，具有较强的免疫抑制特性。有研究表明DC32能通过激活Nrf2/HO-1抗氧化信号通路，增加p62蛋白的转录，明显减轻CIA小鼠关节炎症反应，此外，DC32体外干预可以促进P62敲低的小鼠胚胎成纤维细胞NIH-3T3细胞Keap1蛋白的降解，上调HO-1和p62的表达，表明DC32可以通过激活Nrf2/p62/keap1通路缓解类风湿关节炎[9]。另有研究表明，DC32体内通过下调IL-6，抑制Th17细胞，提高免疫抑制性调节性T细胞（regulatory T cells，Treg）比例，恢复Treg/Th17平衡，抑制关节滑膜炎，减轻CIA小鼠关节炎症状[10]。青蒿琥酯是青蒿素的半合成衍生物，用于治疗疟疾和其他炎症性疾病。Feng等[11]研究表明青蒿琥酯可通过抑制PI3K/AKT/mTOR信号通路缓解RA大鼠关节炎症反应，并可体外抑制CIA大鼠的软骨细胞增殖，促进细胞凋亡和自噬。 　　2 系统性红斑狼疮
　　 SLE是一种复杂的自身免疫病，以抗核抗体为代表的自身抗体的产生、免疫复合物沉积及多系统损害为特征[12]。近年来研究显示青蒿素类药物可以通过不同途径调节免疫系统，缓解SLE[13]。髓系来源的抑制性细胞（myeloid derived suppressor cells，MDSCs）作为免疫抑制细胞在自身免疫病发病时降低。张雪芳[14]研究发现DHA可以通过激活抗氧化相关的Nrf2/H0-1信号通路延缓MDSCs衰老，改善小鼠狼疮症状。另有研究发现125 mg/kg和
　　25 mg/kg的DHA均可抑制BXSB小鼠（雌性C57BL小鼠和雄性SB小鼠杂交后的重组近交品系，为系统性红斑狼疮模型鼠）血清抗ds-DNA抗体的生成，降低BXSB小鼠血清中TNF-α水平，明显改善小鼠系统性红斑狼疮肾炎的病理状态[15]。Liang等[16]研究发现青蒿素类似物羟氯喹和青蒿素联合通过抑制KLF15/NF-κB信号通路降低自身抗体抗体及B淋巴细胞比例，缓解狼疮肾炎小鼠。另有研究发现青蒿素类似物氯喹和奎纳克林可降低SLE患者抗DNA抗体及外周血单个核细胞（peripheral blood mononuclear cell，PBMCs）中促炎细胞因子TNF-α、IL-8、IL-6和IFN-α的产生，同时体外用氯喹和奎纳克林干预转染了TLR3、TLR8和TLR9的人胚胎肾（HEK293）细胞后发现细胞培养上清IL-6降低，且TLR3、TLR8和TLR9三种蛋白表达降低，呈剂量依赖性，表明青蒿素类似物氯喹和奎纳克林可以通过抑制TLRs信号通路缓解SLE症状[17]。Feng等[18]研究发现青蒿琥酯可以调控巨噬细胞迁移抑制因子（macrophage migration inhibitory factor，MIF），抑制巨噬细胞迁移并抑制STAT1蛋白的磷酸化缓解患者系统性红斑狼疮性动脉粥样硬化。
　　3 多发性硬化
　　 MS是机体神经系统的炎症性脱髓鞘疾病，属于CD4+T细胞介导的一种自身免疫病[19]，小鼠实验性自身免疫性脑脊髓膜炎（experimental autoimmune meningitis，EAE）是多发性硬化的经典动物模型[20]。甄谨[21]研究发现青蒿素在体外通过抑制炎症小体NLRP3的表达，抑制小胶质细胞炎性因子TNF-α的表达，提高抑炎因子IL-10的表达，同时体外经青蒿素预处理的小胶质细胞与T细胞共培养时，也明显升高了Treg细胞的比例，同时体内研究发现连续2周30 mg/kg青蒿素腹腔注射增加脑组织浸润淋巴细胞中Treg细胞的比例，缓解EAE症状。Khakzad等[22]研究发现青蒿素腹腔注射可以降低EAE小鼠Th1细胞比例和促炎细胞因子IFN-γ的分泌，提高Th2细胞比例和抑炎细胞因子IL-4的分泌，使Th1/Th2平衡向Th2移动，缓解小鼠EAE症状。另有研究表明青蒿素通过抑制Th1、Th17细胞，提高Treg细胞比例，改善小鼠实验性自身免疫性重症肌无力的症状[23]，具有免疫调节作用。马来酸蒿乙醚胺（SM934）是具有免疫调节作用的青蒿素家族水溶性衍生物，Li等[24]研究发现10 mg/kg SM934，连续10 d治疗EAE小鼠明显抑制Th1、Th17细胞，促进Treg细胞分化;降低IL-2、IFN-γ、IL-17和IL-6分泌，升高IL-10和TGF-β水平，有效改善小鼠EAE症状。
　　4 自身免疫肝炎
　　 自身免疫性肝炎（Autoimmune hepatitis，AIH）是CD4+T细胞介导的自身免疫性疾病，其特点是淋巴细胞浸润及自身抗体产生和肝纤维化[25]。Zhao等[26]研究发现抗疟药青蒿琥酯通过抑制ERK/JNK/p38炎症信号通路抑制ConA诱导的AIH小鼠促炎因子IFN-γ、TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-17的分泌，促進抑炎因子IL-10的分泌，有效缓解小鼠AIH症状。
　　5 IgA肾病
　　 IgA肾病（IgA nephropathy，IgAN）是以系膜增生及系膜区显著弥漫的IgA沉积为病理特征的自身免疫性肾病[27]。Bai等[28]研究发现青蒿素-羟氯喹联合治疗IgA肾病大鼠可以通过调节CD4+T细胞亚群的分化，提高Th2和Treg细胞比例，降低Th1和Th17细胞比例缓解IgA肾病大鼠肾系膜区C3沉积而治疗IgA肾病。单核细胞趋化蛋白-1（monocyte chemotactic protein-1，MCP-1）是单核细胞趋化蛋白β亚家族的代表，主要由白细胞分泌，MCP-1可趋化单核细胞。有研究表明，青蒿琥酯体内可以下调肾组织MCP-1mRNA和蛋白的表达，降低单核细胞对肾组织的浸润从而缓解大鼠IgA肾病[29]。
　　6 炎症性肠病
　　 炎症性肠病（inflammatory bowel disease，IBD）是一种由免疫反应失调导致的慢性特发性胃肠道炎症。Yan等[30]研究发现SM934对5%葡聚糖硫酸钠（dextran sulphate sodium，DSS）所致结肠炎具有保护作用，其可以通过抑制NF-κB信号通路抑制中性粒细胞和巨噬细胞引发的炎症反应，缓解小鼠溃疡性结肠炎症状。Hu等[31]研究发现青蒿素通过激活孕烷X受体（progesterone X receptor，PXR）诱导CYP3A基因表达，缓解小鼠IBD的症状。Yang等[32]研究发现腹腔注射青蒿琥酯150 mg/（kg·d）治疗DSS诱导的小鼠结肠炎和2，4，6-三硝基苯磺酸（Intrarectal delivery of 2，4，6-trinitrobenzene sulfonic acid，TNBS）诱导的结肠炎后抑制肠炎Th1和Th17炎症反应，血清IFN-γ、IL-17和TNF-α水平明显降低，同时青蒿琥酯体外可以显著抑制LPS活化的巨噬细胞TNF-α的产生，表明青蒿琥酯可作为一种潜在的新的治疗IBD的临床药物[33]。 　　7 小结
　　 总结目前的研究发现，青蒿素及其衍生物主要通过抑制IL-6、IFN-γ、IL-17和TNF-α等促炎细胞因子，促进抑炎细胞因子IL-10和TGF-β，通过下调Th1、Th17细胞，上调Th2、Treg细胞，改变Th1/Th2和Th17/Treg平衡等途径（图1）缓解自身免疫病。分子机制主要是通过抑制STATs、NF-κB、MAPK、PI3K等炎症信号通路，激活Nrf2抗氧化信号通路对自身免疫病进行免疫调节（图2）。青蒿素类药物缓解自身免疫病在小鼠、大鼠自身免疫病模型及临床试验等方面均有证实。从青蒿素及其衍生物对自身免疫病的研究现状可预测传统抗疟药物有望成为治疗自身免疫病的临床辅助用药，甚至替代传统激素类药物成为治疗自身免疫病的首选。当然青蒿素的免疫调节作用及治疗自身免疫病的机制还有待深入研究，开发针对性强、特异性高、作用机制明确、毒副作用小的青蒿素类抗自身免疫病新药，或其相应通路阻断剂或激动剂具有良好的应用前景。
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　　（收稿日期：2019-09-25） （本文编辑：董悦）
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