灵芝抗炎机制研究进展*

2021-12-02 03:05高应娟
中国食用菌 2021年9期
关键词:抗炎灵芝炎性

高应娟,罗 舒,宋 怡,罗 霞**

(1.西南医科大学药学院,四川 泸州 646000;2.四川省中医药科学院菌类药材研究所,菌类药材系统研究与开发实验室,中药材品质及创新中药研究四川省重点实验室,四川 成都 610041)

灵芝(Ganederma lucidum) 为大型真菌,是一种药用价值极高的传统中药材,也是益气补虚,扶正固本的珍品。我国的灵芝资源十分丰富,主要分布于湖南、江西等气候潮湿的亚热带区域[1]。作为原料,灵芝被广泛应用于药品、保健品、化妆品和其他生物敷料等领域[2]。多糖和三萜类化合物是灵芝主要的活性成分,在过去的植物化学研究中,共分离出431种灵芝的次级代谢产物,其中三萜类化合物300多种[3],多糖类 200多种[4]。

炎症是活体组织对有害刺激的一种生理防御反应,存在于多种疾病中。灵芝能有效治疗急性肠炎、乳腺炎、肝炎等炎性疾病,对各种原因导致的皮肤炎症也具有较好的治疗作用。研究表明在穴位(LI11、ST36)缓慢注射灵芝提取物能治疗辣椒素诱导的大鼠特应性皮炎[5],炎症初期血管通透性增加导致组织肿胀,给小鼠灌胃灵芝子实体的水提取物、醇提取物均能显著抑制二甲苯导致的耳廓肿胀[6]。灵芝菌丝体醇提取物通过抑制表皮环氧化酶或脂氧合酶的活性,防止花生四烯酸的代谢引起小鼠爪子的炎症,对角叉菜胶诱导的急性炎症和福尔马林诱导的慢性炎症导致的爪水肿也有显著疗效[7]。通过检索相关文献,结合国内外的研究,扼要论述了灵芝抗炎机制的研究进展。

1 阻断炎症反应信号通路

多糖和三萜类化合物通过下调或阻断TLR4/NF-κB、MAPK信号通路,改善糖尿病肾病、哮喘等疾病。NF-κB参与机体炎症反应及免疫应答密切相关基因的转录调控[8],MAPK通过磷酸化级联反应参与环境的应激适应以及炎症反应等多种重要的生理病理过程[9],是信号从细胞表面传递到细胞核内部的关键,阻断该信号通路可以有效阻止炎症反应的发生。

马静等[10]发现炎症促进了糖尿病肾病的发展,糖尿病肾病小鼠血清中的尿酸(SUA) 通过NF-κB信号通路活化NLRP3炎性小体引发炎症反应,多糖可抑制NF-κB/NLRP3炎性小体的活化,起到改善肾功能的作用。阮正英等[11]研究了多糖对哮喘大鼠肺泡巨噬细胞GITR/GITRL信号系统表达的影响,GITR/GITRL信号系统能依赖其胞浆内结构域传递信号激活MAPKs等途径,多糖能通过下调GITR/GITRL信号系统减轻哮喘炎症,减轻肺组织炎性病理改变,对哮喘大鼠有一定的治疗作用。杨燕燕等[12]研究了灵芝多糖(GLPs) 对脂多糖(LPS) 诱导的巨噬细胞TLR4/NF-κB信号通路的调控机制,灵芝多糖可阻断TLR4高表达及下游MyD88依赖性途径,显著抑制 TLR4、 MyD88、NF-κB及 TRAF-6的表达。胡晓祎等[13]探讨了黑灵芝多糖(PSG-1)对脂多糖诱导的巨噬细胞炎症模型以及脂多糖诱导的Caco-2-RAW264.7细胞共培养肠道炎症模型,黑灵芝多糖能通过下调MAPK信号通路ERK1/2、JNK、P38三个亚基的磷酸化水平,显著提高Nrf2/Keap1的氧化应激通路,抵抗脂多糖诱导的炎症反应。

Liu C等[14]从抗哮喘配方ASHMI中分离出三萜类化合物灵芝酸C1(GAC1),发现GAC1对哮喘有较好的治疗作用,GAC1可抑制哮喘患者外周血单个核细胞中NFκB信号通路及部分抑制AP1和MAPK信号通路。边子尧等[15]发现20羟基赤芝酸N(20-OH lucideric N)、灵芝萜酮三醇(ganodermanontriol)、灵芝醇A(gaoderiol)、过氧化麦甾醇(ergosterol peroxide) 4种三萜类化合物能抑制TLR4信号通路的关键接头基因MyD88表达,有效阻断TLR4信号通路的炎症反应,同时能升高IκB的表达量,即提高NF-κB抑制蛋白的表达,降低P-IκB与pp65表达量,并能通过复原IκB,抑制IκB磷酸化进一步阻止P65磷酸化入核阻断NF-κB的炎症反应。Hu ZP等[16]发现三萜类化合物灵芝三醇(ganodermanontriol)也减弱了脂多糖刺激的IκBα磷酸化,阻止了TLR4-MyD88介导的NFκB和MAPK信号的激活。Dudhgaonkar S等[17]也发现三萜类化合物对脂多糖依赖性激活NFκB的抑制是通过抑制p65的磷酸化和表达来介导的,从而导致p65的核易位减少,此外三萜类化合物还能抑制脂多糖诱导的ERK1/2,和JNK磷酸化。Wu YL等[18]从灵芝中分离出多种三萜类化合物,且发现化合物4(分子式为C28H40O6,结构为methyl lucidenate L) 能抑制NF-κB信号通路的激活并阻断脂多糖诱导的p65核易位。

2 调节炎症因子水平

多糖和三萜类化合物通过调节炎症因子TNF-α、IL-6、IL-1β、IL-18、NO、IL-10的水平,抑制促炎因子的产生和表达可减少炎症反应,治疗肝炎、动脉粥样硬化、克罗恩病、神经炎等多种疾病。TNF-α是炎性反应中重要的炎性介质,能诱导其他炎症因子的产生,是多种炎症和自身免疫性疾病中产生最丰富的细胞因子之一,具有很强炎症损伤作用[19]。IL-1β由激活的抗原呈递细胞(如巨噬细胞)分泌,并能诱导TNF-α、IL-6等因子产生而进一步增加组织损伤[20]。IL-6能促使炎症反应的发生,参与机体免疫应答。IL-10作为一种“抑炎因子”,可抑制巨噬细胞释放“促炎因子”的作用,以减少引起中性粒细胞聚集的炎性因子和黏附分子产生[21]。

Emre Cemal Gokce等[22]分离出由β-D-葡聚糖形式的糖蛋白组成骨架的多糖GLPS(糖基组成为葡萄糖、半乳糖和甘露糖,平均分子量为6.279×104Da),发现多糖GLPS可通过显著降低创伤性脊髓损伤组织中TNF-α、NO的水平,减少炎症和氧化应激,有益于脊髓损伤的恢复。陈玉胜等[23]实验表明多糖(纯度>95%)能改善四氯化碳(CCl4)诱导的急性肝损伤,肝损伤的严重程度与NO浓度有关,NO及活性氧(ROS)水平提高发生氧化反应生成毒性很强的离子(ONOO-),同时TNF-α的水平提高诱导一氧化氮合酶(iNOS) 基因的表达并促进了一氧化氮合酶合成NO,另外CCL4诱导产生活性氧[24],活性氧能活化肝组织中NLRP3炎性小体并释放TNF-α等炎性介质引发炎症反应,多糖改善急性肝损伤的机制与降低血清IL-1β、IL-18、IL-6、TNF-α水平,降低肝组织IL-1β,抑制NLRP3炎性小体活性发挥抗炎作用有关。Chung DJ等[25]研究发现灵芝深层发酵产品GSF(多糖是主要成分) 能通过降低iNOS、COX-2、TNF-α和IL-6的表达,降低肝细胞脂质过氧化,提高抗氧化能力,促进抗氧化防御,改善过量饮酒导致的乙醇性肝损伤。杨燕燕等[26]发现灵芝多糖能延缓动脉粥样硬化小鼠病情的发展,动脉粥样硬化表现为动脉壁内大量脂质蓄积,炎症细胞浸润,伴有局部炎症反应,用多糖处理可抑制TNF-α等炎性因子和细胞间黏附分子的表达,减少炎性损伤,延缓病情发展。尉冰等[27]通过对葡聚糖硫酸钠(DSS) 诱导的实验性溃疡性结肠炎的研究,发现灵芝多糖可以通过减少TNF-α、IL-6、IL-1β和IL-17A炎细胞因子的分泌,抑制免疫应答来改善急性结肠炎。

江国勇等[28]发现黑灵芝多糖能改善丙烯酰胺(AA)诱导的肝脏氧化损伤,丙烯酰胺诱导的肝脏氧化损伤出现炎症细胞浸润和氧化应激并产生炎症因子发生炎症反应,同时诱导肝细胞产生大量活性氧促使炎症因子的产生,黑灵芝多糖能提高抗炎因子IL-10水平,部分缓解丙烯酰胺导致的炎症反应从而达到对肝脏的保护作用。李露等[20]通过对大鼠急性肠道炎的研究,发现黑灵芝多糖(80 mg·kg-1d-1)促进了抗炎因子IL-10的含量,平衡肠道组织中炎症水平,显著改善大鼠肠道损伤。苗景等[29]在小鼠乳房注射脂多糖建立乳房炎模型,发现灵芝多糖能通过抑制乳腺组织中IL-1β、IL-6和TNF-α的产生,从而发挥抗炎作用,对乳腺炎起到治疗作用。张妍淞等[30]用黑灵芝多糖 (25 mg·kg-1d-1、50 mg·kg-1d-1、100 mg·kg-1d-1)灌胃预处理小鼠后在腹腔注射脂多糖建立体内炎症模型,结果表明黑灵芝多糖可抑制炎性环境中巨噬细胞的吞噬能力、活性氧的生成以及降低TNF-α的水平,部分抑制脂多糖介导的炎症反应。帅小雪等[31]分离纯化了黑灵芝多糖(单糖组成为甘露糖、半乳糖和葡萄糖,摩尔比为1∶1.28∶4.9),用脂多糖刺激小鼠腹腔巨噬细胞建立炎症模型,黑灵芝多糖可降低由脂多糖刺激而增加的TNF-α和IL-1βmRNA的表达。

边子尧等[15]给LPS/D-galN(D-氨基半乳糖) 诱导的小鼠急性肝炎灌胃三萜类化合物灵芝萜酮三醇(ganodermanontriol)5 mg·kg-1、10 mg·kg-1、25 mg·kg-1,结果显示灵芝萜酮三醇显著降低TNF-α、IL-6炎性因子的分泌,减轻了肝组织病变,对急性肝炎有治疗作用。Hu ZH等[16]研究也再次证明了灵芝萜酮三醇能降低炎性因子分泌对LPS/D-GalN诱导的肝损伤具有保护作用。Pei-Ling Hsu等[32]研究表明三萜类化合物(GTs) 能阻断慢振流(OSS) 上调TNF-α、IL-6和血管粘附因子(VCAM1),减轻内皮细胞中受干扰的血流诱导的氧化应激和促动脉粥样硬化反应,抑制振荡流诱导的内皮细胞炎症反应,改善小鼠颈动脉结扎导致血流紊乱引起的动脉粥样硬化。Liu C等[33]研究发现从灵芝中分离出的三萜类化合物三萜酸C1(GAC1) 能显著抑制炎症性克罗恩病活检中TNF-α、IL-17的产生,克罗恩病是一种胃肠道炎症疾病,发病机制包括TNF-α、IL-17、干扰素-g(IFN-g)等多种细胞因子的上调,三萜酸C1对克罗恩病具有显著疗效。Feiya Sheng等[34]发现从灵芝中分离的三萜类化合物脱乙酰灵芝酸(DeGA F) 能抑制脂多糖刺激的小胶质细胞BV-2细胞中NO的产生和iNOS表达,抑制脂多糖诱导的TNF-α、IL-6和IL-1β的基因水平上调,显示出较强的抗炎作用和治疗神经炎症相关疾病的潜力。Solip Choi等[35]研究发现7种羊毛甾烷三萜类化合物均能明显降低脂多糖诱导的NO生成,抑制脂多糖刺激的巨噬细胞中iNOS和COX-2的表达以及TNF-α和IL-6的产生。

3 结语

灵芝具有较好的抗炎活性,多糖和三萜类化合物是灵芝抗炎的主要活性物质。现今炎性疾病复杂多样,灵芝在结肠炎、肝炎、乳腺炎等疾病的作用已有较深入的研究,可通过抑制 TLR4/NF-κB、MAPK炎症反应信号通路,调节TNF-α、IL-6、IL-1β、IL-18、NO、IL-10炎症因子水平等机制发挥抗炎作用,能有效治疗各种疾病。但对灵芝抗炎作用分子机制的研究也尚不够全面,常见的干扰素(IFN)、JAK-STAT等细胞信号通路还需要深入探索。还有较多炎症如荨麻疹、水疱、红斑等常见皮炎以及扁桃体炎、阑尾炎等发病率较高的疾病尚未见灵芝相关应用的报道,在多种常见炎症中的应用还有待更广阔的开发。

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