川芎嗪对免疫调节作用的研究进展
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2014年2月 第40卷第1期 现代临床医学 JOURNAL OF M0DERN CLINICAL MEDICINE Feb.2014 Vo1.40 Nn 1
川芎嗪对免疫调节作用的研究进展
刘 丹,戴丽蓉,刘纪宁 (绵阳市中心医院,四川绵阳 621000)
[中图分类号]R284 [文献标志码]A doi:10.11851/j.issn.1673—1557.2014.O1.003
川芎嗪(tetramethylpyrazine,TMP)是伞形科植物
川I芎根茎中的主要化学成分之一,化学名为四甲基吡 嗪,是从伞型草本科植物中提取的一种生物碱单体,为
一种新型钙离子拮抗剂。药理研究表明,川芎嗪具有
抑制自由基产生、提高内源性超氧化物歧化酶
(superoxide dismutase,SOD)活性、清除氧自由基、改善 血液流变学、抑制血小板聚集、抑制纤维化、调节脂质
代谢、抗脂质过氧化作用等药理活性 J。临床上用于
治疗心血管疾病、脑中风、呼吸系统疾病和糖尿病并发 症等都具有一定的疗效。近年来,TMP在机体免疫调
节和抗肿瘤方面作用日益受到重视,本文就TMP在免
疫调节方面的作用作一综述。
1 TMP化学结构 TMP为2,3,5,6一四甲基吡嗪,目前已可人工合
成,当前市场销售的川芎嗪存在2种盐的形式,即盐酸
川芎嗪(tetramethylpyrazine hydroehloide,TMPH)和磷酸
川芎嗪(tetramethylp—yrazine phosphate,TMPP)。其中 TMPP比TMPH熔点高(前者173~177℃,后者91℃), 不易升华,较为稳定,用于注射时对血管刺激小 J。
2 TMP对免疫功能的增强作用 众多研究结果显示TMP能增强机体免疫功能,其
在神经免疫、血液系统、自身免疫疾病、抗肿瘤以及对
炎症介质等方面都有免疫调节作用,对机体细胞免疫、
体液免疫与非特异性免疫等方面均有较好的促进作 用。
2.1 TMP在肿瘤治疗中的作用1930年Burnat提出
“免疫监视(immuno surveillance)”学说,认为机体免疫 系统可通过细胞免疫机理杀灭肿瘤,若机体免疫功能
低下或缺陷,就可能形成肿瘤。此后大量临床观察和
动物实验均支持这一学说。组织中的巨噬细胞和自然
杀伤细胞(NK细胞)均具有抗肿瘤、抗感染及免疫调 节作用。早期有文献报道TMP可增强抗肿瘤效果,并 增强单核巨噬细胞的吞噬功能 -5]。姚淑娟等 以
S180荷瘤BALB/C小鼠为模型,TMP20 mg/(kg・d)
腹腔注射剂量下,给药8 d能显著抑制瘤体质量,且活
通信作者:戴丽蓉,shmilyjt@163.oom 化T细胞增殖能力,促进NK细胞活性和IL一2分泌 水平。他们还发现 J,TMP除本身具有较强的抗肿瘤
作用,还可以协同化疗药物杀伤肿瘤细胞,显著提高化
疗荷瘤鼠脾细胞对T细胞丝裂原ConA诱导的转化能
力,拮抗化疗荷瘤鼠后NK细胞活性的降低,提示TMP 可恢复化疗所引起的免疫功能低下。张伟等 研究
TMP对人急性淋巴细胞白血病(acute lymphoblastic
leukemia,ALL)细胞株Jurkat黏附、运动和侵袭的抑制 作用,发现TMP能从细胞黏附、运动和侵袭等多环节 全面抑制Jurkat细胞侵袭转移能力,是一种较好的白
血病细胞侵袭转移的抑制剂,其抑制作用呈剂量依赖
性。可见TMP在肿瘤治疗方面,对临床联合用药进一
步提高肿瘤的治愈率,延长患者生存期,提高患者生活 质量具有重要指导意义。
2.2 TMP对神经的免疫调节TMP可透过血脑屏
障,通过阻滞钙离子通道、清除氧自由基、影响内皮素 和一氧化氮合成等作用对中枢神经系统产生影响,其
应用价值得到广泛承认。但对于其通过免疫功能来调
节神经系统的研究甚少。有研究显示TMP对脑缺血 保护作用部分是通过抑制炎症反应来实现的 。白细
胞介素1(IL一1)在脑缺血再灌注损伤表达增多,介导
缺血早期中枢神经系统的炎性反应,已被公认是惊厥 后缺血缺氧脑损伤的重要因素之一。朱晓琴等 研
究TMP对癫痫的作用及其与白细胞介素1一受体(IL
—lR)的关系,发现:致痫前给予TMP组大鼠较癫痫组
大鼠癫痫发作潜伏期延长,持续时间缩短,脑电图高电 位痫样波发放减少,大脑皮质和海马IL一1 R免疫反应
阳性细胞数减少,而致痫后给予TMP组,上述指标与 癫痫组相比,差异无显著意义,因此认为TMP抑制癫
痫发作的作用机理可能与通过IL一1对神经的免疫调
节有关。
2.3 TMP在血液细胞免疫中相关性 1981年Siegel
提出了“红细胞免疫系统(red cell immune system)”的
概念,并指出红细胞免疫黏附(red cell immune
adhesion,RCIA)是红细胞发挥免疫功能的主要手段,
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RCIA分子基础是红细胞膜上的补体受体(complement receptor,CR),其通过膜上C3b受体(C3b receptor,
C3bR)的免疫黏附活性发挥识别、捕捉、运送免疫复合 物的功能…J。C3bR可与补体致敏的酵母菌黏附形成
花环(RBC—C3bR),红细胞膜上黏附的免疫复合物 (IC)可与未致敏的酵母菌的酵母多糖黏附形成花环
(RBC—IC花环)。RBC—C3bR和RBC—ICR可作为
红细胞天然免疫黏附功能的指标,如两指标均低,提示
原发性免疫功能低下;如RBC—C3bR降低,RBC— ICR升高,则提示继发性免疫功能低下。有研究发 现¨引,TMP对回收红细胞及其免疫功能有一定保护作
用。其研究显示,对照组回收红细胞主要表现为继发
性免疫功能低下。形态学观察发现,异型红细胞、红细 胞碎片增多,表明在血液回收过程中,受洗涤、过滤离
心、管道挤压等机械因素影响,红细胞结构破坏。而
TMP组回输前即刻RBC—C3bR高于对照组,RBC— ICR低于对照组,红细胞形态正常、结构完整。另外,
在免疫诱导所致再生障碍性贫血的大鼠中,每天2次
腹腔内注射TMP5 mg,2周后,通过流式细胞术检测到 CD49d和CD49c,细胞周期蛋白eyclinD2表达高于对 照组,提示TMP可能促进造血细胞生长¨ J。
2.4 TMP对自身免疫疾病的影响类风湿性关节炎 (rheumatoid arthritis,RA)是一种慢性全身性自身免疫
性疾病。RA患者中CIM TLC异常激活,B细胞生成 大量自身抗体是重要特征。研究发现 14]TMP抑制RA
活动期IgG、IgM合成,可能是直接抑制过度活化的T 淋巴细胞。RA时,B细胞和其他抗原递呈细胞
(antigen presenting cell,APC)表面协同刺激分子B7—
1和B7—2与T细胞表面相应配体CD28相结合,构成 有效激活T细胞的协同刺激信号。只有在APC传递
的协同刺激信号作用下,T细胞才会出现活化、自身克
隆增殖、淋巴因子分泌,辅助B细胞激活、增殖和抗体 分泌。目前采用B7—1和(或)B7—2生物性单克隆
抗体体内注射来实现阻滞B7一CD28协同刺激信号传 递以达到抑制自身免疫作用¨ 。同时,TMP和地塞米
松均能抑制活动期RA外周血单个核细胞(peripheral
blood mononuclear cell,PBMC)的共同刺激分子B7—1
和B7—2mRNA表达 ,从基因水平显示了TMP和地
塞米松均能下调活动期RA患者协同刺激分子表达, 从而阻滞协同刺激信号传导,抑制T细胞对自身抗原
的激活。
2.5通过TH1和TH2对呼吸系统的免疫调节T淋
巴细胞是一种免疫细胞,按功能将其分为辅助性、杀伤
性、抑制性和迟发型超敏反应T细胞4种。T辅助淋 巴细胞(Th)是机体在执行防止病原体感染、清除肿瘤
1(1 细胞和维持自身身体健康上的中心环节,可分为Thl、
Th2、Th0。TH1和TH2细胞分别释放致炎因子和抗炎
因子,调控炎症反应的平衡。Thl和Th2细胞功能的 正常和相互问保持平衡,是维持正常免疫功能和身体
健康的基础。IFN一^y和IL一4分别是Thl和Th2细
胞释放的具有代表性的致炎和抗炎因子,两者的变化
可反映机体炎症反应失衡的方向。 IL一4、IL一6均属于Th2类细胞因子,在对支气管 哮喘的研究中有学者研究发现TMP注射液能够降低
该类患者外周血中IL一4水平,且IL一4/IFN一^y的比
率降低,但IFN一^y在治疗前后变化不明显 。在观 察TMP对哮喘患儿外周血Thl/Th2细胞因子影响¨
时,发现TMP可能通过增强Thl介导的细胞免疫,抑
制介导的体液免疫,从而纠正Thl/Th2细胞因子失衡, 使免疫反应由Th2型向Thl型逆转,从而达到治疗哮
喘的目的。此外,通过检测肺癌患者PBMC分泌Th2
类细胞因子IL一4、IL一6的水平,观察中药黄芪和 TMP对IL一4、IL一6的影响,发现黄芪和TMP能够降
低肺癌患者PBMC过高的IL一4和IL一6的分泌,从 而接近正常对照水平¨ J。IL一4、IL一6下调对于中断
肺癌患者体内Th2类细胞因子的不良循环和提高机体
抗肿瘤免疫功能具有重要意义。 目前已经明确急性呼吸窘迫综合征(acute
respiratory distress syndrome,ARDS)是全身炎症反应综 合征(systemic inflammation response syndrome,SIRS)的
肺部表现,是急性肺损伤的严重阶段。通过测定IFN
一 、IL一4水平,得出了急性肺损伤导致Thl向Th2
漂移,导致Thl/Th2的失衡 。由此预测TMP是否 能通过免疫调节的作用来下调ARDS炎性反应,使
Thl/Th2保持平衡,值得深入研究。
2.6对NF—KB的调节作用 核因子一KB(nuclear factor,NF—KB)是近年发现的转录因子家族中的新成
员,是细胞内最重要的核转录因子,它存在于包括B淋
巴细胞在内的几乎所有细胞中,并能够和许多基因启
动子区域的固定核苷酸序列结合而启动基因转录。在 机体免疫应答、炎症反应及细胞生长调控等方面NF—
KB发挥了重要作用,被其激活的细胞因子包括TNF一
、IL一1 B、IL一6、IL一8、诱导型一氧化氮合酶和生长
因子及黏附分子等。IKK是IKB激酶,有IKK一(It、IKK
—p、IKK一^y3种亚单位。其中IKK—p在I—KB的磷
酸化、NF—KB的核定位序列的暴露及其活化过程中
起主要作用 。在研究TMP对失血性休克合并内毒 素诱发急性肺损伤时对肺泡巨噬细胞(pulmonary
alveolar maerophage,PAM)NF—KB活化的调节十预作
用时发现模型组和十预组的IKK—mRNA表达、NF—