环氧化酶与中药抗炎论文

摘要:首先回顾了近年来环氧化酶-2 在炎症性痰病中的研究进展,其次归纳了中药抗炎 作用与环氧化酶-2 的关系。旨在为传统中药抗炎作用机制的研究思路提供参考。 关键词:环氧化酶-2;中药;抗炎作用 中图分类号:R285 文献标识码:A 文章编号:1673-7717(2008)01-0102-02 环氧化酶(cyclooxygenase,COX))又称前列腺素(pros-taglandins,PC.))内过氧化合成酶, 为一种膜结合蛋白,是机体催化花生四烯酸转变为前列腺素的限速酶。目前研究表明,COX) 至少存在两种异构体,即 COX)-1 和 COX)-2,近年研究发现可能存在第 3 种 COX) 的亚型 COX)3。其中 COX)-2 作为诱导酶,与人类许多疾病的病理过程相联系,也是许多新型非甾体抗炎 药物的主要作用靶点,因此本文就近年来 COX)-2 在炎症性疾病中的作用,及中药抗炎作用的 COX)-2 机制研究进展作一简述,以期为今后传统中药抗炎作用机制的研究思路提供参考。 1 环氧化酶 2(COX)-2)与炎症性疾病的关系 COX)-2 为诱导酶,于 1989 年被 Simmons 等发现,静息状态下正常组织中无表达或弱表 达,当受到细胞内外各种因素刺激时则迅速合成,表达增强。这些刺激因素包括:生长因子和 细胞因子,如血小板活化因子(PAF))、血小板生长因子(PDGF))、肿瘤坏死因子(TNF))、白细 胞介素-l(IL-1)等,促肿瘤剂(如佛波酯 TAP、PMA)、癌基因(如 v-flrc、ras)、一氧化氮 (NO)、视黄酸维甲酸、内皮素及脂氧酶代谢产物羟基二十碳四烯酸(HETES)等,此外缺氧亦 能诱导 COX)-2 的表达。相反抗炎因子(IL-4、IL-10、IL-13)、非甾体类抗炎药 (NSAIDs)、COX)-2 抑制剂和免疫抑制剂糖皮质激素则能降低 COX)-2 的水平。 COX)-2 与炎症性疾病的关系非常密切,各种炎症疾病和动物炎症模型的炎性渗出液中均 发现 COX)-2mRNA 和蛋白表达的增强,同时伴随 PGE2、PGl2 代谢物和 TEA2 水平的提高。 如在炎性肠病(InflammatoryBowelDisease,IBD)患者结肠上皮细胞中发现 COX)-2 蛋白呈阳 性表达,而在人体正常结肠上皮细胞中其表达则非常低。各类关节炎,如类风湿性关节炎 (RheumatoidArthritis,RA)、骨关节炎(Osteoarthritis,OA)和牛皮癣性关节炎(PsoriaticAtthfitis,PA),Sidle 等采用免疫组化法检测患者滑膜组织 COX)-2 的表达,结果发现,血管内皮细 胞、滑膜细胞、软骨细胞、滑膜成纤维细胞均有 COX) 一 2 的高表达,研究提示,COX)-2 可促 进炎性关节病变。应用 COX)-2 选择性抑制剂(如罗非昔布),治疗各种关节炎,能明显改善患 者症状与体征,提高生活质量。大量动物实验亦表明 COX) 一 2 与炎症关系密切。有学者发 现慢性支气管炎模型大鼠的肺组织 COX)-2mRNA 表达水平很高,表明 COX) 一 2 参与了慢性 支气管炎的发生过程。Sellers 等发现正常狗角膜无 COX)-2 表达,但在狗角膜炎中可见角膜 全层(包括角膜上皮层,基质层和内皮层)的 COX)-2 表达增强,同时虹膜上皮和基质细胞以及 小梁网细胞中亦可见 COX)-2 表达增强。COX)-2 基因敲除大鼠,其胶原诱导的关节炎发病率 和严重程度显着降低。另有研究发现在炎症反应不同时期 COX)-2 的表达不同,且作用不同, 如角叉菜胶诱导的胸膜炎大鼠胸腔渗出液中,白细胞 COX)-2 蛋白表达存在两个高峰。分别 在致炎后 2h 和 48h,且后者的表达量是前者的 3.)5 倍,但 PCe2 合成的量却最低,并伴随炎症 症状的缓解。结果提示,COX)-2 在炎症早期的激活产生致炎物质促进炎症的发生发展,而在 后期的激活则产生抗炎前列腺素来缓解炎症。 2 中药抗炎作用与 COX)-2 的关系 目前国内外学者为了寻找疗效更好、不良反应更小的抗炎新药,对传统医药中用于治疗 炎症的植物类药进行了广泛深入的研究,发现许多具有良好抗炎作用的中药可通过对 COX)-2 的抑制来发挥抗炎效应。笔者通过文献整理,发现单味中药、中药有效部位或有效成分主要 从直接抑制 COX)-2 的活性或抑制 COX)-2mRNA 及蛋白表达等方面来干扰其功能,影响花生 四烯酸代谢途径发挥良好的抗炎效应。 2.)1 直接抑制 COX)-2 活性厚朴酚是厚朴中主要活性成分,具有镇痛抗炎作用,实验研究 表明其能抑制钙离子载体 A=ls7 诱导的小鼠胸膜炎模型胸腔渗出液中 PGE2 的生成,提示厚 朴酚具有抑制 COX)-2 活性的作用。传统中药五加皮,体外实验浓度为 0.)1、1、10g/L 时可 同时抑制小鼠巨噬细胞 COX)—l 和 COX)-2 的活性,但等同剂量下,对 COX)-2 活性的抑制作用 强于 COX)-1,提示五加皮对 COX)-2 的抑制具有一定的选择性,并表现出一定量效关系。秦艽 和桑寄生,临床上治疗风湿性和类风湿性关节炎、风湿痹痛具有疗效好、副作用低的优点,体 外实验发现二者醇提物 1、10mg/mL 剂量依赖性地对 BALB/c 小鼠巨噬细胞 COX)-2 活性表 现出抑制作用。青藤碱是从中药青风藤中提取的一种单体生物碱,临床治疗类风湿性关节炎 效果良好,体外实验研究发现青藤碱在一定浓度范围内对 COX)-2 酶活性呈选择性抑制作用, 且作用较强。 2.)2 抑制 COX)-2 蛋白及 mRNA 表达青藤碱能明显抑制 LPS 诱导的 Pc-12 细胞 COX)-2 的蛋白表达,且浓度越高抑制效应越明显。传统中药当归的主要成分之——阿魏酸钠——阿魏酸钠,灌肠给 药可使乙酸性结肠炎模型大鼠升高的 COX)-2 蛋白表达和 PGE2 含量显着降低,但对 COX)-1 表达的抑制作用较弱,提示阿魏酸钠能选择性地抑制 COX) 一 2 蛋白表达和 COX)-2 酶活性。 银杏叶中的双黄酮类化合物银杏黄素(ginkgetin),对用乙酸豆寇佛波酯(TPA)多次处理所造 成的小鼠背部皮肤炎症,反复涂抹 50-200p.)g 银杏黄素,可明显抑制 COX)-2 的表达,但对 COX)-1 的表达无影响,同时能抑制 COX) 一 2 活性而减少 PCe2 的生成。 植物中广泛存在的一大类多酚化合物一原花青素,具有抗炎等药理活性,用 LPS 刺激的 小鼠巨噬细胞株(RAW264.)7 细胞)对其抗炎机制进行研究,发现原花青素不直接影响 COX) 一 2 酶活性,但抑制 COX) 一 2 蛋白及 mRNA 的表达。姜黄素对三硝基苯磺酸(TNBS)诱导的肠 炎模型大鼠肠黏膜 COX)-2 蛋白及 mRNA 表达的升高有显着抑制作用。白藜芦醇是葡萄属 植物产生的一种植物抗毒素,属于多酚类物质,体外实验显示,白藜芦醇通过抑制蛋白激酶 c(PKC)信号传导途径抑制佛波酯(PMA)介导的 COX)-2 转录活性,抑制 COX)-2mRNA 表达,白 藜芦醇亦能抑制 COX)-2 蛋白表达。雷公藤的有效单体成分一雷公藤内酯醇,体外浓度大于 20ug/L 时能抑制类风湿性关节炎患者滑膜成纤维细胞 COX)-2 蛋白及 mRNA 表达。 3 结语 综上,可以发现许多从传统中药中提取得到的有效部位或有效成分,其抗炎作用机制与选 择性抑制 COX)-2 有关,体现在对 COX)-2 活性的直接抑制作用,或下调 COX)-2 蛋白及 mRNA 的表达从而干扰其功能,并且避免了由抑制 COX)-1 而引起的胃肠道等一系列副作用。基于 以上阐述,笔者认为,以 COX)-2 为靶点,建立相应的体内外筛选平台,不仅有利于探究人类炎 症性疾病的发生机制,而且对筛选、开发传统中药,提高临床治疗效果都具有指导意义。 摘要:首先回顾了近年来环氧化酶-2 在炎症性痰病中的研究进展,其次归纳了中药抗炎 作用与环氧化酶-2 的关系。旨在为传统中药抗炎作用机制的研究思路提供参考。 关键词:环氧化酶-2;中药;抗炎作用 中图分类号:R285 文献标识码:A 文章编号:1673-7717(2008)01-0102-02 环氧化酶(cyclooxygenase,COX))又称前列腺素(pros-taglandins,PC.))内过氧化合成酶, 为一种膜结合蛋白,是机体催化花生四烯酸转变为前列腺素的限速酶。目前研究表明,COX) 至少存在两种异构体,即 COX)-1 和 COX)-2,近年研究发现可能存在第 3 种 COX) 的亚型 COX)3。其中 COX)-2 作为诱导酶,与人类许多疾病的病理过程相联系,也是许多新型非甾体抗炎 药物的主要作用靶点,因此本文就近年来 COX)-2 在炎症性疾病中的作用,及中药抗炎作用的 COX)-2 机制研究进展作一简述,以期为今后传统中药抗炎作用机制的研究思路提供参考。 1 环氧化酶 2(COX)-2)与炎症性疾病的关系 COX)-2 为诱导酶,于 1989 年被 Simmons 等发现,静息状态下正常组织中无表达或弱表 达,当受到细胞内外各种因素刺激时则迅速合成,表达增强。这些刺激因素包括:生长因子和 细胞因子,如血小板活化因子(PAF))、血小板生长因子(PDGF))、肿瘤坏死因子(TNF))、白细 胞介素-l(IL-1)等,促肿瘤剂(如佛波酯 TAP、PMA)、癌基因(如 v-flrc、ras)、一氧化氮 (NO)、视黄酸维甲酸、内皮素及脂氧酶代谢产物羟基二十碳四烯酸(HETES)等,此外缺氧亦 能诱导 COX)-2 的表达。相反抗炎因子(IL-4、IL-10、IL-13)、非甾体类抗炎药 (NSAIDs)、COX)-2 抑制剂和免疫抑制剂糖皮质激素则能降低 COX)-2 的水平。 COX)-2 与炎症性疾病的关系非常密切,各种炎症疾病和动物炎症模型的炎性渗出液中均 发现 COX)-2mRNA 和蛋白表达的增强,同时伴随 PGE2、PGl2 代谢物和 TEA2 水平的提高。 如在炎性肠病(InflammatoryBowelDisease,IBD)患者结肠上皮细胞中发现 COX)-2 蛋白呈阳 性表达,而在人体正常结肠上皮细胞中其表达则非常低。各类关节炎,如类风湿性关节炎 (RheumatoidArthritis,RA)、骨关节炎(Osteoarthritis,OA)和牛皮癣性关节炎(PsoriaticAtthfitis,PA),Sidle 等采用免疫组化法检测患者滑膜组织 COX)-2 的表达,结果发现,血管内皮细 胞、滑膜细胞、软骨细胞、滑膜成纤维细胞均有 COX) 一 2 的高表达,研究提示,COX)-2 可促 进炎性关节病变。应用 COX)-2 选择性抑制剂(如罗非昔布),治疗各种关节炎,能明显改善患 者症状与体征,提高生活质量。大量动物实验亦表明 COX) 一 2 与炎症关系密切。有学者发 现慢性支气管炎模型大鼠的肺组织 COX)-2mRNA 表达水平很高,表明 COX) 一 2 参与了慢性 支气管炎的发生过程。Sellers 等发现正常狗角膜无 COX)-2 表达,但在狗角膜炎中可见角膜 全层(包括角膜上皮层,基质层和内皮层)的 COX)-2 表达增强,同时虹膜上皮和基质细胞以及 小梁网细胞中亦可见 COX)-2 表达增强。COX)-2 基因敲除大鼠,其胶原诱导的关节炎发病率 和严重程度显着降低。另有研究发现在炎症反应不同时期 COX)-2 的表达不同,且作用不同, 如角叉菜胶诱导的胸膜炎大鼠胸腔渗出液中,白细胞 COX)-2 蛋白表达存在两个高峰。分别 在致炎后 2h 和 48h,且后者的表达量是前者的 3.)5 倍,但 PCe2 合成的量却最低,并伴随炎症 症状的缓解。结果提示,COX)-2 在炎症早期的激活产生致炎物质促进炎症的发生发展,而在 后期的激活则产生抗炎前列腺素来缓解炎症。 2 中药抗炎作用与 COX)-2 的关系 目前国内外学者为了寻找疗效更好、不良反应更小的抗炎新药,对传统医药中用于治疗 炎症的植物类药进行了广泛深入的研究,发现许多具有良好抗炎作用的中药可通过对 COX)-2 的抑制来发挥抗炎效应。笔者通过文献整理,发现单味中药、中药有效部位或有效成分主要 从直接抑制 COX)-2 的活性或抑制 COX)-2mRNA 及蛋白表达等方面来干扰其功能,影响花生 四烯酸代谢途径发挥良好的抗炎效应。 2.)1 直接抑制 COX)-2 活性厚朴酚是厚朴中主要活性成分,具有镇痛抗炎作用,实验研究 表明其能抑制钙离子载体 A=ls7 诱导的小鼠胸膜炎模型胸腔渗出液中 PGE2 的生成,提示厚 朴酚具有抑制 COX)-2 活性的作用。传统中药五加皮,体外实验浓度为 0.)1、1、10g/L 时可 同时抑制小鼠巨噬细胞 COX)—l 和 COX)-2 的活性,但等同剂量下,对 COX)-2 活性的抑制作用 强于 COX)-1,提示五加皮对 COX)-2 的抑制具有一定的选择性,并表现出一定量效关系。秦艽 和桑寄生,临床上治疗风湿性和类风湿性关节炎、风湿痹痛具有疗效好、副作用低的优点,体 外实验发现二者醇提物 1、10mg/mL 剂量依赖性地对 BALB/c 小鼠巨噬细胞 COX)-2 活性表 现出抑制作用。青藤碱是从中药青风藤中提取的一种单体生物碱,临床治疗类风湿性关节炎 效果良好,体外实验研究发现青藤碱在一定浓度范围内对 COX)-2 酶活性呈选择性抑制作用, 且作用较强。 2.)2 抑制 COX)-2 蛋白及 mRNA 表达青藤碱能明显抑制 LPS 诱导的 Pc-12 细胞 COX)-2 的蛋白表达,且浓度越高抑制效应越明显。传统中药当归的主要成分之——阿魏酸钠——阿魏酸钠,灌肠给 药可使乙酸性结肠炎模型大鼠升高的 COX)-2 蛋白表达和 PGE2 含量显着降低,但对 COX)-1 表达的抑制作用较弱,提示阿魏酸钠能选择性地抑制 COX) 一 2 蛋白表达和 COX)-2 酶活性。 银杏叶中的双黄酮类化合物银杏黄素(ginkgetin),对用乙酸豆寇佛波酯(TPA)多次处理所造 成的小鼠背部皮肤炎症,反复涂抹 50-200p.)g 银杏黄素,可明显抑制 COX)-2 的表达,但对 COX)-1 的表达无影响,同时能抑制 COX) 一 2 活性而减少 PCe2 的生成。 植物中广泛存在的一大类多酚化合物一原花青素,具有抗炎等药理活性,用 LPS 刺激的 小鼠巨噬细胞株(RAW264.)7 细胞)对其抗炎机制进行研究,发现原花青素不直接影响 COX) 一 2 酶活性,但抑制 COX) 一 2 蛋白及 mRNA 的表达。姜黄素对三硝基苯磺酸(TNBS)诱导的肠 炎模型大鼠肠黏膜 COX)-2 蛋白及 mRNA 表达的升高有显着抑制作用。白藜芦醇是葡萄属 植物产生的一种植物抗毒素,属于多酚类物质,体外实验显示,白藜芦醇通过抑制蛋白激酶 c(PKC)信号传导途径抑制佛波酯(PMA)介导的 COX)-2 转录活性,抑制 COX)-2mRNA 表达,白 藜芦醇亦能抑制 COX)-2 蛋白表达。雷公藤的有效单体成分一雷公藤内酯醇,体外浓度大于 20ug/L 时能抑制类风湿性关节炎患者滑膜成纤维细胞 COX)-2 蛋白及 mRNA 表达。 3 结语 综上,可以发现许多从传统中药中提取得到的有效部位或有效成分,其抗炎作用机制与选 择性抑制 COX)-2 有关,体现在对 COX)-2 活性的直接抑制作用,或下调 COX)-2 蛋白及 mRNA 的表达从而干扰其功能,并且避免了由抑制 COX)-1 而引起的胃肠道等一系列副作用。基于 以上阐述,笔者认为,以 COX)-2 为靶点,建立相应的体内外筛选平台,不仅有利于探究人类炎 症性疾病的发生机制,而且对筛选、开发传统中药,提高临床治疗效果都具有指导意义。 【摘要】:目的:寻找出一种适合基层使用的简单?方便的鉴别药材的方法。方法:通过不 同仪器下观察药物的实验,以对药材的分辨率,观察的清晰度为指标,以不同的仪器?底色的不 同?光线的强度差别为主要考察因素,探索半显微性状鉴别最佳方法及条件。结果:体视显微 镜观察最清楚,扫描仪也能比较清楚地观察,放大镜观察的结果就不太理想,且底色与药材的 对比度不同对实验结果也有影响。结论:此种方法简便易行,对操作人员的专业知识要求不高, 是一种很好的适用于基层的药材鉴别方法。 【关键词】:半显微性状鉴定放大镜扫描仪体视显微镜 传统中药作为中国宝贵资源,在临床治病及养生保健方面有着极其重要的作用,由于药物 疗效与药材的质量关系密切,因此对药材进行鉴别而保证药物疗效就非常重要。现已被广泛 应用的药材鉴定方法有显微鉴定,性状鉴定等。显微鉴定是利用显微技术对中药的细胞?组 织?构造特征进行显微观察与分析,以确定其品种和质量的一种鉴定方法;性状鉴定是一种传 统的鉴别方法,是通过眼观?手摸?鼻闻?口尝?水试?火试等十分简便的鉴定方法,来鉴别药材 的外观性状。本文则建立了一种介于性状和显微鉴别方法之——阿魏酸钠间的另一类鉴别方法,它是借助 放大镜?扫描仪?体式显微镜等仪器观察中药材细微的外观性状,可称它为半显微性状鉴定。 “半显微“是指它对中药表面特征的放大是界于肉眼和生物显微镜之——阿魏酸钠间,例如它可以把一个苏 子放大到一个乒乓球大小,非常清楚地显示其表面的纹理,但它还不能看清楚植物细胞的形态, 所以它还是属于“性状鉴别”范畴。但由于它是借助仪器对药材表面的肉眼看不清的特征进 行观察,这也与传统的性状鉴定有较大的区别。半显微性状鉴别法主要用于细小的果实种子 类?扁平的中药饮片?叶类及花类药材的观察。对于形体大而厚的药材的整体观察则不适用, 但亦可用于观察其表面细微处的特征。按照这种方法所用到的仪器不同,可分为放大镜半显 微形状鉴定,扫描仪半显微形状鉴定,体视显微镜半显微性状鉴定。 1 放大镜半显微性状鉴定 放大镜法就是利用一般的放大镜来观察药材,此种方法简便易行,放大镜又方便携带,所 以是鉴别药材形状的一种经常使用的基本方法。但缺点是放大镜的分辨率不是很高,对于一 些药材的更为细微的特征,放大镜的效果就不是很理想。而且利用放大镜所得的观察结果很 难记录下来,除非亲自观察,否则很难从观察者的描述中得到很深的印象。 2 扫描仪半显微性状鉴定 扫描仪法是利用电脑扫描仪来鉴别药材的方法,扫描仪已是常用的办公用具。它除了有 文件扫描功能,还有两个强大的功能——实物扫描功能和图像放大功能,后两个功能可被利用 对中药材进行半显微性状鉴别。具体方法如下: 2.)鉴别用仪器一台中等以上配置的电脑,像素为 1200~2400 的扫描仪。 2.)软件在电脑中加装 Photoshop6.)0 以上的图像处理软件。 2.)2.)软件介绍 Photoshop 是一种现被广泛使用的图形处理和浏览软件,其功能之——阿魏酸钠齐全是 一般的其它图形处理软件所不能比的。包括了所有图形的基本处理,对图形进行加工。能支 持数码相机?扫描仪?体视显微镜直接捕获图象。我们就是利用它的这种功能将它应用于扫 描仪半显微性状。具体功能?使用方法将在下面进行详细介绍。 2.)3 扫描过程 2.)3.)打开软件打开 Photoshop,点左上角的[文件]下拉出菜单,指向[导入],就可以看到你 的扫描仪的型号了,双击扫描仪的型号,即可在 Photoshop 的背景下进行扫描。 2.)3.)普通扫描选择好药材样品,将需要放大的部分朝下放,上面盖上合适颜色的背板(通常 情况下,用白纸即可),在扫描仪上进行预扫;再用取景框框住要扫描的药材,在 24bit 色彩,像素 300~600 间(根据景框的大小选择)对药材进行普通扫描,可见药材的图像被直接展示在 Photoshop 中。 2.)3.)3 高精扫描为了得到更加清晰的扫描结果,能更好地选择扫描指数来观察药材,选择 要放大的区域(区域选择不能太大,否则会占用很大的电脑空间),把像素调至 2400,进行扫描, 可见药材被放大的图像也被直接展示在 Photoshop 中。观察这一图像,看看你对光线的强弱, 对比度的大小等,满意不满意,如果你感觉不行,可以调整后重新扫描。