低分子肝素抗炎機(jī)制研究進(jìn)展

1、低分子肝素抗炎機(jī)制研究進(jìn)展羅俊永 崔慧斐(山東大學(xué) 藥學(xué)院 生化與生物技術(shù)藥物研究所, 山東濟(jì)南 250012)摘要：目的 綜述低分子肝素(low molecular weight heparin, LMWH)的抗炎作用及機(jī)制。方法 查閱相關(guān)文獻(xiàn)，進(jìn)行整理和歸納。結(jié)果 LMWH具有一定的抗炎作用，其抗炎機(jī)制主要與參與炎癥反應(yīng)的炎癥細(xì)胞及相關(guān)炎癥因子和黏附分子有關(guān)。 結(jié)論 目前對LMWH的抗炎機(jī)制研究還處在初級階段，對其抗炎機(jī)制的具體闡明需要進(jìn)一步的研究，但是LMWH獨(dú)特的性質(zhì)使其有望成為有效且安全的新型抗炎藥物。關(guān)鍵詞：低分子肝素(LMWH)；抗炎；研究進(jìn)展中圖分類號：Q53Advances

2、in anti-inflammatory effect and mechanism of low molecular weight heparinLuo Jun-yong，Cui Hui-fei(Institute of Biochemical and Biotechnological Drugs，Shandong University,Jinan 250012，China)Abstract: 0bjective To review the anti-inflammatory effect and mechanism of low molecular weight heparin. Metho

3、ds Refer to recent related documents, analyze and make a conclusion. Results LMWH has some anti-inflammatory effect, Its anti-inflammatory mechanism is mainly related to the inflammatory cells involved in the inflammatory and the correlated inflammatory factors and adhesion molecules. Conclusion The

4、 study of anti-inflammatory mechanism of LMWH is still in the early stage at Present, its specific mechanism needs further study, but LMWH is expected to be a novel anti-inflammatory drug with better efficacy and less side effects for its unique properties.Key words：LMWH；anti-inflammatory；AdvancesJE

5、L classification: Q53作者簡介：羅俊永（1984-），男，碩士研究生，微生物與生化藥學(xué)專業(yè)，TelE-mail：wode123；通訊作者：崔慧斐（1968-），女，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，E-mail：cuihuifei低分子肝素(LMWH)是由普通肝素(unfractionated heparin, UFH)經(jīng)酶解或化學(xué)降解的方法而得的相對分子質(zhì)量為3000-8000Da，平均為5000Da左右的混合物。LMWH除作為抗凝抗血栓藥等在臨床上廣為應(yīng)用外，近年來其抗炎活性也頗受重視。本文就LMWH抗炎作用及機(jī)制的研究進(jìn)展作一綜述。1 LMWH對炎癥

6、細(xì)胞的作用白細(xì)胞黏附至炎癥部位的血管壁上，進(jìn)而穿透血管壁到達(dá)炎癥組織是炎癥發(fā)生的一個(gè)最重要的過程。雖然多種因素影響著內(nèi)皮細(xì)胞與白細(xì)胞的黏附，諸如內(nèi)皮細(xì)胞和白細(xì)胞表面負(fù)電荷被中和而引起相互排斥力下降，二價(jià)陽離子橋接內(nèi)皮細(xì)胞與白細(xì)胞而促進(jìn)黏附等，但現(xiàn)已闡明這種黏附主要是由白細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞表面黏附分子，如選擇素家族(L-，P-和E-選擇素)的短暫且可逆的相互作用介導(dǎo)的。TNF-可促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞和白細(xì)胞黏附分子的表達(dá)。Wan等1研究發(fā)現(xiàn)給Balb/c小鼠注射5000u/kgLMWH能抑制TNF-誘發(fā)的白細(xì)胞在內(nèi)皮細(xì)胞上的滾動、黏附和組織浸潤。而且，這種抑制作用并不是直接通過降低腸內(nèi)TNF-的含量實(shí)現(xiàn)的，

7、提示抑制腸粘膜細(xì)胞因子并不是LMWH抗炎的主要機(jī)制，而且，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)LMWH顯著降低結(jié)腸粘膜中髓過氧化物酶(MPO)的活性，表明LMWH對中性粒細(xì)胞積聚的抑制可以很好地解釋LMWH抗炎機(jī)制，進(jìn)而提示LMWH很可能通過干擾炎癥細(xì)胞的組織浸潤而起到有效的抗炎作用。LMWH的抗炎作用還表現(xiàn)在體外抑制中性粒細(xì)胞的趨化及吞噬作用。次級淋巴組織趨化性細(xì)胞因子(CCL21)是T細(xì)胞的一個(gè)重要趨化因子，LMWH通過抑制內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)CCL21，進(jìn)而阻斷T細(xì)胞向炎癥部位的趨化運(yùn)動，進(jìn)而減少了T細(xì)胞向炎癥組織遷移的數(shù)量，最終降低了T細(xì)胞引起的炎癥反應(yīng)，減少了自身免疫性疾病中T細(xì)胞對組織的破壞2。2 LMWH對炎癥因子

8、及黏附分子的作用TNF-是一種主要由單核-巨噬細(xì)胞及淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子，分子量為17KDa，由157個(gè)氨基酸組成的單一蛋白系列，它是機(jī)體炎癥與免疫應(yīng)答的重要調(diào)節(jié)因子。炎性腸病以腸內(nèi)相關(guān)細(xì)胞因子的上調(diào)和白細(xì)胞的浸潤為主要特征，尤其TNF-已經(jīng)在炎性腸病中被確定為重要的病理學(xué)炎癥介質(zhì)，TNF-能夠誘導(dǎo)黏附分子和趨化因子的表達(dá)，從而引起炎癥細(xì)胞的積聚。鑒于TNF-在炎性腸病中發(fā)病機(jī)制中的重要作用，已有臨床實(shí)驗(yàn)報(bào)道在節(jié)段性腸炎病中利用TNF-的人單克隆抗體進(jìn)行治療，病人癥狀有顯著改善3。這些研究都支持抑制TNF-的作用在炎性腸病治療中具有重要意義。韓紅等4報(bào)道，用三硝基苯磺酸(TNBS)乙醇灌腸復(fù)

9、制大鼠結(jié)腸炎模型，然后分別注射LMWH150U/kg和300U/kg，共注射14d，結(jié)果發(fā)現(xiàn)高劑量組血清白細(xì)胞介素-8 (IL-8)及腸黏膜TNF-較低劑量組呈顯著下降，結(jié)腸黏膜損傷減輕，表明經(jīng)LMWH治療后有顯著抑制炎癥作用。其抗炎作用可能一方面通過抗凝途徑的介導(dǎo)而發(fā)揮作用；另一方面，通過下調(diào)炎癥介質(zhì)IL-8，TNF-的表達(dá)而實(shí)現(xiàn)，由此達(dá)到減輕腸黏膜的損傷，促進(jìn)TNBS所誘發(fā)的大鼠結(jié)腸炎的愈合。IFN-是一種二聚體糖蛋白，由Th1淋巴細(xì)胞和NK細(xì)胞產(chǎn)生，它的免疫調(diào)節(jié)活性強(qiáng)，是強(qiáng)有力的吞噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞激活物。LMWH亦能通過抑制IFN- 起到抗炎作用。Celasco等5報(bào)道，用二硝基苯(D

10、NB)灌腸復(fù)制大鼠結(jié)腸炎模型，用CB-01-05(一種平均分子量大約為5,700的LMWH，0.0050.9 mg/d）, 其他種類的LMWHs(0.30.6 mg)/d,和UFH (0.6 mg)/d，連續(xù)三天直腸給藥，從所取鼠脾細(xì)胞觀察結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CB-01-05主要通過抑制IFN- 的表達(dá)而起到抗炎活性，但實(shí)驗(yàn)無法排除CB-01-05也可能通過增強(qiáng)相關(guān)生長因子的表達(dá)6，抑制NO的合成7,8，作用于腸內(nèi)微循環(huán)9或通過白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的相互作用10而起到抗炎作用。該研究還同時(shí)發(fā)現(xiàn)，CB-01-05的抗炎活性要明顯強(qiáng)于其他種類的低分子肝素和UFH，證明了他們的生物學(xué)活性的不等價(jià)性，說明了不同種類

11、肝素很可能通過不同的機(jī)制發(fā)揮抗炎活性。白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的緊密結(jié)合依賴內(nèi)皮細(xì)胞表面上的黏附分子，TNF-、白細(xì)胞介素及一些化學(xué)因子能刺激內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)黏附分子，并與之結(jié)合，形成前黏附分子。因此，降低細(xì)胞因子與細(xì)胞表面上的特異性受體的結(jié)合能力，抑制內(nèi)皮細(xì)胞表面黏附分子與細(xì)胞因子及化學(xué)因子的結(jié)合能抑制細(xì)胞因子對內(nèi)皮細(xì)胞的刺激作用。Manduteanu等11在體外培養(yǎng)了用TNF-和脂多糖處理的瓣膜內(nèi)皮細(xì)胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了單核細(xì)胞的浸潤。而用依諾肝素預(yù)處理的內(nèi)皮細(xì)胞(達(dá)到一定的血清濃度，16mg/mL)組，用ELIS，流式細(xì)胞檢測分析方法發(fā)現(xiàn)，脂多糖誘導(dǎo)的E-選擇素和TNF-誘導(dǎo)的ICM-1的表達(dá)減少，同時(shí)單

12、核細(xì)胞在瓣膜內(nèi)皮細(xì)胞的黏附和積聚也明顯得到抑制。炎癥反應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)是白細(xì)胞黏附及其黏附級聯(lián)反應(yīng)，而這種黏附級聯(lián)反應(yīng)依賴內(nèi)皮細(xì)胞和白細(xì)胞表面黏附分子，細(xì)胞間黏附分子-1(ICM-1)是其中主要的黏附分子。韓秀珍等12研究發(fā)現(xiàn)，LMWH能抑制ICM-1在臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(HUVEC)的表達(dá)，減少致敏豚鼠腸系膜微靜脈白細(xì)胞的滾動和黏附數(shù)目，抑制中性粒細(xì)胞與HUVEC的體外黏附，由此推斷，LMWH通過抑制ICM-1的表達(dá)及抑制白細(xì)胞在血管內(nèi)皮的滾動和黏附而起到抑制炎癥的作用。3 LMWH在炎癥動物模型中的作用LMWH的抗炎作用在炎癥動物模型上也有體現(xiàn)。王慶利等13發(fā)現(xiàn)，LMWH能抑制卵白蛋白引起的致敏豚

13、鼠離體回腸平滑肌收縮，該作用可能依賴于其抑制肥大細(xì)胞脫顆粒從而降低炎癥介質(zhì)釋放有關(guān)，表明LMWH有抑制致敏原引起超敏反應(yīng)的作用。研究中還發(fā)現(xiàn)LMWH能明顯抑制4-氨基吡啶引起的小鼠背部皮膚肥大細(xì)胞脫顆粒，減少小鼠的舔體次數(shù)，表明LMWH能抑制非抗原引起的MC脫顆粒。另外，LMWH能降低醋酸所致的毛細(xì)血管通透性升高，提示LMWH可通過抑制炎癥反應(yīng)發(fā)揮抗過敏作用。Benchertit等14在鼠阿霉素腎病模型上早期應(yīng)用LMWH治療，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，尿蛋白含量及腎小球所分泌的TNF-降低，同樣支持LMWH的抗炎作用。Deepa等15也在相同的模型上發(fā)現(xiàn)，LMWH使用后，血清C反應(yīng)蛋白和纖維蛋白原及溶酶體酶以

14、及對組織有毒性的己糖、氨基己糖、抗壞血酸、唾液酸也都明顯減少。4 LMWH抗炎作用的初步臨床實(shí)踐LMWH已在在非臨床試驗(yàn)中展現(xiàn)了其有效的抗炎作用，為了考察其在臨床試驗(yàn)階段是否具有同樣有效的抗炎作用，Torkvist等16對12位患有輕度或中等程度活性潰瘍性結(jié)腸炎的病人進(jìn)行了考察，病人在進(jìn)行糖皮質(zhì)激素治療的同時(shí)，每天兩次、連續(xù)12w注射5000U的達(dá)肝素鈉，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，注射LMWH具有良好的耐受性和順應(yīng)性，未發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重副反應(yīng)，同時(shí)病人的臨床癥狀有顯著改善，對白細(xì)胞積聚的抑制是其主要抗炎機(jī)制。Bievre等17報(bào)道，29位患有輕度或中等程度潰瘍性結(jié)腸炎的病人隨機(jī)分為兩組，一組注射LMWH，一組注射安

15、慰劑，兩組病人同時(shí)接受水楊酸類藥物的治療，研究結(jié)果顯示兩組并未有顯著差異。雖然外在的實(shí)驗(yàn)條件對上述兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果會有一定影響，但其明顯的差異顯然需要進(jìn)一步臨床試驗(yàn)。5 結(jié)語炎癥反應(yīng)是多種因子、細(xì)胞參與的復(fù)雜的病理生理過程，對LMWH的抗炎機(jī)制研究主要集中在LMWH對炎癥細(xì)胞、炎癥因子及黏附分子的作用。目前還沒有一種機(jī)制能夠較好地解釋不同實(shí)驗(yàn)的抗炎作用，如對TNF-的研究，韓紅等4的實(shí)驗(yàn)表明LMWH可能通過下調(diào)炎癥介質(zhì)IL-8，TNF-的表達(dá)而實(shí)現(xiàn)抗炎作用，Wan等1研究發(fā)現(xiàn)LMWH很可能通過干擾炎癥細(xì)胞的組織浸潤而抑制TNF-誘發(fā)的白細(xì)胞在內(nèi)皮細(xì)胞上的滾動、黏附和組織浸潤，起到有效的抗炎作用，不

16、同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明LMWH很可能通過多種作用機(jī)制起到抗炎作用，而不同作用機(jī)制之間可能存在著密切聯(lián)系。 目前對LMWH的抗炎機(jī)制研究還處在初級階段，有待進(jìn)一步深入。不過，已有研究結(jié)果為LMWH抗炎作用機(jī)制研究進(jìn)一步提供了重要依據(jù)，LMWH獨(dú)特的性質(zhì)使其有望成為有效且安全的新型抗炎藥物。參考文獻(xiàn)：1 Wan MX, Zhang XW, Trkvist L, et al. Low molecular weight heparin inhibits tumor necrosis factor alpha-induced leukocyte rollingJ. Inflamm Res, 2001, 50

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