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user: 2. 紫草素与免疫细胞 2.1. T细胞 自身反应性T细胞可诱发自身免疫性疾病，而同种反应性T细胞可引起移植物排斥反应 [ 10 ]。引流淋巴结中激活的T细胞迁移到移植器官/组织，协调移植排斥反应的过程，通过激活效应T细胞产生大量促炎细胞因子，导致组织破坏和最终的同种异体排斥反应，因此抑制T细胞的活化可抑制排斥反应的关键。研究发现紫草素可通过抑制mTOR信号通路抑制T细胞的增殖及活化，减少促炎细胞因子的基因表达，包括IFNγ、IL-6、TNFα、IL-17A，增加抗炎介质IL-10、TGF-β1的表达，发挥抑制移植物的排斥反应；同时紫草素可能通过上调DC细胞中IDO (Indoleamine 2，3 dioxygenase，吲哚胺2，3双加氧酶)基因表达，阻碍其成熟分化，诱导CD4 + Foxp3 + Tregs细胞(Regulatory cells，调节性T细胞)的产生，显著延长同种异体皮肤移植的小鼠存活时间(p < 0.01) [ 11 ]。Th细胞(helper T cell，辅助性T细胞)在关节炎中起着重要作用，Th1细胞驱动疾病的发生与疾病炎症有关，而Th2细胞在一定程度上对抗炎症。在正常情况下，Th1和Th2细胞相互促进，相互制约，使机体Th1/Th2细胞维持一定的平衡；在某种特定的病理环境中会导致Th1/Th2的失衡，首先可能是Th1和Th2细胞数量分化不平衡，使得Th1和Th2细胞所分泌的炎性细胞因子和抗炎细胞因子失衡，从而启动疾病的发生。在关节炎动物模型中，紫草素通过调节T-bet转录因子降低Th1细胞因子TNFα和IL-12的表达，以及增加GATA3转录因子的表达，上调Th2细胞因子IL-4和IL-10的表达，通过调节Th细胞由Th1细胞向Th2细胞极化从而发挥抗炎的作用，结果明显减少了滑膜组织和关节软骨的损伤 [ 12 ]。紫草素以PKM2 (pyruvate kinase，丙M2型酮酸激酶)相关途径，抑制由Hcy (homocysteinemia，同型半胱氨酸血症)增强的葡萄糖代谢，抑制糖代谢中间产物使CD4 + T细胞IFN-γ分泌量减少，抑制巨噬细胞向M1促炎表型极化，改善动脉粥样硬化 [ 13 ]。另外，研究表明紫草素能够通过NF-κB和MAPK信号途径抑制T淋巴细胞的增殖与激活，即通过抑制IKKβ活性和JNK磷酸化而不影响ERK和P38蛋白磷酸化，发挥抑制IL-2、IFN-γ分泌和促进细胞周期阻滞的作用。以上结果表明紫草素具有开发为免疫抑制药物的潜在价值 [ 14 ]。 2.2. DC细胞(Dendritic Cells，树突状细胞) 研究发现，紫草素可以强烈刺激肿瘤细胞的ICD (Immunogenic cell death，免疫原性细胞死亡)，通过DC细胞诱导出强有力的免疫反应，抑制肿瘤的生长和转移 [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]。深入研究表明，紫草素作用于分子靶点hnRAPA1 (heterogeneous nuclear ribonucleoprotein A1，异质核核糖核蛋白A1)诱导乳腺癌中ICD，hnRAPA1是颗粒酶A的底物，可干扰RNA合成导致免疫介导的程序性细胞死亡 [ 16 ]。紫草素使DC细胞表型和功能成熟，增加Th17 (T helper cell 17，辅助T细胞17)细胞群，从而增强Th1细胞和细胞毒性T细胞活性，发挥杀伤肿瘤及诱导肿瘤细胞裂解的作用，因此，紫草素可作为增强DC细胞免疫治疗疫苗的佐剂 [ 18 ]。在哮喘的人和动物模型中，CD4 + Th2淋巴细胞起着关键作用，而DC细胞是肺中主要的抗原呈递细胞，在Th2启动和维持过敏性气道炎症中发挥重要作用 [ 19 ]。紫草素通过降低MHC II类分子、共刺激分子CD80、CD86、OX40L和CCR7的细胞表面表达，呈剂量依赖性地抑制卵白蛋白(OVA)和胸腺基质淋巴细胞生成素(TSLP)共诱导的BM-DC (bone marrow-derived dendritic cells，骨髓来源树突状细胞)分化成熟，从而抑制CD4 + T细胞的增殖以及Th2细胞因子的IL-4和IL-5的释放，抑制过敏性气道炎症 [ 20 ]。 2.3. 巨噬细胞 用LPS (脂多糖)刺激THP-1单核细胞的实验发现，紫草素显著抑制了大约50个的炎症早期表达基因，其中一些与趋化因子和炎症调节的相关细胞因子一致，如TNF-α，CCL8，IL-1β和NFATC 3 ，结果证明紫草素对巨噬细胞的活化有很强的抑制作用 [ 21 ]。紫草素及其衍生物可能是通过抑制ERK磷酸化来下调NF-κB的激活，从而抑制LPS刺激的RAW 264.7小鼠巨噬细胞中iNOS蛋白的表达，或者通过抑制蛋白酶体介导的IκBα降解和诱导细胞死亡，从而抑制LPS刺激的大鼠原代巨噬细胞中产生TNFα和NF-κB核异位产生抗炎作用 [ 22 ] [ 23 ]。另有研究也证实了紫草素可靶向抑制NOS (nitric oxide synthase，一氧化氮合酶)等靶点活性，抑制乙酰胆碱对胸主动脉松弛的作用以及抑制LPS诱导的RAW 264.7细胞释放NO [ 24 ]。在自身免疫性疾病急性溃疡型结肠炎小鼠模型中，紫草素可减少COX-2 (Cyclooxygenase，环氧化酶2)表达和MPO (Myeloperoxidase，髓过氧化物酶)活性，降低NF-κB和STAT3的活化，巨噬细胞中TNFα，IL-1β，IL-6表达被抑制，有效阻止结肠直肠的缩短，缓解体重下降 [ 25 ]。RANTES (Regulated upon activation normal T‑cell expressed and secreted，受正常T细胞表达和分泌活化的调节因子)是CCR5的配体，RANTES是单核巨噬细胞的强效趋化因子 [ 26 ]，该趋化因子及其受体在子宫内膜异位症中具有生物活性。研究发现紫草素通过减少患者的腹腔内单核巨噬细胞向病变部位迁移，并且抑制RANTES的表达，从而降低单核细胞对RANTES趋化信号的敏感性等多种机制抑制子宫内膜异位症的发展，并减轻腹膜炎症 [ 27 ]。 2.4. NK细胞(Natural Killer Cell，自然杀伤细胞)和肥大细胞 对于NK细胞，紫草素可以通过调节p-ERK1/2和p-Akt的表达，增强NK细胞的增殖和对结肠癌细胞的毒性 [ 28 ]，以及其衍生物能够在体内逆转或增强荷瘤小鼠的NK细胞活性和淋巴细胞转化，抑制肝癌和肉瘤的生长，延长小鼠的生存期，同时恢复或增加荷瘤小鼠中CD3和CD19阳性细胞的数量，保护免疫器官不受损害 [ 29 ]。另外，紫草素可通过抑制肥大细胞脱颗粒，抑制中性粒细胞呼吸爆发(氧爆发)，改变磷脂酰肌醇介导的信号转导，或阻断趋化因子与CCR-1的结合等机制发挥抗炎作用 [ 30 ] [ 31 ]。 2.5. 其他 近年来的研究揭示了免疫系统和代谢系统之间相互作用的多种方式，如DC细胞，M1型巨噬细胞和效应T细胞可以将代谢程序从氧化磷酸化转变为需氧糖酵解，以满足细胞生长或效应功能的生物能量和生物合成需求 [ 32 ] [ 33 ]，促进肿瘤的增殖；B细胞在BCR (B cell receptor，B细胞受体)或LPS刺激下，是以一种相对平衡的方式同时增加糖酵解和氧化磷酸化的速率 [ 34 ]；在肠道免疫系统中，肠固有层的IgA + 浆细胞同时利用糖酵解和氧化代谢；PPs (Peyer's patches，派尔集合淋巴结)中的初始B细胞则优先利用氧化代谢 [ 35 ]。紫草素能够通过调节代谢系统影响免疫细胞的功能，研究表明紫草素可以抑制Hcy诱导的PKM2酶活性上调和代谢重编程，从而阻止Akt-mTOR信号途径相关的Hcy诱导的B细胞增殖及分化，减小浆细胞形成及抗体分泌，有助于自身免疫疾病的治疗 [ 36 ]。同时，紫草素作为一种有效的PKM2抑制剂，可以通过抑制巨噬细胞中的PKM2来限制肿瘤细胞中的糖酵解，并保护小鼠免于败血症，也可以通过抑制瓦博格效应，解除酸环境引起的免疫抑制，诱导细胞死亡 [ 36 ] [ 37 ]。紫草素通过对肿瘤相关巨噬细胞(tumor associated macrophage， TAM)和糖代谢的双重作用重新编程，重塑肿瘤免疫微环境，巩固ICD启动的抗肿瘤免疫，即抑制葡萄糖代谢的作用对肿瘤免疫循环具有正向调节作用 [ 38 ]。