生物制药的研究进展范文

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篇1

生物药物是指利用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断疾病的药品。

1. 过滤

过滤分为表面过滤和深层过滤，两者的作用机理不同。

表面过滤表面过滤是通过滤材表面对颗粒的捕捉来实现过滤功能，那么就需要统一的布置上下滤材的孔径。其中，滤网、薄膜等是非常有代表性的表面滤材。结合表面过滤理论我们可以得知，过滤介质在对流体中的固体颗粒杂质进行拦截时，依靠的主要是孔径的大小，这样滤材的表面就会停留以及堆积一些料液中的悬浮杂质颗粒[1，2]。

深层过滤一般来说，都是由纤维构成滤材，过滤介质空隙形成的通道往往都十分的曲折和细长，介质内部的空隙要大于被过滤的度上

杂质颗粒，这样滤材就会在纵向深度中捕捉颗粒。要知道，并不是在

介质的外表面发生过滤作用，而是在介质的全部空隙体内发生。在

热运动和流体的动力作用下，通道壁面会流一些料液中的细小杂质颗粒，静电吸附以及表面张力会截留这些杂质颗粒[3-5]。近些年来，随着膜技术的不断发展，目前很多的企业和研究机构都研究出来了高性能过滤膜，这种过滤膜具有很强的深层过滤性能。

2.深层过滤的应用

在生物制药工艺中，企业对于过滤介质的精度有着十分高的要求，那么为了提高过滤产品的精度，过滤产品供应商为了获得较小的孔径，往往采用的方式是增加滤材的密度[6-9]。但是，采用这种方式存在着一些弊端，如果过滤介质有着较高的密度，在过滤过程中，过滤介质就会有较大的压差，降低流速，这样过滤性能就会受到影响，如果介质没有很高的强度，还会出现一些其他的现象，比如滤材击穿等，这样就无法保证下游流体的质量。

基因重组和单克隆抗体是现代生物制药的两大成就，依赖它们，已获得一些用传统方法不能获得的、优良的诊断和治疗疾病的药物，比如胰岛素、生长激素、干扰素、疫苗等。从重组微生物或动物细胞培养液中提取药物比传统产品困难得多，首先在培养液中有效成分的含量很低，但杂质含量却很高。因此，深层过滤去除杂质、内毒素显得尤为重要，深层过滤能够有效去除杂质，提高有效成分含量[10]。

随着膜质量的改进和膜装置性能的改善，在生物制药中下游加工的各个阶段，将会越来越多地使用深层过滤技术。例如，单抗药物开发过程中，利用微滤进行发酵液的初步过滤，利用分离层析去除特定杂质，利用超滤去除蛋白质杂质和色素，利用反渗透进行浓缩，利用色谱进行分离纯化，最终制得成品，成品纯度达到97%以上。

下面以超滤为例，说明深层过滤在生物制药生产中应用的进展情况。

膜分离过程是根据被分离物质的大小来进行的，超滤是最常用的膜分离过程，它借助于超滤膜对溶质在分子水平上进行物理筛分。在工业规模的生产中，膜过滤装置由膜组件构成，密度可达每立方米数百到上万平方米。为了满足不同的生产能力的要求，可使用几个甚至几十个膜组件。膜组件大致有四种形式，分别为管式、中空纤维式、螺旋卷绕式和平板式，不同的形式适合制备不同的产品[11]。

超滤技术具有以下几点优越性：

（1）操作过程不需要热处理，故对热敏感物质是安全的，特别是生物药物。

（2）没有相变化，能耗低。

（3）浓缩和纯化可以同时完成。

（4）分离过程不需要加入化学试剂。

（5）设备和工艺较其他分离纯化方法简单，且生产效果高。

生物药物都是大分子药物，例如酶的分子量在20000-200000之间，因此可以使用MWC10000的膜进行浓缩和去除低分子量的杂质，收率可达到95%以上。

超滤可用于蛋白质物质的浓缩和精制，多糖类物质的精制等。

下面介绍膜色谱分离生物大分子纯化的应用实例：

（1）血浆制品的分离 使用CM250型弱阳离子交换色谱对人血浆进行分离，人血浆中的几种主要蛋白质全部得到分离，蛋白质的总回收率达90%以上。

（2）单克隆抗体的纯化 使用CM250型径向弱阳离子交换柱，成功地纯化了阿达木单克隆抗体。

（3）IGase酶的分离纯化 IGase酶具有治疗口腔疾病功能的一种酶，利用DEAE型径向膜色谱柱进行分离纯化，纯化过程的定性定量及条件优化乃至工业放大生产都非常方便、实用。

（4）人尿激肽释放酶的分离纯化 组织激肽释放酶在生理上具有维持局部血压，稳定血液畅通，参与水和电解质平衡的调节作用，现在国外正用此酶进行高血压基因疗法的研究。由于QAE离子交换色谱技术的应用，省去了盐析和高速冷冻离心步骤，大大节省了时间，证明径向离子交换色谱柱不仅具有分离纯化的功能，同时还具有浓缩的能力[12]。

高效分析膜色谱是对生物活性大分子进行快速成分分析和定量的一种可行的方法，利用这种方法采用不同配基，可在不同条件下对各种生物活性大分子进行定量分析及样品制备，具有速度快、易于定量、非特异性吸附低、柱压低、成本低以及柱体积小等优点。这种分析生物大分子的方法有着极好的应用前景。美国Millipore公司20世纪90年代初期推出了可与高效液相色谱仪器配套使用的分析型离子交换膜色谱柱，主要用于生物大分子的快速分离分析。

生物药物制备工艺中，不同分子量的物质的分离纯化往往使用不同的深层过滤技术。例如，蛋白质分子的形状各异，有细长如纤维状、有些则密实如球形，分子量则从6KD左右至几千KD不等，利用这些差别采用凝胶柱和超滤进行分离；又如，组成蛋白质的某些氨基酸残基侧链基团含有各种可解离的基团，如谷氨酸和天冬氨酸含有羧基，赖氨酸含有氨基，组氨酸含有咪唑基，精氨酸含有胍基酪氨酸含有酚基，色氨酸含有吲哚基等，这些基团数量和分布各异，使得不同的蛋白质表面的带电情况不尽相同，因此可以采用离子交换柱进行深层过滤纯化；又如，利用蛋白质是专一生物功能的物质，通过与其他生物大分子或小分子物质相互结合而发挥功能，可以使用亲和层析进行深层过滤与纯化；又如，利用蛋白质的疏水性不同，疏水相互作用色谱柱进行分离纯化[13]。

3.展望

目前看，膜分离过程可与亲和配基集合，形成了亲和膜分离过程，离心分离与膜分离过程相结合，形成了膜离心分离过程等。这类技术，具有选择性好、分离效率高、节约能耗等特点，是今后深层过滤发展方向。

参考文献

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篇2

中图分类号：R285.6文献标志码：A

文章编号：1007-2349（2013）08-0064-03

药用植物雷公藤（Tripterygium wilfordii Hook f）主要用于治疗类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、银屑病、肾脏疾病等炎性和自身免疫性疾病。雷公藤内酯醇（Triptolide）是从药用植物雷公藤中分离的一种二萜类化合物，因其生物活性较高，具有显著的抗炎、免疫调节、减轻器官移植排斥反应的作用，在研究领域得到广泛关注。本文就近年来对雷公藤内酯醇及其衍生物的药理作用研究做简要综述，希望有助于雷公藤内酯醇及其衍生物的进一步研究。

1雷公藤内酯醇的抗炎症作用

Triptolide的抗炎活性已有很多报道。Shepherd E.G.等[1]以肽聚糖诱导的Raw264.7细胞和腹膜巨噬细胞为模型，发现Triptolide可通过阻断激酶MKP-1功能，诱导P38和JNK活化进而调控TNF-α和IL-1β的表达；刘浩等[2]研究发现它可降低Jurkat细胞中NF-κB的活性，在激活状态下更为显著；另外，Triptolide也可以上调Jurkat细胞中IκBα的mRNA水平，提示其可能在转录水平贡献于该通路的调控。另外，Triptolide能够抑制共刺激因子的表达。在肾脏管状上皮细胞中，Triptolide可显著抑制TNF-α和IFN-γ诱导的MHCⅡ、B7-1和B7-2共刺激因子的表达[3]，却在mRNA和蛋白水平以NF-κB通路依赖性地下调活化细胞中B7-H1的表达[4]。

2雷公藤内酯醇对自身免疫疾病的作用

2.1雷公藤内酯醇治疗类风湿性关节炎Lin.N等[5]首次证实雷公藤内酯醇治疗类风湿性关节炎（RA）作用机制：在IL-1刺激下的滑膜成纤维细胞中，它可上调金属蛋白酶组织抑制剂（TIMPs）的表达，抑制proMMPs1和proMMPs3 的产生。在佐剂诱导的大鼠关节炎模型中，它可以抑制CC-类型趋化因子的表达[6]；而在牛CII 型胶原诱导的大鼠关节炎模型中，联合使用甘草甜素又可以降低血清中抗CII 型胶原的抗体及TNF-α的水平从而缓解病情[7]。随着研究的深入，Wang Y等[8]在大鼠关节炎模型中证实，Triptolide通过抑制IL-17的mRNA水平和IL-6刺激的STAT-3磷酸化而影响CII特异性Th7细胞的分化，进而发挥免疫抑制活性。

2.2雷公藤内酯醇治疗系统性红斑狼疮系统性红斑狼疮（SLE）是由于机体免疫功调节紊乱导致的一种自身免疫性疾病。该病病因不明确，病程反复交替，以中青年女性发病为多见。徐瑞宏等[9]以SLE病人外周血B 细胞为研究对象，观察了Triptolide对SLE 患者外周血B细胞表达CD86的影响，实验结果表明，Triptolide可以显著减少CD86+B细胞的比例，可能通过降低B细胞表面CD86的表达从而减少T-B细胞相互作用所需的共刺激信号，起到缓解狼疮症状的作用。刘立民等[10]考察了SLE患者外周血DC细胞，发现Triptolide降低患者IFN-α、IL-6、TNF-α含量，抑制DC的分化，并使DC在形态上表现为不成熟，提示其可能通过DC途径抑制SLE患者的体液免疫和细胞免疫。

3雷公藤内酯醇的抗肿瘤作用

Triptolide在体内、体外各种肿瘤模型中均具有广谱的增殖抑制、诱导凋亡和抑制迁移等活性。对于前髓细胞性白血病、T淋巴细胞瘤、肝癌、宫颈腺癌、胰腺癌、多发性脊髓瘤、胆管上皮癌、口腔癌等[11]，雷公藤内酯醇显示出促进肿瘤细胞凋亡的作用。目前报道的抗肿瘤作用机制主要包括：

3.1靶向转录因子Kupchan等[12]于1974年提出Triptolide特有的9，11-环氧-14b-羟基结构与其抗肿瘤活性密切相关；Titov等[13]进一步证实Triptolide与转录因子TFIIH亚基XPB结合并抑制其DNA依赖的ATPase活性，进而导致RNA聚合酶II介导的转录和核苷切除修复抑制。Wang等[14]最近又提出新见解：Triptolid诱导Rpb1磷酸化后经由蛋白酶体途径降解导致细胞内基因转录下调，进而发挥增殖抑制、促进细胞凋亡。

3.2靶向激酶Zhou等[15]发现Triptolide可引起AML1-ETO融合蛋白的剪切而导致激酶c-Kit表达下调，进而抑制JAK-STAT信号通路而抑制肿瘤。He等[16]研究发现Triptolide可通过下调Tie2和VEGFR-2的表达抑制新生血管的形成，Zhu等[17]则从配体VEGF下调的角度也证实了该机制。

3.3其他机制Leuenroth等[18]在小鼠多囊性肾病模型中提出Triptolide促进PC2依赖地Ca2+释放可能是治疗ADPKD的新策略。Triptolide抑制胰腺癌细胞增殖是通过抑制5-LOX而干扰花生四烯酸代谢实现的[19]。泛素/蛋白酶体通路是细胞内调控蛋白降解、维持正常细胞稳态的重要通路，近期研究[20]发现Triptolide可以抑制蛋白酶体的糜蛋白酶样活性，引起底物IκB，p27和Bax等富集，进而诱导细胞凋亡。

4雷公藤内酯醇的抗生育作用

Triptolide有降低雄性动物形成与存活、引起生殖器退行性变化等作用，因此将其作为雄性抗生育药已进行了大量研究。Lue等[21]报道将Triptolide用作潜在雄性避孕药，一定剂量内导致受试组成年大鼠不育。徐元萍等[22]选用健康雄性Wistar大鼠，观察Triptolide对其生成及对、附睾和心、肝、肾等的影响。结果表明，Triptolide是一种有效的抗生育药，对组织器官的毒性较小，且避孕作用是可逆性的。

5雷公藤内酯醇衍生物

通过对雷公藤内酯醇结构的改造和修饰，目前已经合成了一些高效低毒、水溶性好的衍生物，研究较多的是F60008和LLDT-8。F60008是雷公藤内酯醇的一种半合成衍生物，在体内可以转化成雷公藤内酯醇，目前处于抗肿瘤作用临床I期研究，但常见血液学不良反应、药动学个体差异大也成为其应用于临床的主要障碍[23]。

另一衍生物LLDT-8具有良好的体内外免疫抑制活性，低毒，安全性好的优势；口服LLDT-8能够阻断T淋巴细胞活化、抑制IFN-γ信号转导途径中相关基因的激活与表达，显著地降低II型胶原诱导的DBA/1小鼠关节炎模型的发病率和疾病严重程度；在实验性自身免疫脑脊髓膜炎动物模型中LLDT-8能够降低疾病发病率和严重程度。此外，LLDT-8对免疫性肝损伤、肺纤维化和移植排斥反应（心肌移植，骨髓移植）等疾病动物具有一定的治疗作用[24]。目前该化合物已进入治疗类风湿性关节炎I期临床试验阶段，有望成为具有我国自主知识产权，用于治疗多种自身免疫性疾病的新型免疫抑制剂。

6展望

雷公藤内酯醇在国内广泛应用于炎症、肿瘤及自身免疫性疾病的治疗，随着研究的深入，对其药理作用、毒理和临床应用的认识也越来越深入和广泛。在关注基础研究的同时，适时拓展Triptolide在其他领域的临床应用很值得探索。值得关注的是，利用现代生物、化学技术手段，目前已有多种Triptolide衍生物已进入或结束临床I期研究，为Triptolide迎来广阔的市场前景拉开了序幕。笔者参与了雷公藤内酯醇衍生物的免疫调节活性及作用机制的研究，发现其衍生物LLDT-8对与人类SLE疾病相似的NZB/W F1疾病动物具有一定的治疗作用。LLDT-8通过对雷公藤内酯醇母核进行-OH结构修饰，降低了雷公藤内酯醇的毒性、增加了化合物的水溶性，这对于药物研究来说是一大突破，提高了化合物成药的可能性，也为进一步提高免疫抑制作用、研究其作用机制奠定基础。提示针对不同的适应症，LLDT-8免疫调节活性作用的机制是否相同？作用靶点又在哪？选用的治疗剂量是否一致？上述这些问题的深入探讨，对确定药物临床适应症、指导临床用药提供一定参考，同时，对弘扬祖国传统中药学具有重要意义。

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中图分类号：S859.79 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2013）-01-0173-1

1 兽药市场抗生素销售情况

21世纪以来，随着科技和医疗水平的提高，大量抗生素被广泛投入于人和动物疾病的治疗及预防，这在保障人类健康和促进畜牧业发展方面起了重要作用。据调查，欧盟国家使用的兽药主要是抗生素和杀寄生虫类药物，兽药类抗生素约占所有兽药用量的70%以上。我国是抗生素的生产大国，2003年仅青霉素的产量就达28000t，占世界总产量的60%；土霉素产量为10000t，占世界总产量的65%；多西环素的产量也为世界第一。

2 禽畜抗生素在土壤中的残留状况

兽药抗生素来源畜牧养殖、水产养殖、宠物的排泄物及使用中的损失。研究表明，兽类抗生素药物只有15%可被吸收利用，大约85%未被代谢而以排泄物的形式直接排放至环境中。土壤中抗生素残留水平差异较大，一般在ug/kg和mg/kg等级。Hamscher等研究发现四环素和氯四环素浓度随着土层深度的增加有增加趋势；Martínez-Carballo等研究表明氯四环素在土壤中有较长持久性，在土壤中残留的水平大约为44.1ug/kg～32.3mg/kg。

3 抗生素对作物毒理研究现状

3.1 形态方面

抗生素对于植物的影响，一定程度上取决于植物对于抗生素的吸收，但是不同种类的抗生素在吸收量上有很大的区别。低浓度的土霉素胁迫对拟南芥幼苗的根长和株高显著抑制，但对其幼苗的侧根数量显著促进[1]；有研究表明在马铃薯组织培养中添加20mg/L氨苄西林钠或硫酸链霉素时，能有效抑制红菌染，提高试管苗生长势，缩短繁殖周期，而硫酸庆大霉素和盐酸林可霉素对马铃薯试管苗的生长有明显抑制作用；浓度为300mg/L的头孢霉素能显著促进阔叶猕猴桃外植体的不定芽分化，而大于200mg/L时显著抑制根的生长，羧苄青霉素对生根没有显著影响，但卡那霉素明显抑制生根。

3.2 生理方面

抗生素会对植物产生毒性胁迫。Farkas等发现杂豆和玉米对金霉素耐受性的差异与过氧化物酶（POD）和谷胱甘肽转移酶（GST）的表达有关。但现在还缺乏直接证据，对于植物吸收抗生素和毒性机理了解甚少，因此相关研究很有必要。有相关研究用不同浓度的盐酸氧氟沙星溶液处理水稻幼苗，随着盐酸氧氟沙星浓度的增加，胚乳中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性均呈先升后降的变化趋势，CAT活性逐渐降低[2]。有研究指出丙二醛作为脂质过氧化的产物可以很好反映氧化损伤程度。根中MDA对环丙沙星的响应和增加趋势比芽中明显，表示氧化损伤在根内比芽内更加明显，这与之前对根芽的生长抑制相符合。除了对于一些植物体内重要的酶的影响，有许多研究针对抗生素对于植物叶片内叶绿素的含量的影响。由于叶绿素的含量可以直接影响植物的光合作用，进一步作用于重要的农作物如水稻小麦等的产量，具有重要的生产意义。

4 抗生素对土壤微生物的影响

4.1对土壤微生物呼吸作用的影响

土壤呼吸作用可作为土壤微生物总活性的监测指标，以期为抗生素的环境风险提供实际评价依据。Beck和Thiele采用基质诱导呼吸法研究了磺胺间甲氧嘧啶和土霉素对不同土壤种类微生物呼吸强度的影响，结果可能由于土壤因子（如土壤有机质和矿物种类、含量、pH等）不同，使对抗生素的解吸和土壤吸附能力不同，从而影响抗生素的有效性。大部分抗生素都有其作用的标靶微生物，使标靶微生物受到抑制，土壤中的其他微生物就能获得更多的碳源。综上，抗生素对于土壤微生物呼吸强度影响原因可能使标靶微生物活性受到抑制，其他微生物活性反而增强，释放的二氧化碳增多；也可能是随着时间推移，土壤中微生物的耐受性增强。

4.2 对土壤微生物多样性的影响

目前关于农药造成土壤污染的研究已经较多，但有关抗生素对环境污染影响的研究仍较少。研究表明土壤微生物数目较原始土壤相比发生了变化，细菌数目随着抗生素浓度的升高呈整体减少的趋势。维持在较低浓度范围内的恩诺沙星对于微生物群落并无明显影响，随着浓度的增长，降低微生物群落的生物多样性。虽然在土壤中抗生素的残留量并不是特别高，但其对微生物群落、动物以及植物抗药性和生态毒性是绝对不能忽视的。

参考文献

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[中图分类号] R593.22 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721（2013）09（b）-0015-04

根据临床及文献检索，目前最常见的抗类风湿中草药有雷公藤（Tripterygium wilfordii Hook F.）、芍药（Paeonia lactiflora pallas）等。前期临床研究表明雷公藤提取物能够抑制巨噬细胞、淋巴细胞和成纤维样滑膜细胞分泌促炎细胞因子、促炎介质、黏附分子等；同时其还可以诱导淋巴细胞及成纤维样滑膜细胞发生凋亡并抑制其增殖。对于芍药提取物的前期临床研究发现，其能够通过抑制前列腺素E2、白三烯B4、一氧化氮（NO）、活性氧自由基和促炎细胞因子等的合成，进而延缓炎症发展。同时也发现芍药提取物能够抑制淋巴细胞和成纤维样滑膜细胞的增殖、血管形成以及基质金属蛋白酶（MMP）的合成。另外，其他如葛根、雪里见、多花蔷薇等也被发现具有较强的抗风湿作用。本文就目前中草药治疗类风湿关节炎（rheumatoid arthritis，RA）的研究进展及分子生物学机制进行综述。

1 雷公藤提取物、雷公藤甲素

传统中医应用雷公藤治疗包括RA、免疫复合物性肾炎、系统性红斑狼疮、强直性脊柱炎、银屑病在内的众多炎症及自身免疫性疾病已经有上百年的历史。研究显示雷公藤的提取物中包含70余种成分，包括二萜类、三萜类、苷类和生物碱等[1-2]。雷公藤甲素是雷公藤提取物的主要有效成分，具有重要的药理作用，然而由于在疾病治疗过程中出现了一些副作用，雷公藤甲素的提取方法也相应地发生了改变[3]。因此，为了最大程度地保留药效和减低副作用，19世纪70年代开始应用乙酸乙酯提取法和氯仿-甲醇提取法[4]。随后，大量体外实验以及动物模型证实了雷公藤甲素的免疫抑制和抗炎作用。

1.1 对促炎介质和促炎细胞因子的作用

雷公藤提取物可抑制脂多糖诱导的前列腺素E2的合成，主要通过抑制环氧酶-2（COX-2）的表达来完成，而在该反应中环氧酶-1（COX-1）的表达不受影响[5]。另外，雷公藤提取物还可通过抑制诱导性一氧化氮合酶（iNOS）的基因转录来抑制NO的合成[6]。另外，雷公藤提取物还发现可抑制基质金属蛋白酶-3（MMP-3）和基质金属蛋白酶-13（MMP-13）的信使RNA转录，并由此抑制两者的合成[7]。实验证实雷公藤提取物或雷公藤甲素抑制COX-2以及iNOS的合成是通过抑制转录因子核因子κB（NF-κB）与DNA的结合或抑制其反式激活作用（transactivation），而p38 MAP激酶通路不受影响[7-8]。

雷公藤提取物还可以抑制抗原及有丝分裂原诱导的T淋巴细胞和巨噬细胞的促炎细胞因子合成，包括肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、干扰素-γ（IFN-γ）、白细胞介素-2、6、8（IL-2、6、8）等[9-13]。进一步的研究显示，雷公藤甲素对IL-2的抑制作用是通过抑制信使RNA表达并促进信使RNA降解而起作用的[14]。最近的一项研究表明雷公藤甲素还可以抑制脂多糖诱导的树突状细胞促炎蛋白质的合成，包括巨噬细胞炎症蛋白（MIP）、趋化因子RANTES、单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）等，其机制可能是抑制信号转导与转录活化因子-3（STAT3）的磷酸化和NF-κB的活化[15]。

1.2 对成纤维样滑膜细胞及软骨细胞的作用

雷公藤提取物可浓度依赖地抑制IL-1β诱导的RA成纤维样滑膜细胞前列腺素E2的合成，其主要通过抑制NF-κB的活化[16]及COX-2合成和其信使RNA的表达而实现，与地塞米松有同样效果。研究显示雷公藤提取物还可降低脂多糖诱导的RA成纤维样滑膜细胞趋化因子CCL5的生成[17]，并可通过激活半胱天冬酶3活化诱导RA成纤维样滑膜细胞的凋亡[18-19]。同样雷公藤甲素也有类似的功效[19]，雷公藤甲素还可特异地抑制COX-2的合成与基因表达，但并不影响COX-1的表达[5，20-22]。研究显示其还可以抑制佛波酯PMA诱导的RA成纤维样滑膜细胞的白细胞介素-18（IL-18）的合成及其受体的表达[23]。进一步研究发现雷公藤甲素可抑制血管内皮生长因子和前基质金属蛋白酶-1、3、9的合成及其基因表达，而增强组织抑制剂金属蛋白酶-1、2的合成与基因表达[20-24]。对于软骨细胞而言，雷公藤提取物及雷公藤甲素均能抑制细胞因子诱导的软骨细胞MMP-3和MMP-13的合成及信使RNA的转录，其机制是抑制激活蛋白-1（AP-1）和抑制NF-κB的结合活性[7，25]。研究表明，低剂量的雷公藤甲素能够抑制体外培养的人和牛软骨的IL-1诱导的MMP-13及聚集蛋白聚糖酶-1的合成[25]。

1.3 对关节炎模型的作用

雷公藤提取物在大鼠胶原诱导的关节炎模型（CIA）和佐剂诱导的关节炎模型（AA）中都有治疗效果[26-27]。在接受雷公藤提取物的治疗后，CIA大鼠淋巴结细胞的增殖反应和干扰素-γ、IL-1β和IL-2、TNF-α的合成都被抑制[26-28]。在AA大鼠中，雷公藤提取物能够降低关节滑膜、软骨下骨以及松质骨的核因子κB受体活化因子配体（RANKL）的表达[29]。研究证实，雷公藤甲素还可以延缓CIA大鼠由胶原引起的细胞免疫，诱导成纤维样滑膜细胞发生坏死，进而降低CIA大鼠足部软骨TNF-α、IL-6和COX-2的表达[30-31]。同时，雷公藤甲素可以抑制AA大鼠单核细胞趋化蛋白-1、巨噬细胞炎症蛋白-1α以及趋化因子RANTES的合成和信使RNA的表达。另外研究还发现雷公藤甲素可通过抑制CIA大鼠2型胶原特异性辅T细胞17来发挥免疫抑制作用。其还可以抑制鼠脾细胞及CD4+ T细胞的IL-17的信使RNA转录和辅T细胞17的增殖，其机制为阻碍由IL-6介导的信号转导与STAT3磷酸化，此过程在辅T细胞17发育过程中至关重要[32]。

1.4 对黏附分子、细胞增殖及凋亡的作用

雷公藤提取物能够降低活化的人成纤维样滑膜细胞和人脐静脉内皮细胞合成的血管细胞黏附分子-1（VCAM-1）、细胞间黏附分子-1（ICAM-1）和E选择素的表达[33]，同时抑制细胞表面分子CD11C、14和18的表达[12，34]。另外，雷公藤提取物和雷公藤甲素均能显著抑制T和B淋巴细胞的增殖[9，13，21，35]，并诱导T淋巴细胞的凋亡[36]，研究显示其诱导T淋巴细胞的凋亡的机制为启动p38 MAP激酶的磷酸化和树突状细胞的半胱天冬酶3活化[37-38]。

2 白芍总苷、芍药苷

白芍是植物芍药的根部，在传统中医中作为一种重要的药材被用于治疗RA、系统性红斑狼疮、肝炎、痛经、肌痉挛等疾病。白芍总苷（TGP）是白芍的水或乙醇提取物，而芍药苷（PF）是其中含量最丰富的成分（>90%），并且在体外及体内试验中发挥主要药理学作用。研究发现白芍总苷和芍药苷具有抗炎、抗过敏[39]、免疫调节以及镇痛[40]等方面的作用。

2.1 对促炎介质的作用

在体外实验中，白芍总苷能够剂量依赖地抑制卡西霉素诱导的腹膜巨噬细胞白三烯B4和前列腺素E2的合成[41-42]，降低细胞内钙离子浓度[42]。体内实验研究发现，口服TGP能降低AA大鼠腹膜巨噬细胞前列腺素E2合成[42]，并降低CIA大鼠成纤维样滑膜细胞前列腺素E2水平[43]。研究表明，环磷酸腺苷（cAMP）与抑制炎症介质的产生相关。而且TGP能够提高成纤维样滑膜细胞和腹膜巨噬细胞中细胞内cAMP水平[43-44]。同样PF也能够降低由脂多糖诱导的大鼠巨噬细胞系（RAW264.7）[45]和细胞因子刺激的CIA大鼠成纤维样滑膜细胞前列腺素E2的分泌[46-47]，而且能够抑制脂多糖诱导的大鼠巨噬细胞NO的合成[45]，此外PF还能够提高人脐静脉内皮细胞（HUVECs）内源性抗氧化物质的分泌，降低细胞内活性氧自由基的表达[48]。

2.2 对细胞因子和趋化因子的作用

最近一项研究表明，PF可通过抑制NF-κB通路的活化浓度依赖的降低脂多糖诱导的大鼠巨噬细胞IL-6、TNF-α和高迁移率族蛋白1（HMGB1）的表达[49]。口服芍药苷可显著降低AA大鼠的关节滑膜匀浆中IL-1和IL-6、粒细胞集落刺激生物因子（GM-CSF）的表达[50]。体外研究的结果表明，PF能够显著降低人微血管内皮细胞-1（HMEC-1）中趋化因子CCL2、CCL5、CCL20和CXCL8、CXCL16等信使RNA表达。最新研究还发现PF抑制TNF诱导的细胞外调节蛋白激酶（ERK）和核因子κB抑制蛋白（IκB）的磷酸化及核因子κB的核转位[51]。

2.3 对细胞增殖、关节滑膜肥厚和心血管生成的作用

一项体外实验证实，TGP可以抑制从CIA大鼠脾脏分离出的B和T淋巴细胞以及IL-1α诱导的胸腺细胞和脾细胞的增殖[46-52]。PF可诱导人及鼠T淋巴细胞的凋亡，进一步研究显示此过程是通过氧化还原信号通路机制实现的[53]。AA大鼠和CIA大鼠在经过TGP灌胃治疗后，关节滑膜肥厚及血管翳的新生明显减轻[50-54]。同时，TGP还能够抑制成纤维样滑膜细胞的增殖[43，55，56]。此外，在经过白芍总苷或芍药苷的口服治疗后，AA和CIA大鼠的关节滑膜匀浆中血管内皮生长因子（VEGF）的表达水平也明显降低[50-55]。

3 其他中草药

4AC是葛根素的一种衍生物，研究发现其可以显著抑制脂多糖诱导的大鼠巨噬细胞TNF-α的合成，主要是通过对核因子κB表达的抑制和对磷酸化细胞外信号调节激酶（p-ERK）和磷酸化JNK（p-JNK）通路的下调而起作用[57]。CIA大鼠在经过雪里见提取物的治疗后，足和关节肿胀的症状显著减轻，而且脾脏指数降低。此外，雪里见提取物还能够降低血清中炎症因子如TNF-α、IL-1β和IL-33以及类风湿因子（RF）的水平[58]。在CIA大鼠模型中，经多花蔷薇的提取物治疗后，COX-2和NO的合成都被抑制，其机制可能是对iNOS活性的抑制作用[59]。另外研究发现，豨莶草提取物能够明显减轻CIA大鼠足部水肿，可有效保护由胶原引起的原发和继发性损伤[60]。

4 小结

在中国，应用中草药治疗RA有悠久的历史，当今，大量研究证实许多中草药对于RA有显著的效果，近年来，相当数量的临床实验也相继报道了很多中草药的抗风湿疗效。随着科研技术的不断发展，中草药抗风湿作用的分子生物学机制被不断发现、明确，成为其拥有抗风湿治疗效果有力的现代医学证据，也使得中草药抗风湿的应用逐渐走上国际舞台。因此，中草药抗RA作用分子机制的研究对于今后中草药的发展至关重要，必将对中草药的现代化提供重要支持。当然，目前对于抗风湿中草药的分子机制研究还远远不够，这也是以后发展的重要方向。通过对于中草药抗RA机制的研究，结合现代医学发展的新模式可为RA的治疗带来新的借鉴。

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