丙酮酸乙酯的抗炎作用研究进展

1、丙酮酸乙酯的抗炎作用研究进展【关键词】丙酮酸乙酯关键词 丙酮酸乙酯; 抗炎 ; 抗氧化 ; 活性氧炎症是一种复杂的病理进程。机体发生炎症时，众多的细胞因子表达增强，相互作用，相互调剂，一起参与调剂机体的病理生理进程。丙酮酸乙酯（E?是一种化工原料，常被作为食物添加剂利用。最近几年来它的抗炎作用已慢慢被证明。通过大量的动物实验研究发觉，丙酮酸乙酯不仅对感染引发的炎症反映（如脓毒症、内毒素血症）和非感染性炎症（如急性胰腺炎）具有抗炎作用，而且在休克、缺血-再灌注损伤中具有抑制炎症因子的表达、爱惜脏器的功能。本文综述了丙酮酸乙酯的抗炎作用有关研究进展。1 丙酮酸乙酯的结构及理化特性丙酮酸乙酯是稳固的

2、亲脂性的丙酮酸酯化物，其分子式为 CH3COCOOCH2-C布于其特殊的分子结构，对丙酮酸乙酯的抗炎作用 研究最初缘于对丙酮酸抗氧化作用的研究。丙酮酸是机体能量代谢的要紧中间产物，当机体氧供给充沛时丙酮酸在线粒体内氧化为乙酰辅酶 A， 维持三羧酸循环; 当氧供给不足时在乳酸脱氢酶的作用下转化为乳酸，为机体供能 1。 Holleman 等最初研究发觉丙酮酸具有抗氧化作用 2 ， 能够减少氧自由基的产生，是有效的活性氧清除剂。但Motgomery等3发觉丙酮酸水溶液不稳固，容易产生环化反映，其生成产物具有必然的毒性，故其在临床的应用受到必然的限制。2001年，Sims等4研究发觉林格氏丙酮酸乙酯溶

3、液（REPS较丙酮酸溶液更稳固，而且无毒性。尔后有关丙酮酸乙酯抗炎作用的研究倍 受关注。2 丙酮酸乙酯的抗炎作用抗氧化作用由于丙酮酸乙酯的 -酮基具有抗氧化性能，无需酶的催化可降低H2O2 的产生， 因此是一种有效的抗氧化剂和活性氧（ ROS） 清除剂 5，6 。研究发现丙酮酸乙酯能够清除OH- 、 NO 7， 8 。活性氧（ROS是生物体内产生的超氧阴离子（02-）、过氧化氢（H 2 02 ）、 羟自由基（H0 -）、一氧化氮（NO等活性含氧化合物的总称。是一 类新发觉的信号分子，参与神经、内分泌、循环、免疫等系统的调剂 9 ，其化学性质活泼，容易引发氧化还原反映，过量的活性氧能够引发细胞生

4、物大分子的氧化损伤。一方面外源性的ROS（如在细胞的培育液中加入H 2 0 2 ）能够触发炎症反映，另一方面各类炎症因子（如TNF3可刺激细胞释放内源性 ROS生10, 11, 12, 13。动物实验发此刻烧伤、脓毒症、休克、心脏、肝脏、小肠及结肠的缺血 - 再灌注损伤、急性呼吸窘迫综合症、多器官功能不全时，机体产生大量的活性氧物质，引发细胞功能紊乱，致使组织和器官的损伤。丙酮酸乙酯在上述病理状态下发挥抗氧化作用及清除活性氧物质作用 7， 14， 15， 16， 17， 18 。同时作为活性氧清除剂，丙酮酸乙酯还能够抑制由休克引发的肠系膜淋巴结细菌移位，抑制肝、肠黏膜的脂质过氧化，改善肠黏膜的

5、太高通透性，阻止肠源性内毒素血症的发生。Yang等16通过将两组小鼠一侧股动脉放血（使平均动脉压 维持在30mmHg, 2h后两组小鼠别离从另一侧股动脉输入两倍于失血 量的林格乳酸盐溶液（RLS）和含丙酮酸乙酯林格溶液（REPS （平均 动脉压A80mmHg成立失血性休克/苏醒模型。发觉REPS!治组较苏 醒前肠黏膜结构功能损伤取得修复，肠系膜淋巴结细菌移位受到抑制，肝肠黏膜脂质过氧化得以改善，肝细胞损伤明显减轻，血浆谷丙转氨酶有所降低，与RLS比较具有明显的医治成效。另据Song, M.等8 报导，丙酮酸乙酯可抑制由脂多糖（LPS）引发的鼠巨噬细胞的 ROS 释放及脂质过氧化，进一步证明了丙

6、酮酸乙酯是有效的活性氧清除剂。抗炎症介质作用脓毒症机会体免疫系统激活，引发“细胞因子风暴”（ cytokinestorm）,由巨噬细胞、中性粒细胞释放初期前炎症介质 TNF-%、IL-1B、IL-六、IFN-r 等，而 TNF-%、IL-1 B、IFN-r 可诱导 iNOs mRNA的表达，使细胞释放 NO增多，NO可使炎症介质的生物活性增强。Sappington , PL等 19 报导，将人肠上皮样单层细胞 Caco-2的 培育液中加入含IL-1 （3、IFN-r、TNF-%的混合溶液，发觉能够使其 通透性增高，并可诱发iNOSmRNA勺表达，而加入EP能抑制iNOSmRNA 的表达，可使其

7、通透性降低。LPS和器官缺血-再灌注损伤都可激活炎 症基因的表达，丙酮酸乙酯能够减少 TNF-%和IL-6的表达，减轻炎 症反映和缺血- 再灌注引发的器官损伤。高迁移率族蛋白B-1 （HMGB1是最近研究新发觉的一种重要的晚期炎症介质 20 ，在脓毒症、内毒素血症等炎症反映的细胞因子网络中具有核心作用。HMGB-催一种DNA吉合蛋白，核内的HMGB参与 基因调剂和修复等复杂作用。炎病症态下，HMGB1够由坏死的细胞被动释放，受刺激的单核/巨噬细胞等也能够主动分泌 HMGB创细胞 外，其分泌顶峰较TNF-a IL-1 （3等炎症介质晚，作为晚期炎症介质 参与脓毒症，内毒素血症等病理生理进程。除

8、LPS能够诱导HMGB产 生外，TNF-%、IL-1 （3能够与HMGB彼此诱导，引发瀑布效应。在动 物模型中发觉，EP对由LPS刺激的巨噬细胞释放HMGB1抑制作用， 能够明显降低脓毒症大鼠血浆中 HMGB水平，改善脓毒症大鼠生存率。 咱们用腹腔内注入D-氨基半乳糖（900mg/kg）诱导大鼠急性肝损伤时， 于实验前1h 给动物注入丙酮酸乙酯林格液（kg） ，发觉注射丙酮酸乙酯组较对照组肝损伤明显减轻，血浆LPS和HMGB水平降低（待发表）。 Ulloa1等15发觉EP抑制BALB/c小鼠巨噬样细胞株 TN林口 HMGB1 的释放，但并非改变细胞内稳固的 HMGB蛋白水平。严峻持续的全身炎症

9、反映可引发组织损伤、休克，多器官功能衰竭，在临床上针对初期炎症介质的医治尚未取得明显的成效。由于这些炎症介质在全身炎 症反映的初期时期释放，临床医治的窗口期比较窄，而 HMGB作为晚 期炎症介质其释放较初期炎症介质 TNF-a i IL-1 (3延迟，故为临床医 治提供了更宽的窗口期Ulloa ， L 等在小鼠腹腔内注入5mg/kgLPS 诱发内毒素血症，30min后各组别离注入EP40mg/kg、 4mg/kg、 kg， 与对照组比较发觉40mg/kg组能够明显持久地提高生存率(27/30 : 5/20;P<),抑制TNF-%、IL-1 B、IL-6和HMGB1而4mg/kg与

10、kg组作用不明显。在一组小鼠腹腔注入上述剂量LPS， 并同时注入40mg/kg EP， 另一组在注入LPS4h后注入相同剂量的EP， 与对照组比较发觉，延迟注射组能够明显提高生存率( 24/30 ： 7/30;P<),与其抑制晚期炎症介质 HMGB有关。 一样对肠穿孔致腹膜炎、脓毒症小鼠模型给予EP医治，发觉EP是一种具有剂量依托性和时刻依托性的抗炎制剂，不同剂量和不同时刻的给予会产生不同的成效。另外， 董月青等报导 21 ， 丙酮酸乙酯能明显改善烫伤后延迟苏醒大鼠脾T淋巴细胞对丝裂源刺激的增殖能力，显著增壮大鼠脾T淋巴细胞产生抗炎因子IL-2 的能力， 从而有效改善大鼠细胞免疫

11、功能障碍。3 丙酮酸乙酯的抗炎作用机制丙酮酸乙酯分子结构含有 -酮基，具有抗氧化和清除活性氧物质的 作用，被视为其抗炎作用机制的一部份。EP通过抑制NF-kB的活性而 发挥抗炎、爱惜脏器的作用。核因子kB （NF-kB）是最近几年来发觉的核转录调剂因子，普遍存在于真核细胞中，是一个由复杂的多肽亚单位组成的蛋白家族，细胞中 NF-kB要紧的活性形式是P56与P50或 P52 形成的异源二聚体，它作为信号传导途径的枢纽，与免疫、肿瘤的发生进展、细胞调亡的调剂等重要事件有紧密联系，是一种重要的核转录因子，是诱导许多基因表达的重要调剂因子 22。它能够被炎性细胞因子激活，又可诱导炎性细胞因子表达，与p

12、38MAPB酶一起组成炎症因子释放的关键信号通路，普遍参与炎症介质和前炎症介质（TNF-%、IL- 一、IL-6 ）、黏附分子（ICAM、VCAMH、ELAM-1趋化因子和一些炎性相关酶等基因的调控 23。 NF-kB 激活可能是诱发感染、缺血 - 再灌注损伤、多器官功能衰竭的关键，动物实验说明， 脓毒症、 内毒素血症、休克、 器官缺血 - 再灌注损伤、急性胰腺炎、急性酒精性肝损伤、肝外胆汁淤积时均能引发 NF-kB活性的增强14,15， 16， 18， 24， 25 。有证据显示，H 2 O 2 和超氧阴离子能够激活NF-kB信号传导，说明NF-kB的活化是RO新介导的。以氧化型谷胱甘肽 （

13、 GSSG） 与还原型谷胱甘肽（ GSH） 相对含量为标志的细胞氧化还原状态参与了 ROS勺信号转导。EP通过降解谷胱甘肽成为谷胱甘肽的二硫化物，使得细胞内氧化- 还原状态发生改变，进而抑制NF-kB的活性，最终抑制了包括TNF-a I ILs、HMGB等在内的炎症介质的释 放。丙酮酸乙酯的抗炎作用可能是通过降低细胞内GSHK平来介导的 8。 丙酮酸乙酯在脓毒症、内毒素血症、休克、器官缺血- 再灌注损伤、 多器官功能不全、急性胰腺炎等急性危重疾病中均有抗氧化、抗炎症介质、爱惜脏器功能的作用，为临床医治开辟了一条新的途径。丙酮酸乙酯被美国FADJ为对人体平安的物质，具有广漠的药物开发前景，但目前

14、对其医治作用的研究尚处于动物实验和体外实验时期，其抗炎作用机制尚待进一步说明，其药理作用及平安性仍需进一步临 床实验证明。参考文献 1 周爱儒主编. 生物化学M . 第 6 版 . 北京 : 人民卫生出版社，2004, 7788.2 Desagher Protects Neurons against HydrogenPeroxide-Induced , 1997, 17 (23) :9060 9067. 3 Montgomery CM and Webb studies on heart inhibitoryaction of parapyruvate on the tricarboxylic

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