中药抑制NADPH氧化酶的研究进展
NADPH氧化酶异常激活生成过量活性氧介导的氧化损伤是多种疾病的病理机制，中药可通过抑制NADPH氧化酶而发挥抗氧化作用，减轻组织、血管、神经等损伤，对于动脉粥样硬化、缺血再灌注、高血压、高血糖等病理状态均有意义。该文对具有NADPH氧化酶抑制作用的中药单体、复方与成药进行综述，以阐释、总结其可能的意义与抑制作用的靶点机制。
标签： NADPH氧化酶； 活性氧； 中药
[Abstract] Oxidative damage mediated by the abnormal activation of NADPH oxidase and the resulting excessive ROS generation is the pathogenesis for various diseases. Chinese herbs can play a role in the antioxidant treatment by inhibiting NADPH oxidase， which is meaningful for the treatment of pathological conditions such as injury of tissues， blood vessels and nerves， atherosclerosis， ischemia reperfusion， hypertension and hyperglycemia. In this paper， different forms of Chinese herbs including monomers， compounds and Chinese patent medicines with the inhibitory effect against NADPH oxidase would be reviewed， in order to explain and generalize their possible functions and the targe
t mechanism for inhibition.
[Key words] NADPH oxidase； reactive oxygen species； Chinese herbs
NADPH氧化酶（NADPH oxidase，NOX）是將来自于胞内NADPH的电子传递给氧分子以生成活性氧（reactive oxygen species，ROS）的一组跨膜转运蛋白[1]，是ROS的主要来源酶[2]。ROS包括超氧阴离子（O-·2）、过氧化氢（H2O2）、羟自由基（OH）等，可作为信号分子参与调节细胞功能，但ROS过量介导的氧化应激损伤[3]，是动脉粥样硬化、高血压、糖尿病、缺血再灌注损伤、神经退行性病变等多种疾病的共同病理基础[2]。直接清除ROS或抑制其上游氧化酶以减少其生成，对疾病的有重要意义。中药以单体、复方、中成药等形式被广泛应用于临床，多种中药及其提取成分显示出抗氧化活性，有众多研究从抑制NADPH氧化酶的角度来探究中药的作用机制。本文以“NADPH oxidase”、“Traditional Chinese Medicine”、“NADPH氧化酶”等为关键词，检索了PubMed、知网、万方等数据库，对相关文献进行综述，整理出具有NADPH氧化酶抑制作用的中药单体、复方与成药，试阐释其在疾病中的作用和机制，以期为其临床应用提供科学依据。
1 NADPH氧化酶和其激活的生理病理机制
目前已发现NADPH氧化酶家族在人体有7种亚型，分别为NOX1，NOX2（又称为gp91phox），NOX3，NOX4，NOX5，Duox-1，Duox-2[4]，在啮齿动物则有除去NOX5之外的6种亚型表达。NOX酶家族共同的结构特征均包含有6个高度保守的跨膜节段，其中节段Ⅲ和Ⅴ均含有2个组氨酸，结合有2个横跨的、非对称的亚铁血红素，胞质COOH端含有NADPH和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）结合位点[5]（图1）。NOX各亚型在组织中的表达水平不同，NOX1主要表达于结肠、血管、心脏、骨髓等，NOX2主要表达于血管、吞噬细胞、心脏、肾脏、肝脏、胃肠道等，NOX3主要表达于内耳耳蜗，NOX4广泛表达于肾脏、血管、大脑、肺、骨骼肌、胎盘等，NOX5主要表达于人体脾脏和睾丸，Duox-1，Duox-2在甲状腺上皮细胞有较高表达[1]。
NOX激活需与一系列蛋白亚单位结合和相互作用以组装形成酶活性复合物[4]，包括酶催化亚单位（如NOX1，NOX2，NOX3和NOX4）、调节亚单位（如p22phox，p47phox和p67phox）、结合配偶体（如GTP结合蛋白Rac1）[3]。以NOX2为例，稳定态时NOX2与p22phox紧密接触，激活时p47phox磷酸化并与p22phox结合，进一步引起胞质蛋白p67phox，p40phox，Rac移位至胞膜与NOX2/p22phox完成组装；激活态的NOX复合物将来自于胞内NADPH的单个电子经FDA和亚铁血红素，传递给胞外氧分子，形成超氧化物[5]
（图2）。NOX酶活性受蛋白激酶、磷脂酶、肌动蛋白、皮动蛋白、脂肪筏等的调节，其活性增加还涉及基因表达水平的上调[6]。
生理状态下，NOX维持低水平的ROS生成，作为第二信使参与细胞信号转导，调节细胞功能，对组织、器官中耗竭的细胞内氧化还原反应进行良性调节[7]；但在缺血、缺氧、高糖、高血压等病理状态下，NOX活性与表达上调引起ROS生成过多[8]。过量ROS一方面可直接造成氧化损伤：破坏细胞膜脂质、蛋白、DNA引起细胞结构与功能异常；诱导线粒体膜去极化与促凋亡因子产生，增加细胞内钙负荷，引发细胞凋亡[9-10]。另一方面ROS可通过多种信号通路，如激活核转录因子κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB），或激活膜结合转运蛋白如丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinases，MAPKs）等，引起黏附因子表达、白细胞增殖与迁移，助长组织炎性损伤[11]。NOX生成过量ROS介导的氧化损伤，是多种疾病的共同病理机制。2 中药抑制NADPH氧化酶常见疾病
2.1 心血管疾病
2.1.1 心肌保护 三七的提取成分甘油三亚油酸酯，可抑制内皮素-1作用的新生大鼠心肌细胞c-fos基因表达与MAPK/AP-1信号通路，进而抑制NOX生成超氧化物，以改善心肌肥厚[12]。
芍药苷提取自芍药，在阿霉素诱导的心肌细胞凋亡中可抑制NOX2，NOX4表达与NOX活性，继而对抗心肌细胞的氧化应激损伤[13]。
姜黄素实验性自身免疫性心肌炎可改善心室收缩功能、减少心肌细胞凋亡，其部分机制在于抑制NOX亚单位 p67phox，gp91phox在心肌组织的表达和ROS生成，减少心肌氧化损伤和过量一氧化氮（nitric oxide，NO）对内皮的损伤[14]。
丹参酮ⅡA（TⅡA）是丹参的活性成分，Huang等[15]给脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）诱导的心肌功能障碍模型小鼠应用TⅡA后，可抑制心肌NOX2表达与ROS生成，并通过下调与NOX2/ROS相关的ERK1/2和p38MAPK信号通路，减少促炎性因子释放，因此TⅡA的抗氧化、抗炎作用有助于预防脓毒血症诱导的心力衰竭。
中药配方“芪参益气”由黄芪、丹参、金银花、玄参、川乌、甘草组成，在心力衰竭模型大鼠中，“芪参益气”可抑制血管紧张素Ⅱ（angiotensin Ⅱ，AngⅡ）-NOX-ROS-金属基质蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）通路，降低心肌重塑标记物MMP-2与MMP-9水平，同时抑制促炎性通路NF-κB/TNF-α与STAT3/IL-6以改善炎性反应，有助于保护心脏血流动力学[16]。
中成药通心络胶囊与复方丹参滴丸主要用于临床缺血性心肌病的，通心络可降低心肌NOX4的表达[17]，复方丹参滴丸（由丹参、三七、冰片组成）通过抑制NADPH氧化酶，对缺血再灌注心肌损伤起保护作用[9]。
2.1.2 血管内皮保护 丹参的主要水溶性成分丹酚酸B，在炎性反应、氧化应激介导的血管内皮损伤中发挥保护作用。Zhang等[18]发现丹酚酸B抑制NADPH氧化酶生成ROS，进而降低肿瘤坏死因子（TNF-α）诱导血管平滑肌MMP-2表达与活性，保护血管结构。Chen等[19]发现丹酚酸B可抑制炎性状态下的人主动脉平滑肌细胞p47phox由胞质向胞膜移位、抑制NOX激活。氧化应激状态下过量ROS可通过多种细胞信号通路，如抑制PI3-K/AKT/mTOR/p70S6K/4EBP1通路阻碍血管生成、诱导细胞凋亡，激活MKK3/6-p38MAPK上调Bax/Bcl-xl比例诱导细胞凋亡，激活p38MAPK/ERK1/2-ATF2通路增加内皮的氧化损伤；丹酚酸B的抗氧化使其作用于上述信号通路，从而保护氧化应激诱导的内皮损伤与细胞凋亡[20]。
reactive是什么药阿魏酸（ferulic acid，FA）提取自川芎，Cao等[21]发现大鼠血管平滑肌氧化应激损伤时，阿魏酸干预可显著下调p47phox与gp91phox表达，降低NOX活性，抑制ROS激活转录因子N
F-κB，AP-1介导的炎性反应，抑制ROS介导的MAPKs通路激活，降低诱导型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）的表達，减少NO释放，避免过量NO引起的血管内皮损伤。
黄芪皂苷Ⅳ（As-Ⅳ）来源于黄芪，Lu等[22]在AngⅡ诱导ROS生成导致血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cells，VSMCs）线粒体功能障碍的体外模型中，给予As-Ⅳ干预后能够保护细胞线粒体形态与功能，进而逆转VSMCs在结构与生物学上的异常，其作用机制之一为As-Ⅳ可抑制AngⅡ通过AT1R-PKC信号通路对NOX的激活，进而减少线粒体ROS生成及线粒体的氧化损伤。
黄芪汤大鼠内皮功能障碍模型，可降低主动脉NOX水平，其亚单位p67phox，p47phox，p40phox，p22phox，Ras-1表达均下降，因而有助于降低ROS水平，改善血管内皮功能[23]。
2.1.3 抗动脉粥样硬化 丹参的脂溶性成分隐丹参酮（cryptotanshinone，CTS），可抑制血管内皮NOX4表达，并通过ROS/NF-κB信号通路，降低NF-κB在动脉粥样硬化斑块中的表达，减少炎性因子水平；氧化低密度脂蛋白（oxidized low density lipoprotein，oxLDL）参与动
脉粥样硬化早期病变，oxLDL与其受体LOX-1结合可激活NOX4生成过量ROS，ROS又可增加LOX-1表达而形成正性反馈，CTS通过抑制NOX4/ROS而阻断正性反馈环，减少内皮oxLDL表达，抑制动脉粥样硬化斑块形成[24]。
吴茱萸的2种活性成分，吴茱萸碱和吴茱萸次碱，作用于单核样细胞THP-1后，均可抑制NADPH氧化酶p40phox，p47phox活性，降低ROS水平。HVEM属于肿瘤坏死因子受体超家族，LIGHT/HVEM信号通路激活参与动脉粥样硬化形成。吴茱萸的抗氧化作用进一步抑制LIGHT/HVEM介导的黏附因子表达与单核细胞迁移，抑制ERK1/2和p38MAPK激活诱导炎性因子白介素-6（interleukin，IL-6）、白介素-8（interleukin，IL-8）、单核细胞趋化蛋白（monocyte chemoattractantprotein-1，MCP-1）、TNF-α生成，因而有助于抗粥样硬化[25]。