固本止咳中藥治療慢性阻塞性肺疾病的黏膜上皮創(chuàng)傷修復(fù)機(jī)制研究?

唐詩環(huán)，敬 岳，曹乃芹，廖 強(qiáng)，張洪春

(1.北京中醫(yī)藥大學(xué)，北京 100029；2.中日友好醫(yī)院中醫(yī)肺病科呼吸中心；國家呼吸疾病臨床研究中心，北京 100029；3.中國中醫(yī)科學(xué)院望京醫(yī)院,北京 100102)

目前，由于環(huán)境污染等原因造成慢性阻塞性肺疾病(COPD)、哮喘等肺部疾病患病率居高不下。據(jù)統(tǒng)計(jì)[1]，當(dāng)前 COPD發(fā)病率在全球人群中大約是10%，預(yù)計(jì)到2020年 COPD病死率將上升至全球第3位[2]，經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)排全球第5位。慢性阻塞性肺疾病(COPD)出現(xiàn)氣流阻塞情況的主要病理基礎(chǔ)是呼吸道炎癥反應(yīng)后的氣道重塑。目前，中醫(yī)藥與創(chuàng)傷修復(fù)關(guān)系的研究日漸加強(qiáng)，研究者從“正氣衛(wèi)外”和“肺在體合皮”等多方面探討中醫(yī)藥與創(chuàng)傷修復(fù)的聯(lián)系[22-23，29]。大量研究證據(jù)支持，中醫(yī)藥可以增強(qiáng)呼吸道黏膜免疫能力，達(dá)到防治慢性阻塞性肺疾病的目的，而對創(chuàng)傷修復(fù)作用機(jī)制的研究報道尚不豐富，需要更加深入地研究探討中醫(yī)藥于創(chuàng)傷修復(fù)的機(jī)理作用。

1 慢性阻塞性肺疾病創(chuàng)傷修復(fù)的特點(diǎn)

1.1 慢性阻塞性肺疾病的危害

持續(xù)存在的氣流受限為慢性阻塞性肺疾病(COPD)的典型特征。氣流受限情況可呈進(jìn)行性惡化，同時COPD可反復(fù)出現(xiàn)急性加重情況且合并多種病癥。除肺部表現(xiàn)外，有研究提出[4]慢性阻塞性肺病患者最常見的并發(fā)癥是心血管疾病、糖尿病、哮喘和貧血等，大多數(shù)病人有1種或2種合并病，增加了社會經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，同時也影響患者的勞動能力及生活質(zhì)量[5]。 鑒于COPD是一種可以防治的疾病，因此有效的防治措施將有助于延緩疾病的反復(fù)發(fā)生和進(jìn)行性加重。

1.2 黏膜上皮的創(chuàng)傷修復(fù)

黏膜上皮的創(chuàng)傷修復(fù)是在各類細(xì)胞生長因子的共同作用下的協(xié)調(diào)有序過程，可分為炎癥反應(yīng)、細(xì)胞增殖、基質(zhì)沉積及組織重塑4個時期[6]。前24～48 h為炎癥反應(yīng)階段，此時彈性蛋白酶和膠原酶分子在多核中性粒細(xì)胞的作用下產(chǎn)生，促進(jìn)免疫細(xì)胞(如中性粒細(xì)胞)進(jìn)入細(xì)胞外基質(zhì)(extra cellular matrix，ECM)。3～5 d后巨噬細(xì)胞在創(chuàng)傷處大量增生、聚集，對壞死細(xì)胞進(jìn)行吞噬清除，并生成大量細(xì)胞因子，以維持黏膜上皮的創(chuàng)傷修復(fù)。同時巨噬細(xì)胞與炎性反應(yīng)過程中釋放的白介素、干擾素和腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)交互作用于創(chuàng)面，即淋巴細(xì)胞與巨噬細(xì)胞從細(xì)胞及因子方面相互協(xié)調(diào)，將機(jī)體免疫能力與黏膜創(chuàng)傷修復(fù)緊密關(guān)聯(lián)起來[7-8]。損傷后4 d，纖維結(jié)締組織、血管和上皮重塑形成，其源自于成纖維細(xì)胞在皮下結(jié)締組織基質(zhì)內(nèi)遷移、增生，完成ECM的基質(zhì)沉積[7]。各類生長因子可共同作用也可協(xié)同作用于創(chuàng)面，一齊推進(jìn)上皮、黏膜、皮膚及內(nèi)臟器官的創(chuàng)傷修復(fù)[7-9]。如上皮細(xì)胞增生、分化、血管生成增快，促使體內(nèi)創(chuàng)面愈合皆由表皮生長因子(epidermal growth factor，EFG)誘導(dǎo)而成。已有研究證據(jù)表明，角化細(xì)胞生長因子(keratinocyte growth factor，KGF)、轉(zhuǎn)化生長因子(transforming growth factor，TGF)、血小板源性生長因子(platelet- derived growth factor，PDGF)和血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)等多種生長因子均存在可以加速創(chuàng)傷組織和內(nèi)臟修復(fù)的作用[10-12]。大量生長因子協(xié)同作用于黏膜上皮創(chuàng)傷修復(fù)的4個階段，推進(jìn)組織修復(fù)過程。

1.3 呼吸道黏膜上皮細(xì)胞創(chuàng)傷修復(fù)與慢性阻塞性肺疾病的關(guān)系

COPD的發(fā)生和發(fā)展與氣道的炎性損傷和氣道重塑有密不可分的關(guān)系，而氣道的炎性與重塑正是肺上皮損傷細(xì)胞的修復(fù)。分泌細(xì)胞因子KGF的關(guān)鍵效應(yīng)細(xì)胞是存在于氣道黏膜上皮細(xì)胞間的γδT細(xì)胞。肺組織受損后，KGF通過促進(jìn)上皮細(xì)胞增殖，加速黏膜損傷的修復(fù)，同時可以降低炎癥反應(yīng)引起的肺組織損傷，對防止肺損傷與肺進(jìn)一步纖維化起著潛在的作用。 γδT細(xì)胞可通過分泌細(xì)胞因子IL-17 A、IL-22抑制肺纖維化形成[13]。研究證實(shí)，固本止咳中藥對γδ T細(xì)胞的生物活性起到調(diào)控作用，可以減低 IL-17的合成分泌[14]，緩解呼吸道炎癥反應(yīng)，避免呼吸道壁反復(fù)出現(xiàn)損傷-修復(fù)過程。

角質(zhì)細(xì)胞生長因子(keratinocyte growth factor，KGF)可與上皮組織中的特異性受體相結(jié)合，進(jìn)而參與上皮黏膜的創(chuàng)傷修復(fù)過程。同時KGF還與胚胎發(fā)育、腫瘤出現(xiàn)、進(jìn)展及免疫重組的關(guān)系密切。 γδT細(xì)胞可以通過合成分泌KGF，達(dá)到修復(fù)上皮損傷的效果，因此γδT細(xì)胞在組織創(chuàng)傷修復(fù)中起到至關(guān)重要的作用。在肺組織創(chuàng)傷修復(fù)中，KGF是肺損傷保護(hù)的關(guān)鍵生長因子，可修復(fù)受損上皮[15]，維持肺泡上皮的完整性，限制肺滲透性和氣道炎癥，預(yù)防肺水腫的發(fā)生[16]，抑制肺纖維化的發(fā)展進(jìn)程[17]。

2 中醫(yī)理論與呼吸道黏膜上皮細(xì)胞創(chuàng)傷修復(fù)

2.1 “正氣”理論

中醫(yī)基礎(chǔ)理論稱“正氣”是維持人體健康生理狀態(tài)的機(jī)制，直接關(guān)系人體的病理狀態(tài)，如疾病的出現(xiàn)、進(jìn)展、轉(zhuǎn)歸、預(yù)后這一動態(tài)過程。集中表現(xiàn)在預(yù)防六淫之邪氣侵襲人體，適應(yīng)地理、氣候變化損耗機(jī)體、維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，以及在患病后的自愈能力?！端貑枴ご谭ㄕ摗返摹罢龤獯鎯?nèi)，邪不可干”，解釋了“正氣”在疾病發(fā)生發(fā)展過程中的主導(dǎo)作用，表明人體患病起因于正氣虛衰?！靶l(wèi)氣”乃正氣的組成部分，主要功能為抗御外邪侵及人體致病。 《靈樞·禁服》云:“審查衛(wèi)氣，為百病母?！薄鹅`樞·上膈》云：“衛(wèi)氣不營，邪氣居之”，強(qiáng)調(diào)機(jī)體患病的內(nèi)在原因是衛(wèi)氣盛衰，“衛(wèi)氣”對疾病的出現(xiàn)、進(jìn)展起決定性作用[18]?！鹅`樞·本臟》云:“衛(wèi)氣者，所以溫分肉，充皮膚，肥腠理，司開合者也?！毙l(wèi)氣最主要的功能為抵御邪氣，具體表現(xiàn)在濡養(yǎng)肌膚，充實(shí)腠理，司氣孔開合以預(yù)防外邪。肺的生理功能：肺氣的宣發(fā)肅降及肺朝百脈，是“衛(wèi)氣”作用于肌表開闔的關(guān)鍵。疾病發(fā)生過程起自于肺氣失宣，繼而衛(wèi)氣不固導(dǎo)致肌膚腠理開闔失常，外邪將乘虛而入使機(jī)體致病。同理，衛(wèi)氣的正常運(yùn)行、衛(wèi)護(hù)肌表、抵御外邪等功能是通過肺朝百脈、宣發(fā)肅降的功能正常而實(shí)現(xiàn)的。

2.2 “肺在體合皮”理論

《素問·五藏生成》曰:“肺之合皮也。”行衛(wèi)氣于皮膚之中。肌膚皮毛作為一身之表，行于皮毛的衛(wèi)氣具有抵御外邪入侵機(jī)體致病功能，即為“衛(wèi)外”。衛(wèi)氣主職司腠理開合，衛(wèi)護(hù)肌表，成為抵御外邪入侵的一道屏障?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)證明，皮膚黏膜存在的物理屏障、化學(xué)屏障，皮膚黏膜中散在的免疫細(xì)胞與入侵病原微生物發(fā)生的免疫特異性結(jié)合保護(hù)機(jī)體不受外邪干擾，即相當(dāng)于中醫(yī)理論提示衛(wèi)氣充盛則邪不可干，衛(wèi)氣虛弱則機(jī)體致病[19]。中醫(yī)基礎(chǔ)理論認(rèn)為，皮毛(包括皮膚、黏膜、汗腺、毛發(fā)等)存在防止外邪入侵機(jī)體致病的作用，是源自衛(wèi)氣輸布于皮毛表面所體現(xiàn)的，肺氣的宣發(fā)作用使衛(wèi)氣通達(dá)全身肌表，使衛(wèi)氣行于脈外，布散于周身，衛(wèi)護(hù)肌表，抵御外邪。其作用與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的非特異性免疫防御功能相似。 由此得出，中醫(yī)對皮毛的認(rèn)識更多體現(xiàn)在功能上，而不僅局限于組織，相當(dāng)于西醫(yī)皮膚黏膜組織的功能，進(jìn)而推論中醫(yī)“衛(wèi)氣”衛(wèi)護(hù)肌表理論與西醫(yī)皮膚黏膜的免疫作用如出一轍。創(chuàng)傷修復(fù)免疫防御系統(tǒng)中皮膚的屏障作用，構(gòu)成機(jī)體抵御病原微生物的第一道屏障，符合中醫(yī)“衛(wèi)氣”理論。

2.3 “正氣”理論、肺在體合皮與呼吸道黏膜上皮細(xì)胞創(chuàng)傷修復(fù)的關(guān)系

創(chuàng)傷修復(fù)是指機(jī)體遭受外力(如外傷)或其他原因?qū)е律掀ぜ?xì)胞或其他組織發(fā)生離斷或缺損，而后局部上皮組織再生、肉芽組織增生、各類組織重構(gòu)進(jìn)行修復(fù)的病理生理過程。 局部創(chuàng)面的氣血盛衰對創(chuàng)傷修復(fù)至為重要，其中“虛”為創(chuàng)傷難愈的根本原因及決定因素[20]。 人體能力盡抗邪，與正氣的充沛密不可分，進(jìn)一步推論即創(chuàng)傷修復(fù)的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)過程是中醫(yī)理論正氣盛的表現(xiàn)形式。

肺在體合皮，皮毛為周身之表，發(fā)揮御防外邪入侵的屏障作用。肺是機(jī)體進(jìn)行氣體交換的場所，皮膚與外界亦存在氣孔進(jìn)行氣體交換，類似于肺呼吸功能的特點(diǎn)。從物種進(jìn)化的視角看，肺是體內(nèi)為適應(yīng)氣體交換而產(chǎn)生的特化“皮毛”仍舊與外界相通，肺與皮毛同源同功，共同作用于呼吸運(yùn)動。在黏膜創(chuàng)傷修復(fù)階段，上皮組織分泌細(xì)胞因子及生長因子相互聯(lián)系，皆與中醫(yī)理論“肺在體合皮”一致?？梢?，中醫(yī)理論中肺在體合皮與肺上皮細(xì)胞、黏膜組織等創(chuàng)傷后的修復(fù)及防御功能相吻合，故肺在體合皮與中醫(yī)藥治療創(chuàng)傷組織修復(fù)關(guān)系密切。

2.4 中醫(yī)藥在呼吸道黏膜上皮細(xì)胞創(chuàng)傷修復(fù)中的應(yīng)用

近年來，細(xì)胞與分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，加速了新的治療手段和技術(shù)在臨床上的運(yùn)用，包括細(xì)胞因子、生長因子、細(xì)胞治療，以體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中的技術(shù)為基礎(chǔ)，相互配合為創(chuàng)傷修復(fù)尋找到新的治療方案。中醫(yī)治療的歷史源遠(yuǎn)流長，確切診療理念，讓創(chuàng)傷修復(fù)的治療方案愈發(fā)全面[21]。

參與創(chuàng)傷修復(fù)最重要的間充質(zhì)細(xì)胞是成纖維細(xì)胞，組織受損后，成纖維細(xì)胞分化為肌成纖維細(xì)胞，在創(chuàng)面收縮時，細(xì)胞外基質(zhì)蛋白與多種生長因子、細(xì)胞因子被釋放，聚集大量免疫炎細(xì)胞至創(chuàng)面，增加Ⅰ、Ⅲ型膠原以及多種細(xì)胞外基質(zhì)蛋白(如波形蛋白)的生成，這一過程促使損傷組織新生上皮形成并參與創(chuàng)傷修復(fù)[22]。

研究表明，傳統(tǒng)中醫(yī)藥的“活血化瘀”“清熱解毒”和“軟化瘢痕”等功效在創(chuàng)傷修復(fù)治療中有獨(dú)特療效[23]。如赤芍的主要功效為活血，可以使局部血供情況改善，促進(jìn)創(chuàng)傷后肉芽組織再生，同時防止過度生長，影響局部組織重構(gòu)?，F(xiàn)有研究表明，益氣固本中藥可以促進(jìn)因氣虛而致血瘀病證的創(chuàng)傷修復(fù)，其作用機(jī)制與缺氧誘導(dǎo)因子(HIF21α)表達(dá)減少和毛細(xì)血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)表達(dá)增多相關(guān)，以改善局部微循環(huán)障礙造成的缺氧狀態(tài)[23]。黃芪能刺激創(chuàng)傷表面巨噬細(xì)胞活化增強(qiáng)，避免局部組織細(xì)胞因子釋放過量，防止創(chuàng)面出現(xiàn)感染情況，從而提高機(jī)體免疫能力。 基于中醫(yī)學(xué)的整體觀念、辨病分型、辨證論治、標(biāo)本兼治等理論，在創(chuàng)傷修復(fù)治療中積累了豐富的臨床經(jīng)驗(yàn)，以益氣固本、活血化瘀通絡(luò)為主的要則，通過減輕過度炎癥反應(yīng)，促進(jìn)組織細(xì)胞增殖，改善創(chuàng)面周圍循環(huán)，減少瘢痕形成，促進(jìn)傳統(tǒng)中藥治療對創(chuàng)面損傷修復(fù)的機(jī)制研究[21]。 創(chuàng)傷修復(fù)需要創(chuàng)面組織及細(xì)胞因子、生長因子共同參與，互為促進(jìn)地作用于創(chuàng)傷修復(fù)的各個階段。 中醫(yī)藥可通過綜合調(diào)控細(xì)胞及因子，以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)面修復(fù)。

3 固本止咳中藥與呼吸道黏膜上皮細(xì)胞的創(chuàng)傷修復(fù)

3.1 固本止咳中藥治療COPD的病機(jī)特點(diǎn)

根據(jù)慢性阻塞性肺疾病的病因分析及臨床表現(xiàn)，現(xiàn)代學(xué)者將其納入中醫(yī)“肺脹”“內(nèi)傷咳嗽”等范疇，其主要病因?yàn)榉磸?fù)受到外邪入侵或長期大量吸入香煙，六淫之外邪或煙毒瘴氣犯肺，導(dǎo)致肺氣虛耗，輸布周身津液之宣發(fā)肅降失職，蘊(yùn)津成痰，內(nèi)阻于肺，氣之宣發(fā)肅降愈發(fā)受阻；久病累及他臟，最常見子病及母，故肺臟病變累及脾臟，脾氣虛損，使通調(diào)水道、運(yùn)化水濕功能異常，水濕不化蘊(yùn)而生痰。肺為儲痰之器，肺氣不通則氣機(jī)升降不利，加劇咳嗽咳痰癥狀，肺脾功能損傷日久，久病及腎，腎納氣功能失調(diào)，終致肺、脾、腎三臟皆傷，促使痰熱瘀毒內(nèi)生，肺氣愈發(fā)虛滿壅滯。故COPD病患在無外邪侵襲時，也存在長期慢性咳嗽、咳痰經(jīng)久不愈。

固本止咳中藥是國醫(yī)大師晁恩祥基于《黃帝內(nèi)經(jīng)》“春夏養(yǎng)陽”“冬病夏治”的中醫(yī)基礎(chǔ)理論，聯(lián)合COPD穩(wěn)定期的病變特點(diǎn)與臨床60年的工作經(jīng)驗(yàn)，以“玉屏風(fēng)散”為基本方加減化裁而來。慢阻肺的中醫(yī)病機(jī)特點(diǎn)為肺脾腎虛、痰濁瘀肺，治則應(yīng)以調(diào)補(bǔ)肺、益氣健脾為主，兼顧清熱祛痰、活血化瘀，以恢復(fù)機(jī)體“正氣”衛(wèi)外的生理功能。方中黃芪性甘溫，扶正固表，補(bǔ)氣而升，肺脾皆補(bǔ)；淫羊霍性辛甘溫，溫腎補(bǔ)陽，顧護(hù)先天，共為君藥；白術(shù)性苦甘溫，益氣健脾，利水祛濕，資養(yǎng)后天；蜜百部性甘苦、溫潤肺氣、下氣止咳，共為臣藥；赤芍性苦微寒，清熱涼血，活血祛瘀；黃芩性苦寒、清熱燥濕歸肺經(jīng)；防風(fēng)性辛甘微溫、祛風(fēng)解表共為使藥，共奏扶正祛邪、補(bǔ)氣助陽、健脾益腎、止咳化痰、活血化瘀之效。

臨床證據(jù)[24]表明，固本止咳中藥在增強(qiáng)患者肺功能、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫力等方面存在確切的臨床療效。并指出固本止咳中藥可顯著緩解咳嗽、咳痰、喘息等癥狀，且未發(fā)現(xiàn)明顯毒副作用。研究證據(jù)顯示，固本止咳中藥治療后，增強(qiáng)機(jī)體對外邪的抵御能力，主要表現(xiàn)在對COPD模型小鼠肺組織炎性浸潤狀態(tài)的有效控制，通過抑制NE的分泌來源，對呼吸道黏膜炎癥反應(yīng)的控制及對肺組織免疫炎性反應(yīng)的減輕，最終使肺組織惡性病理改變進(jìn)程有效減緩，繼而緩解患者咳嗽咯痰癥狀，延緩慢阻肺的進(jìn)行性加重[25]。

3.2 固本止咳中藥在呼吸道黏膜上皮細(xì)胞創(chuàng)傷修復(fù)中的應(yīng)用

呼吸道創(chuàng)傷修復(fù)過程中重要的細(xì)胞因子 KGF，促進(jìn)肺泡Ⅱ型上皮細(xì)胞合成增生、分泌肺表面活性物質(zhì)，使肺泡氣液表面張力降低，避免在呼氣時肺泡塌陷過度、吸氣時肺泡膨脹過度，維持肺泡正常形態(tài)[26]。KGF在增進(jìn)肺泡Ⅱ型上皮細(xì)胞有絲分裂的情況下，可上調(diào) Na+通道基因，促進(jìn)Na+- K+- ATP酶活性，增強(qiáng)Na+在細(xì)胞內(nèi)外的運(yùn)輸，進(jìn)而使液體清除率上升，炎癥滲出減少，肺泡內(nèi)氣體交換得以改善，肺泡Ⅱ型上皮細(xì)胞的屏障功能在正反饋下得以增強(qiáng)，促使損傷的肺組織修復(fù)[27-28]。 KGF在肺氣腫的肺組織病變情況下解除Ras-Raf-Erk通路，使肺泡上皮再生[16]。實(shí)驗(yàn)研究表明，KGF可阻止肺纖維化進(jìn)程，同時KGF在預(yù)防纖維化和促進(jìn)損傷修復(fù)方面也存在一定作用[17]。因此，KGF可能是治療肺氣腫乃至慢性阻塞性肺疾病的一種關(guān)鍵因素。 KGF修復(fù)上皮的作用與中醫(yī)理論中“固護(hù)衛(wèi)表”相似，皆可固護(hù)黏膜表層，防治病邪侵入機(jī)體。

固本止咳方藥促使COPD模型小鼠肺組織中分泌KGF，加快肺組織免疫炎性損傷的修復(fù)，以保證呼吸道黏膜的完整性，呼吸道黏膜免疫的機(jī)械屏障功能作用得以改善，表明促進(jìn) KGF的分泌為固本止咳中藥對呼吸道黏膜免疫的修復(fù)機(jī)制[29]，同時符合固本止咳中藥扶助“正氣”衛(wèi)外御邪的防御功能。

固本止咳中藥的療效與 COPD的創(chuàng)傷修復(fù)機(jī)制相輔相成，研究證據(jù)支持固本止咳中藥可減少肺組織中 NE的過度表達(dá)，即下調(diào) COPD模型肺組織中 NE的表達(dá)，并且降低 COPD模型呼吸道 sIgA的分泌，有效控制氣道炎癥狀態(tài)以改善氣道及肺組織結(jié)構(gòu)損傷，緩解 COPD模型的肺通氣功能障礙[26]。

4 結(jié)語

固本止咳中藥在慢性阻塞性肺疾病的黏膜上皮創(chuàng)傷修復(fù)上有確切療效，呼吸道創(chuàng)傷修復(fù)對上皮的保護(hù)包括改善呼吸道黏膜完整性，增強(qiáng)黏膜免疫的機(jī)械屏障功能的作用。但中醫(yī)藥干預(yù)黏膜上皮創(chuàng)傷修復(fù)的研究目前處于起步階段，動物實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和臨床研究數(shù)據(jù)尚不豐富，中醫(yī)藥治療僅停留于觀察KGF、MMP-2、MMP-9等基本細(xì)胞因子的指標(biāo)，進(jìn)一步的機(jī)理闡明研究未見報道。因此，中醫(yī)藥對呼吸道創(chuàng)傷修復(fù)影響的研究尚有廣闊的空間。呼吸道黏膜上皮創(chuàng)傷修復(fù)機(jī)制與慢性阻塞性肺疾病的發(fā)生發(fā)展情況，值得更加深入地研究其間的密切關(guān)系。