張良宇,陸為民
(南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院210029)
炎癥性腸?。╥nflammatory bowel disease,IBD)是一種慢性的自身免疫性疾病,包括潰瘍性結(jié)腸炎[1](ulcerative colitis,UC)和克羅恩病[2](crohn's disease,CD)。現(xiàn)多認(rèn)為其發(fā)病機(jī)制受多種因素影響,主要與遺傳易感性、腸上皮屏障缺陷、免疫應(yīng)答失調(diào)及環(huán)境因素有關(guān),西醫(yī)現(xiàn)多采用階梯式、試探性、探索樣的治療方式,旨在誘導(dǎo)和維持疾病緩解,仍不可避免易復(fù)發(fā)、副反應(yīng)重、并發(fā)癥多的缺點(diǎn)[3],目前IBD發(fā)病在世界范圍內(nèi)普及,現(xiàn)已成為全球性的健康問題[4]。
近年來,中醫(yī)藥在炎癥性腸病的治療方面做出了卓越的貢獻(xiàn),具有可緩解某些西藥副作用,降低IBD復(fù)發(fā)率,提升治療安全性等作用[5]。本文旨在從炎癥性腸病發(fā)病的免疫學(xué)機(jī)制入手,主要從調(diào)節(jié)腸道菌群、保護(hù)腸上皮屏障和調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答這三方面進(jìn)行綜述,介紹目前中醫(yī)藥在IBD免疫生物學(xué)方面的一些研究進(jìn)展,為IBD今后的中醫(yī)藥治療,提供一定的科學(xué)依據(jù)及新的策略與方法。
正常人體及其自身的腸道微生物之間互為所用,宿主與腸道菌群之間平衡互利。但由于宿主某些自身基因的改變,或受外界環(huán)境因素的影響,均可致腸道微生態(tài)紊亂,引發(fā)機(jī)體功能失調(diào),誘導(dǎo)疾病的發(fā)生[6]。腸道內(nèi)的細(xì)菌多樣性各不相同,現(xiàn)代研究表明,腸道內(nèi)致病菌與正常細(xì)菌之間的比例變化,對IBD的發(fā)病有著不可忽視的影響,IBD患者體內(nèi)均存在不同程度的菌群失調(diào)現(xiàn)象[7]。研究表明,中草藥具有豐富的化學(xué)成分,對保護(hù)腸道微生態(tài)系統(tǒng)的平衡尤為重要[8]。
蔚曉霞等[9]通過對172例炎癥性腸病患者腸道菌群分布的研究,與正常人群相比,IBD患者腸內(nèi)益生菌含量降低、有害細(xì)菌含量增加。周艷[10]通過對40例IBD患者研究發(fā)現(xiàn),IBD、腸道菌群及炎性因子三者之間的變化密切相關(guān),細(xì)菌多樣性與豐富性的減少,可能與促炎微生物群對短鏈脂肪酸及抗菌肽的生成缺乏有關(guān)[11][12]。潘氏細(xì)胞分泌的抗菌肽和杯狀細(xì)胞分泌的粘蛋白聚集在粘液層,可抑制細(xì)菌的生長和侵襲。實(shí)驗(yàn)研究指出,香菇多糖[13]可通過促進(jìn)正常菌群的生長來提高機(jī)體免疫力,在UC的預(yù)防和治療中發(fā)揮作用,可使大鼠雙歧桿菌、酸桿菌和短鏈脂肪酸的數(shù)量顯著增加。“芪苓”制劑多糖[14]可以在一定程度上增加腸黏液sIgA的含量,并能拮抗環(huán)磷酰胺引起的腸黏膜免疫損傷。四君子湯總多糖[15]可增強(qiáng)多個(gè)階段的腸粘膜免疫反應(yīng),同時(shí)抑制腸道細(xì)胞的凋亡。
完整的上皮屏障是抵御腸道外來微生物的第一道防線。腸黏膜上皮細(xì)胞,可識別外來物質(zhì),為營養(yǎng)物質(zhì)或有害物質(zhì),控制其可否進(jìn)入腸腔。多項(xiàng)研究表明,若腸上皮屏障損傷,致使腸黏膜通透性增加,很大程度上參與了IBD的發(fā)病。腸上皮細(xì)胞之間緊密連接,對一些如內(nèi)毒素、細(xì)菌產(chǎn)物等大分子物質(zhì)的通過起到關(guān)鍵性調(diào)控作用,構(gòu)成復(fù)雜的細(xì)胞旁通路。腸黏膜上皮細(xì)胞凋亡的失調(diào)可導(dǎo)致屏障功能受損,進(jìn)而導(dǎo)致IBD的發(fā)展。研究表明,中草藥及其活性成分對腸上皮細(xì)胞的凋亡及其屏障功能的正常發(fā)揮具有一定的影響。
吳昊[16]用清腸化濕方治療UC模型小鼠時(shí),發(fā)現(xiàn)其可增加腸黏膜緊密連接蛋白的表達(dá),抑制腸上皮細(xì)胞凋亡,達(dá)到修復(fù)腸黏膜屏障的作用。冀建斌等[17]用青赤散灌腸劑(赤石脂60 g,爐甘石30 g,苦參30 g,黃柏30 g,青黛10 g,三七粉6 g,白及10 g,兒茶6 g)為UC大鼠灌腸治療,結(jié)果發(fā)現(xiàn)其可減少上皮細(xì)胞的凋亡,起到治療UC的作用。王志鵬等[18,19]經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究表明,烏梅丸方及大黃多糖均能降低結(jié)腸上皮Caspase-3蛋白的表達(dá),降低結(jié)腸上皮細(xì)胞Fas和Fas L mRNA的過度表達(dá),從而抑制結(jié)腸上皮細(xì)胞的過度凋亡,促進(jìn)修復(fù)結(jié)腸黏膜屏障,以發(fā)揮治療UC的作用。施茵等[20]以隔藥灸(藥餅主要藥物為附子、肉桂、丹參、紅花、木香、黃連等)結(jié)合針刺治療克羅恩患者,結(jié)果顯示在抑制上皮細(xì)胞的異常凋亡方面,療效顯著優(yōu)于西藥對照組,其作用機(jī)制主要與抑制經(jīng)由TNF受體相關(guān)因子1(TNFR1)途徑實(shí)現(xiàn)TNF-α誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡有關(guān)。
蛇床子素[21]是蛇床子的活性成分之一,通過抑制過敏原滲透或加強(qiáng)腸道屏障,可能有助于減輕食物過敏或炎癥腸道疾病。廣藿香揮發(fā)成分的指標(biāo)性成分廣藿香醇及黃連中結(jié)構(gòu)類似于小檗堿的成分巴馬亭和小檗紅堿,均具有抗IBD活性,可保護(hù)腸組織免受炎癥或損傷,其機(jī)制與維持腸屏障功能和抑制炎癥反應(yīng)密切相關(guān)[22]。另外,AhR的表達(dá)水平及其配體結(jié)合活性是維持腸上皮正常功能的重要因素[23],一般情況下,AhR與HSP90以二聚體形式穩(wěn)定的存在于細(xì)胞質(zhì)中,若AhR信號受到激活后,則會從二聚體中解離進(jìn)入細(xì)胞核,啟動轉(zhuǎn)錄程序,進(jìn)而抑制炎癥反應(yīng)的發(fā)生。最近的研究發(fā)現(xiàn),中藥與青黛(又名靛藍(lán))聯(lián)合使用可用于治療潰瘍性結(jié)腸炎的炎癥狀態(tài),其可作為芳基烴受體的配體,刺激固有淋巴樣細(xì)胞產(chǎn)生IL-22,誘導(dǎo)抗菌肽和緊密連接分子的產(chǎn)生,從而加強(qiáng)腸上皮屏障功能的發(fā)揮[24]。
腸道免疫功能由固有免疫和適應(yīng)性免疫共同發(fā)揮作用。如果腸上皮屏障受損,則病原體可進(jìn)入屏障,并且上皮細(xì)胞中的內(nèi)在防御細(xì)胞,尤其是巨噬細(xì)胞,被病原體刺激活化以產(chǎn)生促炎或趨化因子,直接或間接作用于腸上皮細(xì)胞,導(dǎo)致這些細(xì)胞損傷或壞死,從而促進(jìn)IBD的發(fā)生發(fā)展。中藥及其有效成分,通過對炎癥因子及相關(guān)通路表達(dá)的抑制,達(dá)到抑制免疫反應(yīng)的作用。
研究表明,雷公藤紅素[25]可以顯著抑制克羅恩患者腸組織中促炎因子(IL-6、IL-8等)的釋放。據(jù)陳浩介紹,甘草瀉心湯[26]可降低體內(nèi)IL-6的含量及STAT3表達(dá)與活化,從而抑制IL-6/STAT3信號通路,并另外增加結(jié)腸中緊密連接蛋白-1的表達(dá),以恢復(fù)腸黏膜的機(jī)械屏障。寧屹[27]發(fā)現(xiàn),甘草瀉心湯能降低血液中IL-8的含量,促進(jìn)I-κB與NF-κB二聚體復(fù)合物的重新形成,從而抑制NF-κB的激活,進(jìn)而通過控制炎癥治療UC。王宏宇[28]認(rèn)為,腸愈寧顆粒能明顯抑制活動期UC患者腸粘膜中IL-1和IL-8的高表達(dá),強(qiáng)度優(yōu)于艾迪莎,兩者的結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的抑制作用。任毅等[29]自擬灌腸液治療60例潰瘍性結(jié)腸炎患者1療程后,增加了患者體內(nèi)的IL-1β含量,降低TNF-α含量,達(dá)到顯著提高總有效率的結(jié)果(總有效率達(dá)93.33%)。張海洋等[30]對88例克羅恩病人進(jìn)行分組治療,對照組予常規(guī)西藥治療,治療組予加用四君子湯加味治療,8周后兩組IL-6、TNF-α均較治療前降低,且治療組低于對照組(P<0.05)。
巨噬細(xì)胞和樹突細(xì)胞,作為兩種天然免疫細(xì)胞,也通過細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外模式識別受體(如Toll樣受體、Nod樣受體),侵襲病原微生物的識別,觸發(fā)核因子-κB(NF-κB)的激活,導(dǎo)致炎性反應(yīng)。Toll樣受體介導(dǎo)的NF-κB信號通路在UC的發(fā)生發(fā)展中至關(guān)重要。
拉扎提·巴合提研究得出,血竭地榆灌腸方[31]可下調(diào)UC患者腸黏膜中Toll樣受體的表達(dá),從而緩解腸黏膜的炎癥程度,顯著提高臨床療效。蘭向陽等[32]經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),復(fù)方甘草酸苷可阻斷NF-κB通路中Toll樣受體的表達(dá),經(jīng)復(fù)方甘草酸苷干預(yù)后的UC大鼠模型,其血清TLR表達(dá)量明顯低于模型對照組大鼠。研究表明,烏梅丸[33]一方面可抑制TLR4/NF-κB信號通路,另外,烏梅丸[34]可通過對Notch信號通路的調(diào)控,進(jìn)而干預(yù)結(jié)腸上皮細(xì)胞的增殖和分化,進(jìn)而對UC起治療作用。另有實(shí)驗(yàn)研究表明,芍藥湯[35]對DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠模型起到保護(hù)作用,主要涉及通過調(diào)控Notch信號通路實(shí)現(xiàn)的。王迪等[36]經(jīng)由實(shí)驗(yàn)研究得出,四神丸具有抑制Toll樣受體2(TLR2)信號,避免其過度激活的作用。
CD4+T細(xì)胞既可作為炎癥的效應(yīng)細(xì)胞,同時(shí)又可作為炎癥調(diào)節(jié)細(xì)胞,抑制腸黏膜炎癥的出現(xiàn)。初始CD4+T細(xì)胞在不同的細(xì)胞因子(如IL-12、IL-4和TGF-β等)的誘導(dǎo)下,可分化為Th1、Th2和Th17,三者功能和表型各不相同,均可分泌參與炎癥反應(yīng)的不同細(xì)胞因子?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為,致病性T細(xì)胞與調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的功能失調(diào),很大程度上可誘發(fā)免疫性疾病的發(fā)生。調(diào)節(jié)性T細(xì)胞產(chǎn)生顯著的免疫抑制作用,并為IBD提供新的免疫學(xué)治療方向。周燕[37]用烏梅丸加柳氮磺胺吡啶治療UC,治療前后CD4+和CD8+的數(shù)據(jù)變化,提示烏梅丸有助于改善UC者的免疫功能。郝莉莉等[38]研究得出,健脾利濕方劑可通過調(diào)節(jié)Treg細(xì)胞的數(shù)量和功能,減輕腸組織的炎癥反應(yīng)。
經(jīng)典活化巨噬細(xì)胞(M1)可實(shí)現(xiàn)向IL-10表達(dá)的替代性活化巨噬細(xì)胞(M2)的表型轉(zhuǎn)化,從而抑制Th17細(xì)胞的增殖,并且誘導(dǎo)Treg細(xì)胞的分化而降低IBD的嚴(yán)重程度。Th17增殖后可分泌IL-17、IL-22、IL-26等促炎細(xì)胞因子,發(fā)生炎癥反應(yīng)。Treg細(xì)胞通過分泌抗炎細(xì)胞因子如IL-10、TGF-β誘導(dǎo)B細(xì)胞產(chǎn)生分泌型IgA(SIgA)抗體,減輕炎癥反應(yīng)。IL-22可以與腸上皮細(xì)胞上的IL-22受體結(jié)合,介導(dǎo)下游信號通路(如STAT3、ERK和AKT信號)。因此,改善Th17/Treg細(xì)胞比例可達(dá)到直接調(diào)節(jié)促炎因子與抑炎因子的表達(dá)水平,控制炎癥反應(yīng)。
大黃牡丹湯[39]對IBD的治療作用機(jī)制可能跟其改善Th17/Treg細(xì)胞比例及相關(guān)細(xì)胞因子水平有關(guān),從而改善DSS誘導(dǎo)的IBD小鼠的炎癥狀態(tài)。張亞兵[40]以白芍總苷對實(shí)驗(yàn)性模型大鼠灌胃給藥,發(fā)現(xiàn)可減輕大鼠結(jié)腸炎,作用機(jī)制可能與白芍總苷對Thl促炎性細(xì)胞因子TNF-α、IL-1β的下調(diào)和Th2抑炎性細(xì)胞因子IL-10的上調(diào)有關(guān)。趙新芳等[41]在使用化毒愈腸方內(nèi)服和灌腸治療UC濕熱內(nèi)蘊(yùn)證時(shí)發(fā)現(xiàn),它可以降低血清IL-22和IL-23水平,并顯著提高臨床療效。蔡辰蕾[42]使用潰結(jié)寧膏穴位敷貼治療潰瘍性結(jié)腸炎脾腎陽虛證,觀察到血清IL-10含量顯著增加。馮春霞等[43]使用理腸湯口服結(jié)合潰瘍靈灌腸治療UC,發(fā)現(xiàn)其可降低腸黏膜IL-6的表達(dá)、增加IL-10的表達(dá),減輕腸黏膜炎癥。
中性粒細(xì)胞是IBD中引起炎癥和組織損傷最重要的白細(xì)胞之一,一般情況下,中性粒細(xì)胞可聚集在腸粘膜上皮細(xì)胞之間,清除部分將要透過腸粘膜的有害微生物,與腸上皮細(xì)胞共同形成一道腸腔的防御屏障[44]。但與此同時(shí),過度活化的中性粒細(xì)胞會促進(jìn)一些促炎因子及某些過氧化物的釋放,致使腸道組織損傷加重。已有諸多研究表明,中藥方劑或某些中藥有效成分可加速中性粒細(xì)胞凋亡,減輕其對腸道的炎癥反應(yīng)。
外周血中性粒細(xì)胞與淋巴細(xì)胞之比值(neutrophil to lymphocyte ratio,NLR)作為一種全身炎癥標(biāo)志物,與IBD的炎癥程度緊密相關(guān)[45]。于姣等[46]對觀察組予中藥(白芨、炒白芍10 g,木瓜、紅藤、地榆炭、延胡索12 g,敗醬草、生山藥、槐米各15 g)灌腸治療,相比對照組予美沙拉嗪腸溶片口服,治療30天后,相比對照組,觀察組NLR水平顯著降低。UC處于活動期時(shí),其腸粘膜及粘膜下層有大量的中性粒細(xì)胞聚集,其激活或者脫顆粒可產(chǎn)生大量的乳鐵蛋白,最終經(jīng)由糞便從腸腔排出。張春陽[47]予以協(xié)定方黃連煎劑(黃連,黃柏,黃芩各15 g,丹參,白及各20 g,地榆30 g)灌腸治療UC患者作為治療組,對照組以美沙拉嗪治療,8周后治療組患者癥狀明顯好轉(zhuǎn),且治療組具有與美沙拉嗪組相當(dāng)?shù)慕档腿殍F蛋白含量的作用??酌穂48]等使用白頭翁湯治療UC患者,研究表明可使血中性粒細(xì)胞凋亡率上升,且對中性粒細(xì)胞的趨化與激活減少,從而減輕了有毒物質(zhì)的釋放。另有研究指出[49],丹參酮IIA作為中藥丹參的主要有效成分,可使小鼠結(jié)腸粘膜中性粒細(xì)胞的浸潤減少,活化程度降低。閆曙光等[50]將84例患者隨機(jī)分為兩組,治療組口服烏梅丸,對照組口服柳氮磺吡啶,經(jīng)1療程治療后,治療組中性粒細(xì)胞和TNF-α含量明顯低于對照組(P<0.05)。
總之,至今IBD的具體發(fā)病機(jī)制仍不清楚,但現(xiàn)有研究表明中醫(yī)藥治療IBD在調(diào)節(jié)腸道菌群、保護(hù)腸上皮屏障和調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答這三個(gè)免疫學(xué)方面已發(fā)揮出其積極的作用,不足之處仍值得我們繼續(xù)探索,主要體現(xiàn)在:①研究范圍欠廣。目前研究熱點(diǎn)多集中在調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答,諸如細(xì)胞通路及炎癥因子的研究,對于微生物、遺傳因素及環(huán)境因素的研究較少;②研究程度欠深?,F(xiàn)有研究雖已提到對于腸道菌群多樣性分布之影響,但對于菌群失調(diào)的內(nèi)在原因及作用機(jī)制,如短鏈脂肪酸的生成或抗菌肽的合成減少,腸道菌群特異性對于藥效發(fā)揮差異的影響等,相關(guān)研究甚少。雖已對細(xì)胞因子及相關(guān)通路表達(dá)有所關(guān)注,但對于抑制炎癥反應(yīng)的Treg細(xì)胞表達(dá)、淋巴細(xì)胞遷移及歸巢抑制的相關(guān)作用機(jī)制及影響因素研究,尚缺乏前沿的研究成果。③研究形式欠新。研究多以中藥成方或自擬驗(yàn)方為主,但藥物組成的多樣性導(dǎo)致了研究靶點(diǎn)、通路、機(jī)制的多重交叉,難以識別具有特異治療作用的中藥單體有效成分。
綜上可知,今后的IBD相關(guān)研究可多關(guān)注中藥單藥、其特定分子及具體作用機(jī)制的研究。我們相信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和IBD免疫機(jī)制的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究的深入,中醫(yī)藥治療IBD的作用機(jī)制研究也將取得進(jìn)一步突破性的進(jìn)展,從而更好的指導(dǎo)及應(yīng)用于IBD的臨床治療,同時(shí)為其他免疫疾病的治療提供新思路。
世界科學(xué)技術(shù)-中醫(yī)藥現(xiàn)代化2019年11期