補陽還五湯治療肺纖維化作用機制研究進展?

楊 昆，龔新月，王 飛

(1. 重慶三峽醫(yī)藥高等?？茖W校，重慶 404120； 2. 重慶三峽中心醫(yī)院，重慶 404120； 3. 成都中醫(yī)藥大學，成都 610075)

肺纖維化是多種病因引起的一種慢性炎癥性間質(zhì)性肺疾病，其主要病理改變?yōu)閺浡苑闻菅?、肺泡單位結(jié)構(gòu)紊亂和肺纖維化，其病理特征是肌成纖維細胞增生和成纖維細胞增殖。近年來，其發(fā)病率逐年上升，中位生存期僅僅3～5年[1]，已成為影響人類健康的一種重大疾病。

補陽還五湯為清代名醫(yī)王清任所創(chuàng)，是治療半身不遂、癱痿不用諸癥的首選方。補陽還五湯全方由黃芪四兩、當歸尾二錢、川芎一錢、赤芍一錢半、桃仁一錢、紅花一錢、地龍一錢組成，方中生黃芪為君藥，大補元氣，當歸尾、赤芍、桃仁、紅花活血化瘀，地龍通絡。此方配伍特點大量補氣藥與少量活血藥配伍，氣旺則行血，活血而不傷正，共奏補氣活血通絡之功?，F(xiàn)代藥理研究[2]發(fā)現(xiàn)，補陽還五湯具有抗血栓形成、改善血液流變學、清除自由基和抗氧化等藥理作用。臨床研究發(fā)現(xiàn)[3.4]，補陽還五湯能夠改善肺纖維化患者的肺功能指標，改善患者的生活質(zhì)量，延長生存期。近年來，補陽還五湯的抗肺纖維化作用成為研究熱點。目前有相關(guān)的研究顯示，補陽還五湯在抗肺纖維化方面有多機制、多通道、多靶點的作用，本文就補陽還五湯治療肺纖維化的作用機制進行綜述。

1 改善病理學

肺纖維化病理特征是肺泡上皮的損傷和成纖維細胞增殖并形成成纖維細胞灶。肺指數(shù)是動物肺濕重與體質(zhì)量的比值，肺系數(shù)的高低主要與肺重和體重相關(guān)，肺部早期急性炎癥、后期肺內(nèi)逐漸形成膠原纖維沉積等因素均可導致肺實質(zhì)重量的增加，并能使肺指數(shù)增加，可見肺指數(shù)是反應肺實變及肺纖維化程度的最直觀指標之一[5]。研究顯示[6]，補陽還五湯能夠降低博萊霉素(BLM)所致肺纖維化大鼠的肺指數(shù)，抑制早期肺泡炎和中后期肺纖維化。王宣等[7]發(fā)現(xiàn)，補陽還五湯可降低肺纖維化大鼠肺系數(shù)，同時減輕大鼠肺泡炎及肺纖維化程度。

2 抑制炎癥因子

研究[8]認為，腫瘤壞死因子-α(TNF-α)在肺纖維化發(fā)生機制中具有聚集炎癥細胞因子的作用，在肺損傷早期TNF-α可誘導黏附因子和化學趨化分子，導致炎癥細胞浸潤。楊俊玲等[9]認為，TNF-α主要在肺纖維化早期肺泡炎和肺損傷中發(fā)揮作用。王飛等發(fā)現(xiàn)，補陽還五湯能抑制博來霉素A5(BLMA5)誘導的肺纖維化大鼠釋放TNF-α，提示抑制TNF-α可能是補陽還五湯抗肺纖維化的機制之一[10]。核因子-κB(NF-κB)主要是由p50、p65亞基組成的異二聚體，激活NF-κB后促使其由胞質(zhì)向細胞核轉(zhuǎn)移，與特異性κB進行結(jié)合，能夠促進誘導TNF-α、IL-6等炎性細胞因子的釋放[11]。補陽還五湯能夠有效降低博萊霉素所致的肺纖維化大鼠肺泡灌洗液(BALF)炎性指標TNF-α、IL-1β的濃度，進而減輕肺泡炎癥和肺纖維化[12]。

3 抑制膠原蛋白

研究表明，肺纖維化發(fā)生時可見肺泡內(nèi)大量的膠原蛋白生成和沉積，血清III型前膠原(PCIII)、IV型膠原蛋白(IV-C)是細胞外基質(zhì)(ECM)的主要成分，在肺纖維化(PF)發(fā)展進程中，PCIII、IV-C的含量、分布及血清濃度值均可發(fā)生改變，且與肺纖維化發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切[13]。III型前膠原(type III, Procollagen, PCIII)是III型膠原的前身。PCIII在肺纖維化的研究中，能夠反映肺內(nèi)成纖維細胞的活化狀態(tài)[14]。有研究發(fā)現(xiàn)[15]，補陽還五湯能降低血清PCIII含量，抑制肺組織中膠原纖維的增殖及細胞外基質(zhì)的沉積，延緩肺纖維化的發(fā)生。尚磊等[16]發(fā)現(xiàn)，補陽還五湯可以有效降低染塵大鼠血清PCIII、 IV-C的含量，抑制矽肺纖維化。

4 ERK信號通路

細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases，ERK)是絲氨酸/蘇氨酸殘基蛋白激酶，屬于MAPKs家族，活化后的ERK能夠通過磷酸化形式，將生長因子、細胞因子等多種細胞外信號傳遞至細胞核，促進細胞分裂及調(diào)節(jié)細胞間功能等。在肺纖維化模型大鼠肺組織中，ERK1及ERK2的蛋白表達量明顯高于空白組，提示ERK信號通路與肺纖維化發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[17]。ERK被活化后能通過層黏連蛋白B及膠原蛋白酶基因等調(diào)控細胞增殖分裂及分化，促進大量細胞增殖和細胞外基質(zhì)的積聚[18]。杜全宇等[19]發(fā)現(xiàn)，在體外實驗中補陽還五湯含藥血清可抑制人肺成纖維細胞中ERK1/2/信號通路的活化，這可能是補陽還五湯通過調(diào)控人肺成纖維細胞中ERK1/2信號通路，發(fā)揮抗纖維化的作用機制之一。

5 TGF-β/Smad信號通路

研究認為，TGF-β1是導致纖維化發(fā)生的重要細胞因子，可促進肺成纖維細胞和肌成纖維細胞(lung fibroblast, LFB)過度增殖、分化，繼而促進膠原蛋白等細胞外基質(zhì)(extracellular matrix, ECM)在肺間質(zhì)和肺泡間過度沉積，促進肺纖維化的發(fā)生發(fā)展[20]。研究表明[21-22]，其介導的Smad通路是纖維化發(fā)生的可能機制之一，Smads基因編碼的蛋白都是TGF-β家族的特異性細胞內(nèi)信號傳導分子，不同的Smads基因編碼在信號傳遞中發(fā)揮的作用也不同，其中Smad3是TGF-β/Smads信號通路中主要的活化蛋白， Smad3蛋白被活化后具有很強的活性，能夠誘導肺纖維化的發(fā)生。而Smad3的損失能阻斷上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)，并減弱纖維化的發(fā)展[23]。補陽還五湯通過抑制Smad3的表達，從而阻斷TGF-β1的信號傳導而發(fā)揮抗纖維化作用[24]。

6 HMGB1信號傳導通路

近年來，高遷移率族蛋白B1(high mobility group protein B1 HMGB1)的致炎作用已成為炎癥損傷的研究熱點。研究顯示[25]，在肺纖維化患者肺組織中可見HMGB1的表達明顯增多。在特發(fā)性肺纖維化(IPF)發(fā)病期間，成纖維細胞暴露在促纖維化的介質(zhì)中，并促使成纖維細胞生成細胞外基質(zhì)(ECM)向肌成纖維細胞轉(zhuǎn)化。HMGB1還通過晚期糖基化終產(chǎn)物特異性受體(the Receptor of Advanced Glycation Endproducts，RAGE)促進成纖維細胞的增殖和遷移，進而引起肺成纖維細胞的增殖及活化。而表達平滑肌肌動蛋白(amoothmuscle actin a-SMA)保存成纖維細胞的功能和特性，也是肌成纖維細胞具有收縮活性及遷徙能力的結(jié)構(gòu)基礎[26]。補陽還五湯可抑制HMGB1在大鼠肺組織中和人肺成纖維細胞中所引起的RAGE，a-SMA表達增加，提示補陽還五湯可能通過阻斷HMGB1 /RAGE信號通路，從而對肺纖維化的發(fā)生發(fā)展起防治作用[27]。

7 PI3k/Akt信號通路

蛋白激酶B (protein kinase B PKB，別名Akt)是PI3k下游中一種絲氨酸/蘇氨酸激酶，有(Akt1、Akt2、Akt3)3個異構(gòu)體，Akt的氨基酸末端具有PH結(jié)構(gòu)域，能與細胞膜附近的PI(3、4、5)P3結(jié)合形成復合體，并與3磷脂酞激酶依賴性蛋白激酶1(PDK1)結(jié)合可誘導Akt的氨基酸磷酸化，從而激活下游中的相關(guān)細胞因子參與肺纖維化的發(fā)生[28]。結(jié)締組織生長因子(connective tissue growth factor CTGF)與肺纖維化的發(fā)生密切相關(guān)，當結(jié)締組織生長因子-5(CCN5)過度表達時，通過下調(diào)CCN2來抑制Akt信號通路，可以延緩肺纖維化的發(fā)生發(fā)展[29]。補陽還五湯能夠降低CTGF和p-AKT蛋白的表達[30]，抑制CTGF和p-AKT mRNA表達，發(fā)揮抗纖維化作用。

8 mTOR信號傳導通路

哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target ofrapamycin,mTOR)是一種非典型絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，是磷脂酞肌醇激酶相關(guān)激酶(phosphatidy-linositol kinase-related kinase,PIKK)蛋白質(zhì)家族中的一員。其有2種不同的多蛋白復合體mTORC1、mTORC2，可受細胞內(nèi)外多種因素如激素、生長因子、能量轉(zhuǎn)化等的影響，mTOR介導的信號通路在生命過程中發(fā)揮著重要作用[31-32]。近年來發(fā)現(xiàn)，肺成纖維細胞及肺泡上皮細胞內(nèi)mTOR信號通路活化與肺纖維化的發(fā)生發(fā)展有著密切聯(lián)系[33]。mTORC1直接磷酸化蛋白核糖體S6蛋白激酶(ribosomeprotein subunit 6 kinase 1,S6K1)和真核翻譯起始因子4E結(jié)合蛋白1(e IF4E-binding protein 1,4E-BP 1)，調(diào)控mRNA蛋白的合成[34]。S6K1是核糖體S6蛋白(ribosomal S6 protein,S6)的激酶，S6蛋白的活化反映了mTOR蛋白的激活。補陽還五湯能夠降低mTOR、S6蛋白表達，發(fā)揮抗肺纖維化的作用[35]。

9 結(jié)語

肺纖維化屬于難治性、復雜性疾病，目前肺纖維化的治療主要采用抗炎藥、免疫抑制劑和抗纖維化藥物等進行治療，但臨床療效不佳，這可能由于抗纖維化藥物作用靶點過于單一的緣故。近年來，越來越多的學者清楚地認識到開發(fā)多靶點、多通道藥物治療這種慢性復雜疾病的必要性。中藥復方中的活性組分通過作用于多個靶點而發(fā)揮協(xié)同治療作用。對中藥復方中的有效成分或各組分的多環(huán)節(jié)、多靶點系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用的研究，將成為今后方藥作用機制的重要研究方向[36]。補陽還五湯治療肺纖維化有較好的臨床療效，關(guān)于補陽還五湯防治肺纖維化的實驗研究，體內(nèi)實驗和體外實驗均取得了一定的成果，其作用機制主要通過抗炎作用、調(diào)控TGF-β/ Smad信號通路、抑制ERK1/2信號通路、mTOR信號通路等方面，具有多靶點、多層次的作用特點，提示補陽還五湯在防治肺纖維化方面有著良好的應用前景。但目前研究仍存在一些問題，對一些信號通路研究尚不夠深入，未對HMGB1/RAGE信號通路上下游的細胞分子開展研究，此外各信號通路之間存在諸多相關(guān)性，如活化的Akt激活mTOR參與肺纖維化的發(fā)生，補陽還五湯是否對各通路之間的協(xié)同效應有調(diào)節(jié)作用尚待研究。由于補陽還五湯成分復雜，傳統(tǒng)藥理學方法難以有效評估其復雜的作用機制。網(wǎng)絡藥理學的興起成為中藥現(xiàn)代藥理研究的新領(lǐng)域，通過對藥理網(wǎng)絡進行分析，探討補陽還五湯復雜成分的機制，明確其治療肺纖維化的作用靶點， 是下一步的主要研究方向。