中醫(yī)藥對潰瘍性結(jié)腸炎腸黏膜屏障調(diào)控作用的研究進展

陳繼超

陳繼超,浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院消化內(nèi)科 浙江省杭州市310051

0 引言

潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis,UC)是一種難治性慢性非特異性腸道炎癥疾病,其特征為直腸及結(jié)腸的腸黏膜炎癥和局部潰瘍[1].目前,用于UC治療的主要藥物是5-氨基水楊酸藥物、類固醇類、免疫抑制劑和生物制劑.腸黏膜屏障作為腸內(nèi)首層防御系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)和功能的失衡與UC的發(fā)病密切相關(guān).先前的臨床和實驗研究證明,中醫(yī)藥治療UC療效可靠,可明顯緩解UC癥狀且防止復(fù)發(fā),現(xiàn)就中醫(yī)藥對UC腸黏膜屏障的調(diào)控作用做一綜述.

1 腸黏膜屏障與UC

腸黏膜屏障主要由機械屏障、免疫屏障、生物屏障及化學(xué)屏障組成[2],具有抵御外界有害物質(zhì)入侵,維護腸道結(jié)構(gòu)完整和功能穩(wěn)定等重要作用.腸黏膜屏障的破壞在UC的發(fā)病中扮演重要角色.

1.1 機械屏障與UC 機械屏障由腸黏膜上皮細胞和細胞間連接構(gòu)成.腸黏膜上皮細胞有吸收性腸上皮細胞、杯狀細胞、腸內(nèi)分泌細胞和潘氏細胞等多種細胞類型[3],它們分泌產(chǎn)生黏蛋白、抗菌肽等免疫物質(zhì),保護腸上皮免受外來病原體的侵害.細胞間的連接方式多樣,包括緊密連接、粘附連接、間隙連接和橋粒等,其中緊密連接起主要連接作用,其屬于多蛋白復(fù)合體,主要由跨膜蛋白(Occludin、Claudin和JAM蛋白)、胞質(zhì)蛋白(ZO家族蛋白)和細胞骨架3部分共同構(gòu)成,對于維持腸黏膜屏障完整性和腸上皮屏障通透性具有重要意義[4].若機械屏障受損,腸上皮細胞異常脫落,細胞間連接難以發(fā)揮其連接防御作用,致使毒素內(nèi)侵,觸發(fā)炎癥反應(yīng),將加速UC的發(fā)生和發(fā)展[5-7].

1.2 化學(xué)屏障與UC 化學(xué)屏障由黏液、消化液、糖蛋白和各種抑菌物質(zhì)形成.黏液層主要分布黏蛋白和免疫活性物質(zhì),其分為內(nèi)外兩層,外層是腸道共生菌群的棲息場所,具有維護腸道菌群穩(wěn)態(tài)的功能.內(nèi)層可識別和粘附有害病菌,抵御病原微生物的入侵和定植[8,9].消化液以胃液和膽汁為主,胃液中的胃酸能腐蝕細菌,膽汁可增加細菌菌膜通透性,溶解細菌胞壁,從而促進細菌凋亡.抗菌肽由潘氏細胞分泌,主要有α-防御素5和α-防御素6,具有一定抗菌性,能調(diào)節(jié)腸道微生物的數(shù)量和種類,維護局部內(nèi)環(huán)境的平衡[10].UC患者腸黏膜組織中營養(yǎng)及免疫物質(zhì)分泌減少,化學(xué)屏障受損,腸道有害菌群和外界病菌可直接穿透屏障損害黏膜[11].

1.3 免疫屏障與UC 免疫屏障由腸道相關(guān)淋巴組織(gutassociated lymphoid tissue,GALT)和分泌型免疫球蛋白A(secretory immunoglobulin A,sIgA)構(gòu)成.GALT是人體最大的外周免疫組織,包含派爾集合淋巴結(jié)(peyer patch，PP)、孤立淋巴濾泡(isolated lymphoid follicle,ILF)和腸系膜淋巴結(jié)(mesenteric lymph nodes,MLN)三種不同淋巴組織[12].PP多位于回腸末端,ILF在大腸和小腸中均有分布,二者皆由B細胞濾泡和T細胞區(qū)包圍而成[13,14].MLN主要是腸黏膜固有層與上皮細胞層中的淋巴細胞組成.正常狀態(tài)下,這些淋巴細胞對炎癥信號反應(yīng)較弱,僅產(chǎn)生一定數(shù)量的抗炎介質(zhì).UC時結(jié)腸黏膜免疫反應(yīng)顯著,誘導(dǎo)分化出多種T細胞亞群及細胞因子[15,16],各炎癥因子相互合作,促炎因子IL-1、IL-6、IL-9、IL-13和TNF-ɑ向相關(guān)炎癥細胞傳遞信號誘發(fā)炎癥反應(yīng),抗炎因子IL-4、IL-10、IL-37和IL-1β調(diào)節(jié)炎癥和免疫反應(yīng),IL-8等其他細胞因子啟動白細胞募集,激活炎癥[17].此外,固有層中的效應(yīng)B細胞分泌出多聚免疫球蛋白A (polymeric immunoglobulin A,pIgA),pIgA與相應(yīng)受體結(jié)合產(chǎn)生sIgA,由固有層主動轉(zhuǎn)運并釋放到腸腔,發(fā)揮免疫防御作用[12].當(dāng)這些炎癥因子間的平衡被打破,炎癥反應(yīng)進一步加劇,UC患者的腸黏膜損害持續(xù)加重,進而誘發(fā)更多并發(fā)癥狀的出現(xiàn).

1.4 生物屏障與UC 生物屏障是由腸道內(nèi)微生物相互作用形成的一個微生態(tài)屏障.人腸道菌群主要有厚壁菌門、擬桿菌門、變形桿菌門和放線菌門4個門類[18],按其分布層次可分為表層、中層和深層三個生物層,表層主要是大腸桿菌、腸球菌等非定植菌,在特定條件下可侵入內(nèi)層致病.中層和深層多為消化鏈球菌、糞桿菌、乳酸桿菌和雙歧桿菌等腸道有益菌,它們能合成維生素或短鏈脂肪酸等能量物質(zhì)為機體提供營養(yǎng)支持,促進IgA的產(chǎn)生和誘導(dǎo)輔助性T細胞分化來調(diào)節(jié)腸道免疫穩(wěn)態(tài),此外,部分共生細菌還具有營養(yǎng)競爭與誘導(dǎo)產(chǎn)生免疫抑制性物質(zhì)作用,從而阻止病原體的定植[19].與健康人相比,UC患者腸道菌群發(fā)生變化,大腸桿菌、梭狀芽孢桿菌等促炎細菌增多,抗炎菌群如糞桿菌屬明顯減少[20,21],細菌多樣性總體下降.生物屏障遭到破壞,有害菌群遷移,進一步促進腸道炎癥的發(fā)展.

2 中醫(yī)藥對腸黏膜屏障的調(diào)控作用

潰瘍性結(jié)腸炎屬中醫(yī)“泄瀉”、“便血”、“腸澼”、“大瘕泄”范疇,濕熱瘀毒內(nèi)蘊為其主要病機,治宜清熱燥濕,解毒化瘀,澀腸生肌,后期常出現(xiàn)脾腎虧虛,需輔以補脾益腎.現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn),黃芩、穿心蓮、姜黃、丹參、兒茶、青黛等中藥單藥及部分復(fù)方可促進UC患者的腸黏膜修復(fù),并進一步研究其機制和治療作用.

2.1 中藥單藥成分研究 利用現(xiàn)代工藝對中藥有效成分進行提取和加工,便于各單一成分的研究及有效藥物的生產(chǎn)與貯存.近年來,通過對UC治療中藥化學(xué)組成的分析,不斷挖掘出許多與腸黏膜調(diào)控相關(guān)的中藥成分,在一個至多個黏膜屏障層次上參與腸黏膜的保護和修復(fù).前期的研究表明,UC患者腸黏膜屏障通透性升高,ZO-1、Claudin-1和F-actin等緊密連接蛋白表達減少,黏膜機械屏障的完整性受損[22].He等[23]建立枳實黃酮治療UC小鼠的動物模型,發(fā)現(xiàn)枳實黃酮可顯著上調(diào)UC小鼠腸粘膜中Claudin-2、Occludin和ZO-1的表達,保護結(jié)腸粘膜層的結(jié)構(gòu)完整性從而改善UC癥狀.作為慢性腸道炎癥性疾病,UC的發(fā)病與腸道免疫調(diào)節(jié)失衡密切相關(guān),青蒿琥酯可抑制NF-κBα和NF-κBp65的磷酸化,從而抑制NF-kB活性,減輕炎癥[24].烏藥成分去甲異波爾定能調(diào)節(jié)MLN中Treg和Th17細胞的數(shù)量[25],調(diào)節(jié)免疫反應(yīng).小檗枸杞提取物在促進抗炎細胞因子IL-4、IL-10、IgA表達的同時,可降低Th1、Th2及Th17細胞因子的表達,它們通過調(diào)節(jié)炎性細胞來抑制腸道炎癥反應(yīng),可明顯改善硫酸葡聚糖鈉鹽(dextran sulfate sodium,DSS)誘導(dǎo)的小鼠UC癥狀[26].此外,有文獻報道部分中藥成分具有調(diào)節(jié)腸道生物屏障的作用,Liao等[27]予UC大鼠小檗堿(100 mg/kg)灌服,1 wk后分析其腸道菌群的組成,與飲水對照組相比,小檗堿組大鼠腸道產(chǎn)乳酸菌和碳水化合物水解菌的有益細菌數(shù)量豐富,條件致病菌明顯減少,表明小檗堿能調(diào)節(jié)腸道微生物種類以減輕DSS誘導(dǎo)的UC大鼠的結(jié)腸損傷.同時,小檗堿可增強美沙拉嗪在結(jié)腸組織中的抗炎作用,臨床I期試驗中,小檗堿與美沙拉嗪聯(lián)合治療UC患者效果良好[28],為UC藥物治療提供新的思路.一些中藥提取物還具有多重調(diào)控機制,UC患者腸道中厚壁菌的數(shù)量較正常人減少,雷公藤甲素不僅能抑制UC小鼠血清中IL-1β、IL-6、IL-17和TNF-α的表達,調(diào)節(jié)免疫反應(yīng),還能減少擬桿菌、增加厚壁菌數(shù)目,促進菌群種類的恢復(fù),對UC小鼠發(fā)揮良好的治療作用[29,30].山姜素、梔子苷既可以抑制促炎細胞因子TNF-α、IL-6、IL-1β的產(chǎn)生和炎性信號通路的激活,減輕腸道炎癥,也能上調(diào)Occludin和ZO-1的表達水平,促進黏膜機械屏障的修復(fù)[31,32].

2.2 中藥復(fù)方研究

2.2.1 經(jīng)典復(fù)方研究:中醫(yī)方劑遵循“君臣佐使”的配伍原則,歷代醫(yī)家依據(jù)藥物的性效進行遣藥組方,形成了許多經(jīng)典用方.在UC的臨床治療中,芍藥湯、白頭翁湯、烏梅丸等經(jīng)典復(fù)方被廣泛應(yīng)用,辨證施治后可快速緩解UC臨床癥狀,現(xiàn)代研究對中藥復(fù)方與腸黏膜屏障的關(guān)系進行分析.Yuan等[33]觀察黃連解毒湯對UC小鼠的治療作用,與模型組相對照,中藥復(fù)方處理后的小鼠血漿中IL-10顯著上調(diào),而TNF-α和IL-1β的水平明顯降低,炎癥反應(yīng)受限.此外,黃連解毒湯還增加了小鼠結(jié)腸粘膜中黏蛋白的分泌,促進ZO-1和Occludin蛋白的表達,維護黏膜屏障結(jié)構(gòu)和功能.Luo等[34]用大黃牡丹湯治療UC小鼠,發(fā)現(xiàn)小鼠結(jié)腸中TNF-α、IFN-γ、IL-6、IL-10等促炎因子的水平降低,Treg相關(guān)細胞因子數(shù)量增加,并呈一定劑量依賴性.同時,治療組小鼠腸道菌群種類也發(fā)生變化,厚壁菌和放線菌的相對豐度升高,而擬桿菌屬、變形桿菌和疣狀微生物等條件致病菌的豐度降低,表明大黃牡丹湯具有維護機械屏障和生物屏障雙重作用.吳東升等[35]發(fā)現(xiàn)芍藥湯可以增加UC大鼠腸黏膜中CD4+T細胞數(shù)量,促進sIg A的表達,保護腸黏膜免疫屏障.Wang等[36]研究白頭翁湯治療UC小鼠的作用機制,發(fā)現(xiàn)白頭翁湯不僅能抑制促炎因子IL-5和IL-13的分泌和表達,還能促進結(jié)腸上皮細胞中的Occludin、ZO-1和Claudin-2蛋白的表達水平恢復(fù),同時抑制NF-κB信號通路的激活,從多個方面治療UC.此外,動物實驗表明,半夏瀉心湯能改善UC小鼠結(jié)腸上皮細胞中ZO-1和Occludin蛋白的表達水平,促進黏膜機械屏障的恢復(fù)[37].真人養(yǎng)臟湯可抑制腸黏膜sIgA合成,促進ZO-1和Occludin蛋白的表達,對免疫屏障和機械屏障均有一定修復(fù)作用[38,39].參苓白術(shù)顆粒能促進DSS誘導(dǎo)的UC小鼠腸道黏液分泌,提高Occludin蛋白的表達量,維護腸黏膜化學(xué)屏障和機械屏障[40].

2.2.2 經(jīng)驗復(fù)方研究:現(xiàn)代醫(yī)家在經(jīng)典方基礎(chǔ)上進行化裁,結(jié)合臨床中的辨證應(yīng)用總結(jié)出一些治療UC的有效經(jīng)驗復(fù)方,并對其機理進行解釋.連草瀉痢膠囊由香連丸化裁而出,戰(zhàn)晶玉等[41]對60例大腸濕熱型活動期UC患者進行分組治療,對照組予美沙拉嗪腸溶片口服治療(1 g/次,qid),治療組在對照組基礎(chǔ)上加用連草瀉痢膠囊口服(1.5 g/次,tid),8 wk后比較兩組患者臨床癥狀緩解情況,治療組和對照組總有效率分別為90%和73.3%,且治療前后的中醫(yī)癥狀積分和疾病活動指數(shù)治療組均優(yōu)于對照組.與用藥前相比,兩組經(jīng)治后的患者TNF-α、IL-17均有所減少,IL-10相對增多,但治療組表現(xiàn)更顯著,推測連草瀉痢膠囊可能與調(diào)節(jié)腸道免疫因子的平衡相關(guān).陳曉偉等[42]探究清腸溫中方(黃連,炮姜,苦參,三七,木香,青黛,地榆炭,甘草)對寒熱錯雜、濕熱瘀阻型UC的治療效果,對照組予美沙拉嗪腸溶片口服治療,8 wk后單純中藥治療組與對照組在臨床癥狀、改良Mayo評分及生活質(zhì)量評分上無明顯差異,且副作用相對較少.動物實驗表明[43,44],清腸溫中方不僅能下調(diào)UC大鼠血清IL-6、TNF-α水平,調(diào)控潰瘍性結(jié)腸炎Th17/Treg免疫平衡,還能升高腸黏膜Occludin、ZO-1蛋白總量的表達,促進受損腸黏膜屏障的修復(fù),從而發(fā)揮UC治療作用.Lin等[45]發(fā)現(xiàn)清柏湯(板藍葉,板藍根,黃柏,苦參,薏苡仁,烏賊骨)對UC小鼠療效顯著,其機制主要與其增強緊密連接蛋白和黏蛋白的表達,抑制NF-κB信號傳導(dǎo)和促炎細胞因子的表達相關(guān).祁燕等[46]觀察潰結(jié)康(白術(shù),茯苓,白芍,陳皮,防風(fēng),三七,槐花,地榆,甘草等)對UC小鼠的治療作用,與模型組相比,潰結(jié)康組小鼠結(jié)腸黏膜中IL-4、IL-10含量增加,IL-1β水平降低,Occludin蛋白表達明顯增強,表明潰結(jié)康可通過調(diào)節(jié)UC中炎性因子平衡,修復(fù)黏膜免疫屏障和機械屏障來達到治療UC的目的.此外,Xu等[16]自制的復(fù)方苦參湯(苦參,地榆,板藍,白芨,甘草,三七)具有調(diào)節(jié)Th17/Treg炎性細胞平衡作用,廣中醫(yī)研制方腸炎清口服液(牛耳楓,辣蓼,白術(shù),茯苓,廣藿香)能調(diào)節(jié)ZO-1、Occludin、Claudin-1多個緊密連接蛋白的表達,改善腸道黏膜通透性[47],在UC小鼠實驗中均表現(xiàn)出良好的治療作用.

3 結(jié)論

目前UC尚無治愈的藥物和方法,其治療目標(biāo)以改善癥狀、促進黏膜愈合和防治并發(fā)癥為主[48,49].中藥單藥成分和復(fù)方具有調(diào)節(jié)炎癥、促進免疫活性物質(zhì)分泌和維護腸道微生態(tài)等作用,可以維護腸黏膜屏障的結(jié)構(gòu)和功能,促進UC黏膜損傷修復(fù),為UC的治療提供新的思路.此前與中醫(yī)藥治療UC相關(guān)的實驗研究較多,然而針對中醫(yī)藥對UC腸黏膜屏障的調(diào)控作用尚缺乏大規(guī)模的臨床試驗研究,更多相關(guān)機制也有待進一步探討.但值得肯定的是中醫(yī)藥治療UC經(jīng)濟有效,因而探索出更多優(yōu)化治療UC的方藥方法是未來重要的研究方向.