細胞焦亡
——中醫(yī)藥干預(yù)橋本甲狀腺炎炎性免疫微環(huán)境的新靶點

魏軍平 韋茂英

自身免疫性甲狀腺炎(autoimmune thyroiditis，AIT)主要包括橋本甲狀腺炎(Hashimoto′s thyroiditis，HT)、萎縮性甲狀腺炎、無痛性甲狀腺炎及產(chǎn)后甲狀腺炎，其中HT是AIT的主要亞型。近年來隨著人們生活節(jié)奏的加快及生態(tài)環(huán)境的改變，HT的發(fā)生率逐漸升高。既往報道稱，HT的發(fā)生率高達2%，且女性發(fā)生率是男性的5～10倍[1]。甲狀腺過氧化物酶抗體(TPOAb)、甲狀腺球蛋白抗體(TgAb)效價明顯升高是HT的特征之一，尤其在出現(xiàn)甲狀腺功能減退(hypothyroidism，以下簡稱甲減)以前，抗體陽性是診斷HT的唯一依據(jù)。國內(nèi)最大規(guī)模的甲狀腺流行病學調(diào)查研究顯示，我國成人TPOAb、TgAb陽性患病率僅次于甲狀腺結(jié)節(jié)、亞臨床甲狀腺功能減退癥(subclinical hypothyroidism，SCH)，高達10.19%、9.70%[2]。由于大多數(shù)HT患者早期缺乏典型的臨床表現(xiàn)，直至發(fā)展為永久性甲減，甚至增加甲狀腺結(jié)節(jié)、甲狀腺癌的風險[3]。此外，有研究證實，HT與其他自身免疫性疾病密切相關(guān)，白癜風是一種以黑色素細胞破壞為特征的慢性自身免疫性色素沉著障礙性疾病，其與HT共發(fā)生率高達34%[4]。一項回顧性隊列研究提示，與普通人群比較，HT患者發(fā)生冠心病的風險增加，調(diào)整后的危險比為1.44(95% CI：1.05～1.99)，此種現(xiàn)象在女性患者中尤其明顯[5]。

目前臨床上治療HT的常規(guī)策略是根據(jù)患者甲狀腺功能情況采取甲狀腺激素替代治療、硒制劑、免疫調(diào)節(jié)療法等，對于大多數(shù)抗體升高而甲狀腺功能正?；虬殡S輕度SCH人群仍停留于被動觀察階段。近年來諸多研究表明，中醫(yī)藥在緩解HT患者臨床癥狀、調(diào)節(jié)免疫、改善甲狀腺功能等方面療效良好，但其具體的作用機制尚不明確[6,7]。甲狀腺濾泡上皮細胞(thyroid follicular cells，TFC)是甲狀腺局部免疫微環(huán)境的重要組成部分。近年來研究發(fā)現(xiàn)，與單純的甲狀腺結(jié)節(jié)患者比較，HT患者的甲狀腺組織中細胞焦亡關(guān)鍵蛋白消皮素D完整片段(GSDMD-FL)和消皮素D-N末端片段(GSDMD-N)表達明顯升高，提示HT病理狀態(tài)下存在異常的細胞焦亡現(xiàn)象，TFC焦亡可能是HT發(fā)病的重要環(huán)節(jié)[8]。細胞焦亡作為一種伴有炎性反應(yīng)的新型細胞程序性死亡，與細胞質(zhì)膜完整，不釋放胞內(nèi)容物和炎性細胞因子的細胞凋亡存在很大不同，細胞焦亡為中醫(yī)藥干預(yù)HT炎癥免疫微環(huán)境的研究提供了新靶點。

一、新型細胞程序性死亡之細胞焦亡

細胞焦亡是一種依賴于半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(caspase)的新型細胞程序性死亡形式，最初認識是其在天然免疫抗感染中的作用。細胞焦亡的典型特征是細胞腫脹，細胞膜上形成孔洞，并釋放促炎性細胞因子白細胞介素(IL)-1β和IL-18，進而激活強烈的炎性反應(yīng)。早在1992年，Zychlinsky等[9]在福氏志賀菌感染巨噬細胞時觀察到了依賴于caspase-1的細胞死亡現(xiàn)象，并將其誤認為是細胞凋亡。其后在2000年，Brennan等[10]研究發(fā)現(xiàn)，鼠傷寒沙門菌感染時，巨噬細胞同樣發(fā)生了依賴于caspase-1，但有別于傳統(tǒng)細胞凋亡形式的程序性細胞死亡。在這一過程中caspase-3未被激活，聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)仍保持在其活躍的、未被切割的狀態(tài)，而被感染的巨噬細胞迅速喪失細胞質(zhì)膜的完整性。2001年，Cookson和Brennan提議以“pyroptosis”一詞來定義這種促炎性程序性細胞死亡，該術(shù)語源于希臘語中與“火”或“熱”有關(guān)的詞根“pyro”和與“下落、下墜”有關(guān)的詞根“ptosis”組合而成[11]。

gasdermins家族是近年來發(fā)現(xiàn)的一個成孔蛋白家族，由gasdermin A(GSDMA)、gasdermin B(GSDMB)、gasdermin C(GSDMC)、gasdermin D(GSDMD)、gasdermin E(GSDME)和DFNB59組成，它們均具有成孔活性的N端結(jié)構(gòu)域。2015年，北京生命科學研究所/清華大學生物醫(yī)學交叉研究院邵峰教授團隊揭示了細胞焦亡的關(guān)鍵執(zhí)行蛋白GSDMD是caspase-1和caspase-11/4/5的共同底物，并可被炎性caspase特異性切割，導(dǎo)致裂解性細胞死亡[12]。隨著細胞焦亡研究的深入，2017年，Shi等[13]提出將細胞焦亡重新定義為依賴于gasdermin蛋白家族介導(dǎo)的程序性壞死樣細胞死亡。

二、細胞焦亡是HT發(fā)病的新機制

HT的發(fā)病一般認為是在遺傳易感性的基礎(chǔ)上，多種環(huán)境因素(如細菌或病毒感染、碘攝入量等)的綜合作用，引起甲狀腺自身或免疫系統(tǒng)的異常改變導(dǎo)致免疫耐受喪失，從而引發(fā)甲狀腺組織的自身免疫攻擊。淋巴細胞浸潤，尤其是T淋巴細胞浸潤和濾泡破壞是HT重要的組織學特征，嚴重者可導(dǎo)致甲狀腺逐漸萎縮和纖維化，并伴有甲狀腺功能減退[14]。以往的研究多集中在適應(yīng)性免疫反應(yīng)環(huán)節(jié)，通過對T淋巴細胞(Th1、Th2、Th17、Treg等)、B淋巴細胞及其相關(guān)免疫因子的研究來探討HT的發(fā)病機制[15]。但近年來有研究報道，除了免疫細胞異常外，TFC焦亡也是一個重要的致病因素。

HT患者甲狀腺組織中核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白1(NLRP1)、黑色素瘤缺乏因子2(AIM2)、核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3(NLRP3)、核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體C4(NLRC4)、凋亡相關(guān)斑點樣蛋白(ASC)、caspase-1表達顯著增加，主要定位于鄰近淋巴浸潤區(qū)域的TFC。炎性小體可通過介導(dǎo)細胞焦亡和促進炎性細胞因子IL-1β和IL-18的釋放，參與HT炎癥免疫微環(huán)境的形成和甲狀腺濾泡破壞[16]。碘作為重要的環(huán)境因素，在高碘誘導(dǎo)的人永生化甲狀腺濾泡上皮細胞系Nthy-ori3-1中發(fā)現(xiàn)，50mmol/L碘化鈉干預(yù)24h后其焦亡水平最為顯著，這可能與調(diào)控ROS-NF-κB-NLRP3信號通路有關(guān)[8]。

IL-1β是免疫和炎性反應(yīng)的主要介質(zhì)，在HT患者的TFC胞質(zhì)中表達上調(diào)，對致病性Th17淋巴細胞產(chǎn)生至關(guān)重要[17]。IL-18最初被描述為干擾素-γ(IFN-γ)誘導(dǎo)因子，參與Th1、Th2細胞的活化，調(diào)節(jié)Th17細胞分化和Treg細胞功能，并誘導(dǎo)黏附分子、趨化因子、Fas配體等炎性介質(zhì)[18]。研究證實，在IFN-γ和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的協(xié)同作用下，甲狀腺細胞也可合成趨化因子CXCL10，進而吸引更多的淋巴細胞浸潤甲狀腺，最終形成一個放大反饋環(huán)。因此，甲狀腺細胞和淋巴細胞之間可能存在一個惡性循環(huán)，使HT的自身免疫過程永久化[19]。

三、中醫(yī)藥干預(yù)HT炎癥免疫微環(huán)境的研究現(xiàn)狀

現(xiàn)代免疫學認為，機體免疫系統(tǒng)主要有免疫防御、免疫監(jiān)視和免疫自穩(wěn)三大功能。適度的免疫應(yīng)答是免疫功能正常的前提，生理條件下免疫系統(tǒng)通過介導(dǎo)免疫應(yīng)答來維持機體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，形成穩(wěn)定的免疫微環(huán)境。HT患者甲狀腺微環(huán)境中除TFC外，尚存在多種免疫細胞和免疫分子，如T淋巴細胞、B淋巴細胞、樹突狀細胞、巨噬細胞及各種細胞因子等，共同參與形成炎癥免疫微環(huán)境。目前中醫(yī)藥干預(yù)HT炎癥免疫微環(huán)境的機制研究較多，但主要圍繞于調(diào)節(jié)Th1、Th2、Th17、Treg等免疫細胞上，對中醫(yī)藥調(diào)控TFC焦亡機制缺乏探索?！冻煞奖阕x》云：“脾胃一虛……衛(wèi)氣不固，則外邪易感”?！督饏T要略·臟腑經(jīng)絡(luò)先后病脈證治第一》曰：“四季脾旺不受邪”，作為營衛(wèi)氣血生化之源的脾胃在中醫(yī)免疫學中占據(jù)重要地位。以補氣健脾法為代表的補中益氣顆?？擅黠@抑制AIT大鼠甲狀腺炎性反應(yīng)，其機制與下調(diào)維甲酸相關(guān)孤兒受體γT(RORγT)、IL-17基因表達，上調(diào)叉頭翼狀螺旋轉(zhuǎn)錄因子(Foxp3)、轉(zhuǎn)化生長因子β(TGF-β)基因表達，改善Treg/Th17細胞失衡有關(guān)[20]。

miR-155是人和小鼠免疫細胞的重要調(diào)節(jié)因子，在控制先天免疫和獲得性免疫過程中發(fā)揮著多重作用。補中益氣湯改善AIT小鼠免疫失常機制還與抑制miR-155/SOCS1/STAT3信號軸，調(diào)控Th17細胞，減少炎性細胞因子釋放有關(guān)[21]。其他中藥復(fù)方、中成藥、中藥單體諸如軟堅消癭顆粒、夏枯草膠囊、甲炎康泰顆粒、白芍總苷、淫羊藿苷等均提示具有調(diào)控T淋巴細胞功能亞群，改善HT炎性免疫微環(huán)境的作用[22]。目前看來，多種免疫細胞以及TFC等基質(zhì)細胞的相互作用推動了HT的發(fā)生、發(fā)展，各種致病因素介導(dǎo)TFC損傷可能是HT始動環(huán)節(jié)，繼而引發(fā)機體異常免疫應(yīng)答。就TFC損傷而言，在以往細胞凋亡、自噬外，結(jié)合國內(nèi)外有關(guān)于HT的最新研究進展，開展中醫(yī)藥調(diào)控TFC焦亡，改善HT炎癥免疫微環(huán)境的研究對中藥新藥研發(fā)和HT的防治均具有重要意義[23,24]。

四、細胞焦亡是中醫(yī)藥調(diào)節(jié)HT炎癥免疫微環(huán)境的新靶點

1. HT的中醫(yī)病因病機：HT屬中醫(yī)學“癭病”范疇，一般認為其發(fā)病與情志內(nèi)傷、飲食及水土失宜、體質(zhì)因素等相關(guān)，病位在甲狀腺，涉及肝臟、脾臟、腎臟，早期主要在肝臟、脾臟，后期累及于腎臟。《素問·金匱真言論》云：“東風生于春，病在肝，俞在頸項”。肝主疏泄，調(diào)暢氣機，甲狀腺為奇恒之腑，助肝疏泄，癭病發(fā)生受情志因素影響，與肝臟有關(guān)。“五臟相通，移皆有次，五臟有病，則各傳其所勝”。長期忿郁惱怒或憂思郁慮，使氣機阻滯，肝氣失于條達。肝木克土，致使脾氣虛弱，不能正常運化，痰濕易生，痰隨氣逆，凝結(jié)于癭而為病，此即《證治準繩》所言：“痰之生，由于脾氣不足，不能致精于肺，而游以成焉者也”。痰既是病理產(chǎn)物，又是新的致病因素阻礙氣血的正常運行，進而加重氣滯、血瘀。甲狀腺為奇恒之腑，助腎生陽，久病失治，累及于腎，后期可見腎陰陽兩傷之證。再者，從經(jīng)脈循行上看，“肝足厥陰之脈，上貫膈，布脅肋，循喉嚨之后，上入頏顙……”?！捌⒆闾幹}，入腹，屬脾，絡(luò)胃，上膈，夾咽，連舌本，散舌下”?！澳I足少陰之脈，其直者，從腎上貫肝、膈，入肺中，循喉嚨，夾舌本”。甲狀腺的現(xiàn)代解剖學位置處于頸部甲狀軟骨下方，氣管兩旁，足厥陰肝經(jīng)、足太陰脾經(jīng)、足少陰腎經(jīng)均循行于此。最后，從體質(zhì)上看，氣虛質(zhì)、陽虛質(zhì)、痰濕質(zhì)、氣郁質(zhì)是HT常見的體質(zhì)類型，分別占22.67%、18.33%、15.33%、12.00%[25]。因此，筆者認為HT早期病機特點表現(xiàn)為肝郁脾虛、氣滯痰凝；后期以脾腎虧虛為本，氣滯、痰凝、血瘀為標，陰陽氣血津液失調(diào)，故見甲狀腺功能減退(本虛)，甲狀腺結(jié)構(gòu)破壞(標實)，久病入絡(luò)，而致甲狀腺纖維化形成，發(fā)病呈現(xiàn)一個動態(tài)演變過程。

2.細胞焦亡與 HT中醫(yī)病機：細胞焦亡是一個具有雙重效應(yīng)的生物學過程，一方面它是機體的一種重要的天然免疫反應(yīng)，可以保護多細胞生物體免受微生物感染和內(nèi)源性危險，另一方面細胞焦亡的過度激活又可引發(fā)病理性炎癥，是多種自身免疫性疾病的重要始動因素和內(nèi)源性調(diào)節(jié)因子[26]。目前有研究者提出細胞焦亡是中醫(yī)氣虛、痰濁、血瘀理論在細胞層面上的微觀體現(xiàn)，焦亡過度導(dǎo)致炎性細胞因子的大量聚集，在體內(nèi)形成病理產(chǎn)物(痰瘀)，加之免疫功能失衡(機體氣虛，氣化功能不足，痰瘀堆積增多)，炎性反應(yīng)反復(fù)[27]?？梢?，HT的中醫(yī)病機與現(xiàn)代生命科學研究的細胞焦亡理論十分相似。

3. 疏肝健脾化痰行氣中藥與調(diào)控細胞焦亡：疏肝健脾、化痰行氣法是HT治療的根本大法，不僅在臨床應(yīng)用中具有較好療效，動物實驗結(jié)果也證實其在降低甲狀腺自身抗體、改善甲狀腺功能及組織病理損傷、減少甲狀腺細胞凋亡、調(diào)節(jié)T細胞亞群失衡、調(diào)控TLRs/MyD88/NF-κB通路，抑制炎癥瀑布效應(yīng)等方面有不可忽視的作用[28,29]。近年來諸多報道稱，疏肝健脾、化痰行氣中藥在調(diào)控細胞焦亡活性上也扮演著重要角色。以健脾化痰祛瘀法為組方依據(jù)的化瘀祛痰方(黃芪、黨參、茯苓、郁金、法半夏、丹參、川芎、絞股藍、石菖蒲)能抑制NLRP3/caspase-1通路活化影響細胞焦亡，從而改善動脈粥樣硬化(AS)家兔肝臟脂質(zhì)沉積[30]。另外，益氣健脾、化痰祛瘀法改善AS還可能與調(diào)節(jié)腸道菌群，進而調(diào)控氧化三甲胺(TMAO)/血清淀粉樣蛋白A(SAA)/NLRP3炎性小體通路，抑制巨噬細胞焦亡有關(guān)。在腫瘤領(lǐng)域同樣發(fā)現(xiàn)，疏肝健脾方(柴胡、郁金、生黃芪、八月札、杭白芍、夏枯草、三七、甘草)可通過調(diào)控腫瘤細胞焦亡，降低抑郁障礙型乳腺癌小鼠脾臟骨髓來源的抑制性細胞的含量，影響腫瘤炎癥免疫微環(huán)境[31]。鑒于HT早期“肝郁脾虛，氣滯痰凝”的中醫(yī)病機與細胞焦亡間的相似性，且疏肝健脾化痰行氣類中藥又明確具有調(diào)控細胞焦亡的作用。因此，細胞焦亡可能為中醫(yī)藥干預(yù)HT炎癥免疫微環(huán)境的一個潛在靶點。

五、展 望

自身免疫性甲狀腺疾病的治療一直是內(nèi)分泌領(lǐng)域研究的難點和熱點，因HT后期患者多發(fā)展為永久性甲減，故早期預(yù)防和治療顯得至關(guān)重要。在中醫(yī)學“治未病”思想的指導(dǎo)下，中醫(yī)藥干預(yù)HT重點應(yīng)在HT的治療和臨床甲狀腺功能減退癥的預(yù)防，尤其是HT早期抗體升高而甲狀腺功能正?；虬殡S輕度SCH的人群。作為一種高度促炎性的程序性細胞死亡，細胞焦亡為HT的免疫病因?qū)W研究提供了新思路，抑制細胞焦亡及其相關(guān)通路的激活，減少炎性細胞因子的釋放，可能會是改善HT炎癥免疫微環(huán)境的有效策略。立足于當下HT發(fā)病的新機制，運用現(xiàn)代科學研究的新技術(shù)、新方法，從整體、細胞及分子水平開展中醫(yī)藥調(diào)節(jié)TFC焦亡，改善HT炎癥免疫微環(huán)境的作用機制研究，有助于為中醫(yī)藥治療HT提供新的理論和實驗依據(jù)。其次，探討現(xiàn)代生物學中的“細胞焦亡—炎性反應(yīng)”病理特征與HT早期“肝郁脾虛，氣滯痰凝”中醫(yī)病機的相關(guān)性，從微觀層面詮釋HT的中醫(yī)病理，也在一定程度上拓展了中醫(yī)學對HT的研究思路。