李鶴然 梁 群 劉 洋 劉雨默 于佳琪
(1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué),黑龍江 哈爾濱 150040;2.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院,黑龍江 哈爾濱 150040)
膿毒癥是一種感染導(dǎo)致的嚴(yán)重全身炎癥反應(yīng)為特征的疾病,疾病發(fā)展迅速,死亡率高[1]。臨床尚無(wú)有效手段及藥物能延緩其進(jìn)展、提高其生存率。很多研究證實(shí)[2],免疫應(yīng)答失控是膿毒癥的主要發(fā)病機(jī)制。Th17/Treg是膿毒癥時(shí)調(diào)控免疫抑制和免疫激活平衡的一對(duì)重要免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞,在其發(fā)生發(fā)展全過程中都具有重要的調(diào)節(jié)作用[3]?!澳摱景Y”根據(jù)其臨床表現(xiàn)可歸屬于中醫(yī)學(xué)的“外感發(fā)熱”“風(fēng)溫”“脫證”“暴喘”“臟衰竭”等范疇。中醫(yī)藥調(diào)整膿毒癥患者免疫功能優(yōu)勢(shì)突出,許多研究者就中醫(yī)藥對(duì)膿毒癥Th17/Treg失衡作用機(jī)制進(jìn)行了進(jìn)一步探究。
初始CD4+T細(xì)胞在被抗原刺激后會(huì)分化成不同亞型的T細(xì)胞,如受IFN-g與IL12的誘導(dǎo)分化Th1,分泌IFN-g,參與免疫應(yīng)答;Th2細(xì)胞是由IL4誘導(dǎo)而來,分泌白細(xì)胞介素-4(IL-4)、白細(xì)胞介素-5(IL-5)和白細(xì)胞介素-13(IL-13);而Th17是在白細(xì)胞介素-6(IL-6)和TGF-b的共同誘導(dǎo)下分化而成,參與自身免疫性疾病、炎癥反應(yīng)等[3]。Th17是一種可控制體內(nèi)自身免疫反應(yīng)性的T細(xì)胞亞群,是維持機(jī)體免疫耐受的重要因素之一,能夠?qū)辜?xì)胞外細(xì)菌及霉菌的免疫反應(yīng)。Th17細(xì)胞的特征是分泌細(xì)胞因子,如白細(xì)胞介素-17A(IL-17A)、白細(xì)胞介素-17F(IL-17F)、白細(xì)胞介素-21(IL-21)和白細(xì)胞介素-22(IL-22)、白細(xì)胞介素-26(IL-26)等[4]。IL-17是Th17細(xì)胞的主要促炎因子,具有促炎作用,可在機(jī)體各部位表達(dá),并通過與其跨膜受體相互作用而發(fā)出信號(hào)。IL-17可誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞的合成和促炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生,IL-17異常增加能夠使促進(jìn)炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生和募集,從而導(dǎo)致炎癥的發(fā)生。IL-17A和IL-17F構(gòu)成同源二聚體或異源二聚體激活其受體IL-17R,該受體廣泛分布于宿主體內(nèi)。Th17細(xì)胞與系統(tǒng)免疫反應(yīng)密切相關(guān),系統(tǒng)免疫反應(yīng)激活宿主對(duì)各種微生物感染的廣泛防御,并參與自身免疫和自身炎癥性疾病[5]。膿毒癥時(shí)Th17過度活化增殖,釋放大量炎癥因子,促進(jìn)中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞等炎癥細(xì)胞活化,使其聚集到炎癥部位,引起過度或失控的炎癥反應(yīng)[6]。
T淋巴細(xì)胞是機(jī)體中的免疫細(xì)胞,T細(xì)胞亞群參與免疫功能的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)是一種以表達(dá)Foxp3、CD25、CD4為細(xì)胞表型特征的T細(xì)胞亞群。1995年時(shí)Sakaguchi第一次將其報(bào)道,約占外周血CD4+T細(xì)胞的5%~10%。Treg是一種具有負(fù)向免疫調(diào)節(jié)功能的細(xì)胞亞群,免疫抑制和免疫無(wú)能是Treg細(xì)胞的兩大特征[7]。Treg在TCR介導(dǎo)的信號(hào)刺激之后可以抑制CD4+CD25-CD8+T細(xì)胞的活化和增殖。Foxp3被認(rèn)為是Treg的標(biāo)志性分子,在調(diào)節(jié)機(jī)體免疫穩(wěn)態(tài)中起關(guān)鍵作用。Foxp3作為一個(gè)轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子,通過直接調(diào)控多種基因來調(diào)節(jié)Treg的活性[8]。Foxp3不僅能作為CD+4 CD+25 Treg的標(biāo)志分子,還是決定其功能的關(guān)鍵因子。Foxp3的細(xì)胞群為CD4+CD25+CD127-Treg可分泌與免疫調(diào)節(jié)功能發(fā)揮相關(guān)的細(xì)胞因子:TGF-β和IL-10等。研究表明,膿毒癥患者的Treg細(xì)胞比例高于非膿毒癥患者。在膿毒癥的發(fā)展過程中,Treg細(xì)胞能夠抑制炎癥和組織損傷,也可能導(dǎo)致免疫功能障礙,如誘導(dǎo)T淋巴細(xì)胞凋亡,抑制CD4+/CD8+T淋巴細(xì)胞功能,調(diào)節(jié)Th1轉(zhuǎn)向Th2,通過表達(dá)CTLA-4和TGF-β+以及抗炎細(xì)胞因子IL-10和TGF-β進(jìn)行免疫催化[9]。
膿毒癥是重癥醫(yī)學(xué)科的常見疾病,其發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,表現(xiàn)為炎癥介導(dǎo)的組織損傷、器官衰竭、免疫抑制[10]。其發(fā)生發(fā)展與膿毒癥早期促炎反應(yīng)與抗炎反應(yīng)失衡、血管內(nèi)皮損傷和凝血功能障礙、免疫抑制與細(xì)胞凋亡、腸道細(xì)菌或細(xì)菌內(nèi)毒素易位、基因表達(dá)的特異性等有關(guān)。免疫應(yīng)答失控作為其主要發(fā)病機(jī)制,過度的炎癥反應(yīng)可能導(dǎo)致機(jī)體進(jìn)入免疫抑制的狀態(tài),從而發(fā)生膿毒癥休克。
Th17/Treg是一對(duì)重要的免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞,可調(diào)控膿毒癥時(shí)機(jī)體免疫抑制和免疫激活的平衡。研究認(rèn)為,Treg與Th17具有相反的功能,Th17細(xì)胞分泌促炎因子引起自身免疫和炎癥反應(yīng),Treg細(xì)胞可將其抑制并維持機(jī)體免疫穩(wěn)態(tài)[11]。膿毒癥初期,Th17持續(xù)活化,Treg數(shù)量下降,機(jī)體表現(xiàn)為代償性防疫狀態(tài),機(jī)體以表達(dá)Treg細(xì)胞為主;隨著炎癥反應(yīng)不斷增強(qiáng),Th17不斷增多,機(jī)體進(jìn)入免疫抑制狀態(tài),Th17的數(shù)量下降,Treg數(shù)量逐漸增多,機(jī)體以表達(dá)以Th17細(xì)胞為主[12]。
綜上,Treg介導(dǎo)的免疫抑制,與Th17介導(dǎo)的免疫激活共同存在,同時(shí)參與了膿毒癥的發(fā)生。因此維持Th17/Treg的平衡是防治膿毒癥的關(guān)鍵[13]。
近年來,越來越多學(xué)者、專家利用現(xiàn)代技術(shù)研究中醫(yī)藥對(duì)膿毒癥Th17/Treg平衡的影響。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為正虛毒損、絡(luò)脈瘀滯是膿毒癥的基本病機(jī)[14]。其發(fā)病基礎(chǔ)責(zé)之邪毒內(nèi)蘊(yùn);發(fā)病關(guān)鍵在于正氣不足、邪毒內(nèi)蘊(yùn)、絡(luò)脈瘀滯導(dǎo)致機(jī)體氣血失于運(yùn)化,致使臟腑、四肢、百骸失于濡養(yǎng);病機(jī)之本則是氣陰兩虛甚至陰竭陽(yáng)脫,主要病機(jī)變化以正虛毒損、脈絡(luò)瘀滯為要[15]。在中醫(yī)藥對(duì)膿毒癥Th17/Treg免疫平衡影響的研究來看,主要涉及的有單味中藥及其提取物、中藥復(fù)方、中成藥等。
4.1 單味中藥及其提取物 治療膿毒癥的中藥主要以益氣扶正、散寒止痛、清熱解毒為主。見表1。
表1 單味中藥治療膿毒癥作用機(jī)制
黃芪味甘,性微溫;歸脾、肺經(jīng),補(bǔ)氣固表,托毒排膿。張麗君[16]對(duì)黃芪中的黃芪甲苷進(jìn)行研究,其具有增強(qiáng)機(jī)體免疫功能、強(qiáng)心降壓、降血糖、利尿等作用。采用盲腸結(jié)扎穿孔術(shù)建立動(dòng)物模型,用流式細(xì)胞術(shù)等檢測(cè)膿毒癥小鼠Th17細(xì)胞、Treg細(xì)胞等的表達(dá)。結(jié)果顯示,應(yīng)用黃芪甲苷可以通過下調(diào)炎性應(yīng)答、阻止細(xì)胞凋亡和氧化應(yīng)激來防止毒癥的發(fā)生,提高膿毒癥小鼠的生存率。Foxp3是Treg細(xì)胞的特異性轉(zhuǎn)錄因子,IL-17是Th17主要的炎癥因子,黃芪甲苷可以下調(diào)Th17,還能通過增加Foxp3的表達(dá)水平,使Treg的表達(dá)上調(diào),釋放適量的抗炎介質(zhì),從而起到調(diào)節(jié)Th17/Treg細(xì)胞平衡起到抗膿毒癥的作用。
高烏頭辛、苦、溫,有毒,可祛風(fēng)、散寒、止痛。高烏甲素是從高烏頭中提取而來,具有抗炎、鎮(zhèn)痛、抗腫瘤等作用。郭鴻等[17]對(duì)高烏甲素進(jìn)行研究,將80例膿毒癥患者隨機(jī)分為常規(guī)治療的對(duì)照組,以及加用肌肉注射氫溴酸高烏甲素注射液的觀察組。結(jié)果顯示,無(wú)論是從機(jī)械通氣時(shí)間、應(yīng)用抗生素治療時(shí)間、血管活性藥物的使用時(shí)間還是患者死亡率,觀察組的效果均優(yōu)于對(duì)照組。在免疫指標(biāo)的表達(dá)方面,在治療7 d后兩組患者Th17、Treg表達(dá)率及Th17/Treg明顯降低,且觀察組優(yōu)于對(duì)照組。結(jié)果表明,高烏甲素可以提高IL-2、降低IL-6等,推斷高烏甲素可能通過多種細(xì)胞因子而影響初始CD4+T細(xì)胞向Treg或Th17細(xì)胞分化,而保持Th17/Treg平衡。穿心蓮具有清熱解毒、消炎、消腫止痛的作用。穿心蓮中的穿心蓮內(nèi)酯可抗炎、抗病毒、影響免疫功能等。楊敏華[18]進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn),探究穿心蓮內(nèi)酯對(duì)膿毒癥大鼠炎癥反應(yīng)與心、肺功能損傷的作用機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn),穿心蓮內(nèi)酯可以降低膿毒癥大鼠的TNF-α、IL-6等炎癥細(xì)胞因子的含量,減輕膿毒癥大鼠炎癥反應(yīng)和心、肺損傷。
4.2 中藥復(fù)方 經(jīng)過查閱,應(yīng)用復(fù)方、經(jīng)方、驗(yàn)方治療膿毒癥的醫(yī)家有很多,都在不同程度對(duì)疾病有改善的作用。見表2。
表2 中藥復(fù)方治療膿毒癥作用機(jī)制
犀角地黃湯記載于《外臺(tái)秘要》清熱劑,包括犀角、生地黃、牡丹皮、芍藥,具有清熱解毒、涼血散瘀之功效。研究表明[19],犀角地黃湯可降低膿毒癥患者IL-6、IL-1β、TNF-α水平,降低住院率,縮短住院時(shí)間。陳懷宇等對(duì)膿毒癥模型大鼠進(jìn)行研究,采用RNA-seq-對(duì)大鼠脾組織RNA進(jìn)行基因檢測(cè),研究表明,應(yīng)用犀角地黃湯組大鼠基因表達(dá)下調(diào)數(shù)為1 149個(gè),上調(diào)數(shù)為972個(gè),犀角地黃湯可能主要通過調(diào)節(jié)Th17細(xì)胞分化相關(guān)通路、IL-17、TNF等信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)通路等表達(dá)改善免疫平衡,緩解炎癥反應(yīng)[20-21]。
升降散源于《傷寒瘟疫條辨》,由桑蠶、蟬蛻、姜黃、制大黃組成,可升清降濁、散風(fēng)清熱。Th17和Treg細(xì)胞在感染、免疫紊亂等方面相互作用相互影響。朱亮等[22]用升降散治療膿毒癥,旨在發(fā)揮其升降并用、寒熱兼施、表里雙解、透泄并施的作用,桑蠶可抑制大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等;蟬蛻具有細(xì)胞免疫作用,還能降低毛細(xì)血管通透性;姜黃中的有效成分能夠抑制炎癥反應(yīng)抵抗病原體;大黃可以降低TNF水平,可抗炎止血。升降散可能通過調(diào)控Foxp3、RORγ等特異性轉(zhuǎn)錄因子,下調(diào)Th17,上調(diào)或維持Treg細(xì)胞水平,干預(yù)抗炎因子與促炎因子來維持Th17/Treg的平衡,從而阻止了膿毒癥的發(fā)展,但其具體機(jī)制還需進(jìn)一步探究。
茯苓四逆湯出自《傷寒論》,具有回陽(yáng)益陰之功效,包括茯苓四兩,人參一兩,附子一枚(生用,去皮,破八片),甘草二兩(炙),干姜一兩半。研究表明,茯苓四逆湯的應(yīng)用可以提高膿毒癥心肌病患者的治療有效率,可以提高IL-10、CD4+/CD8+水平,降低IL-6表達(dá)水平。Th17細(xì)胞以分泌IL-17為主,還可以產(chǎn)生多種促炎細(xì)胞因子如轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β、IL-6等,參與促炎反應(yīng)。Treg具有免疫抑制作用,可分泌IL-10等抑炎因子,Th17和Treg共同維持機(jī)體免疫穩(wěn)態(tài)[23]。
4.3 中成藥 中成藥是在中醫(yī)藥理論指導(dǎo)下,按規(guī)定的處方和制劑工藝將其加工而成,性質(zhì)穩(wěn)定、療效確切、毒副作用相對(duì)較小。在膿毒癥的治療方面,中藥注射液效果頗佳,主要以益氣養(yǎng)陰、活血化瘀、扶陽(yáng)救逆、復(fù)脈固脫為主,可改善微循環(huán)、抗炎、升壓等作用。見表3。
表3 中成藥治療膿毒癥作用機(jī)制
生脈注射液具有益氣養(yǎng)陰、復(fù)脈固脫的功效,丹參注射液則可血化瘀,通脈養(yǎng)心,對(duì)于膿毒癥過程中,患者出現(xiàn)的缺血、缺氧等微循環(huán)障礙有積極的正向作用。李然等[24]應(yīng)用丹參注射液聯(lián)合生脈注射液治療膿毒癥,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示Th17/Treg升高,提示抗炎反應(yīng)優(yōu)勢(shì)。說明丹參注射液與生脈注射液聯(lián)合使用可以通過IL-23/IL-17軸使Th17細(xì)胞比例降低,達(dá)到調(diào)節(jié)Th17/Treg平衡的效果,減輕膿毒癥早期炎癥反應(yīng),說明兩藥的聯(lián)合使用確有輔助增強(qiáng)抗炎反應(yīng)的作用。血必凈注射液是從赤芍、紅花、當(dāng)歸、川芎、丹參等多味中藥中提取而成。在過去的研究中發(fā)現(xiàn),血必凈注射液可以改善膿毒癥患者的免疫功能、炎癥反應(yīng)。詹雪芳等[25]應(yīng)用血必凈注射液聯(lián)合亞胺培南治療膿毒癥,臨床研究發(fā)現(xiàn),血必凈組T-bet、ROTrt mRNA的表達(dá)下調(diào)、Foxp3 mRNA的表達(dá)上調(diào),均優(yōu)于對(duì)照組,提示兩藥合用可以調(diào)控Th17/Treg的平衡,從而對(duì)膿毒癥患者的免疫功能進(jìn)行干預(yù)。參附注射液源于古籍《濟(jì)生方》中的參附湯,由人參和附子組成,可回陽(yáng)救逆、扶正固脫?,F(xiàn)代藥理研究顯示[26],參附注射液有一定的抗炎、抗內(nèi)毒素作用,還能減輕疾病對(duì)器官的損害、降低毛細(xì)管滲漏造成的損害。趙鋒利等[27]進(jìn)行小鼠實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),參附注射液可以恢復(fù)Th17/Treg的平衡。參附注射液可以抑制促炎因子的過度表達(dá)、抑制NF-κB信號(hào)通路的激活,同時(shí)促進(jìn)抗炎因子的產(chǎn)生,從而達(dá)到維持抗炎因子與促炎因子平衡的作用,避免過度炎性反應(yīng)和免疫抑制的發(fā)生。丹紅注射液由丹參、紅花組成,可活血化瘀、通脈舒絡(luò)。常青等[28]對(duì)120例膿毒癥患者進(jìn)行臨床試驗(yàn),將其隨機(jī)分為對(duì)照組與治療組,對(duì)照組采用烏司他丁加常規(guī)治療,治療組在其基礎(chǔ)上應(yīng)用丹紅注射液,結(jié)果顯示,丹紅注射液組有效率為90%,對(duì)照組為75%,從臨床有效率來看,丹紅注射液對(duì)膿毒癥患者的臨床癥狀等確有改善作用。通過觀察兩組患者Th17和Treg的表達(dá)率發(fā)現(xiàn),治療組的表達(dá)率改善優(yōu)于對(duì)照組,烏司他丁和丹紅注射液協(xié)同使用,可有效調(diào)節(jié)炎癥因子水平及Th17/Treg的平衡。丹紅注射液的加入可以抑制血小板聚集,同時(shí)對(duì)心血管系統(tǒng)具有顯著的保護(hù)作用,可以通過下調(diào)JAK2和STAT3蛋白的表達(dá),使抗炎因子上調(diào),促炎因子下調(diào),改善膿毒癥造成的心肌損傷[29]。
綜上,中醫(yī)藥的加入可以下調(diào)膿毒癥患者Th17的表達(dá)水平,上調(diào)或維持Treg細(xì)胞水平,有利于維持Th17/Treg的平衡,降低膿毒癥患者全身炎癥反應(yīng),減輕各組織器官的急性損傷,保護(hù)重要器官。中藥作為膿毒癥防治領(lǐng)域的新途徑,具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),既可作為現(xiàn)有主流治療膿毒癥西藥的有效補(bǔ)充,也可單獨(dú)作為膿毒癥治療藥物參與臨床治療。中藥的應(yīng)用到目前為止已有上千年的歷史,成分非常復(fù)雜,作用原理尚未完全發(fā)掘,依然面臨巨大的挑戰(zhàn)。不管是單味藥物、中藥中的有效成分,還是復(fù)方制劑都具有很大的發(fā)展前景,在未來防治膿毒癥藥物的研發(fā)與開拓進(jìn)程中,必將發(fā)揮至關(guān)重要的作用。