芍藥湯改善潰瘍性結(jié)腸炎腸屏障功能藥理機(jī)制研究進(jìn)展

張亞東 彭 濤 于卉娟 崔廣智 王躍飛 莊朋偉

（1.天津中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院，天津301617；2.省部共建組分中藥國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津市中藥化學(xué)與分析重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)藥研究院，天津301617）

潰瘍性結(jié)腸炎（ulcerative colitis，UC）是發(fā)生于結(jié)腸黏膜的慢性非特異性腸道炎癥性疾病，該病始于直腸，可延伸至整個結(jié)腸[1]，腹瀉、腹痛、黏液膿血便等為主要臨床表現(xiàn)，該病具有反復(fù)發(fā)作、遷延難愈、聚集性和地域性等特點(diǎn)[2]，已被世界衛(wèi)生組織（WHO）列為現(xiàn)代難以治愈的疾病之一。UC的發(fā)病無性別差異，發(fā)病年齡通常在30～40歲[3]。目前臨床主要以藥物、手術(shù)切除、灌腸治療為主，治療藥物主要有免疫抑制劑、皮質(zhì)類固醇、氨基水楊酸類等，但長期或大劑量使用會導(dǎo)致嚴(yán)重藥物不良反應(yīng)[2]。

UC可歸屬于中醫(yī)學(xué)“泄瀉”“休息痢”“痢疾”等范疇，核心病機(jī)為濕熱內(nèi)生、氣血瘀滯。芍藥湯源于劉完素《素問病機(jī)氣宜保命集》[4]，由黃芩、黃連、芍藥、當(dāng)歸、木香、檳榔、大黃、肉桂、炙甘草組成，是治療UC的經(jīng)典方。方中黃芩、黃連歸大腸經(jīng)，功善清熱燥濕，為君藥。重用芍藥養(yǎng)血和營、緩急止痛，配伍當(dāng)歸增養(yǎng)血活血之功，有“行血則便膿自愈”之意；木香、檳榔行氣導(dǎo)滯，“調(diào)氣則后重自除”。以上四藥調(diào)和氣血，共為臣藥。大黃苦寒沉降，通因通用，導(dǎo)濕熱積滯從大便而去，肉桂性味辛熱，具有溫通之性，既可助當(dāng)歸、芍藥行血和營，又可防嘔逆拒藥，共為佐藥。炙甘草調(diào)和諸藥，緩急止痛，為使藥。諸藥合用，奏清熱祛濕、調(diào)和氣血之效。經(jīng)藥理學(xué)機(jī)制及臨床研究表明，芍藥湯單用或聯(lián)用其他藥物均能顯著改善UC癥狀，尤其是在改善腸屏障方面具有顯著療效，且安全性高、毒副作用小。腸屏障功能是由機(jī)械屏障、化學(xué)屏障、免疫屏障、生物屏障共同構(gòu)成，目前UC腸屏障功能障礙主要與機(jī)械屏障損傷有關(guān)，其他類型損傷亦參與其中[5]?，F(xiàn)將近年來芍藥湯改善UC腸屏障功能相關(guān)藥理作用機(jī)制概述如下，以期更好地指導(dǎo)臨床應(yīng)用。

1 抑制腸上皮細(xì)胞凋亡/焦亡

正常的腸上皮細(xì)胞（intestinal epithelial cells，IECs）凋亡有利于機(jī)體形成穩(wěn)固的防御體系，過度凋亡時則會導(dǎo)致細(xì)菌和內(nèi)毒素（ET）侵入腸腔，進(jìn)入血液循環(huán)，刺激黏膜淋巴組織釋放大量的炎癥因子，引發(fā)炎癥風(fēng)暴，增加大腸上皮的通透性，破壞腸道機(jī)械屏障。白細(xì)胞介素（IL）-4是機(jī)體關(guān)鍵的免疫調(diào)節(jié)因子，腫瘤壞死因子（TNF）-α是加速炎癥發(fā)生發(fā)展的一種細(xì)胞因子，兩者的過度表達(dá)會引起炎癥細(xì)胞浸潤，形成腸黏膜水腫，加劇IECs凋亡[6-7]。陳大光等[8]研究發(fā)現(xiàn)，芍藥湯通過降低三硝基苯磺酸（TNBS）誘導(dǎo)的UC模型大鼠腸組織中TNF-α、IL-4和ET的水平，減少IECs凋亡，修復(fù)腸上皮組織緊密連接。酪氨酸蛋白激酶2（JAK2）/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3（STAT3）信號通路不僅參與細(xì)胞的增殖、分化、凋亡，在免疫系統(tǒng)發(fā)育和應(yīng)答中亦發(fā)揮關(guān)鍵作用[9]。王移飛等[10]研究發(fā)現(xiàn)，芍藥湯通過升高濕熱型UC模型大鼠結(jié)腸組織中細(xì)胞因子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制因子3（SOCS3）水平，抑制JAK2/STAT3信號通路的激活，從而降低JAK2、STAT3的表達(dá)，減少IECs凋亡，從而促進(jìn)結(jié)腸黏膜組織的修復(fù)與再生。IL-33/腫瘤抑制素（ST2）信號通路參與IECs生成，阻礙腸屏障的修復(fù)[11]。曾婷婷等[12]研究發(fā)現(xiàn)，芍藥湯通過抑制UC模型大鼠結(jié)腸組織中IL-33/ST2信號通路，延緩IECs凋亡，促進(jìn)結(jié)腸黏膜的修復(fù)。受病原相關(guān)模式分子刺激后，硫氧還蛋白結(jié)合蛋白（TXNIP）表達(dá)增加，與炎癥小體NLR家族Pyrin域蛋白3（NLRP3）結(jié)合后誘導(dǎo)IL-1β和IL-18等炎癥因子產(chǎn)生，加劇炎癥反應(yīng)，進(jìn)而加快IECs的凋亡[13-14]。王德龍等[15]研究發(fā)現(xiàn)，芍藥湯通過抑制TNBS誘導(dǎo)的UC模型大鼠結(jié)腸組織中TXNIP/ NLRP3信號通路，降低TXNIP、NLRP3、半胱氨酸蛋白酶（caspase-1）水平，減少炎癥因子產(chǎn)生。細(xì)胞焦亡是一種促炎形式的細(xì)胞程序性的細(xì)胞死亡，正常的IECs焦亡對器官組織有保護(hù)作用，過度的激活則會導(dǎo)致炎癥性疾病的發(fā)生[16]。WEI Y Y等[17]研究發(fā)現(xiàn)，在葡聚糖硫酸鈉（DSS）誘導(dǎo)的UC模型小鼠結(jié)腸組織中，芍藥湯通過抑制絲裂原活化蛋白激酶磷酸酶1（MKP1）/核轉(zhuǎn)錄因子-κB（NF-κB）/NLRP3信號通路，減少細(xì)胞焦亡，發(fā)揮對腸屏障的保護(hù)作用。

2 促進(jìn)緊密連接蛋白表達(dá)

IECs間的緊密連接（TJ）結(jié)構(gòu)是構(gòu)成腸屏障的關(guān)鍵部分，TJ結(jié)構(gòu)的異常會增大腸黏膜的通透性，腸腔內(nèi)細(xì)菌和ET等物質(zhì)透過IECs進(jìn)入腸腔和血液循環(huán)，進(jìn)而導(dǎo)致腸屏障功能受損。研究表明，帶狀閉合蛋白-1（ZO-1）和閉合蛋白（Occludin）相互作用調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)外信號轉(zhuǎn)導(dǎo)以影響TJ蛋白完整性，從而調(diào)節(jié)腸黏膜通透性[18]。CHI H G等[19]研究發(fā)現(xiàn)，在DSS誘導(dǎo)的UC模型小鼠結(jié)腸組織中，芍藥湯通過增加ZO-1和Occludin的表達(dá)，調(diào)節(jié)腸屏障的通透性以保護(hù)及修復(fù)受損的腸屏障功能。趙輝[20]研究亦證實(shí)，加味芍藥湯通過上調(diào)Occludin、ZO-1表達(dá)水平以恢復(fù)腸黏膜通透性，促進(jìn)腸屏障修復(fù)。胡啟華[21]研究發(fā)現(xiàn)，芍藥湯通過增加TNBS誘導(dǎo)的UC模型大鼠結(jié)腸組織中TJ蛋白-封閉蛋白1（Claudin-1）和連接黏附分子-1（JAM-1）的表達(dá)，修復(fù)腸上皮組織的連接。陳大光[22]研究亦證實(shí)，芍藥湯通過上調(diào)UC模型大鼠結(jié)腸上皮組織中ZO-1等緊密連接蛋白的表達(dá)，保護(hù)腸黏膜機(jī)械屏障。

3 減少氧化應(yīng)激

氧化和抗氧化相對平衡狀態(tài)如被打破，體內(nèi)將大量分泌活性氧自由基（ROS）或氮自由基（RNS），影響IECs間的結(jié)構(gòu)連接，從而引起氧化應(yīng)激失衡，破壞腸屏障功能，加重UC。核因子E2相關(guān)因子2（Nrf2）是一種在抗氧化反應(yīng)中起著關(guān)鍵作用的轉(zhuǎn)錄因子，促進(jìn)Nrf2通路活化可有效抑制氧化應(yīng)激反應(yīng)，對腸屏障功能具有保護(hù)作用[23]。WANG X Y等[24]研究發(fā)現(xiàn)，芍藥湯通過激活DSS誘導(dǎo)的UC小鼠結(jié)腸組織中Nrf2通路和上調(diào)Nrf2下游基因的表達(dá)，有效增強(qiáng)抗氧化能力。髓過氧化物酶（MPO）是中性粒細(xì)胞被激活后釋放到細(xì)胞外的一種糖蛋白，可通過促進(jìn)氧化應(yīng)激反應(yīng)加劇腸道炎癥[25]。鐘宇等[26]研究發(fā)現(xiàn)，芍藥湯可能通過阻斷Toll樣受體4（TLR4）/NF-κB通路抑制UC大鼠結(jié)腸組織MPO的活性，發(fā)揮對腸屏障的修復(fù)作用。

4 緩解內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激（endoplasmic reticulum stress，ERS）是指由于各種原因引起的錯誤折疊和未折疊蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中聚集、鈣離子調(diào)節(jié)紊亂以及細(xì)胞內(nèi)氧化還原狀態(tài)改變的病理過程[27]，適當(dāng)?shù)腅RS有利于細(xì)胞穩(wěn)態(tài)的維持，過度的ERS會引起細(xì)胞損傷，導(dǎo)致腸屏障功能受損，繼而參與UC的發(fā)生發(fā)展[28]。蛋白激酶樣內(nèi)質(zhì)網(wǎng)激酶（PERK）是一種在ERS期間介導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的跨膜蛋白，當(dāng)機(jī)體受到刺激產(chǎn)生ERS時，PERK可通過抑制真核翻譯起始因子2α（eIF2α）的磷酸化抑制蛋白翻譯以及細(xì)胞生長，從而減輕ERS[29]。吳志強(qiáng)等[30]研究發(fā)現(xiàn)，芍藥湯通過抑制PERK信號通路的激活減少同源蛋白（CHOP）蛋白的表達(dá)，抑制杯狀細(xì)胞凋亡，從而改善UC大鼠的ERS反應(yīng)。羅敏等[31]研究發(fā)現(xiàn)，芍藥湯通過抑制TNBS誘導(dǎo)的UC模型大鼠結(jié)腸ERS過程中PERK信號通路的激活，降低p-PERK蛋白及其mRNA表達(dá)，從而發(fā)揮對UC的治療作用。杜英杰[32]研究亦證實(shí)，芍藥湯通過抑制UC模型大鼠結(jié)腸組織中PERK信號通路的激活，減少p-PERK和磷酸化真核翻譯起始因子2α（p-eIF2α）蛋白及mRNA的表達(dá)，緩解ERS反應(yīng)。

5 促進(jìn)黏液蛋白分泌

化學(xué)屏障是由腸道杯狀細(xì)胞（GC）及其分泌的黏液蛋白和其他抑菌物質(zhì)共同構(gòu)成。黏液層是腸屏障的重要組成部分，腸道中由GC產(chǎn)生的黏液基因蛋白（Muc）水化后形成的黏液屏障，通過阻止細(xì)菌、ET等侵入腸腔以發(fā)揮保護(hù)腸上皮組織的作用[33]。三葉因子3（TFF3）通過刺激血管表皮生長因子的表達(dá)，促進(jìn)血管生成及腸黏膜的修復(fù)[34]。CHI H G等[19]研究結(jié)果表明，芍藥湯通過顯著上調(diào)黏液層基因Muc-1、Muc-2、Muc-4和TFF3的表達(dá)，促進(jìn)黏液蛋白的分泌，從而起到保護(hù)腸屏障的作用。遲宏罡等[35]研究發(fā)現(xiàn)，芍藥湯通過抑制UC模型小鼠結(jié)腸組織中Notch信號通路的激活，減少Notch-1的表達(dá)，增加黏液蛋白Muc-2的表達(dá)，發(fā)揮對腸屏障保護(hù)作用。張薇等[36]研究發(fā)現(xiàn)，芍藥湯抑制UC模型大鼠結(jié)腸組織中TRL4受體介導(dǎo)的信號調(diào)節(jié)激酶（ERK1/2）、NF-κB信號通路的活化，抑制NLRP3的表達(dá)，促進(jìn)黏液蛋白Muc-2的表達(dá)，改善腸屏障功能。

6 調(diào)節(jié)炎癥因子水平

先天免疫細(xì)胞通過分子模式識別受體（TLR4）/NF-κB信號通路的激活可促進(jìn)促炎基因的轉(zhuǎn)錄，加劇腸屏障的炎癥損傷。在2,4-二硝基氯苯（DNCB）/乙醇灌腸建立的UC大鼠模型血清和結(jié)腸組織中，芍藥湯通過抑制TLR4/NF-κB通路，減少M(fèi)PO、P-選擇素（P-selectin）、巨噬細(xì)胞遷移抑制因子（MIF）和血栓素B2（TXB2）的表達(dá)，發(fā)揮對腸屏障的保護(hù)作用[26]。IL-6促炎癥因子通過誘導(dǎo)STAT3磷酸化，抑制炎性細(xì)胞凋亡，加劇炎癥反應(yīng)[37]。在TNBS誘導(dǎo)的UC中，鄒博[38]研究發(fā)現(xiàn)芍藥湯通過抑制UC模型大鼠結(jié)腸組織中IL-6/STAT3信號通路以及抑制環(huán)氧合酶2（COX-2）的表達(dá)來緩解腸道炎癥。祖健[39]研究發(fā)現(xiàn)芍藥湯通過抑制UC模型大鼠結(jié)腸組織中TLR4/NF-κB信號通路并降低IL-1受體相關(guān)激酶1（IRAK-1）、腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子6（TRAF-6）表達(dá)，從而減輕腸道炎癥。孫晨安等[40]研究發(fā)現(xiàn)芍藥湯通過減少UC大鼠結(jié)腸組織中TLR2、磷酸肌醇3激酶的p110α催化亞基（PIK3CA）、蘇氨酸蛋白激酶（Akt）基因表達(dá)，保護(hù)腸屏障。宋艷琦[41]研究發(fā)現(xiàn)，芍藥湯通過抑制濕熱型UC模型大鼠結(jié)腸組織中NF-κB表達(dá)，并減少COX-2和單核細(xì)胞趨化蛋白-1（MCP-1）的表達(dá)，抑制炎癥反應(yīng)，促進(jìn)結(jié)腸黏膜修復(fù)。高遷移率族蛋白B1（HMGB1）是一種促炎細(xì)胞因子，可通過與細(xì)胞外不同的受體結(jié)合激活相關(guān)信號通路，介導(dǎo)下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，參與炎癥性疾病的發(fā)生。王移飛等[42]研究發(fā)現(xiàn)，芍藥湯通過抑制HMGB1/TLR通路并減少髓樣分化因子88（MyD88）、NF-κB基因的表達(dá)，從而減弱濕熱型UC的炎癥反應(yīng)。

7 增強(qiáng)免疫功能

UC中存在的免疫狀態(tài)異常實(shí)際為免疫細(xì)胞的功能狀態(tài)、種類比例、數(shù)量及分布的失衡，對腸道免疫屏障功能產(chǎn)生直接影響。研究表明，IL-33通過其受體ST2結(jié)合，活化NF-κB和MAPK信號通路，導(dǎo)致免疫功能的破壞[43]。曹思齊等[44]研究發(fā)現(xiàn)，芍藥湯通過減少TNBS誘導(dǎo)的UC模型大鼠結(jié)腸組織中白細(xì)胞分化抗原14（CD14）、Fas相關(guān)死亡結(jié)構(gòu)域蛋白（FADD）及天冬半胱氨酸蛋白酶-8（Caspase-8）表達(dá)，增強(qiáng)機(jī)體免疫能力，修復(fù)受損的腸道免疫屏障。IL-6的過度表達(dá)導(dǎo)致輔助性T細(xì)胞（Th）17和Treg細(xì)胞之間的分化失衡，已有研究表明，控制IL-6的表達(dá)可調(diào)節(jié)Th17介導(dǎo)的免疫反應(yīng)[45]。吳東升等[46-47]研究發(fā)現(xiàn)，芍藥湯通過抑制UC模型大鼠結(jié)腸組織中缺氧誘導(dǎo)因子-1α（HIF-1α）和IL-6/STAT3通路調(diào)節(jié)Th17/Treg平衡，改善免疫功能。劉震宇[48]研究結(jié)果表明，芍藥湯通過PI3K-Akt-mTOR的穩(wěn)態(tài)調(diào)控，減少STAT3蛋白的表達(dá)，保護(hù)免疫屏障。吳東升等[49]研究亦發(fā)現(xiàn)，芍藥湯通過增加UC模型大鼠結(jié)腸黏膜中CD4+T淋巴細(xì)胞數(shù)量并促進(jìn)分泌型免疫球蛋白A（SIgA）的分泌，從而保護(hù)腸道免疫屏障功能。

8 恢復(fù)腸道菌群水平

腸道微生物群水平失衡會導(dǎo)致菌群代謝物短鏈脂肪酸（SCFAs）的產(chǎn)生減少，引起致病性細(xì)菌腸內(nèi)定植、腸黏膜通透性增大，最終導(dǎo)致腸屏障受損。曹暉等[50]研究發(fā)現(xiàn)，芍藥湯可增加TNBS誘導(dǎo)的UC大鼠糞便中厚壁菌門和乳酸菌門等有益菌的豐度，減少門分類和屬分類的擬桿菌門的豐度，通過調(diào)節(jié)腸道菌群的數(shù)量修復(fù)腸道生物屏障功能。李令[51]研究結(jié)果表明，與模型組相比，芍藥湯組OTUs數(shù)量增多、alpha多樣性、beta多樣性差異顯著，在疣微菌、迷蹤菌、軟壁菌、桿菌、乳桿菌中相對表達(dá)含量降低，在厚壁菌、脫硫弧菌、δ-變形菌、ε-變形菌中相對表達(dá)含量升高，表明芍藥湯通過恢復(fù)腸道菌群的穩(wěn)態(tài)保護(hù)腸屏障功能。彭磊[52]臨床研究發(fā)現(xiàn)，芍藥湯合云南紅藥直腸滴入在降低UC活動期患者的改良Mayo評分、Baron內(nèi)鏡評分及炎癥因子水平、C-反應(yīng)蛋白的表達(dá)的同時，增加了腸道乳酸桿菌等有益菌的數(shù)量，以助于維持腸道生物屏障正常功能。陳建林等[53]研究亦證實(shí)，芍藥湯通過增加有益菌雙歧桿菌、乳酸桿菌的數(shù)量，降低大腸桿菌等有害菌的數(shù)量，從而保護(hù)腸道生物屏障功能。

9 結(jié)語

目前對于芍藥湯治療UC的作用機(jī)制研究仍存在一定的局限性，諸多機(jī)制尚未在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究或臨床試驗(yàn)研究中得到證實(shí)，因此關(guān)于芍藥湯治療UC的作用機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究?？蓮囊韵聨c(diǎn)加以改進(jìn)：（一）完善基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究造模方法。目前已有文獻(xiàn)中UC的造模方法多為讓動物自由飲不同濃度的DSS或TNBS溶液灌腸，并未考慮到處理后得到的模型動物是否為芍藥湯所對應(yīng)的濕熱證候模型，故可針對濕熱證UC模型動物進(jìn)行基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證芍藥湯的干預(yù)作用。（二）明確芍藥湯治療UC具體藥理作用機(jī)制。由于芍藥湯藥物組成較復(fù)雜，涉及中藥成分較多，并未明確治療UC的關(guān)鍵的作用靶點(diǎn)，可將基因組學(xué)、蛋白組學(xué)、代謝組學(xué)、網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)等研究方法相結(jié)合，以探究芍藥湯治療UC的多成分、多靶點(diǎn)、多途徑的作用機(jī)制。（三）增加臨床研究的樣本量?，F(xiàn)有臨床研究多為小樣本試驗(yàn)，且大多都是在常規(guī)西藥的基礎(chǔ)上使用芍藥湯加減方或和其他藥物聯(lián)用，導(dǎo)致結(jié)論的不確定性，今后可進(jìn)行大樣本、多中心隨機(jī)、雙盲對照實(shí)驗(yàn)進(jìn)行療效驗(yàn)證。（四）完善藥物的使用劑量。現(xiàn)有文獻(xiàn)中芍藥湯所使用的藥物劑量存在差異，今后可對藥物劑量進(jìn)行規(guī)范。