中醫(yī)外治法干預(yù)哮喘相關(guān)信號通路研究進展

唐 雙,張素杰,宋嘉懿,王 強

(1. 天津中醫(yī)藥大學(xué),天津 300193;2. 云南中醫(yī)藥大學(xué)第三附屬醫(yī)院/昆明市中醫(yī)醫(yī)院,云南 昆明 650000;3. 天津中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院,天津 300250)

支氣管哮喘是兒童和成人中最常見的慢性、非傳染性呼吸道疾病之一,患病人口規(guī)模龐大,在中國大約有4.57億20歲或以上的成年哮喘患者,由于環(huán)境和生活方式的快速變化,中國的哮喘患病率可能會迅速增加[1]。哮喘的特征是不同的呼吸癥狀及不同程度的氣流限制,同時具有特異性臨床表現(xiàn),如氣道炎癥、氣道重塑。目前抗炎和支氣管擴張劑治療是西醫(yī)主要治療手段,但同時伴有一系列不良反應(yīng),不能完全滿足患者需要[2]。中醫(yī)治療對于哮喘是一種有效的補充和替代療法,研究發(fā)現(xiàn)中藥活性成分通過調(diào)節(jié)免疫平衡機制或信號通路對哮喘具有多層次作用[3]。除了中藥湯劑之外,各種中醫(yī)外治法在哮喘的臨床治療中也取得了積極效果,本文通過綜述近年來中醫(yī)外治法治療哮喘的相關(guān)研究,以期為哮喘的治療策略提供新的思路。

1 針刺療法

針灸是中醫(yī)不可分割的一部分,千年來一直用于治療多種疾病,包括過敏性疾病、感染、自身免疫性疾病和免疫缺陷綜合征等。針灸通過細針刺激經(jīng)絡(luò)上特定身體部位的穴位,通過“氣”與“血”的功能調(diào)節(jié)來解鎖經(jīng)絡(luò)和相應(yīng)的附屬物,達到臨床治療效果。針灸正在成為中國和許多西方國家流行的替代療法,且針刺已被證明有益于治療呼吸道炎癥[4-5],在哮喘動物模型和人類中均具有抗炎作用,主要影響包括減少炎癥細胞的數(shù)量、調(diào)節(jié)適應(yīng)性免疫系統(tǒng)[6]、改善氣道重塑[7]等,目前針灸對哮喘的影響背后的機制尚不完全清楚,多項試驗研究旨在證實先前關(guān)于針灸治療哮喘疾病的可能機制,并進一步分析針刺的效果。

1.1TGF-β1信號通路 轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)是一種多功能細胞因子,是TGF-β家族的經(jīng)典生長分化因子,在炎癥免疫應(yīng)答中發(fā)揮重要作用,參與包括免疫系統(tǒng)、細胞生長、增殖和分化等各種細胞行為的調(diào)節(jié)。TGF-β1是TGF-β家族3種亞型中的一個,同時具有促炎和抗炎活性,高水平TGF-β1與許多纖維化疾病有關(guān),故常被用來表示所有組織的纖維化及重塑區(qū)域,在哮喘患者的氣道細胞中檢測到TGF-β1表達和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的增加,表明了其在哮喘發(fā)展中的潛在作用[8]。TGF-β1多態(tài)性與TGF-β1水平升高相關(guān),并與哮喘的嚴重程度、潛在的氣道炎癥和氣道重塑相關(guān)[9]。韓君萍等[10]通過針刺“大椎”“肺俞”“風(fēng)門”等穴位,觀察肺組織、肺泡灌洗液(BALF)及血清中TGF-β1蛋白表達水平,治療后針刺組哮喘大鼠肺組織炎性細胞浸潤程度明顯改善,BALF及血清中TGF-β1表達水平均降低,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),表明針刺可以通過調(diào)節(jié)TGF-β1信號通路,抑制哮喘的氣道炎癥反應(yīng)。劉慧慧等[11]針刺哮喘大鼠“足三里”“大椎”“肺俞”等穴位后,針刺組BALF及血清中TGF-β1表達量較模型組降低,氣道重塑得到抑制,表明TGF-β1蛋白參與哮喘氣道炎性反應(yīng),且針刺能通過抑制氣道TGF-β1的表達,下調(diào)Smads及α-SMA的表達來抑制氣道重塑,減輕了哮喘氣道炎性反應(yīng)。TGF-β1表達抑制后,type-I膠原蛋白及Smads蛋白表達相對量較高,認為針刺通過TGF-β1/Smads通路來控制哮喘進展,這也為臨床上針刺治療哮喘提供理論支持。李鴻章等[12]針刺“肺俞”“大椎”“風(fēng)門”等穴治療哮喘大鼠,藥物組予以氨茶堿注射液,治療后發(fā)現(xiàn)大鼠氣管壁及平滑肌厚度均顯著降低,表明針刺能有效干預(yù)氣道重塑,同時對各組肺組織中TGF-β1陽性表達對比研究,針刺組較藥物組的陽性表達率更低,效果更加顯著。以上說明針刺能夠通過TGF-β1信號通路抑制氣道重塑進展,減輕氣道炎癥反應(yīng)。

1.2核因子-κB(NF-κB)信號通路 NF-κB是一種轉(zhuǎn)錄因子,由IκBs、p65和p50組成,大多數(shù)炎癥反應(yīng)通過NF-κB信號通路傳導(dǎo)[13],且在調(diào)節(jié)與氣道相關(guān)的炎癥、免疫應(yīng)答方面有關(guān)鍵作用[14],在組織損傷或感染時釋放促炎因子,如白細胞介素-1(IL-1)和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)。促炎因子激活NF-κB信號通路,促進炎癥因子、趨化因子和黏附分子的分泌[15],加重氣道上皮細胞增生和氣道重塑。Wei等[16]取“大椎”“風(fēng)門”“肺俞”等穴治療針灸組哮喘小鼠,假針灸組予針刺不相關(guān)穴位“環(huán)跳”;周期治療后HE染色發(fā)現(xiàn),針灸組氣道周圍和內(nèi)部的炎癥細胞浸潤和黏液分泌減弱,對2組大鼠BALF、肺組織及血清的對比研究發(fā)現(xiàn),NF-κB家族成員p65顯著下降,而P65是生產(chǎn)T細胞白細胞介素-17(IL-17)所必需成分之一[17],針灸導(dǎo)致IKK α和p65d的表達顯著下降,在一定程度上說明了針灸通過抑制NF-κB活性在抑制Th17功能中的可能作用。

1.3IL-33/ST2信號通路 IL-33/ST2信號通路在小鼠過敏性炎癥模型中發(fā)揮重要作用。IL-33通常在多種病原體誘導(dǎo)的細胞或組織損傷時釋放,提示免疫系統(tǒng)感染或創(chuàng)傷,如哮喘患者氣道上皮細胞核中IL-33水平同樣升高[18]。Dong等[19]將大鼠分為正常對照組、卵清蛋白(OVA)誘導(dǎo)哮喘組、針刺治療組、假針治療組,針刺組取 “大椎”“風(fēng)門”“肺俞”等穴,假針灸取“環(huán)跳”穴,治療后針刺組比OVA誘導(dǎo)哮喘組有更少的炎性細胞浸潤和黏液分泌,且TNF-α、IL-33、IL-1B炎癥細胞因子水平顯著降低、sST2表達增加,而sST2抑制IL-33與ST2L的結(jié)合,并負向調(diào)節(jié)IL-33,說明針刺通過IL-33/ST2信號通路調(diào)節(jié)炎癥細胞和細胞因子,平衡Th1/Th2炎癥反應(yīng),減輕哮喘大鼠的肺部炎癥,但目前基于針刺對IL-33/ST2信號通路影響的研究依然不充分。

1.4PI3K/AKT信號通路 PI3K/AKT通路是NF-κB的上游激活劑,在哮喘中嗜酸性粒細胞、T和B淋巴細胞的細胞因子釋放和免疫應(yīng)答中起關(guān)鍵作用[20]。通過抑制AKT或PI3K激活,能抑制炎癥細胞浸潤、黏液生成和氣道高反應(yīng)性[21]。楊金華等[22]同取 “大椎”“風(fēng)門”“肺俞”等穴針刺治療哮喘大鼠,通過觀察大鼠肺組織中AKT蛋白表達量,發(fā)現(xiàn)針刺組有效抑制氣道炎性細胞浸潤及氣管壁增厚,AKT蛋白表達顯著降低,表明兩者關(guān)系呈正相關(guān);針刺能夠有效抑制AKT活性,而AKT作為P13K下游重要信號因子,且受P13K的激發(fā)調(diào)節(jié),AKT活性降低導(dǎo)致P13K活性降低,抑制氣管平滑肌增殖,改善氣道重塑,這與之前的研究結(jié)論一致[23]。目前基于PI3K/AKT信號通路探討針刺治療哮喘的臨床研究較少,具體機制尚未闡明和驗證。

1.5MAPK信號通路 絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)是一種廣泛存在于哺乳動物體內(nèi)的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶,可被一系列細胞外信號刺激激活,如炎癥因子、生長因子等。ERK通路是MAPK家族的重要通路,磷酸化后可被激活,哮喘患者的氣道中ERK 1/2的持續(xù)激活可能會加重氣道炎癥反應(yīng)和氣道重塑?！叭ㄎ遽樂ā盵24](大椎、風(fēng)門、肺俞)通過抑制ERK1/2磷酸化,減輕哮喘大鼠氣道炎癥反應(yīng),抑制氣道平滑肌增殖,減輕哮喘發(fā)作。但ERK1/2的上下游激酶研究較少,ERK通路在“三穴五針法”治療過敏性支氣管哮喘過程中的調(diào)節(jié)作用亦尚不明確。

2 艾灸療法

《醫(yī)學(xué)入門·針灸》云“藥之不及, 針之不到, 必須灸之”,艾灸療法是中醫(yī)常用的治療手段之一,具有特殊的治療效果,多項哮喘大鼠的臨床研究表明艾灸具有一定抗炎的作用[25]。

2.1PI3K信號通路 PI3K信號通路參與機體多種免疫細胞的分化、活化,在氣道變應(yīng)性疾病的病理生理過程中起著重要作用,研究發(fā)現(xiàn)模型組小鼠PI3K及RORγt水平增高,Foxp3水平降低,通過“俞募配穴”法(肺俞、中府)艾柱灸哮喘小鼠發(fā)現(xiàn),小鼠肺組織Th17的激活因子RORγt水平下調(diào),Treg的轉(zhuǎn)錄因子Foxp3水平升高,PI3K信號通路活性得到抑制,氣道炎癥反應(yīng)程度及哮喘嚴重程度減輕[26]。其他相關(guān)研究也表明,應(yīng)用PI3K信號通路抑制劑LY294002后減輕了IL-25誘導(dǎo)的哮喘樣AHR和氣道炎癥,這表明PI3K是IL-25的主要下游信使,且通過靶向該途徑可能會在短期內(nèi)減輕哮喘癥狀,在長期內(nèi)減少氣道重塑[27]。

2.2JAK/STAT信號通路 JAK/STAT信號通路由酪氨酸激酶相關(guān)受體、酪氨酸蛋白激酶JAK及轉(zhuǎn)錄因子STAT組成,是多種細胞因子和生長因子在細胞內(nèi)傳遞信號的共同途徑,介導(dǎo)包括細胞增殖、分化、免疫調(diào)節(jié)等多種生物學(xué)反應(yīng),JAK將STAT磷酸化后引起神經(jīng)化學(xué)反應(yīng),誘發(fā)支氣管哮喘。STAT-6及Th2免疫應(yīng)答與哮喘發(fā)病密切相關(guān),氣管黏膜中Th2型細胞合成IL-4并激活STAT6,刺激杯狀細胞增殖、分化,增加氣道黏液分泌,誘發(fā)氣道炎癥。CCL1、CCR8是重要的趨化因子和受體,在哮喘發(fā)病機制中起重要作用,通過艾灸“肺俞”(雙)“大椎”“風(fēng)門”(雙側(cè))后,哮喘小鼠肺組織中STAT6 mRNA、CCL1、CCR8陽性表達明顯減少(P均<0.05),炎性細胞浸潤程度減輕[28-29]。這一研究結(jié)果表明艾灸治療哮喘的作用機制可能與CCL1、CCR8表達下調(diào)及STAT6基因的轉(zhuǎn)錄相關(guān)。目前基于JAK/STAT信號通路治療疾病的研究在不斷地發(fā)展,特別是在抗炎、抑制細胞增殖生長等方面的研究不斷深入,艾灸同針刺一樣具有良好的抗炎效果,利用中醫(yī)外治法治療哮喘等呼吸系統(tǒng)疾病作用重大,但目前基于此通路治療呼吸系統(tǒng)疾病的研究較少,還需要不斷細化拓展。

3 穴位貼敷療法

穴位貼敷療法在哮喘治療中的應(yīng)用最早記錄于清代《張氏醫(yī)通》,根據(jù)治療目的將不同處方制成的草藥膏外敷于穴位。作為非侵入性療法,常被用作預(yù)防措施,其經(jīng)皮給藥更加安全,可避免藥劑在胃腸及肝臟的首過代謝,并規(guī)避“峰谷現(xiàn)象”。根據(jù)中醫(yī)理論,哮喘與肺、脾和腎及免疫功能有關(guān),穴位貼敷可能通過吸收草藥和刺激經(jīng)絡(luò)來調(diào)節(jié)機體免疫、細胞因子等發(fā)揮治療作用。

3.1TGF-β1/Smad 3信號通路 TGF-β1是TGF-β家族3種亞型之一,是氣道重塑的重要中介,Smads蛋白是TGF-β受體作用的胞內(nèi)激酶底物,參與調(diào)控細胞的增殖、轉(zhuǎn)化、合成、分泌和凋亡[30]。有研究發(fā)現(xiàn),哮喘小鼠肺組織中TGF-β1和Smads等蛋白表達均明顯升高,對雙側(cè)“肺俞”“心俞”“膈俞”等穴位貼敷后發(fā)現(xiàn)(藥物組成:細辛、生甘遂、白芥子、延胡索),炎性細胞浸潤及氣道平滑肌水腫明顯緩解,抑制了氣道重塑程度、TGF-β1及Smad3蛋白表達降低,這可能與穴位貼敷抑制TGF-β1/Smad 3信號通路密切相關(guān)[31]。穴位貼敷是一種安全、簡便廉驗的防治哮喘方法,在臨床上得到了廣泛應(yīng)用,如三伏貼、三九貼等。

3.2NF-κB信號通路 NF-κB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)是公認的介導(dǎo)炎癥的細胞保護靶點之一,與炎癥的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)。有研究采用“冬病夏治”穴位貼敷療法(大椎、肺俞、腎俞)治療哮喘豚鼠,檢測NF-κB途徑相關(guān)的蛋白的表達水平,包括p65、p-p65、IκB和p-IκB等,結(jié)果穴位貼敷組豚鼠較哮喘模型組豚鼠p-p65/p65和p-IκB/IκB的比率均顯著降低(P<0.01)。貼敷治療抑制了細支氣管、血管周圍和肺泡區(qū)域的細胞聚集,減輕氣道炎癥和膠原沉積,下調(diào)血清中的IL-4、IL-5、IL-13和IgE水平,證實了其抗炎機制是通過降低p65和IκB的磷酸化來實現(xiàn)的[32]。因此,使用“冬病夏治”穴位貼敷可能是一種有希望的治療方法,然而,目前對其潛在機制仍知之甚少。

4 穴位埋線療法

穴位埋線療法是治療支氣管哮喘的一種有效手段,通過持續(xù)穩(wěn)定的刺激通經(jīng)絡(luò)、調(diào)氣血,達到“陰平陽秘,精神乃至”的狀態(tài)。在中醫(yī)經(jīng)絡(luò)腧穴理論指導(dǎo)下,將可被人體吸收的生物材料埋入特定穴位,在機械與生物化學(xué)的共同刺激作用下,產(chǎn)生短期速效和長期持續(xù)的療效,并可改善哮喘患者機體免疫狀態(tài)與氣道功能[33],提高機體免疫功能[34],達到輔助治療疾病的效果。

4.1p38 MAPK信號通路 p38絲裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK)是MAPK家族成員之一,受到如炎癥細胞因子、生長因子的刺激和激活后,磷酸化的p38 MAPK促進致炎因子如TNF-α和IL-1β的產(chǎn)生發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)[35],這與氣道炎癥、支氣管哮喘的關(guān)系十分密切。通過抑制免疫細胞激活,下調(diào)炎性因子表達,抑制p38 MAPK磷酸化(p-p38 MAPK),可減輕氣道炎癥,抑制氣道重塑[36]。哮喘急性發(fā)作的關(guān)鍵是嗜酸性粒細胞(EOS)在小氣道及肺泡的大量浸潤,穴位埋線后哮喘大鼠肺組織中細胞間黏附分子(ICAM)表達及EOS含量明顯降低,p-p38 MAPK及IL-4表達下調(diào),EOS凋亡加速,提示穴位埋線可通過抑制p-38 MAPK信號通路過度激活,減少肺組織炎性細胞浸潤,達到抗炎效果[37]。但由于諸多醫(yī)家臨床經(jīng)驗不一,不同的選穴方法、操作手法成為影響臨床療效的重要因素。

4.2IKBα/NF-κB信號通路 NF-κB信號通路包括IKKβ、IKBα和NF-κB3個關(guān)鍵因子,IKBα在IKKβ的刺激下激活,形成磷酸化p-IKBα,導(dǎo)致IKBα泛素化并降解,則NF-κB與IKB解離,NF-κB過度激活后向細胞核轉(zhuǎn)移并調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄,產(chǎn)生炎癥因子,啟動炎癥反應(yīng),在哮喘的氣道炎癥發(fā)生機制中有重要作用。在對哮喘大鼠“肺俞”“膻中”兩處穴位進行埋線后BALF中EOS含量顯著下降,炎性細胞浸潤程度明顯減輕;同時,哮喘大鼠肺組織升高的IKBα通過負反饋調(diào)節(jié)抑制NF-κB活化;埋線療法療效持久,長期抑制NF-κB 活化,最終氣道炎癥逐漸消失[38]。

5 推拿療法

推拿是醫(yī)者利用手或肢體的某一部位作用于患者某一部位的按壓、推、抓、卷、捏等,可產(chǎn)生生物效應(yīng),改善相應(yīng)的臨床癥狀。研究表明,推拿具有抗炎作用,可改善過敏性疾病[39],并且增強當(dāng)前常規(guī)療法對哮喘患兒的效果,提高機體免疫功能[40]。研究表明,推拿手法應(yīng)用于哮喘治療可有效地促進血清脂氧素(LX)A4的產(chǎn)生,從而促進脾虛哮喘大鼠炎癥緩解,改善Th1/Th2失衡,促進炎癥消退[39]。

IL-4可誘導(dǎo)Th2淋巴細胞分化,抑制Th1效應(yīng),是Th1/Th2免疫反應(yīng)失衡的因子[41],IL-4在細胞膜與相關(guān)受體結(jié)合形成磷酸化STAT6(p-STAT6), 其進入細胞核后參與調(diào)控相關(guān)靶基因,促進Th2的分化,加重炎性反應(yīng)[42]。在應(yīng)用IL-4/STAT6途徑特異性抑制劑后,總細胞、嗜酸性粒細胞、嗜中性粒細胞以及淋巴細胞的數(shù)量減少,表明抑制IL-4/STAT6途徑的可緩解支氣管哮喘和氣道炎癥[43]。李雪等[44]以膻中和肺俞為中心,采取“推胸法”和“推背法”的特色推拿手法治療咳嗽變異性哮喘(CVA),發(fā)現(xiàn)CVA大鼠血液中IL-4表達水平降低,肺組織p-STAT6含量減少,抑制了Th2型細胞活化而IL-4的產(chǎn)生;這一研究結(jié)論提示推拿手法通過調(diào)節(jié)IL-4/STAT6信號通路下調(diào)IL-4表達、降低p-STAT6含量,從而調(diào)節(jié)Th1/Th2免疫平衡,顯著緩解了CVA大鼠咳嗽、搔鼻癥狀。

6 小 結(jié)

哮喘是一種慢性呼吸道疾病,在全世界范圍內(nèi)造成了嚴重的臨床負擔(dān),目前西醫(yī)針對支氣管哮喘疾病的靶向治療已卓有成效,但這些治療方法在提高患者生活質(zhì)量的同時也帶來了不良反應(yīng)、藥物耐受等負面影響。中醫(yī)藥治療哮喘具有多成分、多靶點、多途徑等諸多優(yōu)勢,且從方藥或單體中藥治療哮喘作用機制的研究在不斷豐富、深入;中醫(yī)外治法是中醫(yī)治療的特色療法,具有簡便廉驗、不良反應(yīng)小等特點。信號通路是哮喘發(fā)病的重要信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制,基于外治法研究哮喘具體作用機制是新方向之一。不足的是目前中醫(yī)外治法治療哮喘機制的研究不足,除了在針刺方面研究較多外,其他外治法的相關(guān)機制研究匱乏,且作用機制依然不明確,不能得到醫(yī)學(xué)界公認,存在局限性;同時,中醫(yī)外治法干預(yù)哮喘相關(guān)信號通路的研究多涉及動物模型,沒有明確證候分型,不能依據(jù)具體的中醫(yī)證候選擇相關(guān)動物模型,未能體現(xiàn)出中醫(yī)理論。因此今后應(yīng)在結(jié)合中醫(yī)理論基礎(chǔ)上,開展更多系統(tǒng)、深入的機制研究,以滿足現(xiàn)代中醫(yī)學(xué)理論發(fā)展需要。

利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突。