中藥治療腹瀉型腸易激綜合征的生物靶標(biāo)研究進展

吳心悅,丁可欣,吳 飛,林 曉

上海中醫(yī)藥大學(xué)中藥現(xiàn)代制劑技術(shù)教育部工程研究中心,上海 201203

腹瀉型腸易激綜合征(diarrhea-predominant irritable bowel syndrome,IBS-D)是腸易激綜合征(irritable bowel syndrome,IBS)最常見的亞型,主要臨床癥狀通常包括腹瀉、腹痛及腹部不適等[1]。IBS-D在中醫(yī)學(xué)研究中屬于“泄瀉”范疇,其病位在胃腸道[2]。現(xiàn)今,IBS的全球發(fā)病率達11%[3],其中IBS-D的發(fā)病率占IBS的23.4%[4]。IBS-D的發(fā)病機制較為復(fù)雜,據(jù)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究顯示,現(xiàn)已知IBS-D的形成與胃腸道炎癥反應(yīng),內(nèi)臟敏感性增加,腦-腸軸異常,腸道微生態(tài)紊亂,腸道屏障受損等因素有關(guān),這些病理機制會對IBS-D的發(fā)生及發(fā)展過程產(chǎn)生影響[5]。在IBS-D的病理進程中存在多種關(guān)鍵信號因子及信號通路,可作為治療IBS-D的關(guān)鍵生物靶標(biāo)(見圖1),通過抑制、激活或調(diào)節(jié)這些生物靶標(biāo),對于降低IBS-D的發(fā)病率及提高藥物對其治療效果具有益處。

圖1 IBS-D的生物靶標(biāo)及異常表達示意圖

IBS-D的發(fā)生與發(fā)展過程中涉及多種致病因子,會對胃腸道產(chǎn)生刺激性,造成腸道損傷,并且IBS-D的病程較長,對患者的身心健康具有不良影響。西藥通常使用匹維溴銨、阿洛司瓊、伊盧多啉和利福昔明等藥物治療IBS-D,但存在副作用大,停藥后病情易復(fù)發(fā)等缺點,且單獨使用西藥治療效果欠佳[1]。選擇中藥干預(yù)治療IBS-D在臨床實踐中被認為是一種安全且有效的方法[6],中藥及中藥復(fù)方對IBS-D展現(xiàn)出顯著的治療效果,并且使用中藥治療IBS-D對于改善病人臨床癥狀優(yōu)于西藥治療方案。此外,通過中藥組方調(diào)配,可以根據(jù)患者的患病癥狀差異進行治療,達到辨證論治的治療效果。本文通過中藥治療IBS-D相關(guān)的胃腸道炎癥反應(yīng)、內(nèi)臟敏感性增加、腦-腸軸異常、腸道微生態(tài)紊亂、腸道屏障受損等五個方面,對中藥治療IBS-D的生物靶標(biāo)的最新研究進展進行綜述。

1 中藥治療腹瀉型腸易激綜合征的生物靶標(biāo)

1.1 中藥治療與胃腸道炎癥反應(yīng)相關(guān)的生物靶標(biāo)

IBS-D的發(fā)生與發(fā)展過程與胃腸道炎癥反應(yīng)關(guān)系密切,腸道炎癥會影響與IBS-D相關(guān)的多種病理機制?，F(xiàn)已知胃腸道出現(xiàn)炎癥會對腸道黏膜屏障造成破壞,進而影響內(nèi)臟敏感性,腸道分泌功能及腸道運動等[7]。與IBS-D相關(guān)的胃腸道炎癥反應(yīng)通過NF-κB信號通路、白細胞介素-10(IL-10)、白細胞介素-1β(IL-1β)、白細胞介素-6(IL-6)及腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等信號通路及關(guān)鍵炎癥因子共同作用導(dǎo)致。

NF-κB是炎癥的核轉(zhuǎn)錄因子,在機體中參與炎癥相關(guān)疾病的形成,并且NF-κB信號通路傳導(dǎo)的激活是引發(fā)胃腸道炎癥的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。腸道黏膜中的NF-κB信號通路受到異常激活時會使IBS-D患者體內(nèi)抗炎因子IL-10的表達下降,同時會促進炎癥細胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α的表達[8]。在IBS-D的發(fā)病過程中,炎癥細胞因子的分泌會引發(fā)腸道一系列的病理變化,改變腸道通透性,從而造成胃腸道炎癥反應(yīng)。

有相關(guān)研究顯示炎癥細胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10在IBS-D與炎癥相關(guān)的病理生理過程中發(fā)揮著重要作用,可作為評價藥物干預(yù)治療IBS-D療效的客觀指標(biāo)[9]。TNF-α屬于炎癥細胞因子,主要來源于單核-巨噬細胞,TNF-α處于正常表達情況時具備抗感染作用,參與調(diào)節(jié)機體炎癥反應(yīng)。但當(dāng)TNF-α受到激活,處于異常表達狀態(tài)時,該炎癥因子會誘導(dǎo)血管產(chǎn)生凝血因子,加劇血管內(nèi)皮細胞收縮,使血管通透性增加,使機體產(chǎn)生炎癥反應(yīng)或使炎癥反應(yīng)癥狀加劇[10]。IL-1β在機體細胞免疫中具有重要調(diào)節(jié)作用,當(dāng)機體處于急性炎癥期間,IL-1β可以誘發(fā)產(chǎn)生多種刺激因子[11]。IL-6又稱為前炎性因子,是由多種細胞產(chǎn)生的淋巴因子,可以激活淋巴細胞,具有調(diào)節(jié)機體免疫的作用[9]。IL-10作為一種抗炎因子,可以通過結(jié)合細胞表面相關(guān)受體,從而抑制TNF-α、IL-1β、IL-6等促炎因子的產(chǎn)生,與IBS-D的形成具有密切聯(lián)系[10]。

Cen[12]研究發(fā)現(xiàn),中藥黃連的主要化學(xué)成分小檗堿,具有抑制IBS-D大鼠腸道中激活的 NF-κB信號通路的作用,使腸道內(nèi)IL-1β、IL-6、TNF-α等炎癥因子表達水平降低,進而使大鼠的胃腸道炎癥狀態(tài)得到改善,緩解其腹瀉癥狀。此外,Zhao等[13]研究發(fā)現(xiàn),小檗堿可以促進腸道黏膜分泌SIgA(secretory immunoglobulin A),增強機體免疫功能,抑制NF-κB p65 DNA活性及表達,從而改善抗炎及促炎因子的表達情況。Ji等[14]研究發(fā)現(xiàn)苦瓜中存在的苦瓜多糖能夠增強IBS-D小鼠中IκBα的表達,同時使p-p65和p-IκBα的表達降低,即苦瓜多糖可以通過抑制IBS-D小鼠NF-κB信號通路的激活,提高胃腸道通透性,從而達到抑制腸道炎癥反應(yīng)的目的,使IBS-D小鼠腹瀉及腹痛癥狀減輕。Zhao等[15]研究發(fā)現(xiàn)清化止瀉方可以通過調(diào)節(jié)TLR4/MyD88/NF-κB信號通路的表達情況,從而下調(diào)血清炎癥細胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α表達水平,減輕伴有脾胃濕熱證的IBS-D患者存在的腸道炎癥反應(yīng),使患者的臨床癥狀得到緩解。Li[16]研究顯示,秦香止瀉方能夠使IBS-D大鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6炎癥細胞因子表達水平顯著降低,以及升高抗炎因子IL-10表達情況,同時能夠增強IL-10的抗炎活性,提高促炎/抗炎細胞因子比例,使IBS-D大鼠胃腸道功能有所恢復(fù)。Li等[17]研究發(fā)現(xiàn),以黃芩湯治療IBS-D患兒,能夠有效地降低患兒血清炎癥因子TNF-α與IL-6水平,有效改善患兒腹瀉的臨床癥狀,以及縮短癥狀緩解時間。說明中藥及中藥方藥可以通過抑制相關(guān)炎癥因子表達水平,達到治療IBS-D的目的。此外,Duan等[18]研究發(fā)現(xiàn),濕熱中阻方可以通過減少體內(nèi)氧化因子含量,通過抑制氧化應(yīng)激,降低小鼠炎癥因子IL-6及TNF-α的表達,進而減輕小鼠胃腸道炎癥反應(yīng)。Yang[19]通過比較中藥石榴皮干預(yù)治療前后,空白組與IBS-D大鼠模型組中IL-β、IL-6炎癥細胞因子水平情況,證明石榴皮能夠有效降低模型大鼠體內(nèi)IL-1β、IL-6水平。

NF-κB信號通路與防治IBS-D關(guān)系緊密,TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10細胞因子表達水平也與IBS-D相關(guān)胃腸道炎癥反應(yīng)具有緊密聯(lián)系,采用中藥及中藥復(fù)方能夠有效調(diào)節(jié)NF-κB信號通路的表達,降低IBS-D患者體內(nèi)促炎因子IL-1β、IL-6、TNF-α的表達,同時使抗炎因子IL-10的表達增加,以達到緩解胃腸道炎癥反應(yīng)的目的。因此NF-κB信號通路可以作為治療IBS-D的關(guān)鍵信號通路,TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10細胞因子可以作為治療IBS-D的關(guān)鍵信號靶標(biāo)。

1.2 中藥治療與內(nèi)臟敏感性相關(guān)的生物靶標(biāo)

IBS-D的產(chǎn)生普遍認為與內(nèi)臟敏感性增加有關(guān),內(nèi)臟敏感性增加是指內(nèi)臟組織平滑肌收縮增加,對外界刺激敏感性增強,與IBS-D伴隨的腹痛、腹瀉癥狀及胃腸道運動障礙有關(guān),其中蛋白酶激活受體(protease activated receptors,PARs)信號通路與5-羥色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)受體信號通路參與影響內(nèi)臟感覺[20]。

1.2.1 PARs信號通路

PARs屬于G蛋白偶聯(lián)受體,當(dāng)受到蛋白酶刺激后,可以通過其N端結(jié)構(gòu)域蛋白水解得以激活,PARs在胃腸道中分布廣泛,參與調(diào)控內(nèi)臟敏感性及胃腸道粘膜細胞通透性[21]。IBS-D患者胃腸道中的蛋白酶主要來源于上皮細胞、肥大細胞、中性粒細胞、免疫細胞及細菌等[22]。其中PAR2在人體中幾乎所有部位均有分布,PAR4主要分布于胰腺、肺與小腸等部位[23]。有研究發(fā)現(xiàn),腸道上皮細胞PAR2信號通路受絲氨酸蛋白酶調(diào)控[24]。Eduardo E等研究發(fā)現(xiàn),在IBS-D小鼠體內(nèi),絲氨酸蛋白酶活性顯著升高,能夠激活PAR2信號通路,使腸道神經(jīng)元興奮性增加,進而增加胃腸道敏感性,產(chǎn)生腹痛及腹瀉等與IBS-D相關(guān)臨床癥狀[25]。Zhao等[26]研究發(fā)現(xiàn),胰蛋白酶可以活化PAR4信號通路,并且胰蛋白酶可以同時刺激PAR2和PAR4信號通路,但胰蛋白酶對PAR4的親和力較PAR2低。由于PAR4信號通路參與引發(fā)IBS-D內(nèi)臟超敏及胃腸道運動障礙相關(guān)的病理及生理過程,因此在正常生理狀態(tài)下PAR4在腸道中的表達較低。

Zhao[27]等研究發(fā)現(xiàn),通過六君子湯合理中湯聯(lián)合西藥治療IBS-D患者,給藥治療后患者排便次數(shù)減少,腸黏膜PAR2、PAR4表達下降,且治療效果顯著優(yōu)于使用單一西藥。Zhang等[28]研究發(fā)現(xiàn),使用溫腎健脾飲輔助西藥治療IBS-D,治療效果提升顯著,腸道PAR2、PAR4表達水平相對空白組均有所降低,且PAR2、PAR4水平也顯著低于單純西藥治療對照組。提示IBS-D患者存在的與內(nèi)臟敏感性相關(guān)病理過程和PAR2、PAR4表達失衡具有聯(lián)系性,并且通過中藥聯(lián)合西藥治療IBS-D有助于提高臨床療效。通過降低PAR2、PAR4在腸道的表達,有益于治療IBS-D,故PAR2、PAR4信號通路可為治療IBS-D的關(guān)鍵通路,為防治IBS-D提供新的生物標(biāo)志物和潛在治療靶點。

1.2.2 5-HT受體信號通路

5-HT是胃腸道中與IBS-D形成相關(guān)的神經(jīng)遞質(zhì),人體內(nèi)95%的5-HT來源于胃腸道,結(jié)腸粘膜5-HT受體激活后,能夠影響內(nèi)臟感覺,刺激胃腸道分泌及運動[29]。IBS-D患者結(jié)腸組織血清5-HT水平與常人相比較高,據(jù)有關(guān)研究顯示,5-HT受體可分為多種亞型,其中5-HT1A受體激活后會使傳出神經(jīng)末梢釋放沖動信號,抑制脊髓下行感覺通路,參與調(diào)控機體疼痛反應(yīng),進而使內(nèi)臟敏感性增加,故5-HT1A參與IBS-D與內(nèi)臟敏感性相關(guān)的病理過程中[30]。此外,Wang等[31]研究發(fā)現(xiàn)5-HT7受體與胃腸道運動密切相關(guān),其作用機制與調(diào)節(jié)腸道內(nèi)分泌有關(guān),可以通過影響胃腸道感覺以及運動功能,進而導(dǎo)致IBS-D。

Zou等[32]研究顯示,腸道5-HT3R受體受到激活后,能夠增強神經(jīng)纖維介導(dǎo)的胃腸道分泌與運動,導(dǎo)致內(nèi)臟敏感性增高,通過刺激內(nèi)臟,從而引發(fā)IBS-D。并且研究發(fā)現(xiàn)通過術(shù)芍易激膠囊干預(yù)治療IBS-D模型大鼠后,可以降低5-HT3R表達水平,是治療IBS-D的有效藥物。研究顯示[33],治療IBS-D的中藥方藥痛瀉要方,可以通過作用于5-HT受體信號傳導(dǎo)通路,降低血清5-HT含量,緩解內(nèi)臟高敏感性,調(diào)節(jié)胃腸道運動情況,進而治療IBS-D。Pan等[34]通過研究腸寧方治療IBS-D的療效,發(fā)現(xiàn)腸寧方能有效地降低IBS-D 患者體內(nèi)血清5-HT、MOT水平,明顯緩解IBS-D癥狀。因此,通過抑制5-HT受體信號通路,降低體內(nèi)5-HT表達水平,可以作為治療IBS-D的關(guān)鍵信號通路及潛在治療靶點。

1.3 中藥治療與腦-腸軸相關(guān)的生物靶標(biāo)

腦-腸軸(brain-gut axis,BGA)的組成包括內(nèi)源性腸神經(jīng)系統(tǒng)、自主神經(jīng)系統(tǒng)、腸道壁以及下丘腦-垂體-腎上腺軸等中樞神經(jīng)系統(tǒng)[35],由胃腸道傳入的信號通過各級中樞神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)控,整合信息后傳導(dǎo)到腸道神經(jīng)系統(tǒng),進而調(diào)節(jié)腸道神經(jīng)-內(nèi)分泌及各胃腸道各效應(yīng)細胞[36]。腦-腸軸中存在多種腦腸肽,參與傳遞胃腸道運動信號、分泌信號及感覺信號等,因此腦-腸軸在影響內(nèi)臟感覺,及調(diào)節(jié)腸道運動及分泌中發(fā)揮著重要作用[37]。其中肥大細胞(mast cells,MC)、血管活性腸肽(vasoactive intestinal peptide,VIP)和P物質(zhì)(substance P,SP)、神經(jīng)肽Y(neuropeptide Y,NPY)、膽囊收縮素(cholecystokinin,CCK)參與腦-腸軸傳導(dǎo)。

1.3.1 肥大細胞

MC主要位于機體胃腸道腸黏膜固有層與粘膜下層的血管及神經(jīng)周圍,MC能夠分泌生物活性物質(zhì),其產(chǎn)物包括組胺、蛋白酶及前列腺素等[38]。MC在腦-腸軸信號傳導(dǎo)與引發(fā)內(nèi)臟高敏感性中起重要作用[39]。有研究顯示[40],MC在IBS-D患者體內(nèi)受到高度激活,MC活性異常會造成腸黏膜屏障損壞,進而改變腸黏膜通透性,影響腸黏膜上皮正常功能,導(dǎo)致腦-腸軸紊亂,引發(fā)腹痛等癥狀,與IBS-D發(fā)病過程關(guān)系密切。

Ren等[41]研究顯示,腸康方能明顯減少IBS-D模型大鼠結(jié)腸MC數(shù)量,緩解IBS-D模型大鼠腹瀉癥狀。Zhao等[42]研究發(fā)現(xiàn),通過疏肝健脾方干預(yù)治療后,IBS-D大鼠結(jié)腸MC表達減少,同時可以使5-HT3R表達下降,5-HT4R表達增加。Zhang等[43]以中藥防風(fēng)水提物治療IBS-D模型大鼠,研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)防風(fēng)提取物可以有效緩解大鼠腹瀉及腹痛狀態(tài),減少結(jié)腸粘膜MC數(shù)量,使腸黏膜結(jié)構(gòu)得到有效改善,并且推測其作用機制與調(diào)節(jié)5-HT受體相關(guān),對防治療IBS-D具有益處。MC通過參與腦-腸軸信號傳導(dǎo)影響內(nèi)臟感覺,抑制胃腸道MC表達,對于緩解患者腹痛及腹瀉癥狀有益,因此,MC可以作為治療IBS-D的關(guān)鍵生物靶標(biāo)。

1.3.2 血管活性腸肽與P物質(zhì)

VIP和SP二者均為分布于機體胃腸道以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的胃腸道肽激素,參與調(diào)節(jié)腦-腸軸,可以影響胃腸道運動[44]。VIP是由中樞神經(jīng)和周圍神經(jīng)產(chǎn)生的具有松弛胃腸道平滑肌功能的神經(jīng)肽[45]。腸道中的VIP主要來源于腸道黏膜下神經(jīng)節(jié)叢中含有VIP的神經(jīng)元,以及外部的副交感自主神經(jīng)和感覺神經(jīng)纖維之中。VIP通過激活垂體腺苷酸環(huán)化酶激活多肽受體VPAC1(vasoactive intestinal peptide receptor type 1)和VPAC2(vasoactive intestinal peptide receptor type 2)發(fā)揮作用,并且VPAC1和VPAC2在胃腸道中高度表達[46]。SP是一種主要存在于胃腸道及結(jié)腸的中樞神經(jīng)系統(tǒng)及外周組織的神經(jīng)肽。腸道SP主要來源于肌腸和粘膜下神經(jīng)叢的感覺神經(jīng)元,由傳入神經(jīng)元的中樞及外周神經(jīng)系統(tǒng)釋放[47]。SP和VIP被認為是參與調(diào)節(jié)腦-腸軸信號傳導(dǎo)的物質(zhì),二者可以通過調(diào)節(jié)腦-腸軸,降低胃腸道平滑肌功能,進而引發(fā)IBS-D。此外,VIP和SP還可以通過調(diào)節(jié)胃腸道分泌情況,進而對胃腸道粘膜MC的功能產(chǎn)生影響[48]。

Xu等[49]研究發(fā)現(xiàn)通過痛瀉要方干預(yù)治療后,IBS-D模型組大鼠VIP的表達受到抑制,VIP與VPAC1的結(jié)合率下降,進而影響結(jié)腸AQPs的表達,促進結(jié)腸對機體水液的調(diào)節(jié),從而緩解IBS-D大鼠腹瀉癥狀,治療IBS-D效果明顯。Qiu等[50]研究發(fā)現(xiàn),IBS-D大鼠神經(jīng)系統(tǒng)中SP和VIP的mRNA表達增加,中藥方藥腸祺飲可以降低IBS-D模型組下丘腦和結(jié)腸中的SP mRNA和VIP mRNA表達,對與SP相關(guān)痛覺神經(jīng)產(chǎn)生抑制作用,減少腸道異常運動情況,使因VIP造成的水液及電解質(zhì)分泌異常情況得以改善,恢復(fù)腸道正常水液吸收,進而治療IBS-D大鼠。因此可以通過抑制胃腸道肽激素SP與VIP在腸道及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的表達,通過調(diào)節(jié)腦-腸軸信號傳遞,改善IBS-D患者腸道運動障礙,恢復(fù)正常腸道運動情況,二者可以作為治療IBS-D的關(guān)鍵生物標(biāo)志物,且中藥復(fù)方對其分泌具有重要調(diào)節(jié)作用。

1.3.3 神經(jīng)肽Y

NPY是存在于胃腸道及節(jié)后交感神經(jīng)中的一種神經(jīng)遞質(zhì),廣泛分布于機體中樞神經(jīng)系統(tǒng)、周圍神經(jīng)系統(tǒng)及多種組織器官中[51],NPY參與調(diào)節(jié)胃腸道分泌及吸收等生理功能,可以抑制胃腸運動[52]。此外,NPY受體具有多種亞型,參與調(diào)節(jié)機體痛覺感受,其中當(dāng)Y1受體受到抑制,Y2受體被激活后,具有促進痛覺感受的作用[53]。NPY表達水平下降,會引發(fā)血管收縮,增強機體應(yīng)激反應(yīng),使腸道運動加快,影響腸道內(nèi)水液運輸,與IBS-D相關(guān)的腹瀉、腹痛及腹部不適等癥狀的形成有關(guān)。

Ma等[54]研究發(fā)現(xiàn),九香止瀉片可以升高IBS-D模型大鼠體內(nèi)NPY水平,降低VIP和5-HT水平,通過調(diào)節(jié)體內(nèi)腦腸肽分泌及釋放,調(diào)節(jié)腸道運動及水液離子轉(zhuǎn)運從而改善與IBS-D相關(guān)的腹瀉及腹痛癥狀。Fang等[55]研究發(fā)現(xiàn),IBS-D模型大鼠下丘腦與結(jié)腸組織中NPY基因表達明顯降低,腸激安膠囊可以提高下丘腦組織中NPY mRNA的表達,通過改善IBS-D腦-腸軸調(diào)節(jié)異常,對IBS-D具有顯著的治療作用。因此,可以通過升高NPY表達水平,改善IBS-D臨床癥狀,提示NPY可以作為通過調(diào)節(jié)腦-腸軸作為治療IBS-D的關(guān)鍵生物標(biāo)志物。

1.3.4 膽囊收縮素

CCK是一種廣泛分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng),外周神經(jīng)系統(tǒng),消化系統(tǒng),心血管系統(tǒng)及組織器官中的腦腸肽,具有調(diào)節(jié)膽囊收縮,胃腸蠕動以及促進分泌等功能[56]。在消化系統(tǒng)中,CCK多以大分子形式存在于腸黏膜層,在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中,CCK以小分子形式存在于大腦皮層等部位[57]。IBS-D患者體內(nèi)血漿CCK濃度明顯增高,提示CCK可能會刺激腸道運動,促進胃腸平滑肌收縮,引發(fā)腹痛及腹瀉癥狀。

Guo等[58]研究顯示,疏肝健脾方可以調(diào)節(jié)IBS-D大鼠體內(nèi)胃腸激素水平,降低體內(nèi)CCK含量,改善腹瀉癥狀及調(diào)節(jié)內(nèi)臟感覺。Liang等[59]研究發(fā)現(xiàn),以柴胡桂枝干姜湯治療IBS-D患者,可以顯著降低患者體內(nèi)CCK水平,改善IBS-D腹痛、腹脹及腹瀉等癥狀,可以通過調(diào)節(jié)胃腸道激素治療IBS-D。因此通過下調(diào)CCK水平,能夠影響腦-腸軸信號傳遞,CCK可以作為其關(guān)鍵生物靶標(biāo),為治療IBS-D提供參考。

1.4 中藥治療與腸道微生態(tài)紊亂相關(guān)的生物靶標(biāo)

腸道菌群參與機體多種生理活動,IBS-D的產(chǎn)生與腸道微生態(tài)紊亂有關(guān),IBS-D患者體內(nèi)胃腸道菌群變化與炎癥/免疫反應(yīng)關(guān)系密切。NLPR3(NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3)炎癥小體是胞漿多蛋白復(fù)合物,參與機體炎癥反應(yīng)與免疫反應(yīng)[60]。NLPR3的激活可誘導(dǎo)caspase-1活化,促進炎癥因子IL-1β、IL-18表達。IL-1β、IL-18、caspase-1等表達增加,會導(dǎo)致腸道菌群紊亂,使腸內(nèi)乳酸桿菌和雙歧桿菌數(shù)量減少,進而加重腸道炎癥反應(yīng)[61]。NLPR3的激活還可以促進炎癥小體的形成,通過激活NF-κB通路,促進炎性疾病的發(fā)生與發(fā)展,破壞胃腸道免疫平衡[62]。因此,NLPR3炎癥小體在腸道菌群與腸道免疫系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用,NLPR3參與維持腸道菌群穩(wěn)態(tài)[63]。IBS-D患者結(jié)腸粘膜NLPR3的表達情況較正常人明顯增加[64]。

Ding等[65]研究發(fā)現(xiàn),IBS-D模型大鼠經(jīng)補中益氣丸治療后,外周血漿NLRP3、IL-1β、IL-18表達量明顯降低,提示補中益氣丸可用于治療IBS-D?；贜LPR3對腸道菌群微生態(tài)的影響,可以通過抑制NLPR3在體內(nèi)的表達,改善IBS-D患者癥狀,因此NLPR3可作為IBS-D調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)穩(wěn)態(tài)的潛在治療靶點。

1.5 中藥治療與腸道屏障受損相關(guān)的生物靶標(biāo)

腸道屏障功能與腸道粘膜通透性及腸黏膜細胞間緊密連接具有聯(lián)系,IBS-D患者體內(nèi)普遍存在腸道屏障功能障礙,當(dāng)腸道屏障功能受損后,腸粘膜易受多種物理、化學(xué)及生物因素刺激,進而產(chǎn)生炎癥反應(yīng),導(dǎo)致水液代謝紊亂,對腸道功能造成影響[66]。其中水通道蛋白(aquaporins,AQPs)與細胞間緊密連接(tight junction,TJ)在IBS-D參與維護腸道屏障穩(wěn)態(tài)。

1.5.1 水通道蛋白

腸道屏障功能與腸粘膜通透性關(guān)系緊密,AQPs作為細胞膜上與水液運輸相關(guān)的轉(zhuǎn)運蛋白,參與調(diào)節(jié)水分子的跨膜轉(zhuǎn)運,對維持機體水液代謝平衡具有重要意義。IBS-D患者腸道內(nèi)AQP3、AQP4、AQP8與調(diào)節(jié)腸道水分轉(zhuǎn)運關(guān)系密切,當(dāng)AQPs在腸道中表達異常時,會影響結(jié)腸粘膜水液代謝,進而引發(fā)或加劇IBS-D相關(guān)腹瀉癥狀[67]。AQP3主要在結(jié)腸中表達,結(jié)腸AQP3功能受到抑制后,會造成結(jié)腸組織兩側(cè)水液滲透壓失衡,腸道水分吸收異常,從而引發(fā)腹瀉癥狀[68]。AQP4是胃腸道中另一個重要的水通道蛋白,主要在小腸和結(jié)腸上皮細胞表達。AQP8亦參與腹瀉相關(guān)的水液代謝之中[69]。

Nong等[70]研究發(fā)現(xiàn),滇白珠的活性部位具有止瀉作用,可以顯著上調(diào)IBS-D模型大鼠結(jié)腸組織中AQP3蛋白mRNA的表達,具有抑制腹瀉作用。Li等[16]研究顯示,秦香止瀉方能通過調(diào)節(jié)AQP4蛋白在胃腸道中的表達,改善腸道水液轉(zhuǎn)運情況,通過調(diào)節(jié)腸道運動與代謝進而發(fā)揮止瀉作用。Liu等[71]以五苓散給藥治療IBS-D模型大鼠,研究發(fā)現(xiàn)五苓散能夠上調(diào)IBS-D大鼠結(jié)腸AQP4及AQP4 mRNA表達,調(diào)節(jié)水液運輸,達到止瀉目的。Du等[72]研究發(fā)現(xiàn),敦煌固本方可以通過降低IBS-D大鼠血清IL-6、5-HT水平和抑制結(jié)腸NF-κB通路,提高結(jié)腸粘膜AQP3表達,從而調(diào)節(jié)腸道水液平衡,使IBS-D大鼠腹瀉癥狀減輕。Biao[73]等研究發(fā)現(xiàn),車前子可以通過上調(diào)腹瀉模型組大鼠體內(nèi)AQP8蛋白的表達,調(diào)節(jié)水液代謝平衡,促進腸道水分吸收,從而達到止瀉目的。

不同中藥復(fù)方對AQPs家族中多種水通道蛋白具有明顯調(diào)節(jié)作用,通過上調(diào)AQP3、AQP4、AQP8等水通道蛋白在腸道中的表達,可以調(diào)節(jié)腸道粘膜通透性,恢復(fù)腸內(nèi)水液運輸及代謝平衡,因此AQPs家族中的AQP3、AQP4、AQP8可以作為治療IBS-D的關(guān)鍵生物信號因子。

1.5.2 細胞間緊密連接

IBS-D與腸黏膜屏障受損相關(guān)的病理機制中,腸黏膜TJ起到重要作用。TJ蛋白參與構(gòu)成腸黏膜屏障基礎(chǔ),主要由閉合蛋白(claudins)、咬合蛋白(occludin)和閉合小環(huán)蛋白(zonula occludens,ZOs)組成[74]。IBS-D腸粘膜屏障通透性改變與TJ蛋白的表達及分布關(guān)系密切,研究顯示IBS-D患者腸道粘膜細胞間緊密連接存在不完整情況[75]。

Geng等[76]研究發(fā)現(xiàn),五味子甲素可以增加IBS-D模型大鼠腸道組織中Occludin及ZO-1蛋白表達,改善IBS-D腸道屏障受損情況。Wang等[77]通過研究葛根中的葛根素對IBS-D模型大鼠的作用,發(fā)現(xiàn)葛根素可以明顯改善IBS-D大鼠腹瀉癥狀,通過上調(diào)Occludin的表達,修復(fù)腸道屏障,改善腸道粘膜通透性。Zhu等[78]研究發(fā)現(xiàn),腸激安方可以上調(diào)IBS-D模型大鼠結(jié)腸組織Claudin-1及ZO-1表達水平,改善腸黏膜結(jié)構(gòu)。Liu等[79]研究發(fā)現(xiàn),四神丸可以上調(diào)IBS-D模型大鼠Occludin蛋白與Claudin1蛋白表達,從而保護腸道黏膜屏障。中藥可以通過調(diào)節(jié)IBS-D腸黏膜TJ相關(guān)蛋白的表達情況,參與維護腸黏膜屏障,因此腸黏膜TJ及其蛋白組成可以作為治療IBS-D的潛在生物靶點。

2 總結(jié)與展望

IBS-D是人群中常見的胃腸類疾病。其發(fā)病機制復(fù)雜,從目前的研究趨勢來看,其中胃腸道炎癥反應(yīng),內(nèi)臟敏感性增加,腦-腸軸異常,腸道微生態(tài)紊亂,腸道屏障受損等因素被認為IBS-D發(fā)病的主要原因。在IBS-D發(fā)病過程中存在多種關(guān)鍵通路與關(guān)鍵信號因子,既是檢測IBS-D的客觀指標(biāo),也可以作為治療IBS-D重要的生物靶標(biāo)。通過研究中藥及中藥復(fù)方調(diào)節(jié)IBS-D病理機制中關(guān)鍵靶標(biāo),提示中藥通過抑制NF-κB信號通路及TNF-α、IL-1β、IL-6等炎癥因子,上調(diào)抗炎因子IL-10表達對治療胃腸道炎癥效果顯著;降低PAR2、PAR4表達及抑制5-HT受體信號通路可以緩解內(nèi)臟高敏性;通過抑制MC與調(diào)節(jié)腦腸肽激素VIP、SP、NPY、CCK在腦-腸軸中表達水平從而調(diào)節(jié)腦-腸軸;抑制NLPR3表達可以改善腸道微生態(tài)紊亂,從而調(diào)節(jié)腸道菌群;此外可以上調(diào)AQPs在腸道中的表達從而調(diào)節(jié)水液代謝,以及上調(diào)Claudins、Occludin、ZO-1表達情況恢復(fù)腸黏膜TJ達到恢復(fù)腸道屏障目的(見表1)。中藥及中藥復(fù)方對IBS-D展現(xiàn)出顯著的治療效果,能夠明顯改善IBS-D腹瀉、腹痛及腹部不適等臨床癥狀,減輕患者身心痛苦,并且中藥在治療IBS-D中無論是療效或是減輕副作用方面均明顯優(yōu)于西藥。

表1 與IBS-D相關(guān)的信號通路和靶標(biāo)及其作用機制

中醫(yī)學(xué)研究依據(jù)辨證論治的方法將IBS-D按中醫(yī)證候分為多種證型,主要包括肝郁脾虛證,脾胃濕熱證,脾虛濕阻證,脾腎陽虛證等[80]。對于各類證型,不同中藥及復(fù)方對其相關(guān)生物靶標(biāo)具有調(diào)控作用,通過研究作用于各類靶標(biāo)的中藥(見表2),發(fā)現(xiàn)在治療IBS-D中出現(xiàn)頻率較高的中藥包括以清熱燥濕為主要功效的黃連、黃芩;以補氣健脾為主要功效的黃芪、白術(shù);以柔肝止痛為主要功效,歸肝、脾經(jīng)的白芍;以理氣健脾為主要功效的陳皮;以補脾腎為主要功效的山藥;以溫腎助陽為主要功效,入脾、腎經(jīng)的補骨脂。提示IBS-D的形成主要與脾胃失調(diào)相關(guān),脾胃濕熱以及肝郁脾虛是IBS-D的主要病因,其中通過疏肝健脾,燥濕健脾,溫腎補脾等中醫(yī)藥療法,對治療IBS-D具有重要意義。因此在研究中藥及中藥復(fù)方對IBS-D相關(guān)生物靶標(biāo)的調(diào)控,也可以從中醫(yī)中藥辨證論治角度進行進一步的研究。

表2 作用于靶標(biāo)的中藥

盡管IBS-D的發(fā)病機制復(fù)雜,相關(guān)研究亟待完善,現(xiàn)如今有研究對IBS-D患者進行多組學(xué)分析研究,首次發(fā)現(xiàn)微生物嘌呤代謝通路在IBS-D的發(fā)病機制中發(fā)揮著重要的作用,為治療IBS-D提供了多個新的潛在靶標(biāo)[81]。因此從長遠研究來看,隨著對于IBS-D發(fā)病機制的認識更加深入,其病理進程受多種關(guān)鍵信號通路調(diào)控及生物標(biāo)志物表達情況影響,未來的研究治療IBS-D的發(fā)展方向可能與其的關(guān)鍵生物靶標(biāo)具有重要聯(lián)系。中藥對IBS-D的關(guān)鍵生物靶標(biāo)具有明顯的調(diào)控作用,通過對中藥治療IBS-D涉及的關(guān)鍵生物靶標(biāo)進行分類總結(jié),以及基于中藥及中藥復(fù)方對不同生物靶標(biāo)的調(diào)控、激活或抑制作用,這些關(guān)鍵靶點可以作為研究治療IBS-D的理論依據(jù)。因此,研究治療IBS-D,可以通過加強聯(lián)系中醫(yī)藥診療方案,以調(diào)控其關(guān)鍵生物靶標(biāo)為基礎(chǔ),為防治IBS-D提供中醫(yī)藥方案。