葛根芩連湯的應(yīng)用及其對(duì)腸道屏障影響的研究進(jìn)展

伍沖梅,謝果珍,鄭 淘,譚周進(jìn),惠華英

(湖南中醫(yī)藥大學(xué),湖南 長(zhǎng)沙 410208)

葛根芩連湯源自漢朝張仲景所著《傷寒論》,全方由葛根、黃芩、黃連、炙甘草組成,其中葛根為君藥,歸脾胃經(jīng),養(yǎng)陰生津,解表退熱散邪;黃芩、黃連為臣藥,入大腸、小腸經(jīng),清泄胃腸里熱,解毒燥濕;炙甘草甘緩和中,調(diào)佐諸藥。四藥合用,共湊解表清里之功。在辨證論治基礎(chǔ)上,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)家對(duì)葛根芩連湯的臨床應(yīng)用進(jìn)行了擴(kuò)展,且療效顯著。為闡明葛根芩連湯的療效機(jī)制,現(xiàn)代學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了廣泛研究。本文從葛根芩連湯的化學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)、常用劑型、臨床應(yīng)用、腸道生物學(xué)療效機(jī)制等方面進(jìn)行綜述,以期為葛根芩連湯的臨床應(yīng)用和研究提供參考。

1 葛根芩連湯藥物組成、主要化學(xué)成分及藥理作用

葛根芩連湯作為解表清里的經(jīng)典方劑,配伍精煉,每種藥物發(fā)揮不同的藥效,同時(shí)又互相輔佐[1]。方中重用葛根,甘辛而涼,能升陽明清氣,亦是治瀉良藥;黃芩、黃連苦寒清熱;炙甘草甘緩和中。四藥合用,共奏解表清里之功,兼具抗炎抑菌、抗氧化、降血糖、降血脂等多種藥理作用[2]。葛根芩連湯藥物組成、主要化學(xué)成分及藥理作用見表1。

表1 葛根芩連湯藥物組成、主要化學(xué)成分及藥理作用

2 葛根芩連湯常用劑型

在中醫(yī)臨床治療疾病時(shí),辨證正確、選方用藥恰當(dāng)是有效治療疾病的關(guān)鍵,但藥物劑型和給藥方式直接影響著藥效的快慢。隨著現(xiàn)代人們生活方式的改變及臨床給藥方式需求的多樣性,需要開發(fā)不同劑型以滿足各方面要求。目前,已經(jīng)上市的葛根芩連方常見的劑型有片劑、湯劑、混懸劑、顆粒劑、微丸5種[4],方便個(gè)人或臨床依據(jù)不同需求合理選擇。見表2。

表2 葛根芩連湯常用劑型優(yōu)缺點(diǎn)比較

3 葛根芩連湯的臨床應(yīng)用

藥理研究表明,葛根芩連湯具有清熱抗炎、瀉火解毒、抗菌、抗氧化、降糖降脂、增強(qiáng)機(jī)體免疫等作用[8-10],可用于治療消化系統(tǒng)疾病、代謝性疾病、心血管系統(tǒng)疾病、上呼吸道感染、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等[11],療效顯著且不良反應(yīng)少。目前臨床主要應(yīng)用于消化系統(tǒng)疾病,其中以感染性腹瀉、腸易激綜合征、潰瘍性結(jié)腸炎、細(xì)菌性痢疾、輪狀病毒腹瀉最為常見。謝偉鋒等[12]將左氧氟沙星等喹諾酮類抗菌藥物與葛根芩連湯聯(lián)合使用,治療感染性腹瀉效果更佳,癥狀消失更快。司徒淳羽[13]發(fā)現(xiàn)與雙歧桿菌三聯(lián)活菌等藥物相比,葛根芩連湯治療腸易激綜合征的效率更高,不良反應(yīng)更少。李珊珊[14]采用芍藥湯聯(lián)合葛根芩連湯治療潰瘍性結(jié)腸炎,相比于西藥,抗炎效果更好,且可避免耐藥菌的產(chǎn)生,修護(hù)腸道損傷。細(xì)菌性痢疾從中醫(yī)學(xué)角度屬于濕熱痢,臨床應(yīng)用葛根芩連湯加減中藥免煎顆粒治療細(xì)菌性痢疾效果較好[15]。將葛根芩連湯聯(lián)合利巴韋林治療嬰幼兒輪狀病毒腸炎伴良性驚厥效果顯著,既可抗病毒,還可抗炎,能有效改善癥狀[16]?？梢?葛根芩連湯對(duì)腸胃疾病療效十分顯著。

臨床上,葛根芩連湯也用于2型糖尿病的治療。2型糖尿病在中醫(yī)里屬“消渴”范疇,臨床常伴有內(nèi)熱癥狀,如腸道濕熱證[17]。馬琳娜等[18]在臨床采用葛根芩連湯聯(lián)合二甲雙胍治療2型糖尿病,可有效調(diào)節(jié)脂代謝水平,取得良好的療效,且不良反應(yīng)少。另外,也有關(guān)于葛根芩連湯治療頸動(dòng)脈粥樣硬化、急性化膿性扁桃體炎、肺炎、濕熱瘀阻型血管性癡呆、癇病的報(bào)道,并取得較好的療效?？梢?廣泛挖掘葛根芩連湯對(duì)機(jī)體的調(diào)控機(jī)制,并擴(kuò)大其使用范圍,以及未來在臨床推廣應(yīng)用是有意義的。

4 葛根芩連湯對(duì)腸道屏障的影響

口服藥物進(jìn)入胃腸道系統(tǒng),在腸道中的微生物和酶的作用下被消化、吸收或被轉(zhuǎn)化成有效組分,進(jìn)一步到達(dá)靶點(diǎn)發(fā)揮療效。胃腸道是藥物與機(jī)體相互作用的第一步,研究藥物與胃腸道系統(tǒng)的相互作用,可為藥物療效機(jī)制的闡釋提供理論基礎(chǔ)。葛根芩連湯對(duì)多種疾病有效,其治療機(jī)制與其對(duì)腸道機(jī)械屏障、生物屏障、化學(xué)屏障和免疫屏障的調(diào)節(jié)有關(guān)。

4.1 葛根芩連湯對(duì)腸道機(jī)械屏障的影響 腸道是機(jī)體與外界直接接觸的器官之一。腸道黏膜屏障作為腸道抵抗外界入侵的首要防線,可阻擋外界微生物的侵?jǐn)_[19]。腸道的機(jī)械屏障主要包括上皮細(xì)胞和細(xì)胞間的緊密連接[20]。每個(gè)上皮細(xì)胞之間由緊密連接串聯(lián)在一起[21],作為腸道微生物與免疫系統(tǒng)之間的媒介[22]。當(dāng)腸道上皮結(jié)構(gòu)異常或細(xì)胞間連接被破壞時(shí),腸道的機(jī)械屏障受損,腸黏膜通透性增高,進(jìn)而造成細(xì)菌易位使腸道內(nèi)菌群失調(diào),引發(fā)疾病[23]。Occludin、Claudin 1蛋白是構(gòu)成細(xì)胞間緊密連接的重要物質(zhì),而細(xì)胞間緊密連接是腸道機(jī)械屏障最重要的結(jié)構(gòu)。研究[24-25]顯示,潰瘍性結(jié)腸炎小鼠Occludin和Claudin 1蛋白表達(dá)下降,腸道黏膜屏障功能損壞,引發(fā)炎癥反應(yīng),葛根芩連湯治療后,Occludin、Claudin 1蛋白水平升高,炎性因子遭受抑制,腸道黏膜屏障功能得以改善。小腸黏膜的所有上皮細(xì)胞來源于隱窩干細(xì)胞,隱窩干細(xì)胞的發(fā)生、分化、增殖、分布等過程直接影響腸黏膜的完整性和功能特異性。仔豬黃痢病因?yàn)槠⑻摑袷?十二指腸和空腸的結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重?fù)p傷,加味葛根芩連湯可促進(jìn)隱窩干細(xì)胞的增殖和分化以維持腸道結(jié)構(gòu)的完整性,降低仔豬空腸的Toll樣受體4(TLR4)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)和白細(xì)胞介素-6(IL-6)mRNA水平,進(jìn)而抑制濕熱泄瀉仔豬空腸的炎癥反應(yīng)[26]。許琳[27]證實(shí)加味葛根芩連湯可下調(diào)潰瘍性結(jié)腸炎小鼠的結(jié)腸組織促炎因子IL-1β、IL-6表達(dá)水平,誘導(dǎo)E-Cadherin、β-catenin、Occludin、ZO-1表達(dá)上調(diào),作用β-catenin/FOSL2/ARID5A通路調(diào)控巨噬細(xì)胞的極化,進(jìn)而調(diào)節(jié)炎癥因子的平衡及修護(hù)腸黏膜屏障,緩解潰瘍性結(jié)腸炎癥狀。

4.2 葛根芩連湯對(duì)腸道生物屏障的影響 腸道內(nèi)所含微生物數(shù)量巨大,種類繁多,形成了機(jī)體重要的生物屏障[28]。人體健康情況下腸道菌群的數(shù)量、分布相對(duì)平衡穩(wěn)定,不僅可以減少有害菌對(duì)腸道黏膜的損傷,還能參與機(jī)體的調(diào)控,如促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)消化和吸收[29]。但疾病和其他外界因素會(huì)影響腸道菌群數(shù)量、活性或?qū)е缕湟莆?造成菌群平衡失調(diào)。中藥對(duì)腸道菌群具有調(diào)控作用。蘇鋼等[30]基于16S高通量測(cè)序和網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法研究了葛根芩連湯治療抗菌藥物相關(guān)性腹瀉的作用機(jī)制,結(jié)果顯示,葛根芩連湯改善腸道菌群的多樣性和結(jié)構(gòu),尤其是增加乳酸球菌屬的豐度,乳酸球菌屬可恢復(fù)短鏈脂肪酸中的丁酸鹽與丙酸鹽的生成,進(jìn)而抑制NF-κB信號(hào)通路中TNF-α、IL-6等炎癥因子,激活I(lǐng)L-17信號(hào)通路,達(dá)到減輕腸道炎癥反應(yīng)、修復(fù)腸道黏膜的結(jié)果。黃玉龍等[31]發(fā)現(xiàn)葛根芩連湯增加腹瀉型腸易激綜合征腸道的雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌的數(shù)量,調(diào)控TNF-α、IL-10等炎癥因子的表達(dá)。張小兵等[32]研究表明,葛根芩連湯能顯著改善濕熱型冠心病心絞痛的癥狀,并提高乳酸桿菌和雙歧桿菌的數(shù)量,減少腸球菌和大腸埃希菌的數(shù)量。對(duì)感染性腹瀉仔豬模型的研究[33]發(fā)現(xiàn),葛根芩連湯增加細(xì)菌的物種豐富度,調(diào)節(jié)腸道微生物群落的結(jié)構(gòu),還增加產(chǎn)短鏈脂肪酸菌的相對(duì)豐度,修復(fù)腸道黏膜,減輕腹瀉。張儒奇等[34]采用葛根芩連湯對(duì)腹瀉型腸易激綜合征大鼠進(jìn)行干預(yù),通過16S rRNA高通量測(cè)序技術(shù)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),葛根芩連湯可降低擬桿菌門等致病菌相對(duì)豐度并增加厚壁菌門等有益菌相對(duì)豐度,改變腸道微生物多樣性,影響菌群的結(jié)構(gòu)組成,且擬桿菌門可作用于NF-κB信號(hào)通路,因此減少炎癥反應(yīng)。腸道生物屏障在保護(hù)共生細(xì)菌生長(zhǎng)、促進(jìn)再生和維持共生穩(wěn)態(tài)以防止微生態(tài)失調(diào)方面發(fā)揮重要作用。葛根芩連湯不僅可調(diào)節(jié)腸道微生物,還可影響腸道菌群代謝,從而抑制腸道炎癥,維持生物屏障內(nèi)外環(huán)境的穩(wěn)定。

4.3 葛根芩連湯對(duì)腸道化學(xué)屏障的影響 腸上皮細(xì)胞分泌的黏液、黏蛋白、消化液、正常菌分泌的抑菌物質(zhì)及微生物代謝物(短鏈脂肪酸、膽汁酸、色氨酸等)等共同組成腸道化學(xué)屏障。腸道抑菌物質(zhì)主要有膽汁、黏多糖、溶菌酶和糖蛋白等。黏液層以多種方式將管腔中的細(xì)菌與上皮細(xì)胞分離。黏液層幾小時(shí)內(nèi)更新一次,動(dòng)態(tài)排出細(xì)菌并限制其進(jìn)入上皮[35]。黏蛋白主要由杯狀細(xì)胞分泌,為黏液層提供結(jié)構(gòu)框架。黏液層可能含有30種核心蛋白,如黏蛋白、抗菌肽和分泌型免疫球蛋白A(IgA)等,其中結(jié)腸表面的杯狀細(xì)胞持續(xù)分泌Muc2來維持黏液層的完整性[36]。方劑對(duì)腸道微生物進(jìn)行調(diào)節(jié)的同時(shí)也調(diào)控腸道代謝。短鏈脂肪酸的組成主要由菌群結(jié)構(gòu)決定,能抑制腸道有害菌生長(zhǎng)、調(diào)節(jié)腸道pH值[37];膽汁酸主要促進(jìn)脂質(zhì)及脂溶性維生素在體內(nèi)溶解、消化和吸收[38];色氨酸是人體必需氨基酸之一,可以激活芳香烴受體(aryl hydrocarbon receptor,AhR)信號(hào)通路,降低腸道炎癥[39]。盡管腸道微生物代謝物作用有所不同,但最終都是抑制炎癥和促進(jìn)緊密連接蛋白以及黏蛋白表達(dá)來保護(hù)腸道屏障[29]。Wang等[40]發(fā)現(xiàn)葛根芩連湯通過調(diào)節(jié)潰瘍性結(jié)腸炎小鼠腸道微生物的色氨酸代謝來激活A(yù)hR,且增加了腸上皮黏蛋白的水平,并恢復(fù)上皮細(xì)胞緊密連接的完整性,來修復(fù)腸道屏障的結(jié)構(gòu),降低腸道屏障的通透性。Muc4可參與免疫反應(yīng),而Muc13對(duì)結(jié)腸上皮細(xì)胞有保護(hù)作用。致腸毒素大腸埃希菌(enterotoxinEscherichiacoli,ETEC)會(huì)引起斷奶后仔豬嚴(yán)重腹瀉,Liu等[41]在研究葛根芩連湯中葛根素、黃芩素和鹽酸小檗堿對(duì)ETEC感染豬腸上皮細(xì)胞的調(diào)控作用時(shí)發(fā)現(xiàn),葛根素可顯著降低Muc13 mRNA的水平,黃芩苷可顯著降低Muc4和Muc13 mRNA的水平,鹽酸小檗堿減少了腸上皮細(xì)胞表面的細(xì)菌數(shù)量。

4.4 葛根芩連湯對(duì)腸道免疫屏障的影響 腸道不但是人體最大的消化器官,還是機(jī)體最大的免疫器官[42]。腸道免疫屏障主要包括免疫細(xì)胞(巨噬細(xì)胞、DC細(xì)胞、T細(xì)胞、B細(xì)胞)和相關(guān)淋巴細(xì)胞組織。巨噬細(xì)胞是腸道微環(huán)境穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子,有促炎和抗炎兩種功能,在腸道慢性炎癥的調(diào)控及腸上皮的損傷后修復(fù)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。加味葛根芩連湯可下調(diào)潰瘍性結(jié)腸炎小鼠M1巨噬細(xì)胞而升高M(jìn)2巨噬細(xì)胞比例數(shù)量,調(diào)控巨噬細(xì)胞的極化,修護(hù)腸黏膜完整性,改善結(jié)腸炎的癥狀[27]。對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎的研究[43]發(fā)現(xiàn),葛根芩連湯對(duì)MPO活性和IL-1β、TNF-α、IL-6、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1(TGF-β1)及白細(xì)胞介素-17(IL-17)炎癥因子的表達(dá)具有抑制作用,并且雙向調(diào)節(jié)Notch信號(hào)來維持黏膜穩(wěn)態(tài)。Notch信號(hào)在急性潰瘍性結(jié)腸炎小鼠中活躍,而在慢性潰瘍性結(jié)腸炎小鼠中不活躍。葛根芩連湯在急性潰瘍性結(jié)腸炎模型中下調(diào)Hes1、RBP-J和MAML蛋白并增強(qiáng)杯狀細(xì)胞,而在慢性潰瘍性結(jié)腸炎小鼠中上調(diào)Hes1、RBP-J和MAML蛋白,減少杯狀細(xì)胞分化并促進(jìn)隱窩基底柱狀(CBC)干細(xì)胞增殖[44]。此外,通過降低黏膜中TLR4的表達(dá)和NF-κB的激活,并伴隨著結(jié)腸中幾種炎癥細(xì)胞因子(TNF-α、IL-6、IL-1β和IL-4)的下調(diào),增強(qiáng)抗氧化作用,也是葛根芩連湯治療潰瘍性結(jié)腸炎的作用機(jī)制[45]。Luo等[46]研究表明葛根芩連湯能通過促進(jìn)乳酸菌生長(zhǎng)和抑制TLR2/MyD88/NF-κB信號(hào)通路治療感染性腹瀉,恢復(fù)腸黏膜屏障。Ma等[47]研究證實(shí),加味葛根芩連湯在治療潰瘍性結(jié)腸炎時(shí),抑制NLRP3炎癥小體相關(guān)信號(hào)通路的激活,減少γδT17細(xì)胞的激活,從而調(diào)節(jié)免疫炎癥反應(yīng),修護(hù)腸道黏液屏障。目前,炎癥信號(hào)通路的研究較多,這些結(jié)果揭示葛根芩連湯抗炎作用的機(jī)制,同時(shí)也提示,方劑通過調(diào)控腸道免疫功能發(fā)揮其腸道保護(hù)作用。

5 結(jié)論及展望

中醫(yī)藥是中華民族的瑰寶,是5 000多年文明的結(jié)晶,在疾病預(yù)防、治療、康復(fù)方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。深入挖掘中醫(yī)藥資源,闡釋其療效的科學(xué)原理,對(duì)推動(dòng)中醫(yī)藥的發(fā)展和臨床應(yīng)用具有重要意義。葛根芩連湯是解表清里的經(jīng)典方劑,在現(xiàn)代臨床有著廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)代學(xué)者對(duì)葛根芩連湯的臨床應(yīng)用投入了大量研究,揭示葛根芩連湯可修復(fù)腸道屏障。然而,中藥療效的發(fā)揮是多靶點(diǎn)的,對(duì)葛根芩連湯的作用機(jī)制研究還需深入。雖然目前對(duì)葛根芩連湯的研究有一定的成果,但對(duì)于很多基礎(chǔ)性疾病,單用葛根芩連湯只能緩解和改善,對(duì)如何提高療效仍有較大探索空間。基于此,以下幾點(diǎn)仍需思考:①目前臨床上更多使用葛根芩連湯與其他藥聯(lián)用或者配伍其他中藥成分,發(fā)揮更好的互補(bǔ)和協(xié)同作用,增大臨床療效,擴(kuò)寬應(yīng)用范圍。②藥物劑型在發(fā)揮藥效時(shí)也是很重要的因素,可從藥物劑型和劑型材料著手,借鑒新技術(shù)、新方法、新理念,尋找更高效、更安全的劑型材料和劑型。③關(guān)于葛根芩連湯對(duì)腸道屏障的影響,如今大量研究都是關(guān)于腸胃疾病,而葛根芩連湯治療其他疾病時(shí)對(duì)腸道屏障和腸道微生態(tài)機(jī)制的研究較少,此部分有待深入認(rèn)識(shí)。葛根芩連湯在治療各科疾病中都能取得良好的療效,發(fā)展前景廣泛,因此應(yīng)該更深入地探究,以期為臨床應(yīng)用提供參考,促進(jìn)中藥未來發(fā)展。

利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突。