蘇子降氣湯調(diào)控MAPK信號通路改善COPD患者炎癥狀態(tài)的研究

[摘要]目的旨在探討蘇子降氣湯通過調(diào)控絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activatedproteinkinase，MAPK）信號通路對慢性阻塞性肺疾?。╟hronicobstructivepulmonarydisease，COPD）患者炎癥狀態(tài)的影響。方法選取2023年4月至2024年4月在浙江省金華市中心醫(yī)院傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中心及呼吸內(nèi)科門診治療的COPD穩(wěn)定期E組患者70例，采用隨機數(shù)字表法分為觀察組和對照組，每組35例。對照組接受噻托溴銨粉霧劑聯(lián)合布地奈德福莫特羅粉吸入治療，觀察組在對照組基礎(chǔ)上加用中藥蘇子降氣湯治療。治療12周后，通過肺功能檢查、氣道黏液高分泌評價，白細胞介素（interleukin，IL）-17、IL-6、腫瘤壞死因子（tumornecrosisfactor，TNF）-α水平測定，CT定量參數(shù)，痰中IL-17、p38MAPK、核因子κB（nuclearfactorkappa-B，NF-κB）及C-X-C基序趨化因子配體8（C-X-Cmotifchemokineligand8，CXCL8）的mRNA表達水平檢測來評估療效。結(jié)果治療后兩組患者的肺功能指標(biāo)第一秒用力呼氣容積與用力肺活量的比值、咳嗽評分、咯痰難度評分、痰液性狀評分及痰量評分均顯著改善，觀察組改善更明顯（P<0.05）。治療后兩組血清IL-17、IL-6、TNF-α水平均下降，觀察組下降更明顯（P<0.05）。治療后觀察組肺CT定量參數(shù)肺葉低衰減區(qū)占肺體積的百分比、肺氣腫指數(shù)均明顯下降（P<0.05）。觀察組治療后痰中IL-17、p38MAPK、NF-κB及CXCL8mRNA表達水平也顯著降低（P<0.05）。結(jié)論蘇子降氣湯可通過調(diào)節(jié)IL-17介導(dǎo)的MAPK信號通路改善COPD患者的肺功能及炎癥狀態(tài)，對COPD的治療有積極療效。

[關(guān)鍵詞]慢性阻塞性肺疾病；細胞因子；絲裂原活化蛋白激酶

[中圖分類號]R256.14；R563[文獻標(biāo)識碼]A[DOI]10.3969/j.issn.1673-9701.2024.32.018

ResearchontheregulationoftheMAPKsignalingpathwaybySuziJiangqidecoctiontoimprovetheinflammatorystateofCOPDpatients

YEXuxing1，MAShuangshuang2，SHENGLin3，CHENHui3，WANGXiaobo4

1.DepartmentofTraditionalChineseMedicine，AffiliatedJinhuaHospital，SchoolofMedicineZhejiangUniversity，Jinhua321000，&nbsp;Zhejiang，China;2.HemodialysisCenter，AffiliatedJinhuaHospital，SchoolofMedicineZhejiangUniversity，Jinhua321000，Zhejiang，China;3.DepartmentofRespiratory，AffiliatedJinhuaHospital，SchoolofMedicineZhejiangUniversity，Jinhua321000，Zhejiang，China;4.theFourthSchoolofClinicalMedicine，ZhejiangChineseMedicalUniversity，Hangzhou310000，Zhejiang，China

[Abstract]ObjectiveToexploretheimpactofSuziJiangqidecoction（SJD）ontheinflammatorystateofpatientswithchronicobstructivepulmonarydisease（COPD）throughtheregulationofthemitogen-activatedproteinkinase（MAPK）signalingpathway.MethodsAtotalof70patientswithstableCOPD，treatedfromApril2023toApril2024attheDepartmentofTraditionalChineseMedicineandDepartmentofRespiratory37a99665ee9157cdd7250f97bab42148outpatientclinicofAffiliatedJinhuaHospital，SchoolofMedicineZhejiangUniversitywereselectedandrandomlydividedintoobservationgroupandcontrolgroup，with35casesineachgroup.Thecontrolgroupreceivedtiotropiumbromidepowderinhalationcombinedwithbudesonide/formoterolpowderinhalationtreatment，whiletheobservationgroupwasgivenSJDinadditiontotreatmentofcontrolgroup.After12weeksoftreatment，thetherapeuticeffectswereevaluatedbyassessinglungfunction，airwaymucushypersecretion，levelsofinterleukin（IL）-17，IL-6，andtumornecrosisfactor（TNF）-α，CTquantitativeparametersofthelung，aswellastheexpressionlevelsofIL-17，p38MAPK，nuclearfactorkappa-B（NF-κB）andC-X-Cmotifchemokineligand8（CXCL8）mRNAinsputum.ResultsFollowingtreatment，therewasasignificantimprovementinlungfunctionindicatorssuchasfirstsecondexpiratoryvolume/forcedvitalcapacity%，coughscore，sputumdifficultyscore，sputumqualityscore，andsputumvolumescoreforpatientsinbothgroups，withmorepronouncedimprovementsobservedinobservationgroup（P<0.05）.ThelevelsofserumcytokinesIL-17，IL-6andTNF-αdecreasedinbothgroupsaftertreatment，withobservationgroupshowingamoresignificantreduction（P<0.05）.Additionally，thepercentageratiooflowattenuationareatolungarea（LAA%），emphysemaindexoflungCTinobservationgroupsignificantlydecreasedaftertreatment（P<0.05）.Similarly，theexpressionlevelsofIL-17，p38MAPK，NF-κBandCXCL8mRNAinsputumwerealsosignificantlyreducedaftertreatmentinobservationgroup（P<0.05）.ConclusionSJDmayimprovelungfunctionandinflammatorystatusinCOPDpatientsbyregulatingtheMAPKsignalingpathwaymediatedbyIL-17，demonstratingapositivetherapeuticeffectonthetreatmentofCOPD.

[Keywords]Chronicobstructivepulmonarydisease;Cytokines;Mitogen-activatedproteinkinase

慢性阻塞性肺疾病（chronicobstructivepulmonarydisease，COPD）是一種慢性炎癥性氣道疾病，其特征表現(xiàn)為持續(xù)的氣流受限，發(fā)病機制涉及多種炎癥細胞和介質(zhì)。絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activatedproteinkinase，MAPK）信號通路在COPD炎癥反應(yīng)中扮演關(guān)鍵角色。目前，普遍認為白細胞介素（interleukin，IL）-17可激活MAPK信號通路，并通過一系列級聯(lián)反應(yīng)，將細胞膜表面受體接收的信號放大并傳遞至細胞核，進而調(diào)控炎癥因子、細胞因子和黏附分子的表達，參與氣道炎癥反應(yīng)[1]。特別是p38MAPK參與炎癥反應(yīng)和細胞凋亡的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，在COPD發(fā)病機制中尤為關(guān)鍵[2]。研究表明在COPD患者的肺組織中，p38MAPK的磷酸化水平顯著升高，且與疾病的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)[3]。此外，p38MAPK還能激活下游核因子κB（nuclearfactorkappa-B，NF-κB）及C-X-C基序趨化因子配體8（C-X-Cmotifchemokineligand8，CXCL8），從而促進腫瘤壞死因子（tumornecrosisfactor，TNF）-α、IL-6等炎癥因子的轉(zhuǎn)錄[4]。抑制p38MAPK信號通路可顯著降低COPD小鼠模型肺組織中的炎癥細胞浸潤和炎癥因子表達，緩解氣道炎癥和氣流受限[5]。鑒于此，MAPK信號通路已成為COPD藥物研發(fā)的潛在靶點。

中藥復(fù)方蘇子降氣湯，以其降氣平喘、祛痰止咳之效著稱，在COPD治療中得到廣泛應(yīng)用[6]。研究表明蘇子降氣湯可調(diào)節(jié)輔助性T細胞17（Thelpercell17，Th17）/調(diào)節(jié)性T細胞（regulatoryTcells，Treg）的平衡，抑制COPD大鼠模型肺組織中的IL-6、IL-17表達，從而減輕炎癥反應(yīng)，但其具體的作用機制尚未完全明確[7]。本研究旨在通過分析蘇子降氣湯對MAPK信號通路相關(guān)炎癥因子及mRNA表達的影響，探討其改善COPD炎癥狀態(tài)的分子機制，旨在為中醫(yī)藥防治COPD提供實驗依據(jù)。

1對象與方法

1.1研究對象

選取2023年4月至2024年4月在浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬金華醫(yī)院傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中心及呼吸內(nèi)科門診治療的COPD穩(wěn)定期E組（≥2次中度急性加重或1次導(dǎo)致入院的急性加重）患者70例。采用隨機數(shù)字表法將其分為觀察組與對照組，每組35例。兩組患者在年齡、性別、病程、吸煙史、肺功能指標(biāo)及伴隨的基礎(chǔ)疾病（包括高血壓、糖尿病、冠心?。┑确矫娌町悷o統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），具有可比性，見表1。西醫(yī)診斷標(biāo)準(zhǔn)：參照《2023版慢性阻塞性肺疾病全球倡議》[8]中關(guān)于COPD穩(wěn)定期綜合評估分組標(biāo)準(zhǔn)E組的分組標(biāo)準(zhǔn)。中醫(yī)診斷標(biāo)準(zhǔn)：依據(jù)《慢性阻塞性肺疾病中醫(yī)證候診斷標(biāo)準(zhǔn)（2011版）》[9]符合肺脹上實下虛（痰濁阻肺兼有腎氣虧虛）的臨床表現(xiàn)：痰涎壅盛，胸膈滿悶，喘咳短氣，呼多吸少，或腰疼腳弱、肢體倦怠，或肢體浮腫，舌苔白滑或白膩，脈弦滑。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合中、西醫(yī)診斷及辨證標(biāo)準(zhǔn)；②年齡40～80歲；③未合并其他氣流阻塞性疾病；④無蘇子降氣湯使用禁忌者；⑤患者自愿接受治療并簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①伴有氣流受限的其他因素；②患有重度心腦血管疾病、重度神經(jīng)及精神類疾病、重度肝功能不全及腎功能不全的患者；③依從性差的患者。所有患者均簽署知情同意書，本研究經(jīng)浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬金華醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)[倫理審批號：（研）2022-倫理審查-62]。

1.2研究方法

對照組給予噻托溴銨粉霧劑（批準(zhǔn)文號：國藥準(zhǔn)字H20060454，生產(chǎn)單位：江蘇正大天晴藥業(yè)股份有限公司，規(guī)格：18μg/粒）吸入，1粒/次，1次/d，聯(lián)合布地奈德福莫特羅粉吸入劑（批準(zhǔn)文號：國藥準(zhǔn)字H20160447，生產(chǎn)單位：AstraZenecaAB公司，規(guī)格：320μg），2吸/次，2次/d。觀察組患者在對照組治療方案的基礎(chǔ)上，給予口服蘇子降氣湯。組方：蘇子9g、制半夏9g、當(dāng)歸12g、前胡9g、肉桂3g、厚樸10g、生甘草6g。每日1劑，水煎400ml，分早晚兩次溫服。療程均為12周。

1.3療效評判

1.3.1肺功能評估治療前后受試者均實施標(biāo)準(zhǔn)化的肺功能評估，其中包括對第1秒用力呼氣容積（firstsecondexpiratoryvolume，F(xiàn)EV1）與用力肺活量（forcedvitalcapacity，F(xiàn)VC）比值的測定，即FEV1/FVC百分比評估治療效果。

1.3.2氣道黏液高分泌評價采用咳嗽和咯痰評估問卷（coughandsputumassessmentquestionnaire，CASA-Q）作為評估氣道黏液高分泌的工具。評估指標(biāo)包括咳嗽頻率、咯痰難度、晝夜痰量及痰液性狀，每項指標(biāo)均根據(jù)其嚴(yán)重程度細分為4個等級。具體分級標(biāo)準(zhǔn)：①咳嗽評分按咳嗽頻率分為無咳嗽、間歇性輕咳、中等程度咳嗽及晝夜頻繁或劇烈咳嗽；②咯痰難度分為無痰、易咳出、較難咳出及難以咳出；③痰量評分按24h痰量多少分為<10ml、10～50ml、51～100ml及>100ml；④痰液性狀評分根據(jù)痰液的純凈度和膿性成分，分為純凈透明非膿性痰、少許膿性透明痰、膿性成分<2/3的黏痰及膿性成分≥2/3的黏痰。各項指標(biāo)分別賦予0、2、4、6分的評分，累計得分越高，表明患者的氣道黏液高分泌癥狀越嚴(yán)重。

1.3.3血清IL-17、IL-6、TNF-α檢測兩組患者分別在治療前后進行空腹肘靜脈血液樣本的采集，每次采集量為5ml。采集后的血液樣本在4℃條件下進行離心處理，3000轉(zhuǎn)/min，離心半徑13.5cm，10min，分離出血清。分離得到的血清樣本儲存于–80℃的低溫環(huán)境中，以備后續(xù)分析使用。分析時采用酶聯(lián)免疫吸附測定法，對每份血清樣本中的IL-17、IL-6、TNF-α水平進行定量測定。

1.3.4COPD肺CT定量參數(shù)評估所有病例在治療前和治療后均進行肺CT掃描評估肺部狀況。采用CT圖像分析軟件，對掃描結(jié)果進行分析并記錄以下CT定量參數(shù)：肺葉低衰減區(qū)占肺體積的百分比（thepercentageratiooflowattenuationareatolungarea，LAA%）、肺氣腫指數(shù)（emphysemaIndex，EI）及空氣潴留指數(shù)（airtrappingindex，ATI）。

1.3.5痰中IL-17、p38MAPK、NF-κB及CXCL8mRNA表達檢測在治療前及治療12周后，患者被指導(dǎo)在晨起時使用清水漱口，盡量避免口腔微生物的污染。隨后用力咳出肺部深處的第一口痰液。采集到的痰液樣本以2000～3000轉(zhuǎn)/min的速度離心20min，分離、提取上清液。離心完成后，上清液被小心收集并轉(zhuǎn)移到新的無菌管中。最后將樣本儲存在–80℃的低溫環(huán)境中保存以備后續(xù)分析使用。檢索美國國家生物技術(shù)信息中心（NationalCenterforBiotechnologyInformation，NCBI）的基因組數(shù)據(jù)庫，應(yīng)用PrimerPremier5.0軟件設(shè)計各聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（polymerasechainreaction，PCR）引物。使用Trizol方法提取mRNA，采用RT-PCR法檢測痰液中IL-17、p38MAPK、NF-κB及CXCL8的mRNA表達，以甘油醛-3-磷酸脫氫酶（glyceraldehyde-3-phosphatedehydrogenase，GAPDH）作為內(nèi)參基因。IL-17、p38MAPK、NF-κB、CXCL8及GAPDH引物設(shè)計，見表2。

1.4統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS23.0統(tǒng)計學(xué)軟件對數(shù)據(jù)進行處理分析，計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，組間比較采用t檢驗，計數(shù)資料以例數(shù)（百分率）[n（%）]表示，組間比較采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1兩組患者治療前后的肺功能及氣道黏液高分泌指標(biāo)比較

治療后兩組患者的肺功能指標(biāo)FEV1/FVC%、氣道黏液高分泌各項指標(biāo)均較治療前有顯著改善，且觀察組改善更明顯（P<0.05），見表3。

2.2兩組患者的血清IL-17、IL-6、TNF-α水平比較

治療后兩組患者的血清IL-17、IL-6、TNF-α水平均下降，且觀察組下降更明顯（P<0.05），見表4。

2.3兩組患者的定量CT參數(shù)比較

治療后觀察組患者的肺CT參數(shù)LAA%、EI均較治療前下降（P<0.05），見表5。

2.5兩組患者痰中IL-17、p38MAPK、NF-κB及CXCL8mRNA表達水平比較

治療后觀察組患者的痰中IL-17、p38MAPK、NF-κB及CXCL8mRNA表達水平均明顯下降（P<0.05），見圖1。

3討論

IL-17介導(dǎo)的MAPK信號通路在COPD的發(fā)病機制中扮演著關(guān)鍵角色[10]。研究表明，COPD患者支氣管肺泡灌洗液（bronchoalveolarlavagefluid，BALF）中促炎細胞因子IL-17的水平顯著升高[11]。Jiang等[12]通過免疫組化染色技術(shù)發(fā)現(xiàn)COPD患者肺組織中IL-17A的表達顯著增加。Higham等[13]研究證實COPD患者肺組織活化的p38MAPK增加，促使炎癥反應(yīng)的發(fā)生、發(fā)展。IL-17介導(dǎo)的MAPK信號通路可能是COPD治療的潛在靶點，主要依據(jù)包括：①IL-17中和抗體能顯著減少COPD模型小鼠BALF中的白細胞計數(shù)[14]；②選擇性p38MAPK抑制劑可有效抑制COPD模型小鼠肺部的炎癥反應(yīng)[15]；③p38MAPK抑制劑可減少COPD患者BALF中巨噬細胞和外周血單個核細胞的細胞因子釋放[16]；④Ⅱ期臨床試驗表明，口服p38MAPK抑制劑PH-797804可改善中、重度COPD患者的肺功能[17]；⑤選擇性抑制MAPK靶點可減輕肺纖維化反應(yīng)[18]。由此可見，針對該通路相關(guān)抑制劑的新療法研究目前仍處于探索階段。噻托溴銨聯(lián)合布地奈德福莫特羅吸入治療是廣泛用于COPD穩(wěn)定期E組的治療方案。對COPD穩(wěn)定期E組患者推薦長效抗膽堿能藥物、長效β2腎上腺素受體激動劑和吸入性糖皮質(zhì)激素的組合治療可減少急性加重并降低住院率（證據(jù)等級A）[19]。尋找能更有效調(diào)節(jié)MAPK信號通路的中醫(yī)治療方法，提升COPD的治療效果，具有重要的臨床意義。

本研究蘇子降氣湯能顯著改善COPD患者的肺功能、氣道黏液高分泌狀態(tài)及肺CT定量參數(shù)。蘇子降氣湯能明顯降低COPD患者血清中的IL-17、IL-6和TNF-α水平，能明顯降低痰中IL-17、p38MAPK及下游因子NF-κB、CXCL8mRNA的表達水平，從而證實其可能對IL-17介導(dǎo)的MAPK信號通路的調(diào)控作用。

綜上所述，蘇子降氣湯可通過調(diào)節(jié)IL-17介導(dǎo)的MAPK信號通路，改善COPD患者炎癥及氣道高分泌狀態(tài)。然而，本研究存在一定的局限性。首先，由于樣本量較小，可能存在一定的偏差。其次，本研究未對患者進行長期隨訪，因此無法評估蘇子降氣湯對COPD患者長期預(yù)后的影響。未來的研究應(yīng)擴大樣本量、延長隨訪時間，以更全面地評估蘇子降氣湯治療COPD的遠期療效和安全性。深入探討蘇子降氣湯調(diào)節(jié)IL-17介導(dǎo)的MAPK信號通路的具體機制，將為中醫(yī)藥治療COPD提供更多的理論依據(jù)和實踐指導(dǎo)。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

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