李兆霞 許才明 羅亞嵐 蔣 柳 張桂信 陳海龍△

（1.大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院，遼寧 大連 116011；2.大連醫(yī)科大學(xué)，遼寧 大連 116044）

急性胰腺炎（AP）是臨床常見(jiàn)的急腹癥之一，臨床表現(xiàn)為突發(fā)性左上腹劇痛、惡心嘔吐、痞滿拒按、發(fā)熱，伴有早期尿、血淀粉酶典型增高。近年來(lái)，AP發(fā)病率呈逐漸升高的趨勢(shì)，其中20%～30%發(fā)展成為重癥急性胰腺炎（SAP），死亡率10%～30%［1］。腸道是SAP最早受損的功能器官之一，腸道屏障的損害導(dǎo)致其通透性增加是SAP引起腸源性內(nèi)毒素血癥和細(xì)菌移位的重要原因，可見(jiàn)腸道既是受邪之地，又是蘊(yùn)生毒邪之所，是“二次打擊”的源泉。因此，腸道屏障功能障礙是SAP引起“全身炎癥反應(yīng)綜合征（SIRS）/多器官功能障礙綜合征（MODS）”的病理基礎(chǔ)。目前，關(guān)于SAP腸屏障功能障礙的臨床治療并無(wú)特效藥，而有關(guān)大黃保護(hù)胃腸屏障功能的研究越來(lái)越受到重視。本研究對(duì)胃腸黏膜屏障損傷發(fā)生機(jī)制和大黃防治機(jī)理做一總結(jié)闡述。

1 大黃概述

大黃，也被稱為“將軍”或者“黃良”，是多種蓼科大黃屬的多年生植物（掌葉大黃Rheum palmatumL.、唐古特大黃R.tangguticum Maxim.ex Balf和藥用大黃R.officinaleBaill.）的干燥去皮根及根莖，始記載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，至今已有兩千多年的歷史［2］。大黃的主要成分為蒽醌類（大黃酸、大黃素、大黃酚及番瀉苷A、B、C、D等）和鞣質(zhì)類物質(zhì)［3］。

《神農(nóng)本草經(jīng)》記載“下瘀血，血閉，寒熱，破癥瘕積聚，留飲宿食，蕩滌腸胃，推陳致新，通利水谷，調(diào)中化食，安和五臟”。多項(xiàng)研究證實(shí)，大黃通里攻下可以明顯減輕腸源性內(nèi)毒素血癥，降低腸黏膜通透性，調(diào)整腸道細(xì)菌微生態(tài)，清泄內(nèi)毒素池，起到“釜底抽薪，急下存陰”的作用?？梢?jiàn)，大黃在臨床急重癥（膿毒血癥）的腸道屏障功能中發(fā)揮了重要的保護(hù)作用，其機(jī)制亦復(fù)雜多樣，值得深入探討。

2 大黃治療SAP腸屏障的機(jī)制

腸道屏障是指腸道上皮具有防止有害物質(zhì)透過(guò)腸道黏膜，進(jìn)入血液循環(huán)并布散至全身組織器官的作用。腸道屏障的構(gòu)成包括4個(gè)部分：1）由完整的腸黏膜上皮細(xì)胞及細(xì)胞間多種連接構(gòu)成的腸道機(jī)械屏障；2）由腸黏膜上皮分泌的黏液和消化液構(gòu)成的腸道化學(xué)屏障；3）由腸黏膜淋巴組織、漿細(xì)胞、肥大細(xì)胞及部分分泌物構(gòu)成的腸道免疫屏障；4）由腸道內(nèi)固有菌群相互作用構(gòu)成的腸道生物屏障。在SAP發(fā)生發(fā)展過(guò)程中，細(xì)胞凋亡、微循環(huán)障礙、炎癥因子的過(guò)度釋放與激活、缺血-再灌注損傷是引起腸道黏膜屏障功能障礙的主要因素，而中藥大黃對(duì)SAP腸道屏障的作用機(jī)制充分體現(xiàn)了其多層次、多環(huán)節(jié)、多靶向的綜合效應(yīng)。

2.1 機(jī)械屏障 由腸黏膜上皮細(xì)胞、細(xì)胞間的緊密連接和間隙連接、基底膜及固有層等組成的結(jié)構(gòu)和功能完整的腸道機(jī)械屏障是整個(gè)腸道屏障的最基本支撐，也是其他各層屏障的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)［4］。研究表明，微循環(huán)障礙是SAP的重要特征之一，可引起腸道上皮細(xì)胞脫落、凋亡，促進(jìn)MLCK/p-MLC通路的激活，增加ZO-1、occludin等絲狀肌動(dòng)蛋白的丟失，破壞了細(xì)胞間的連接結(jié)構(gòu)，腸道機(jī)械屏障的完整性受損，腸道黏膜通透性隨之增加，某些大分子物質(zhì)諸如細(xì)菌和內(nèi)毒素能夠穿過(guò)腸上皮經(jīng)血液循環(huán)引起Sepsis或SIRS/MODS［5］。有研究發(fā)現(xiàn)，大黃多糖在調(diào)控腸上皮細(xì)胞增殖和凋亡平衡中發(fā)揮了重要作用，一方面上調(diào)c-Myc和c-fos的表達(dá)，促進(jìn)腸上皮細(xì)胞的增殖、移行及分化；另一方面促進(jìn)抑凋亡蛋白Bcl-2表達(dá)而減少Bax表達(dá)，并抑制Caspase-3活化，從而抑制腸上皮細(xì)胞的凋亡，保護(hù)腸道屏障功能［6］。Wang等證明大黃酸能夠上調(diào)ZO-1、occludin、claudin-5等緊密連接蛋白的表達(dá)，下調(diào)NF-kb/MLCK/p-MLC通路的激活，從而抑制細(xì)胞骨架的結(jié)構(gòu)重構(gòu)，以維持腸黏膜的通透性，達(dá)到保護(hù)腸黏膜屏障的目的［5，7］。此外，Jiao等發(fā)現(xiàn)在大黃輔食喂養(yǎng)的山羊腸組織中Claudin-1的mRNA和蛋白水平均顯著上調(diào)，可以促進(jìn)腸絨毛生長(zhǎng)，改善回腸黏膜形態(tài)［8］。王榮榮等發(fā)現(xiàn)大黃牡丹湯可能對(duì)腸黏膜修復(fù)有促進(jìn)作用，維持腸道機(jī)械屏障的結(jié)構(gòu)和功能［9］。

2.2 化學(xué)屏障 腸黏膜屏障中表面黏液層的黏液與腸道水分、消化液等化學(xué)物質(zhì)相互融合，共同作用將腸內(nèi)容物與腸上皮細(xì)胞層相互隔絕，從而構(gòu)成了保護(hù)腸黏膜免受微生物侵襲及酸堿腐蝕的化學(xué)屏障，該化學(xué)屏障可以伴隨腸道蠕動(dòng)的形式移動(dòng)至腸道遠(yuǎn)端，并將內(nèi)毒素、有害菌群等有害群體排出體外［10］。相關(guān)研究顯示，黏液層中黏液的主要由黏蛋白、抗菌肽、溶菌酶等組成，其中粘蛋白尤其是由杯狀細(xì)胞合成并分泌黏液蛋白2（MUC2）是構(gòu)成腸道黏膜化學(xué)屏障的核心骨架成分，具有維持黏液層凝膠樣狀態(tài)的特性［11］。徐匯等研究發(fā)現(xiàn)在急性壞死性胰腺炎中大鼠腸道通透性增加，黏液層變薄，MUC2 mRNA顯著下調(diào)［12］。Grootjans J等研究已經(jīng)證實(shí)，在大鼠缺血再灌注的結(jié)腸組織損傷模型中，促進(jìn)杯狀細(xì)胞的分泌活性可以明顯促進(jìn)細(xì)菌、內(nèi)毒素的外排，抑制菌群移位，促進(jìn)腸黏膜屏障的快速恢復(fù)［13］。此外，研究顯示MUC2敲除小鼠有自發(fā)結(jié)腸炎傾向，且在腸系膜淋巴結(jié)、脾臟中有細(xì)菌移位現(xiàn)象［14-15］。大黃提取液可以促進(jìn)大鼠腸道黏蛋白MUC2分泌，并呈劑量依賴性［16］。此外，Chen等研究發(fā)現(xiàn)，大黃能促進(jìn)腸黏膜內(nèi)杯狀細(xì)胞增殖并增加黏液分泌，進(jìn)而保護(hù)腸道黏膜屏障［17］。Kentaro Shimizu等在運(yùn)用大黃治療腸道動(dòng)力障礙的案例中發(fā)現(xiàn)，大黃可以明顯促進(jìn)胃腸蠕動(dòng)，而腸蠕動(dòng)的增加與化學(xué)屏障的外排機(jī)制相結(jié)合，可以在胰腺炎腸屏障保護(hù)中發(fā)揮重要作用［18］。

2.3 免疫屏障 免疫屏障是由駐留在腸道內(nèi)的大量免疫細(xì)胞提供的，這些細(xì)胞或以有組織的結(jié)構(gòu)存在，如Peyer s patch和腸系膜淋巴結(jié)，或散布在腸道上皮細(xì)胞和固有層，如樹(shù)突狀細(xì)胞（DCs）、肥大細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞（IEL）、T調(diào)節(jié)細(xì)胞（T Regs）、CD4+淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞和漿細(xì)胞［19］。腸的先天免疫系統(tǒng)在SAP胰腺炎的發(fā)展過(guò)程中扮演了各種不同的角色，既可以通過(guò)模式識(shí)別受體（TLRs）和NOD樣受體（NLRs）激活核轉(zhuǎn)錄因子-κB（NF-κB），啟動(dòng)炎癥反應(yīng)，又可以通過(guò)T細(xì)胞免疫和漿細(xì)胞體液免疫作用，防止機(jī)會(huì)性病原體和原發(fā)病原體對(duì)機(jī)體的傷害［20］。其中，腸道相關(guān)淋巴組織（GALT）產(chǎn)生的特異性分泌型免疫球蛋白（SIgA）可以在腸道中選擇性包被革蘭氏陰性菌，所形成的抗原抗體復(fù)合物能夠阻礙細(xì)菌結(jié)合上皮細(xì)胞上的受體，并刺激腸道蠕動(dòng)和黏液分泌，能夠明顯抑制細(xì)菌對(duì)腸黏膜上皮的黏附［21］。機(jī)體在感染、休克等應(yīng)激狀態(tài)時(shí)，表現(xiàn)出明顯的GALT抑制現(xiàn)象，SIgA分泌下降，細(xì)菌黏附的概率增加并進(jìn)一步發(fā)生易位。多項(xiàng)研究證實(shí)，大黃輔助早期腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)治療SAP大鼠，可以顯著降低血漿中內(nèi)毒素、D-乳酸水平，更重要的是可以提高腸分泌的SIgA蛋白水平，從而抑制菌群移位，減輕腸黏膜損失，這一研究成果［22-23］與Xiong等［24］的報(bào)道一致。此外，Xiong等實(shí)驗(yàn)表明大黃蒽醌（FTRAs）還通過(guò)下調(diào)SAP大鼠腸組織中NLRP3炎性小體及相關(guān)蛋白caspase-1、IL-1β的表達(dá)，增加SIgA的表達(dá)，減少Tregs的數(shù)量，降低血液中ET、IL-1β、TNF-α和NO水平，恢復(fù)Th1/Th2的平衡來(lái)調(diào)節(jié)黏膜功能，即通過(guò)調(diào)節(jié)免疫功能來(lái)保護(hù)腸道損傷，改善腸黏膜屏障功能［24-25］。研究發(fā)現(xiàn)，大黃素可以減少SAP大鼠腸系膜肥大細(xì)胞脫顆粒率，進(jìn)而抑制TNF-α、IL-6、NF-κB的表達(dá)與激活，限制了炎癥反應(yīng)的進(jìn)一步擴(kuò)散［26-28］。此外，大黃素還可以通過(guò)上調(diào)SAP大鼠中腹腔巨噬細(xì)胞間ICAM-3的表達(dá)，促進(jìn)其吞噬能力，進(jìn)而減輕SAP炎癥反應(yīng)［29］。因此，大黃對(duì)SAP免疫屏障的作用是多層次、多方面的，不僅可以抑制病原體的移位，亦可以截?cái)嘌装Y反應(yīng)的擴(kuò)散途徑。

2.4 生物屏障 腸道的生物屏障指的是腸道內(nèi)與人體互利共生的微生物群落，也被稱為人體內(nèi)的又一個(gè)“器官”。本課題組較早證實(shí)了大鼠MODS狀態(tài)下腸道菌群發(fā)生了明顯的變化，表現(xiàn)為腸桿菌、球菌等需氧菌的數(shù)量明顯增多，雙歧桿菌、乳酸桿菌等厭氧菌的數(shù)量明顯下降，革蘭氏陰性腸桿菌與雙歧桿菌的比例倒置，導(dǎo)致腸腔內(nèi)游離內(nèi)毒素含量增加，易于引起菌群及內(nèi)毒素移位［30-31］。研究證實(shí)，SAP患者腸道微生物菌群處于紊亂的狀態(tài)，其比例嚴(yán)重失調(diào)，主要表現(xiàn)為大腸埃希菌繁殖增加，雙歧桿菌和乳酸桿菌生長(zhǎng)受到抑制［32］。厭氧菌本是腸道內(nèi)的主導(dǎo)菌，可以穩(wěn)定地棲息在腸道內(nèi)的各種壁龕中，能夠有效防止其他致病菌的對(duì)腸壁的黏附和定植，從而起到預(yù)防菌群移位的作用［33］。由此可見(jiàn)，腸道菌群的紊亂失調(diào)是誘發(fā)SAP腸源性感染和內(nèi)毒素血癥的主要原因之一。多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，與健康人群相比，腸道菌群比例改變較大的SAP患者并發(fā)癥、急性生理與慢性健康Ⅱ（APACHEⅡ）評(píng)分等均明顯升高，而運(yùn)用益生菌恢復(fù)AP患者腸道菌群比例可以有效抑制菌群移位，降低患者的感染率和并發(fā)癥發(fā)生率［34-37］。Yao等研究證實(shí)，SAP大鼠腸道菌群出現(xiàn)紊亂，表現(xiàn)為乳酸桿菌和雙歧桿菌數(shù)量明顯下降、大腸埃希菌數(shù)量明顯增加，而大黃可以在一定程度上緩解這一現(xiàn)象［38］。小鼠潰瘍性結(jié)腸炎的實(shí)驗(yàn)中，大黃牡丹湯增加了有益菌的數(shù)量，減少了有害菌的數(shù)量，恢復(fù)腸道菌群的多樣性和SCFA的含量，并在Th17/Treg的平衡重建中發(fā)揮重要作用［39］。此外，通過(guò)16srRNA測(cè)序發(fā)現(xiàn)大黃衍生物能通過(guò)促進(jìn)溶菌酶和防御素等分泌改變腸道微生物系統(tǒng)，并促進(jìn)某些細(xì)菌參與腸道屏障功能［40］。在膿毒癥、SAP等不同疾病模型中，均發(fā)現(xiàn)大黃及其衍生物有糾正腸道菌群紊亂、抑制腸道菌群移位、維護(hù)腸道屏障功能等作用［41］。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，各個(gè)腸道屏障層次之間實(shí)際上既是一種相互獨(dú)立更是是一種相互依存的關(guān)系，對(duì)于預(yù)防腸源性感染、多器官功能衰竭具有重要意義。大黃對(duì)腸道屏障的保護(hù)作用貫穿整個(gè)腸屏障結(jié)構(gòu)，維持并修復(fù)腸道屏障的結(jié)構(gòu)和功能，是多層次多靶點(diǎn)的聯(lián)合效應(yīng)。目前對(duì)胃腸屏障功能障礙誘發(fā)MODS的防治仍然一籌莫展，大黃是天然藥材，資源貯備大，價(jià)廉易得，在急重癥領(lǐng)域的藥物開(kāi)發(fā)和應(yīng)用值得深入研究。