杜旭輝 文穎娟 陳麗娟

潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis, UC)是一種慢性非特異性結(jié)腸炎癥性病變(inflammatory bowel disease, IBD)。其主要的臨床表現(xiàn)為血性腹瀉、腹痛和直腸急迫等[1]?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)治療該病的療效并不樂觀[2],而張卿等[3]和張艷杰等[4]通過臨床觀察,發(fā)現(xiàn)中醫(yī)藥對于UC治療具有明顯積極作用。其中又以經(jīng)方黃芩湯的治療效果較顯著。黃芩湯出自《傷寒論》,被稱為“萬世治利之祖劑”。方中以黃芩為君,臣以芍藥,佐以甘草大棗,四藥并用以達清熱止利之用?，F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn),黃芩湯對UC大鼠具有抗炎鎮(zhèn)痛止瀉的作用[5],益生菌聯(lián)合黃芩湯顆粒劑可有效修復(fù)腸道潰瘍[6]。抗菌試驗研究證明黃芩湯對50株腸道致病菌均有一定的抑菌作用[7]。炎癥介質(zhì)含量測試表明,黃芩湯通過抑制一氧化氮(nitric oxide, NO)、白介素(interleukin, IL)6、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor, TNF-α)和前列腺素E2(prostaglandin E2, PGE2)等炎癥介質(zhì)的過量產(chǎn)生發(fā)揮對炎癥損傷的治療作用[8]。黃黎等[9]實驗證明,黃芩湯成方藥效要優(yōu)于各個單味藥藥效,以經(jīng)方配伍藥量的藥效要優(yōu)于其他配伍藥量。由此可見黃芩湯治療UC的效果是成效顯著的,應(yīng)用黃芩湯于治療UC有著很好的發(fā)展前景。本文將對黃芩湯治療UC的作用機制從免疫、通路、腸道菌群及細胞焦亡等方向進行綜述。

1 黃芩湯調(diào)節(jié)免疫細胞治療UC的機制研究

UC屬自身免疫性疾病,其病變主要發(fā)生在黏膜,其腸道壁黏膜層可見增厚和密集浸潤的免疫細胞。黃芩湯通過平衡免疫細胞來達到保護腸黏膜的作用,改善UC的癥狀。

1.1 輔助性T細胞

CD4+T細胞即輔助性T細胞(helper T cells, TH),具有調(diào)節(jié)細胞免疫的功能,它的功能失調(diào)在UC的發(fā)生中有著重要作用。因此可調(diào)整CD4+T細胞亞群之間的平衡以恢復(fù)其正常功能。TH1和TH2細胞均可介導(dǎo)免疫反應(yīng),Th17細胞有促進炎癥、參與組織損傷等作用[10],實驗證明黃芩湯對UC大鼠的Th1和Th2細胞作用明顯,能通過對炎性細胞因子和轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)節(jié)使異常的Th1/Th2恢復(fù)。并且可以通過調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子(促進叉頭框蛋白P3和抑制視黃酸相關(guān)孤兒受體γt),促進Th17/Treg的平衡。黃芩湯可能通過調(diào)節(jié)上訴細胞來抗炎以及保護腸黏膜,從而達到治療UC的效果[11]。宋紅新[12]通過觀察小鼠結(jié)腸組織,測量其腸系膜淋巴結(jié)相關(guān)細胞比例,亦證明黃芩湯可以調(diào)節(jié)Th1/Th2、Th17/Treg的平衡,穩(wěn)定腸道微環(huán)境以發(fā)揮療效。調(diào)節(jié)性T細胞(Tr細胞)分泌抑制性細胞因子,鄭學(xué)寶等[13]實驗研究發(fā)現(xiàn)黃芩湯可以增強Tr細胞的抑制功能從而減輕腸黏膜免疫反應(yīng),以達到修復(fù)黏膜的目的。

1.2 B細胞

B細胞是機體內(nèi)重要的免疫細胞,可以參與炎癥過程,抑制過度的炎癥反應(yīng)。B10屬于調(diào)節(jié)性B細胞,卻起著抑制免疫反應(yīng)的作用。馮錦山等[14]實驗證明黃芩湯中的黃芩苷等物質(zhì)對疾病狀態(tài)下的B10細胞具有調(diào)控作用。

1.3 ILC細胞

ILC細胞是參與固有免疫的淋巴細胞(innate lymphoid cell, ILC),能參與病原體抗感染、炎癥疾病發(fā)生。因此可以以該細胞作為新的治療靶點和治療手段,對相關(guān)疾病進行干預(yù)治療[15]。ILC3作為ILC家族一員,其大量分布在腸黏膜內(nèi),可促進腸道免疫,協(xié)調(diào)免疫應(yīng)答。周長琳等[16]實驗研究證明黃芩湯可上調(diào)ILC3,從而發(fā)揮黃芩湯調(diào)節(jié)免疫的作用以及抗炎作用,以達到治療UC的功效。

2 黃芩湯調(diào)節(jié)細胞因子及相關(guān)通路治療UC的機制研究

黃芩湯能直接或通過調(diào)節(jié)信號通路來減少促炎因子以及增加抗炎因子,緩解腸道炎癥的癥狀。黃芩湯通過這種方式以達到治療UC的效果。

2.1 炎性細胞因子

IL主要是由白細胞產(chǎn)生的細胞因子,多通過調(diào)控細胞免疫的激活來參與免疫調(diào)節(jié)。IL-1和IL-6促炎性細胞因子,IL-4是抗炎性細胞因子,促炎癥因子的異常增多或抑炎癥因子的異常減少均可導(dǎo)致腸黏膜出現(xiàn)炎癥。丁偉群等[17]通過研究UC患者病變的腸黏膜組織發(fā)現(xiàn)其組織中IL-4水平顯著低于正常組,IL-1、IL-6水平顯著高于正常組且測得IL-6與UC的嚴重程度呈正相關(guān)。黃芩湯治療UC,可通過調(diào)節(jié)這些細胞因子實現(xiàn)。丁曉剛[18]實驗證明黃芩湯可以減少IL-1并且提高IL-4,從而減輕炎癥的損傷程度,達到緩解實驗大鼠潰瘍性結(jié)腸炎的目的。紀佳等[19]實驗證明,黃芩湯可減少IL-6,降低炎性細胞的產(chǎn)生,從而拮抗炎癥,恢復(fù)腸道結(jié)構(gòu)。Chen等[20]通過對比不同制法的黃芩湯對于慢性UC小鼠的療效,不僅證明了黃芩湯對于促炎性細胞因子IL-1β、IL-6有明顯的抑制作用,還證明其中傳統(tǒng)煎劑的效果最為顯著。

2.2 信號傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子(signal transducers and activators of transcription,STAT3)/核轉(zhuǎn)錄因子κB(nuclear factor-κB,NF-κB)/IL-6通路

IL-6是促炎性細胞因子,IL-6/STAT3信號通路作為抗炎和免疫調(diào)節(jié)較為關(guān)鍵的通路已引起廣泛關(guān)注。IL-6可誘導(dǎo)STAT3磷酸化,STAT3磷酸化后通過誘導(dǎo)抗凋亡因子,使其阻止炎性細胞凋亡,導(dǎo)致慢性炎癥的發(fā)生。炎性因子可以通過NF-κB信號通路引起機體炎癥反應(yīng),該通路在調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答中起著關(guān)鍵作用。IL-6上調(diào)STAT3磷酸化途徑,激活NK-κB,誘導(dǎo)細胞間粘附分子的極化表達,這些分子在炎性細胞發(fā)病機制中起重要作用[21-22]。王倩等[23]實驗發(fā)現(xiàn)黃芩湯可使UC大鼠腸道細胞IL-6/STAT3信號通路狀態(tài)明顯下調(diào),將其炎癥細胞功能恢復(fù)穩(wěn)定,從而緩解炎癥損傷。王怡薇等[24]通過研究黃芩湯對NF-κB通路上的p65蛋白作用發(fā)現(xiàn),黃芩湯可以抑制蛋白活化,下調(diào)通路作用,從而達到抗炎的作用。王康[25]的實驗研究發(fā)現(xiàn)黃芩湯可以抑制炎性因子對于IL-6/STAT3及NF-κB信號通路的激活,減少局部炎癥的發(fā)生。

2.3 Toll樣受體4(toll-like receptor 4, TLR4)/MyD88/NF-κB信號通路

TLR4是模式識別受體(pattern recognition receptor, PRR)中的Toll樣受體之一,其主要的功能是啟動細胞活化和炎性信號轉(zhuǎn)導(dǎo),激活的主要信號通路即是MyD88依賴通路。TLR4在出現(xiàn)UC的腸上皮細胞過度表達,活化后結(jié)合銜接子蛋白MyD88,激活下游 NF-κB,NF-κB的激活誘導(dǎo)一系列促炎細胞因子的表達,導(dǎo)致腸炎的發(fā)生[26]。王敦方等[27-28]實驗證明黃芩湯通過抑制TLR4蛋白的表達,影響MyD88引發(fā)信號通路下游的功能,從而抑制NF-κB的活化,減少了一氧化氮、IL-17等促炎因子的釋放。該課題組又通過實驗證明不同劑量的黃芩湯,均可使UC大鼠的結(jié)腸中TLR4以及MyD88蛋白表達出現(xiàn)降低的現(xiàn)象,再次說明黃芩湯可以對TLR4/MyD88通路起抑制作用。

2.4 γ干擾素(Interferon-γ, IFN-γ)/激活激酶janus(janus kinase, JAK)/ETS(E-twenty six)信號通路

IFN-γ即Ⅱ型干擾素,其異常表達與炎癥疾病息息相關(guān)。研究證明,細胞表面的IFN-γ受體互相作用JAK STAT信號通路,從而參與細胞炎癥反應(yīng)[29]。而ETS轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子受JAK/STAT信號通路調(diào)節(jié)并參與細胞凋亡過程。MO等[30]研究發(fā)現(xiàn),UC組小鼠結(jié)腸組織IFN-γ蛋白表達上調(diào),從而激活JAK/ETS通路導(dǎo)致結(jié)腸細胞凋亡,加重炎癥反應(yīng)。黃芩湯干預(yù)后,IFN-γ、ETS等蛋白表達明顯下降,從而緩解結(jié)腸細胞的凋亡,減輕炎癥反應(yīng)。

3 黃芩湯調(diào)節(jié)腸道菌群治療UC的機制研究

UC的發(fā)病與腸道菌群穩(wěn)態(tài)失衡有關(guān)。腸道菌群的失調(diào)可引發(fā)腸道的炎癥反應(yīng),有害菌釋放的腸毒素導(dǎo)致腸黏膜屏障受損,使其通透性增強[31]。而益生菌則改善腸道黏膜屏障功能和免疫系統(tǒng)功能,促進抗炎因子的分泌,從而減緩腸道炎性病變[32]。黃芩湯調(diào)節(jié)腸道菌群,可從增加益生菌和減少有害菌兩個方面來實現(xiàn)。

3.1 增加益生菌

吳夢雨[33]通過對伊立替康引起的小鼠腹瀉實驗研究證明,黃芩湯可以有效增加乳桿菌等益生菌,以達到恢復(fù)腸道正常微生態(tài)平衡,抑制病原菌感染的目的。雙歧桿菌既對腸道有著免疫營養(yǎng)作用又對于腸道致病菌具有拮抗作用。陳勇華等[34]通過對比經(jīng)過黃芩湯治療前后的患者結(jié)腸黏膜菌群數(shù)量,發(fā)現(xiàn)有益菌雙歧桿菌及乳酸菌數(shù)量明顯升高。Li等[35]通過給DSS誘導(dǎo)的UC小鼠以黃芩湯治療,發(fā)現(xiàn)其腸道有益細菌如乳酸桿菌、擬桿菌以及普雷沃氏菌屬(Prevotellaceae)和Blautia菌等均高于未治療狀態(tài)。馬旭冉[36]通過對比UC大鼠糞便中毛螺菌科、瘤胃菌科等菌群證明,給予UC大鼠黃芩湯,不僅能有效增加有益菌含量且其含量明顯高于其他方劑組。

3.2 減少有害菌

左風(fēng)[37]通過實驗研究黃芩湯的體外抗菌作用發(fā)現(xiàn),黃芩湯對于抑制多種腸道致病菌如沙門氏菌、大腸桿菌均有作用。Yang等[38]通過實驗研究發(fā)現(xiàn)小鼠以黃芩湯治療后,腸道中螺旋桿菌則有所下降。徐航宇等[39-40]實驗研究證明,黃芩湯干預(yù)后,腸道有害菌大腸桿菌志賀屬(escherichia-shigella)等顯著降低。Huang等[41]通過研究發(fā)現(xiàn)黃芩湯可使結(jié)腸細菌浸潤表達下降,減少UC小鼠腸道有害菌如脫鐵桿菌門以及產(chǎn)檢桿菌科,從而發(fā)揮保護腸道屏障的作用。

以上研究均證明黃芩湯可以在促進腸道中益生菌等生長的同時,抑制有害菌的增殖。通過恢復(fù)腸道菌群微平衡實現(xiàn)緩解腸道炎性反應(yīng)、優(yōu)化受損的腸道黏膜的目的,從而發(fā)揮治療UC的作用。

4 黃芩湯調(diào)節(jié)細胞焦亡治療UC的機制研究

細胞焦亡又稱細胞炎性壞死,可導(dǎo)致細胞腫脹,活化細胞內(nèi)炎性因子并在細胞破裂時釋放,引起強烈的炎癥反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)UC模型中炎性含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(cysteinyl aspartate-specific proteases, Caspase)明顯增多,而細胞焦亡主要依賴于Caspase-1的激活,說明細胞焦亡在UC的發(fā)生發(fā)展中有著一定作用[42]。

Nod樣受體蛋白3(NOD-like receptor P3, NLRP3)的多蛋白復(fù)合體NLRP3炎性小體可激活Caspase-1,因此抑制NLRP3炎癥小體可能緩解細胞焦亡的強烈炎癥反應(yīng)[43]。吳娜等[44]通過實驗研究發(fā)現(xiàn)給予黃芩湯后小鼠結(jié)腸組織中NLRP3和Caspase-1的蛋白表達均顯著降低,說明黃芩湯可通過調(diào)節(jié)NLRP3/Caspase-1通路來作用于細胞焦亡,減輕炎癥反應(yīng)以達到治療UC的目的。

5 展望

黃芩湯作為《傷寒論》名方,雖然千百年來皆應(yīng)用于治療類似UC癥狀的病癥,但其治療UC的現(xiàn)代機理卻不甚明確。本文通過對黃芩湯治療UC的研究機制整理,旨在找出其具體的作用發(fā)揮機制,即黃芩湯可從調(diào)節(jié)免疫細胞、調(diào)節(jié)細胞因子及相關(guān)通路、改善腸道菌群和抑制細胞焦亡等作用機制去改善UC的癥狀。這些作用機制的探討證實了黃芩湯對于UC的確切療效,并對UC治療方法的創(chuàng)新提供了更多思路和參考依據(jù)。不過當(dāng)前對于黃芩湯研究實驗仍有許多不足,例如關(guān)于黃芩湯對Th亞群中Th3、Th9等成員的相關(guān)實驗以及黃芩湯對于IL-10家族的多個細胞因子的作用機制均缺乏足夠的文獻支持。黃芩湯對細胞焦亡作用的研究也僅限于Caspase-1的經(jīng)典通路,對于Caspase-4等非經(jīng)典通路的研究亦較為缺乏。因此,關(guān)于黃芩湯治療UC作用機制的實驗研究仍需要進行大量探索,達到具體癥狀具體應(yīng)用,從而為臨床應(yīng)用提供一定的參考依據(jù)。