宋偉賢,陳斯寧
1 廣西中醫(yī)藥大學(xué)附屬瑞康醫(yī)院 廣西南寧 530011
2 廣西中醫(yī)藥大學(xué) 廣西南寧 530000
慢性阻塞性肺病是以持續(xù)氣流受限為特征,可防可治的一種常見肺部慢性炎癥疾病,它是由氣道或肺泡與大量的有毒微粒或氣體接觸而導(dǎo)致的[1]。氣道炎癥COPD發(fā)病核心病理特征之一,釋放大量炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)支氣管上皮細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞等結(jié)構(gòu)細(xì)胞損害,導(dǎo)致了平滑肌增厚、氣道損傷和肺泡結(jié)構(gòu)改變等病理變化。氣道重塑是指氣道結(jié)構(gòu)的變化,如氣道壁增厚和氣道中的膠原蛋白沉淀,由于慢性炎癥損傷和組織修復(fù)過程引起的。隨著對(duì)COPD不斷研究發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)期的慢性氣道炎癥會(huì)改變呼吸道的結(jié)構(gòu)。COPD的發(fā)病機(jī)制目前尚不清楚,因此,應(yīng)采取有效的方法來控制呼吸道的炎癥及重塑,并延緩其發(fā)生發(fā)展,成為治療的新方向。近年來,中醫(yī)藥在COPD治療上有顯著療效,特別是在氣道炎癥和重塑方面有較好的療效?,F(xiàn)從COPD氣道炎癥、重塑研究進(jìn)展以及中醫(yī)藥治療現(xiàn)狀作簡(jiǎn)要綜述。
氣道炎癥是COPD發(fā)病機(jī)制的核心,即氣道中性粒細(xì)胞,肺泡巨噬細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞等細(xì)胞增加,煙草煙霧及其它刺激性物質(zhì)進(jìn)入呼吸道后,可活化巨噬細(xì)胞及氣道上皮細(xì)胞,從而釋放出許多促炎介質(zhì)[2],同時(shí)也會(huì)破壞上皮細(xì)胞,自然殺傷細(xì)胞,樹突細(xì)胞等天然的防御系統(tǒng)[3]。從而導(dǎo)致氣道的損傷與結(jié)構(gòu)變化,包括氣道上皮細(xì)胞變性、粘液過多和支氣管周圍纖維 化[4],最終導(dǎo)致COPD氣道炎癥的發(fā)生。
中性粒細(xì)胞目前被認(rèn)為是COPD主要炎癥細(xì)胞。在COPD患者痰液以及BALF中,中性粒細(xì)胞是最為豐富的細(xì)胞。在促炎介質(zhì)的作用下,在毛細(xì)血管中的中性粒細(xì)胞硬度和粘附分子的表達(dá)升高,并可遷移至肺部感染部位[5],患者氣道中性粒細(xì)胞數(shù)量明顯增加,加重咳嗽咳痰癥狀。中性粒細(xì)胞分泌的顆粒蛋白和絲氨酸蛋白酶會(huì)導(dǎo)致肺泡結(jié)構(gòu)破壞、粘液分泌過多,導(dǎo)致疾病進(jìn)展[6]。
在COPD發(fā)生發(fā)展中,痰液和肺中發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞數(shù)量也逐漸增加。巨噬細(xì)胞衍生的炎癥因子和趨化因子加重氣道炎癥反應(yīng),氣道平滑肌細(xì)胞的增殖和纖維化,導(dǎo)致氣道炎癥和重塑[7]。巨噬細(xì)胞還參與了肺組織的損傷及修復(fù),它能促進(jìn)炎癥后的修復(fù)[8]。
T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥與慢阻肺急性加重期發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[9]。CD4+/CD8+ CD8+CD28+T淋巴細(xì)胞占比異常,是COPD患者死亡的危險(xiǎn)因素[10]。氣道、肺實(shí)質(zhì)及外周血中CD8+ T細(xì)胞的增加,導(dǎo)致肺損傷和氣道的堵塞。CD4+T淋巴細(xì)胞主要與免疫功能相關(guān)[11]。
炎癥介質(zhì)與COPD發(fā)病機(jī)制密切相關(guān),對(duì)疾病預(yù)后有一定影響。炎癥介質(zhì)活化、聚集、釋放過度是引起疾病加重的重要原因。TNF-α是一種由單核細(xì)胞分泌的炎癥因子,參與機(jī)體感染,創(chuàng)傷,應(yīng)激過程[12]。IL-8、IL-17等炎癥因子可受多種因素刺激后激活中性粒細(xì)胞,釋放炎性介質(zhì),參與炎性反應(yīng)[13]。炎癥介質(zhì)之間產(chǎn)生協(xié)同作用,導(dǎo)致中性粒細(xì)胞聚集,進(jìn)一步加重氣道炎性疾病。
氣道重塑是COPD主要病理特征之一,尤其是小氣道重塑(直徑小于2mm)是COPD持續(xù)性氣流受限的主要原因,目前認(rèn)為,COPD氣道重塑離不開炎癥反應(yīng)、細(xì)胞外基質(zhì)沉積、上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化等主要方面。
香煙煙霧等有害物質(zhì)刺激氣道上皮細(xì)胞,產(chǎn)生大量炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)氣道,造成氣道壁組織反復(fù)損傷修復(fù),造成氣道重塑[14]。COPD慢性炎癥由于中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等不斷聚集,釋放TNF-α、IL-8等炎癥因子,對(duì)肺部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞。NF-κB磷酸化,可促進(jìn)炎癥介質(zhì)的表達(dá),從而激活氣道、肺實(shí)質(zhì)的炎性反應(yīng),并發(fā)生氣道壁的損傷[15]。
細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)主要由膠原蛋白、彈性蛋白、蛋白聚糖、纖維結(jié)合蛋白等組成的。主要維持組織穩(wěn)定性和彈性、參與細(xì)胞遷移及控制行為。MMP-9、MMP-12等蛋白酶的高表達(dá)還可引起病理性基質(zhì)蛋白的降解[16],金屬蛋白酶組織抑制劑促進(jìn)膠原合成增加和成纖維細(xì)胞增殖[17]。MMPs/TIMPs失衡,造成細(xì)胞外基質(zhì)功能發(fā)生破壞,導(dǎo)致膠原、纖維蛋白等出現(xiàn)失衡現(xiàn)象,最終發(fā)展至氣道重塑[18]。
有害物質(zhì)刺激氣道產(chǎn)生炎癥以及氧化應(yīng)激反應(yīng),誘導(dǎo)氣道上皮細(xì)胞功能下降并產(chǎn)生上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)[19]。其特征是組織、細(xì)胞及分子成分發(fā)生變化,對(duì)氣道平滑肌,上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化,血管及細(xì)胞外基質(zhì)產(chǎn)生影響[20]。轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(TGF-β)誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞-肌纖維細(xì)胞的轉(zhuǎn)化,加重上皮纖維化過程,增加 ECM的沉積[21]。上皮細(xì)胞間黏附力下降,細(xì)胞骨架蛋白改變,隨著細(xì)胞的遷移能力增強(qiáng),相關(guān)的信號(hào)途徑被激活,ECM過度沉積,上皮細(xì)胞纖維化,加重 COPD小氣道實(shí)質(zhì)結(jié)構(gòu)的損傷,進(jìn)而使氣道重塑加重。
COPD發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,目前仍尚未有明確的說法,慢阻肺為本虛標(biāo)實(shí)之病,臨床上主要以痰、瘀、虛等方面進(jìn)行辨證論治,多運(yùn)用清肺化痰、燥濕健脾、益氣活血等治法治療該疾病。結(jié)合近幾年大量的研究表明,中醫(yī)藥具有多靶點(diǎn)治療作用,運(yùn)用中醫(yī)藥結(jié)合現(xiàn)代醫(yī)學(xué)去治療COPD,可以減輕COPD氣道炎癥及氣道重塑,往往能在臨床實(shí)踐中取得不錯(cuò)的效果。
1.1 臨床試驗(yàn)研究 林云梅[22]運(yùn)用參赭鎮(zhèn)氣湯(法半夏10g,蘇子10g,桑白皮12g,枳實(shí)12g,丹參15g,生山藥15g,生芡實(shí)15g,山茱萸18g,生牡蠣18g,生龍骨18g,生赭石20 g,別直參3g,制南星10g,葶藶子15g)加味聯(lián)合沙美特羅替卡松氣霧劑吸入治療COPD患者后,可以降低炎癥因子IL-6、CRP、PCT水平,從而證實(shí)參赭鎮(zhèn)氣湯加味療法有助于減輕COPD患者的氣道炎癥,改善患者肺功能。朱文平[23]研究顯示:清金化痰湯對(duì)COPD急性加重期的患者血清中炎癥因子有一定的抑制作用,如TNF-α,IL-1β(IL-1)的釋放。使得FVC、FEV1、FEV1/FVC的肺功能指數(shù)明顯升高,從而改善患者臨床癥狀。劉潔靜等[24]研究發(fā)現(xiàn),運(yùn)用桑白皮湯加減治療COPD急性加重期患者,治療后相關(guān)肺功能指標(biāo)均高于對(duì)照組,血清中PCT、腫瘤壞死因子樣細(xì)胞凋亡弱誘導(dǎo)因子(TWEAK)、IL-1β、IL-17A等炎癥因子的含量均有明顯降低。黃焰[25]等人研究表明運(yùn)用滌濁化痰方(全瓜蔞30g,細(xì)辛5g,桔梗、法半夏、川牛膝、紫菀各15g,萊菔子、枳殼各20g,麻黃、紅花、甘草各6g,射干、款冬花、桃仁、川芎、紫蘇子各10g)治療AECOPD患者,可以改善患者中醫(yī)證候積分以及呼吸困難嚴(yán)重程度評(píng)分,并且炎癥因子TNF-α、hs-CRP、NF-κB等較治療前均明顯降低,肺功能FEV1、FEV1%、PEFR、FEV1/FVC較治療前明顯升高,滌濁化痰方效果顯著,有效減輕氣道炎癥,改善肺功能。劉靖等[26]研究表明,在西醫(yī)常規(guī)基礎(chǔ)上予加味皺肺丸治療慢阻肺穩(wěn)定期患者,能顯著提高6min步行試驗(yàn)和中醫(yī)癥狀積分,減少炎癥因子如TNF-α、IL-6、IL-8的含量,從而減輕氣道炎癥反應(yīng)。
1.2 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究 鐘勇等[27]使用溫肺扶陽祛痰方(附子12g,干姜12g,肉桂10g,龍骨20g,牡蠣20g,砂仁10g,菟絲子10g,白芥子10g,萊菔子10g,紫蘇子10g,杏仁10g,炙甘草5g)干預(yù)SD大鼠COPD模型,可以改善肺組織炎性浸潤(rùn)、支氣管管腔損傷等病理改變,抑制JAK2/STAT3信號(hào)通路中TNF-α、IL-6蛋白水平,從而減輕COPD氣道炎癥。符秀曼等[28]探討小青龍加減方治療CS聯(lián)合LPS誘導(dǎo)的COPD小鼠中,可以有效減輕支氣管肺泡白細(xì)胞總數(shù)、嗜中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞數(shù)量,下調(diào)肺組織中環(huán)氧合酶2(COX-2)、IL-6蛋白表達(dá),由于COX-2、IL-6受NF-κB調(diào)節(jié),從而推斷是通過抑制NF-κB通路,減輕氣道炎癥。夏玉文等[29]研究表明全真一氣湯(熟地黃,白術(shù),人參,麥冬,五味子,附子,牛膝)治療COPD大鼠模型可以顯著提升人對(duì)氧磷酶-1(PON1)mRNA表達(dá),從而抑制炎癥因子分泌、減少活性氧(ROS)的產(chǎn)生,來調(diào)節(jié)COPD大鼠氣道炎癥。陳錦標(biāo)等[30]運(yùn)用清金化痰湯(瓜蔞仁15g,黃芩10g,梔子10g,知母10g,桔梗10g,橘紅5g,茯苓15g,麥冬10g,浙貝母10g,桑白皮15g,甘草6g,桃仁10g,蘇子10g)干預(yù)COPD痰熱證大鼠研究發(fā)現(xiàn),大鼠氣管上皮細(xì)胞的粘液減少,炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)減輕,血清中IL8、TNF-α水平顯著降低,肺組織中p-P38蛋白及MUC5AC mRNA 表達(dá)顯著降低。該研究表明,清金化痰湯可能通過調(diào)節(jié)p-P38 蛋白的表達(dá),從而降低炎癥因子釋放,并一定程度上改善黏液高分泌狀態(tài)。李瑞祥等[31]研究發(fā)現(xiàn),利金方(黨參10g,黃芪15g,麥冬10g,五味子6g,紫菀10g,川貝6g,蛤蚧10g,白術(shù)10g,防風(fēng)10g,茯苓10g,陳皮6g,甘草6g)治療COPD肺氣虛證大鼠模型,可以降低支氣管肺泡灌洗液(BALF)及血清中IL-6、IL-21炎癥因子水平,并可抑制對(duì)CD4+T淋巴細(xì)胞向Th17細(xì)胞分化,從而降低炎性細(xì)胞因子的釋放,降低機(jī)體的炎癥反應(yīng),達(dá)到COPD的治療效果。
2.1 臨床實(shí)驗(yàn)研究 李民友等[32]研究表明,運(yùn)用固本培元湯(炙黃芪20g,川芎10g,葶藶子10g,五味子10g,地龍10g)治療COPD合并衰弱,可以降低氣道重塑因子血清結(jié)締組織生長(zhǎng)因子(GTGF)、堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(b-FGF)、TGF-β1、軟骨糖蛋白39(YKL-39)、激活素A(ActivinA)表達(dá),從而抑制氣道重塑進(jìn)程,并可改善中醫(yī)證候積分,提升肺功能。陳榮等[33]研究發(fā)現(xiàn),小青龍湯加減治療COPD急性期患者,可以降低血清中TGF-β1、MMP-9蛋白水平,抑制纖維化的形成,促進(jìn)組織修復(fù),延緩氣道重塑進(jìn)程,減輕患者的臨床癥狀。劉玉梅等[34]研究發(fā)現(xiàn),在西醫(yī)基礎(chǔ)上運(yùn)用芪藥補(bǔ)腎方治療COPD穩(wěn)定期患者,血清MMP-9、TGF-β1、層黏連蛋白(LN)水平顯著降低,延緩COPD氣道重塑的進(jìn)程,并可改善肺功能,減輕患者呼吸困難癥狀。王肖艷等[35]研究表明,運(yùn)用二陳湯加味方治療COPD穩(wěn)定期患者,通過ELISA檢測(cè)發(fā)現(xiàn)血清中MMP-9、TIMP-1,MMP-9/TIMP-1比值都明顯下降,提示二陳湯加味方劑可能是調(diào)節(jié)MMP-9/TIMP-1的機(jī)制,來保護(hù)肺與氣道的結(jié)構(gòu)。彭光耀等[36]研究發(fā)現(xiàn),采用十味龍膽花膠囊與沙美特羅替卡松聯(lián)合治療COPD急性期患者,通過ELISA檢測(cè)發(fā)現(xiàn),患者血清中MMP-2、MMP-9、VEGF含量顯著降低,TIMP-1升高,提示此方案可能與MMP-2、MMP-9、TIMP-1、VEGF的表達(dá)有關(guān),降低氣道損傷,抑制氣道重塑進(jìn)程。
2.2 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究 王晶等[37]研究發(fā)現(xiàn),運(yùn)用補(bǔ)肺益腎方可以改善PM2.5暴露加重COPD大鼠氣道重塑模型,通過免疫組化法發(fā)現(xiàn),大鼠肺組織中VEGF、bFGF、α-SMA、Ⅰ型膠原蛋白(COLⅠ)和Ⅲ型膠原蛋白(COLⅢ)表達(dá)顯著下調(diào)。ELISA法檢測(cè)支氣管-肺泡灌洗液中MMP-9、MMP-12降低,TIMP-1顯著升高,其可能是通過抑制膠原沉積,改善蛋白酶/抗蛋白酶失衡來延緩氣道重塑進(jìn)程。熊周璇等[38]運(yùn)用補(bǔ)肺益腎方治療CS聯(lián)合細(xì)菌感染的COPD穩(wěn)定期SD大鼠模型,發(fā)現(xiàn)血清中ColⅠ、ColⅢ、Notch4、Hes1蛋白表達(dá)顯著降低,說明補(bǔ)肺益腎方可以改善COPD大鼠氣道膠原沉積、減輕肺損傷,這可能與調(diào)控NOTCH信號(hào)通路密切相關(guān)。張喆等[39]研究發(fā)現(xiàn),運(yùn)用阿膠單位中藥治療COPD模型小鼠,可以改善氣道管壁增厚、官腔狹窄等情況,并可降低肺組織中MMP-2、MMP-9和TGF-β1水平,減少細(xì)胞外基質(zhì)沉積,從而減輕氣道結(jié)構(gòu)破壞,起到改善氣道重塑作用。史良恬等[40]研究發(fā)現(xiàn)補(bǔ)肺活血膠囊治療CS誘導(dǎo)的COPD大鼠模型,能使肺泡較完整、肺泡壁變薄、肺泡融合減少、氣道膠原沉積減少、肺組織中TGF-β1、Smad2/3、Smad4、嗜中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶(NE)、α1-抗胰蛋白酶(α1-AT)、MMP-9、TIMP-1蛋白水平均降低,這表明補(bǔ)肺活血膠囊可通過調(diào)節(jié)TGF-β1/Smads信號(hào)通路、蛋白酶失衡等途徑,對(duì)COPD的氣道重塑起到一定的作用。
綜上所述,氣道炎癥及重塑在COPD發(fā)病機(jī)制中,起到一個(gè)核心的環(huán)節(jié)。目前慢阻肺急性期治療,主要運(yùn)用支氣管擴(kuò)張劑以及皮質(zhì)醇在內(nèi)的吸入性藥物,以及使用抗生素治療,抑制炎癥反應(yīng),減輕氣道重塑,并輔以氧療及機(jī)械通氣等。根據(jù)近幾年大量文獻(xiàn)數(shù)據(jù)表明,中醫(yī)藥在參與慢阻肺治療過程中,可以抑制相關(guān)炎癥因子和氣道重塑指標(biāo),以及信號(hào)通路等途徑去延緩COPD氣道炎癥和氣道重塑進(jìn)程,臨床效果顯著。但目前運(yùn)用中醫(yī)藥治療COPD仍然有一定的局限性:①中醫(yī)藥治療COPD缺乏辨證指南指導(dǎo),現(xiàn)多是醫(yī)家根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)來擬方用藥,可重復(fù)性差,臨床療效證據(jù)不足。②動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方面多以西醫(yī)動(dòng)物模型為參照,未能夠打造一個(gè)以中醫(yī)標(biāo)準(zhǔn)來建模的,符合中醫(yī)特色的動(dòng)物模型。③中醫(yī)藥目前研究處于初級(jí)階段,臨床樣本量少,設(shè)計(jì)模式單一,缺乏創(chuàng)新,循證醫(yī)學(xué)證據(jù)不充足。今后我們需要運(yùn)用中醫(yī)理論基本知識(shí),結(jié)合現(xiàn)代醫(yī)學(xué)思想,提高基礎(chǔ)及臨床研究規(guī)范性,以明確中醫(yī)藥作用靶點(diǎn),多角度研究中醫(yī)藥干預(yù)COPD疾病的產(chǎn)生機(jī)制。