黃金雨，董政委，王永霞 （河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院心臟中心，鄭州 450003）

自身免疫性疾病（autoimmune diseases，ADs）是一類機(jī)體對自身抗原發(fā)生免疫反應(yīng)而導(dǎo)致自身組織損害的疾病，其中以潰瘍性結(jié)腸炎（ulcerative colitis，UC）、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎（rheumatoid arthritis，RA）、1型糖尿病（type 1 diabetes mellitus，T1DM）的發(fā)病率較高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球7.6%～9.4%的人群患有各種類型的ADs，ADs已成為僅次于心血管疾病和癌癥的第三大慢性病，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量[1]。對癥治療（如抗炎和自身免疫抑制）是ADs的主要治療策略，但其難以實(shí)現(xiàn)完全治愈，且有嚴(yán)重的胃腸道不良反應(yīng)，還可能增加免疫抑制導(dǎo)致的感染[2]。因此，探索更為有效、安全的治療策略已迫在眉睫。中藥具有多靶向性、低毒安全的特色，在ADs防治中具有明顯優(yōu)勢，針對中藥單體的研究近年來備受關(guān)注。腸道微生物群已被證明與免疫細(xì)胞有相互作用，其可通過抑制輔助性T細(xì)胞17（helper T cell 17，Th17）分化、維持調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（regulatory T cell，Treg）分化及調(diào)節(jié)免疫耐受從而抑制炎癥，在ADs的發(fā)病中起重要作用[3]?；诖耍疚木C述了中藥單體基于腸道菌群調(diào)節(jié)Th17/Treg細(xì)胞分化進(jìn)而干預(yù)ADs的研究現(xiàn)狀，旨在為ADs的中西醫(yī)結(jié)合防治提供參考。

1 Th17/Treg軸對ADs的影響

Th17和Treg細(xì)胞具有同源性，均由初始CD4+T細(xì)胞分化而成，細(xì)胞因子的種類及細(xì)胞因子間的平衡在調(diào)控初始CD4+T細(xì)胞分化方向中起重要作用。Th17的分化由轉(zhuǎn)化生長因子β（transforming growth factor-β，TGFβ）和白細(xì)胞介素6（interleukin-6，IL-6）啟動，二者共同誘導(dǎo)信號傳導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子3（signal transduction and activator of transcription 3，STAT3）的激活，進(jìn)而促進(jìn)轉(zhuǎn)錄因子維甲酸相關(guān)孤核受體γt（retinoic acid-related orphan nuclear receptor γt，RORγt）表達(dá)、激活I(lǐng)L-17轉(zhuǎn)錄；隨后，IL-6刺激IL-21產(chǎn)生，加速Th17細(xì)胞增殖分化，并誘導(dǎo)IL-23受體表達(dá)，從而在后期維持Th17細(xì)胞的穩(wěn)定分化[4]。叉頭框蛋白p3（Forkhead box protein P3，F(xiàn)oxp3）是Treg的標(biāo)志性轉(zhuǎn)錄因子，參與維持Treg的分化和功能，研究表明，F(xiàn)oxp3基因缺陷會導(dǎo)致嚴(yán)重自身免疫病[5]。

Th17/Treg失衡與多種ADs相關(guān)：Th17是主要效應(yīng)因子，可分泌IL-17、IL-21和腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）等促炎因子，引起炎癥和嚴(yán)重自身免疫[6]；另一方面，Treg可分泌IL-10和TGF-β等抗炎因子，具有免疫抑制功能。二者相互制約，共同維護(hù)機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定[7]。Bunte等[8]在早期RA患者血清中檢測到IL-17濃度升高，發(fā)現(xiàn)IL-17能誘導(dǎo)成纖維樣滑膜細(xì)胞和上皮細(xì)胞產(chǎn)生血管內(nèi)皮生長因子，進(jìn)而導(dǎo)致血管翳生成，并能減少RA軟骨形成。Kurolap等[9]研究表明，UC病變部位的Th17分化增強(qiáng)，進(jìn)而促進(jìn)了結(jié)腸慢性炎癥和UC的進(jìn)展。此外，在大量ADs患者和動物模型中也觀察到Treg細(xì)胞數(shù)量減少或功能喪失[10]?？梢?，調(diào)節(jié)Th17/Treg平衡對治療ADs具有重要意義。

2 腸道菌群調(diào)控宿主Th17/Treg軸在ADs中的作用

腸道菌群是腸道內(nèi)復(fù)雜而龐大的微生態(tài)系統(tǒng)，在機(jī)體免疫系統(tǒng)的發(fā)育中起到了關(guān)鍵作用。ADs的發(fā)生與腸道微生態(tài)的變化息息相關(guān)，其中腸道菌群對T細(xì)胞的調(diào)控是關(guān)鍵橋梁。目前，相關(guān)學(xué)者已在多種ADs患者中發(fā)現(xiàn)腸道菌群的多樣性減低和菌種分布異常[11]。腸道菌群調(diào)節(jié)Th17/Treg平衡的相關(guān)作用機(jī)制包括調(diào)節(jié)細(xì)胞因子產(chǎn)生、調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)、影響能量代謝等[12]。例如，Lee等[5]研究表明，腸道內(nèi)分節(jié)絲狀菌可通過刺激樹突狀細(xì)胞分泌IL-6、IL-23，進(jìn)而誘導(dǎo)Th17在小腸分化，使ADs發(fā)病率明顯增加。短鏈脂肪酸（short-chain fatty acid，SCFA，包括乙酸、丙酸和丁酸等）是腸道菌群的常見代謝物，可通過多途徑促進(jìn)Treg分化。例如，丁酸鹽可改變Foxp3基因啟動子中的組蛋白H3乙?；瘉泶龠M(jìn)Treg產(chǎn)生[13]。可見，基于腸道菌群調(diào)控Th17/Treg失衡，誘導(dǎo)重建免疫耐受，可能成為治療ADs的新方法。

3 中藥單體通過腸道菌群調(diào)節(jié)Th17/Treg軸對不同ADs的干預(yù)作用

3.1 UC

UC是一種炎癥性腸?。╥nflammatory bowel disease，IBD），腸黏膜屏障受損是其關(guān)鍵病理機(jī)制[14]。腸緊密連接（tight junction，TJ）是腸黏膜屏障的主要結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，由多種功能各異的蛋白質(zhì)組成，如跨膜蛋白（閉合蛋白、咬合蛋白）和閉鎖小帶蛋白（zonula occludens，ZOs）等。病理情況下，腸道微環(huán)境紊亂可導(dǎo)致Th17/Treg失衡，引起免疫炎癥反應(yīng)，TJ蛋白受到炎性破壞而致腸壁通透性增加，進(jìn)而促使UC發(fā)生。

Liu等[15]通過16S rRNA基因測序發(fā)現(xiàn)，紅景天苷可恢復(fù)UC小鼠腸道菌群的多樣性，提高厚壁菌門等細(xì)菌的比例，抑制擬桿菌門等細(xì)菌的比例，并可顯著增加結(jié)腸固有層Treg細(xì)胞數(shù)，降低IL-6、IL-17A mRNA表達(dá)水平，抑制Th17分化，進(jìn)而使得促炎因子IL-1β生成減少，以緩解腸黏膜炎性損害。該實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步構(gòu)建了偽無菌小鼠模型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)紅景天苷對T細(xì)胞亞群分化及炎癥因子的調(diào)節(jié)作用喪失，從而佐證了紅景天苷治療UC的作用與腸道菌群相關(guān)。

人參皂苷Rg1是人參提取物，Zhang等[16]研究發(fā)現(xiàn)，人參皂苷Rg1可調(diào)節(jié)腸道菌群的多種代謝途徑（如抑制乙醛酸循環(huán)、檸檬酸循環(huán)、L-精氨酸通路），抑制Th17表達(dá)，促進(jìn)Treg分化，下調(diào)Toll樣受體4/髓樣分化因子88信號通路而降低血清中促炎因子IL-1β、TNF-α和IL-17A水平，并上調(diào)抗炎因子IL-10水平，從而修復(fù)腸壁的炎性破壞。

先天淋巴細(xì)胞（innate lymphoid cell，ILC）多為組織駐留淋巴細(xì)胞，可分泌相關(guān)細(xì)胞因子協(xié)調(diào)T細(xì)胞分化[17]。Dong等[18]發(fā)現(xiàn)，小檗堿可調(diào)節(jié)葡聚糖硫酸鈉（dextran sulfate sodium，DSS）誘導(dǎo)的UC小鼠腸道菌群豐度和組成，減少結(jié)腸組織ILC1而增加ILC3，發(fā)揮抑制RORγt表達(dá)和Th17分化作用，能減少促炎因子IL-17、TNF-α的分泌，有效保護(hù)腸杯狀細(xì)胞和TJ蛋白，修復(fù)腸黏膜屏障。甘金剛等[19]亦發(fā)現(xiàn)，小檗堿能夠改善UC患者腸道菌群和腸道免疫狀態(tài)，抗炎功效顯著。

Xiao等[20]發(fā)現(xiàn)，姜黃素在門、綱、目、科和屬水平上可調(diào)控UC合并糖尿病小鼠腸道微生物菌群的多樣性和相對豐度，抑制RORγt而激活Foxp3，恢復(fù)Th17/Treg平衡，降低促炎因子IL-17A水平，減少炎癥細(xì)胞浸潤，不僅能改善胰島素抵抗和血糖水平，還可有效逆轉(zhuǎn)結(jié)腸黏膜破壞。

Wang等[21]發(fā)現(xiàn)，流蘇石斛多糖可改善UC小鼠腸道菌群代謝，提高SCFA濃度，抑制細(xì)胞因子IL-6、IL-17、IL-21、IL-23而恢復(fù)Th17/Treg細(xì)胞平衡，還能抑制核因子-κB炎癥信號通路和促炎因子IL-1β、IL-17、IL-21的表達(dá)，上調(diào)UC小鼠咬合蛋白和ZO-1的表達(dá)。

Wen等[22]研究發(fā)現(xiàn)，豆甾醇可改善IBD小鼠的腸道菌群多樣性和菌群結(jié)構(gòu)失調(diào)，進(jìn)而增加腸道微生物來源的SCFA，特別是丁酸鹽；并發(fā)現(xiàn)丁酸鹽可通過介導(dǎo)過氧化物酶增殖物激活受體γ的激活，改善能量代謝，從而促進(jìn)初始CD4+T細(xì)胞分化為Treg，恢復(fù)Th17/Treg平衡，顯著下調(diào)DSS誘導(dǎo)的炎癥因子IL-6、IL-1β和TNF-α表達(dá)，緩解結(jié)腸炎性損害。

Hua等[23]首次發(fā)現(xiàn)，胡桃醌可能通過調(diào)節(jié)腸道菌群顯著抑制STAT3和RORγt蛋白表達(dá)，上調(diào)Foxp3蛋白表達(dá)，重建Th17/Treg平衡并降低結(jié)腸組織中IL-6、TNF-α和IL-1β蛋白表達(dá)水平和UC小鼠疾病活性指數(shù)，增加IL-10蛋白表達(dá)，且其療效與劑量呈正相關(guān)。

Wu等[24]發(fā)現(xiàn)，大黃酸可顯著增加DSS誘導(dǎo)的IBD小鼠腸道乳酸菌屬的豐度，抑制Th17分化，恢復(fù)Th17/Treg平衡，減少炎癥因子IL-17的合成而發(fā)揮良好的抗炎作用，從而減輕模型小鼠的結(jié)腸炎癥和組織損傷。

Liu等[25]證實(shí)，小白菊內(nèi)酯可顯著增加腸道菌群的生物多樣性，提高有益菌的相對豐度和SCFA水平，降低細(xì)胞因子IL-6和IL-17A水平，以恢復(fù)Th17/Treg免疫平衡，進(jìn)而降低促炎因子IL-1β、TNF-α水平并提高抗炎因子IL-10水平，從而緩解結(jié)腸炎性浸潤及滲出。該研究進(jìn)一步用抗生素雞尾酒法建立偽無菌小鼠模型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小白菊內(nèi)酯的上述抗炎作用消失。

Zhu等[26]發(fā)現(xiàn)，黃芩苷可改善腸道菌群的多樣性及分布，顯著提高產(chǎn)丁酸菌的豐度和丁酸的含量，上調(diào)Foxp3 mRNA轉(zhuǎn)錄而下調(diào)RORγt mRNA轉(zhuǎn)錄，恢復(fù)Th17/Treg平衡，上調(diào)抗炎因子IL-10而下調(diào)促炎因子IL-17，并能降低結(jié)腸組織活性氧的活性，增加UC大鼠結(jié)腸ZO-1和咬合蛋白的表達(dá)，恢復(fù)結(jié)腸黏膜的完整性。

瑞香素別名“祖師麻甲素”，Ji等[27]發(fā)現(xiàn)，瑞香素可提高腸道中產(chǎn)SCFA菌的豐度并降低IL-6、IL-21和IL-23的水平，逆轉(zhuǎn)IBD小鼠Th17/Treg失衡，抑制促炎因子IL-1β，從而緩解結(jié)腸免疫炎癥。胡紅鋒等[28]在UC患者中發(fā)現(xiàn)，瑞香素能通過調(diào)節(jié)患者腸道菌群的組成和Th17/Treg平衡，促進(jìn)患者腸黏膜愈合，有效改善患者病情，且安全可靠。

Alrafas等[29]發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇可顯著逆轉(zhuǎn)IBD小鼠腸道菌群失調(diào)并提高SCFA水平，促進(jìn)Treg分化，抑制Th17分化，降低IBD小鼠腸道中的炎癥生物標(biāo)志物髓過氧化物酶的水平，從而顯著減輕結(jié)腸炎性損傷，且該結(jié)論在糞便菌群移植實(shí)驗(yàn)中得到了驗(yàn)證。

Jing等[30]發(fā)現(xiàn)，黨參多糖具有良好的益生元特性，可刺激有益菌的生長并抑制致病菌的生長。該研究通過氣相色譜法測定了DSS誘導(dǎo)的IBD小鼠糞便中SCFA的含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)黨參多糖顯著提高了小鼠糞便中乙酸、丙酸和丁酸水平，下調(diào)了細(xì)胞因子IL-6、IL-17的表達(dá)，恢復(fù)了Th17/Treg免疫平衡，使得促炎因子IL-17、TNF-α相應(yīng)減少而抗炎因子TGF-β、IL-10生成增多，有效緩解了小鼠腸黏膜炎性浸潤和腸黏膜屏障破壞。

楊陽[31]研究發(fā)現(xiàn)，馬齒莧多糖可恢復(fù)UC模型小鼠腸道菌群結(jié)構(gòu)，降低細(xì)胞因子IL-6和IL-17含量，恢復(fù)Th17/Treg平衡，抑制核因子-κB信號通路激活和促炎因子 IL-17、TNF-α生成，促進(jìn)抗炎因子IL-10生成，有效減輕DSS誘導(dǎo)的腸道炎癥反應(yīng)。

3.2 RA

RA是一種以血管炎和滑膜炎為特征的最終引起關(guān)節(jié)軟骨及骨破壞的慢性ADs。TNF-α和IL-6等是RA發(fā)病中激起炎癥反應(yīng)的初始因素以及RA炎癥和關(guān)節(jié)損傷的重要介質(zhì)[32]。

Peng等[33]通過建立膠原誘導(dǎo)型關(guān)節(jié)炎（collageninduced arthritis，CIA）大鼠模型發(fā)現(xiàn)，白芍總苷可提高大鼠腸道有益共生菌的相對豐度，下調(diào)Th17分化、促進(jìn)Treg分化，降低腸道細(xì)胞因子γ-干擾素水平，減輕踝關(guān)節(jié)炎性細(xì)胞浸潤，降低關(guān)節(jié)滑膜血管內(nèi)皮生長因子含量，有效抑制血管生成和滑膜細(xì)胞增殖。

姜冀等[34]發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇可提高CIA小鼠腸道中擬桿菌、乳桿菌和雙歧桿菌的豐度，降低血清中促炎細(xì)胞因子IL-6、TNF-α水平；流式細(xì)胞術(shù)分析顯示小鼠脾臟中Th17細(xì)胞數(shù)下調(diào)而Treg細(xì)胞數(shù)上調(diào)，提示白藜蘆醇有效改善了CIA小鼠的系統(tǒng)炎癥，緩解了骨破壞及滑膜細(xì)胞增生。

陶偉莉[35]研究發(fā)現(xiàn)，老鸛草多糖可調(diào)節(jié)CIA小鼠腸道菌群豐度，增加SCFA（如乙酸、丙酸、正丁酸等）的含量，使Th17/Treg細(xì)胞比例趨向平衡，進(jìn)而恢復(fù)抗炎因子與促炎因子的平衡，使得CIA小鼠后足腫脹得以消退，脾臟明顯減小。

3.3 T1DM

T1DM是青少年和兒童最常見的代謝性疾病之一，以自身免疫系統(tǒng)逐漸破壞胰腺β細(xì)胞從而導(dǎo)致胰島素缺乏和高血糖為特征。除遺傳是T1DM易感性的重要因素外，腸道菌群紊亂以及Th17/Treg免疫失衡也已被證明在T1DM的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮關(guān)鍵作用[36]。

Chen等[37]發(fā)現(xiàn)，熊果酸可改善T1DM大鼠腸道菌群多樣性及菌群結(jié)構(gòu)，抑制轉(zhuǎn)錄因子RORγt表達(dá)，促進(jìn)Foxp3表達(dá)，恢復(fù)Th17/Treg平衡，下調(diào)促炎因子IL-17A、TNF-α水平而上調(diào)抗炎因子IL-10水平，發(fā)揮延緩胰島β細(xì)胞破壞、降低空腹血糖的作用。

Luo等[38]發(fā)現(xiàn)，芍藥苷可提高薩特氏菌屬豐度，抑制細(xì)胞因子IL-6生成和Th17分化而促進(jìn)Treg分化，抑制促炎因子IL-1β分泌，進(jìn)而有效緩解胰島炎癥浸潤和胰腺β細(xì)胞損傷。

3.4 其他

中藥單體在治療自身免疫性腦脊髓炎、自身免疫性葡萄膜炎、銀屑病等ADs中亦發(fā)揮了顯著作用。例如，松香酸可改善咪喹莫特誘導(dǎo)的銀屑病模型小鼠腸道菌群，抑制TNF-α、IL-17A、IL-23分泌，恢復(fù)Th17/Treg平衡，減輕皮膚損傷[39]。人參皂苷Rd可調(diào)控實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎（experimental autoimmune encephalomyelitis，EAE）小鼠腸道菌群并抑制RORγt、STAT3表達(dá)，促進(jìn)Foxp3表達(dá)，降低IL-6和IL-17水平而提高TGF-β、IL-10水平，從而調(diào)節(jié)Th17/Treg失衡，減輕中樞神經(jīng)系統(tǒng)脫髓鞘和炎癥細(xì)胞浸潤[40]。Du等[41]在實(shí)驗(yàn)性自身免疫性葡萄膜炎（experimental autoimmune uveitis，EAU）小鼠中觀察到，小檗堿可增加腸道中具有免疫調(diào)節(jié)能力的細(xì)菌數(shù)，抑制Th17分化而促進(jìn)Treg分化，減輕免疫炎癥反應(yīng)，從而緩解血-視網(wǎng)膜屏障破壞。

上述研究中藥單體在干預(yù)ADs中調(diào)節(jié)的腸道菌群見表1。

表1 中藥單體在干預(yù)ADs中調(diào)節(jié)的腸道菌群

4 結(jié)語

隨著二代測序技術(shù)的快速發(fā)展，腸道、皮膚、口腔和泌尿道的微生物群得到了廣泛研究。腸道菌群失衡以多種方式影響Th17/Treg分化平衡，參與自身免疫耐受破壞和過度炎癥反應(yīng)，在ADs發(fā)病中起到至關(guān)重要的作用。中藥防治ADs的歷史悠久，相較于化學(xué)藥，其不良反應(yīng)少且療效確切。然而，中藥及中藥復(fù)方的成分較為復(fù)雜，這使其科學(xué)性和安全性飽受詬病。本文系統(tǒng)綜述了基于腸道菌群調(diào)節(jié)Th17/Treg軸干預(yù)ADs的中藥單體，發(fā)現(xiàn)中藥單體對ADs的治療依賴于其對腸道菌群的調(diào)節(jié)，并通過調(diào)節(jié)細(xì)胞因子產(chǎn)生、調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)、影響能量代謝等多途徑調(diào)節(jié)Th17/Treg平衡，改善免疫炎癥反應(yīng)。

然而，由于當(dāng)前研究多停留在現(xiàn)象觀察方面，對于中藥單體影響腸道菌群和免疫平衡的具體作用途徑仍需進(jìn)一步探索，且適應(yīng)性免疫反應(yīng)在ADs中的作用仍有許多問題尚未解決。為開發(fā)新的有效治療策略，不同T細(xì)胞亞群在ADs病變中的具體作用仍需充分闡明。此外，免疫學(xué)和遺傳學(xué)的最新進(jìn)展闡明了固有免疫在ADs發(fā)病中的重要性。研究固有免疫和適應(yīng)性免疫間的相互作用，特別是它們與腸道微生物群的關(guān)系，將有望為ADs的防治提供新的視野。