闞詩云 鄧兆巋 邱占軍
(1.山東中醫(yī)藥大學(xué),山東 濟(jì)南 250014;2.山東中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院,山東 濟(jì)南 250014)
*基金項(xiàng)目:山東省中醫(yī)藥科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(2015-091);濟(jì)南市科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(201602184)
△通信作者(電子郵箱:qiuzhj227@163.com)
膿毒癥是宿主對感染的反應(yīng)失調(diào)而致的危及生命的器官功能障礙[1],急性肺損傷(ALI)是因各種原因造成彌漫性肺間質(zhì)及肺泡水腫,而導(dǎo)致的急性低氧性呼吸功能不全。膿毒癥是引起ALI的主要原因。膿毒癥導(dǎo)致的ALI發(fā)病迅速、病死率高達(dá)40%[2]。TLR4信號(hào)通路在膿毒癥炎癥反應(yīng)激活、免疫調(diào)節(jié)等過程中起到了重要作用,調(diào)節(jié)TLR4活性可能有助于預(yù)防膿毒癥的免疫功能障礙,防治膿毒癥導(dǎo)致的肺損傷[3]。
中醫(yī)學(xué)沒有膿毒癥肺損傷的概念。根據(jù)肺損傷的臨床表現(xiàn),膿毒癥屬于中醫(yī)學(xué)“喘證”“暴喘”“喘脫”的范疇[4]。關(guān)于膿毒癥的治療,得到廣泛認(rèn)可的是中西醫(yī)結(jié)合“菌毒炎并治”和“四證四法”的辨證治療原則[4],即對膿毒癥采用“細(xì)菌、內(nèi)毒素、炎性介質(zhì)并治”;其中“毒熱證”采用清熱解毒法,“血瘀證”采用活血化瘀法,“急性虛證”采用扶正固本法,“腑實(shí)證”采用通里攻下。膿毒癥肺損傷的治療原則與膿毒癥類似,中醫(yī)臨床對膿毒癥肺損傷多采用清熱涼營、活血益氣、通腑瀉肺等法[5]。
模式識(shí)別受體 Toll樣受體 4(TLR4)作為免疫系統(tǒng)中Toll樣受體家族(TLRs)的重要成員,是免疫系統(tǒng)中的跨膜受體,也是最先被發(fā)現(xiàn)的Toll樣受體,其可以通過識(shí)別病原相關(guān)分子模式(PAMPs)如脂多糖、脂蛋白等,激活下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子,同時(shí)TLR4也可被某些炎癥反應(yīng)中產(chǎn)生的損傷相關(guān)分子模式(DAMPs)結(jié)合啟動(dòng)TLR4信號(hào)通路。TLR4通路是啟動(dòng)細(xì)胞內(nèi)炎癥信號(hào)傳導(dǎo)的經(jīng)典通路,在脂多糖所致的急性肺損傷中起著重要作用。全身炎癥反應(yīng)激活是膿毒癥病程中最突出的病理改變,TLR4在膿毒癥炎癥反應(yīng)激活、免疫調(diào)節(jié)等過程中發(fā)揮了重要作用。TLR4信號(hào)的傳導(dǎo)過程中,脂多糖先與脂多糖結(jié)合蛋白結(jié)合,然后與TLR4和其兩個(gè)共受體結(jié)合,TIR結(jié)構(gòu)域發(fā)生構(gòu)象改變,TLR4識(shí)別病原模式分子后能夠通過下游髓樣分化蛋白88(MyD88)依賴途徑和非MyD88依賴途徑來激活NF-κB,活化的NF-κB轉(zhuǎn)位進(jìn)入細(xì)胞核后能夠與腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)等基因啟動(dòng)子區(qū)域結(jié)合、起始基因的表達(dá)過程。TNF-α和IL-1β的大量表達(dá)一方面會(huì)造成炎癥反應(yīng)的級(jí)聯(lián)放大激活,另一方面也會(huì)直接引起肺組織的損傷[6-7]。
3.1 中藥復(fù)方調(diào)節(jié)TLR4信號(hào)通路 基于 “肺與大腸”互為表里的中醫(yī)理論,結(jié)合膿毒癥急性肺損傷的病理生理改變,通里攻下法是防治膿毒癥肺損傷的重要方法[8]。大承氣湯方源于《傷寒論》,其祛除瘀血、蕩滌腸胃、推陳致新等功效能減少菌毒移位,具有調(diào)節(jié)免疫功能以及維持促炎/抗炎平衡的作用,已廣泛用于膿毒癥患者的治療。胡星星等建立膿毒癥肺損傷模型小鼠,發(fā)現(xiàn)大承氣湯能通過降低膿毒癥小鼠炎癥介質(zhì),改善肺血管通透性等多個(gè)方面,對膿毒癥肺臟起保護(hù)作用[9]。王毅鑫等發(fā)現(xiàn)大承氣湯通過對上游配體即HMGBl表達(dá)的抑制,達(dá)到對TLR4通路信號(hào)分子表達(dá)的下調(diào)。宣肺通腑方由炙麻黃、杏仁、生石膏、瓜蔞皮、生大黃、甘草等按一定比例組成。方中麻黃、杏仁能宣肺降氣,石膏清熱,生大黃蕩滌腸道[10]。吳中華等通過研究指出宣肺通腑方使膿毒癥肺損傷大鼠肺組織水腫、出血等損傷程度明顯減輕,且能降低內(nèi)毒素致ALI大鼠TLR4蛋白及其mRNA的表達(dá),與抑制TLR4信號(hào)通路有關(guān)。涼膈散出自《和劑局方》,該方能清上泄下、瀉火通便,臨床可用于治療膿毒癥肺損傷導(dǎo)致的熱毒犯肺,肺失宣降之喘息,上焦有火之證,藥理研究也證實(shí)了該方的大黃、黃芩、連翹、山梔或其成分有不同程度的抗內(nèi)毒素作用[11]。余林中等通過對涼膈散的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)其抑制TLR4信號(hào)通路的作用[12]。清熱解毒法以祛除外來、內(nèi)生之毒邪,是治療膿毒癥肺損傷的核心環(huán)節(jié)之一。膿毒癥發(fā)生發(fā)展的各期都可存在嚴(yán)重感染,因此清熱解毒法在膿毒癥治療中有著重要的地位[13]。黃連解毒湯為清熱解毒的代表方之一。膿毒癥總體屬溫病、熱癥的范疇,恰屬黃連解毒湯的適應(yīng)證。研究表明,黃連解毒湯對多種細(xì)菌均有高效抑制作用,能對抗細(xì)菌毒素,調(diào)節(jié)免疫反應(yīng),以上作用可能與調(diào)控TLR4、NF-κB的表達(dá)有關(guān)[14-15]。
活血化瘀法應(yīng)貫穿膿毒癥治療的始終。芪冬活血飲由黃芪、麥冬、虎杖、當(dāng)歸等藥物組成,為全國名老中醫(yī)王會(huì)仍的經(jīng)驗(yàn)方,整方配伍中以活血化瘀為主,配合清熱解毒、通腑、益氣養(yǎng)陰,多法合用,臨床治療膿毒癥肺損傷療效顯著[16],進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)[17]其作用機(jī)制主要與抑制TLR4/NF-κB炎癥信號(hào)通路,降低各促炎性細(xì)胞因子有關(guān)。大黃牡丹湯源于《金匱要略》,具有瀉熱破瘀、散結(jié)消腫之功效。臨床上被廣泛用于多種感染性疾病。大黃牡丹湯可使膿毒癥患者血清中的降鈣素原和C反應(yīng)蛋白水平降低[18]。孫燕妮等通過大黃牡丹湯干預(yù)LPS誘導(dǎo)的小鼠肺巨噬細(xì)胞TLR4以及MyD88的表達(dá),證實(shí)抑制TLR4和下游MyD88表達(dá)是大黃牡丹湯治療膿毒癥肺損傷的作用機(jī)制之一[19]。膿毒癥后期,臟腑虧損,陰陽耗傷,出現(xiàn)陽脫、陰脫或者陰陽俱脫之證,合理應(yīng)用扶正固本之法可以改善膿毒癥的休克狀態(tài),益氣復(fù)脈注射液是基于中藥經(jīng)典方劑生脈散研發(fā)出的中藥注射制劑,由紅參、麥冬、五味子組成。通過益氣復(fù)脈注射液干預(yù)膿毒癥ALI小鼠模型,證明了其抑制TLR4-MyD88信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)肺保護(hù),改善氧化應(yīng)激和炎癥因子水平[20]。依據(jù)中醫(yī)辨證理論,以宣肺理氣、清熱解毒、活血化瘀、通里攻下、扶正固本為原則的中醫(yī)經(jīng)典方劑和個(gè)人經(jīng)驗(yàn)方在臨床治療膿毒癥肺損傷的過程中療效顯著,更進(jìn)一步通過實(shí)驗(yàn)研究闡明其作用機(jī)制,發(fā)現(xiàn)與調(diào)節(jié)TLR4信號(hào)通路有關(guān)。
3.2 中藥提取物調(diào)節(jié)TLR4信號(hào)通路 中藥提取物在有效成分及藥物作用靶點(diǎn)的研究更有優(yōu)勢,實(shí)驗(yàn)多驗(yàn)證在TLR4-NF-κB通路的抑制作用,代表提取物有白藜蘆醇、龍膽苦苷、白術(shù)內(nèi)酯I及連翹酯苷A等。白藜蘆醇是虎杖的根莖提取物,具有抗氧化、抗腫瘤、抗炎等多種生物學(xué)活性,可下調(diào)各種炎癥介質(zhì)的合成和分泌[21-22]。白藜蘆醇對膿毒癥肺損傷具有治療作用,不管是在脂多糖誘導(dǎo)的膿毒癥急性肺損傷小鼠中還是盲腸穿刺誘導(dǎo)膿毒癥急性肺損傷小鼠中其均減少肺部炎癥介質(zhì)TNF-α及白細(xì)胞介素-6(IL-6)的產(chǎn)生而呈現(xiàn)抗炎活性,多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)證明,其抗炎作用主要表現(xiàn)為能下調(diào)NF-κB,減少TLR4的mRNA和蛋白,從而發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇通過調(diào)節(jié)TLR4-NF-κB信號(hào)通路發(fā)揮其抗炎、抗氧化的作用[23]。龍膽苦苷是龍膽草和秦艽的活性成分,中醫(yī)學(xué)認(rèn)為龍膽草有清瀉肝膽之火、清熱燥濕的功效,主要用于治療口苦、胸脅疼痛、黃疸等肝膽病變之癥,而秦艽則有祛風(fēng)濕、止痛、退濕熱的作用,多用于風(fēng)濕痹痛、濕熱黃疸等證。研究已證實(shí)龍膽苦苷對金葡菌、大腸桿菌等細(xì)菌也有抑制作用。陳露露[24-25]通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明了龍膽苦苷對膿毒癥急性肺損傷小鼠有保護(hù)作用,并進(jìn)一步驗(yàn)證其作用機(jī)制為抑制TLR4信號(hào)通路的表達(dá)。白術(shù)內(nèi)酯I是菊科植物白術(shù)的干燥根莖分離出的活性化合物,具有抗炎作用。有研究建立了小鼠CLP膿毒癥模型,探討其對膿毒癥模型小鼠的全身性炎癥反應(yīng)的保護(hù)作用,并分析其可能的作用機(jī)制,結(jié)果顯示,白術(shù)內(nèi)酯I顯著提高膿毒癥小鼠的存活率,下調(diào)白細(xì)胞、促炎性細(xì)胞因子,改善膿毒癥的促炎性細(xì)胞因子和內(nèi)毒素的反應(yīng)[26]。有學(xué)者通過LPS誘導(dǎo)的膿毒癥急性肺損傷小鼠模型,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)證明,發(fā)現(xiàn)白術(shù)內(nèi)酯I可通過抑制TLR4的表達(dá)和NF-κB的活化保護(hù)對膿毒癥急性肺損傷小鼠起保護(hù)作用[27]。
連翹酯苷A是從植物連翹中提取的活性成分之一。研究發(fā)現(xiàn)其能夠抑制由內(nèi)毒素引起的炎癥反應(yīng)[28]。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)連翹酯苷作用主要是抑HMGB1-TLR4-NF-κB通路。當(dāng)然值得注意的是,在研究過程中,不僅發(fā)現(xiàn)連翹酯苷能抗炎,抑制HMGB1-TLR4-NF-κB通路,對抗膿毒癥肺損傷的作用靶點(diǎn)還包括抑制一氧化氮的過度釋放等其他作用[29]。
TLR4信號(hào)通路在膿毒癥炎癥反應(yīng)激活過程中發(fā)揮了重要作用。因此調(diào)節(jié)TLR4信號(hào)通路的表達(dá),調(diào)節(jié)TLR4信號(hào)級(jí)聯(lián)的作用,可以作為治療膿毒癥肺損傷的靶點(diǎn),生物醫(yī)學(xué)治療應(yīng)用前景廣闊。深入研究細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和基因轉(zhuǎn)錄水平干預(yù)膿毒癥肺損傷導(dǎo)致的炎癥和損傷效應(yīng),尋找新的靶點(diǎn)和治療措施,對于膿毒癥肺損傷的研究具有重要意義。中醫(yī)學(xué)者使用中藥復(fù)方、中藥提取劑等作為TLR4調(diào)節(jié)劑,開拓了一個(gè)研究分子機(jī)制的廣闊領(lǐng)域。但不可忽視的是,膿毒癥發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,膿毒癥在發(fā)病過程中涉及包括多條信號(hào)通路的表達(dá)、免疫抑制、氧化應(yīng)激等諸多方面,單純調(diào)節(jié)TLR4信號(hào)通路的表達(dá)不能完全控制膿毒癥的進(jìn)展,因此如今關(guān)于膿毒癥的治療,仍應(yīng)以綜合治療為主。
現(xiàn)如今關(guān)于中醫(yī)藥干預(yù)TLR4信號(hào)通路治療膿毒癥肺損傷的研究仍存在諸多不足之處,關(guān)于實(shí)驗(yàn)研究方面,首先不管是中藥復(fù)方還是中藥提取物,所有的研究皆為抑制TLR4信號(hào)通路的表達(dá),但是既往多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)證明,不管是TLR4還是其下游的NF-κB,在一定程度上會(huì)對機(jī)體起保護(hù)作用,機(jī)體細(xì)菌入侵后,TLR4高表達(dá),促使體細(xì)胞釋放大量炎癥介質(zhì),激活機(jī)體的免疫防御系統(tǒng),只有當(dāng)TLR4的過度活化才會(huì)導(dǎo)致膿毒癥的發(fā)生[30]。同樣完全抑制NF-κB活性,也不能治療膿毒癥肺損傷,NF-κB也具有抗菌抗炎的作用,在人類志愿者中應(yīng)用抑制劑來抑制NF-κB活性之后,炎癥活動(dòng)反而增強(qiáng)了[31]。因此適度抑制TLR4信號(hào)通路的表達(dá)、NF-κB的活性或許才是治療膿毒癥肺損傷的合理對策。
另外大部分實(shí)驗(yàn)研究中,只是驗(yàn)證了應(yīng)用藥物后,TLR4以及其下游的分子蛋白或者mRNA的表達(dá)下降,但是直接抑制了此信號(hào)通路還是有其他信號(hào)通路參與導(dǎo)致了TLR4信號(hào)通路的表達(dá)下降未曾研究。因此許多問題需進(jìn)一步闡明,如中藥與TLR4信號(hào)通路中其他下游分子的相互作用,中藥干預(yù)ALI與TLRs家族其他成員的關(guān)系等。
總之,膿毒癥肺損傷在發(fā)病機(jī)制、治療方面仍面臨很大的困境,中醫(yī)藥治療膿毒癥肺損傷有明顯優(yōu)勢,根據(jù)整體觀念辨證論治,強(qiáng)調(diào)機(jī)體的陰陽平衡,辨證施治、個(gè)體化治療和中藥多環(huán)節(jié)多靶點(diǎn)的整體調(diào)節(jié),明顯提高臨床療效,具有良好的臨床應(yīng)用前景。