呂 咪 姚夢(mèng)茜 湯布朗 張 軍 黃曼玉 彭青和
(安徽中醫(yī)藥大學(xué)2015級(jí)本科生,安徽 合肥 230038)
慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是以持續(xù)氣流受限為特征的慢性支氣管炎和(或)肺氣腫,與氣道和肺組織對(duì)香煙煙霧等有害氣體或有害顆粒的異常慢性炎性反應(yīng)有關(guān),以咳、痰、喘為主要臨床表現(xiàn)。目前,臨床治療COPD無特效藥,以吸氧、抗凝、抗感染、止咳化痰、解痙平喘等常規(guī)治療為主要手段。六味補(bǔ)氣膠囊為安徽中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院特制藥[1],茲將其治療COPD研究進(jìn)展綜述如下。
中醫(yī)學(xué)根據(jù)COPD的臨床表現(xiàn),將其歸為喘證、咳嗽、肺脹范疇[2]。肺感邪氣,肺臟受損,未及時(shí)治療,久病致虛,COPD的病理性質(zhì)為本虛標(biāo)實(shí)。COPD急性加重期呼吸困難加重,痰量增多,或咯黃痰,以痰瘀互阻為病理特征,屬實(shí);COPD穩(wěn)定期癥狀較急性加重期減輕,多表現(xiàn)為氣(陽)、陰虛損,以肺氣虛為主,屬虛。中華中醫(yī)藥學(xué)會(huì)內(nèi)科分會(huì)肺系病專業(yè)委員會(huì)制訂的《慢性阻塞性肺疾病中醫(yī)診療指南(2011版)》[3]中將COPD急性加重期辨證分為風(fēng)寒襲肺證、外寒內(nèi)飲證、痰熱壅肺證、痰濕阻肺證、痰蒙神竅證5個(gè)證型;將COPD穩(wěn)定期辨證分為肺氣虛證、肺脾氣虛證、肺腎氣虛證、肺腎氣陰兩虛證4個(gè)證型。治宜宣肺散寒,止咳平喘,補(bǔ)脾益肺,宣降肺氣等,以補(bǔ)益肺氣、宣降化痰為主。六味補(bǔ)氣膠囊藥物組成:炙黃芪15 g,生曬參10 g,玉竹10 g,益智6 g,陳皮6 g,肉桂3 g。方中炙黃芪性溫,味甘,入肺、脾經(jīng),益氣補(bǔ)中;生曬參性微溫,味甘、微苦,入心、脾、肺經(jīng),大補(bǔ)元?dú)?,補(bǔ)脾益肺;益智性溫,味辛、酸,入脾、腎經(jīng),溫脾止瀉,暖腎固精縮尿;玉竹性平,味甘,入肺、胃經(jīng),養(yǎng)陰潤燥,生津止渴;陳皮性溫,味辛、苦,入脾、肺經(jīng),理氣健脾,燥濕化痰;肉桂性大熱,味辛、甘,入腎、脾、心、肝經(jīng),補(bǔ)火助陽,引火歸元,散寒止痛,溫通經(jīng)脈。6味藥共奏補(bǔ)脾益肺、溫肺化痰功效,適用于COPD穩(wěn)定期患者。
圣喬治呼吸問卷(SGRQ)是目前臨床評(píng)判肺疾病患者生活質(zhì)量的常用問卷。張維等[4]應(yīng)用六味補(bǔ)氣膠囊聯(lián)合西醫(yī)常規(guī)治療肺氣虛型COPD穩(wěn)定期患者39例,對(duì)照組應(yīng)用西醫(yī)常規(guī)治療39例。結(jié)果:治療組最大肺活量(FVC)、呼氣峰值流速(PEF)等肺功能指標(biāo)及SGRQ評(píng)分均較對(duì)照組改善(P<0.05)。COPD以氣管慢性炎癥為病理基礎(chǔ),外周血腫瘤壞死因子α(TNF-α)、C反應(yīng)蛋白(CRP)及IL-6都屬于炎癥因子,參與炎性反應(yīng),與COPD嚴(yán)重程度相關(guān)[5-6]。董卓等[7]應(yīng)用六味補(bǔ)氣膠囊聯(lián)合西醫(yī)常規(guī)治療肺氣虛型COPD穩(wěn)定期38例,對(duì)照組應(yīng)用西醫(yī)常規(guī)治療38例。結(jié)果:治療組療效優(yōu)于對(duì)照組(P<0.05),治療組治療后TNF-α、CRP、IL-6水平均低于對(duì)照組(P<0.05),說明六味補(bǔ)氣膠囊能抑制炎癥因子表達(dá)。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為,COPD為肺虛損病,李達(dá)[8]強(qiáng)調(diào)以中醫(yī)“益氣法”為治療原則,應(yīng)用六味補(bǔ)氣膠囊治療30例COPD穩(wěn)定期肺氣虛證患者,對(duì)照組應(yīng)用基礎(chǔ)治療30例。結(jié)果:治療組肺功能指標(biāo)、中醫(yī)證候評(píng)分、生活質(zhì)量評(píng)分均較對(duì)照組改善(P<0.05);治療組治療后外周血炎癥因子水平及急性加重次數(shù)均低于對(duì)照組(P<0.05)。童佳兵等[9]強(qiáng)調(diào)以“固本培元”理論[10]為指導(dǎo),對(duì)COPD穩(wěn)定期肺腎氣虛證患者30例,予緩釋茶堿模擬劑口服、六味補(bǔ)氣膠囊口服和穴位(肺俞、腎俞、膻中、大椎、定喘,下同)敷貼治療。對(duì)照組30例予緩釋茶堿口服、六味補(bǔ)氣膠囊模擬劑和模擬穴位敷貼治療。結(jié)果:治療組急性加重次數(shù)、中醫(yī)證候評(píng)分及生存質(zhì)量問卷評(píng)分均低于對(duì)照組(P<0.05),肺功能指標(biāo)、6 min步行試驗(yàn)距離均較對(duì)照組改善(P<0.05)。
COPD的發(fā)病與氣道炎癥、蛋白酶及抗蛋白酶失衡、氧化應(yīng)激等機(jī)制有關(guān)。近年來,研究者以COPD的發(fā)病機(jī)制為基礎(chǔ),通過煙熏聯(lián)合脂多糖(LPS)滴入等方式制備COPD大鼠模型,并采用病理學(xué)觀察、酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)法研究大鼠肺組織及外周血中相關(guān)蛋白及炎癥因子表達(dá)來研究六味補(bǔ)氣膠囊治療COPD的作用機(jī)制。
3.1 Janus激酶/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子(JAKs/STATs)信號(hào)通路的研究 黏蛋白(MUC)5AC是氣道炎癥時(shí)病理黏液的主要成分,當(dāng)MUC5AC高表達(dá)時(shí)痰液黏稠度增加,會(huì)導(dǎo)致氣管清除障礙,從而引起肺通氣量進(jìn)一步減少,導(dǎo)致COPD病情加重。有研究顯示,JAKs/STATs通路正反饋調(diào)控MUC5AC意義重大[11]。小分子干擾RNA(siRNA)干擾沉默STAT基因,可以抑制STATs家族相關(guān)蛋白表達(dá),從而緩解COPD的氣道炎癥,改善肺功能。唐曉[12]通過大鼠造模取六味補(bǔ)氣膠囊含藥血清,運(yùn)用siRNA干擾技術(shù),沉默經(jīng)香煙煙霧及LPS干預(yù)后的肺泡上皮細(xì)胞的STAT基因,發(fā)現(xiàn)六味補(bǔ)氣膠囊可阻斷或抑制JAKs/STATs通路活化,調(diào)節(jié)機(jī)體炎性反應(yīng),調(diào)控siRNA表達(dá)和細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò),降低機(jī)體炎癥因子表達(dá)水平,并改善肺氣虛證患者的肺通氣水平。而阻斷或抑制JAKs/STATs通路活化,還可能與激活JAKs/STATs通路的負(fù)反饋調(diào)節(jié)因子細(xì)胞因子信號(hào)通路抑制因子(SOCS)表達(dá),從而抑制JAKs/STATs信號(hào)通路磷酸化水平有關(guān)。丁煥章[13]運(yùn)用蛋白質(zhì)印跡法(Western Blot)檢測經(jīng)六味補(bǔ)氣膠囊治療后的COPD模型大鼠肺組織中JAKs/STATs信號(hào)通路相關(guān)蛋白表達(dá),結(jié)果:六味補(bǔ)氣膠囊治療組大鼠肺組織中JAK1/p-JAK1、JAK2/p-JAK2、STAT1/p-STAT1、STAT3/p-STAT3、STAT5/p-STAT5蛋白表達(dá)水平均較模型對(duì)照組大鼠降低(P<0.05),SOCS1、SOCS3蛋白表達(dá)水平升高(P<0.05),抑制JAKs/STATs信號(hào)通路磷酸化水平,減輕COPD炎性反應(yīng)。趙杰等[14]在研究六味補(bǔ)氣膠囊對(duì)COPD大鼠模型JAKs/STATs通路及炎性反應(yīng)的影響時(shí),得出了相似結(jié)論。
3.2 STAT4、STAT6蛋白與輔助型T細(xì)胞1、輔助型T細(xì)胞2(Th1、Th2)細(xì)胞因子的研究 Th1型細(xì)胞因子以表達(dá)γ干擾素(IFN-γ)為特征,Th2型細(xì)胞因子以分泌白細(xì)胞介素4(IL-4)為特征。INF-γ在誘導(dǎo)基質(zhì)金屬蛋白酶-12(MMP-12)及MMP-9的活化中起關(guān)鍵作用,能夠改變蛋白酶/抗蛋白酶的平衡,促進(jìn)肺氣腫形成。Th1表達(dá)亢進(jìn),其分泌的IFN-γ水平上升;Th2表達(dá)抑制,其分泌的IL-4水平降低,同時(shí)IL-4與IFN-γ存在拮抗作用,IFN-γ增多,促使炎性反應(yīng)加重,導(dǎo)致COPD患者肺通氣障礙加重。INF-γ與抑炎因子IL-4在肺組織內(nèi)保持平衡,即Th1/Th2保持平衡對(duì)于COPD患者的肺通氣功能起到重要作用。此外,在免疫學(xué)中,Th1型細(xì)胞因子的作用與STAT4蛋白密切相關(guān),而STAT6蛋白對(duì)Th2型細(xì)胞因子分化起到關(guān)鍵作用,STAT4/STAT6比值減小,則Th1/Th2比值減小,INF-γ分泌減少,肺通氣功能得到改善。王成陽等[15]研究六味補(bǔ)氣膠囊治療COPD大鼠的療效及作用機(jī)制。結(jié)果:COPD大鼠肺組織中STAT4蛋白表達(dá)高于正常組大鼠(P<0.05),而STAT6蛋白表達(dá)低于正常組大鼠(P<0.05)。與對(duì)照組比較,六味補(bǔ)氣膠囊治療組大鼠STAT4蛋白表達(dá)下降(P<0.05),STAT6蛋白表達(dá)升高(P<0.05)。
3.3 基質(zhì)金屬蛋白酶/基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制劑(MMPs/TIMPs)的研究 MMPs在COPD患者的氣道重塑中起重要作用,其可調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)代謝,是其主要限速酶。MMP-9、MMP-12在自身降解ECM的同時(shí),能夠引發(fā)瀑布效應(yīng),激活體內(nèi)其他類型MMPs共同降解ECM,從而引發(fā)嚴(yán)重的肺部結(jié)構(gòu)改變,加重肺通氣障礙。呂磊等[16]通過病理學(xué)觀察COPD模型大鼠的氣道特征發(fā)現(xiàn),六味補(bǔ)氣膠囊預(yù)防和治療的大鼠支氣管黏膜上皮內(nèi)黏液化生明顯降低,膠原纖維增生不明顯或減少,肺組織中MMP-9、MMP-12表達(dá)降低,氣道重塑得到抑制,說明六味補(bǔ)氣膠囊可抑制支氣管黏膜上皮杯狀細(xì)胞化生和膠原纖維增生,降低肺組織MMP-9、MMP-12表達(dá),對(duì)COPD肺氣虛證模型大鼠氣道重塑有一定的干預(yù)作用。MMPs抑制劑1(TIMP-1)能抑制MMPs生物學(xué)活性,而抑炎因子IL-4能增加TIMP-1表達(dá),減緩氣道重塑。王成陽等[17-18]研究六味補(bǔ)氣膠囊對(duì)肺氣虛證COPD大鼠的作用機(jī)制,發(fā)現(xiàn)六味補(bǔ)氣膠囊能減少肺氣虛證COPD大鼠IFN-γ、IL-6,降低JAK1、p-STAT3、MMP-9基因及蛋白表達(dá),升高TIMP-1表達(dá),抑制炎性反應(yīng),改善COPD癥狀。另外,通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),MMPs/TIMPs系統(tǒng)和Th1/Th2細(xì)胞相互影響。IFN-γ分泌增加會(huì)誘導(dǎo)單核-巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、上皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞MMP-9過表達(dá),MMP-9表達(dá)升高也會(huì)抑制TIMP-1表達(dá),IL-4抑制MMP-9表達(dá)而增強(qiáng)TIMP-1表達(dá),同時(shí)MMP-9可正反饋Th1細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子IFN-γ,引起Th1/Th2細(xì)胞表達(dá)失衡,說明MMPs/TIMPs系統(tǒng)和Th1/Th2細(xì)胞可能呈正相關(guān)。
3.4 膈肌疲勞與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(ERS)的研究 ERS可介導(dǎo)肺泡上皮細(xì)胞凋亡,在COPD病程后期,通過介導(dǎo)膈肌細(xì)胞凋亡可引起呼吸肌疲勞,即膈肌疲勞,導(dǎo)致呼吸衰竭。在ERS中最重要、最先被激活的信號(hào)分子通路—雙鏈RNA樣內(nèi)質(zhì)網(wǎng)激酶(PERK)/真核翻譯起始因子2a亞單位(eIF2a)信號(hào)通路,在緩解ERS中發(fā)揮重要作用。當(dāng)刺激過強(qiáng),保護(hù)機(jī)制無法抗衡破壞和損傷時(shí),eIF2a過磷酸化,誘導(dǎo)活化轉(zhuǎn)錄因子4(ATF4)的轉(zhuǎn)錄翻譯,引起特異性促凋亡因子/增強(qiáng)子結(jié)合蛋白同源蛋白(CCAAT/CHOP)被轉(zhuǎn)錄激活。CHOP上調(diào)凋亡相關(guān)基因后內(nèi)環(huán)境改變、代謝紊亂等最終促進(jìn)細(xì)胞凋亡。HSPS家族中的葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78(GRP78)與鈣網(wǎng)蛋白(CRT)屬于保護(hù)性應(yīng)激蛋白質(zhì),在發(fā)生ERS時(shí),兩者表達(dá)升高。郭麗青[19]研究發(fā)現(xiàn),COPD模型大鼠經(jīng)六味補(bǔ)氣膠囊治療后,支氣管、肺組織病理學(xué)改變較未經(jīng)治療時(shí)明顯改善(P<0.05),并呈劑量依賴性。COPD模型組大鼠膈肌組織GRP78 mRNA、CRT mRNA、PERK mRNA、eIFf2α mRNA、ATF4 mRNA、CHOP mRNA均較正常組升高(P<0.05);經(jīng)六味補(bǔ)氣膠囊治療后,COPD模型組大鼠膈肌組織中GRP78 mRNA、CRT mRNA、PERK mRNA、eIFf2α mRNA、ATF4 mRNA、CHOP mRNA均降低(P<0.05)。說明六味補(bǔ)氣膠囊能通過減輕ERS,緩解COPD膈肌疲勞。
3.5 其他實(shí)驗(yàn)研究 COPD肺氣虛證大鼠肺組織中外周血CD4+CD25+Treg、CD4+CD25+FoxP3+Treg降低,轉(zhuǎn)錄因子GATA-3 mRNA、蛋白表達(dá)降低,T盒子轉(zhuǎn)錄因子(T-bet)、維甲酸相關(guān)孤核受體-γt(RORγt) mRNA和蛋白表達(dá)升高。Treg具有抗炎性反應(yīng)、維持自身免疫耐受、抑制效應(yīng)性T細(xì)胞增殖的作用,Th1、Th2、Th17細(xì)胞表達(dá)與T-bet、GATA-3、RORγt有關(guān)。T-bet、GATA-3能分別控制Th1細(xì)胞和Th2細(xì)胞的分化[20]。王成陽等[21-22]研究發(fā)現(xiàn),六味補(bǔ)氣膠囊能夠上調(diào)COPD患者(或大鼠)Treg、GATA-3表達(dá),降低IFN-γ、IL-17、Th1/Th2、T-bet、孤獨(dú)核受體(RORgammat)表達(dá),改善COPD急性加重癥狀。樹突狀細(xì)胞(DC)能有效激活初始型T細(xì)胞,處于啟動(dòng)、調(diào)控并維持免疫應(yīng)答的中心環(huán)節(jié)。在COPD大鼠肺部,DC明顯增加,王成陽等[23]以S-100蛋白作為標(biāo)記物,檢測六味補(bǔ)氣膠囊治療后COPD大鼠體內(nèi)DC變化。結(jié)果:六味補(bǔ)氣膠囊能減少DC。劉志剛等[24]建立COPD大鼠模型,觀察COPD大鼠與正常組大鼠的代謝物差異。結(jié)果:COPD大鼠組胺、17-羥基亞麻酸、四氫葉酸酰-L-谷氨酸、前列腺素E2、乙烯乙酰氨基乙酸與對(duì)照組表現(xiàn)出明顯差異(P<0.05),與周賢梅等[25]研究結(jié)果一致。呂磊等[26]發(fā)現(xiàn),六味補(bǔ)氣膠囊能降低肺氣虛型COPD大鼠熱休克蛋白70(HSP70)蛋白的表達(dá)。
肺氣虛為COPD的主要病機(jī),貫穿COPD全過程。黃芪素有“補(bǔ)氣圣藥”美譽(yù),其含黃酮類、皂苷類、多糖類等多種化學(xué)成分。炙黃芪能增強(qiáng)黃芪補(bǔ)中益氣功效,李越峰等[27]研究表明,黃芪蜜炙后總皂苷類含量升高,起到一定的保護(hù)黃芪甲苷的作用。黃芪甲苷屬于皂苷類的一種,是黃芪的主要活性成分之一,具有提高機(jī)體免疫力、抗病毒、抗炎、降血糖、擴(kuò)張血管、改善心肺功能等作用[28],其不僅具有黃芪多糖的作用,藥效強(qiáng)度更是常規(guī)黃芪多糖的2倍以上。黃芪甲苷的抗炎作用與其可抑制核因子-κB(NF-κB)活化有關(guān)[29],該機(jī)制可降低一些炎癥相關(guān)因子如TNF-α、IL-1β、IL-5、IL-6、趨化因子(CCR3、CCR5)及受體(CXCR2)、細(xì)胞黏附分子等的基因表達(dá)。生曬參是人參的主要炮制品,以人參皂苷、人參多糖為主要活性成分[30]。人參皂苷根據(jù)結(jié)構(gòu)差異可分為多種,生曬參主根中以Rg1含量最高,達(dá)0.263%[31]。阿爾茲海默癥(AD)與COPD具有相似的病理過程—氧化應(yīng)激和炎性反應(yīng)。人參皂苷Rg1能通過調(diào)節(jié)小鼠海馬組織中超氧化物歧化酶(SOD)、組織蛋白酶(CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性和丙二醛(MDA)水平,起到抗氧化作用,可通過調(diào)節(jié)TNF-α、IL-1β、IL-6、IFN-γ和IL-2水平,起到抗炎和神經(jīng)保護(hù)作用。劉鵬飛等[32]運(yùn)用LPS刺激小鼠單核-巨噬細(xì)胞RAW264.7制作炎癥模型,研究人參多糖對(duì)機(jī)體的抗炎作用,發(fā)現(xiàn)人參多糖能明顯抑制單核-巨噬細(xì)胞炎癥因子NO、TNF-α和IL-6過度表達(dá)。玉竹有抗氧化、調(diào)節(jié)免疫、抗炎等藥理作用。玉竹生物活性成分玉竹多糖能降低CD4+αβT與CD8+αβT細(xì)胞比值,明顯提高CD8+αβT細(xì)胞數(shù)量,還能有效刺激IFN-γ釋放,通過抑制小鼠產(chǎn)生的IL-1和TNF-α來發(fā)揮其免疫抑制作用[33]。益智中可分離出鄰苯二甲酸-雙(2'-乙基庚基)酯、胡蘿卜苷、益智酮甲、白楊素等化學(xué)成分,白楊素屬黃酮類化合物,有抗炎作用,作用機(jī)制可能與其可抑制炎癥細(xì)胞因子IL-6、TNF-α的產(chǎn)生和表達(dá)有關(guān)[34]。肉桂[35]包含揮發(fā)油、黃酮類、多糖類、皂苷類等多種化學(xué)成分,其中揮發(fā)油中的桂皮醛被證實(shí)能減少肺組織中內(nèi)皮素(ET)、NO、IL-2、IL-5產(chǎn)生,進(jìn)而緩解支氣管平滑肌痙攣,達(dá)到平喘目的。
目前,無論是臨床試驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)研究還是從藥理學(xué)角度,六味補(bǔ)氣膠囊治療COPD都顯示出療效和價(jià)值,從抑制JAKs/STATs信號(hào)通路到緩解ERS介導(dǎo)的膈肌疲勞,其作用機(jī)制也得到詳細(xì)闡述,六味補(bǔ)氣膠囊的研究體系趨近完善。中醫(yī)講究辨證論治,COPD患者臨床證候不同,證型也將發(fā)生變化,如何根據(jù)患者的癥狀及病理學(xué)變化進(jìn)行藥物的加減對(duì)癥治療,還需大量實(shí)驗(yàn)探索和臨床試驗(yàn)來進(jìn)行研究。與藥量加減同時(shí)值得研究的還有藥材的品種,比如李越峰等[27]用紅芪替換復(fù)方中黃芪,對(duì)氣虛動(dòng)物的免疫功能或活性物質(zhì)進(jìn)行對(duì)比研究,而對(duì)炙紅芪與炙黃芪的化學(xué)成分、補(bǔ)中益氣功效的比較研究卻鮮見報(bào)道。中醫(yī)學(xué)強(qiáng)調(diào)因人而異、因地制宜,如何根據(jù)患者體質(zhì)及所處環(huán)境進(jìn)行藥材替換還需研究者繼續(xù)探索。