李秋呈,李 琪,2,3,賈盼紅,李少寧,熊曉嫚,周向東,2,3
(1. 海南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院呼吸內(nèi)科,海南 ???570102;2. 急救與創(chuàng)傷研究教育部重點實驗室,海南 海口 571199;3. 中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院海島急救醫(yī)學(xué)創(chuàng)新單元2019RU013,海南海口 571199)
社區(qū)獲得性肺炎(CAP)指在院外因細菌、非典型病原體、病毒等感染引起的肺部疾患,主要有發(fā)熱、咳嗽、咳痰、伴或不伴有胸痛等癥狀[1]。目前臨床上以抗生素為主要治療手段,隨著抗生素濫用,耐藥現(xiàn)象日趨嚴重,治療療效降低,甚至危及患者生命。因此亟需尋求新的治療手段,改變當(dāng)前窘局。中草藥的開發(fā)無疑是優(yōu)選途徑之一。白茅根又稱茹根、地筋等,是傳統(tǒng)中藥之一;具有涼血止血、清熱利尿等功效,可用于治療熱病煩渴、肺熱咳嗽等[2]。其主要成分有糖類、三萜類和黃酮類,相關(guān)研究顯示[3,4]:糖類為其主要活性成分,具有調(diào)節(jié)機體的免疫功能;三萜類具有抗炎、抑菌等功效;此外,黃酮類具有抗氧化、抗炎、抑菌及免疫調(diào)節(jié)等作用。病原體入侵機體可引起大量炎性因子及自由基等毒性因子的形成,大量自由基的積累,可攻擊細胞生物膜引起脂質(zhì)氧化反應(yīng),進一步造成組織細胞損傷,在肺部感染中自由基的形成可加重肺泡細胞、肺毛細血管內(nèi)皮細胞的損害,影響疾病預(yù)后。翁梁等[5]研究示白茅根中黃酮類物質(zhì)具有清除氧自由基能力,表明其具有抗氧化能力。超氧化物歧化酶是機體重要抗氧化酶,可清除自由基,保護細胞避免自由基損傷,相關(guān)研究提示白茅根通過提高超氧化物歧化酶活性,達到清除自由基作用,提高抗氧化能力[6]。TLR4(Toll 樣受體4)是TLR 受體超家族成員之一,能識別感染因素并進一步激活免疫炎癥信號通路[7]。TLR4/NF-κB 信號通路接受多種因素刺激而激活,介導(dǎo)TNF-α 和IL-6 等促炎因子的轉(zhuǎn)錄以及各種趨化因子的產(chǎn)生,信號通路的過度表達可引起炎癥因子大量釋放,加重組織損傷[8]。郭黎等[9]通過肺炎小鼠模型探究發(fā)現(xiàn)肺部感染的發(fā)病機制與NF-κB 通路激活相關(guān),通過抑制該通路激活,可明顯改善肺炎小鼠肺組織病理狀態(tài),調(diào)節(jié)其炎癥反應(yīng)水平。目前李昌靈等[10]研究示白茅根提取物對革蘭陰性/陽性菌、真菌均有抑制作用,且細菌療效較真菌作用強,但未對其抗炎相關(guān)機制進行闡述。本研究通過檢測超敏C 反應(yīng)蛋白(CRP)、降鈣素原(PCT)、IL-6、IL-8、TNF-α 及TLR4/NF-κB mRNA 表達水平,旨在探討白茅根對社區(qū)獲得性肺炎患者的療效及對TLR4/NF-κB 信號通路的影響。
選取2019 年11 月~2020 年9 月于海南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院呼吸內(nèi)科診治的120 例社區(qū)獲得性肺炎患者,采用隨機法將受試者分為試驗組及對照組。對照組60 例,男性32 例、女性28 例;年齡35~76 歲,平 均(56.16±1.21)歲;病 程2~4 周,平 均(3.57±0.17)周;試驗組60 例,男性29 例,女性31例;年齡33~77 歲,平均(55.78±1.35)歲;病程2~4周,平均(3.36±0.25)周。兩組資料比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。
診斷標(biāo)準(zhǔn):患者均符合中國成人社區(qū)獲得性肺炎診斷和治療指南(2016 年版)中相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)[11]。(1)急性起病,伴有發(fā)熱、咳嗽、咳痰等癥狀;(2)胸部體格檢查提示有干濕性啰音;(3)血清學(xué)檢查示感染指標(biāo)異常(如白細胞數(shù)>10×109/L);(4)影像學(xué)提示片狀、斑片狀、網(wǎng)格狀等炎性浸潤性陰影,伴或不伴胸腔積液;滿足以上(1)~(3)項中任意1 項加第(4)項。
納入標(biāo)準(zhǔn):(1)符合上述CAP 診斷標(biāo)準(zhǔn);(2)與醫(yī)務(wù)工作人員溝通無礙;(3)年齡>18 歲;(4)簽署知情同意書。
排除標(biāo)準(zhǔn):(1)合并肺結(jié)核、支氣管擴張、肺部腫瘤、免疫缺陷等疾病患者;(2)妊娠及哺乳期女性;(3)意識不清或精神障礙者;(4)對中藥制劑過敏者。
1.3.1 儀器與試劑 酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)檢測試劑盒(上海酶聯(lián)生物科技有限公司);低溫高速離心機(美國Beckmancoulter 公司);TRIzol 試劑盒、SYBR Green PCR 試劑盒及反轉(zhuǎn)錄試劑(美國英杰生命技術(shù)有限公司);PCR 儀器(美國ABI 公司);白茅根(海南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院中藥房);頭孢呋辛鈉、左氧氟沙星(悅康藥業(yè)集團有限公司)。
1.3.2 實驗方法 中藥制備:稱取白茅根30 g,洗凈,衡量400 mL 水,分別置入砂鍋中煮沸煎至200 mL 時,過濾藥渣,待煎劑放置恒溫時存入密封袋中保存;標(biāo)本采集:入院時分別抽取兩組靜脈血4 mL,待治療14 d 后,再次抽取兩組靜脈血4 mL,兩次標(biāo)本均使用離心機以3 000 r/min 速度離心15 min,按照ELISA 試劑盒相關(guān)說明進行檢測IL-6、IL-8、TNF-α;CRP、PCT 可由本院檢驗科檢查結(jié)果獲悉;Toll 樣受體4(TLR4)mRNA 及NF-κB mRNA 的表達水平測定:采用Trizol 分離提取外周血單核細胞總RNA,依據(jù)反轉(zhuǎn)錄試劑盒相關(guān)方法操作獲得cDNA,并根據(jù)SYBR Green PCR 試劑盒說明書操作進行Q-PCR。在熒光定量PCR 儀上運用溶解曲線驗證PCR 擴增產(chǎn)物的形成,選用GAPDH 為內(nèi)參基因,兩組病例樣本TLR4/NF-κB mRNA 的相對表達 量為2-ΔΔCt。
1.3.3 治療方法 試驗組:白茅根煎劑(200 mL,2付/d)+頭孢呋辛鈉針(750 mg,3 次/d)+左氧氟沙星注射液(500 mg,1 次/d)靜脈滴注治療;對照組:頭孢呋辛鈉針(750 mg,3 次/d)+左氧氟沙星注射液(500 mg,1 次/d)靜 脈滴注治療,兩組均治療14 d。
1.3.4 療效判斷 (1)比較兩組發(fā)熱、咳嗽消退時間,胸部CT 炎癥吸收時間;(2)比較兩組療效效果參照《中藥新藥臨床研究指導(dǎo)原則》相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[12]。痊愈:發(fā)熱、咳嗽、咳痰癥狀及胸部體征完全消失,感染指標(biāo)正常,影像學(xué)示炎癥完全吸收;好轉(zhuǎn):發(fā)熱、咳嗽、咳痰癥狀、體征明顯減輕,感染指標(biāo)較前改善,胸部CT 示炎癥部分吸收;無效:持續(xù)存在發(fā)熱、咳嗽、咳痰等癥狀或癥狀體征、感染指標(biāo)、影像學(xué)檢查較前加重。
試驗組發(fā)熱、咳嗽、咳痰消退時間及胸部CT 炎癥吸收時間均較對照組縮短,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表1。
表1 兩組癥狀、胸部CT 改善時間比較(d,n=60,±s)Tab 1 Comparison of improvement time of symptoms and chest CT between the two groups(d,n=60,±s)
表1 兩組癥狀、胸部CT 改善時間比較(d,n=60,±s)Tab 1 Comparison of improvement time of symptoms and chest CT between the two groups(d,n=60,±s)
組別對照組試驗組t P發(fā)熱消退時間3.73±0.24 2.12±0.14 2.731<0.05咳嗽、咳痰消退時間6.23±0.12 4.54±0.17 3.247<0.05胸部CT 顯示炎癥吸收時間10.72±0.22 8.21±0.11 3.175<0.05
試驗組總有效率(96.67%)高于對照組總有效率(85.00%),差 異 有 統(tǒng) 計 學(xué) 意 義(P<0.05),見表2。
表2 兩組治療后治療效果比較[n=60,n(%)]Tab 2 Comparison of curative effects between the two groups after treatment[n=60,n(%)]
治療前兩組血清CRP、PCT、IL-6、IL-8、TNF-α水平,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);治療后兩組CRP、PCT、IL-6、IL-8、TNF-α 均較前降低,且試驗組較對照組降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表3。
表3 兩組血清IL-6、IL-8、TNF-α、CRP、PCT 比較(n=60,±s)Tab 3 Comparison of serum IL-6,IL-8,TNF-α,CRP,PCT between the two groups(n=60,±s)
表3 兩組血清IL-6、IL-8、TNF-α、CRP、PCT 比較(n=60,±s)Tab 3 Comparison of serum IL-6,IL-8,TNF-α,CRP,PCT between the two groups(n=60,±s)
注:與同組治療前比較,*P<0.05。
組別對照組試驗組PCT(ng/mL)1.77±0.17 0.74±0.24*1.83±0.23 0.35±0.11*0.085 3.386>0.05<0.05 t P時間治療前治療后治療前治療后治療前治療后治療前治療后IL-6(pg/mL)76.15±5.18 40.18±6.09*76.47±6.71 21.24±5.21*0.149 3.527>0.05<0.05 IL-8(pg/mL)54.08±8.17 31.64±2.11*54.16±10.22 22.41±3.02*0.091 3.247>0.05<0.05 TNF-α(pg/mL)73.42±4.23 43.28±9.51*73.74±3.58 26.64±8.69*0.133 3.437>0.05<0.05 CRP(mg/L)54.13±7.42 12.35±2.13*53.61±7.25 8.85±1.38*0.174 3.051>0.05<0.05
治療前兩組TLR4/NF-κB mRNA 表達水平比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);治療后兩組TLR4/NF-κB mRNA 表達水平均較前明顯降低,且試驗組較對照組顯著降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表4。
表4 兩組TLR4/NF-κB mRNA 表達水平比較(n=60,±s)Tab 4 Comparison of TLR4/NF-κB mRNA expression levels between two groups(n=60,±s)
表4 兩組TLR4/NF-κB mRNA 表達水平比較(n=60,±s)Tab 4 Comparison of TLR4/NF-κB mRNA expression levels between two groups(n=60,±s)
注:與同組治療前比較,*P<0.05。
組別對照組試驗組NF-κB mRNA 1.17±0.27 0.53±0.18*1.18±0.31 0.27±0.07*0.103 3.158>0.05<0.05 t P時間治療前治療后治療前治療后治療前治療后治療前治療后TLR4 mRNA 1.36±0.21 0.57±0.15*1.33±0.17 0.26±0.09*0.131 3.287>0.05<0.05
20 世紀末由世界衛(wèi)生組織公布的一項關(guān)于肺部感染相關(guān)資料顯示,社區(qū)獲得性肺炎發(fā)病率最高[13]。CAP 主要好發(fā)于老年患者,可能與其纖毛運動能力減弱、肺泡彈性差有關(guān),氣道黏液無法及時排除,病情遷延,合并多種感染時,病死率增高。據(jù)國內(nèi)外多項研究[14,15]:目前中國老年CAP 病死率約5%~15.4%,且病死率與年齡呈相關(guān)關(guān)系,其中重癥肺炎患者病死率約45.3%。感染引起的全身炎癥反應(yīng),亦是增加病死率主要原因之一。所以選擇合適抗生素,控制炎癥反應(yīng)、殺滅病原菌,是改善預(yù)后的主要干預(yù)手段。近年,隨著抗生素的廣泛使用,病原菌發(fā)生結(jié)構(gòu)突變,耐藥性日趨嚴重,CAP 發(fā)病率逐年上升,其耐藥性亦逐漸增強[16,17]。病原體表面的脂多糖成分可通過激活NF-κB,啟動TNF-α、IL-8 及IL-17 的轉(zhuǎn)錄翻譯,激發(fā)“炎癥瀑布效應(yīng)”[18]。炎癥反應(yīng)的大量炎癥因子釋放時,可進一步對機體組織、器官造成影響。糖皮質(zhì)激素作為抗炎的常用藥物,可顯著調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng),但在伴發(fā)感染時可引起感染進一步惡化、加重病情。而中藥具有廣泛的抑菌效果、調(diào)節(jié)機體免疫功能、耐藥率低、療效顯著等特點,使其成為抗菌藥物開發(fā)的熱點之一,并在抑制炎癥反應(yīng)過程中具有其獨特優(yōu)勢。中西藥聯(lián)合使用可有效抑制機體炎癥反應(yīng),改善病人預(yù)后。
中醫(yī)將社區(qū)獲得性肺炎歸類于“風(fēng)濕肺熱”范疇,因風(fēng)熱外邪襲肺,肺失宣降,導(dǎo)致臟腑功能失調(diào),以發(fā)熱、咳嗽、咳痰為主要表現(xiàn),因此宣肺熱化痰為主要治療方法[19]。機體的炎癥反應(yīng)過程亦是對病原體的抵御機制,炎癥過程的啟動由免疫細胞的模式識別受體(PRR)識別病原體相關(guān)分子模式(PAMP)介導(dǎo),PRR(Toll 樣受體等)介導(dǎo)細胞內(nèi)信號傳導(dǎo),誘發(fā)炎癥因子、促炎細胞因子的釋放[8]。TLR4 是一種重要的模式識別受體,以PAMP 識別配體,如革蘭陰性菌細胞壁的脂多糖(LPS)、細菌內(nèi)毒素等,活化后通過MyD88 依賴性途徑或TRIF 依賴性途徑激活NF-κB,引起炎癥因子釋放,對炎癥信號起到級聯(lián)放大效應(yīng)[20]。研究表明肺部感染患者外周血中TLR4 處于高表達狀態(tài)[21]。NF-κB 是重要的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子,其與細胞周期進程、炎癥反應(yīng)以及多種疾病發(fā)生進展密切相關(guān)。NF-κB 通路包括經(jīng)典與非經(jīng)典途徑,炎癥及免疫反應(yīng)可激活NFκB,繼而NF-κB 通路相關(guān)分子轉(zhuǎn)移至細胞核中并刺激或抑制相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄[22]。NF-κB 經(jīng)典通路是各種PRR 引發(fā)信號傳導(dǎo)的共同通路,通過NF-κB 通路的激活介導(dǎo)TNF-α、IL-和IL-6 等促炎細胞因子的轉(zhuǎn)錄以及各種趨化因子的產(chǎn)生[23]。本研究結(jié)果顯示:試驗組總有效率、發(fā)熱、咳嗽、咳痰消退時間、胸部CT 炎癥吸收時間均較優(yōu)于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),提示白茅根對CAP 具有顯著療效,短時間內(nèi)可明顯改善患者癥狀;兩組治療后血清CRP、PCT、IL-6、IL-8、TNF-α 及TLR4/NF-κB mRNA 等指標(biāo)較治療前明顯降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),且試驗組較對照組顯著降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),提示白茅根通過抑制TLR4/NF-κB 信號通路活化,減少炎性介質(zhì)釋放,調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng),減輕炎癥因子對肺泡毛細血管屏障的損傷,改善患者癥狀。蔣崇榮等[24]通過使用白茅根作用SD 大鼠膿毒血癥模型,發(fā)現(xiàn)白茅根能通過調(diào)節(jié)細胞核NF-κB p65 的表達,減輕炎癥反應(yīng)及肺泡毛細血管損傷;陳蘭英等[25]使用白茅根作用于阿霉素腎病大鼠,發(fā)現(xiàn)其通過抑制NF-κB 活化,抑制腎小球纖維化,達到改善腎功能等功效。相關(guān)研究均提示白茅根可抑制NF-κB 通路激活,改善疾病進展,與本研究結(jié)果相似。
綜上,白茅根治療CAP 具有降低血清CRP、PCT、IL-6、IL-8、TNF-α 水平等功效,其機制與通過抑制TLR4/NF-κB 信號通路的激活相關(guān),達到下調(diào)炎癥因子釋放作用,改善臨床癥狀。本研究不足之處在于白茅根在社區(qū)獲得性肺炎中的多靶點、多環(huán)節(jié)作用機制尚未明確,且需使用TLR4/NF-κB 通路阻斷劑明確其具體分子機制,為中草藥在治療社區(qū)獲得性肺炎的研發(fā)中提供理論基礎(chǔ)。