羅湘蓉，黃茹妍，蔣鑫欣，潘 玲

（1.廣西中醫(yī)藥大學(xué)2019級碩士研究生，廣西 南寧 530001；2.廣西中醫(yī)藥大學(xué)附屬瑞康醫(yī)院，廣西 南寧 530001）

肺纖維化（Pulmonary fibrosis，PF）是一種纖維化間質(zhì)性肺病，呈慢性病程，具有進(jìn)行性、致命性的特點(diǎn)［1-2］。目前普遍認(rèn)為肺纖維化的發(fā)病機(jī)制是肺泡上皮持續(xù)性微損傷并伴有異常修復(fù)過程［3］，以肌成纖維細(xì)胞異?；罨?、細(xì)胞外基質(zhì)過度積聚、肺瘢痕形成為主要特征，最終是肺的結(jié)構(gòu)破壞和功能喪失［4］。近代醫(yī)家多從“肺痹”“肺痿”來論述肺纖維化，關(guān)于中藥治療肺纖維化的相關(guān)研究亦越來越多。筆者主要從以下幾條信號通路對近年來中藥干預(yù)肺纖維化的相關(guān)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的研究綜述如下。

1 TGF-β1/Smad信號通路

目前轉(zhuǎn)化生長因子-β1（Transforming growth factor-β1，TGF-β1）被認(rèn)為是最關(guān)鍵的促纖維化細(xì)胞因子，在肺纖維化的各種過程中起核心作用，如上皮損傷、肌成纖維細(xì)胞的增殖和分化及細(xì)胞外基質(zhì)的產(chǎn)生［5］。它通過激活Smad依賴性（主要途徑）和非依賴性途徑發(fā)揮生物學(xué)活性。Smad蛋白家族可分為受體激活型（R-Smads，包括Smads 1、2、3、5和8）、通用型（Co-Smad，包括Smad4）、抑制型（I-Smads，包括Smad6、7）3類，TGF-β1受體激酶被激活，招募并磷酸化Smad蛋白進(jìn)行信號轉(zhuǎn)導(dǎo)［6］。近年對該通路的研究不斷深入，使之成為肺纖維化研究中較為完整和成熟的一條通路，有很多中藥及其某些活性成分、中藥復(fù)方等可通過干預(yù)TGF-β1/Smad來發(fā)揮一定的抗肺纖維化作用。

DINESH BABU等［7］的實(shí)驗(yàn)表明，薯蕷皂苷元可抑制實(shí)驗(yàn)性肺纖維化TGF-β1/Smad及調(diào)節(jié)ECM對肺纖維化起保護(hù)作用。同樣，虎杖總蒽醌可能通過抑制TGFβ1-smad的激活、降低肺中HYP及血清TNF-α炎癥因子而減輕肺纖維化［8］。還有黃芪多糖（APS）可提高肺纖維化組織中E-cadherin和Smad7蛋白表達(dá)、降低TGF-β1、α-SMA和Vimentin的表達(dá)及Smad3磷酸化水平，由此降低EMT、抑制膠原蛋白的合成與沉積，減輕肺纖維化［9］。

在彭艷芳等［10］的實(shí)驗(yàn)中，芪歸方有效組分可下調(diào)TGF-β1、Smad2、Smurf2蛋白和Smurf2 mRNA的表達(dá)，上調(diào)Smad7等蛋白和Smad7 mRNA的表達(dá)，抑制EMT，從而減輕肺纖維化。還有其他中藥復(fù)方如大黃蟲丸［11］、補(bǔ)肺湯［12］、補(bǔ)陽還五湯［13］、遹肺飲［14］亦能通過抑制TGF-β/Smads信號通路活化，減少ECM沉積等，以延緩大鼠肺纖維化進(jìn)展。由此可見，TGF-β1/Smad通路參與肺纖維化的過程，可通過抑制該通路活化，抑制EMT、膠原蛋白的合成與沉積，從而減輕肺纖維化。

2 NF-κB通路

核轉(zhuǎn)錄因子κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）是一種重要的核轉(zhuǎn)錄因子，在肺纖維化過程中，NF-κB可通過促進(jìn)TNF-α、IL-1β、IL-8和TGF-β1等炎癥因子的基因轉(zhuǎn)錄而介導(dǎo)肺泡炎和肺纖維化的發(fā)生與發(fā)展［15］。

很多研究表明，中藥亦可通過干預(yù)NF-κB通路來減輕肺纖維化程度。在彭艷芳等［16］的實(shí)驗(yàn)中，紫檀芪組與模型組相比，大鼠肺組織中NF-κB、TGF-β1、smad3蛋白表達(dá)降低，表明紫檀芪減輕肺纖維化程度的機(jī)制與調(diào)控NF-κB/TGF-β1/smad3信號通路相關(guān)。盧林明等［17］認(rèn)為白楊素可能通過降低細(xì)胞內(nèi)IκBα磷酸化水平、抑制NF-κB p65的磷酸化及其核轉(zhuǎn)移、下調(diào)Twist 1的表達(dá)而逆轉(zhuǎn)Ⅱ型肺泡上皮細(xì)胞EMT，進(jìn)而減輕肺纖維化。中藥復(fù)方如大黃?蟲丸能夠抑制p38 MAPK、NF-κB、TGF-β1等、而上調(diào)Smad7的表達(dá)，由此表明它可能是通過調(diào)節(jié)p38 MAPK/NF-κB/TGF-β1通路來減少肺泡炎癥及細(xì)胞外基質(zhì)沉積，從而有效抑制肺纖維化［18］。還有加味補(bǔ)陽還五湯可抑制NF-κB p65活化及炎癥因子還有纖維因子的表達(dá)來抑制小鼠肺纖維化［19］。另外，李萌［20］的研究表明，扶正通絡(luò)消積三方可能通過下調(diào)IKK/IκB/NF-κB轉(zhuǎn)導(dǎo)通路相關(guān)分子表達(dá)，從而減輕肺損傷，抑制肺纖維化。因此，抑制NF-κB通路可能成為治療肺纖維化的一種策略。

3 MAPK信號通路

絲裂原活化蛋白激酶 （mitogen-activated protein kinase，MAPK） 主要分ERK、JNK）和p38MAPK三大類，該信號通路可通過調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)、介導(dǎo)細(xì)胞凋亡、參與血管新生等多種途徑促進(jìn)纖維化的形成［21］。

楊晗等［22］研究表明，補(bǔ)陽還五湯可以有效抑制PF中ERK1/2、p-ERK的表達(dá)，提示它能較好的調(diào)控ERK通路，進(jìn)而抑制其產(chǎn)生的促增殖作用。亦有研究表明，益氣活血通絡(luò)方可顯著下調(diào)PF大鼠血清中TGF-β1含量及肺組織中p-ERK1/2蛋白表達(dá)水平，抑制炎癥反應(yīng)的發(fā)生，減輕肺纖維化的發(fā)生發(fā)展［23］。p38MAPK和JNK的激活可能參與了TGF-β1誘導(dǎo)的AECs的EMT過程［24］。在王晨等［25］的實(shí)驗(yàn)中，肺纖方大劑量組VEGFR1、p38MAPK、PI3K蛋白表達(dá)均減少，和模型組相比差異明顯。吳甜甜［26］通過實(shí)驗(yàn)研究，認(rèn)為補(bǔ)腎益肺消癥方延緩肺纖維化的作用機(jī)制之一可能是通過下調(diào)GRP78、IRE1α、p-JNK、TRAF2的水平，調(diào)控JNK信號通路，減輕內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，減少細(xì)胞凋亡。此外，薯蕷皂苷元亦可有效地抑制MAPK通路中的p38MAPK通路及JNK通路的磷酸化激活，從而阻礙肺纖維化進(jìn)程［27］。由此可見，MAPK信號通路在肺纖維化發(fā)生發(fā)展過程中起重要作用，抑制該通路的表達(dá)，可有效延緩肺纖維化的進(jìn)程。

4 PI3K-Akt信號通路

磷酯酰肌醇3激酶（phosphoinositide 3-kinase，PI3K）是一種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)酶，AKT是一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，被一些生長因子和細(xì)胞因子如TGF-β和IL-6以PI3K依賴的方式激活，激活下游HIF-1α、m TOR等因子，參與細(xì)胞分化、增殖、凋亡等許多細(xì)胞過程［28-29］。同樣，也有很多關(guān)于中藥干預(yù)此信號通路的相關(guān)研究。

有研究表明，黃芩苷可以通過作用于PI3K/AKT信號通路減輕博萊霉素誘導(dǎo)的大鼠肺纖維化和成纖維細(xì)胞增殖［29］。在YIN等［30］的研究中，補(bǔ)陽還五湯抑制TGF-β1誘導(dǎo)的A549細(xì)胞的生長，阻止細(xì)胞形態(tài)從上皮變?yōu)槌衫w維細(xì)胞，提高E-鈣粘蛋白，降低波形蛋白等的表達(dá)水平及下調(diào)PI3K、Akt的磷酸化，表明此方可通過抑制PI3K/Akt通路抑制了TGF-β1誘導(dǎo)的A549細(xì)胞膠 原蓄積和EMT，可能具有治療PF的潛力。另外，其他中藥復(fù)方如補(bǔ)氣活血通絡(luò)方能提高PTEN并降低PI3K、AKT、mTOR的表達(dá)［31］，益肺散結(jié)方能抑制PI3K-AKT-mTOR通路的磷酸化、介導(dǎo)自噬，進(jìn)而起到抗纖維化作用［32］。因此，抑制PI3K/Akt通路也可能是治療肺纖維化的作用機(jī)制之一。

5 mTOR信號通路

哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target ofrapamycin，mTOR）是PI3K家族中的一種絲氨酸/蘇氨酸激酶，是蛋白質(zhì)等生物合成、細(xì)胞周期進(jìn)程、增殖及存活等的重要調(diào)節(jié)因子［33］。mTOR可與體內(nèi)其他蛋白質(zhì)形成mTORC1和mTORC2兩種復(fù)合物，mTORC1激活后，磷酸化其底物4E-BP1、P70S6K、SREBP和ULK1，進(jìn)而調(diào)節(jié)ECM沉積、衰老、脂質(zhì)合成和自噬；mTORC2激活后，磷酸化AKT、SGK1和PKC，控制細(xì)胞生長、離子轉(zhuǎn)運(yùn)和細(xì)胞骨架重排［34-35］。纖維化的小鼠肺組織存在mTOR的過度活化，活化的mTOR參與了肺纖維化的形成過程［36］。

p-S6位于mTOR信號通路的下游，它的表達(dá)情況可反映該通路的活化情況。有研究結(jié)果顯示，BLM模型組大鼠的肺組織中的p-S6和mTOR的平均光密度升高，提示mTOR通路的活化；而p-S6、α-SMA、mTOR等蛋白的表達(dá)可被黃芪多糖所降低，大鼠的肺泡炎和肺纖維化亦得到一定程度的減輕［37］。黃芪甲苷通可通過抑制肺組織炎癥、降低TGF-β1的表達(dá)，抑制PI3K/Akt/mTOR信號，增強(qiáng)肺細(xì)胞自噬，抑制EMT過程［38］。潘怡等［39］的實(shí)驗(yàn)中，和假手術(shù)組相比，模型組mTOR、S6蛋白表達(dá)上調(diào)，而LC3-Ⅱ的下調(diào)；與模型組比較，各給藥組mTOR、S6蛋白表達(dá)下調(diào)，LC3-Ⅱ上調(diào)，細(xì)胞形態(tài)及自噬數(shù)量比較好，該研究表明，小鼠肺纖維化形成過程，mTOR蛋白被激活，通過抑制自噬參與了肺纖維化的發(fā)?。谎a(bǔ)陽還五湯治療肺纖維化的作用機(jī)制可能和它下調(diào)mTOR蛋白表達(dá)有關(guān)。任培中等［40］的研究中，與模型組比較，中藥各干預(yù)組大鼠肺組織中mTOR和p70S6K的mRNA表達(dá)及HA、ColⅠ和ColⅢ的蛋白表達(dá)水平降低，表明通肺絡(luò)補(bǔ)宗氣方可能通過調(diào)控mTOR/p70S6K來抑制肺纖維化的發(fā)生發(fā)展。另外，升陷通絡(luò)湯亦可通過調(diào)控該通路及MMPS/TIMPs系統(tǒng)等相關(guān)機(jī)制來抑制ECM的沉積，減輕肺纖維化程度［41］。近年來，關(guān)于mTOR信號通路在肺纖維化中的作用的相關(guān)研究越來越多，結(jié)合以上的相關(guān)概述，mTOR是蛋白質(zhì)合成、細(xì)胞周期進(jìn)程、增殖、存活和衰老的重要調(diào)節(jié)子，其活化參與了肺纖維化的形成過程，mTOR信號在肺纖維化中的重要作用顯而易見，干預(yù)mTOR信號通路有望成為治療肺纖維化的一種新型策略。

6 小 結(jié)

目前肺纖維化發(fā)病機(jī)制未明確，臨床上缺乏特效藥物及治療手段。吡非尼酮和尼達(dá)尼布雖得以批準(zhǔn)應(yīng)用，但也只能減緩肺功能的下降速度［42］，況且價(jià)格昂貴，多數(shù)家庭負(fù)擔(dān)不起。目前除肺移植外，尚無停止或逆轉(zhuǎn)肺功能下降的方法，但由于供體少等原因，此方法應(yīng)用受限。因此，明確PF的發(fā)病機(jī)制、探尋新的治療手段已是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題。

肺纖維化進(jìn)程中涉及的多條信號通路并非獨(dú)立發(fā)揮作用，而是共同構(gòu)成一個(gè)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，從而共同影響肺纖維化的發(fā)生與發(fā)展。同樣，很多中藥不僅是對單一信號通路起作用，而是能夠通過調(diào)節(jié)多條信號通路來發(fā)揮作用，譬如補(bǔ)陽還五湯不僅能夠通過調(diào)控TGF-β1/Smad信號通路，還能干預(yù)mTOR等其他信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，發(fā)揮一定的抗肺纖維化作用。中藥治療肺纖維化具有多環(huán)節(jié)、多靶點(diǎn)、藥理作用廣泛等特點(diǎn)，可通過調(diào)節(jié)各種細(xì)胞因子表達(dá)水平、調(diào)控信號通路，發(fā)揮抗炎、抗氧化、介導(dǎo)細(xì)胞自噬和凋亡、抑制ECM、抑制成纖維細(xì)胞增殖、細(xì)胞外基質(zhì)沉積等作用，進(jìn)而抑制或延緩肺纖維化進(jìn)程。盡管如此，目前仍未發(fā)現(xiàn)關(guān)于肺纖維化的發(fā)病機(jī)制及逆轉(zhuǎn)肺纖維化的藥物的確切報(bào)道，希望今后在細(xì)胞水平、分子水平、靶點(diǎn)治療及中藥治療方面進(jìn)一步研究，使肺纖維化治療取得更大的突破。