張飛虎 劉子璇 劉 陽(yáng) 牟海波 趙 楊 孔 立

（1.山東中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院，山東 濟(jì)南 250011；2.山東中醫(yī)藥大學(xué)，山東 濟(jì)南 250355）

急性胰腺炎（AP）是臨床常見(jiàn)急腹癥之一，病情兇險(xiǎn)，其發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)歸一直是急危重癥醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)與難點(diǎn)，尤其是AP 進(jìn)展為重癥急性胰腺炎（SAP）時(shí)，常伴有多器官功能衰竭，治療難度大、花費(fèi)高、預(yù)后差，病死率可56高達(dá)13%～35%［1］。當(dāng)AP發(fā)生時(shí)，胰腺腺泡細(xì)胞會(huì)發(fā)生多種死亡方式：凋亡、壞死、自噬和壞死性凋亡等［2-3］。胰腺腺泡細(xì)胞具有分泌多種消化酶的能力，如胰蛋白酶、胰脂肪酶等；在胰腺受損傷后會(huì)引起胰酶異常激活等病理生理學(xué)改變，激活的胰酶、過(guò)量的氧自由基和促炎細(xì)胞因子使腺泡細(xì)胞發(fā)生損傷。胰腺腺泡細(xì)胞的死亡方式是AP 研究的熱點(diǎn)與重點(diǎn)之一，病程早期腺泡細(xì)胞的死亡方式大致決定了AP 的轉(zhuǎn)歸情況［4-5］。細(xì)胞焦亡屬于程序性細(xì)胞死亡，其特征在于釋放炎性因子進(jìn)而引起機(jī)體過(guò)度的炎癥反應(yīng)。隨著研究的深入，人們認(rèn)識(shí)到機(jī)體過(guò)度的炎癥反應(yīng)是導(dǎo)致AP 發(fā)生、發(fā)展及加重的主要原因之一［6］。適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的激活和全身免疫應(yīng)答是AP發(fā)生時(shí)胰腺及胰腺外器官損傷的重要決定因素，炎性小體的激活和釋放效應(yīng)分子在其中發(fā)揮至關(guān)重要的作用［7］。在我國(guó)，中醫(yī)藥在AP 的治療中有重要的地位，目前中西醫(yī)結(jié)合治療已經(jīng)成為AP治療模式的主流，相關(guān)研究從臨床療效已逐漸深入到細(xì)胞分子生物學(xué)機(jī)制。本文就細(xì)胞焦亡在AP發(fā)病機(jī)制中的作用、對(duì)炎癥反應(yīng)的影響及中醫(yī)藥干預(yù)進(jìn)展進(jìn)行綜述如下。

1 細(xì)胞焦亡

細(xì)胞焦亡的形態(tài)特征有別于凋亡和壞死，其主要表現(xiàn)為：細(xì)胞質(zhì)膜上形成1～2 nm 孔洞，膜兩側(cè)的離子平衡被破壞，鉀離子外流，水分內(nèi)流，造成細(xì)胞腫脹、細(xì)胞膜裂解，形態(tài)學(xué)上出現(xiàn)細(xì)胞核濃縮，DNA 斷裂等改變，且促炎細(xì)胞因子及細(xì)胞內(nèi)容物釋放，引發(fā)局部炎癥反應(yīng)［8］。Zychlinsky 等早在1992 年便在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，弗氏志賀菌可誘導(dǎo)感染的宿主巨噬細(xì)胞發(fā)生裂解性死亡，其形式具有細(xì)胞凋亡的部分特征［9］，例如DNA斷裂、染色質(zhì)凝集及有半胱氨酸蛋白酶活性依賴(lài)性，在當(dāng)時(shí)這種裂解性死亡被認(rèn)為是凋亡。2001年，Cookson等首次使用希臘語(yǔ)“pyroptosis”來(lái)描述這種獨(dú)特的程序性細(xì)胞死亡方式，將細(xì)胞焦亡定義為Caspase-1依賴(lài)的細(xì)胞死亡的形式［10］。2012年Case等研究發(fā)現(xiàn)，軍團(tuán)菌可調(diào)控巨噬細(xì)胞介導(dǎo)焦亡，這一過(guò)程中并無(wú)Caspase-1的參與，而是通過(guò)激活Caspase-11 得以實(shí)現(xiàn)其調(diào)控作用［11］。邵峰等研究發(fā)現(xiàn)，胞質(zhì)內(nèi)LPS對(duì)Caspase-4/5/11激活可以引起細(xì)胞焦亡，消皮素D（GSDMD）家族蛋白被活化的Caspase-4/5/11 切割最終誘發(fā)細(xì)胞焦亡［12-13］。因此，細(xì)胞焦亡被定義為由Gasdermin 家族蛋白介導(dǎo)的程序性細(xì)胞死亡方式。

根據(jù)細(xì)胞焦亡的起始激活方式不同，可將其分為以革蘭陰性桿菌脂多糖（LPS）為代表的刺激物直接活化Caspase-11的非經(jīng)典炎癥小體途徑和以刺激物激活炎癥小體的經(jīng)典途徑［8］兩種類(lèi)型。細(xì)胞焦亡是一種促進(jìn)炎癥反應(yīng)的細(xì)胞程序性死亡模式，學(xué)者普遍認(rèn)為其具有非常顯著的免疫炎癥特點(diǎn)。目前發(fā)現(xiàn)，在肝炎、腫瘤、炎性腸病、艾滋病、阿爾茲海默癥、帕金森癥、心肌梗死等多種疾病的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中，細(xì)胞焦亡均起到了重要作用［14］。

2 細(xì)胞焦亡與AP

當(dāng)AP及SAP發(fā)生時(shí)，胰腺腺泡細(xì)胞的死亡方式包括凋亡、壞死和焦亡［15］。機(jī)體的炎癥反應(yīng)可因腺泡細(xì)胞凋亡與焦亡比例的不同，產(chǎn)生不同的發(fā)展趨勢(shì)；當(dāng)胰腺腺泡細(xì)胞以凋亡為主時(shí)，胰腺局部炎癥反應(yīng)較輕，臨床表現(xiàn)為輕度水腫型胰腺炎，預(yù)后較好［16］；當(dāng)胰腺腺泡細(xì)胞以焦亡為主時(shí)，腺泡細(xì)胞破裂并釋放細(xì)胞內(nèi)的炎癥細(xì)胞因子如腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細(xì)胞介素-1β（IL-1β）等，當(dāng)細(xì)胞因子引發(fā)的“瀑布效應(yīng)”難以被抑制時(shí)，機(jī)體發(fā)生過(guò)度放大的炎癥反應(yīng)［17］，導(dǎo)致不良預(yù)后；如果凋亡與焦亡發(fā)生比例相似時(shí)，則機(jī)體炎癥反應(yīng)進(jìn)入相對(duì)平衡的“僵持階段”。因此，如果能夠把胰腺腺泡細(xì)胞凋亡和焦亡明確區(qū)分開(kāi)來(lái)，并且在AP發(fā)生時(shí)能夠明確二者比例，在此基礎(chǔ)上制定出更個(gè)體化的治療方案，則可能截?cái)嗷蜓泳廇P 病情發(fā)展，從而改善AP患者預(yù)后，提高生存率。

Shao 等研究發(fā)現(xiàn)，SAP 發(fā)病過(guò)程中存在腺泡細(xì)胞焦亡現(xiàn)象［18］。AP 期間腺泡細(xì)胞的形態(tài)具有焦亡的特征，而焦亡所依賴(lài)的Caspase-1、Caspase-11 在AP 炎癥反應(yīng)過(guò)程也發(fā)揮了不可替代作用［19］。Hoque等研究發(fā)現(xiàn)，體內(nèi)注射雨蛙素可增加野生型大鼠的Pro-IL-1β mRNA 水平［20］；細(xì)胞焦亡過(guò)程中Caspase-1 可將無(wú)活性的IL-1β前體轉(zhuǎn)化為有活性的IL-1β，并釋放至細(xì)胞外，誘集并激活免疫細(xì)胞以誘導(dǎo)炎癥因子和趨化因子的合成，從而增強(qiáng)炎癥反應(yīng)［21］。Zhang 等研究顯示，采用雨蛙素誘導(dǎo)SAP大鼠模型后，若抑制Caspase-1基因的表達(dá)，可明顯減輕SAP 大鼠炎癥反應(yīng)程度［22］。李敏利等研究同樣發(fā)現(xiàn)，炎癥因子可通過(guò)誘導(dǎo)Caspase-1依賴(lài)性過(guò)度細(xì)胞焦亡，導(dǎo)致SAP 大鼠炎癥反應(yīng)加劇及組織損傷加重［23］。Wang 等研究表明，組織蛋白酶B（CTSB）可能通過(guò)激活NLRP3 炎性體并促進(jìn)Caspase-1誘導(dǎo)的細(xì)胞焦亡而加重AP［24］。Gao 等研究顯示，NLRP3 炎癥小體和GSDMD 激活介導(dǎo)的胰腺腺泡細(xì)胞焦亡對(duì)于AP 期間胰腺細(xì)胞死亡反應(yīng)和系統(tǒng)性炎癥起關(guān)鍵作用［25］。當(dāng)AP發(fā)生時(shí)，環(huán)狀RNA circHIPK3的上調(diào)抑制miR-193a-5p的表達(dá)，從而增強(qiáng)GSDMD介導(dǎo)的腺泡細(xì)胞焦亡，最終加劇AP 進(jìn)展［26］。綜上所述，細(xì)胞焦亡在AP及SAP發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中具有重要作用。

3 中醫(yī)藥與AP

目前有大量研究證實(shí)，中西醫(yī)結(jié)合治療AP 及SAP能夠取得更好的臨床預(yù)后。單味中藥多從改善胰腺微循環(huán)出發(fā)，以活血化瘀或破血逐瘀中藥為主，臨床中較多使用大黃、芒硝等，且通過(guò)口服、灌腸、敷貼等方式，可明顯緩解患者腹脹、腹痛等癥狀，提高治愈率，降低死亡率［27］。大黃和芒硝聯(lián)合應(yīng)用，可降低腹腔內(nèi)壓力，改善腹腔臟器灌注及保護(hù)臟器功能，從而降低多器官功能障礙綜合征的發(fā)生率，使AP 患者死亡率降低；其中大黃可以改善腸黏膜屏障功能，抑制腸道菌群失衡及移位；同時(shí)大黃能夠抑制胰酶的分泌及活性，促進(jìn)胰液引流，減少炎癥介質(zhì)的釋放，減輕胰腺組織損傷［28］。俞蕾敏等研究顯示，利用大黃輔助治療AP（灌腸和鼻飼雙途徑使用）可促進(jìn)患者胃腸功能恢復(fù)，減輕機(jī)體炎癥反應(yīng)，改善預(yù)后［29］。肖桂林等研究發(fā)現(xiàn)，大黃煎劑對(duì)于胃腸熱結(jié)證SAP 有很好療效［30］。方怡等研究發(fā)現(xiàn)，芒硝有刺激迷走神經(jīng)反射，減輕膽道口括約肌痙攣，促進(jìn)胃腸蠕動(dòng)，增加局部組織血液供應(yīng)，減輕炎癥反應(yīng)等作用；用芒硝腹部外敷治療SAP，可緩解患者腹痛癥狀、促進(jìn)腹腔積液吸收［31］。

中藥復(fù)方是中醫(yī)藥學(xué)的瑰寶，目前中醫(yī)藥治療AP常以清熱通腑、解毒散結(jié)為主。臨床大多運(yùn)用大承氣湯、清胰湯等加減輔助治療AP，取得了較好療效。應(yīng)用大承氣湯（加減）輔助治療AP的作用機(jī)制為：保護(hù)腸道機(jī)械屏障和化學(xué)屏障，阻止細(xì)菌及其內(nèi)毒素移位；改善組織微循環(huán)，促進(jìn)黏膜修復(fù)，增強(qiáng)胃腸動(dòng)力及功能；清除氧自由基，減輕局部及全身炎癥反應(yīng)等［32］。張何為等研究顯示，中藥復(fù)方清肺承氣湯對(duì)SAP 所致ARDS 患者具有免疫干預(yù)作用，能夠降低炎癥反應(yīng)，減輕肺損傷［33］。另有臨床研究顯示，大承氣湯、清胰湯對(duì)SAP 并發(fā)的胃腸功能障礙均具有良好的治療效果，能夠減少胃腸道反應(yīng)發(fā)生，促進(jìn)胃腸道功能的恢復(fù)，縮短住院時(shí)間，降低住院費(fèi)用［34-35］。

4 中醫(yī)藥與細(xì)胞焦亡

目前中醫(yī)藥對(duì)細(xì)胞焦亡影響的研究以中藥復(fù)方為主，單味中藥對(duì)其影響的研究較少。陳末等研究滅幽湯治療幽門(mén)螺桿菌相關(guān)性胃炎的作用機(jī)制，發(fā)現(xiàn)滅幽湯能夠明顯抑制胃組織Caspase-1 和炎癥因子NLRP3的表達(dá)，從而減少細(xì)胞焦亡的發(fā)生，減輕胃黏膜炎癥反應(yīng)［36］。范萍等研究發(fā)現(xiàn)，雌性系統(tǒng)性紅斑狼瘡小鼠使用國(guó)醫(yī)大師禤國(guó)維教授的滋陰清熱方后，能夠抑制腎組織細(xì)胞焦亡相關(guān)因子Caspase-1 表達(dá)，減少I(mǎi)L-1β 等細(xì)胞因子釋放，起到治療作用［37］。另外，嚴(yán)士海等研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用參葵通脈顆粒能夠抑制心肌細(xì)胞NFκB、TLR4、IL-1β、Caspase-1 的表達(dá)水平，減少心肌細(xì)胞焦亡，能夠改善心臟功能［38］。

另有大量研究顯示，中藥提取物亦能通過(guò)不同的作用機(jī)制參與細(xì)胞焦亡的發(fā)生。胡黃連苷Ⅱ能夠通過(guò)抑制NLRP3 炎性小體的活化，減少細(xì)胞因子IL-18、IL-1β 的釋放，從而減少LPS/D-氨基半乳糖苷誘導(dǎo)的小鼠肝細(xì)胞焦亡［39］。黃芩苷能夠調(diào)控蛋白激酶A 信號(hào)通路，減少HMGB1 的釋放繼而阻止細(xì)胞焦亡［40］。小檗堿具有直接殺菌的作用，其機(jī)制可能為通過(guò)提高NLRP3 炎癥小體的活化，促進(jìn)細(xì)胞因子IL-Iβ 的釋放，增加細(xì)胞焦亡的發(fā)生，從而提高巨噬細(xì)胞對(duì)細(xì)菌的殺傷功能［41］。黃芪甲苷抑制肺纖維化的病情發(fā)展，機(jī)制可能為通過(guò)上調(diào)自噬水平并抑制焦亡蛋白的表達(dá)［42］?；ㄆ焖伤啬苊黠@抑制ROS 的合成，抑制H2O2誘導(dǎo)的細(xì)胞線(xiàn)粒體膜電位的下降，減少心肌細(xì)胞氧化損傷，能夠降低NLRP3、AIM2、NLRC4炎癥因子生成和活化，減少心肌細(xì)胞焦亡［43］。白藜蘆醇通過(guò)下調(diào)炎癥小體NLRP3 的表達(dá)，能夠抑制細(xì)胞因子IL-1β 的分泌及釋放，從而減少神經(jīng)元焦亡［44］。大黃素可通過(guò)抑制Caspase-1 及其下游炎性細(xì)胞因子，減輕SAP 大鼠胰腺組織和腸黏膜損傷［45］。

綜上所述，目前研究結(jié)果表明中藥及其復(fù)方制劑可通過(guò)中醫(yī)治法如滋陰清熱、化瘀解毒、益氣溫陽(yáng)等不同程度地干預(yù)機(jī)體器官或組織的細(xì)胞焦亡，調(diào)整機(jī)體功能的平衡，使之恢復(fù)“陰平陽(yáng)秘”的理想狀態(tài)。

5 結(jié)語(yǔ)與展望

近年來(lái)AP 的發(fā)病率、復(fù)發(fā)率明顯升高，SAP 病死率居高不下，細(xì)胞因子過(guò)度釋放是導(dǎo)致病情加重的主要根源。因此，如何有效控制機(jī)體過(guò)度放大的炎癥反應(yīng)，成為AP 治療的關(guān)鍵。對(duì)于SAP 炎癥反應(yīng)的控制，西醫(yī)臨床目前主要通過(guò)應(yīng)用烏司他丁、血液凈化、炎癥因子吸附等方法，但臨床療效有限。細(xì)胞焦亡是以大量炎癥細(xì)胞因子釋放為特征的一種細(xì)胞程序性死亡，在炎癥性疾病中起著重要作用，其對(duì)AP 的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)歸具有重要影響。炎癥小體激活、代謝物受體及炎性細(xì)胞因子釋放與細(xì)胞焦亡之間存在多種聯(lián)系，這些激活途徑及其過(guò)程中的代謝產(chǎn)物與AP發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。中醫(yī)藥用于輔助治療AP，在縮短病程、減少并發(fā)癥及改善預(yù)后等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，中醫(yī)藥在不同疾病中對(duì)細(xì)胞焦亡的影響亦有相關(guān)研究報(bào)道［46-47］。但在AP 發(fā)生時(shí)，中醫(yī)藥對(duì)胰腺腺泡細(xì)胞焦亡及炎癥反應(yīng)、預(yù)后等的影響，目前仍缺乏相關(guān)研究成果報(bào)道。中醫(yī)藥干預(yù)胰腺腺泡細(xì)胞焦亡可能是治療AP 的重要機(jī)制之一，深入探究可提升臨床個(gè)體化、精準(zhǔn)化實(shí)施救治，可能為AP的基礎(chǔ)研究和臨床治療提供新思路。