膽堿能抗炎通路在消化系疾病方面的研究進展

韓紅霞(綜述)，費素娟，張建福(審校)

(1.徐州醫學院附屬醫院消化科，江蘇 徐州 221002； 2.徐州醫學院生理研究室，江蘇 徐州 221002;3.開封市第二人民醫院消化科，河南 開封 475002)

膽堿能抗炎通路[1]是一條副交感神經抗炎通路，其抗炎機制是各種刺激因素作用于迷走神經，令其傳出沖動增加，并促使大量乙酰膽堿遞質釋放，通過抑制巨噬細胞活化而阻止某些細胞因子的生成和釋放，從而發揮局部或全身的抗炎作用。這一新的內源性抗炎機制是近些年發現的，其在治療某些過度炎性反應疾病方面具有重要的潛在價值，并引起人們廣泛關注。該文就其在消化系疾病及損傷方面的作用及相關機制予以綜述。

1 膽堿能抗炎通路的提出

早在1977年Besedovsky等[2]就認為免疫、神經、內分泌這三個系統之間存在著復雜而密切的聯系，以此共同維持著生物體的平衡，一旦該平衡失調，就會導致疾病的發生。并由此提出了“免疫-神經-內分泌網絡”的概念。隨后Blalock[3]進行研究，證明機體內確實存在這一網絡，并由此建立了神經免疫學這一神經學與免疫學相結合的邊緣學科。2000年Borovikova等[4]的研究發現,讓人們加深了對這一網絡的認識，并由此提出了“膽堿能抗炎通路”的概念，并且指出該通路是通過中樞神經調節全身性炎性反應的。2001～2002年Tracey等[1,5]連續進行實驗研究，對這一發現進行了充分肯定，并預見到其樂觀的臨床應用前景。“膽堿能抗炎通路”概念的提出，為治療過度炎性反應所引起的感染性疾病帶來了新的希望[6]。

國外多項研究證實，電刺激迷走神經或應用膽堿酯酶抑制藥物或乙酰膽堿受體激動劑，均可以抑制巨噬細胞合成腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、核因子κB等炎癥始動因子，使炎癥得到控制，從而發揮膽堿能通路的抗炎作用[6-9]。

卡巴膽堿是一種強力擬膽堿藥，能同時興奮毒蕈堿(M)受體和煙堿(N)受體，具有促進胃腸蠕動、擴張血管、增加腺體分泌、抑制炎性因子釋放，改善腸道功能等作用[10-11]。因其N樣作用強于目前臨床上使用的其他擬膽堿藥，也比生理性膽堿能神經遞質乙酰膽堿的N樣作用強，且在體內不易被水解，半衰期長，因此已成為研究膽堿能抗炎通路的重要藥物之一。

2 膽堿能抗炎通路與相關受體

乙酰膽堿受體分為M和N受體，主要分布在迷走神經效應器上。研究發現，體外培養的人原代巨噬細胞表面有成簇的α-銀環蛇毒素敏感性神經源性乙酰膽堿受體(neuronal acetylcholine receptor，nAChR)，經分析，這些受體是由α7亞單位組成的同質五聚體[12]。Borovikova等[4]和姜小國等[13]從細胞培養中發現，在巨噬細胞中加入尼古丁(N-受體激動劑)或毒蕈堿(M-受體激動劑)可以抑制內毒素刺激巨噬細胞釋放TNF-α，但尼古丁的抑制作用顯著大于毒蕈堿。而加入M受體或N受體拮抗劑，后者則可輕易翻轉乙酰膽堿的抗炎作用。另有研究發現，當α7基因剔除小鼠在遭遇內毒素攻擊時，血清、肝臟和脾臟的TNF-α均顯著升高，且電刺激其迷走神經也不能使血TNF-α的水平降低，表明N受體是膽堿能抗炎通路發揮抗炎作用的主要受體，且在該過程中N受體α7亞單位(α7nAChR)是發揮該作用所必須的[12]。

3 膽堿能抗炎通路與消化系統疾病

3.1膽堿能抗炎通路與潰瘍性結腸炎 “膽堿能抗炎通路”的提出，為研究和開發新的抗炎藥物提供了新的思路。臨床研究及流行病學研究表明，煙堿(尼古丁)對潰瘍性結腸炎有一定的防治作用[14]。隨機、對照臨床試驗顯示，在潰瘍性結腸炎加重時，采用煙堿治療可明顯緩解病情。然而，目前僅能夠從細胞培養和動物實驗的資料中得出，煙堿可通過減少細胞因子釋放來發揮抗炎保護效應，而其確切機制尚未在人類疾病中得到證實[15]。梁天文等[16]通過制作大鼠潰瘍性結腸炎模型并進行相關指標檢測，同樣證實了膽堿能通路參與潰瘍性結腸炎的抗炎過程。同時，實驗中也觀察到中樞給予M受體激動劑或阻斷劑，前者對潰瘍性結腸炎具顯著的治療作用，后者對其炎癥發展則有促進作用，而無論外周給予M受體的激動劑還是抑制劑均未表現出對外周組織炎癥有減輕或加重的明顯影響，原因尚待進一步研究。

3.2膽堿能抗炎通路與急性胰腺炎 宋斌等[17]將90只Wistar大鼠隨機分為假手術組、對照組(單純急性胰腺炎組)、膽堿能激動劑組(急性胰腺炎+卡巴膽堿治療組)各30只，分別測定三組動物模型建立成功后6 h血清中細胞因子(白細胞介素6、白細胞介素1、TNF-α)的水平變化，以通過觀察卡巴膽堿對急性胰腺炎大鼠的影響并探討膽堿能抗炎通路的效應。實驗結果顯示，急性胰腺炎+卡巴膽堿治療組血清白細胞介素6、白細胞介素1及TNF-α水平高于假手術組，但低于單純急性胰腺炎組，差異均有統計學意義。以此得出結論：卡巴膽堿經腸道給藥能夠抑制胰腺炎大鼠血清損傷性細胞因子的釋放，抑制炎性反應，從而減輕其對機體的損害。

程愛斌等[18]對某時間段內某市三家三級醫院108例ICU重癥胰腺炎患者進行隨機對照臨床試驗，將研究對象隨機分為單純正常治療組(53例)和正常治療+卡巴膽堿組(55例)。研究對象的選取具有明確而嚴格的納入標準和排除標準，兩組患者的性別、年齡、急性生理學及慢性健康狀況評分Ⅱ、Ranson評分差異無統計學意義，無退出、剔除和脫落病例。于治療前(0 h)，治療后24、48、72、96 h或患者死亡前觀察兩組患者胃腸功能評分及血清C反應蛋白的變化。結果顯示：治療前兩組患者胃腸功能評分均較高，差異無統計學意義；治療72 h后胃腸功能評分均下降，并且發現正常治療+卡巴膽堿組較單純正常治療組下降顯著；治療前兩組患者炎性細胞因子均較高，差異無統計學意義；治療48 h后細胞因子水平均下降，但正常治療+卡巴膽堿組較單純正常治療組下降顯著。以此得出結論：卡巴膽堿可以降低胃腸功能評分，改善腸道功能，抑制炎性因子釋放，降低炎性反應，提示卡巴膽堿在重癥急性胰腺炎治療中具有一定的臨床價值。

3.3膽堿能抗炎通路與腸道缺血/再灌注損傷 在嚴重創傷休克和感染等危重狀態下，胃腸道作為應激反應的中心器官，常處于嚴種缺血和麻痹狀態，患者表現為腸管脹氣、積液，胃腸功能評分增加。程愛斌等[18]研究結果顯示，卡巴膽堿可以改善重型急性胰腺炎患者胃腸功能，降低炎性細胞因子；可增加胃腸黏膜血流,改善休克或缺血引起的胃腸功能障礙[19]；促進胃腸道蠕動改善腸缺血引起的腸麻痹[20]；抑制白細胞活化和促炎細胞因子的產生和釋放,減輕胃腸道局部及全身失控炎性反應[21]；抑制腸缺血時腸上皮細胞和淋巴細胞的凋亡,保護腸黏膜屏障[22]；抑制胃腸道局部及全身過氧化反應和氧自由基損傷[23]。

另有多項研究證實,卡巴膽堿能夠通過多途徑減輕腸道局部炎性反應、擴張血管、促進胃腸運動、減少腸黏膜通透性，從而減輕腸道缺血/再灌流損傷。并能夠顯著降低缺血/再灌注損傷引起的全身性炎性反應，保護腸道局部和全身臟器功能[8,11,24-26]。因此，卡巴膽堿在防治腸缺血/再灌流引起的失控炎性反應和膿毒癥中具有潛在的臨床應用前景。

賈慶靈等[27]通過隨機對照試驗對62例嚴重創傷患者胃腸功能障礙進行研究，病例選取按照嚴格而規范的入選標準和排除標準。將患者隨機分為卡巴膽堿組32例和莫沙比利組30例，兩組患者在性別、年齡、創傷嚴重度評分、急性生理學及慢性健康狀況評分Ⅱ、Marshall評分和致傷因素等方面比較差異均無統計學意義，無退出、剔除和脫落病例。觀察兩組治療前后胃腸功能評分變化；比較兩組臨床療效；記錄兩組治療后的不良反應(包括嚴重腹瀉、胃腸痙攣或疼痛、嘔吐、面色潮紅、心律不齊或心動過緩、新出現的哮喘、流涎等)；測定血漿二胺氧化酶、D-乳酸、內毒素水平變化。結果顯示：①治療前兩組胃腸功能評分均較高，差異無統計學意義；至治療后72 h兩組胃腸功能評分均下降，但差異仍無統計學意義；治療后第7日，卡巴膽堿組胃腸功能評分較莫沙比利組顯著下降，臨床療效顯著優于莫沙比利組。②治療前兩組血漿中二胺氧化酶、D-乳酸和內毒素水平均顯著升高，治療后上述檢測指標均下降，且卡巴膽堿組較莫沙比利組下降幅度更為顯著。③兩組治療期間均無不良反應發生。以上結果提示，卡巴膽堿能夠降低嚴重創傷患者血漿中二胺氧化酶、D-乳酸和內毒素水平，改善腸積氣，降低胃腸功能評分，具有胃腸功能的保護作用。

此外，姜小國等[28]通過大鼠胃腸道缺血/再灌注模型，證實了卡巴膽堿能夠降低小腸過氧化物酶活性、丙二醛和TNF-α水平，減輕炎性反應。黎君友等[29]也通過該模型發現，卡巴膽堿能夠顯著降低缺血/再灌注大鼠血漿中二胺氧化酶活性和D-乳酸水平，改善腸道功能。

3.4膽堿能抗炎通路與肝臟損傷 姜小國等[30]將動物隨機分成三組：迷走神經刺激組、單純內毒素注射組、迷走神經切斷后注射內毒素組，通過檢測血漿和肝臟TNF-α、血中丙氨酸轉氨酶、肝組織脂質過氧化物等指標來觀察迷走神經興奮對內毒素血癥大鼠肝臟的影響。結果顯示：迷走神經刺激組血漿和肝臟TNF-α、血中丙氨酸轉氨酶以及肝組織脂質過氧化物水平均顯著低于單純注射內毒素組和迷走神經切斷后注射內毒素組。該結果表明，迷走神經興奮能夠顯著抑制內毒素血癥大鼠體內促炎細胞因子的釋放，減少肝組織氧自由基生成，對肝臟具有潛在保護作用。刺激迷走神經能夠通過膽堿能抗炎通路有效干預失控的炎性反應性疾病。

3.5膽堿能抗炎通路與克羅恩病 TNF-α已被確認為是克羅恩病的藥物靶點，因此有學者認為，針對α7AChR的特異性藥物可通過下調TNF-α的合成與釋放發揮治療炎癥性疾病的作用[31]。CNI-1493為四價鳥嘌呤新藥，別名Semapimod hydrochloride;AXD-455，化學名稱為(N,N′-Bis[3,5-bis[1-(2-amidinohydrazono)ethyl]phenyl]decanediamide tetrahydrochloride)，它作為α7nAChR激動劑，能抑制全身性炎性反應，并已進入克羅恩病的Ⅱ期臨床試驗。臨床前試驗顯示，CNI-1493對包括內毒素休克、急性呼吸窘迫綜合征、膿毒癥、胰腺炎、實驗性過敏性腦炎、腦卒中、風濕性關節炎及硫酸葡聚糖腸炎等多種炎性反應性疾病動物模型具有保護作用[31]。近年來，對該藥所起的全身性抗炎效應是否是通過激活中樞膽堿能抗炎通路進行了研究，初步結果支持肯定推斷，從而為開發新的中樞性全身抗炎藥物提供了依據[1]。

4 問題與展望

多項實驗提示，膽堿能抗炎通路參與了多種消化系疾病的預防和治療，起到了顯著的抗炎作用。這些研究結果將為臨床治療提供有力的理論依據，而對其機制的研究將為研制新藥提供作用靶點。目前有些治療手段及膽堿能藥物已被應用于臨床，如直接電刺激迷走神經對臨床患者有抗炎作用；煙堿已經有效地治療潰瘍性結腸炎患者，但確切機制還不太清楚，且不良反應較大。因此，研發低毒性的靶向煙堿樣膽堿能受體藥物將是今后研究的熱點。

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