益氣活血法治療肺纖維化的研究進展

杜全宇　王　飛

益氣活血法治療肺纖維化的研究進展

杜全宇王飛

肺纖維化是呼吸系統的難治性疾病,尋找有效的治療方法是目前研究的熱點.本文回顧了近年中醫益氣活血法對肺纖維化的治療進展,分析顯示益氣活血法對氣虛血瘀型肺纖維化的治療有積極效果.臨床研究表明益氣活血法可有效改善肺纖維化患者的臨床癥狀,但對預后、生存率和生存時間無明顯影響.基礎研究表明益氣活血法可通過抑制腫瘤壞死因子-a、白細胞介素、轉化生長因子-β1等細胞因子的表達,從多靶點干預肺纖維化的進程.

肺纖維化; 氣虛血瘀; 臨床研究; 實驗研究

肺纖維化(pulmonary fibrosis,PF)屬纖維增殖性疾病,臨床上多種彌漫性間質性肺疾病在晚期均可發展為肺纖維化,以特發性肺纖維化較多見.特發性肺纖維化的主要病理改變在早期表現為彌漫性肺泡炎,后期為大量成纖維細胞病理性增殖轉型和細胞外基質的異常積聚[1].其病因和發病機制尚不十分清楚,診斷后中位生存期僅為3～5年,西醫治療以糖皮質激素聯合細胞毒性藥物為主,治療效果不理想且不良反應明顯.在中醫學中,肺纖維化多歸屬于"肺痿""肺痹""肺脹"等疾病范疇,病位在肺、腎,屬本虛標實之證,由外邪、痰濁、瘀血、熱毒等致病因素,引起肺腎虧虛、氣虛血瘀、痰熱互結、痹阻肺絡等病機改變[2].在肺纖維化的發展過程中,氣虛血瘀是其重點病機,使用益氣活血法對肺纖維化進行實驗研究取得了較好的效果,現將近年研究結果綜述如下.

1　臨床研究

1.1對臨床治療效果的研究

益氣活血法在改善氣虛血瘀型肺纖維化患者的癥狀、體征、肺功能和影像學表現方面具有較好的效果,臨床治療有效率較單純使用西藥高,并且無明顯的不良反應.陳寶華[3]使用益氣活血方劑補陽還五湯對15例慢性阻塞性肺疾病II～III級穩定期合并有肺間質纖維化、中醫辨證屬氣虛血瘀證的患者進行治療,并配合沙美特羅/丙酸氟替卡松粉吸入,3個月后進行臨床-影像-生理評分,結果顯示患者的臨床癥狀和肺功能均有一定的改善.辛洪濤等[4]使用黃芪、川芎等益氣活血中藥治療肺纖維化患者18例,在治療過程中逐漸減少激素的用量,連續治療6月后觀察臨床癥狀和肺功能的緩解情況,并進行呼吸困難評分和CT評分.結果顯示益氣活血中藥能明顯改善患者胸悶氣短和吸氣性爆裂音等癥狀和體征,能改善肺功能和高分辨率CT的影像磨玻璃樣表現,且治療時間越長,改善越明顯.張建等[5]運用益氣化瘀通絡中藥---肺纖康顆粒治療特發性肺纖維化24例的觀察結果顯示,配合除激素外的其他西醫基礎治療,益氣活血中藥治療組肺活量、動脈血氧飽和度、高分辨率CT均有明顯改善,總有效率為83.33%.

肺纖維化是呼吸系統的難治性疾病,非臨床常見病,各研究中納入病例均較少,治療時間較短,缺乏大樣本、長療程和多中心的對比資料,在觀察指標的選擇上缺乏組織病理學依據.在藥物的選擇上,以益氣活血的中藥為主,配有西藥的基礎治療,體現更多的是中西醫結合治療的特點.

1.2對生存質量和預后的研究

益氣活血法對改善特發性肺纖維化氣虛血瘀證患者生存質量有較好的效果,李輝等[6]在30例IPF患者的生存質量觀察中,采用自身前后對照的方法,給予益氣活血通絡湯口服,每天1劑,分2次服,連續治療6個月,以呼吸疾病問卷作為測評工具,觀察患者生存質量的改善情況.結果顯示治療6個月時呼吸疾病問卷中呼吸癥狀評分、活動受限評分、總分積分均有所降低,差異具有統計學意義,但疾病影響評分在治療前后無顯著性差異.益氣活血法雖然能改善特發性肺纖維化氣虛血瘀證患者生存質量,但不能明顯延長患者生存時間和生存率,對疾病預后無顯著效果.疏欣楊等[7]對肺痿沖劑和金水寶膠囊治療特發性肺纖維化患者的生存率進行了觀察,治療組和對照組各10例,分別服用肺痿沖劑和金水寶膠囊治療6月后每3至6個月隨訪1次,比較兩組的生存時間和生存率.結果顯示,治療組死亡1例,失訪2例,生存7例,對照組死亡1例,失訪2例,生存8例,兩組平均生存時間為25個月左右.兩組生存率和生存時間比較,差異不具有統計學意義,這與西藥糖皮質激素和細胞毒類藥物不能改變特發性肺纖維化患者預后的研究結果相同[8].

2　實驗研究

2.1病理形態學研究

病理學形態改變是評價肺纖維程度的重要指標,大量的研究顯示,益氣活血中藥能抑制氣虛血瘀型肺纖維化大鼠早期的肺泡炎和中后期的肺纖維化,目前多采用蘇木精-伊紅染色和膠原纖維染色法(Masson染色)對肺組織進行檢測,通過分級評分來評價肺泡炎和纖維化的程度.

補陽還五湯灌胃給藥干預肺纖維化大鼠的結果顯示,益氣活血中藥能改善博萊霉素所致纖維化大鼠的食量下降、活動減少、體重下降等一般情況.與模型組及陽性對照組比較,補陽還五湯能降低博萊霉素所致纖維化大鼠已升高的肺指數(P<0.01),以補陽還五湯中劑量組作用較明顯,說明補陽還五湯能減輕由于肺部急性炎癥、肺水腫、膠原纖維沉積等因素所致的肺實質質量的增加.通過肺組織病理形態學定量分析結果顯示,與模型組相比,補陽還五湯能增加病理切片中的正常肺組織面積,減少炎性細胞浸潤面積以及膠原纖維面積所占的比例(P<0.05),以補陽還五湯中劑量組作用較明顯[9].

益氣活血方水煎劑治療肺纖維化大鼠的實驗結果顯示,經益氣活血中藥或地塞米松治療后,由博萊霉素氣管注射所造成的肺泡炎和纖維化程度均減輕,具體表現為藥物組與模型組對比肺組織蘇木精-伊紅染色所示的肺泡間隔增寬、間質水腫、炎性細胞浸潤增多、肺間質及肺泡腔內大量的炎細胞浸潤等肺泡炎的病理表現減輕.Masson染色顯示,膠原纖維明顯增多等典型的肺間質纖維化病理變化減輕[10].

2.2對膠原蛋白的影響研究

肺纖維化發展至中后期,病理核心表現為肺成纖維細胞異常增殖和細胞外基質沉積,逐漸取代正常的肺組織,導致肺部結構的異常重塑.細胞外基質的主要成分為膠原蛋白(約占70%),除此之外還包括彈性蛋白、蛋白多糖及糖黏連蛋白等.羥脯氨酸主要存在于膠原蛋白中,在其他蛋白中含量極少,通過對羥脯氨酸的檢測能較直接地反映肺纖維化中膠原代謝情況.運用益氣活血中藥補陽還五湯治療肺纖維化大鼠后,大鼠肺組織中羥脯氨酸含量明顯減少,在第28天效果最顯著(P<0.05),提示益氣活血中藥可能通過減少纖維化大鼠肺組織中羥脯氨酸的含量從而減輕纖維化程度[11].

翟華強等[12]使用苦味酸天狼猩紅偏光法染色觀察肺纖維化大鼠肺組織中Ⅰ、Ⅲ膠原蛋白的動態變化,結果顯示益氣活血中藥干預治療后能明顯減輕模型大鼠的肺纖維化程度及肺間質中Ⅰ、Ⅲ膠原蛋白的含量,明顯改善在肺間質周圍的膠原分型比例:提示益氣活血中藥能通過抑制Ⅰ型膠原和保持Ⅰ型和Ⅲ型膠原的比率而發揮抗肺纖維化作用.

Ⅲ型前膠原氨端肽、Ⅳ型前膠原氨端肽、血清透明質酸、層粘連蛋白是細胞外基質的主要成分,是重要的血清纖維化指標.補陽還五湯能降低肺纖維化模型大鼠血清中Ⅲ型前膠原氨端肽、Ⅳ型前膠原氨端肽、血清透明質酸、層黏連蛋白等的含量(P<0.01),以補陽還五湯中劑量組在第14天和28天效果較好(P<0.05),提示益氣活血中藥能抑制肺纖維化大鼠血清纖維化指標的增長[13].

2.3對細胞因子的影響研究

已有大量研究顯示,轉化生長因子β (transforming growth factor-β,TGF-β)、腫瘤壞死因子a、白細胞介素、血小板源性生長因子、結締組織生長因子、γ-干擾素等細胞因子在肺纖維化的發生發展中都起到重要作用.在參與肺纖維化的細胞因子網絡中,TGF-β1是肺纖維化細胞因子中研究最深入也是最關鍵的促纖維化因子,也是細胞外基質生成和沉積最重要的細胞因子之一.

王飛等[14]使用益氣活血中藥干預肺纖維化大鼠,結果表明益氣活血中藥能降低大鼠支氣管肺泡灌洗液中腫瘤壞死因子a的含量,在第7天、14天效果顯著(P<0.05).與模型組相比,益氣活血中藥組在第7天、28天支氣管肺泡灌洗液中TGF-β1明顯降低(P<0.05).與模型組相比益氣活血中藥能降低肺纖維化大鼠TGF-β1信使核糖核酸的表達,在第7天、14天效果明顯(P<0.05)[15].白文等[16]使用益氣活血的化纖湯干預肺纖維化大鼠,結果顯示化纖湯能降低肺纖維化大鼠肺泡灌洗液中IL-4的含量,升高IFN-γ的含量,從而調整細胞因子的平衡.益氣活血中藥干預放射性損傷大鼠血清內皮素、腫瘤壞死因子a[17]和γ-干擾素[18]的研究結果中顯示,益氣活血中藥能夠降低大鼠血清內皮素和腫瘤壞死因子a并升高γ-干擾素的水平,通過調控這些細胞因子的表達來抑制放射性肺損傷.

2.4對細胞內信號轉導通路的影響研究

肺纖維化的發病機制復雜,目前尚未研究清楚,有研究結果顯示肺纖維化的發生與信號轉導及轉錄活化蛋白、絲裂原活化蛋白激酶/細胞外調節蛋白激酶(mitogen-activatedproteinkinases/ extracellular regulated protein kinases,MAPK/ERK)信號轉導途徑以及TGF-β信號通路和Smad蛋白(drosophila mothers against decapentaplegic protein, Smads)家族關系密切[19].

TGF-β1與其受體Ⅰ和Ⅱ、下游調節因子Smads蛋白、輔助因子及輔助調節的靶基因共同組成一個完整的TGF-β1/Smad信號傳導通路,對成纖維細胞激活、細胞外基質的產生影響極大,在肺纖維化的形成過程中發揮重要作用.益氣活血中藥能夠有效抑制TGF-β1/Smad信號通路中發揮效應的Ⅰ型膠原、TGF-β1受體Ⅰ、TGF-β1受體Ⅱ、TGF-β1、Smad3等因子的高表達,同時促進該通路中發揮負性調控效應的Smad7表達的增加,以補陽還五湯中、低劑量組效果較明顯(P<0.05),證明益氣活血中藥能夠發揮較好的抗肺纖維化作用與其調控TGF-β1/Smad信號通路有關.MAPK信號轉導通路存在于大多數細胞內,參與調控細胞骨架的穩定性,影響骨架相關細胞活動,如減數分裂、細胞遷移、細胞黏附、細胞分化等[20].MAPK有多條并行的信號轉導通路,ERK是迄今研究最為透徹的一條MAPK信號轉導通路,MAPK/ERK通路是TGF-β1起細胞調控作用的重要通路之一,在成纖維細胞的增殖、凋亡中發揮著重要的作用[21].補陽還五湯可以有效抑制病肺組織TGF-β1、ERK1/2、磷酸化-ERK的表達,提示補陽還五湯能夠較好的調控肺纖維化中TGF-β1介導的ERK通路,進而抑制其產生的促增殖作用[22].養肺活血方可降低博萊霉素誘導肺纖維化大鼠肺組織ERK1/2和核因子κB的表達[23].

2.5對大鼠肺成纖維細胞的影響研究

損傷異常修復學說是肺纖維化發病機制的重要學說,該學說認為在肺纖維化過程中,肺泡上皮細胞發生表型改變、凋亡增加、增殖失調、再生和分化受損.在一種特殊的微環境下,肺間質細胞獲得一種收縮的、活化的肌成纖維細胞表型[24].肌成纖維細胞分泌大量的細胞外基質和細胞因子,形成纖維化的同時又可導致異常的肺泡上皮細胞再形成,造成惡性循環.李水芹[25]用肺纖維化大鼠的肺成纖維細胞模型為評價載體,取對數生長期的細胞,使用益氣活血中藥含藥血清刺激后,細胞所表達的TGF-β1減少,細胞總蛋白中Smad3、Smad4、ERK1/2的表達均明顯減少,以含藥血清20%濃度組效果顯著(P<0.05),磷酸化-ERK呈下降趨勢,提示益氣活血中藥可能以TGF-β1/Smad/ERK信號通路為主要作用靶點延緩纖維化進程或減輕纖維化程度.

3　小結

上述研究表明,益氣活血中藥對肺纖維化患者有較好的干預作用,能改善氣虛血瘀型肺纖維化患者的臨床癥狀,但對疾病的預后無明顯的積極效果,對生存率和生存時間沒有明顯的提高.益氣活血法治療肺纖維化進行了大量的實驗研究,包括動物的體內實驗和細胞的體外實驗.在動物體內實驗方面,實驗動物多選用大鼠,造模方法多采用一次性氣管內滴注博萊霉素的經典方法,陽性藥物多選用激素類藥物如強的松等,檢測標本選用肺組織、支氣管肺泡灌洗液、血清等.

益氣活血中藥可通過多靶點干預肺纖維化的進程,其作用機制可能與抑制炎癥因子腫瘤壞死因子a和部分白細胞介素的表達,從而減輕肺纖維化大鼠早期的肺泡炎程度,抑制致纖維化的重要細胞因子TGF-βl的表達,阻斷TGF-β1/Smad/ERK1/2信號通路,抑制成纖維細胞增殖有關.通過降低肺纖維化模型大鼠肺組織中羥脯氨酸和Ⅰ型膠原的含量,降低血清中Ⅲ型前膠原氨端肽、Ⅳ型前膠原氨端肽、血清透明質酸、層黏連蛋白的含量,從而抑制成纖維細胞的增殖和轉型,減輕細胞外基質的沉積,達到干預肺纖維化進程和減輕肺纖維化程度的作用.在實驗結果中觀察到,配合或單獨使用益氣活血中藥干預肺纖維化,作用效果較單用激素類西藥效果好且不良反應少,提示中藥的多靶點治療作用對肺纖維化的治療有較好的前景,但在以后的研究中應加大樣本量并進行多中心研究,以進一步揭示益氣活血中藥干預肺纖維化的具體作用機制,從而促進肺纖維化治療藥物的研制.

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(本文編輯:韓虹娟)

Progress of replenishing qi and activating blood treatment for pulmonary fibrosis

DU Quan-yu,WANG Fei.Clinical Medical College of Chengdu University of Traditional Chinese Medicine,Chengdu 611130,China
Corresponding author:WANG Fei,E-mail:229811369@qq.com

Pulmonary fibrosis(PF)is difficult to treat in respiratory system diseases,thus an effective treatment for PF has been a heated research area these years.This paper reviewed the recent studies of PF by applying replenishing qi and activating blood treatment.It showed that this treatment was effective in treating PF of qi deficiency and blood stasis pattern.Clinical researches also revealed this treatment could ameliorate symptoms,however,there was no significant effect on prognosis,survival rates and survival times. The basic researches displayed that the treatment could decrease the expression of cell factors including TNF-a、IL、TGF-β1 etcetera,therefore,it interfered the progress of PF from multiple targets.

Pulmonary fibrosis; Qi deficiency and blood stasis; Clinic studies; Experimental studies

R259

A

10.3969/j.issn.1674-1749.2016.01.037

四川省教育廳自然科學基金(15ZB0438)

611130 成都中醫藥大學臨床醫學院[杜全宇(博士研究生)、王飛]

杜全宇(1983-),女,2013級在讀博士研究生,講師.研究方向:中醫藥防治老年病與呼吸病.E-mail:14238028@qq.com

王飛(1963-),博士,教授,博士生導師.研究方向:中醫藥防治老年病與呼吸病.E-mail:229811369@qq.com

2015-05-26)