中醫藥調控慢性萎縮性胃炎胃黏膜細胞凋亡的研究現狀＊

李永樂，錢占紅，郭志娟，孔令惠，楊巧芳，張 銳＊＊

（1.內蒙古醫科大學中醫學院 呼和浩特 010020；2.內蒙古醫科大學附屬人民醫院 呼和浩特 010010）

慢性萎縮性胃炎（Chronic Atrophic Gastritis，CAG）是消化系統的常見病、難治病，在我國發病率占整個慢性胃炎（Chronic Gastritis，CG）患者的四分之一以上（25.8%）[1]，個別城市甚至高達63.8%[2]。CAG患者中大約有2～10%發生癌變，其中1年的癌變率約為0.5%～1%[3,4]，每年可導致大量患者過早死亡。因此，CAG已經成為我國值得關注的醫療衛生問題，開展相關研究具有重要的臨床意義。本文通過收集中醫藥治療CAG的相關文獻，在分析導致CAG發病的可能機制基礎上，重點闡述中醫藥通過調控細胞凋亡而發揮防治CAG作用的研究現狀，為臨床探索CAG有效中醫藥治療方案提供一定思路，造福廣大患者。

1 CAG的發病機制認識

CAG是胃黏膜上皮遭受反復損害而導致固有腺體減少，伴或不伴纖維替代、腸腺化生和（或）假幽門腺化生的一種慢性胃部疾病。梳理近年來有關研究文獻，其中細胞動力學研究表明胃黏膜細胞屬于更新型細胞群，在生理狀態下通過細胞增殖和凋亡維持著胃黏膜細胞群數量相對恒定，是保持胃黏膜完整性及功能正常的基礎。當細胞凋亡-增殖動態關系異常時可引起細胞穩態失衡，高水平的異位增殖和異位凋亡引起胃黏膜上皮細胞更高的更新率[5]，造成黏膜上皮細胞代謝不穩定，特別是當凋亡增殖比和凋亡強度增大時，表現為凋亡過度，可引起黏膜固有腺體減少、黏膜萎縮變薄等CAG的主要病理改變[6,7]。因此，胃黏膜細胞過度凋亡是導致出現CAG病理改變的重要原因，是臨床探尋防治CAG有效中醫藥方案的重要途徑，也是進一步揭示臨床有效治療方案微觀作用機制的核心環節。

2 中醫藥調控CAG胃黏膜細胞凋亡的機制

細胞凋亡是細胞內多種信號傳導調控系統參與的復雜生理生化反應過程，目前公認的有線粒體途徑、死亡受體途徑和內質網途徑，也是中醫藥防治CAG過程中發揮作用的可能途徑。

2.1 中醫藥對線粒體途徑的調控

線粒體是真核細胞內產生ATP的重要細胞器，對維持細胞正常能量代謝和功能活動發揮著重要作用，近年來研究表明線粒體也是調控細胞凋亡的重要環節。當細胞凋亡發生時，多種促凋亡蛋白被轉運至線粒體，導致線粒體膜通透性轉換孔開放，使膜結構破壞、通透性增加，引起細胞凋亡的特異性標志線粒體膜電位（Mitochondrial Membrane Potential，MMP）下降，誘導釋放細胞色素c（Cytochrome c，Cyt-c）、Smac/Diablo等多種凋亡誘導因子，進一步激活Caspase級聯反應，通過Caspase依賴性信號通路，裂解多聚（ADP-核糖）聚合酶（poly（ADP-ribose）Polymerase，PARP），終止DNA修復；或激活Caspase非依賴性信號通路的細胞凋亡誘導因子（Apoptosis Induced Factor，AIF）、核酸內切酶G（Endonuclease G，Endo G）等，最終使DNA斷裂、染色體凝結引起細胞凋亡。

在Caspase依賴性信號通路中，王垂杰[8]專門開展了健脾清熱活血化瘀中藥對CAG大鼠胃黏膜細胞MMP影響的實驗研究，表明MMP異常變化可能是引起胃黏膜細胞增殖與凋亡失衡過程的重要原因，可能是導致CAG發病的重要機制，中藥可通過降低胃黏膜組織細胞中MMP從而發揮治療CAG的作用。林海燕等[9]進一步在萎胃康及其拆方治療CAG的作用機制研究中表明，中藥發揮治療作用可能不僅與降低細胞MMP有關，而且可通過促進Cyt-c釋放和增強caspase-9活性，從而誘導胃黏膜細胞凋亡發揮相關作用。在Caspase級聯反應中，caspase-9處于“瀑布式”激活頂端，活化后進一步激活下游的caspase-3細胞凋亡執行器。趙冉[10]在“濁毒”與胃黏膜萎縮、腸上皮化生的形成相關性研究中表明，胃黏膜萎縮、腸化發生機制可能與降低Caspase-3含量有關，其通過減慢細胞凋亡、促進細胞增殖，導致細胞凋亡與增值失衡，并且在胃黏膜萎縮、腸化發生的過程中血清及胃黏膜中Caspase-3表達水平逐漸降低，提示Caspase-3的減少可能促進了胃癌前病變的發生。李巖等[11,12]在中藥不同組方對CAG模型大鼠胃黏膜組織細胞凋亡的影響研究中表明，中藥可通過增加胃組織中caspase-3的表達，從而使細胞凋亡增加，細胞增殖狀態減輕，達到治療CAG防止癌變的作用效果。喬曉溫等[13]在三參方治療CAG的作用機制實驗研究中表明，中藥可通過調控Caspase-3、Bcl-2和Fas蛋白的表達，降低胃黏膜組織細胞凋亡率，從而實現治療CAG的效果。趙霞等[14]在健脾化瘀解毒復方“胃痞消”阻斷和逆轉慢性萎縮性胃炎癌前病變的分子機制研究中表明，中藥治療CAG的作用機制可能與其下調胃黏膜上皮細胞凋亡調控蛋白Caspase-3和P53的表達，從而抑制黏膜上皮細胞凋亡有關。Smac/Diablo是除Cyto-C外由線粒體釋放的另一種重要的促凋亡因子，被稱為第二個線粒體源性Caspase激活劑，可特異地作用于IAPs家族的XIAP，解除對Caspases家族的抑制效應從而促進細胞凋亡，是近年來尋找治療新方法的重要方向，雖然有研究表明，胃黏膜萎縮、腸化發生與Smac/Diablo的含量降低有關，主要通過減少細胞凋亡、促進細胞增殖，使凋亡與增值失衡促進CAG向胃癌前病變的轉變[10]。但目前在中醫藥治療CAG的相關研究中未見文獻報道。

在線粒體途徑介導的細胞凋亡過程中，除Caspase依賴性信號通路外，還存在著無需激活Caspase家族蛋白的Caspase非依賴性信號通路。在哺乳動物體內，AIF和Endo G參與了Caspase非依賴性有絲分裂的細胞死亡過程，是發揮保護胃黏膜損傷的可能途徑[15]，但目前國內并未見中醫藥調控相關通路因子從而發揮治療CAG的臨床研究與動物實驗研究。

此外，Bcl-2家族蛋白是線粒體途徑誘導細胞凋亡的關鍵。在細胞凋亡過程中，Bcl-2家族是細胞凋亡研究中最受重視的因子，也是線粒體中調控凋亡因子釋放的第一步，發揮著重要作用，主要由Bcl-2家族的促凋亡蛋白Bcl-2、Bcl-xl等和抗凋亡蛋白Bax、Bak等相互作用而發揮調控，徐珊等[16]在CAG大鼠胃黏膜細胞凋亡與中醫證型的相關性研究中表明，CAG大鼠胃黏膜細胞凋亡指數、Bcl-2蛋白表達與CAG證候有一定的相關性，不同證型CAG證候發生時胃黏膜細胞凋亡及調控蛋白表達水平的發生變化。婁華等[17]在丁愈胃靈合劑對CAG大鼠的影響及機制研究中表明，中藥可顯著降低胃黏膜Bcl-2表達、升高胃黏膜Bax表達，提示中藥下調胃黏膜Bcl-2表達或上調Bax表達可能是其發揮作用的重要機制。李海文[18]進一步在胃萎清治療慢性萎縮性胃炎的臨床療效及作用機制研究中表明，中藥可通過下調Bcl-2mRNA及Bcl-xL mRNA表達，抑制大鼠胃黏膜萎縮、腸上皮化生，從而改善CAG病理表現與臨床癥狀。于佳寧[19]等研究表明Bcl-2與Bax的不同比率在細胞的死亡或存活發揮著決定性作用，是中醫藥促進細胞凋亡、維持細胞數目的動態平衡、控制甚至逆轉CAG病理改變的關鍵。

2.2 中醫藥對死亡受體途徑的調控

死亡受體屬于腫瘤壞死因子受體（TNFR）超家族成員，主要包括FAS（CD95）、腫瘤壞死因子受體1（tumor necrosis factor receptor1，TNFR1）、死亡受體 3（death receptor3，DR3）、腫瘤壞死因子相關凋亡誘導配體 受 體 -1（TNF-related apoptosis-inducing ligand receptor-1，TRAIL-R1，又稱DR4）和腫瘤壞死因子相關凋亡誘導配體受體-2（TNF-related apoptosisinducing ligand receptor-2，TRAIL-R2，又稱DR5）五大類，依靠配體與受體結合，使其位于胞漿區的死亡結構域（death domain，DD）暴露，募集銜接蛋白，促使死亡誘導信號復合體（death-inducing signal complex，DISC）的形成，進而使caspase-8活化，激活下游相關因子啟動Caspase級聯反應執行細胞凋亡。其中，通過死亡受體途徑誘導細胞凋亡目前相關研究主要集中在FAS/FASL、TNFR和TRAIL三條信號通路。

在FAS/FASL信號通路中，主要依靠FAS配體與FAS受體相結合，誘導FAS三聚體形成，使FAS位于胞漿內的DD與信號適配體FAF1（Fas-associated factor-1）、FADD（Fas-associated death domain）等結合，FADD進一步與caspase-8形成DISC，激活下游caspase-3、caspase-6、caspase-7等相關蛋白，誘導細胞凋亡發生。在CAG的相關研究中，趙唯含等[20]通過黃芪、三七及其配伍對CAG大鼠胃黏膜細胞凋亡及增殖的影響表明，中藥能夠通過改善胃黏膜細胞的凋亡水平，進而改善胃黏膜的相關病變，其機制可能與降低血清FAS、FASL的表達水平有關，說明FAS/FASL信號通路可能是中醫藥防治CAG的內在機制。韋維等[21]在探究安胃湯對CAG模型大鼠療效的作用機制研究中表明，中藥可能通過提高Fas基因及蛋白的表達，降低Fas-L含量，激活CAG大鼠胃黏膜細胞Fas/Fas-L信號傳導通路，并降低Bcl-2、升高Bax基因及蛋白，進而促進胃黏膜細胞凋亡，是其發揮作用的關鍵機制之一。馬一倩等[22]進一步在相關臨床意義研究中觀測到，FAF1蛋白在CAG組織中呈現出中等強度表達，提示FAF1表達可能參與到CAG的發病過程中。而劉守亮等[23]在參芪飲對CAG的Caspase-3表達干預研究中表明，中藥能夠通過上調胃黏膜組織中Caspase-3蛋白的表達減輕胃黏膜萎縮程度。劉連臣等[24]則在益胃祛瘀消痰方對CAG大鼠胃黏膜組織細胞凋亡及相關基因表達的影響中表明，中藥能減弱Caspase3、Fas蛋白表達，降低胃組織細胞凋亡率，提示Fas/FASL信號通路可能是中醫藥調控胃黏膜細胞凋亡率的重要途徑。

在TNFR信號通路中，主要通過TNFR1與TNF結合，使TNFR1以三聚體的形式募集銜接蛋白TRADD（TNFR-associated death domain）及銜接分子腫瘤壞死因子受體相關因子2（TNFR-associated factor-2，TRAF-2）、Ciap1、Ciap2和RIP。其中RIP1 通過去泛素化，誘導DISC形成，進而激發下游Caspase誘導細胞凋亡。鐘國新[25]在針刺干預CAG模型大鼠的相關研究中表明，CAG病理模型中胃黏膜損傷指數及血清中TNF-傷、TNFR1均升高，且胃黏膜細胞凋亡指數升高，提示TNFR1可能是導致CAG發病的重要因素；而針刺可以通過抑制TNFR1、TNF-α而降低胃黏膜細胞凋亡，提示TNFR信號通路可能是中醫藥調控CAG胃黏膜細胞死亡受體途徑細胞凋亡而發揮治療作用的重要機制。

在TRAIL信號通路中，主要通過與其同源的受體TRAIL-R1、TRAIL-R2結合進而使其折疊成活性三聚體，募集FADD，結合procaspase-8形成DISC，Caspase-8激活通過非線粒體依賴途徑和線粒體依賴途徑啟動細胞凋亡。目前在國內并未見中醫藥通過TRAIL信號通路調控死亡受體途徑細胞凋亡治療CAG的相關文獻報道。

2.3 中醫藥對內質網途徑的影響

內質網是哺乳動物細胞內重要細胞器，其具有的巨大膜結構是細胞內分子組裝和反應的重要平臺，對蛋白質修飾、折疊等發揮著重要作用，也是合成膽固醇、類固醇及脂質等的重要場所。內質網導致細胞凋亡由內質網應激（endoplasmic reticulum stress，ERS）引起，主要通過未折疊蛋白反應（unfolded protein response，UPR），激活相關信號通路，最大限度的清除過度損傷細胞，對維持細胞內環境穩態和維護機體生理平衡發揮著重要作用。其過程主要由UPR與PERK（PKR-like ER kinase），ATF6（activating ranscription actor 6）、IRE-1（inositol requiring enzyme-1）相互作用誘導細胞凋亡。

在通過PERK誘導細胞凋亡過程中，需與葡萄糖調節蛋白 78（glucose regulating protein78，GRP78）解離，使其二聚化和磷酸化，進一步使真核翻譯起始因子eIF2譯的第5l位絲氨酸磷酸化，選擇性促進活化轉錄因子-4（activating transcription factor-4，ATF-4）合成，激 活 CHOP（C/EBPhomology protein）及 GADD34（growth arrest and DNA damage inducible 34）表達，調節Bcl-2蛋白家族，激活線粒體細胞凋亡途徑。彭春雷等[26]在相關臨床研究中表明，CAG胃組織中GPR78及PERK mRNA的相對表達水平較淺表性胃炎高，提示PERK誘導細胞凋亡可能是導致CAG發病的重要機制。張國梁等[27]進一步研究表明，中藥能夠降低CAG大鼠胃黏膜組織中PERK表達水平，提示PERK信號通路可能是中醫藥通過內質網途徑調控CAG細胞凋亡的重要環節。

在通過IRE-1誘導細胞凋亡過程中，可通過自身二聚化和磷酸化活化，進一步與TRAF2相互作用形成IRE1R-TRAF2復合物，激活TNF-激依賴性的細胞凋亡信號 1（TNF-dependent apoptosis signaling kinase1，ASK1），ASK1進一步激活JNK及p38絲裂素活化蛋白激酶（p38-mitogen activated protein kinase，P38MAPK）[28]，其中活化后的JNK可通過磷酸化激活c-jun、c-Fos、EIK-1等轉錄因子而調節相關凋亡因子的表達，P38MAPK磷酸化后激活CHOP，增加Bim、降低Bcl-2等表達，進而誘導細胞凋亡。林志強等[29]通過香砂六君子湯對CAG的影響實驗研究表明，CAG中p-P38MAPK蛋白表達均增加，并提示中藥可能通過抑制胃黏膜細胞中P38MAPK蛋白表達以逐漸提高HP根除率，改善CAG的病理變化。

在通過ATF6誘導細胞凋亡過程中，UPR使BIP與ATF6分離，ATF6以囊泡轉移的形式從內質網轉移到高爾基體，進而被蛋白酶S1P（site-1 protease）、S2P（site-2 protease）激活，活化后的ATF6過度表達可進一步通過CHOP途徑誘導細胞凋亡。但是，目前在國內并未見中醫藥通過ATF6信號通路調控內質網應激介導CAG胃黏膜細胞凋亡的相關研究報道。

此外，Caspase-12位于內質網外膜，是ERS誘導細胞凋亡的關鍵蛋白，在線粒體途徑或死亡受體途徑中不被激活。一般情況下，Caspase-12以無活性的酶原形式存在，ERS可使Caspase-12活化，激活Caspase-9、Caspase-3等，啟動Caspase級聯反應，誘導細胞凋亡，在這個過程中Ca2+依賴性的calpain活化、procaspase-12與TRAF2分離、Caspase-7 ER轉位是導致Caspase-12激活的重要原因。李巖等[30]在健脾益氣、活血化瘀、健脾化瘀不同中藥對CAG大鼠模型的作用研究中表明，相關中藥無論在預防還是治療中，均可以使胃黏膜細胞內的Ca2+表達增加，提示在ERS情況下中藥可能通過Caspase-12途徑誘導細胞凋亡。

3 小結與展望

綜上所述，CAG作為臨床消化系統相關疾病，細胞凋亡是導致胃黏膜出現相關病理改變的核心機制之一，也是臨床探索防治CAG有效手段以及闡明微觀作用機制的重要途徑。其中線粒體途徑、死亡受體途徑、內質網途徑是誘導機體細胞凋亡的主要方式，也是開展研究中醫藥防治CAG的關鍵環節。通過梳理上述相關研究文獻表明，中醫藥可通過線粒體途徑、死亡受體途徑、內質網途徑調控細胞凋亡而發揮防治CAG的作用。雖然目前3條途徑均有涉及，但是研究不夠深入系統，多局限在各條途徑中的個別因子方面，對于圍繞其中一條通路開展系統的相關研究較為缺乏。其中線粒體途徑介導的細胞凋亡是目前中醫藥防治CAG中研究最多的一條通路，但是相關研究也主要集中在Caspase依賴性信號通路的相關因子方面，對Caspase非依賴性信號通路的研究較少；死亡受體途徑介導的細胞凋亡中，雖然對FAS/FASL、TNFR信號通路中部分因子開展了初步研究，但是不全面，而且TRAIL信號通路尚未見文獻報道；對于內質網途徑介導的細胞凋亡，同樣僅僅是對PERK、IRE-1信號通路中的個別因子展開研究，缺乏對ATF6信號通路的相關研究。因此，在中醫藥防治CAG的相關研究中，仍需在把握核心發病機制的基礎上，進一步充分運用現代科學技術手段，一方面緊緊抓住介導細胞凋亡的具體途徑開展深入系統相關研究，另一方面可逐漸對多條途徑的相關作用關系展開研究，甚至從離體細胞層面開展中醫藥防治CAG相關機制的實驗研究，以提高當前研究的水平與層次，爭取為臨床探索防治CAG的有效方案提供重要實驗數據。