中醫藥治療潰瘍性結腸炎作用機制研究進展

高艷奎，申睿，朱向東，柳榮，王歡，鐘興騰

(甘肅中醫藥大學，甘肅 蘭州 730000)

潰瘍性結腸炎(ulcerative colitis，UC)是一種反復發作的發病原因尚不完全明確的慢性炎癥性腸道疾病，其病變主要累及結腸黏膜及黏膜下層。臨床主要表現為反復發作的腹痛、腹瀉、黏液膿血便等癥狀，已被WHO列為現代難治病之一。目前普遍認為UC的發生、發展與免疫功能、凝血功能、脂質過氧化等因素密切相關[1-2]。中醫學雖無此病名，但在長期研究中根據本病病因、病機及臨床表現,常將其歸屬于中醫“腸澼”“泄瀉”“痢疾”“腸風”“臟毒”“下利”“滯下”等病的范疇[3]。現代醫學治療UC以氨基水楊酸類、免疫抑制劑、腎上腺糖皮質激素等為主，但長期使用存在毒副作用大且停藥后易反復等問題。中醫藥具有多系統、多環節、多靶點調控的特點，其療效肯定、副作用小、復發率低，在預防和治療復雜慢性疾病方面具有獨特優勢。近年來，許多學者在中醫藥理論指導下，借助現代研究方法，在中醫藥治療UC的作用機制研究方面取得了很大進展，現就近年來中醫藥治療UC的作用機制研究進展總結如下。

1 調節免疫功能

免疫調節異常與UC發病密切相關。由于UC患者腸道黏膜固有層中有大量的炎癥細胞浸潤伴有局部的細胞免疫和體液免疫異常,且臨床應用激素及免疫抑制劑治療本病有效[4]，因此可通過調節免疫功能從而達到治療UC的目的。對比服用激素、免疫抑制劑后會伴有多種毒副反應，中醫藥通過調節T細胞亞群、細胞因子及炎癥信號通路治療UC是研究的熱點[5]。

1.1 調節T細胞亞群

T淋巴細胞是人體最重要的免疫細胞之一，根據細胞表面分化抗原( CD) 的不同，可將T細胞主要分為CD4+T細胞與CD8+T細胞兩大亞群。根據其功能的不同，T淋巴細胞分為：細胞毒性T細胞，其表面主要標志物為CD8；輔助性T細胞(Th)，其表面主要標志物為CD4及調節性T細胞(Treg)。在免疫應答中，T 細胞各亞群代表的意義和所起的作用不同，只有當T細胞各亞群的各數值比例相對平衡、協調時，機體免疫系統功能才得以正常發揮[6]。免疫調節失衡是引起UC發病的一個重要因素，CD4+/CD8+是反映T細胞功能狀態的一個重要指標，二者在正常人體比例為1.4～2.0之內，超出這一范圍將造成免疫功能失調[7]。腸黏膜上皮含有的上皮間淋巴細胞( IELs)主要是T淋巴細胞，分為CD4和CD8 兩種亞型[8]。UC發生時，抗原對T細胞抗原受體的反應敏感性增強，炎癥部位的T細胞活性增加，黏膜免疫反加劇并釋放細胞因子，進而產生一系列組織損傷[9]。較正常或緩解組而言，活動期UC患者的CD8+T細胞明顯下降，CD4+/ CD8+比值上升[10]。中醫藥通過降低UC大鼠CD4+，升高CD8+，降低CD4+/CD8+比值來調節T細胞亞群功能，降低免疫反應程度，從而減輕炎癥損傷。Tao M等[11]通過TNBS誘導建立大鼠UC模型，發現加味烏梅湯可明顯改善UC大鼠血中(CD4+/CD25+)CD4+T細胞水平。證明中醫藥可以通過抑制CD+T細胞各亞型Thl、Th2、Thl7及Treg的比例失衡，從而發揮治療UC的作用。

1.2 調節細胞因子

細胞因子主要是由免疫細胞和某些非免疫細胞經刺激后分泌的能夠調節細胞功能的小分子肽，作為體內細胞之間相互作用的主要媒介，其產生和相互作用對機體防御疾病和維持生理平衡具有重要意義[10,12]。根據細胞因子的功能可將其分為細胞白介素、干擾素、腫瘤壞死因子、生長因子及趨化細胞因子等[13]。根據細胞因子在炎癥反應中的不同作用，又可將其分為由單核細胞和巨噬細胞產生的IL-1、IL-2、IL-6、IL-8、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等促炎細胞因子，與主要由T細胞產生的IL-4、IL-10、IL-13、轉化生長因子-β(TGF-β)等抗炎細胞因子；前者主要通過介導細胞免疫反應，從而誘導炎癥發生；后者通過參與B細胞活化與體液免疫反應且下調促炎細胞因子從而發揮其抗炎效應[14]。

中藥可通過降低IL-1等促炎因子，上調IL-10等抗炎因子，在協調二者平衡間調節免疫、抑制炎癥反應，從而發揮治療UC作用。羅世英等[15]研究發現白花蛇舌草總黃酮可通過下調UC小鼠促炎因子IL-8和TNF-α的表達，上調抗炎因子IL-10的表達而治療UC。MENG X等[16]研究發現，復方苦參湯水提取物可改善經DSS誘導的UC模型小鼠的癥狀與結腸黏膜組織病理損傷，且復方苦參湯可降低IL-1β，TNF-α和磷酸化NF-κBp65的水平，并降低ROR-γt，IL-17A，STAT3，IL-6在結腸組織中的表達。因此，復方苦參湯可抑制炎癥介質的釋放，并有效減輕UC模型中腸黏膜的炎癥反應。

1.3 調控炎癥信號傳導通路

Toll樣受體(TLR)/核因子-κB(NF-κB)信號通路與UC發病機制密切相關。腸道固有免疫反應需要微生物識別區的模式識別受體(TLRs)來識別[17]。TLRs作為免疫系統中的細胞跨膜受體，能夠識別并結合病原體固有的病原相關分子模式(pathogen associated molecular patterns，PAMP)，通過激活下游信號傳導分子，激活核因子-κB引起炎癥介質表達，進而介導腸道黏膜的免疫反應[18]。Rachmilewitz等發現UC大鼠結腸黏膜組織中活化的NF-κB及TNF-α和細胞間黏附分子(ICAM-1)的表達上調，而核轉錄因子κB抑制蛋白(IκB)水平下降[19]。

中醫藥通過抑制TLR4、NF-κB通路活化的、調節免疫功能、減少促炎因子釋放的途徑，發揮其治療UC的作用。ZHAO Z J等[20]研究發現，用小白菊內酯灌腸給藥可顯著降低UC小鼠結腸組織TNF-α、IL-1β含量，阻斷κB抑制因子α(inhibitor of kappa Bα,IkBα)磷酸化和降解，抑制p65磷酸化，進而抑制NF-κB通路活化，發揮其治療UC的作用。FENG J等[21]研究證明黃芩苷可下調DSS誘導的UC模型大鼠結腸中TLR4和NF-kB p65的表達及IL-6與 IL-13的表達，上調IL-10的表達,這表明黃芩苷可能通過阻斷TLR4/NF-κB信號轉導路徑從而緩解炎癥反應。

2 抗氧化、清除氧自由基

氧自由基(OFR)致腸黏膜屏障損傷是近年來研究的重要課題。超氧化物歧化酶(super oxide dismutase,SOD)和丙二醛(MDA)在氧化-抗氧化平衡系統中最具代表性。SOD是存在于生物體內重要的抗氧化酶，能有效催化超氧化自由基分解為H2O和氧分子，從而抑制腸組織中的脂質過氧化反應，穩定細胞膜；MDA是OFR觸發細胞膜上的多不飽和脂肪酸發生脂質過氧化反應的產物[22]。UC動物模型氧自由基含量增加，結腸組織中的SOD活力下降。損傷因子激活免疫細胞，產生有細胞毒作用的活性氧與自由基，非特異性損傷黏膜細胞，同時活性氧參與脂質過氧化反應，產生MDA等脂質過氧化產物，促進前列腺素樣物質、白三烯、趨化因子等炎癥介質的合成和釋放，介導炎癥反應，導致腸黏膜損傷[22-23]。

中醫藥通過升高UC模型鼠SOD活性，降低過氧化物酶(MPO)活性和MDA含量，進一步提升機體抗氧化能力，調節紊亂的自由基代謝，減輕腸黏膜的損傷，從而治療UC。朱文龍等[24]研究發現，粉防己堿能升高UC 模型鼠SOD活性，降低MPO活性和MDA含量，調節紊亂的自由基代謝，減輕腸黏膜的損傷，從而治療UC。柳越冬等[25]發現加味通腑湯可增加潰瘍性結腸炎大鼠模型中結腸黏膜組織SOD的活性、降低結腸黏膜組織MDA的含量、清除氧自由基、抑制脂質過氧化反應，從而減輕結腸組織黏膜組織損傷。

3 改善凝血功能

研究發現，血液高凝狀態及血栓形成是導致UC惡化的主要原因。主要表現為血小板體積縮小、活化增加、促炎和促血栓作用增強，加重腸黏膜的缺血、缺氧，進一步損傷腸黏膜[26-27]。因此，改善患者凝血功能、降低血液高凝狀態、促進血液循環，可能是治療UC的有效途徑之一。血栓烷A2(TXA2)具有很強的促進血管收縮和血小板聚集的作用，是臨床上常用的血小板活化標志物，代謝產生無活性的血栓烷B2(TXB2)；PGI是血管內皮細胞合成和釋放的一種抗血小板聚集和具有舒張血管功能的生物活性物質，前列環素(PGI2)代謝生成6-前列腺素F1α(6-keto-PGF1α)。正常情況下TXB2、6-keto-PGF1α兩者處于穩定水平，從而維持血液正常狀態[28-29]。研究表明[30]，在UC急性期，UC患者體內TXB2升高，血小板黏附、聚集等功能增強，血漿6-Keto-PGF1α含量降低。

中醫藥可通過降低血漿中TXB2含量、升高6-keto-PGF1α的含量，以維持TXB2及6-keto-PGF1a兩者相對的動態平衡，延長凝血酶原時間、降低血小板活性、降低血液黏滯性等進而改善微循環，發揮治療UC的作用。有研究[28]發現三七有效成分人參皂苷Rg1可下調DSS誘導的UC小鼠血漿TXB2水平，上調6-Keto-PGF含量，對UC治療機制可能與其改善機體微循環，從而抑制炎癥反應有關。清腸解毒湯具有清熱化濕解毒、活血通絡的作用，屈杰[31]發現經加味清腸解毒湯治療后UC模型大鼠血漿TXB2水平下降、6-Keto-PGF1α量上調、TXB2/6-Keto-PGF1α比值降低，這表明加味清腸解毒方可能通過抑制血小板過度活化發揮治療UC的作用。

4 下調黏附分子

黏附分子作為一種受體型跨膜糖蛋白，能介導細胞黏附、趨化、淋巴細胞歸巢等參與炎癥反應。其中內皮細胞黏附分子-1(Intercellular Adhesion Molecule-l,ICAM-l)屬于免疫球蛋白超家族(immunoglobulin superfamily,IGSF)。研究發現活動期UC患者外周血ICAM-1顯著增高, 在腸組織中表達也增高, 且與病情輕重呈正相關[32]。近年來，ICAM-1 與潰瘍性結腸炎的關系引起研究者們的重視。石科等[33]研究發現參苓白術散可以降低UC模型大鼠結腸組織和血液中ICAM-1與VCAM-1(血管細胞黏附分子-1)的表達，從而達到修復、重建及治療UC的目的，其原因可能與促進骨髓間充質干細胞向結腸黏膜歸巢有關。

5 調節胃腸激素

血管活性相關腸肽(VIP) 參與調解胃腸黏膜的機械、化學、免疫屏障及腸道動力，并能有效保護腸黏膜的屏障功能。VIP具有強大的抑制胃腸道平滑肌和括約肌的作用，可抑制胃蠕動和膽囊收縮，其分泌異常可能致使胃腸道動力和分泌功能紊亂。P物質(SP)為11個氨基酸組成的多肽，它既可以是激素的形式，亦可作為神經遞質參與胃腸道運動的調控,強烈促進消化系平滑肌收縮, 刺激小腸、結腸黏膜分泌水和電解質等[34-35]。

中醫藥可通過上調VIP、SP等胃腸激素的分泌，緩解腸平滑肌痙攣，減慢腸蠕動，使腸分泌適當減少，從而減輕腹瀉、腹痛等癥狀。戴彥成等[35]研究發現經參青方給藥后UC模型大鼠結腸VIP和SP的表達上調,因此參青方可能通過修復受損結腸黏膜、改善病變部位神經遞質VIP和SP表達, 從而調節腸動力。

6 調節一氧化氮(NO)

NO作為一種生物活性較強的免疫分子與炎癥遞質，廣泛存在于胃腸道、食管中,在炎癥發生過程中起保護或殺傷毒性及促進炎癥的雙重作用。生理數量下NO的對消化系統起重要的保護作用，而其產生過多或胃腸道平滑肌對其敏感性增強則可導致UC的發生。NF-KB、IL-6、IL-8、IFN-γ 等細胞因子能刺激炎性細胞誘導誘導型一氧化氮合酶(iNOS )蛋白表達上調，從而產生大量NO參與炎癥反應，進一步損傷腸道黏膜組織[36-37]。IKONOMI等[38]發現，在UC患者腸黏膜組織中NO合成增加，表明NO可能在UC致病過程中參與組織損傷和炎癥反應。

中醫藥通過減少NO的生成，減輕NO引起的損傷，進而發揮治療UC的作用。實驗研究表明經四神丸治療后，UC模型大鼠結腸組織中的NO含量減少且iNOS活性降低，這表明四神丸可有效降低NO的濃度及的iNOS 活性，從而抑制脂質過氧化、降低細胞毒性，以達到消除炎癥、修復腸黏膜的作用[37]。

7 調節腸道菌群

近年來，UC與腸道菌群的關系成為其發病機制的研究熱點。人體胃腸道內寄居著種類繁多的微生物，稱之為腸道菌群。各菌按一定比例組合且互相制約、互相依存，構成一種生態平衡。研究表明[5]UC患者存在腸道菌群失調，致病菌增多，而雙歧桿菌、乳酸桿菌等有益菌數量減少，最終導致致病菌及其分泌的腸毒素增多，從而損傷腸上皮細胞，且正常細菌種類數量的改變也將影響腸上皮細胞能量代謝，導致腸上皮細胞受損，誘發炎癥反應。又有研究指出[39]，腸道菌群會影響腸道炎癥性疾病狀態下的腸黏膜的免疫系統功能，進而誘發機體產生免疫反應，導致UC的發生。SWIDSINSKI等[40]發現,UC患者的糞便菌群中大腸桿菌和腸球菌的數量較健康對照組明顯增加。張婷等[41]為研究炎癥性腸病患者腸道菌群結構變化，在無菌條件下采集新鮮糞便并在培養基上培養后發現，與對照組相比，UC患者高炎性指標組腸道菌群結構發生很大變化，酵母菌數量顯著增高，從而造成腸黏膜微生態失調，腸上皮細胞對腸腔菌群信號感知、傳遞和做出反應的功能出現紊亂，繼而免疫應答失調，同時菌群失調還造成腸黏膜缺乏必要的微量營養物質(短鏈脂肪酸等)和氧化還原電勢，導致腸道通透性增加、腸黏膜損害。

翟月華[42]等觀察56例重度潰瘍性結腸炎患者發現，經清腸愈瘍湯經驗方口服、中藥灌腸后，重度潰瘍性結腸炎患者腸道內容物中腸球菌、腸桿菌數量較治療前及對照組顯著降低，而雙歧桿菌、乳酸桿菌、丁酸梭菌的數量則較治療前及對照組顯著升高，且患者免疫功能指標IgA、IgG、IgM、CD4+、CD4+/CD8+水平明顯降低，CD8+水平明顯升高。He等[43]發現黃連可顯著增加糞產堿菌和Akkermansia muciniphila的豐度，抑制大腸桿菌、脫硫弧菌C21-C20的生長。再者腸黏膜屏障可被金黃色葡萄球菌和沙門氏菌破壞，UC患者大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和沙門氏菌數量明顯升高。實驗研究發現清腸化濕湯可顯著促進雙歧桿菌、鼠李唐乳桿菌的體外生長，抑制大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌的體外生長，從而有效緩解腸黏膜損傷[44]。

8 其他

除上述機制外，胡義婷等[45]發現UC患者多焦慮、抑郁，以疏肝解郁膠囊治療后能明顯改善患者情緒及自主神經功能障礙及預后，并減輕機體炎性反應水平。紀佳等[46]發現STAT3可通過介導炎性因子的信號來調控細胞的免疫反應，UC大鼠中IL-6mRNA、JAK mRNA、STAT3 mRNA及HMGB-1 mRNA呈高表達狀態，黃芩湯通過抑制IL-6、JAK、STAT3信號通路的激活以及HMGB-1的表達，從而降低炎性細胞因子的產生，減緩炎癥反應，從而改善腸道功能。

另外，腸道中Cajal間質細胞(interstitial cell of Cajal，ICC)的分布、結構和數量異常可能也是UC患者腸動力紊亂的產生機制之一。戴彥成等[47]通過研究UC腸動力紊亂與ICC自噬間的聯系，發現UC小鼠結腸平滑肌條收縮振幅降低、收縮頻率增加，這與結腸炎患者腸道的動力學非常相似，結腸ICC內結構較正常組異常，結腸組織中的Beclin1、LC3-Ⅱ蛋白表達增加出現了過度自噬，從而導致了細胞的程序性死亡，表現為ICC標志性蛋白c-kit的表達減少，即此細胞的數量減少。健脾清腸方可有效抑制ICC過度自噬，調控ICC/SCM網絡通路，增加平滑肌條收縮振幅、降低收縮頻率，使得結腸平滑肌的推進活動趨于正常，有效調節腸道動力。

9 小結與展望

UC是一種慢性非特異性腸道炎癥性疾病，其病程長且易反復發作。當前糞菌移植作為其新型治療手段，其療效顯著但因其安全性及有效性尚不明確[48-49]。中醫藥治療UC有非常豐富的臨床經驗，且其復方及有效成分種類繁多，具有多靶點整體調節的特色。與當前較為先進的糞菌移植及西藥在治療UC過程中易發生惡心、嘔吐、發熱、腹痛等不良反應相比較，中醫藥以其安全、低毒、有效等特點在調控腸道菌群以及改善腸道動力以治療UC方面具有獨特優勢。中醫藥可在辨證論治的基礎上靶向給藥，從而通過調節免疫、抗炎、抗氧化、調控腸道菌群等多種機制治療UC，明顯改善臨床癥狀，且其副作用小、療效穩定。

近年來，中醫藥在治療UC方面雖取得很大進展，但在實驗研究方面仍有欠缺，主要表現在不同證型對藥物的選擇、劑量以療程較為模糊，使得中醫藥治療UC缺乏規范化、嚴謹化。因此，建立符合中醫藥特點的評價模型以及更加科學的藥效評價標準將成為此病的研究目標，為中醫藥治療UC提供更好的研究平臺。并且還需繼續探索運用中醫理論辨證分析并結合現代科學研究手段,深入研究中醫藥調節腸道菌群治療不同證型的UC的作用機制和靶點，以期為臨床上治療UC提供明確的方向。