余 濤,丁 明,喻強強,薛漢榮**
(1. 江西中醫藥大學研究生院 南昌 330004;2. 江西中醫藥大學岐黃國醫書院 南昌 330025;3. 江西中醫藥大學附屬醫院呼吸與危重癥醫學科 南昌 330006)
支氣管哮喘簡稱哮喘,作為常見的肺系疾病之一,它是由多種細胞(如肥大細胞、嗜酸粒細胞、中性粒細胞、T 淋巴細胞、氣道上皮細胞等)和細胞組分共同參與的慢性氣道炎癥性疾病。臨床主要表現為喘息、咳嗽、胸悶等癥狀。目前全球哮喘患者高約達3億人,我國有近3000萬哮喘患者,發病率逐年上升,而死亡率亦并未下降[1,2]。哮喘的發病機制主要有氣道炎癥學說、氣道神經調節機制學說、遺傳機制學說等等,然截至目前關于哮喘的發病機制尚不完全清楚[3]。免疫機制異常與哮喘發病有較為密切的關系[4]。研究證實T淋巴細胞及其亞群功能紊亂是哮喘發病的重要環節,經典理論認為,Th1/Th2 比例失衡是哮喘發病的主要免疫機制,但近年來研究發現,哮喘的發病機制不能單純的用Th1/Th2 失衡理論來解釋。隨著大量的動物和臨床實驗進展,近年來研究發現,Th17/Treg 失衡同樣是哮喘發病的重要機制[5]。
哮喘疾病目前尚不能得到根治,現代醫學主要運用的藥物有糖皮質激素、β2 受體激動劑、抗膽堿能藥物、茶堿以及白三烯受體拮抗劑等[6]。研究發現相關藥物能調控哮喘Th17/Treg 細胞失衡,如郝珉[7]等臨床實驗研究發現哮喘患兒經過孟魯司特鈉治療后,患兒的Th17 細胞、IL-17 水平較對照組患兒明顯下降,Treg細胞、細胞因子IL-10 和TGF-β1 水平明顯升高,說明孟魯司特鈉可以通過調節Th17/Treg 細胞平衡起到治療哮喘的作用。張坤峰[8]等在探究布地奈德聯合沙丁胺醇霧化吸入對支氣管哮喘患者Th17/Treg 平衡的影響中發現,觀察組患者外周血中Th17/Treg比值低于沙丁胺醇霧化組患者,表明布地奈德聯合沙丁胺醇霧化吸入可以更好地優化哮喘患者的Th17/Treg 平衡。現代醫學藥物在控制和治療哮喘上雖取得了一定的成果,療效肯定,然其副作用給患者帶來的困擾和痛苦是不容忽視的。中醫藥治療哮喘有著悠久的歷史,具有副作用小、安全性高、效果持久等優點,中醫對哮喘病因病機認識比較全面,隨著細胞分子水平、現代藥理學等的深入研究,逐漸賦予了中醫藥的現代科學性。因此進一步研究哮喘的發病機制和針對機制的新型治療方藥是科研人員和臨床醫師共同努力的方向。近年來,中醫藥領域以Th17/Treg 失衡為切入點,開展了大量中醫藥干預哮喘中Th17/Treg 平衡的臨床和實驗研究,且取得了一定成果。本文主要對關于中藥復方、中藥單體,或中藥有效成分對哮喘中Th17/Treg 失衡的干預作用研究進行總結和分析,以期為同仁臨床治療哮喘提供更多的參考。
Th17是近年來新發現的一種不同于Th1和Th2細胞的Th細胞亞群,是重要的促炎細胞。因其分泌細胞因子IL-17 而命名。除外IL-17,Th17 還分泌IL-21、IL-22、IL-23、IL-6 等促炎因子,IL-17 具有很強的促炎癥作用,它可以促進支氣管上皮細胞、平滑肌細胞的活化,促使前述細胞高度表達IL-6、IL-8,從而進一步募集和活化中性粒細胞并導致多種炎癥因子的分泌,最終加重局部炎癥反應,因此Th17 細胞及其細胞因子在哮喘發病過程中起著重要的促進作用[5]。研究均表明Th17 細胞及IL-17 可以加重過敏性哮喘的氣道炎癥和氣道高反應[9,10]。哮喘患者肺組織、BALF、痰和血液中 IL-17mRNA 和蛋白水平均明顯增高[11,12]。IL-6 和 TGF-β是促使初始 CD4+細胞分化成 Th17 的最主要的細胞因子,去除TGF-β基因或者抑制IL-6,將使Th17細胞分化減少,分泌IL-17的能力下降[13]。IL-6 和TGF-β同時存在時,激活調轉錄活化因子-3(STAT-3),進而誘導特異性轉錄因子維甲酸相關孤兒受體(ROR-γt)的表達,最終促使活化的CD4+T細胞向Th17 細胞分化[14]。IL-23 主要對 Th17 細胞的穩態、擴增起到調節作用,因此IL-23 被認為是Th17 細胞被TGF-β與IL-6 啟動后進一步拓展和存活的依賴性因子[15]。
Treg 是20 多年前由Sakaguchi 等首次提出的一種CD4+T 細胞新亞群,Treg 細胞的主要功能是抑制免疫效應細胞、發揮非特異免疫作用[13]。根據Treg 的表面標記、產生細胞因子等的不同,將其分為CD4+CD2 5+Treg、Th1、Th3、自然殺傷T細胞等。目前CD4+CD2 5+Treg已成為國內外研究的熱點。叉頭狀轉錄因子P3(Foxp3)是其特征性的分子標記,也是Treg 細胞分化的主要調節因子,Foxp3 水平反映CD4+CD25+Treg 細胞的水平及功能活性[16]。研究表明Foxp3 可以阻斷炎性因子的基因表達[17]。Treg 細胞主要分泌TGF-β、IL-10等抑炎因子,主要功效為抑制效應T細胞活化和增殖,其中IL-10 是功能最強大的抑炎因子,并與TGF-β共同誘導Treg 不斷分化[18]。近年來,越來越多的研究發現Treg 細胞在哮喘與其他過敏性疾病的發生和發展中起著非常重要的作用。如胡斯明[19]研究中發現哮喘小鼠模型中CD4+CD25+Foxp3+細胞數比例較對照組明顯降低,哮喘組BALF、血清中IL-10 水平較正常對照組顯著下降,說明哮喘Treg 細胞數量及功能均比正常對照組明顯下降,提示Treg 細胞對哮喘的發生、發展有較強的抑制作用。
Th17細胞與Treg細胞有著密切和復雜的關系,兩者皆起源同一類初始CD4+T 細胞。兩者在細胞分化過程中相互制約,在功能上相互拮抗,而且在一定條件下還可以相互轉化[20]。Th17 和Treg 細胞在分化發育、功能發揮的過程中也受到機體免疫應答網絡中多種免疫細胞、細胞因子等的正向和負向調節[21]。IL-6和TGF-β細胞因子是決定Th17 和Treg 兩者地位的關鍵因素,TGF-β單獨作用時,初始 T 細胞向 Treg 分化,IL-6 和 TGF-β同時存在時,促使 Th17 細胞的分化,因TGF-β是該兩種T 細胞分化的共同因子,因此兩者可能存在一定的平衡[22]。Th17 和Treg 細胞分別起著促進和抑制炎癥反應的作用,炎性Th17 細胞與抑制性Treg 細胞之間平衡狀態的打破是許多炎癥和自身免疫性疾病發病的關鍵因素之一。
眾所周知,Th17/Treg失衡可能在哮喘炎癥和免疫過程中起關鍵作用,大量的實驗和臨床研究也已證明,哮喘動物模型、哮喘患者中存在Th17/Treg 失衡。周辰等[23]實驗研究中發現,哮喘小鼠模型BALF、肺勻漿中Th17 細胞、IL-17 比例明顯高于對照組,相反,Treg 細胞及IL-10 則明顯降低。舒嬌潔等[24]在探討哮喘患者外周血Th17/Treg 平衡及相關細胞因子表達情況的研究中發現,哮喘組急性期外周血Th17 細胞、Th17/Treg 比例及IL-17 水平均高于正常對照組及哮喘組緩解期,而 Treg 細胞、IL-10、TGF-β水平均低于對照組和緩解期組,表明哮喘患者外周血存在Th17/Treg 失衡。姜小麗[25]等研究發現哮喘患兒誘導痰中Foxp3+Treg 細胞較正常兒童明顯降低,IL-17 水平較正常兒童明顯增高,表明Foxp3+Treg 細胞及IL-17 與哮喘發生有關。施宇衡[26]等臨床研究發現哮喘患者外周血Th17 細胞數量增加、Treg 數量減少,并且與患者的FEV1 下降及ACQ 評分增加密切相關,表明Th17/Treg失衡與哮喘的嚴重程度密切相關。可見Th17 細胞比例的上調、Treg細胞比例的下降導致的Th17/Treg失衡與哮喘發病和進展密切相關,因此,調節Th17/Treg 細胞失衡以抑制Th17細胞功能、增強Treg細胞功能在哮喘治療中具有重要的作用。
近十年來,越來越多研究者利用現代藥理學技術探討中醫藥對哮喘Th17/Treg 平衡的影響。中醫認為哮喘急性期多屬標實,以痰、濕、飲、瘀等宿因為主,停伏于肺,遇外因感觸、飲食不節、勞逸失常、情志不遂而發,緩解期多屬本虛,以脾肺腎虛多見,但總體以本虛表實為基本病機,故臨床上急性期以祛邪為主,主要有宣肺散寒、溫肺化飲、化痰除濕、活血化瘀等治法,緩解期以扶正或兼祛邪為主[27]。在有關中醫藥對哮喘Th17/Treg免疫平衡影響的研究情況來看,主要涉及的有中藥復方、中藥有效成分、單味中藥。
實驗研究及臨床試驗表明,射干麻黃湯、小青龍顆粒、麻杏二陳三子湯、小青龍顆粒、玉屏風散和生脈飲、益氣滌痰化瘀方等具有干預哮喘Th17/Treg失衡的作用,其功效主要包括宣肺散寒、溫肺化飲、降氣平喘、化痰、益氣、養陰、化濕、行瘀等。
射干麻黃湯由射干、麻黃、半夏、細辛、紫菀、款冬花等藥物組成,具有宣肺散寒、化飲祛痰之功效,是臨床治療冷哮的常用方。隋博文等[28]在研究射干麻黃湯對哮喘小鼠氣道重塑影響中得出,射干麻黃湯可能通過抑制肺組織TGF-β1 蛋白的表達,來升高Treg 細胞數,減少Th17 細胞數,從而調節Th17/Treg 免疫紊亂,延緩小鼠氣道重塑。
小青龍顆粒是小青龍湯經現代工藝加工炮制而成的顆粒制劑,具有宣肺散寒、溫肺化飲之功,朱立成等[29]發現,中重度哮喘發作患者經給予小青龍顆粒治療后,外周血Th17 細胞及IL-17 百分率均低于對照組,而Treg 細胞及TGF-β1 百分率均高于對照組,表明小青龍顆粒可能是通過抑制IL-17 水平、增加TGF-β1水平來有效調節哮喘患者外周血Th17/Treg平衡,從而改善哮喘患者發作期的臨床癥狀。
麻杏二陳三子湯主要由三拗湯、二陳湯、三子養親湯加減組成,具有降氣化痰平喘等功效。劉新生[30]等在觀察麻杏二陳三子湯對90 例哮喘急性發作患兒的療效中發現,觀察組總有效率高于常規西醫對照組,且觀察組Th17 細胞比例以及Th17/Treg 比值均低于對照組,表明該方可有效抑制哮喘患兒外周血Th17細胞數量,增加Treg 數量,在優化急性哮喘患兒Th17/Treg 免疫功能方面具有積極的臨床意義,然其具體機制需得到進一步研究。
玉屏風散合生脈飲由黃芪、白術、防風、人參、麥冬、五味子等組成,能益氣固表,養陰生津。張璐璐[31]發現,氣陰兩虛型哮喘患者經給予玉屏風散合生脈飲加沙美特羅替卡松聯合治療后,外周血Th17、IL-17、Th17/Treg 均較治療前降低,且低于沙美組;Treg、IL-10 均較治療前升高,且高于沙美組,提示玉屏風散合生脈飲可通過改變哮喘患者血IL-17、IL-10 的表達調節Th17/Treg平衡,從而提高治療效果。
益氣滌痰化瘀方由黃芪、防風、白術、白芥子、浙貝、莪術、丹參組成,具有補益肺脾、化痰行瘀之功效。趙文娟[32]等實驗研究發現,益氣滌痰化瘀方干預哮喘小鼠后,肺組織炎性細胞浸潤較模型組減輕,中劑量組BALF 中炎性細胞較模型組明顯減少,其機理之一可能是通過抑制IL-17 的表達,糾正Th17/Treg 失衡,從而減輕氣道炎癥。
宣肺平喘方由麻黃、杏仁、蟬衣、葶藶、川貝、鉤藤、石韋等中藥組成,具有宣肺化痰、息風平喘功效,是朱教授臨床治療哮喘的有效經驗方。研究發現該方可使哮喘小鼠血清中炎癥因子IL-4、TNF-α的含量降低,抑炎因子TGF-β的含量增加,從而下調Th17 細胞水平,上調Treg細胞水平[33]。
加味茵陳蒿湯由茵陳、苦參、梔子、浙貝母、生大黃、甘草組成,能清熱燥濕化痰,崔正昱發現該方治療兒童濕熱哮喘慢性持續期總有效率高達96.77%,臨床和動物實驗皆表明,該方可能是通過降低血清中IL-17、提高 IL-10 水平,糾正 Th17/Treg 細胞比值達到治療效果[34]。
補腎平喘膏方主要由熟地、山萸肉、何首烏、阿膠、黃芪、黨參、巴戟天、仙靈脾、蛤蚧、紫河車、半夏、胡頹子葉等中藥熬制而成的膏方,該方具有溫補腎陽、填補腎陰、益氣健脾、化痰止咳之功效,標本兼顧。研究發現,該方預防組、治療組、防治組哮喘大鼠肺組織中Foxp3 mRNA 表達較模型組、西藥組均明顯升高,RORγt mRNA 則明顯降低,表明該方可通過調控哮喘大鼠Foxp3/RORγt 平衡改善Treg/Th17 失衡,從而防治哮喘[35]。
另有研究表明參麥注射液[36]、喘可治注射液[37]、敏咳煎[38]等中藥復方在干預哮喘Th17/Treg 平衡的治療上也同樣具有一定療效。從上述研究中發現,影響哮喘中Th17/Treg平衡的中藥復方的功效以宣肺散寒、化痰平喘、除濕、益氣扶正等為主,此與哮喘發時以痰飲等邪氣伏肺、外邪引誘、痰阻氣道為主,平時以肺脾腎虛為主的基本病機相統一。
中藥復方調節Th17/Treg 失衡的機制研究匯總見表1。
除以上中藥復方對哮喘Th17/Treg 平衡影響的研究,尚有部分關于中藥有效成分、單味中藥的研究。
白花前胡丙素是抗哮喘中藥前胡中含有的呋喃香豆素類化合物,研究發現哮喘小鼠經灌胃白花前胡丙素后,小鼠氣道炎癥和氣道高反應性均能得到明顯改善,其主要機制可能是通過下調BALF 和血清中IL-17 細胞因子、上調 IL-10 和 TGF-β1,升高脾臟 Foxp3 mRNA 表達及Treg 細胞數量相關,為其抗哮喘活性制劑的研究和開發提供理論基礎[39]。

表1 中藥復方調節Th17/Treg失衡的機制研究
黃芩苷是黃芩中提取的黃酮類化合物,具有抗炎、抗菌等生物活性[40]。王平[41]研究發現黃芩苷能夠顯著抑制Th17/Treg 失衡哮喘小鼠BALF 中IL-17 和IL-6 的分泌,抑制肺組織中STAT-3 蛋白的表達,促進IL-10的分泌以及Foxp3蛋白的表達。
扁蒴藤素多為衛矛科植物中的提取物,具有抗炎、抗腫瘤等藥理作用,陳娜[42]等研究發現,扁蒴藤素能通過降低IL-17、RORγt 含量,升高TGF-β、IL-10 含量來緩解哮喘患兒體外血培養Th17/Treg失衡,為研究和開發扁蒴藤素治療哮喘奠定更多依據。
當歸為補血活血的常用中藥,《本草經疏》中言其能治咳逆上氣,藥理研究已證實當歸具有明顯緩解豚鼠支氣管痙攣的作用[43]。馬婷婷[44]等采用OVA聯合甲狀腺素復制陰虛型哮喘小鼠,經當歸提取液治療后,BALF中TGF-β/IL-17比值較模型組顯著增加,其中當歸+地塞米松組優于單獨地塞米松組和當歸組;肺組織RORγt 的表達明顯降低,且當歸+地塞米松組明顯低于地塞米松組,提示當歸可通過調控哮喘小鼠BALF中TGF-β/IL-17比值,抑制肺組織RORγt表達強度調節Th17/Treg平衡發揮平喘作用。
《本草綱目》記載“紅景天,本經上品,祛邪惡氣,補諸不足”,紅景天具有補氣清肺、活血散瘀之功。鄭琦[45]等研究發現紅景天可以通過下調哮喘小鼠肺組織中 IL-17、IL-23 細胞因子,上調 IL-10、TGF-β細胞因子來調控Th17/Treg 平衡來有效的抑制小鼠氣道炎癥反應。
以上表明,部分中藥單體及單味中藥對哮喘Th17/Treg失衡也有一定的調節作用。但目前為止,單味中藥或中藥有效成分干預哮喘Th17/Treg 失衡的種類發掘仍較少,這可能與哮喘病因病機復雜,單味中藥或中藥單體的療效較為局限有關。
中藥單體及單味中藥調節Th17/Treg 失衡的機制研究匯總見表2。
哮喘是目前公認的難治疾病之一,其發病機制復雜,Th17/Treg細胞免疫失衡在哮喘的進展中的作用日益凸顯。中醫藥治療哮喘有著豐富的經驗積累,以上大量研究已表明,干預Th17/Treg是中醫藥治療哮喘的重要作用機制。本文主要對近10年來關于中藥復方、中藥有效成分、單味中藥對哮喘Th17/Treg免疫失衡的影響研究進行了總結。從以上研究資料表明,中藥復方中,主要以宣肺散寒、溫肺化飲、降氣祛痰、化濕、行瘀、益氣扶正等功效的復方具有干預作用,此與哮喘的發病病機相統一。此外,中藥的有效成分,如苷類、黃酮等化合物及少數單味中藥亦具有一定的調節作用。但因中藥及中藥復方成分復雜,作用機制不能完全明確,故關于中醫藥對哮喘Th17/Treg失衡的影響機制有待更深入的研究,其他的中醫療法如穴位敷貼、針灸等對哮喘Th17/Treg失衡是否有干預作用,需要進一步研究。從現代藥理學、分子生物學角度闡釋中醫藥對哮喘的作用機制,對臨床實踐具有重要的指導意義。

表2 中藥單體及單味中藥調節Th17/Treg失衡的機制研究