中醫藥靶向干預氣道非腎上腺素能非膽堿能神經治療哮喘的研究進展

張碩 秦云普 畢明達

[摘要] 哮喘的病因復雜，發病機制可概括為氣道免疫-炎癥機制、神經調節機制及其相互作用。氣道非腎上腺素能非膽堿能（NANC）神經及其釋放的神經遞質可通過調節氣道平滑肌收縮、黏液分泌、可逆性氣道阻塞、氣道高反應性干預哮喘發病。神經生長因子通過調節P物質等NANC神經釋放的神經激肽，影響NANC神經的可塑性。哮喘在中醫辨證為“哮病”“喘證”。時下有關中醫藥調控哮喘氣道炎癥的研究較為詳實，而對中醫藥干預哮喘NANC神經及其釋放的神經遞質的的報道較為少見。本文就近年來中醫藥干預NANC神經及其釋放的神經遞質與相關下游通路、神經生長因子對NANC神經的影響做一簡要的綜述，以期為臨床研究和實驗研究開闊思路。

[關鍵詞] 哮喘;非腎上腺素能膽堿能神經;血管活性腸肽;一氧化氮;P物質;神經生長因子

[中圖分類號] R562 ? ? ? ? ?[文獻標識碼] A ? ? ? ? ?[文章編號] 1673-7210（2020）06（a）-0037-04

[Abstract] The etiology of asthma is complex， and the pathogenesis can be summarized as airway immune-inflammation mechanism， neuromodulation mechanism and their interaction. Airway non-adrenergic non-cholinergic （NANC） nerves and the neurotransmitters they release can interfere with the onset of asthma by regulating airway smooth muscle contraction， mucus secretion， reversible airway obstruction， and airway hyperresponsiveness. Nerve growth factor affects the plasticity of NANC nerve by regulating the neurokinin released by NANC nerve， such as substance P. The syndrome differentiation of asthma in traditional Chinese medicine is “wheezing disease” and “gasp syndrome”. Current studies on the regulation of airway inflammation in asthma by traditional Chinese medicine are more detailed， while reports on the intervention of traditional Chinese medicine in the NANC nerve and its neurotransmitters in asthma are rare. In this paper， the intervention of traditional Chinese medicine on the NANC nerve and its neurotransmitters and related downstream pathways， as well as the influence of nerve growth factor on the NANC nerve are briefly reviewed in recent years， in order to broaden the thinking for clinical and experimental studies.

[Key words] Asthma; Non-adrenergic non-cholinergic nerve; Vasoactive intestinal polypeptide; Nitric oxide; Substance P; Nerve growth factor

支氣管哮喘是多種細胞及細胞組分參與的氣道慢性炎癥性疾病。全球超3億人罹患此病，中國哮喘患者約3000萬，且近年來全球哮喘患病率呈逐年增長的趨勢[1]。一項流行病學調查顯示[2]：2010～2011年中國哮喘患病率為1.24%，哮喘控制率僅為40.51%。控制氣道炎癥一直以來是治療哮喘的中心環節。研究表明[3-4]，糖皮質激素作為改善氣道炎癥的主要藥物，其治療依從性不佳。哮喘神經調節機制的研究是時下的熱點，氣道神經纖維及其釋放的神經遞質靶向干預哮喘發病中氣道上皮細胞，黏膜下腺體，氣道平滑肌細胞，氣道血管和炎癥細胞等諸多環節[5]。非腎上腺素能非膽堿能（NANC）神經作為氣道傳出神經的一員，可分為抑制性非腎上腺素能非膽堿能（i-NANC）神經及興奮性非腎上腺素能非膽堿能（e-NANC）神經。NANC神經釋放的神經遞質如血管活性腸肽（VIP）、一氧化氮（NO）、P物質（SP）可以加重或緩解哮喘病情。越來越多的研究表明，中醫藥通過調控NANC神經及其分泌的神經遞質治療哮喘，優勢凸顯[6-9]。

1 i-NANC神經

在哮喘的神經調節機制中，i-NANC神經是唯一具備舒張支氣管功能的神經。i-NANC神經釋放VIP和NO。VIP由i-NANC神經與免疫細胞所分泌，減弱炎癥介質的釋放;VIP特異性受體廣泛存在于巨噬細胞、嗜酸性粒細胞、中性粒細胞等參與哮喘氣道炎癥的細胞中[10];VIP通過抑制小凹蛋白-1的表達與細胞外信號調節激酶1/2（ERK1/2）信號通路，減少氣道平滑肌細胞增殖來避免哮喘發病過程中氣道高反應性（AHR）[11]。因此，VIP直接或間接地參與哮喘氣道免疫-炎癥-神經等各個環節。VIP激活腺苷環磷酸酯（CAMP）及其蛋白激酶A（PKA）是抑制氣道平滑肌增殖的經典途徑。在此基礎上，惠毅等[12]發現三拗湯合小承氣湯通過增加哮喘小鼠肺組織VIP的表達，調控VIP-cAMP-PKA-水通道蛋白3、腫瘤壞死因子（TNF-α）、白細胞介素-1（IL-1）信號通路，對于哮喘的治療有積極的意義。

NO的雙向性使其在哮喘氣道炎癥中的作用頗具爭議。NO的雙向調節作用體現在兩方面：一方面，適量的NO通過擴張肺部血管與舒張氣道平滑肌來調節肺部微環境穩態，維持肺的生理功能;誘導型一氧化氮合酶（iNOS）產生過量的NO加重哮喘病情;NO的釋放可加重患者呼吸系統的炎癥;另一方面，過量的NO產生活性氮（RNS）加重哮喘炎癥的同時，還可以通過清除氧自由基與產生含有S-亞硫基的蛋白質來抑制炎癥[13]。iNOS產生的NO是呼出氣一氧化碳（FeNO）的主要來源，FeNO與AHR關系密切，且與哮喘兒童下呼吸道炎性水平相關[14]。2018年全球哮喘防治倡議中[15]指出對于確診或疑似哮喘，FeNO高水平患者盡早啟動低劑量吸入性糖皮質激素治療，可降低嚴重急性加重的風險。因此，FeNO過高代表哮喘嚴重程度加重。且iNOS與哮喘的氣道重塑有關[16]。內皮素-1（ET-1）參與氣道結構細胞的損傷和修復，ET-1的增加，促進氣道重構的發生。陽和平喘顆粒可以抑制哮喘大鼠iNOS的表達，減少NO的過量生成，并降低大鼠的ET-1水平[17]。自擬清肺湯聯合茶堿通過降低IgE、NO、ET水平，治療哮喘效果顯著[18]。值得一提的是，上述兩方中均含有麻黃。研究表明，麻黃中含有的甲基麻黃堿通過減少iNOS的表達和ET-1含量、抑制表皮生長因子（EGF）生成及維持較低水平NO，延長哮喘潛伏期和修復氣道損傷[19]。故中醫藥通過干預iNOS的表達延緩氣道重構，達到治療哮喘的目的。本文認為，探究類似甲基麻黃堿的單體中藥的有效成分及方劑中是否存在有效成分的疊加效果是今后的研究熱點。

2 e-NANC神經

e-NANC神經釋放SP、神經激肽A（NKA）、降鈣素原基因相關肽（CGRP）收縮支氣管平滑肌，加重哮喘病情。SP及NKA對應的受體分別為神經激肽1受體（NK-1R），神經激肽2受體（NK-2R）。神經激肽及其受體的調節與氣道炎癥等哮喘病理過程有關[20]。C神經纖維是化學感受型傳入神經纖維，其活性與咳嗽息息相關。SP和NKA通過激活C神經纖維影響咳嗽[21]。咳嗽變異性哮喘（CVA）是以夜間及凌晨好發的咳嗽為唯一表現的特殊類型哮喘。故中醫藥抑制SP等神經激肽類物質的生成治療CVA是一種值得關注的治療思路。李沫民等[22]通過對102例患兒的臨床研究，得出了在常規西醫治療基礎上加用玉屏風方能改善小兒CVA肺氣虧虛證臨床癥狀和氣道反應性的結論。其藥理機制可能與玉屏風方降低CVA患兒SP與炎性因子有關。研究表明[23]，中藥復方寒喘祖帕顆粒治療小兒CVA風寒襲肺證效果顯著，其作用機制亦與降低CVA患兒體內SP與炎性因子水平有關。中醫外治法調節SP、NKA治療哮喘效果顯著。李博林等[24]采取冬病夏治穴貼敷療法治療肺氣虛型哮喘患者，貼敷藥物由中藥白芥子、細辛、甘遂、延胡索等組成，貼敷位置包含雙側肺俞等穴位，研究發現該法通過升高γ干擾素（IFN-γ），拮抗減少SP水平，從而抑制IgE的合成，達到降低哮喘氣道反應性的效果。王艷宏等[25]的研究表明甘遂、白芥子、細辛在肺俞穴貼敷，具有增強哮喘大鼠施藥局部皮膚及肺組織中VIP水平、抑制SP等肽類物質水平的作用;三者合用功效更強;延胡索不具備這種功效。值得一提的是，在非穴位部位進行貼敷，效果不佳。張國山等[26]發現，艾灸哮喘大鼠“肺俞穴”可改善肺功能，其機制可能與升高“肺俞穴”局部皮膚中VIP，降低SP等神經肽水平有關。肺俞穴位于人體第三胸椎棘突旁開1.5寸，而傳出神經中的NANC可能起源于迷走神經背測運動核;傳入神經一小部分來自背部神經根，且傳入神經調節SP等神經肽調節氣道反射[4]。故本文認為中醫外治法“肺俞穴”治療改善肺功能有以下兩種可能性。其一為通過施加艾灸，增加局部溫度這種物理刺激的方式調節NANC或傳入神經釋放神經肽;其二為中醫外治法所用藥物的有效成分以化學刺激的方式調節NANC或傳入神經釋放神經肽。

研究表明[27]，在哮喘過程中，IFN-γ通過對NKA及其受體NK2信號級聯直接作用于氣道平滑肌細胞以升高AHR。李才元[28]通過對128例患者的臨床研究，證實了自擬加味二陳湯可降低IL-5、IFN-γ、TNF-α等炎性因子水平，降低血清及誘導痰中NKA、SP等相關神經肽含量，減輕哮喘氣道神經源性炎癥。

3 神經生長因子（NGF）對NANC系統的影響

Kistemaker等[5]認為NANC直接調節哮喘患者氣道生理功能的作用微乎其微，NANC主要通過調控膽堿能神經系統，發揮干預哮喘病程中氣道平滑肌收縮、黏液分泌、可逆性氣道阻塞、AHR的作用。這種觀點的理論基礎是NANC神經元的可塑性。神經元可塑性是指神經系統通過重組其結構、功能和連接，響應內在和外在刺激而改變其表型的能力。NGF可以增加氣道結狀神經元中SP的表達，在NANC神經可塑性中發揮重要作用。為探討祛風宣肺方對NGF介導的人支氣管上皮細胞（HBEC）神經源性炎癥的干預作用，季坤等[29]將HBEC隨機分為正常組、模型組、阿斯美組、祛風宣肺方高、中、低劑量組，使用RT-PCR及蛋白質印跡法檢測各組Pan-Ras、c-fos的mRNA及其蛋白表達情況，研究結果表明，祛風宣肺方通過抑制NGF及其高親和力受體酪氨酸激酶A（TrKA）介導的Ras-Raf-絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號通路相關基因和蛋白的表達，從而下調NK-1R與c-fos水平，達到減輕氣道神經源性炎癥的目的。值得注意的是，益氣固本方聯合激素治療支氣管哮喘效果顯著[30]，可改善患者氣流受限情況，降低NGF、核轉錄因子（NF-κB）水平。本文認為其作用機制可能與益氣固本方作用于NGF及TrKA的另一條信號通路磷脂酰肌醇-3激酶-蛋白激酶B（PBK-Akt）-NF-κB有關。張偉等[31]發現，懸灸大椎穴可以減少NGF與TrKA表達，抑制其下游的ERK通路、從而降低SP、NKA水平，改善哮喘大鼠NANC神經源性炎性反應。瞬時受體電位香草素1（TRPV1）可以被NGF激活。TRPV1通過向中樞神經系統傳遞有害刺激，誘導外周末梢神經纖維釋放SP等促炎神經肽，在增加C神經纖維興奮性和神經元性炎癥中起到極為重要的作用。最新的研究[32]也證實了這一點。劉洪等[33]發現五拗湯可以明顯抑制NGF激活的TRPV1通道，并降低其相關因子如SP等，緩解哮喘病情。

研究表明[34]，在變應原刺激下，神經營養因3（NT-3）可以使得不使用Ach作為神經遞質的i-NANC神經變成膽堿能神經。NT3與NGF存在共同的低親和力受體p75營養因子受體（P75NTR）。P75NTR可以與Trk受體相互作用并調節NTs與Trk受體高親和力的結合[35]。目前中醫藥作用于P75NTR治療哮喘的研究鮮有報道，本文認為這可能是治療哮喘神經源性炎癥潛在的靶點。

4 展望

通過明確中醫藥靶向干預NANC神經及其神經遞質的作用機制，中醫藥治療哮喘展現出了良好前景。本文認為，中醫藥調控NANC神經治療哮喘尚存在一些需要解決的問題。首先，中醫選方需要辨證施治，部分實驗缺乏病證結合的動物模型，這可能對實驗結果有一定的影響;其次是神經遞質來源的多樣性。VIP、CGRP等是NANC分泌的神經遞質，而肺神經內分泌細胞（PNECs）也具有分泌VIP、CGRP等神經肽的功能，其在哮喘中發揮的部分作用與NANC相似。如CGRP表達的PENCs可能通過分泌神經肽刺激IL-2并引發下游免疫反應，加重過敏性哮喘[36];PENCS通過神經纖維末梢及分泌的肽類物質調節鄰近氣道平滑肌的反應;PNECS數量的多少與AHR密切相關[37]。由于哮喘發病機制的復雜性，方劑與中藥單體成分的多樣性，故從分子生物學層面上探討中醫藥對NANC系統及其釋放的神經遞質的作用有待后續更加深入的研究。

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（收稿日期：2020-03-01 ?本文編輯：顧家毓）