鄭秋霞,姜楓
(廣西中醫藥大學,廣西中醫藥大學附屬瑞康醫院,廣西 南寧 530011)
潰瘍性結腸炎( ulcerative colitis,UC)是一種影響結腸的慢性非特異性腸道炎性疾病,其病因尚不明確且發病率在世界范圍內不斷上升。流行病學調查顯示,UC的發病率與地區經濟發展狀況密切相關,且隨著社會經濟的不斷發展呈快速上升趨勢,比如,歐洲的發病率(西歐:9.8/100000人年;東歐:4.6/100000人年)高于南美洲(4.3-5.3 / 100000人年),而南美洲又高于我國(1.18/100000人年),就我國而言,經濟發達的東南部地區炎癥性腸病發病率較高,如廣州和香港,已經轉變為更“西方化”的生活方式,發現該疾病的風險高于其他地區[1-3]。近年來,中醫藥在潰瘍性結腸炎的治療方面做出了卓越的貢獻,可緩解西藥帶來的不良反應,降低UC復發率,提升治療安全性等作用。本文主要對中醫藥常見的治療手段(比如中藥、方劑、外治等)對潰瘍性結腸炎的作用機制及MAPK通路與UC之間的關系進行綜述,為中醫藥治療潰瘍性結腸炎作用機制的深入研究提供新的方向。
常用于治療UC的中藥有:白芍、黃芩、黃連、白頭翁、葛根等。
楊艷麗等[4]研究發現白芍藥效成分白芍總苷(TGP)可能通過抑制mTOR/HIF-1α通路信號轉導,從而抑制EAE小鼠炎性因子水平,調節免疫功能,改善神經功能。
朱磊等[5]利用不同劑量黃芩苷干預TNBS法制備大鼠UC模型,發現黃芩苷能劑量依賴性地抑制IL-6的分泌,降低PI3K和AKT蛋白的磷酸化水平降低,降低結腸組織COX-2、β-catenin、Caspase-9、Fas L的蛋白表達,從而減輕大鼠UC的炎癥反應,發揮抗炎作用。
Zhang X等[6]研究發現黃連提取物鹽酸小檗堿能夠顯著增加短鏈脂肪酸(SCFA)濃度,SCFA能緩解炎癥、保護腸道屏障功能,且SCFA攝入量的增加有益于結腸炎臨床治療。
張勇等[7]研究顯示白頭翁皂苷B4治療UC大鼠結腸炎發揮其抗炎作用,白頭翁皂苷B4能抑制結腸中炎癥因子IL-6、TNF-α的釋放,調節Bax/Bcl-2通路抑制上皮細胞凋亡,修復大鼠結腸組織中潰瘍灶,保護結腸黏膜屏障的完整,達到治療目的。
石海杰等[8]研究表明葛根提取物具有改善UC模型大鼠一般狀況及黏膜保護作用,其機制可能與下調p38 MAPK、NF-κBp65和上調PPAR γ蛋白表達有關。
常見方劑有芍藥湯、白頭翁湯、葛根芩連湯、參苓白術散、痛瀉要方等。
張廣茹[9]將98例UC患者作為研究對象,觀察UC患者經芍藥湯加味干預后的治療效果及芍藥湯加味對UC作用機制,結果發現與對照組相比,觀察組UC患者血清中炎癥細胞因子TNF-α、IL-8 明顯降低,表明芍藥湯加味作用機制可能是通過抑制炎癥因子TNF-α、IL-8 表達,從而促進UC患者結腸黏膜愈合及潰瘍修復,改善臨床癥狀。
魏永輝等[10]研究白頭翁湯加減治療UC的作用機制,結果發現白頭翁湯加減治療UC的作用機制主要是調節UC的IL-23/IL-17軸平衡,抑制腸道炎性反應,改善機體免疫功能,最終提高療效。
高東等[11]運用葛根芩連湯聯合美沙拉嗪治療101例UC患者,結果顯示治療后觀察組IL-8、IL-6、TNF-α水平低于對照組,表明其作用機制可能是通過抑制炎癥因子IL-6、IL-8、TNF-α的釋放,減輕炎癥反應,調節UC患者免疫功能。
陳天杰等[12]使用參苓白術散對53例慢性復發性UC患者進行干預,發現參苓白術散可提高臨床治療效果,其作用機制可能是通過調節β2AR/β-arrestin2/NF-κB信號通路,抑制IL-1β、TNF-α、IGF-1、MMP-9等炎癥細胞因子表達,促進腸黏膜損傷修復,降低復發率,從而發揮其治療作用。
俞媛等[13]將40例UC患者分成觀察組和對照組,觀察組予痛瀉要方聯合美沙拉嗪腸溶片進行干預,觀察組患者的CD4+、CD4+/ CD8+、NK以及 Occludin、Claudin-1的表達量高于對照組,表明痛瀉要方可以提高UC患者機體免疫功能,抑制局部炎癥,促進腸黏膜屏障功能修復。
治療UC的常見外治包括針刺、艾灸、灌腸、穴位貼敷、埋線等。
黃海軍等[14]研究針刺聯合芍藥湯治療UC的臨床療效,結果顯示聯合組總有效率明顯高于單一組,表明針刺聯合芍藥湯可以抑制機體免疫反應,減輕黏膜病理改變,保護結腸黏膜,改善UC患者臨床癥狀。
張曙鈴[15]研究表明采用隔藥灸為主的方法治療UC具有明顯療效,其作用機制是下調UC患者外周血Th17細胞表達水平,從而改善UC患者臨床癥狀。
房漢南等[16]研究自擬中醫湯劑灌腸對潰瘍性結腸炎患者炎癥反應的影響,觀察組55例UC患者予自擬中藥灌腸方干預,結果發現,與對照組相比,觀察組炎癥因子IL-6、IL-8、CRP以及TNF-α顯著降低,表明自擬中藥灌腸方可抑制炎癥因子釋放,緩解UC患者炎癥反應。
研究發現穴位埋線能加速UC患者炎癥物質吸收,促使破潰腸黏膜愈合,對治療輕中度潰瘍性結腸炎具有明顯療效,并且安全性高、不良反應發生率低[17-18]。有研究報道穴位貼敷治療UC的作用機制可能是提高血清抑炎因子TGB-β、IL-4以及IL-10水平,抑制促炎因子IL-23、IL-7、IFN-γ表達[19]。
絲裂原激活的蛋白激酶(Mitogen-Activated Protein Kinases,MAPK)是一種高度保守的絲氨酸蛋白酶,參與介導細胞分化,增殖,分裂和凋亡的過程。有研究發現MAPK途徑在三級激酶級聯反應中發揮信號轉導功能,靶向MAPK信號傳導途徑被認為是用于管理腸道炎癥有吸引力的治療策略[20-21]。當MAPK級聯反應受到破壞時,會導致糖尿病、癌癥、自身免疫性疾病等疾病的發生[22]。MAPK通路包括了JNK/SAPK信號通路、ERK1/2信號通路、p38-MAPK信號通路、ERK5信號通路等四個信號通路[23]。
JNK/SAPK信號通路即c-Jun氨基末端蛋白激酶/應激活化蛋白激酶信號通路,cJun 氨基末端蛋白激酶(The cJun NH2-terminal kinase,JNK)是有三個獨立基因編碼,參與控制細胞增殖、細胞分化、細胞凋亡以及細胞遷移等多個細胞過程,它又稱為應力激活蛋白激酶(SAPK)[24]。已知JNK有三種同工型,分別是JNK1、JNK2、JNK3。Chromik AM等在研究DSS誘導的小鼠結腸炎中JNK1和JNK2亞型的個體貢獻時發現JNK1和JNK2的基因缺失加劇了DSS誘導的小鼠結腸炎[25]。郭燦璨等[26]研究發現miR-21及JNK/AP-1信號通路參與UC小鼠的發病,其發病機制可能是由于高表達的p-c-Jun蛋白及c-Jun mRNA促使轉錄因子AP-1與炎性因子的啟動子區域AP-1位點結合,從而調節炎性因子的表達,最終導致UC的發生。趙翠娟等[27]研究發現JNK選擇性抑制劑SP600125可以干預DSS誘導的小鼠結腸炎,干預機制可能是通過阻止c-Jun氨基末端激酶磷酸化來降低促炎因子TNF-α、IL-6的表達,從而降低UC小鼠疾病活動度及改善UC小鼠腸黏膜病變。
細胞外信號調節激酶1/2(the extracellular signal-regulated kinases 1/2),即ERK1、ERK2,是由兩個獨立基因編碼的進化保守激酶,又可以稱為MAPK3和MAPK1,它們參與了包括增殖,炎癥和細胞代謝等在內的多種細胞過程[24]。有研究報道ERK1/2信號通路參與潰瘍性結腸炎相關細胞因子的驅動[28]。李麗樂等[29]研究麥纖散治療UC大鼠結腸炎的作用機制,結果發現麥纖散中劑量組大鼠結腸組織中ERK1 mRNA、ERK2 mRNA明顯增加,麥纖散高劑量組大鼠結腸組織中ERK1 mRNA也顯著增加,由此認為麥纖散的干預可能強化了ERK1/2通路的活化,上調ERK1/2 mRNA表達水平,促進腸上皮細胞的分化增殖,修復受損腸道黏膜,從而改善UC大鼠結腸炎癥狀。朱向東等[30]通過觀察痛瀉要方對UC大鼠結腸組織ERK1、ERK2基因表達的影響,發現痛瀉要方治療UC的作用機制可能是以激活ERK信號轉導途徑來加強腸黏膜自我修復功能,從而達到目的。
p38 MAPKs家族是由四個具有不同組織表達模式的不同基因編碼,它包括p38α、β、γ和δ等四個成員。因p38 MAPK家族可調節多種細胞因子水平,所以p38 MAPK家族參與控制全身性炎癥反應[24]。李亞蘭[31]在研究葛根芩連湯治療UC的作用機制發現,與正常組、模型組相比,葛根芩連湯各劑量組小鼠結腸組織中的MMP-9 mRNA以及炎癥細胞因子TNF-α、IL-1β的表達顯著下降,而閉合蛋白(Occludin)、閉鎖連接蛋白-1(ZO-1)的明顯增多,表明葛根芩連湯能夠修復腸道黏膜屏障功能,對UC的作用機制是下調IL-1β、TNF-α、MMP-9的表達,阻斷p38 MAPK信號通路的激活,增加TJ蛋白的表達,從而減輕腸道炎癥反應達到治療UC的目的。楊強等[32]利用雷公藤多苷 (TWP) 干預TNBS/乙醇灌腸法誘導的UC大鼠結腸炎,發現炎癥活動時均顯示上調的TNF-α、IL-1β、Fas L以及MAPK14 (p38α)經過TWP干預后明顯下調,表明TWP能夠改善UC大鼠的結腸炎癥活動, 且可能是通過調控Fas/FasL系統及p38 MAPK信號通路來發揮抗炎作用。陳賽等[33]研究白芍七物顆粒對UC大鼠的防治作用及相關通路的影響,結果表明白芍七物顆粒可能通過下調大鼠結腸組織中P38 MAPK表達及ROS和NOXs的生成水平,阻止P38MAPK的激活,抑制促炎因子IL-1β的釋放,改善腸道炎癥。姜小艷等[12]研究發現理腸湯通過降低UC大鼠結腸組織中P38蛋白表達水平,抑制P38-MAPK信號通路,從而干預UC的發生發展。
細胞外信號調節激酶5(extracellular signal-regulated kinase 5,ERK5)又稱為大促分裂原激活蛋白激酶1(BMK1),是由氨基末端激酶結構域組成,具有相對較大的羧基末端,參與調節細胞增殖、分化等細胞過程[35]。目前研究認為ERK5在心臟、骨骼肌、胎盤、肺和腎等組織中有著豐富的表達,并參與了多種疾病的發生發展,主要包括動脈粥樣硬化、特發性肺纖維化、骨重塑、神經性疼痛、皮膚鱗狀細胞癌等[36]。目前尚無ERK5與UC的相關研究,但從ERK5與NF-κB之間的聯系推測ERK5與UC也存在密切聯系,有學者認為NF-κB信號通路是參與腸道免疫炎癥反應的“明星通路”[37],而ERK5位于NF-κB上游,可以調控NF-κB的活性[38],這表明ERK5有可能成為治療UC的潛在靶點。對于ERK5在炎癥中是抗炎作用還是促炎作用,不同學者有不同觀點,Wilhelmsen K等認為ERK5在炎癥中發揮的是促炎作用,并且ERK5是引起炎性危重疾病的各種疾病的潛在治療靶標[39]。
綜上,在各種治療方法中,其作用機制多以抑制炎癥因子釋放,減輕炎癥反應為主,相關炎癥因子有IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α;其次是上調外周血中T細胞表達水平,提高機體免疫功能。在MAPK通路中,JNK/SAPK信號通路、p38-MAPK信號通路參與UC的發病,阻止JNK、P38MAPK的激活,可有效減輕腸道炎癥反應;相反,促使ERK1/2信號通路活化有利于結腸黏膜自我修復,改善腸道炎癥反應;對于ERK5通路,它可能是治療UC的潛在作用靶標,還需要后續研究進行佐證。