★ 康萌萌 黃艷 劉慧榮 陸嫄 丁菊英 顧侃 吳煥淦(.上海中醫藥大學 上海 00;.上海市針灸經絡研究所 上海 00030;3.上海中醫藥大學附屬岳陽中西醫結合醫院 上海 00473)
克羅恩?。╟rohn's disease,CD)是一種反復發作的腸道系統炎癥性疾病。該病可侵犯從口腔至肛門的消化道任何一段,最常累及回腸末端及相鄰結腸。臨床主要表現為腸壁組織的慢性炎癥損傷,患者出現腹痛、腹瀉、體重減輕等癥狀,并伴有腸外表現和相關免疫功能紊亂[1]。近年來,本病發病率逐年升高,發病高峰年齡為18~35歲,男、女比例約為1.5∶1[2-4]。目前臨床西醫用藥以減輕腸道炎癥、控制腸道外癥狀為主[5],但其療效欠佳、停藥后易復發、且副作用明顯。艾灸療法作為中醫療法的重要組成部分,具有溫經通絡、行氣活血等功效。有研究表明,艾灸通過調控相關免疫細胞通路及蛋白質靶點防治CD,可有效控制患者病情,減輕不良反應,降低復發率[6-7],提高患者生存質量,在臨床上廣泛應用?,F將近年來艾灸防治CD的現代研究進展概述如下。
免疫功能異常所導致的腸黏膜病理性損傷是CD患者的重要發病機制之一,CD患者局部結腸可發現炎癥相關性免疫細胞因子失衡。研究表明,艾灸能夠調節機體的免疫水平,合適灸量能抑制CD過激的免疫反應,緩解腸道炎癥[8]。艾灸通過調控免疫細胞、免疫因子,多通路多靶點改善免疫功能紊亂[9]。
1.1 艾灸對免疫細胞的調節 先天免疫系統和適應性免疫系統在CD的發病中均起作用,CD4+T細胞是導致腸黏膜炎癥的關鍵環節,在腸道的炎癥免疫應答中發揮了重要作用。研究發現,CD患者病變腸道的固有層T淋巴細胞中,CD4+T細胞占主要構成[10]。
根據分化的不同,T細胞可分為輔助性T細胞(Th)、調節性T細胞(Treg)等。Th細胞根據其分泌的細胞因子,又進一步分為Th1、Th2、Th17等亞型。這些細胞因子使Th細胞具有不同功能,能夠影響其他免疫應答,或直接對腸組織產生影響[11]。
1.1.1 艾灸調節Th1/Th2細胞平衡Th1/Th2細胞的比例失衡可導致CD發生。Th1細胞能對于細胞內病原體發生免疫反應,其分泌高表達的INF-γ,是CD發病的關鍵細胞因子[12];Th2細胞產生的IL-4是Th2細胞的特征性細胞因子,對誘導CD的發生至關重要。同時,Th2細胞能對寄生蟲和蠕蟲產生免疫反應,對Th1細胞介導的CD起預防作用[13]。研究發現,隔藥灸能上調結腸組織中IL-4和IL-10,下調INF-γ和IL-12,恢復Th1/Th2細胞平衡,減輕腸道炎癥反應[14]。
1.1.2 艾灸調節Th17/Treg細胞平衡Th17細胞是屬于CD4+T重要細胞亞群之一,主要分泌IL-17、IL-21、IL-22、TNF-α、IL-6等炎性因子[15]。Th17細胞能夠啟動結腸黏膜表面炎癥反應,通過向炎癥損傷部位釋放IL-17、IL-22等促炎因子及抗炎因子,影響黏膜及組織修復,在宿主防御病原體感染的過程中起重要作用[16-17]。
Treg細胞具有抑制免疫的功能,其分泌的IL-10、TGF-β等抗炎因子能抑制CD4+T細胞向Th1/Th17細胞分化。其中,免疫炎癥因子TGF-β具有非特異性的抗炎、抗感染作用,在CD的防治中能起到調控免疫功能,控制腸道的炎癥反應的作用[18]。
Th17和Treg細胞參與免疫炎癥級聯反應中的諸多環節,在調控免疫反應起到重要作用[19]。Th17和Treg細胞兩者相互轉化關系,所以Th17/Treg細胞間的平衡可以維持腸道正常的生理狀態[20-21]。研究發現CD模型大鼠結腸黏膜中隔藥灸可下調RoRγt表達、上調Foxp3表達,來修復結腸組織潰瘍,緩解腸道炎癥反應[22]。
1.2 艾灸對免疫細胞因子的調節 免疫細胞因子作為造成腸黏膜病理性損傷的重要遞質,其異常表達會導致免疫功能異常。如腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)家族及其受體(TNF-α、TNF-α R1和TNF-α R2)、IL家族部分基因(IL-1β、IL-8、IL-17)等促炎因子的高表達能使結腸免疫異常,導致黏膜病變;IL-10、轉化生長因子(transforming growth factors,TGF)β家族及受體(TGFβ1、TGF βRⅠ、TGFβRⅡ)等抗炎因子能抑制促炎因子釋放,維持腸道免疫功能正常[23]。因此,艾灸對CD患者腸道的免疫功能調節與維持腸道內促炎因子與抗炎因子的平衡密切相關。
Th17細胞分化而成的促炎因子IL-17,它能誘導原始T細胞產生多種促炎遞質,引發腸道炎癥[24]。IL-23廣泛參與腸道免疫過程,對細胞分化、增殖及炎癥反應起調控作用,是引起腸道炎癥的關鍵因子[25]。IL-23能誘導Th17細胞分泌IL-17、IL-6和TNF-α,引起結腸炎癥[26]。IL-23/IL-17軸在CD的發生中至關重要[27]。研究發現,隔藥灸能夠下調CD模型大鼠結腸黏膜IL-17、IL-23和mRNA的表達,緩解腸道炎癥[28]。
1.3 艾灸對免疫信號通路的調節 核因子-κB(nuclear factor-kappa B,NF-κB)一種調節機體免疫、在早期炎性反應的調節和轉化中起到重要作用轉錄因子。研究發現NF-κB介導的信號通路,是CD的重要發病機制之一。通過抑制NF-κB的表達,可降低炎性因子產生,修復組織損傷[29]。
多效性趨化因子MCP-1、MCP-3和中性粒細胞趨化因子IL-8,它們是NF-κB介導的信號通路的下游因子,能導致腸組織的慢性炎癥。研究表明,艾灸能降低CD大鼠結腸黏膜MCP-1、IL-8的蛋白表達,修復大鼠結腸黏膜組織損傷[30];隔藥灸和溫和灸能下調CD大鼠結腸黏膜HO-1和MCP-3蛋白表達,減輕大鼠結腸黏膜炎癥損傷[31];艾灸能下調CD大鼠結腸黏膜MCP-1、NF-κB蛋白表達,對大鼠結腸黏膜起治療作用[32]。隔藥灸能抑制CD大鼠結腸NF-κB p65及其下游炎癥因子TNF-α、IL-1β表達,起到改善結腸組織形態結構,保護結腸組織的治療作用[33]。以上實驗表明,艾灸治療CD的機制與調節NF-κB信號通路的上下游因子反應水平有關。
NLRP3炎癥小體是一種存在于細胞質中的模式識別受體[34]。CD發病時,NLRP3炎癥小體識別特異性刺激因子,將信號傳導至細胞,激活細胞內NF-κB,產生過量IL-1β、IL-18或其他炎性因子,進而導致腸黏膜出現嚴重炎癥[35]。研究表明,隔藥灸能抑制CD大鼠結腸NLRP3炎癥小體的異常激活,降低NLRP3下游炎癥因子IL-1β蛋白表達,改善CD大鼠結腸組織病理損傷,修復結腸黏膜炎性損傷[36]。
腸黏膜屏障由機械屏障、免疫屏障、化學屏障和生物屏障組成,是機體重要的防御體系[37]。這四種屏障組成結構和生理功能各不相同,共同保護機體的組織和器官免受侵害。
腫瘤壞死因子TNF-α作為主要的炎性反應細胞因子,能導致腸黏膜屏障損傷,引發和加劇CD腸道炎性反應[38]。研究發現,隔藥灸和溫和灸能夠抑制CD大鼠結腸黏膜TNF-α、TNFR1、TNFR2的異常表達,從而減少結腸上皮細胞凋亡,修復并保護CD大鼠結腸黏膜屏障,起到治療CD的作用[39]。
由緊密連接蛋白(如Claudin蛋白、Occludin蛋白)、細胞間黏附分子(JAMs) 、胞質蛋白(如zonula occludens-1,ZO-1)等組成的腸機械屏障是腸黏膜屏障中最重要的防線[40]。腸上皮緊密連接蛋白的損傷是CD發作的重要原因。當腸道感染時,緊密連接蛋白受到破壞會導致腸黏膜通透性增高,并與炎性反應因子相互作用,誘發腸道炎性反應,進而導致腸黏膜屏障損壞[41]。
隔藥灸能夠修復緊密連接蛋白,降低CD大鼠結腸上皮細胞的凋亡,保護結腸上皮屏障功能[42]。隔藥灸能上調CD模型大鼠中Occludin、Claudin-1和ZO-1蛋白表達,改變腸上皮屏障的通透性,修復腸黏膜屏障[43]。同時,隔藥灸能上調CD患者緊密連接蛋白及其mRNA的表達,緩解腸道上皮屏障病變,減輕炎癥[44]。
對CD大鼠采用艾灸干預,發現結腸黏膜TNF-α含量與其誘導的腸上皮緊密連接Occludin、Claudin-1和ZO-1及其mRNA表達成負相關,表明艾灸是通過調節CD結腸黏膜TNF-α的表達,進而促進腸上皮緊密連接蛋白和基因表達,保護和修復CD腸上皮屏障功能[45]。另外,隔藥灸通過調控TNF-α-NF-kB-MLCK介導的CD大鼠腸上皮細胞緊密連接蛋白,達到保護或修復CD大鼠腸上皮屏障損傷的效應[46]。
綜上所述,腸黏膜屏障是機體重要的防御屏障,能夠保護腸道防止外界細菌入侵、緩解腸道炎癥反應、調節腸道免疫應答、維持腸道平衡等,保護腸黏膜屏障在防治CD中起到關鍵的作用[47]。
細胞凋亡是細胞自主的有序死亡過程。正常的結腸細胞凋亡主要發生在腸腔上皮細胞,如果腸上皮細胞的生理性增殖或凋亡,炎癥因子等可通過跨上皮途徑,破壞腸上皮屏障功能[48]。研究證實,炎癥性腸病患者病變處及鄰近非病變處的隱窩細胞過度增殖從而破壞上皮細胞結構,進而導致腸道黏膜機械屏障受損[49]。
細胞外信號調節激酶(ERK/MAPK)、c-Jun 氨基末端激酶/應激激活蛋白激酶(JNK/SAPK)、p38 MAPK和ERK5/BMK1(BMK1)是促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)家族的主要成員[50],在CD患者的發病過程中起重要作用[51]。研究發現,隔藥灸能下調CD大鼠結腸p38MAPK、ERK1/2、c-fos的表達,改善腸道炎癥、促進腸道組織修復[52]。另有研究發現,艾灸能下調CD大鼠結腸JNK蛋白和mRNA表達,減輕CD腸道炎癥,促進結腸組織損傷修復[53]。
研究表明,TNF-α可增加腸上皮細胞過度凋亡[54]。鋅指蛋白A20(zinc finger protein A20,A20)具有去泛素化酶和泛素連接酶活性,發揮抑制炎癥反應作用[55]。隔藥灸能調節CD大鼠結腸上皮A20的表達,進而干擾TRADDRIPI-TNFR1信號復合體,負調控TNF-α介導的細胞凋亡途徑,降低結腸上皮細胞TRAAD、RIRI、FADD表達,減輕CD腸上皮屏障中的細胞凋亡[56-57];另外,隔藥灸能通過A20下調TNF-α-NF-κB-MLCK途徑介導的炎癥因子的異常激活,減少腸上皮細胞過度凋亡,修復腸上皮屏障損傷,從而保護腸上皮屏障結構完整性,維持腸道穩態[58]。
細胞自噬(Autophagy)是真核細胞利用溶酶體對細胞器及蛋白質進行降解的過程[59]。自噬在細胞不利環境中、在自噬相關基因調控下利用溶酶體主動降解自身受損的細胞器。自噬相關基因的突變,導致自噬功能異常,是CD的發病機制之一。研究發現,隔藥灸能激活CD大鼠結腸組織中PI3KC1 / Akt1 / mTOR信號通路,同時抑制PI3KC3(Vps34)-Beclin-1蛋白復合物,從而抑制過度激活的自噬,發揮治療作用[60]。
研究證實,艾灸控制CD自噬的作用機制可能與表觀遺傳修飾有關。表觀遺傳學主要包括DNA甲基化、組蛋白修飾和非編碼RNA(ncRNA)所介導的基因沉默[61]。ncRNA的特點是從基因組上轉錄而來,在RNA層面就有各自的生物學功能,參與信號轉導、細胞繁殖、分化及凋亡。MiRNA屬于ncRNA,具有調控mRNA表達功能作用的小分子RNA,可特異性調控基因表達。miRNA在艾灸調節CD免疫過程中,參與識別早期抗原激活病原體相關分子模式,觸發細胞外受體,從而啟動下游信號分子通路,調控免疫的過程[62]。MiRNA在炎癥性腸病中的作用研究提示,miRNAs參與轉錄因子核因子κB途徑,非編碼RNA所介導的基因沉默參與炎癥性腸病的發病過程[63]。
隨著基因芯片和高通量測序的發展,對CD發病機制密切相關的基因和信號轉導途徑有了部分揭示[64]。研究發現,全基因組關聯性研究已經確定了170多個與CD相關的基因位點,對CD相關基因的整合和網絡分析將有助于了解CD的發病機制,并對疾病的發展及嚴重程度做出預測[65-66]。研究表明,通過基因芯片對CD進行全面的mRNA表達譜檢測,CD患者與健康人結腸黏膜差異表達基因共有3 449個。隔藥灸治療CD患者前后的結腸黏膜差異表達基因共有1 926個,其中CD結腸黏膜差異表達的基因能被針灸逆轉的有388個。隔藥灸能有效減輕CD 患者結腸炎癥反應,影響CD結腸黏膜組織異常的基因表達譜。
綜上所述,針灸可能通過調控關鍵mRNA的表達,調節與CD相關的多種免疫因子和信號通路;影響結腸黏膜中的基因表達譜,調節其生物功能;從而抑制腸道促炎細胞因子的釋放,減輕腸道炎性反應,調節機體免疫功能,起改善和緩解CD腸道免疫炎癥的作用[67]。
腸纖維化是CD主要的病理表現之一,其成因是由于腸道慢性炎癥與腸道組織間復雜的相互作用,導致腸成纖維細胞等間質細胞過度增殖及細胞外基質異常沉積于腸組織中[68]。腸纖維化輕則導致患者腹痛、厭食和腹瀉等癥狀加重;重則引起腸梗阻或導致瘺管形成,病程遷延難愈,嚴重影響患者的生活質量[69]。
IGF-I是重要的致纖維化因子,在腸道中過度的堆積易導致腸纖維化及疤痕組織的形成。研究發現,隔藥灸組和電針組干預,都可以下調CD大鼠的IGF-1、IGF-1R、IGFBP-5蛋白的異常表達,提示針灸能下調上述蛋白異常表達,是其改善克羅恩病腸纖維化的機制之一[70]。
TGF-β是一種多向調節的細胞因子,既有抗炎作用可促進纖維化形成。研究發現,溫和灸、電針、隔藥灸均可下調CD腸纖維化大鼠結腸TGF-β蛋白、Smad4蛋白及mRNA的異常表達[71];隔藥灸結合針刺能夠通過調控TGF-β1-Smads-Snai1途徑,防治結腸上皮纖維化,進而達到阻抑CD腸上皮間質轉化[72]。
在中醫學中并沒有“克羅恩病”病名的記載,但根據其在臨床上的主要表現,可將之歸屬于“便血”“泄瀉”“腹痛”等范疇?!端貑枴ぬ庩柮髡撈吩唬骸啊筹嫴还?,起居不時,陰受之……陰受之則入五藏……入五藏則嗔滿閉塞,下為飧泄,久為腸癖?!薄端貑枴ぶ琳嬉笳摗酚涊d:“少陰之勝……腹滿病,溏泄,傳為赤沃?!薄吨T病源侯論》認為:“凡痢皆由榮衛不足,腸胃虛弱,冷熱之氣乘虛入客與腸間,虛則瀉,故為痢也?!薄毒霸廊珪吩唬骸靶篂a之本,無不有脾胃受傷,則水反為濕,谷反為滯而泄瀉則做矣?!睆倪@些相關病因與癥狀的描述來看與克羅恩病的表現極為相似,古人認為其病變在腸,涉及脾、胃、肝、腎等臟腑,病因病機主要因飲食起居不當、素體虛弱、外邪乘虛入侵胃腸或內傷致脾胃受損所致。隔藥灸采用“溫養脾胃,調和臟腑”的方式治療克羅恩病的療效確切。
克羅恩病的發病與發展是一個多因素參與的復雜過程,機體的免疫功能起到了關鍵的作用,其中細胞因子、免疫細胞、免疫信號通路、表觀遺傳修飾等均參起重要作用。隔藥灸通過刺激相應穴區,多途徑、多靶點調動機體自身固有的免疫調節能力來防治克羅恩病。隔藥灸能通過調節免疫功能異常、保護腸道黏膜屏障、調節腸道自噬、防治克羅恩病的腸纖維化等途徑,達到緩解和保護腸道炎癥的作用。雖然隔藥灸在防治克羅恩病炎癥反應中發揮了系統性多靶點的調節作用,但是針灸發揮調節作用的免疫因子及信號通路之間的相互關聯還不清楚,特別是疾病相關的基因與其信號網絡的相關作用機制仍有待研究。在今后的研究中,需要運用新的分子生物學研究方法,在現有研究發現的基礎上對針灸作用的不同關鍵環節和關鍵因子深入研究,探索針灸防治克羅恩病的效應機制,更好地起到臨床治療及研究作用。