中醫藥調控TLR4信號傳導治療支氣管哮喘研究進展

田麗凡 張毅平

支氣管哮喘是一種以氣道炎癥為特征的常見呼吸道疾病，受宿主因素和環境因素等的多重影響。目前，免疫調節被證明是哮喘的重要發病機制，主要與IgE相關的T輔助細胞2（Th2）調節和肥大細胞、嗜酸性粒細胞的募集相關。Toll樣受體（TLRs）作為模式識別受體，介導先天免疫細胞的成熟、激活和信號傳導。TLR4作為Toll樣受體家族中重要的亞型，通過影響免疫和宿主生理，與哮喘的發病與發展關系密切［1］。TLR4信號通路受到抑制后可以使下游相關炎性因子的表達水平降低，這為干預哮喘提供了新的研究思路?，F就中醫藥對支氣管哮喘的TLR4信號傳導作用的研究綜述如下。

1 TLR4信號傳導

TLR4為Toll樣受體家族中的包膜型模式識別受體，分布在細胞膜表面，主要識別脂類和蛋白質。TLR4作為一種I型跨膜糖蛋白，由三部分構成，分別是胞外區、跨膜區和胞內區，其中胞外區主要負責識別外源性病原體相關分子模式（PAMP）和內源性損傷相關分子模式（DAMP），而胞內區有Toll/IL-1受體（TIR）結構域，主要功能是起始胞內信號傳導，募集下游適配體蛋白［2］。

1.1 識別外源性病原體相關分子模式（PAMP） 脂多糖、透明質酸等特異性配體與細胞膜表面的髓樣分化蛋白2（myeloid differentiation 2，MD-2）相互作用，并與TLR4結合形成TLR4/MD-2復合物，通過MyD88依賴性或MyD88獨立性信號通路募集下游相關受體，激活轉化生長因子-β活化的蛋白激酶1（TAK1）或TNF受體相關因子3（TRAF3），調節轉錄因子NF-κB信號通路，引起下游IL-6、TNF-α等相關炎癥因子的表達，誘導免疫和炎癥反應［3］。

1.2 識別內源性損傷相關分子模式（DAMP） TLR4還可以識別內源性DAMP，其中與哮喘關系密切的主要是高遷移率族蛋白B1（HMGB1）［4］。HMGB1作為一種促炎因子，不僅可由免疫細胞主動釋放至細胞外，還可以由壞死細胞被動釋放，在損傷和炎性疾病中發揮著重要作用。而TLR4是HMGB1的重要受體，兩者結合激活NF-κB促進多種炎癥介質的表達，引起炎癥反應的級聯反應，使炎癥因子釋放逐級放大，引起惡性循環［5］。

2 TLR4信號通路與哮喘的關系

免疫調節被證明在哮喘的發病機制中起關鍵作用，TLRs作為免疫識別受體通過識別環境中的微生物、內源性分子和空氣中的過敏原來參與過敏反應，影響宿主生理和免疫應答。有實驗證實，敲除小鼠TLR4基因可通過降低IL-4、GATA-3蛋白水平，提高INF-γ、T-bet蛋白水平調整Th1/Th2平衡，從而減輕哮喘小鼠氣道炎癥［6］。

有研究報道［7］顯示TLR4/MyD88/NF-κB信號通路與卵清蛋白（ovalbumin，OVA）誘導的哮喘相關。OVA激活TLR4通路及其靶點NF-κB，導致Th2介導的相關炎癥惡化，抑制NF-κB可以減輕OVA誘導的過敏哮喘。因此，抑制TLR4/MyD88/NF-κB信號通路有利于哮喘的治療。HMGB1作為炎癥的細胞因子介質由免疫細胞分泌并在OVA 誘導的哮喘中增加，阻斷HMGB1活性會減弱IgE、IL-4、IL-5、IL-13和氣道高反應［8］。而熱休克因子1（HSF1）在肺內具有抗氧化和抗炎作用，與HMGB1啟動子結合，負調控HMGB1。因此，在哮喘中HSF1表達降低，會促進HMGB1表達，激活TLR4/MyD88/NF-κB信號通路，加重氣道炎癥和氣道高反應。另外，TLR4/MyD88/NF-κB信號通路激活有助于HMGB1的上調，同時，TLR4被HMGB1激活［9］?？梢?，TLR4與HMGB1可以相互作用，共同參與哮喘的發生和發展。有研究進一步指出，TLR4側重于哮喘氣道炎癥的免疫調節，HMGB1側重于氣道和炎癥的維持，均與哮喘關系密切［10］。

3 中醫藥通過TLR4信號傳導防治哮喘的研究

3.1 單味中藥及其提取物 （1）柴胡：柴胡具有和解表里、疏肝升陽之效，為治療少陽證的要藥。柴胡皂苷是柴胡的主要有效成分，楊丹芬等［11］研究發現柴胡皂苷d可以使哮喘模型小鼠肺泡灌洗液中中性粒細胞、嗜酸性粒細胞等炎癥細胞及肺組織中的TLR4、NF-κB水平均降低，表明柴胡皂苷d能夠通過阻斷TLR4/NF-κB信號通路激活及調控下游炎癥因子，減輕哮喘小鼠炎癥水平，改善哮喘癥狀。（2）厚樸：和厚樸酚作為中藥厚樸提取出的重要活性成分之一，在抗炎、抗氧化等方面有一定的效果。劉楠等［12］實驗顯示和厚樸酚通過抑制TLR2、TLR4調控PI3K/Akt信號通路，從而降低OVA誘導哮喘小鼠炎癥因子表達，并且與低劑量組相比較，高劑量組效果更明顯（P＜0.05）。（3）黃芩：黃芩主歸肺經，可清解肺與上焦之實熱，并有除濕熱、止血之功效。韓超等［13］一項動物實驗結果表明，黃芩提取物黃芩苷通過影響HMGB1/TLR4信號通路，抑制下級炎癥因子的釋放，阻斷炎癥反應的遞傳，并且可以延長哮喘潛伏期，從而發揮防治哮喘的作用。ZHAI C等［14］進一步研究顯示microRNA-103是TLR4的直接靶點，黃芩苷通過上調microRNA-103，與TLR4相互作用，介導TLR4/NF-κB信號通路，緩解急性哮喘模型小鼠的炎癥損傷和氧化應激，有利于哮喘的控制。（4）積雪草：積雪草苷是積雪草中提取的一種化合物，研究證實積雪草苷可以抑制OVA誘導哮喘幼鼠肺組織中TLR4、NF-κBp65蛋白的表達，并且隨藥物劑量的增加，其蛋白表達量呈遞減趨勢［15］，提示積雪草苷通過干預TLR4/NF-κB信號通路，從而使哮喘的幼鼠肺組織炎癥反應得到緩解。（5）香茶菜：香茶菜具有清熱解毒、散瘀消腫的作用，其提取物藍萼甲素有一定的抗炎、免疫調節等作用。樸藝花等［16］探索發現高劑量藍萼甲素能夠下調HMGB1、TLR4、MyD88和NF-κB蛋白表達水平，減弱HMGB1、TLR4和NF-κBp65在氣道的集聚程度，從而改善哮喘小鼠氣道炎癥，表明藍萼甲素作為治療哮喘的潛在藥物，其作用機制與調控HMGB1/TLR4/NF-κB信號通路相關。（6）紅花：羥基紅花黃色素A是從中藥紅花中提取純化的主要物質之一，能夠有效改善急性肺損傷小鼠水腫、充血程度，下調炎癥因子水平。李浩等［17］通過實驗發現羥基紅花黃色素A低、高劑量治療OVA所致哮喘豚鼠肺組織中HMGB1、TLR4、MyD88及NF-κB蛋白表達量均出現不同程度的下調，通過抑制HMGB1及下游信號通路，改善肺內Th1/Th2失衡狀態。（7）葶藶子：葶藶子具有瀉肺平喘、行水消腫之功，是治療哮喘的常用藥物之一。李潘營等［18］研究葶藶子活性組分對過敏性哮喘大鼠肺通透性的改善效果，分別用葶藶子水煎液、葶藶子脂肪油、葶藶子黃酮苷和葶藶子低聚糖治療哮喘大鼠，結果顯示葶藶子脂肪油組在改善大鼠喘息指標、炎癥細胞數量方面效果最佳，葶藶子主要組分可不同程度下調TLR4信號通路相關蛋白表達，以脂肪油組降低最明顯，提示葶藶子活性組分通過介導TLR4/NF-κB信號通路降低哮喘大鼠氣道炎癥，改善肺部通透性。（8）五味子：五味子能夠益氣、生津、斂肺、澀精，臨床上常用以治療久咳虛喘，在北五味子提取物中，五味子乙素是其中含量最高的活性成分。王定榮等［19］研究得出五味子乙素低、高劑量組均可明顯降低IL-1β、IL-6等炎癥因子含量，且提高五味子乙的劑量（40 mg/kg），可取得同地塞米松（2 mg/kg）一樣的效果。此外，其可以下調哮喘小鼠肺組織中的HMGB1、TLR4及NF-κB蛋白表達，提示五味子乙素可能會通過調節HMGB1/TLR4/NF-κB信號通路從而起到治療哮喘的作用。

3.2 中藥復方 （1）清熱化痰法：《醫方考》中的清氣化痰湯，由黃芩、半夏、膽南星、杏仁、瓜蔞、浙貝等組成，有化痰清肺平喘之功，用于治療痰熱壅肺引起的痰鳴、喘息。陳竹等［20］通過實驗證實，清氣化痰湯從基因和蛋白水平調節TLR4、MUC5AC的表達，降低促炎因子IL-4、TNF-α含量，以改善氣道炎癥，減少粘液分泌，從而減輕氣道高反應。桑蘇飲出自《太平惠民和劑局方》，由黃芩、魚腥草、瓜蔞、浙貝等為主的12味中藥組成，用以清熱化痰、理氣平喘。翟建賓等［21］分別用低、中、高三個劑量的桑蘇飲治療哮喘模型大鼠，以觀察其療效差異，結果顯示桑蘇飲各劑量組均能降低TLR4、NF-κB mRNA、p-NF-κB表達水平，且三組中劑量越高效果越好，表明桑蘇飲可能通過拮抗TLR4/NF-κB信號傳導通路以達到治療哮喘的效果。p38MAPK可在細胞應激和炎癥刺激時被激活，從而磷酸化一系列底物，產生生物學效應，因此阻斷p38MAPK級聯反應能減輕炎癥反應［22］。廣州市中醫醫院臨床應用多年的翹芩清肺劑，由連翹、黃芩、薄荷等中藥組成，研究［23］表明，此中藥復方制劑能夠下調哮喘大鼠肺組織中p-p38MAPK蛋白表達，通過干預HMGB1-TLR4-p38MAPK信號通路，從而阻斷哮喘氣道炎癥相關因子平衡機制，緩解哮喘發生發展?？却瓕幙诜河晌寤訙p化裁而來，是湖南中醫藥大學第一附屬醫院的院內制劑，主要包括麻黃、杏仁、大青葉、石膏等中藥，在臨床上主要用于病毒感染引起的兒童哮喘。羅顯鋒等［24］將低、中、高劑量的咳喘寧口服液分別聯合地塞米松以及利巴韋林治療合胞病毒（RSV）加OVA誘導的哮喘豚鼠模型，結果顯示咳喘寧通過降低哮喘豚鼠TLR4、NF-κB的水平，發揮治療哮喘的作用，且療效與藥物劑量相關。（2）健脾化痰法：固本防哮飲是南京中醫藥大學附屬醫院江育仁教授多年臨床工作總結的經驗方，由二陳湯合玉屏風散加黃芪、蟬蛻等10味中藥組成，具有健脾化痰、益氣固表的功效。譚敏等［25］研究發現，該方可通過TLR4/IL-1β信號通路，降低IL-1β蛋白、mRNA表達水平，調整哮喘氣道炎癥?；到∑⒎绞顷兾魇〉诙嗣襻t院的自制方劑，該方在六君子湯基礎上加減而成，主治脾虛生痰所致哮喘。一項隨機臨床試驗［26］顯示，化痰健脾方聯合沙美特羅替卡松可以下調慢性持續期哮喘患兒外周血中TLR4水平，提高免疫功能，緩解哮喘癥狀，安全有效。（3）溫陽益氣法：平喘顆粒是為陽虛痰盛所致哮喘而設，由炙麻黃、淫羊藿、黃芪、五味子等中藥組成，由黑龍江中醫藥大學第一附屬醫院劉建秋教授結合多年臨床經驗總結創立。王鈺等［27］采用平喘顆粒治療OVA致敏慢性哮喘小鼠，發現此方拮抗氣道炎癥與下調TLR2、TLR4蛋白水平相關。李星等［28］進一步研究證實，此方通過降低HMGB1、TLR4蛋白表達，抑制TLR4下游信號通路活化傳遞，從而成為治療哮喘的有效復方。（4）化痰祛瘀法：平喘方是海派中醫徐氏兒科的代表人物虞堅爾教授傳承總結的經驗方，以化痰祛瘀為治則，由麻黃、杏仁、紫蘇子、桃仁、地龍等9種中藥組合而成。該課題組多項實驗研究［29-31］通過對哮喘模型小鼠灌服平喘方湯劑，觀察其對小鼠肺組織病理學改變，檢測肺泡灌洗液、肺組織中相關炎癥因子表達，發現該方通過靶向調節HMGB1/TLR4/NF-κB通路，降低TLR4、My88活性，抑制IL-4、IL-6等的分泌，抑制T淋巴細胞向Th2方向分化，扭轉Th1/Th2免疫應答失衡狀態。

4 小結與展望

氣道炎癥和阻塞是支氣管哮喘的重要發病機制和治療的主要挑戰，Th1/Th2免疫失衡會影響炎癥細胞浸潤，造成哮喘氣道炎癥和重塑。本文詳細闡述了TLR4與哮喘的相關性，并將中藥、中藥復方通過TLR4信號傳導治療哮喘的機制進行總結，發現中藥可以通過多成分、多靶點協同作用于TLR4相關信號通路，恢復Th1/Th2免疫平衡狀態，減輕氣道炎癥和肺組織損傷。一方面，中醫藥通過TLR4/NF-κB信號通路不僅可以降低促炎因子表達，減輕炎癥反應，還能夠通過參與體內細胞免疫過程，維持免疫應答的平衡，從炎癥和免疫調節兩方面改善哮喘的氣道損傷和重塑。另一方面，還可通過參與PI3K/Akt通路、HMGB1-TLR4-p38MAPK通路、TLR4/IL-1β通路等其他通路，調控某些因子、蛋白，如MyD88、p-p38MAPK蛋白、IL-1β蛋白等，最終降低TLR4表達，TLR4通過調節相關信號通路，降低下游相關炎性因子表達，使Th1/Th2趨于動態平衡，從而改善氣道炎癥。

以上為中藥作為潛在的新型哮喘治療方法提供了依據，但大多為動物實驗，缺乏多中心、大樣本的臨床試驗，這為中藥治療支氣管哮喘的推廣和使用帶來挑戰，且其對TLR4信號通路作用的關鍵機制有待進一步探索。