中醫藥調控重癥急性胰腺炎并發急性肺損傷相關信號通路的研究進展*

陳 歡 寧 博 張 潔 李彩玲 李 云 杜曉泉

（1.陜西中醫藥大學，陜西 咸陽 712046；2.陜西中醫藥大學附屬醫院，陜西 咸陽 712000）

重癥急性胰腺炎（SAP）又稱急性出血壞死型胰腺炎，與急性水腫型胰腺炎并屬于急性胰腺炎（AP），臨床表現為胰腺組織水腫、壞死及自我消化，并伴有持續48 h 以上的全身器官功能障礙［1］。SAP 約占AP 的5%～10%，病死率可達30%以上［2］。急性肺損傷（ALI）是SAP 最常見的并發癥，也是SAP 患者病死率高的主要原因之一，若不及時進行干預則易進展為更為危重的急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）［3］。現代醫學對于SAP 并發ALI 發病機制尚未完全闡明，考慮可能與胰腺壞死、肺泡損傷、菌血癥等因素有關，治療上多采用控制感染、胃腸減壓、胸腔穿刺、吸氧及補液等對癥支持治療方法［4］。目前中醫藥治療SAP 并發ALI 受到廣泛關注，其中藥復方及提取物在治療SAP、減輕ALI 方面具備明顯優勢。大量研究發現多條信號通路參與了SAP引起肺泡內皮細胞增殖、分化和凋亡從而導致ALI的生物學過程。本文基于SAP 并發ALI 的細胞信號通路及生物標志物，對中醫藥治療SAP 并發ALI 機制研究進行進一步總結，以期為中醫藥治療提供新的治療靶點及理論依據。

1 SAP中醫病因病機

中醫學并無SAP 病名記載，根據其臨床表現可歸屬于中醫學“胰癉”“脾心痛”“腹痛”等范疇，如《黃帝內經·厥病篇》“腹脹胸滿，心尤痛甚，胃心痛也。厥心痛，痛如以錐針刺其心，心痛甚者，脾心痛也”。多數學者認為膽結石、飲食不潔、情志失常及外邪內侵是SAP發生的主要原因，其基本病機為濕、熱、瘀、毒結于中焦，致中焦氣機運行不暢，腑氣不通，不通則痛。SAP病位多為少陽、陽明合病，可累及肺、脾胃、肝等多個臟腑，治療上多采用通腑攻下、清熱解毒、活血化瘀等治法。其中，“通腑”是治療SAP的關鍵所在［5］。

2 中醫藥調控SAP并發ALI相關信號通路

通過檢索近年SAP 并發ALI 相關文獻發現，中醫藥可通過調控核轉錄因子-κB（NF-κB）、絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）、酪氨酸蛋白激酶2（JAK2）/轉錄激活因子（STAT3）、核苷酸結合寡聚化結構域樣受體蛋白3（NLRP3）炎性小體、Notch、卷曲螺旋蛋白激酶（Rho/ROCK）等多條信號通路發揮治療作用。其作用機制可能與減輕炎癥反應、抑制氧化應激及細胞凋亡等方面有關。

2.1 NF-κB信號通路

NF-κB 信號通路是目前研究最廣的經典促炎癥信號通路之一。核因子κB是一種誘導型轉錄因子，由p50、p52、RelA（p65）、RelB 和c-Rel 5 個相關蛋白組成［6］。一般情況下NF-κB 以失活狀態存在于細胞質中，但當抑制蛋白（IκB）在外界信號刺激下發生磷酸化后，對NF-κB 的抑制作用解除，NF-κB 被激活進入細胞核內，促使白細胞介素-6（IL-6）、白細胞介素-1β（IL-1β）和腫瘤壞死因子-α（TNF-α）等炎癥因子的釋放及炎癥反應的發生，導致SAP 并發ALI 的發生發展［7］。大量研究表示，中醫藥可通過抑制NF-κB 信號通路激活，降低下游促炎因子成熟、釋放，進而減輕胰腺組織及肺組織炎癥反應，從而發揮對SAP 并發ALI的保護作用。

重樓皂苷Ⅶ是百合科重樓的有效成分，具有抗炎、抗菌及免疫調節等多種藥理作用。萬朝輝等［8］運用重樓皂苷Ⅶ干預SAP 相關ALI大鼠，結果發現，重樓皂苷Ⅶ組與模型組相比動脈血OI 明顯升高，血清脂肪酶（LPS）、血清淀粉酶（AMY）水平明顯降低，且IL-6、IL-1β、TNF-α 及肺組織中p-NF-κB p65（Ser536）和IκBα蛋白表達明顯降低，重樓皂苷Ⅶ可抑制NF-κB 信號通路從而改善SAP 大鼠肺功能。劉冠達等［9］研究發現，金銀花提取物對SAP 大鼠ALI 具有一定保護作用，其可升高SAP 大鼠的PaO2和OI，降低PaCO2；其作用機制可能與金銀花提取物通過抑制NF-κB 信號通路激活，從而抑制胰腺組織及肺組織中促炎細胞因子白細胞介素-1（IL-1）、IL-6 和TNF-α 及p-IκBα、p-p65 蛋白的過度表達有關。馬丹等［10］通過實驗研究發現復方丹參注射液可通過激活圓柱瘤蛋白（CYLD）從而抑制NF-κB 通路活性緩解SAP 大鼠肺部炎癥損傷。CYLD 是一種腫瘤抑制因子，對NF-κB 信號通路具有負調節作用。丙二醛（MDA）是監測肺組織氧化程度的一項指標，超氧化歧化酶（SOD）是一種重要的抗氧化酶，其活性可反映機體對活性氧（ROS）的清除能力，當ROS 的活化超過組織正常氧化能力范圍時，可導致SOD 的表達降低，進而誘發過度的氧化應激反應，ROS 升高的同時也可誘導NF-κB 活化［11］。陳加鏈等［12］采用血必凈注射液（紅花、當歸、赤芍、川芎、丹參等中藥提取物）對108 例SAP 并發ALI 的患者進行隨機分組治療，結果顯示觀察組有效率（88.9%）明顯優于對照組（70.4%），觀察組SOD、MDA、PaO2及OI水平升高，TNF-α、IL-6 水平降低，血必凈注射液可改善SAP 患者氧化應激狀態，減輕肺損傷。綜上，NF-κB信號通路已成為SAP 并發ALI 的潛在靶點，可針對其加強相關動物實驗及臨床研究，為研發新型靶向藥物提供理論指導。

2.1.1 TLR4/NF-κB 信號通路 Toll 樣受體4（TLR4）是Toll 樣受體（TLRs）12 種亞型中研究最多的亞型，也是SAP炎癥反應激活的關鍵。TLR4與脂多糖（LPS）結合，可激活NF-κB 信號通路，促使炎癥因子轉錄、合成，進而導致過度炎癥反應，形成“瀑布式效應”［13］。

蓽茇明寧堿是從長胡椒科中提取的一種具有抗炎、抗氧化應激及抗癌作用的生物堿。胡謙［14］運用蓽茇明寧堿對SAP 相關ALI大鼠進行干預，結果發現：蓽茇明寧堿可通過抑制TLR4/NF-κB 信號通路降低髓過氧化物酶（MPO）、ROS、IL-1β 及TLR-4、IκB、P65 蛋白表達，并升高SOD 水平，從而抑制炎癥反應及氧化應激反應，且蓽茇明寧堿在藥物劑量為10 mg/kg、成模24 h 時抑制作用最為明顯。董小鵬等［15］通過實驗研究發現血必凈注射液對TLR4/NF-κB 信號通路具有一定的抑制作用，可下調SAP 大鼠TLR4、NF-κB 及炎癥因子TNF-α 蛋白表達，從而對SAP 大鼠肺組織產生保護作用。

2.1.2 PI3K/Akt/NF-κB 信號通路 磷脂酰肌醇-3 激酶（PI3K）是一種異二聚體，蛋白激酶B（Akt）是一種絲氨酸/蘇氨酸激酶，是PI3K 的下游因子，當外界刺激因子作用于P13K 細胞表面時，Akt 發生磷酸化被激活生成p-Akt進入胞內，活化后的Akt可調節其下游的NFκB，從而發生細胞增殖、分化及凋亡。已有研究證實通過使用抑制劑抑制PI3K/Akt 信號通路，可降低SAP大鼠血清細胞炎癥因子水平，減輕SAP 并發ALI 的病理過程［16］。

王澤普等［17］研究者們通過實驗研究發現紫草素可下調SAP 大鼠PI3K、磷酸化PI3K（p-PI3K）、NF-κB表達水平，降低大鼠血清中TNF-α、IL-6 的含量，其作用機制可能與抑制肺組織PI3K/Akt/NF-κB 信號通路活化有關。胡濤等［18］通過實驗發現SAP 模型組大鼠精神萎靡、呼吸急促、淺快，而橘皮苷組癥狀較模型組明顯改善，其原因可能與橘皮苷對PI3K/Akt/NF-κB 信號通路產生抑制作用從而減輕SAP大鼠肺損傷及氣道炎癥狀態，并可降低PI3K、NF-κB p65 mRNA及蛋白表達量有關，其中，橘皮苷用量40 mg/kg 時抑制作用最佳。

2.2 MAPK信號通路

MAPK 是絲氨酸/蘇氨酸激酶家族的成員，主要包括細胞外信號調節激酶（ERK）、P38MARK 和氨基末端激酶（JNK）3 條通路，MAPK 調控著細胞的生長、分化及炎癥反應等重要的生理、病理過程［19］。P38MARK是MAPK 家族中調控炎癥反應最主要的成員，作為一種信號傳導酶，可將細胞外信號傳導至細胞內中進行基因的轉錄、翻譯，其可促使炎癥因子IL-1、IL-6、TNF-α 大量釋放，這些炎癥因子可增強肺內皮細胞通透性并形成肺水腫，從而加重肺損傷［20］。JNK 作為MAPK 信號通路的主要亞型之一，可通過介導炎癥反應并參與細胞分化、凋亡及細胞應激等活動，參與SAP并發ALI 的疾病進程。正常情況下，JNK 存在于真核細胞胞質中，但當受到外界因子刺激后，其迅速磷酸化進入細胞核內，上調其下游的NF-κB，從而激活NFκB 信號通路釋放炎癥因子，而產生的炎癥因子可通過炎癥反應的正反饋機制再次激活NF-κB，二次加重肺損傷。ERK 是最早發現的MAPK 家族信號分子，其作用機制亦是通過調控NF-κB 通路活化從而參與SAP并發ALI的病程進展。

淫羊藿苷是淫羊藿的主要活性成分，具有抑制氧化應激及炎癥反應的藥理作用。谷文浩等［21］運用淫羊藿苷干預SAP 相關ALI大鼠，結果發現：淫羊藿苷可有效改善SAP 大鼠胰腺組織及肺組織病理損傷，降低胰腺淀粉酶的釋放，并降低大鼠血清中IL-1β、IL-6、TNF-α 等因子含量。其作用機制可能是淫羊藿苷可通過下調磷酸化JNK 和磷酸化NF-κB 活化表達進而抑制JNK/NF-κB 信號通路有關。余霞等［22］將96 只大鼠隨機分為3 組，其中觀察組大鼠給予4.8 g/kg 的柴胡清胰活血方，結果顯示：觀察組大鼠較模型對照組及正常對照組血清AMY、LIP、PaCO2及IL-1β、TNF-α 含量明顯降低，PaO2、OI 明顯升高。實驗提示柴胡清胰活血方可抑制JNK/P38MAPK信號通路，并促使水通道蛋白（AQPs）表達升高，增強肺組織清除體內液體的能力。楊桂菊等［23］研究發現黃芪多糖可有效改善SAP大鼠肺組織出血、水腫及炎癥細胞浸潤情況，抑制p38MAPK、p-p38MAPK 的表達，降低肺組織中MPO 水平，并逆轉熱休克蛋白27（HSP27）的上調表達。實驗表明黃芪多糖可通過p38MAPK 信號通路抑制HSP27表達，從而減輕大鼠肺組織損傷。朱曉琳等［24］運用黃芩素干預SAP 相關ALI 大鼠，結果發現黃芩素組大鼠的炎癥反應、氧化應激及肺組織細胞凋亡明顯減弱。其原因與黃芩素抑制p38MAPK 信號通路，降低大鼠血清IL-6、TNF-α 炎癥因子含量及促凋亡蛋白Bax、pp38MAPK 的表達，并提高肺組織中SOD 及抗凋亡蛋白Bcl-2表達有關。綜上所述，抑制MAPK 相關信號通路可減輕肺組織損傷及炎癥反應的發生，MAPK 家族信號通路在SAP 并發ALI 的中扮演著重要的角色，可為中醫藥治療SAP并發ALI提供新靶點、新思路。

2.3 JAK2/STAT3信號通路

JAK/STAT 信號通路是許多炎癥細胞因子及生長因子信號轉導的關鍵性通路，其廣泛地參與了人體內細胞的增殖、分化、凋亡及免疫調節等生理病理活動。JAK 蛋白家族由JAK1、JAK2、JAK3 及絡氨酸蛋白激酶2（TYK2）4 個成員組成，STAT 轉錄因子家族由STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STA5a、STAT5b 及STAT6 組成。其中，JAK2 與STAT3 密切相關。JAK2 廣泛分布于體細胞胞漿中，是STAT3 最重要的上游蛋白，同時也是JAK2/STAT3信號通路的發起者。當JAK2被各種細胞因子激活后，隨即發生自磷酸化，并為STAT3分子產生對接位點，誘導STAT3 磷酸化，磷酸化后的STAT3 以二聚體的形式從胞質易位至細胞核內進行靶基因的表達，從而完成相關細胞因子介導的信號傳導過程［25］。IL-6 是一種促炎細胞因子，可選擇性優先激活JAK2/STAT3 通路。SAP 可通過上調IL-6 表達導致JAK2/STAT3 信號通路激活，進一步活化細胞黏附分子-1（ICAM-1）促進NF-κB 表達，從而誘導肺損傷加重。研究［26］表明，JAK2/STAT3 信號通路的活化可廣泛發生在SAP 大鼠整個胰腺組織及肺組織的炎癥細胞中，在SAP 病情變化過程中，JAK2抑制劑和STAT3抑制劑可有效降低血清炎癥因子水平，抑制肺組織中相關蛋白表達，從而緩解ALI。

楊舒珺［27］采用L-精氨酸腹腔注射制備SAP 相關ALI 小鼠模型，觀察瑞香素對小鼠胰腺組織、肺組織及JAK2/STAT3信號通路的影響。結果發現：瑞香素組在HE 染色下的肺泡結構及免疫熒光下的肺組織切片中炎癥細胞數量明顯減少，肺組織中細胞凋亡程度明顯減輕，且胰腺組織的間質水腫及中性粒細胞浸潤也明顯好轉。其作用機制可能與瑞香素抑制JAK2/STAT3通路，降低小鼠血清中IL-6、TNF-α、淀粉酶、脂肪酶及MPO 的含量，并下調p-JAK2，p-STAT3 蛋白的表達有關。大黃為記載中最早用于治療胰腺炎的中藥，具有抗菌、抗炎等作用。李孝全等［28］研究發現大黃可明顯降低SAP 大鼠肺泡巨噬細胞中TNF-α、NO 的水平，并抑制p-JAK2 蛋白、p-STAT3 蛋白及一氧化氮合成酶（iNOS）mRNA 的過度表達，從而促進肺泡巨噬細胞凋亡緩解肺損傷。研究表明，大黃在SAP 中的治療作用與JAK2/STAT3通路失活密切相關。

2.4 NLRP3炎癥小體相關通路

NLRP3 炎性小體是一種多蛋白炎性復合體，由NOD 樣受體NLRP3、前半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1（pro-caspase-1）及凋亡相關斑點樣蛋白（ASC）組成。NLRP3 炎癥小體可在內外危險信號、損傷相關分子模式（DAMPs）、病原體相關分子模式（PAMPs）等刺激下被激活，如ROS、三磷酸腺苷及嘌呤能受體7（P2X7）。激活后的NLRP3 炎癥小體與ASC 發生同型相互作用，并將pro-caspase-1 前體轉化為活性的Caspase-1，進而促使炎癥因子IL-1β 及IL-18 的成熟、釋放，加重肺損傷［29］。

楊勇等［30］研究發現丹參提取物可減輕SAP 相關ALI 大鼠腹水量及肺組織病理損傷，其作用機制可能是丹參提取物通過抑制NLRP3 炎癥小體通路進而抑制其所介導促炎癥因子IL-6及TNF-α的釋放，并下調NLRP3、Caspase-1、ASC 蛋白表達有關。另外發現，丹參提取物可降低大鼠肺組織ROS 水平，減輕大鼠氧化應激反應。姜囡［31］進行了大黃素干預SAP相關ALI大鼠NLRP3/Caspase-1 信號通路的實驗研究，結果發現大黃素可抑制NLRP3/Caspase-1 通路緩解SAP 相關肺損傷，大黃素組SAP 大鼠NLRP3、Caspase-1、ASC 及IL-8、IL-1β 的蛋白及mRNA 表達明顯降低，且大鼠肺組織中中性粒細胞特異性抗體Ly6G 及中性粒細胞遷移蛋白iCAM 水平均明顯下降。羅亞嵐［32］同樣進行了大黃素對SAP相關ALI大鼠NLRP3相關信號通路影響的研究，結果顯示大黃素可通過拮抗NLRP3 炎癥小體上游的P2X7 受體，進而抑制NLRP3 炎癥小體的活化，從而有效降低相關蛋白的表達及炎癥因子的活化釋放，從而減輕炎癥反應，保護肺組織。

2.5 Notch信號通路

Notch信號分子是一種重要的跨膜信號受體蛋白，其胞外的4 種受體Notch（1-4）及相應配體廣泛分布于肺組織中，可調節肺組織細胞增殖、分化及單核細胞、T 細胞的功能［33］。在哺乳動物體內，Hes 家族是Notch信號通路的靶向受體，其中與Hes1、Hes5 關系最為密切。Notch2可廣泛作用于肺泡內皮細胞及血管內皮細胞，促進肺組織發育，Hes1 為其下游受體，當其被激活時，Hes1 表達上調，促進炎癥因子釋放，進而加重炎癥反應［34］。

趙偉等［35］研究發現橘皮苷可通過抑制Notch 信號通路，降低大鼠免疫應激反應，從而減輕胰腺組織損傷。腹炎消是由大黃、桃仁、連翹等組成的中藥復方，具有清熱解毒，通里攻下、消癰散結的功效。陳玉梅等［36］進行腹炎消干預SAP 并發ALI 的實驗研究，將60只造模成功的SAP 大鼠隨機分為模型組、DAPT 組（Notch 通路抑制劑）、腹炎消+DAPT 組及腹炎消高、低劑量組，結果發現：腹炎消+DAPT 組在改善肺功能、淀粉酶活性及胰腺肺組織病理損傷方面明顯優于其他組。推測腹炎消可抑制Notch2/Hes-1 信號通路，降低IL-6、TNF-α、ICAM-1 水平及Notch2、Hes-1 相關蛋白及mRNA 的過度表達而發揮治療作用。Notch/Hes 信號通路與SAP 并發ALI 密切相關，但目前對于該通路相關研究較少，建議后期該領域研究者加強該通路研究。

2.6 其他信號通路

Rho/ROCK 信號通路：毛煥等［37］研究發現：柴芩雙解湯能降低SAP 大鼠肺組織RHoA、ROCK2 mRNA 及蛋白表達水平，降低PaCO2、iNOS、環氧化酶（COX-2）及MPO 水平從而改善肺功能抑制氧化反應及肺組織病理損傷。其機制與抑制Rho/ROCK 信號通路有關。李淑敏等［38］研究發現：百令膠囊可通過抑制Rho/ROCK 信號通路相關蛋白及mRNA 表達，改善大鼠肺功能，降低氧化損傷。

Nrf2/ARE 信號通路：核因子E2 相關因子（Nrf2）是一種抗氧化應激的轉錄因子，作用于人體肺、肝等多個器官，作為抗氧化反應原件（ARE）的正調節因子，與ARE 可發揮相互作用進而促使抗氧化基因轉錄表達并誘導抗氧化酶產生清除肺組織中ROS 的產生，從而增強機體的抗氧化能力［39］。楊永康等［40］研究發現丹參提取物可激活Nrf2/ARE 信號通路，修復SAP 相關ALI 大鼠肺功能。表明丹參提取物可降低肺組織ROS、MDA水平，增加SOD、OI、W/D含量及Nrf2蛋白表達。

3 總結與展望

綜上所述，NF-κB、MAPK、JAK2/STAT3、NLRP3炎癥小體、Notch、Rho/ROCK、Nrf2/ARE 等多條信號通路均是中醫藥治療SAP 并發ALI 的作用途徑。中醫藥可通過此系列信號降低炎癥反應、減輕氧化應激并抑制細胞凋亡，從而改善胰腺組織及肺組織損傷。此外發現，中醫藥治療SAP 相關ALI 所涉及的信號通路彼此之間存在相互促進或抑制的關系，如在該病中PI3K/Akt 信號通路發揮作用的機制主要為Akt 激活其下游因子NF-κB，進而影響NF-κB 炎癥通路。MAPK 信號通路包括的P38MAPK、JNK、ERK3 種亞型均可作用于NF-κB 信號通路而存在交叉影響。同時，大黃素、丹參提取物及垂盆草提取物等中藥單體可調控多條信號通路治療SAP 并發ALI，進一步體現了中醫藥多途徑、多靶點的特點。

雖然中醫藥對SAP 并發ALI 相關信號通路已有廣泛研究，但仍存在以下問題。1）目前中醫藥對SAP 并發ALI 的治療多側重于中藥單體，而對于相關中醫復方、針灸等中醫特色治療研究相對較少。我們應該充分利用現代技術及科研方法深入挖掘中醫藥資源，獲取更多有效的中醫治療藥物及治療手段。2）大多數研究以動物實驗為主，而相關臨床研究較少，因此未對中醫藥治療SAP 并發ALI 的臨床研究予以總結。建議后期進行大樣本、多中心的隨機對照試驗研究，研發適用于臨床患者的新藥物。3）關于中藥藥物毒性及遠期療效相關研究證據不足，仍需進一步探索其藥代動力學變化，借助分子生物學及網絡藥理學等方法從多方面對中藥進行研究，為開發新型藥物奠定理論基礎。