从中医理论发现二甲双胍对白塞病的干预作用①

2019-01-17 06:00管剑龙
中国免疫学杂志 2019年1期
关键词:肝经胰岛素小鼠

陈 永 管剑龙

(复旦大学附属华东医院免疫风湿科,上海200040)

白塞病最早是1937年由土耳其医师Hulusi Behçet(1889~1948) 首先报道的以口腔溃疡、生殖器溃疡以及眼色素膜炎 “三联征”为主要表现的复发性自身免疫性疾病。随着疾病的发展,皮肤、胃肠道、血管、肺部、关节、泌尿系统甚至神经系统都会出现病变[1]。我国东汉末年张仲景在《金匮要略》中描述到“狐惑之为病,状如伤寒,默默欲眠,目不得闭,卧起不安,蚀于喉为惑,蚀于阴为狐,不欲饮食,恶闻食臭,其面目乍赤、乍黑、乍白……”所述的“狐惑之为病”已经达到了白塞病的诊断标准[2],并以甘草泻心汤,治疗该病。可见中医药干预白塞病在中国有着漫长的历史渊源。

白塞病的口腔溃疡等临床症状反复发作,极大地影响了患者的生活质量,当前临床治疗以控制症状为主,但仍有提高的空间;缺少可供选择的药物。尤其在药物出现副作用和特殊人群(孕妇、儿童)中这些问题更为突出。我们在前期临床工作中,发现二甲双胍对白塞病有一定疗效,有较好的临床运用价值[3]。虽然二甲双胍对免疫系统的调节作用有大量的研究[4],但有趣的是,形成二甲双胍干预白塞病的这一假说却来源于中医理论。

1 狐惑之为病与单纯疱疹病毒(HSV-1)的关系及二甲双胍的抗病毒作用

中医学认为BD的发病原因与“虫”、“毒”密切相关,例如隋代巢元方《诸病源候论·伤寒病诸候》指出“虫食所致”,明朝赵以德在《金匮玉涵经二注》指出:“狐惑病,谓虫蚀上下也”。 古代医家,对狐惑病的观察和推断,是基于肉眼的观察。现代医学研究发现在白塞病的发病过程中,患者病原微生物感染,包括各种病毒和细菌、结核分枝杆菌以及受到关注的链球菌属感染联合其他危险因素,如饮食、不良情绪等外因,作用于存在基因(如HLA-B51)缺陷、皮肤黏膜抗病原能力下降的易感人群而发病。目前认为交叉免疫反应学说,即易感人群与链球菌、HSV-1等病原微生物抗原成分之间存在的同源性是其重要发病机制[5]。

目前认为与白塞病相关的病原微生物并不具有特异性,可能在不同的个体中,诱发疾病的病原并不相同,但HSV-1在白塞病中的发病机制被广泛研究。白塞病患者的外周血白细胞、唾液及生殖器溃疡中可以检出HSV。华东医院对82例白塞病患者血清HSV-1检测发现其阳性率为80.5%,明显高于正常人群的20.0%。我们也重复了韩国学者用HSV-1接种到小鼠皮下,成功复制了白塞病动物模型(图1)。

流行病学及体内、体外研究证实,二甲双胍可能通过提高细胞对胰岛素的敏感性具有一定抗病毒能力,尤其是在丙型肝炎病毒、乙型肝炎病毒方面研究较为充分,但对HSV-1是否具有抵抗能力尚不明确[6]。我们的研究显示,二甲双胍治疗白塞病小鼠模型后,白塞病样症状得到了改善(图1),且血清中的病毒HSV-1拷贝数经治疗后明显下降(图2A)。在临床标本中,这一结论也得到了进一步证实(图2B)。

2 白塞病与足厥阴肝经循行及糖代谢关系

白塞病三联征累及部位与经络学说中足厥阴肝经循行所过部位十分吻合。狐惑病以肝经湿热为病机,上害则目赤作红,下注于阴,蚀为阴部溃烂,传于胃经,胃火上炎则口舌生疮糜烂。足厥阴肝经循行所通过的部位包括小腿内侧(白塞病结节红斑好发部位)、外生殖器、胃、咽喉、口腔及眼均为白塞病病变的好发部位。中医认为该病病机以脾失健运为本,肝经湿热瘀毒为标[7]。当然,我们认为中医脾的本质就是解剖学的胰腺(Pancreas)[8]。那么中医的脾失健运、肝经湿热与胰岛素抵抗即有着密切的因果关系。在糖代谢中,单糖经小肠黏膜吸收后,由门静脉到达肝脏,在肝内转变为肝糖原而贮存。肝糖原在调节血糖浓度以维持其稳定中具有重要作用。当劳动、饥饿、发热时,血糖大量消耗,肝细胞又能把肝糖原分解为葡萄糖进入血液循环。肝脏通过如糖原生成、肝糖分解、糖酵解、糖质新生(Gluconeogenesis)等多种途径调节糖代谢以保证血糖的平衡。并且对这些途径中的多种急性或慢性生成的酶的调节形成了复杂的互编系统(Interwoven systems)[9]。

图1 二甲双胍对白塞病样症状小鼠模型的治疗前后对比Fig.1 Comparison of mouse modle of Behcet′s-like symptoms treated with metforminNote: Upper line:Bechet′s-like symptoms were established in mice after HSV-1 incubation;under line:symptoms were relieved after metformin treatment,and recovered faster than mice without treatment.

我们通过酶联免疫吸附法(ELISA)对实验动物血浆的胰岛素、磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK-α)检测发现,白塞病小鼠模型血浆胰岛素、AMPK-α水平较正常小鼠明显升高,而治疗后,尤其是高剂量二甲双胍组小鼠的胰岛素、AMPK-α水平能够较模型组下降(图3)。除了在三大物质代谢方面的重要调节作用,最近的研究显示,AMPK激活可通过抑制中性粒细胞、巨噬细胞等多种途径抑制、减轻炎症反应[10]。在我们的研究中,模型组AMPK被激活,而治疗后,炎症减轻,AMPK水平趋于正常。

3 “上火”——炎症性疾病的共同机制,二甲双胍的中医治疗靶点

“湿热蕴结”是白塞病发病的重要中医病理机制,如果“湿”理解为存在的胰岛素抵抗,那么“热”可以理解为炎症的通路。白塞病的临床症状,可以与中医的 “上火”有着密切的联系,并且在临床上,存在患者因服用“清热解毒”中药,症状得到了一定控制。有趣的是“上火”一词的英文即为:“Catch inflamed”。从几年的研究不难发现胰岛素抵抗、调节性T细胞/Th17细胞失衡以及肿瘤坏死因子-α、NF-κB、VitA[11]等炎症相关因子,信号通路改变普遍存在于糖尿病、高血压、肿瘤等多种自身免疫性疾病或炎症相关性疾病中,且炎症因子或通路的改变趋势是一致的[12]。这种多种疾病普遍存在的炎症通路改变形成了“上火”的物质基础,并且与朱震亨所提出的人体发病多由“阴常不足、阳常有余”(体现了一个阳亢、上火的病理状态)如出一辙[13]。

图2 二甲双胍对白塞病样症状小鼠模型的HSV-1拷贝数影响Fig.2 Effect of metformin on HSV-1 copy number in mouse model of Behcet′s disease-like symptomsNote:A.Virus copies in mice with metformin treatment after 20 and 30 days,were significantly lower than model group that without metformin treatment (Health control:health mice,Model:model mice,High Met:high dose metformin treatment,Low Met:low dose metformin treatment);B.Virus copies were significantly decreased in Behcet′s patients after metformin treatment.(0.74±0.42)×108 vs (0.27±0.12)×108,*.P<0.05,**.P<0.01,***.P<0.001.

图3 二甲双胍对白塞病样症状小鼠模型AMPK-α及胰岛素的影响Fig.3 Effect of metformin on AMPK-α and insulin in mouse model of Behcet′s disease-like symptomsNote: The serum insulin,AMPK-α levels in model mice were increased than health mice.However,after metformin treatment,especially high dose mice group,insulin,AMPK-α levels were decreased compared with model group.****.P<0.000 1.

图4 二甲双胍对白塞病样症状小鼠模型的脾脏Treg细胞、Th17细胞比率影响Fig.4 Effect of metformin on ration of spleen Treg cells and Th17 cells in mouse model of Behcet′s disease-like symptomsNote: Flow cytometry technique revealed Treg cells (CD4+CD25+Foxp3+) and Th17 cells (CD4+IL-17+Ror-γt+) both increased in model mice compared with health mice.However,after metformin treatment,especially in high dose group,Treg cells and Th17 cells were verging to normal levels.*.P<0.05;***.P<0.001.

我们课题组前期研究发现,白塞病患者存在着Treg/Th17调节轴的紊乱。在白塞病的发病机制中,维持免疫耐受的Treg细胞其功能减弱[14],促进炎症机制的Th17细胞功能增强[15]。在小鼠白塞病模型中Treg细胞、Th17细胞较正常小鼠升高,而经二甲双胍治疗后,尤其是高剂量组,Treg细胞、Th17细胞趋于正常(图4)。

4 展望

现代医学能够丰富中医基础理论,中医基础理论亦可以指导现代医学的正确发展方向,两种医学能够相辅相成[16]。我们提出二甲双胍干预白塞病假说的原因,并不是基于目前对于二甲双胍这一药物在免疫调节方面的研究,而是基于从白塞病的中医发病机制脾失健运,肝经湿热,以及二甲双胍在血糖调节方面的作用,即对中医“脾”的作用而形成的假说。临床观察和动物研究进一步证实这一假说的合理性,为白塞病的治疗提供了一个候选方案;也揭示了二甲双胍这一经典药物的“健脾除湿”的功效。

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