胆碱能抗炎通路研究进展及其在中医药研究中的应用

荣宝海，孙庆颖，解广东，周永坤

20世纪初，Borovikova等[1]第一次提出了胆碱能抗炎 通 路 (cholinergic Anti-in fl ammatory Pathway，CAP） 的概念及相关理论。该通路可通过迷走神经快速、有效地减缓炎症反应对人体造成的伤害，并指出刺激人体迷走神经可释放乙酰胆碱（acetylcholine，ACh）。迷走神经末梢释放的ACh与胆碱能受体（Ach R）相结合，从而发挥抗炎反用。与传统抗炎机制相比较，CAP抗炎作用更加快速、有效，并具有特异性，可抑制肿瘤坏死因子 α ( tumor necrosis factor-α，TNF-α) 、核因子 -κB（nuclear factor kappa B，NF-κB）等炎症始动因子活性，快速、有效地控制炎症反应，发挥CAP的抗炎作用，减轻炎症对机体的损害[2-3]。随着CAP研究的不断深入，迷走神经与Ach及ACh R成为学者争相研究的热点。中医药研究中发现，针灸刺激迷走神经，或中药方剂作用于ACh R均可影响CAP发挥抗炎作用[4]。因此，本文从CAP抗炎作用机制研究进展出发，对CAP在中医药抗炎中的应用做一简要综述。

1 胆碱能抗炎通路研究

1.1 胆碱能抗炎通路的基本机制 胆碱能抗炎通路对炎症的调节，包括了神经、免疫、内分泌三个系统，这三个系统构成了一个炎症调节网络。其抗炎机制是乙酰胆碱或其他激动剂与乙酰胆碱受体（主要是α7烟碱型ACh受体）结合，调控NF-κB、Janus激酶/信号转导与转录激活子（anus kinase 2/signal transducers and activators of transcription 3，JAK2/STAT3）通路，抑制炎症介质的生成和释放，从而发挥抗炎作用。CAP抗炎作用的发挥，离不开迷走神经。国内外研究表明，刺激迷走神经，或采用胆碱能受体激动剂，均可降低炎症因子水平，如白介素-1（interleukin-1，IL-1）、白介素 -6（interleukin-6，IL-6）以及 TNF-α 等，从而发挥机体抗炎作用。其具体机理为抑制细胞因子合成及T细胞的分化与成熟，阻断NF-κB活化，通过抑制中性粒细胞和单核细胞的杀伤能力[5]，从而使机体发挥有效的抗炎作用，而切断迷走神经，机体对炎症因子的抑制作用则被阻断。近年来，下丘脑-垂体-肾上腺轴、CAP以及脾交感神经抗炎通路成为部分学者研究的方向，他们认为，迷走神经的抗炎作用主要是通过上述途径来实现的[6]。

1.2 胆碱能受体 在迷走神经效应器上分布有ACh R，分为毒蕈碱型ACh R(musca-rinic acetylcholine receptor，mACh R)和烟碱型 ACh R(nicotinic acetylcholine receptor，nACh R)两种[7]，其他多种的免疫细胞表面也存在这两种不同的胆碱能受体，激活不同的胆碱能受体可产生不同的功能。人体内存在16种不同亚单位的nACh R，如α1-10、β1-4、γ、δ等，最常见的受体亚型是α4β2 nACh R和α7 nACh R[8]。国内外实验均表明，将毒蕈碱(M-受体激动剂) 和烟碱( N-受体激动剂)加入到体外培养的巨噬细胞中均可抑制 TNF-α的产生，但烟碱的抑制作用明显强于毒蕈碱。如果再加入M受体拮抗剂或N受体拮抗剂，则后者对乙酰胆碱抗炎作用的逆转作用明显强于前者[8]。相关研究均已证明[9-10]，电刺激迷走神经可显著降低由脂多糖刺激的野生小鼠TNF-α水平，但将小鼠α7 nACh R基因敲除后，电刺激迷走神经则无法抑制其TNF-α的释放。上述证据表明，nAch R是CAP中发挥主要抗炎作用的受体，在其抗炎过程中，α7 nACh R是其发挥抗炎作用所必需的亚型受体。目前，CAP通过激活α7 nACh R发挥抗炎作用，已在类风湿性关节炎[11]、肠梗阻[12]以及炎症性肠病[13]等疾病中得到证实。其他研究表明[8-14]，使用α7 nACh R激动剂可抑制炎性细胞因子，α7 nACh R可作为药物作用靶点，用来治疗炎性疾病。

1.3 胆碱能抗炎通路的信号转导通路 CAP要发挥抗炎作用，除了迷走神经末梢释放ACh与α7 nACh R相结合之外，还有赖于细胞内的信号转导通路。目前研究比较成熟的细胞内信号转导通路主要有以下NF-κB信号转导通路、JAK2/STAT3信号通路以及丝裂原活化蛋白激酶（mitogen activated protein kinase，MAPK）转导通路。乙酰胆碱或烟碱与α7 nACh R结合后，可阻止核因子-κB抑制蛋白（inhibitor of nuclear factor-κB，IκB）的磷酸化，从而阻止NF-κB发生核转录。国内外实验表明，通过NF-κB、JAK2/STAT3以及MAPK转导通路，可以激活CAP，降低炎症因子（如TNF-α、IL-6等）的表达水平[15-16]。伴随着对CAP研究的不断深入，相关研究还发现了其他不同的通路，如ERK、P44/P42MAPK等[17-18]。Takahashi[19]在研究CAP的过程中发现，通过COX-2和c-AMP/PKA通路可以抑制IL-12和IL-18的产生，目前有关胆碱能抗炎系统在细胞内抑制炎症因子的机制仍在进一步的研究中。

2 胆碱能抗炎通路在中医药研究中的应用

近年来，有关中医药在抗炎领域的研究从未间断过。在CAP的研究方面，主要体现在中药或中医疗法（主要是针灸）能够通过CAP发挥抗炎作用。其所涉及的疾病主要有：（1）感染性疾病，如脓毒症、胰腺炎等；（2）缺血再灌注损伤；（3）失血性休克；（4）胃肠道疾病，如肠梗阻、溃疡性结肠炎、肠缺血再灌注损伤等；（5）自身免疫性疾病。

2.1 CAP与中药的研究 中药含有多种天然成分，尤其是中药成分中多样的生物碱。近年来随着研究的不断深入，表明中药可以通过α7 nACh R，激活CAP，抑制炎症因子的释放，从而发挥抗炎作用。丁丹等[20]研究发现，灯盏花素可能通过上调α7 nACh R，进而影响NF-κB通路，抑制心肌细胞凋亡，发挥心肌保护作用，从而减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤。胡久略等[21]研究发现，补肾醒脑方能够通过调节CAP，减轻血管性痴呆模型大鼠的炎性反应，抑制脑组织的损伤。梅志刚等[22]研究发现，葛根提取物葛根素可能通过激活CAP，改善海马脑组织炎症细胞浸润，从而减轻脑缺血再灌注模型大鼠神经功能损害。崔蓉等[23]提出，黄芩能够提高急性肺损伤大鼠Ach水平，降低血清TNF-α，发挥胆碱能通路的抗炎作用。白爱萍等[24]研究发现，八角枫碱能通过α7 nACh R影响CAP，从而抑制实验性结肠炎肠道炎性反应。王微等[25]研究发现，芍药苷在缺血再灌注过程中，通过抑制黏附分子及p38 MAPK信号通路介导的炎症反应，可保护血管内皮细胞。虽然研究表明中药的抗炎作用与CAP有关，但是缺乏对其机制的深入研究，或者说缺乏对中药通过何种途径影响CAP发挥抗炎作用的研究。

2.2 CAP与针刺的研究 针刺疗法是针灸疗法的一种，是中医治疗学的重要组成部分，也是我国非物质文化遗产。针刺疗法可通过神经-内分泌-免疫系统来抑制机体的炎症反应，这一作用在临床上常用来治疗免疫相关性疾病。近年来的研究中，针刺疗法的主要方式为电针。Torres-Rosas等[26]研究发现通过电针刺激腹膜炎动物模型的足三里，可降低血清炎症因子水平。刘小云等[27]研究发现，电针肺俞穴，可以增强慢性阻塞性肺疾病大鼠迷走神经放电，并促进其肺局部释放ACh递质。Song等[28]发现，电针足三里，可能是通过激活CAP，治疗内毒素血症大鼠。索小燕等[29]对失血性休克动物的中发现，电针足三里可改善其血流动力学，降低血浆内TNF-α含量及血乳酸值等指标，而切断迷走神经后，电针足三里则不会出现上述效应。因此，他们认为，电针足三里的抗炎效应可能是通过增加迷走神经活性，进而激活CAP来实现的，这一机制的发挥，很大程度上依赖于迷走神经的完整性。

2.3 承气汤类方对胆碱能抗炎通路的影响 《伤寒论》所记载的承气汤，包括大承气汤、小承气汤、调味承气汤和桃核承气汤等，具有攻下热结的功效，是下法的代表方剂。“腹满不减，减不足言，当须下之”“伤寒六七日，目中不了了，睛不和，无表里证，大便难，身微热者，此为实也，急下之，宜大承气汤”“发汗不解，腹满痛者，急下之，宜大承气汤”“阳明病，发热汗多者，急下之，宜大承气汤”。以上均为《伤寒论》对承气汤的记载，可见承气汤主要适用于津液大伤、燥热内结的阳明腑实证。后世医家在大承气汤的基础上，相继创立了柴芩承气汤、柴芍承气汤、清胰承气汤、加味小承气汤等方剂。在当前临床疾病的治疗中，承气汤类方在感染性疾病，以及危急重症中应用广泛，如外科急腹症（肠梗阻、胰腺炎、胆囊炎、急性阑尾炎、腹腔感染等）、脓毒症、高热等。有研究报道，大承气汤可作用于胆碱能神经和5-羟色胺 4( 5-hydroxytryptamine 4，5-HT4) 受体促进术后的肠蠕动的恢复。同时能够保护肠道黏膜，提高胃肠道平滑肌兴奋性，还能够减轻消化道炎症反应，促进胃肠功能的恢复。近年来，多数研究已证实，大承气汤能够降低血清炎症因子水平，调整炎性递质来发挥抗炎作用。如治疗术后早期炎性肠梗阻时，在常规治疗基础上，加用大承气汤能够缩短排气时间，缩短住院时间，降低血清 IL-6 水平[30]。乔德峰等[31]研究发现，柴芩承气汤可能作用于CAP，降低重症急性胰腺炎大鼠血清IL-6、TNF-α水平，提高乙酰胆碱转移酶水平，减轻重症急性胰腺炎大鼠的炎症反应。

3 总结与展望

目前CAP与中医药的相关研究已证实，中医药干预可以影响CAP，降低炎症介质水平，发挥抗炎作用。但中医药的作用机理研究尚未完全阐明，有待进一步深入。承气汤类方在感染性疾病中研究广泛，但承气汤类方通过CAP发挥抗炎作用治疗肠梗阻研究较少，可以作为以后研究的切入点。