中药调控NF-κB信号通路治疗哮喘作用机制的研究进展❋

孔一卜，孙丽平

(1. 长春中医药大学,长春 130117； 2. 长春中医药大学附属医院儿童诊疗中心,长春 130021)

支气管哮喘(Bronchial asthma)简称哮喘，是一种常见的气道慢性炎症性呼吸系统疾病。全球哮喘防治创议(global initiative for asthma，GINA)最新数据表明，目前全球哮喘患者超过3亿人，并以每10年增加20%～25%的速率快速增长[1]，预计2025年全球罹患哮喘人数将增加至4亿。慢性气道炎症和气道重塑是哮喘重要的病理生理改变，与哮喘反复发作和病情轻重密切相关。NF-κB是一种核转录因子，与哮喘发病关系密切，研究表明当其被激活后可促进与哮喘有关的多种炎症因子的基因转录，从而导致炎症反应的发生，诱发哮喘发病或是加重病情。中药治疗哮喘的临床疗效已经受到广泛认可。近5年来，中药调控NF-κB信号通路减轻哮喘气道炎症、抑制气道重塑等成为研究的热点，也有诸多的研究报道。本文通过检索近5年相关文献，就中药调控NF-κB信号通路治疗哮喘的作用靶点及机制作一综述。

1 NF-κB及NF-κB信号通路

核因子-kB(nuclear factor-kappa B,NF-κB)由5个蛋白成员组成，分别是RelA(P65)、RelB、c-Rel、P50/P105(NF-kB1)和P52/P100(NF-kB2)，各蛋白成员间可形成不同形式的同源或异源二聚体复合物[2]，其中以P65/P50异源二聚体形式最为常见，也是其活性的主要形式[3]。NF-κB抑制蛋白(inhibitory-κB，IκB)平时与二聚体的RelA(P65)、RelB或c-Rel亚基C末端结合，掩盖NF-κB的核定位序列，使NF-κB处于失活状态[4]。而IκB的活性又由κB激酶(κB kinase，IKK)所抑制，IKK由IKK-α、IKK-β和IKK-γ 3个亚基组成，其中IKK-α、IKK-β可被上游丝裂原活化蛋白激酶类或NF-κB激酶磷酸化，激活IKK。

现在已发现2条NF-κB信号通路，分为经典信号传导途径和非经典信号传导途径，其中经典信号传导途径与哮喘的发病密切相关，也是研究的热点。经典途径中细胞处于静息状态时，NF-κB通常与抑制蛋白IκB结合，以无活性的方式存在于胞质中。当细胞有外界刺激如脂多糖(LPS)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、促炎症因子、白介素-1(IL-1)等刺激时，NF-κB的诱导剂通过细胞膜激活胞浆中的IKK，其中IKK-α和IKK-β在IKK-γ的协同作用下引起IκB磷酸化，并进行泛素化降解进而使胞浆中游离的NF-κB 被转运至细胞核内，DNA分子靶基因中启动子区域的NF-κB结合位点相结合，从而启动靶基因转录，生成相应的mRNA及蛋白质[5]。非经典途径主要是在调节淋巴器官和适应性免疫系统的发展中起作用[6]。

2 NF-κB信号通路与哮喘的关系

在哮喘病的发病机制中，信号通路起重要作用。现有研究结果表明，慢性气道炎症和气道重塑的形成与多条信号通路传导有关。其中NF-κB通路是哮喘病中的关键信号通路，该信号通路可以通过生长因子、细胞因子、炎性介质、嗜酸性粒细胞趋化因子、血管细胞黏附分子1和细胞间黏附因子1、MMP和金属蛋白酶组织抑制剂等作用渗透于哮喘发病机制的多个环节和层面，参与哮喘的发病过程。研究表明[7-8]，参与哮喘气道炎症过程的细胞因子炎症递质在基因转录水平上均受NF-κB调控。Pgaek等[9]通过研究发现，祛除哮喘小鼠的NF-κB基因，与哮喘发病密切相关的气道嗜酸性粒细胞聚集、气道高反应性及气道炎症等无法产生。目前NF-κB活性的增强已经在哮喘性过敏性炎症实验模型和病人中得到证实。Barnes等[10]发现，在哮喘患者支气管上皮细胞、肺泡巨噬细胞、血管内皮细胞及黏膜下细胞上NF-κB的活性增强，提出抑制NF-κB的活性可能是防治哮喘的一个有效途径。NF-κB在诸多因素刺激下激活后，不仅可以促进如细胞因子、生长因子、趋化因子等高表达而发生炎症反应，同时这些产物会反作用于NF-κB并使其活化，还可以导致局部炎症发生持续扩大。

3 中药调控NF-κB信号通路防治哮喘进展

3.1 中药复方

中医理论认为，哮喘的反复发作与“伏痰”“血瘀”“气滞”等病理因素密切相关，其中“伏痰”是引起哮喘反复发作的病理基础，伏痰日久造成的“伏痰-血瘀-气滞”三者胶着的病理状态，将贯穿哮喘的整个发病过程。目前中医治疗哮喘多从发作期和缓解期论治，其中发作期以止哮平喘除痰为主，佐以活血理气之法；缓解期以补虚培元、扶正固本为主。还有学者根据中医“肺与大肠相表里”的理论从肠论治哮喘，均取得了较好的临床效果。基于NF-κB信号通路在哮喘发病机制中的重要作用，为进一步明确中药复方的作用靶点，部分学者从NF-κB信号通路方面做了相应探究。

3.1.1 发作期 麻黄定喘汤出自《东医寿世保元》，由麻黄、杏仁、黄芩、莱菔子、桑白皮、桔梗、麦冬、款冬花、白果等药物组成，具有泻肺平喘、化痰止咳的功效，可用于哮喘发作期的治疗。杨今实等[11]给予哮喘小鼠模型朝医麻黄定喘汤后发现，哮喘小鼠BALF中炎性细胞计数、IL-4、IL-5、IL-13水平及NF-κBp65蛋白表达水平均显著降低(P<0.05，P<0.01)，从而推测朝医麻黄定喘汤可能是通过阻断NF-κB信号途径，从而抑制气道平滑肌和气道上皮细胞增殖发挥治疗哮喘的作用。同时研究还发现，麻黄定喘汤还可以通过抑制NF-κB活性、降低VEGF蛋白表达，从而抑制气道炎症反应的发生[12]。

柴朴汤是中医治疗哮喘发作期的常用方剂之一，由厚朴、苏叶、柴胡、黄芩、半夏、白参、生姜、甘草、茯苓、大枣组成，具有化痰、平喘、行气的功效。刘鑫等[13]提取哮喘大鼠血清与大鼠气道上皮细胞共同培养，模拟哮喘微环境下气道上皮细胞的病理变化。研究结果发现，加入哮喘大鼠血清后，大鼠气道上皮细胞中的TLR-4、NF-κBmRNA及蛋白表达较正常组明显增加，而给予含柴朴汤的含药血清与哮喘大鼠血清及大鼠气道上皮细胞共同培养，TLR-4、NF-κBmRNA及蛋白表达则下调，因此推测柴朴汤可能通过抑制NF-κB通路，从而抑制支气管上皮细胞炎症因子的合成、分泌及其他生物学效应，从而起到治疗哮喘的作用。唐隽[14]通过研究发现，柴朴汤可以降低哮喘大鼠气道壁厚度，降低TLR4、NF-κB、TGF-β1蛋白表达，升高MAL蛋白表达，说明柴朴汤可以调节TLR4/NF-κB/MAL通路治疗哮喘，其作用机制可能与其抑制NF-κB活性有关。

清热化痰汤出自《医学统旨》，是治疗热性哮喘发作期的常用方剂，由茯苓、桔梗、浙贝母、栝楼仁、知母、麦冬、桑白皮、栀子、黄芩等药物组成，具有清泻肺热、化痰止咳的功效。临床研究结果表明，本方具有较好的改善咳嗽咳痰、减少痰量及平喘的临床效果[15]。宋洪娟等[16]在哮喘模型上就其治疗气道炎症的作用机制进行了相关研究，研究结果表明，清金化痰汤可以通过调控p38MAPK/NF-κB信号通路抑制炎症细胞的浸润，减少IL-1β、IL-8及TNF-α水平，抑制黏蛋白MUC5AC的表达，从而起到抑制气道炎症反应治疗哮喘的作用。

3.1.2 缓解期 中医理论认为，患者肺脾肾三脏功能失调导致的宿根伏痰是引发哮喘反复发作的重要原因，缓解期应用补气固本类中药调理肺脾肾三脏功能祛除宿根伏痰，从而可有效减少哮喘的发作。袁雪晶等[17]将由炙黄芪、党参、白术、茯苓、煅牡蛎、蝉蜕、陈皮、防风、熟地黄、五味子等11味药物组成的固本防哮饮给予哮喘缓解期小鼠模型，观察其对小鼠气道阻力、肺组织病理变化、肺泡灌洗液细胞计数和细胞分类，检测肺组织和外周血单个核细胞中IKK-β、IκBα及NF-κBp 65蛋白表达的影响。研究结果表明，固本防哮饮可有效降低哮喘小鼠气道高反应性，降低炎性细胞总数，减轻气道炎症及肺组织炎症细胞浸润及降低气道壁增生增厚抑制气道重塑。研究同时发现，固本防哮饮可以增加IκBα表达，抑制IKK-β、NF-κBp65表达，因此推测固本防哮饮治疗哮喘的作用机制可能与其调控NF-κB信号通路有关。刘亚南等[18]研究发现，哮喘缓解期气道炎症可能与IKKβ、NF-κBp65mRNA和蛋白高表达有关，固本防哮饮在一定程度上能降低IKKβ、NF-κBp65mRNA和蛋白高表达，其治疗哮喘的作用机制可能与固本防哮饮抑制IKK/NF-κB信号通路的活性，从而减轻气道炎症、预防哮喘发作有关。

芪味理肺汤由生黄芪、桂枝、白术、干姜、甘草、五味子等药物组成，具有温润辛金培本的作用，适用于中医哮喘缓解期肺脾肾不足之证。张研迪[19]研究发现，芪味理肺汤可以减轻肺组织炎症细胞浸润，调节炎症因子水平，因此其可能是通过抑制IκBa的泛素化降解，从而提高细胞内IκBa的蛋白含量，达到抑制NF-κB活性目的而发挥治疗哮喘的作用。李新辰[20]给予哮喘模型芪味理肺汤后发现，芪味理肺汤可以下调NF-κBp65表达水平，上调IκBa水平，因此推测其抗炎作用与NF-κB信号通路抑制有关。

麦门冬汤是张仲景《金匮要略》中的经典方剂，由麦门冬、半夏、人参、甘草、粳米、大枣等组成，具有清养肺胃、降逆下气之功效，适用于哮喘缓解期肺阴虚之证。现代药理研究表明，麦门冬汤具有镇咳、抗呼吸道炎症等作用。臧月生等[21]通过研究发现，麦门冬汤可以减轻哮喘大鼠肺组织的炎症浸润，降低下调 IL-1β、IL-4、IL-6及IL-13含量，同时可以抑制NF-κBp65蛋白的表达，提示麦门冬汤可能通过NF-κB信号通路调控炎性细胞因子水平，从而对哮喘起到防治作用。

培土生金法又称补脾益肺法，是中医治疗哮喘缓解期肺脾气虚证常用的一种治法。苗兰英等[22]自拟补脾益肺方水煎取汁后给予脾虚哮喘大鼠模型，发现可以增加TNF-α含量，降低IκBα表达。而服用培土生金的中药后，TNF-α含量则减少，IκBα表达上升，说明培土生金类中药可以通过升高IκBα的表达，抑制NF-κB活性，降低炎症因子TNF-α的表达，对哮喘时气道炎症和气道黏液高分泌起到治疗作用，也提示培土生金类中药通过补脾气益肺气的方法，可改善脾虚导致的伏痰宿根，是防治哮喘的有效药物。

3.1.3 从肠论治 从肠论治哮喘是中医治疗肺系疾病的一种常用方法。现代研究表明，过敏性哮喘与肠道菌群失调密切相关[23-24]，而相关的学者发现基于“肺与大肠相表里”理论的“肺肠合治”法是治疗肠道菌群失调合并过敏性哮喘的有效方法。付雯[25]构建肠道菌群失调合并过敏性哮喘模型，分别给予“桂枝加厚朴杏子汤”“增液承气汤”和“升降散”从“治肺”“治肠”和“肺肠同治”3个方面探讨肠道微生态和肺部免疫调节的关系及作用机制。研究结果发现，3种治疗方法对肠道菌群失调合并过敏性哮喘模型具有治疗作用，其中肺肠合治组效果最好。其作用机制可能与TLRs/NF-κB信号传导通路参与肺和肠的免疫调节有关。刘兴隆等[26]认为，肺肠合治法可能是通过调节肠菌群增加sIgA合成，恢复肺、肠黏膜免疫功能和减弱肺组织TLR2、4/MyD88信号传导，从而减少NF-κB和致炎因子的合成，最终调节Th1/Th2平衡，起到防治肠道菌群失调合并过敏性哮喘的作用。

3.2 中药单体

甘草次酸是从中药甘草根茎中提取的一种重要的有效活性成分，具有抗炎、抗菌等作用[27]。陈伟等[28]研究发现，甘草次酸可以通过降低丙二醛(MDA)含量，提高超氧化物歧化酶(SOD)及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px) 含量，以降低哮喘发作时的氧化应激反应。同时发现甘草次酸可以调节哮喘大鼠肺组织中NF-κB、IL-5及IL-6mRNA蛋白表达水平，因此推测甘草次酸可能是通过调控NF-κB信号通路拮抗大鼠哮喘时的氧化应激反应。

黄芪具有补气的功效，可以调节人体的免疫功能，是一种治疗哮喘的常用药物。黄芪多糖是黄芪的提取物，具有良好的抗炎效果[29]。王金磊等[30]研究表明，黄芪多糖可改善哮喘大鼠气道炎症和肺I型上皮损伤，并明显抑制NF-κB/MAPK信号通路活性,因此推测黄芪多糖治疗哮喘的作用机制可能与调节相关炎症因子水平、抑制NF-κB/MAPK信号通路活性有关。

苦豆碱研究报道其具有抗氧化、抗炎、抗变态反应、免疫抑制、保护心肌缺血及抗病毒等作用。李海龙等[31]将苦豆碱给予哮喘模型，观察其对小鼠肺功能及NF-κB、TNF-α、IL-1β的影响。研究结果表明，苦豆碱可改善哮喘小鼠肺功能，减轻哮喘症状及炎症反应，其作用机制可能与调控NF-κB炎症信号通路、降低炎症因子TNF-α、IL-1β水平有关。

栀子苷是一种环烯醚萜类化合物，是常用药物栀子的主要药效成分，具有良好的抗炎活性。刘雨东等[32]研究发现，栀子苷可以有效减轻哮喘模型的气道炎症，抑制气道平滑肌细胞增殖，其作用机制可能与栀子苷调节TLR4/NF-κB信号通路有关。

前胡是治疗哮喘的常用药物，具有降气化痰的功效。紫花前胡苷是一种线性四氢呋喃型香豆素苷类化合物，有抗炎、抗过敏、抗氧化等多种生物活性[33-35]。熊友谊等[36]发现，紫花前胡苷可以降低哮喘模型中IL-4、IL-5及IL-13水平，抑制NF-κBp65水平及升高IκBα水平，说明紫花前胡苷可以减轻气道炎症。

苜蓿素属于天然黄酮类化合物，广泛存在于竹茹、竹根和淡竹叶等禾本类中草药中。现代药理学研究表明，其具有抗炎、抗氧化、抗病毒、抗肿瘤及免疫调节等作用，其中以抗炎作用最明显[37-39]。殷玉婷等[40]将苜蓿素给予哮喘模型，观察其对气道炎症的影响。研究结果表明，苜蓿素可以降低NO、TNF-α、IL-1β水平，有效改善哮喘模型的气道炎症，下调TLR4、MyD88、NF-κBp65蛋白表达，因此推测苜蓿素治疗哮喘可能与调节TLR4/MyD88/NF-κB通路有关。

儿茶素是从茶中提取出来的一类酚类活性物质，具有一定的体外抗炎作用[41]。潘增烽等[42]为探究儿茶素哮喘炎症的作用，将儿茶素给予哮喘小鼠模型后发现，儿茶素可以减轻肺组织中TSLP及Th2型IL-5、IL-13的含量，抑制NF-κBp65转录，说明儿茶素可以有效缓解哮喘模型的Th2型炎症反应，其作用可能是通过调节NF-κB通路、抑制TSLP表达实现的。

红景天是藏族常用药材，具有抗炎、调节免疫功能的作用[43]。郑明昱等[44]通过研究发现，红景天可以通过抑制平滑肌增殖、气道上皮增生和胶原的合成来抑制哮喘气道重塑，而其作用机制可能是通过抑制NF-κB/TGF-β1通路实现的。

4 结语与展望

随着哮喘发病率的逐年增加，哮喘患者也越来越多，因其反复发作难于根治，因此哮喘的防治问题也被广泛关注。近年来，越来越多的专家学者开始探究信号传导通路在治疗哮喘中的作用，可以认为信号传导通路的异常既是发病的基础，也是药物治疗的新靶点。NF-κB作为多条信号传导通路的枢纽，其活性的增强与哮喘的发病密切相关。糖皮质激素作为治疗哮喘的一线药物，可有效地缓解哮喘发作病情。但研究表明，糖皮质激素不能阻断NF-κB的持续活化[45]，因此会导致难治性哮喘的发病。中药在防治哮喘方面积累了大量的经验，且具有较好的临床效果[46-51]。从近5年研究结果来看，中药治疗哮喘的作用机制之一可能是通过调控相关因子的表达抑制NF-κB的活性，从而减轻气道炎症，抑制哮喘气道重塑而发挥治疗哮喘的作用，但其是否能阻断NF-κB的持续活化仍有待探讨。哮喘的发病机制极其复杂，有时涉及多种炎症因子的改变导致多条信号传导通路异常，而中药是否可以同时调控多条信号传导通路治疗哮喘，探究其多靶点、多途径治疗哮喘的作用机制，仍是今后需要努力的方向。