郑秋霞,姜枫
(广西中医药大学,广西中医药大学附属瑞康医院,广西 南宁 530011)
溃疡性结肠炎( ulcerative colitis,UC)是一种影响结肠的慢性非特异性肠道炎性疾病,其病因尚不明确且发病率在世界范围内不断上升。流行病学调查显示,UC的发病率与地区经济发展状况密切相关,且随着社会经济的不断发展呈快速上升趋势,比如,欧洲的发病率(西欧:9.8/100000人年;东欧:4.6/100000人年)高于南美洲(4.3-5.3 / 100000人年),而南美洲又高于我国(1.18/100000人年),就我国而言,经济发达的东南部地区炎症性肠病发病率较高,如广州和香港,已经转变为更“西方化”的生活方式,发现该疾病的风险高于其他地区[1-3]。近年来,中医药在溃疡性结肠炎的治疗方面做出了卓越的贡献,可缓解西药带来的不良反应,降低UC复发率,提升治疗安全性等作用。本文主要对中医药常见的治疗手段(比如中药、方剂、外治等)对溃疡性结肠炎的作用机制及MAPK通路与UC之间的关系进行综述,为中医药治疗溃疡性结肠炎作用机制的深入研究提供新的方向。
常用于治疗UC的中药有:白芍、黄芩、黄连、白头翁、葛根等。
杨艳丽等[4]研究发现白芍药效成分白芍总苷(TGP)可能通过抑制mTOR/HIF-1α通路信号转导,从而抑制EAE小鼠炎性因子水平,调节免疫功能,改善神经功能。
朱磊等[5]利用不同剂量黄芩苷干预TNBS法制备大鼠UC模型,发现黄芩苷能剂量依赖性地抑制IL-6的分泌,降低PI3K和AKT蛋白的磷酸化水平降低,降低结肠组织COX-2、β-catenin、Caspase-9、Fas L的蛋白表达,从而减轻大鼠UC的炎症反应,发挥抗炎作用。
Zhang X等[6]研究发现黄连提取物盐酸小檗碱能够显著增加短链脂肪酸(SCFA)浓度,SCFA能缓解炎症、保护肠道屏障功能,且SCFA摄入量的增加有益于结肠炎临床治疗。
张勇等[7]研究显示白头翁皂苷B4治疗UC大鼠结肠炎发挥其抗炎作用,白头翁皂苷B4能抑制结肠中炎症因子IL-6、TNF-α的释放,调节Bax/Bcl-2通路抑制上皮细胞凋亡,修复大鼠结肠组织中溃疡灶,保护结肠黏膜屏障的完整,达到治疗目的。
石海杰等[8]研究表明葛根提取物具有改善UC模型大鼠一般状况及黏膜保护作用,其机制可能与下调p38 MAPK、NF-κBp65和上调PPAR γ蛋白表达有关。
常见方剂有芍药汤、白头翁汤、葛根芩连汤、参苓白术散、痛泻要方等。
张广茹[9]将98例UC患者作为研究对象,观察UC患者经芍药汤加味干预后的治疗效果及芍药汤加味对UC作用机制,结果发现与对照组相比,观察组UC患者血清中炎症细胞因子TNF-α、IL-8 明显降低,表明芍药汤加味作用机制可能是通过抑制炎症因子TNF-α、IL-8 表达,从而促进UC患者结肠黏膜愈合及溃疡修复,改善临床症状。
魏永辉等[10]研究白头翁汤加减治疗UC的作用机制,结果发现白头翁汤加减治疗UC的作用机制主要是调节UC的IL-23/IL-17轴平衡,抑制肠道炎性反应,改善机体免疫功能,最终提高疗效。
高东等[11]运用葛根芩连汤联合美沙拉嗪治疗101例UC患者,结果显示治疗后观察组IL-8、IL-6、TNF-α水平低于对照组,表明其作用机制可能是通过抑制炎症因子IL-6、IL-8、TNF-α的释放,减轻炎症反应,调节UC患者免疫功能。
陈天杰等[12]使用参苓白术散对53例慢性复发性UC患者进行干预,发现参苓白术散可提高临床治疗效果,其作用机制可能是通过调节β2AR/β-arrestin2/NF-κB信号通路,抑制IL-1β、TNF-α、IGF-1、MMP-9等炎症细胞因子表达,促进肠黏膜损伤修复,降低复发率,从而发挥其治疗作用。
俞媛等[13]将40例UC患者分成观察组和对照组,观察组予痛泻要方联合美沙拉嗪肠溶片进行干预,观察组患者的CD4+、CD4+/ CD8+、NK以及 Occludin、Claudin-1的表达量高于对照组,表明痛泻要方可以提高UC患者机体免疫功能,抑制局部炎症,促进肠黏膜屏障功能修复。
治疗UC的常见外治包括针刺、艾灸、灌肠、穴位贴敷、埋线等。
黄海军等[14]研究针刺联合芍药汤治疗UC的临床疗效,结果显示联合组总有效率明显高于单一组,表明针刺联合芍药汤可以抑制机体免疫反应,减轻黏膜病理改变,保护结肠黏膜,改善UC患者临床症状。
张曙铃[15]研究表明采用隔药灸为主的方法治疗UC具有明显疗效,其作用机制是下调UC患者外周血Th17细胞表达水平,从而改善UC患者临床症状。
房汉南等[16]研究自拟中医汤剂灌肠对溃疡性结肠炎患者炎症反应的影响,观察组55例UC患者予自拟中药灌肠方干预,结果发现,与对照组相比,观察组炎症因子IL-6、IL-8、CRP以及TNF-α显著降低,表明自拟中药灌肠方可抑制炎症因子释放,缓解UC患者炎症反应。
研究发现穴位埋线能加速UC患者炎症物质吸收,促使破溃肠黏膜愈合,对治疗轻中度溃疡性结肠炎具有明显疗效,并且安全性高、不良反应发生率低[17-18]。有研究报道穴位贴敷治疗UC的作用机制可能是提高血清抑炎因子TGB-β、IL-4以及IL-10水平,抑制促炎因子IL-23、IL-7、IFN-γ表达[19]。
丝裂原激活的蛋白激酶(Mitogen-Activated Protein Kinases,MAPK)是一种高度保守的丝氨酸蛋白酶,参与介导细胞分化,增殖,分裂和凋亡的过程。有研究发现MAPK途径在三级激酶级联反应中发挥信号转导功能,靶向MAPK信号传导途径被认为是用于管理肠道炎症有吸引力的治疗策略[20-21]。当MAPK级联反应受到破坏时,会导致糖尿病、癌症、自身免疫性疾病等疾病的发生[22]。MAPK通路包括了JNK/SAPK信号通路、ERK1/2信号通路、p38-MAPK信号通路、ERK5信号通路等四个信号通路[23]。
JNK/SAPK信号通路即c-Jun氨基末端蛋白激酶/应激活化蛋白激酶信号通路,cJun 氨基末端蛋白激酶(The cJun NH2-terminal kinase,JNK)是有三个独立基因编码,参与控制细胞增殖、细胞分化、细胞凋亡以及细胞迁移等多个细胞过程,它又称为应力激活蛋白激酶(SAPK)[24]。已知JNK有三种同工型,分别是JNK1、JNK2、JNK3。Chromik AM等在研究DSS诱导的小鼠结肠炎中JNK1和JNK2亚型的个体贡献时发现JNK1和JNK2的基因缺失加剧了DSS诱导的小鼠结肠炎[25]。郭灿璨等[26]研究发现miR-21及JNK/AP-1信号通路参与UC小鼠的发病,其发病机制可能是由于高表达的p-c-Jun蛋白及c-Jun mRNA促使转录因子AP-1与炎性因子的启动子区域AP-1位点结合,从而调节炎性因子的表达,最终导致UC的发生。赵翠娟等[27]研究发现JNK选择性抑制剂SP600125可以干预DSS诱导的小鼠结肠炎,干预机制可能是通过阻止c-Jun氨基末端激酶磷酸化来降低促炎因子TNF-α、IL-6的表达,从而降低UC小鼠疾病活动度及改善UC小鼠肠黏膜病变。
细胞外信号调节激酶1/2(the extracellular signal-regulated kinases 1/2),即ERK1、ERK2,是由两个独立基因编码的进化保守激酶,又可以称为MAPK3和MAPK1,它们参与了包括增殖,炎症和细胞代谢等在内的多种细胞过程[24]。有研究报道ERK1/2信号通路参与溃疡性结肠炎相关细胞因子的驱动[28]。李丽乐等[29]研究麦纤散治疗UC大鼠结肠炎的作用机制,结果发现麦纤散中剂量组大鼠结肠组织中ERK1 mRNA、ERK2 mRNA明显增加,麦纤散高剂量组大鼠结肠组织中ERK1 mRNA也显著增加,由此认为麦纤散的干预可能强化了ERK1/2通路的活化,上调ERK1/2 mRNA表达水平,促进肠上皮细胞的分化增殖,修复受损肠道黏膜,从而改善UC大鼠结肠炎症状。朱向东等[30]通过观察痛泻要方对UC大鼠结肠组织ERK1、ERK2基因表达的影响,发现痛泻要方治疗UC的作用机制可能是以激活ERK信号转导途径来加强肠黏膜自我修复功能,从而达到目的。
p38 MAPKs家族是由四个具有不同组织表达模式的不同基因编码,它包括p38α、β、γ和δ等四个成员。因p38 MAPK家族可调节多种细胞因子水平,所以p38 MAPK家族参与控制全身性炎症反应[24]。李亚兰[31]在研究葛根芩连汤治疗UC的作用机制发现,与正常组、模型组相比,葛根芩连汤各剂量组小鼠结肠组织中的MMP-9 mRNA以及炎症细胞因子TNF-α、IL-1β的表达显著下降,而闭合蛋白(Occludin)、闭锁连接蛋白-1(ZO-1)的明显增多,表明葛根芩连汤能够修复肠道黏膜屏障功能,对UC的作用机制是下调IL-1β、TNF-α、MMP-9的表达,阻断p38 MAPK信号通路的激活,增加TJ蛋白的表达,从而减轻肠道炎症反应达到治疗UC的目的。杨强等[32]利用雷公藤多苷 (TWP) 干预TNBS/乙醇灌肠法诱导的UC大鼠结肠炎,发现炎症活动时均显示上调的TNF-α、IL-1β、Fas L以及MAPK14 (p38α)经过TWP干预后明显下调,表明TWP能够改善UC大鼠的结肠炎症活动, 且可能是通过调控Fas/FasL系统及p38 MAPK信号通路来发挥抗炎作用。陈赛等[33]研究白芍七物颗粒对UC大鼠的防治作用及相关通路的影响,结果表明白芍七物颗粒可能通过下调大鼠结肠组织中P38 MAPK表达及ROS和NOXs的生成水平,阻止P38MAPK的激活,抑制促炎因子IL-1β的释放,改善肠道炎症。姜小艳等[12]研究发现理肠汤通过降低UC大鼠结肠组织中P38蛋白表达水平,抑制P38-MAPK信号通路,从而干预UC的发生发展。
细胞外信号调节激酶5(extracellular signal-regulated kinase 5,ERK5)又称为大促分裂原激活蛋白激酶1(BMK1),是由氨基末端激酶结构域组成,具有相对较大的羧基末端,参与调节细胞增殖、分化等细胞过程[35]。目前研究认为ERK5在心脏、骨骼肌、胎盘、肺和肾等组织中有着丰富的表达,并参与了多种疾病的发生发展,主要包括动脉粥样硬化、特发性肺纤维化、骨重塑、神经性疼痛、皮肤鳞状细胞癌等[36]。目前尚无ERK5与UC的相关研究,但从ERK5与NF-κB之间的联系推测ERK5与UC也存在密切联系,有学者认为NF-κB信号通路是参与肠道免疫炎症反应的“明星通路”[37],而ERK5位于NF-κB上游,可以调控NF-κB的活性[38],这表明ERK5有可能成为治疗UC的潜在靶点。对于ERK5在炎症中是抗炎作用还是促炎作用,不同学者有不同观点,Wilhelmsen K等认为ERK5在炎症中发挥的是促炎作用,并且ERK5是引起炎性危重疾病的各种疾病的潜在治疗靶标[39]。
综上,在各种治疗方法中,其作用机制多以抑制炎症因子释放,减轻炎症反应为主,相关炎症因子有IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α;其次是上调外周血中T细胞表达水平,提高机体免疫功能。在MAPK通路中,JNK/SAPK信号通路、p38-MAPK信号通路参与UC的发病,阻止JNK、P38MAPK的激活,可有效减轻肠道炎症反应;相反,促使ERK1/2信号通路活化有利于结肠黏膜自我修复,改善肠道炎症反应;对于ERK5通路,它可能是治疗UC的潜在作用靶标,还需要后续研究进行佐证。