从气虚血瘀探讨肺纤维化的氧化应激机制

都姝麟，顾 硕，李丽荣，王丽娜，李 霞*

（1.长春中医药大学基础医学院，长春 130117；2.空军杭州特勤疗养中心，杭州 310571；3.海军军医大学中医系，上海 200433）

肺纤维化（pulmonary fibrosis，PF）是由多种原因引起的一种间质性肺疾病（ILD）的共同结局，本病以肺组织瘢痕化为特征，最终导致呼吸衰竭[1]。其病变部位主要在肺间质，特点是呼吸困难和肺功能的进行性恶化。在患有不明原因的慢性劳力性呼吸困难、咳嗽、双肺吸气裂纹和/或杵状指的成人患者中，应首先考虑这种情况[2]。目前确切的病因和发病机制尚未完全阐明。多项研究表明，氧化应激反应是PF 的重要发病机制之一。肺纤维化在中医文献中并无与之相对应的病名，根据其发病原因、症状和临床分期等，现代医家多将其归为“肺痹”“肺痿”的范畴[3]，其病机关键是气虚、阴虚、痰阻、血瘀，为本虚标实之证。本虚主要以气虚为主，标实以血瘀为重，在疾病的不同发展阶段，气虚血瘀贯穿病程始终，故临床常以益气活血化瘀作为基本治则，兼以化痰，调补阴阳[4]。本文以气虚血瘀为切入点，探讨肺纤维化的氧化应激机制，以期为中医辨证治疗拓展思路。

1 气虚血瘀为肺纤维化的病理因素

肺纤维化的主要病位在肺，肺为“华盖”，居高位，与外界相通，故邪气侵袭，首先犯肺；肺为“娇脏”，最易受到损伤，使肺气亏虚。PF 早期以气虚之证多见，肺气亏虚，无力推动血液运行，血行缓慢，留而为瘀，气虚血瘀相互影响，以致肺体失养，气机不利，宣发肃降功能失常出现气短、乏力、咳嗽、喘促等症。肺纤维化以成纤维细胞（fibroblast，Fb）增殖及大量细胞外基质（ECM）聚集为特征，表现为组织增生和有形实邪的积聚，而现代实验研究提示，各种组织增生和变性均属瘀血范围[5]。PF 中晚期大量纤维组织增生，ECM 沉积，肺泡正常结构破坏，肺功能不可逆消失，此期与“肺痿”相似，肺叶枯萎不用，肺肾两虚，失于濡养，常见口唇、爪甲紫绀等瘀血症状。《医林改错》云：“元气既虚，必不能达于血管，血管无气，必停留而为瘀。”血无气以生，气无血以动，血行瘀滞，故病程进一步加重。徐飞等[6]通过对现代文献研究探索IPF 的中医证型和证素，结果表明气虚、血瘀、痰浊和阴虚为分布最广的4 种证素，气虚在证素分布中占比最高，为30.24%，血瘀次之，为25.26%，在两证素组合中“气虚+血瘀”出现的频率最高。

《素问·调经论》：“五脏之道，皆出于经隧，以行血气，血气不和，百病乃变化而生。”气非血不和，血非气不运，气虚形成血瘀，血瘀日久产生瘀血，瘀血继发气虚。肺纤维化是多证候相互混杂的疾病，可见气虚和血瘀为该病发生发展的核心病理要素，贯穿病程始终，故临床治疗应以益气活血化瘀为基本治则。

2 氧化应激是肺纤维化的发生机制

氧化应激（oxidative stress，OS）指当机体受到外界有害因素刺激时，体内产生过多的高活性分子如活性氧自由基（ROS）和活性氮自由基（RNS），氧化/抗氧化系统失衡，导致肺组织受损。有研究发现，IPF患者肺中脂质过氧化物增多，抗氧化物质含量明显减少，肺上皮细胞凋亡显著升高，肺纤维化程度与机体所处的氧化应激水平呈正相关[7-8]。肺主气，司呼吸，因此肺组织相较于其他器官更长时间暴露于氧中，也更容易受到氧化应激的损伤。当体内ROS 产生过多或抗氧化能力不足时，过量的ROS 存在于组织或细胞内，可以诱发氧化应激，将不可避免地导致肺组织的损伤和重构[9]。Matsuzawa Y 等通过检测血清氧化应激标志物，得出IPF 患者氧化应激水平增高的结论，且未控制IPF 患者明显高于控制者，提示IPF 进程中存在氧化/抗氧化的失衡[10]。综上，肺组织中氧化/抗氧化系统失衡可能是肺纤维化的重要机制之一。

3 气虚血瘀促进肺纤维化氧化应激反应的发生

肺纤维化后期常因供氧不足而出现呼吸困难、舌质紫黯、口唇紫绀等症状，属气虚血瘀之证。肺间质纤维化可见有形实邪积聚，瘀血作为有形实邪，可以影响气血的运行，作为炎症因子，导致产生大量氧代谢活性产物，使氧化、抗氧化物质失衡，造成肺组织的氧化损伤，促进肺纤维化的发生[11]。覃文慧等[12]通过对肺气虚小鼠氧化应激损伤模型研究证实，肺气虚容易引起机体氧化/抗氧化能力失衡，即所谓的氧化应激，进而导致肺广泛纤维化的形成。有研究[13]发现中药黄芪注射液能消除肺纤维化小鼠机体内显著上升的活性氧，黄芪能通过抗氧化消除机体内的ROS 而维持机体氧化/抗氧化水平的平衡，从而对肺组织起到保护作用，说明气虚促进肺纤维化氧化应激的发生。亦有实验研究[14]证实，益气养阴化瘀方药可降低IPF大鼠体内丙二醛（MDA）含量，提高超氧化物歧化酶（SOD）活力水平，降低脂质过氧化反应，通过减轻氧自由基损伤起到保护肺组织的作用进而减缓肺纤维化，说明气虚血瘀亦能促进肺纤维化氧化应激反应的发生。

4 益气活血化瘀法对肺纤维化抗氧化治疗的研究

4.1 益气活血化瘀法治疗肺纤维化 基于PF 气虚血瘀的病机，临床运用益气活血法来改善PF 患者的症状可收到较好疗效。王艳梅等[15]采用Meta 分析法对益气活血法治疗气虚血瘀型IPF 进行系统评价。研究发现，益气活血法试验组总有效率高于对照组，并且PaO2效应量（P＜ 0.01）明显优于对照组，同时能明显改善咳嗽、喘息、胸闷、气短等症状。孟泳等[16]选取60 例气虚血瘀型IPF 患者，应用益气活血方补肺活血胶囊（由黄芪、赤芍、补骨脂组成）治疗。结果显示，治疗组总有效率高达90.00%，明显优于对照组的66.67%（P＜0.05），提示补肺活血胶囊可一定程度上延缓肺功能下降，减轻疾病影响，提升免疫因子水平，提高临床疗效。樊茂蓉等[17]发现肺痹通方能减少 LN（血清层黏连蛋白）以及Ⅰ、Ⅲ型胶原纤维的表达，从而延缓肺纤维化进程，其作用机制可能与调节MMPs（基质金属蛋白酶）/TIMPs（基质金属蛋白酶组织抑制因子）比例有关。另实验中发现模型组大鼠血清中还原型谷胱甘肽（GSH）水平低于正常对照组，而肺痹通方高、低剂量组均高于模型组，提示氧自由基与抗氧自由基失衡可能是肺间质纤维化发病的机制之一，肺痹通方可能通过提高机体抗氧化能力减轻肺泡炎和纤维化程度。

4.2 肺纤维化的抗氧化治疗 氧化应激作为PF 的重要发病机制之一，既然氧化/抗氧化失衡能通过引起肺组织氧化应激损伤而导致肺纤维化，那么通过抗氧化来治疗肺纤维化也是一种思路。近年来肺纤维化的抗氧化治疗取得了一定的研究进展。在博来霉素诱导的大鼠肺纤维化模型中，参麦抗纤饮能升高SOD 活性，明显降低MDA 含量，且同时间点下优于泼尼松，具有一定的抗氧化损伤作用，其对肺纤维化的干预作用可能与调节氧化应激有关[18]。N-乙酰半胱氨酸（N-NAC）是肺纤维化抗氧化治疗的代表药物，它能改善肺间质纤维化程度，改善呼吸困难。王喜莲[19]选取IPF 患者68 例，对照组给予小剂量N-NAC 治疗，观察组给予大剂量N-NAC 治疗。结果显示，观察组SOD、GSH 明显高于对照组，2 组比较差异均有统计学意义（均P＜0.05），说明大剂量N-NAC 可有效改善IPF 患者的氧化应激水平，降低细胞因子水平，利于预后。综上，抗氧化治疗对肺纤维化具有一定的治疗作用，但具体的作用机制还有待进一步探讨。

4.3 益气活血化瘀法抑制肺纤维化的氧化应激反应 姚晓轶[20]研究发现，具有活血化瘀功能的丹芍化纤胶囊能降低血清中MDA 水平，增加SOD 水平，说明其作用机制可能是通过减少脂质过氧化反应，上调SOD 酶活性等来减少肺纤维化患者体内的氧化损伤，保护肺功能。有研究表明，益气类中药黄芪具有显著的抗氧化作用，能缓解博来霉素诱导的小鼠肺纤维化，其机制可能与调节SOD1、SOD3、CAT 的表达相关[21]。王琴等[22]研究发现，化瘀理肺方对博来霉素诱导的肺纤维化大鼠有一定的预防治疗作用，其机制可能通过抑制肺组织中增强的氧化应激反应和改变MMP-2/9 的活性而减轻肺炎症和纤维化的发生。

4.4 补阳还五汤抑制氧化应激反应治疗肺纤维化的探讨 补阳还五汤载于王清任《医林改错》一书，为活血化瘀的经典方剂。导师李霞教授认为，肺纤维化应归属于中医的“肺痹”，其病因病机内有肺肾气虚，外有邪气侵袭，致气虚血瘀，脏腑经络气机痹阻不通，终致肺痹。因此，治疗肺痹应遵循“凡治痹，必通络以使气机畅达”的治疗原则，益气为主，活血化瘀通络贯彻始终，治以补阳还五汤。该方由 7 味药物组成，方中重用生黄芪大补元气，使气旺血行，消瘀而不伤正，为君药；当归活血通络，且有化瘀而不伤血之妙，为臣药；川芎、赤芍、桃仁、红花助当归行气活血祛瘀，地龙长于通经活络以开瘀滞，共为佐药。补阳还五汤具有多重药理功效，在以气虚血瘀为主要病机的多种疾病中均有良好的疗效，该方的各主要单味中药均对实验性肺间质纤维化具有良好的防治作用[23]。气虚血瘀是PF 发生的主要病机，治当益气活血化瘀。氧化应激反应可以通过促进肺泡上皮细胞坏死，诱导上皮细胞凋亡，调节细胞因子表达，参与上皮间质转化等在肺纤维化的进程中扮演重要角色[24]。袁红等[25]提出MMP-2、MMP-9 与TIMP-1 失衡导致机体SOD、CAT 等自由基清除酶活性急剧降低，加重肺纤维化。实验研究发现，由补阳还五汤化裁制成的纤克颗粒能有效抑制肺纤维化大鼠肺组织中的TGF-β1、MMP9、TIMP1 及大鼠血清中的TNF-α 等细胞因子水平[26]。另有细胞体外实验发现，补阳还五汤能有效抑制TGF-β1诱导的A549 细胞上皮-间质转化及细胞外基质沉积，发挥抗肺纤维化的作用[27]。综上，补阳还五汤抑制肺纤维化的机制与氧化应激反应促进肺纤维化的发生有共同的作用信号通路和调节因子，因此补阳还五汤是否能通过抑制氧化应激反应发挥治疗肺纤维化的作用可以作进一步的机制研究与探讨。

5 小结

肺纤维化至今仍是医学上的一大难题，发病率逐年升高，临床上缺乏特效治疗药物。引起该疾病原因众多，氧化应激反应是其重要发病机制之一，而气虚血瘀为PF 的重要病理因素。多项研究表明，益气活血化瘀法能抑制氧化应激反应而发挥抗肺纤维化的作用，其具体作用机制还有待进一步研究。补阳还五汤作为活血化瘀的经典方剂，“四两黄芪为主药，补气活血经络通”，方中重用黄芪大补元气，佐以活血药，使气旺而血行，在肺纤维化的治疗上有很好的效果。但补阳还五汤通过抑制氧化应激反应发挥抗肺纤维化的作用研究尚属空白，在接下来的试验中可以作深入研究探讨。