中药防治肺气血屏障功能障碍的研究进展

2023-08-03 08:13秦泓林李逸轩张荣涛
中草药 2023年15期
关键词:屏障肺泡气血

杨 爽,秦泓林,李逸轩,王 曦,张荣涛,杨 剑, 3

中药防治肺气血屏障功能障碍的研究进展

杨 爽1, 2,秦泓林1, 2,李逸轩1, 2,王 曦1, 2,张荣涛1, 2,杨 剑1, 2, 3*

1. 天津中医药大学 省部共建组分中药国家重点实验室,天津 301617 2. 天津中医药大学中医药研究院,天津 301617 3. 现代中医药海河实验室,天津 301617

肺气血屏障由肺泡腔、毛细血管腔及肺间质组成,可保证气体在肺泡与血液间的有效扩散,防止肺泡过度膨胀或塌陷,维持肺部的正常功能。气血屏障功能障碍是急性肺损伤(acute lung injury,ALI)的主要病理特征,气血屏障一旦被破坏,会导致血浆蛋白渗漏到肺泡腔中诱发肺水肿,影响正常的气体交换,加重靶器官的缺氧甚至威胁生命。中药治疗ALI已经得到广泛的认可和验证。通过对防治气血屏障损伤的中药复方、单味药材及中药单体进行了综述,为中药防治ALI的应用研究及修复气血屏障功能障碍的可能作用机制提供依据。

气血屏障;中药;急性肺损伤;肺泡上皮细胞;毛细血管内皮细胞;屏障稳定性;屏障功能性

肺气血屏障亦称肺泡-毛细血管屏障,由肺泡表面液体层、肺泡上皮细胞、肺泡上皮基底膜、肺间质、毛细血管内皮基底膜和毛细血管内皮细胞构成,是肺泡与肺毛细血管紧密相连的组织结构[1]。肺气血屏障不仅是气体交换的执行场所,还用于交换营养物质及代谢废物[2]。此外,作为物理或免疫屏障,在多种刺激下可快速做出动态调节,形成抵御病原体入侵的强有力的防线[3]。在正常生理条件下,肺泡上皮与毛细血管内皮细胞相互作用,气血屏障正常运行,肺泡内外水液运输平衡;而在病理状态下,气血屏障被破坏,屏障功能受损,导致毛细血管通透性增高,蛋白质渗漏到肺泡中,引发以肺泡水肿为特征的急性肺损伤(acute lung injury,ALI)[4]。因此,修复气血屏障功能障碍有助于维系肺泡内外水液运输平衡,为治疗ALI提供一种研究方向。本文拟从中药防治ALI、修复肺气血屏障功能障碍可能的作用机制、中药防治气血屏障功能障碍的科学内涵进行综述,为中药保护肺气血屏障提供临床用药指导。

1 中药通过影响肺气血屏障的构成防治ALI

作为发病率和死亡率较高的危重病,ALI严重威胁人类的生命健康,尤其是当下新型冠状病毒肺炎肆虐全球,ALI已逐渐成为全球公共卫生问题[5]。当前,ALI的治疗策略主要为呼吸支持治疗和中西药物治疗,常用化学药包括地塞米松、泼尼松龙和乌司他丁等,但往往会引起凝血功能障碍、胃溃疡和骨质疏松症等多种不良反应[6];中药治疗包括中药复方、单味药材等,医者往往根据个体的疾病特点,辨证论治,使得有效成分高度靶向病灶,达到治疗ALI的目的,有效降低ALI病死率[7]。目前研究表明,中药能够通过减少炎症因子释放、调控炎症介质、抑制炎症通路等作用治疗ALI,此外,调节免疫功能、改善凝血障碍、调控自噬等作用也是中药防治ALI的重要机制[8]。

肺气血屏障作为屏蔽环境有害物质、抵御病原入侵的有力防线,其紧密结构在维持屏障稳态中发挥重要作用。屏障结构的维持主要依靠肺泡上皮细胞和毛细血管内皮细胞。肺泡上皮细胞层不仅是防御有害物质侵袭的主要拦截层,还可限制和清除肺泡内过量液体聚集[9]。肺泡上皮细胞分I型肺泡上皮细胞(alveolar type I,ATI)和ATII,其中ATI是肺泡上皮的主要组成细胞,覆盖95%的肺泡表面,是维持屏障稳态功能的关键细胞;ATII在分泌肺表面活性剂,维持肺张力及免疫反应中发挥重要作用,还可以分化替换受损的ATI[10]。肺泡上皮细胞与毛细血管内皮细胞密切接触,虽然前者的细胞层排列更为紧密[11],但是毛细血管内皮在肺气血屏障中的作用无法替代。毛细血管内皮细胞可以介导分子从血管到肺间质的转运,由于其血管孔径较小,能够有效的限制流经血管内皮细胞的液体和蛋白质,避免血浆蛋白和血细胞泄漏到肺间质,防止在正常血管压力下发生肺水肿[12],保证肺气血屏障的正常水液运输与肺泡稳态。中药及其有效成分可通过抑制屏障细胞的损伤和凋亡维持细胞层完整性,降低屏障通透性。如葛根芩连汤[13]能够逆转能量代谢失衡并通过磷脂酰肌醇3激酶(phosphatidylinositol- 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)通路抑制屏障细胞凋亡;绞股蓝皂苷[14]可通过核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)和肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)途径抑制屏障细胞的炎症反应和凋亡,显著降低ALI小鼠死亡率。

在肺气血屏障调节肺泡水液运输过程中,水通道蛋白(aquaporin,AQP)发挥重要作用,是调节水跨膜运输的主要渠道。其中,AQP1、3~5、8和9主要在肺部表达,介导水液在气血屏障中运输[15]。此外,在肺泡上皮细胞中有多种离子转运蛋白和通道,包括上皮钠通道(epithelial sodium channel,ENaC)和基底膜侧Na+, K+-ATP酶泵等,这些通道转运蛋白能够维持正常的肺泡渗透压,将多余的液体从肺泡腔中转运到肺间质[16],对于水肿的再吸收尤为重要。

中药能通过调节AQPs,改善ENaC及Na+, K+-ATP酶进而影响肺泡液的主动转运,有效预防肺气血屏障功能障碍导致的ALI。

维持细胞间的正常连接与黏附是调节肺气血屏障稳态的关键[17],也是中药防治ALI的有效途径。肺泡上皮与毛细血管内皮细胞间主要通过紧密连接(tight junctions,TJs),黏附连接(adherens junctions,AJs)和间隙连接(gap juntions,GJs)形成连接复合体结构[18],这些黏连蛋白通过相互作用将不同细胞连接起来,维持肺气血屏障的紧密性。TJs相关跨膜蛋白(occludin、claudins、连接黏附分子等)建立的细胞间连接和外周膜蛋白(zonula occludens,ZO)大量关联,构成从间质向肺泡腔的通道,保障紧密屏障结构中水和溶质的运输[1]。此外,AJs可以表现为黏附斑或围绕细胞的黏附带,通过跨膜钙黏蛋白(如上皮细胞中E-cadherin和存在于血管内皮上的VE-cadherin)黏附和锚定蛋白(如黏着斑蛋白、α-、β-和p120连环蛋白)连接,黏附细胞的肌动蛋白丝,从而将细胞黏附到基底膜上,介导细胞间牢固黏合,抵抗机械张力[19]。GJs(主要为隙缝连接蛋白)是组成间隙连接通道的基础和形成细胞内外相互交流的重要条件,保证细胞间离子和信号分子转移,实现细胞间通讯[20]。此外,细胞骨架蛋白(如肌动蛋白、微管蛋白)在参与维持正常屏障稳态中也发挥多种生理功能,与连接复合物相互作用,维持细胞间连接结构[21]。中药能够调节这些黏连蛋白和骨架蛋白,保证细胞间的黏附与结构,有效降低肺气血屏障的高通透性。综上,中药通过影响肺气血屏障的构成,包括屏障细胞(本文所指肺泡上皮细胞与毛细血管内皮细胞)、细胞骨架蛋白与连接蛋白、离子通道蛋白等,维持气血屏障的稳定性与功能性,保证肺的正常运行。具体机制见图1。

图1 肺气血屏障结构简图

2 中药修复肺气血屏障功能障碍可能的作用机制

气血屏障功能障碍是ALI的主要病理特征,外界物质侵染首先造成肺泡上皮细胞释放可溶性因子,发生先天免疫反应;长时间的刺激,使肺泡上皮细胞受损,促进其向间质细胞转化(epithelial- mesenchymal transition,EMT),介导气道重塑,持续的EMT进一步加重肺气血屏障的渗漏[22]。同时,上皮细胞损伤会释放炎性因子加速毛细血管内皮细胞受损与凋亡,增加蛋白水解酶、溶菌酶以及白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、IL-6、TNF-α等大量炎性因子或趋化因子的释放,促进屏障细胞凋亡,造成肺泡壁结构的进一步破坏[23]。此外,由于炎性因子或其他介质的分泌,细胞外基质(extra cellular matrix,ECM)蛋白易受降解,引起细胞-基质连接松动[24],同时炎性介质导致一系列的肌动蛋白调节因子磷酸化,增加肌动蛋白与肌球蛋白交联,聚合肌动蛋白的微丝骨架,促进细胞收缩[25],使细胞骨架和连接蛋白的排列及表达发生改变,造成细胞骨架重排及细胞间黏附降低,ZO、claudins和cadherin等反映屏障完整性的连接蛋白的表达水平下降[26],打破跨细胞和旁细胞离子的水液平衡,造成肺气血屏障对蛋白质和液体的高通透性,加重肺水肿[4],减少肺容积,降低肺顺应性,导致气血屏障功能障碍,从而引发ALI和呼吸衰竭。

中医认为,肺主气而司呼吸,有通调水道之功,气行则水行,肺气宣畅则水道通畅。肺为娇脏,易受邪侵,邪毒郁肺,郁而化热,肺失宣降,致使痰热瘀结,肺不主气,失其治节。若正虚邪盛,全身气机失常,脏腑功能紊乱,则会阴阳两虚、内闭外脱,甚则喘脱而亡。ALI多因外感邪气,正气受损,虚实夹杂,导致肺不主气或肾不纳气,致使肺气上逆或气不归元,影响水液的输布和排泄,造成肺部液体内停积聚,引起肺气血屏障功能障碍[27]。该过程中,屏障细胞数量/活性降低、细胞结构形态变化及ECM降解,造成气血屏障稳定性破坏;细胞间连接蛋白及离子通道蛋白等功能蛋白受损,造成气血屏障功能性破坏[28]。中药可有效调控肺气血屏障受损导致的ALI,主要通过调控炎症反应、抑制细胞凋亡、平衡氧化/抗氧化、调节细胞间连接蛋白及离子通道蛋白等多种途径发挥作用,改善肺部损伤[7]。经过大量文献调研,笔者认为中药修复气血屏障功能障碍主要从2个角度出发:(1)通过维持肺部细胞数量,减少屏障细胞损伤/死亡及细胞结构形态,降低ECM降解,以维持肺气血屏障的稳定性;(2)通过减少细胞间TJs、AJs蛋白的破坏,或减少离子通道蛋白的破坏,改善屏障水液运输,以维持肺气血屏障的功能性,见图2。

图2 气血屏障功能障碍示意图

3 中药防治气血屏障功能障碍的科学内涵

3.1 维持肺气血屏障结构的稳定性

肺气血屏障的稳定性依赖于屏障相关细胞的数量/活性与结构形态。生理条件下,屏障细胞相互作用,肺泡上皮细胞通过分泌前列腺素E2促进毛细血管内皮细胞连接的完整性[29],而毛细血管内皮细胞分泌的可溶性因子也可维持肺泡上皮细胞间的连接稳态[30]。由此表明,保证屏障细胞的数量/活性,稳定细胞的结构形态至关重要。

3.1.1 维持细胞数量/活性修复肺气血屏障 肺气血屏障功能障碍往往会引起屏障相关细胞的损伤与死亡[31],因此,修复细胞损伤、抑制细胞死亡、促进肺部细胞再生,是修复肺气血屏障的一个重要方向。

肺部损伤过程会激活并释放大量炎症介质(如IL-6、IL-1β和TNF-α等),这些炎性介质一方面直接损伤屏障细胞,增加肺气血屏障通透性,影响器官正常功能;另一方面作用于NF-κB等通路,促进更多炎症因子分泌,使炎症进一步加重[32]。中药在抑制炎症反应、修复细胞损伤、提高细胞活性方面研究广泛,如枇杷提取物可以通过激活PI3K/Akt信号通路,提高肺泡上皮细胞活力[33];半夏生物碱可显著降低肺部细胞趋化因子C-X-C基序配体8(C-X-C motif ligand 8,CXCL8)和黏附分子-1的表达,对细胞炎症损伤具有保护作用[34]。这些修复细胞损伤的中药主要是通过调节PI3K/Akt、NF-κB和丝裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinases,MAPK)等信号通路,降低炎症因子水平,提高细胞活性。

ALI发生后,屏障细胞严重损伤发生细胞死亡,肺泡上皮细胞的死亡受体Fas抗原(Fas antigen,Fas)大量表达,激活Fas/Fas配体(Fas ligand,FasL)凋亡途径,诱导肺泡上皮细胞凋亡,通过阻断Fas/ FasL途径或半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(cystein- asparate protease,Caspase)活性抑制肺泡上皮细胞凋亡可有效减轻ALI[35]。如通腑清营汤可以降低大鼠肺组织中Fas蛋白水平,抑制TNF-α炎症介质水平,发挥抗凋亡的作用,减轻肺损伤[36]。除了这种外在死亡受体途径,细胞内部的线粒体损伤途径也会导致屏障细胞凋亡。线粒体介导的细胞凋亡相关蛋白B细胞淋巴瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)家族是程序性细胞死亡的关键调节因子[37],增加抗凋亡蛋白Bcl-2,降低Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2-associated X protein,Bax)表达是中药抑制屏障细胞凋亡的重要一环。黄芪注射液[38]和连花清瘟方[39]等都可以降低Bax/Bcl-2的值,抑制细胞凋亡的其他相关基因(,,细胞色素c和等),增强细胞活力,抑制肺部细胞凋亡和损伤。此外,甘草酸[40]、延胡索乙素[41]、栀子苷[42]均能通过PI3K/Akt/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)信号通路调节细胞自噬、凋亡等影响细胞程序性死亡过程。中药不仅限于调节细胞程序性死亡,还可从多方面发挥作用,如抑制DNA损伤、细胞周期停滞、氧化应激等。中药复方、单味药材及中药单体通过修复细胞损伤,抑制细胞死亡,保证细胞的数量/活性,达到维持肺气血屏障稳定性的作用机制见表1。

表1 中药增加细胞数量/活性维持气血屏障稳定性的作用机制

续表1

“↓”-下降 “↑”-上升 “#”-抑制炎症反应发挥作用 “*”-抑制氧化应激发挥作用 “&”-促进自噬 “##”-抑制线粒体损伤途径减弱细胞凋亡 “**”-抑制内质网应激减弱细胞凋亡 “###”-抑制DNA损伤减弱细胞凋亡 AMPK-腺苷酸活化蛋白激酶 CD3/4/8-淋巴细胞表面抗原3/4/8 CD31-血小板-内皮细胞黏附分子 ERK1/2-细胞外调节蛋白激酶 FoxO1-叉头框蛋白O1 GSH-Px-谷胱甘肽过氧化物酶 HPA1-人血小板抗原1 HMGB1-高迁移率族蛋白 iNOS-诱导型一氧化氮合酶 JNK-c-Jun氨基末端激酶 LC3-II-微管相关蛋白1轻链3-II型 LDH-乳酸脱氢酶 MPO-髓过氧化物酶 MyD88-髓样分化因子88 NLRP3-NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3 NOS-一氧化氮合酶 Nrf2-核因子E2相关因子2 PD-1-程序性死亡受体-1 PPP1R15A-蛋白磷酸酶1调节因子亚基15A STAT-信号转导及转录激活蛋白 STING-干扰素基因刺激蛋白 SIRT1-沉默调节蛋白 SOD-超氧化物歧化酶 T-AOC-总抗氧化能力 TLR4-Toll-样受体4

“↓”-means down “↑”-means up “#”-means inhibit inflammatory reaction “*”-means inhibit oxidative stress “&”-means promote autophagy “##”-means inhibit mitochondrial damage to weaken cell apoptosis “**”-means inhibit endoplasmic reticulum stress to weaken cell apoptosis “###”-means inhibit DNA damage to weaken cell apoptosis AMPK-amp-activated protein kinase CD3/4/8-lymphocyte surface antigen 3/4/8 CD31-platelet endothelial cell adhesion molecule ERK1/2-extracellular signal-related kinases 1 and 2 FoxO1-forkhead box transcription factor O1 GSH-Px-glutathione peroxidase HPA1-human platelet antigen-1 HMGB1-high mobility group protein 1 iNOS-inducible nitric oxide synthase JNK-c-Jun-terminal kinase LC3-II-Microtuble-associated protein light chain 3-II LDH-lactate dehydrogenase MPO-myeloperoxidase MyD88-myeloid differentiation primary response gene 88 NLRP3-NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3 NOS-nitric oxide synthases Nrf2-nuclear factor erythroid-2 related factor 2 PD-1-programmed cell death protein 1 PPP1R15A-protein phosphatase 1 regulatory subunit 15A STAT-signal transducer and activator of transcription STING-stimulator of interferon genes SIRT1-sirtuin 1 SOD-superoxide dismutase T-AOC-total antioxidant capacity TLR4-Toll-like receptors 4

3.1.2 维持细胞结构形态修复肺气血屏障 维持肺气血屏障稳定性不仅依赖于屏障细胞的数量/活性,还与其结构形态密不可分。已有大量文章报道中药具有稳固细胞骨架结构、维持ECM稳态及保持细胞与基底膜的附着等作用。

细胞骨架作为细胞的支架结构,为细胞形态和运动提供机械支持[86]。细胞骨架蛋白与磷酸化肌球蛋白轻链(myosin light chain,MLC)结合可引起细胞骨架收缩和细胞间隙形成[87]。作为细胞骨架蛋白的重要组成部分,微管蛋白参与细胞内外的信息传递,能够抑制肌动蛋白的收缩动力[88]。因此,维持屏障细胞正常骨架蛋白水平能够保障肺气血屏障稳定性。血必净注射液[89]及其主要单体川芎嗪[90]可以保持毛细血管内皮细胞骨架蛋白收缩和细胞间连接状态;玉屏风散[91]通过激活肺泡上皮和内皮细胞中七缺席同源物2-泛素-蛋白酶体途径调节肌动蛋白细胞骨架;紫杉醇[92]和毛蕊异黄酮[93]分别从稳定毛细血管内皮细胞微管蛋白结构和抑制Rho/Rho蛋白激酶(Rho-associated kinase,ROCK)通路的角度,激活细胞骨架重构。其中,Rho/ROCK通路能够促进肌球蛋白磷酸酶亚基及MLC磷酸化,影响细胞骨架结构和细胞间连接状态[94]。五味子苷[95]、丹参酮IIA磺酸钠[96]等均可通过Rho/ROCK通路保证细胞结构形态,维持气血屏障稳定性。

细胞通过跨膜蛋白附着于ECM上,保证组织稳定性与弹性,维持正常细胞迁移、行为及稳态[97]。ECM分为基底膜和间质基质2种结构[98],能够被基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMPs)降解。因此,抑制MMPs水平是保障ECM稳态,维持肺气血屏障稳定性的重要环节。张智琳等[99]研究发现,痰热清注射液可通过降低MMP-9表达而减轻ECM基底膜的降解和破坏,从而减轻肺水肿形成。此外,大黄素[100]、小檗碱[101]等均可通过降低MMPs水平改善紧密连接及肺通透性,维持气血屏障稳定,减轻肺组织损伤。

3.2 中药恢复肺气血屏障的功能性

在ALI期间,气血屏障通透性增加,导致肺泡腔水液运输不畅,影响气体交换。可以从以下2方面恢复肺气血屏障的功能性。

3.2.1 巩固气血屏障紧密连接,降低屏障通透性 肺泡上皮与内皮细胞呈连续性结构,在细胞间隙中的连接蛋白(包括ZO、cadherin、occludin、claudins等)负责紧密连接功能,限制水、蛋白质和溶质跨细胞屏障的细胞旁转运,决定肺气血屏障的通透性[102]。因此保证连接蛋白正常表达可以防止蛋白质与液体泄漏到肺泡空间,减少屏障损伤,维持肺气血屏障功能。大多数治疗ALI的中药都有上调连接蛋白表达水平的作用,如小续命汤[103]能够通过抑制肺泡上皮细胞炎症因子,降低肺泡上皮细胞焦亡达到治疗ALI的目的,同时回调肺组织中紧密连接蛋白occludin、ZO-1、claudins的表达。

3.2.2 增加离子通道蛋白,维持肺部水液平衡 离子通道蛋白对于保障肺气血屏障的功能至关重要[104]。在调节肺泡腔水液平衡的过程中,ENaC通道和Na+, K+-ATP酶泵的主动钠转运产生跨上皮渗透梯度,能够被动转运肺泡腔积聚的液体[15],中药单体柚皮素[105]可以恢复肺组织中α-ENaC、Na+, K+-ATPaseα1蛋白表达水平,加强渗透压,驱动肺泡水液重吸收,恢复肺气血屏障功能。此外,AQPs是存在于细胞膜上与水通透性相关的转运蛋白,参与肺泡体液容量调节[15]。当ALI发生时,肺气血屏障受损,不能维持AQPs正常的空间构象,使其合成障碍、表达下降,造成肺泡腔、肺间质液体积聚[106]。现代药理学研究表明,中药能够通过提高AQPs水平维持肺组织正常的水液代谢功能,如大黄附子汤[107]能够增加大鼠肺组织AQP1、AQP5降低血清中IL-6和TNF-α的含量,缓解肺水肿。在此过程中,大黄似乎发挥主要作用,巫莉萍等[108]发现大黄能够提高肺泡II型细胞中mRNA表达,促进机体肺泡的水液清除,大黄中的大黄素可以修复大鼠盲肠结扎和穿刺引起的肺组织紧密连接蛋白ZO-1和claudin-3的破坏,恢复AQPs的表达水平,达到修复气血屏障的效果[109]。有研究表示,中药能够通过炎症因子调节AQPs,如抑制TNF-α可调节支气管上皮细胞AQP1和AQP5的蛋白表达水平[110];此外,TNF-α和IL-1β的下调直接影响肺泡上皮细胞中的ENaC水平和蛋白表达,促进肺泡上皮细胞转运Na+的能力[111]。综上,炎症反应或氧化应激等作用是导致屏障功能蛋白受损的主要原因,从而加重气血屏障通透性,影响气体交换。表2从增加连接蛋白及加强离子通道蛋白2方面总结能够恢复肺气血屏障功能性、通调肺泡水液运输的中药。

表2 中药增加连接蛋白/离子通道蛋白恢复气血屏障功能性

续表2

“↑”-表示上升 catenin-连环蛋白 Cx43-缝隙连接蛋白43 vinculin-纽带蛋白

“↑”-means up catenin-catenin Cx43-connexin43 vinculin-vinculin

4 结语与展望

肺气血屏障破坏是ALI发生发展过程中的重要原因,屏障相关细胞数量/活性降低及细胞结构形态变化打破气血屏障稳定性,细胞间连接蛋白及肺部离子通道蛋白破坏削弱气血屏障功能性,肺气血屏障稳定性与功能性受损引起气血屏障功能障碍。中医理论认为,气血屏障功能障碍诱发的ALI的主要证型是痰热壅肺、热毒壅滞、肠热腑实、血瘀证,病性关键在于“痰、热、瘀、虚”,多以清热化痰、解毒祛瘀、泻肺通腑、益气利水、补虚固脱的中药加以治疗,这些药物主要以归肺经为主,而文中也涉及到主入肝经的川芎嗪,归脾胃大肠经的大承气汤等,并不局限于常见的归肺经的方药,这与中医整体观密不可分。因此,在中医理论指导下进行相关脏腑归经药物的研究,可以更好地用于气血屏障受损引发的ALI的治疗。

气血屏障功能障碍不仅会导致ALI,还会引发包括急性呼吸窘迫综合征、肺纤维化和肺癌等,是多种肺部疾病的核心病理环节。中药在防治肺部疾病方面具有巨大潜力,可以通过不同的途径干预疾病的相关信号通路与作用靶点。然而,由于中药的多组分、多靶点等特点,加之肺部不同疾病的发病过程较为复杂,目前研究主要集中于动物或细胞实验阶段,还未在临床实践中进行验证。未来需要从更多方面认识中药改善肺部疾病的作用机制,深入实验研究,将实验结果以“多、快、好、准”的标准推向临床,为药物转化提供实验依据。本文梳理归纳了近些年报道的能有效防治气血屏障损伤的中药应用研究及可能作用机制,为以肺屏障为主体病理环节的ALI为代表的多种肺部疾病的科学用药提供实验依据。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突

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Research progress on traditional Chinese medicine in prevention and treatment of alveolar-capillary barrier dysfunction

YANG Shuang1, 2, QIN Hong-lin1, 2, LI Yi-xuan1, 2, WANG Xi1, 2, ZHANG Rong-tao1, 2, YANG Jian1, 2, 3

1. State Key Laboratory of Component-based Chinese Medicine of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 301617, China 2. Institute of Chinese Medicine of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 301617, China 3. Haihe Laboratory of Modern Chinese Medicine, Tianjin 301617, China

The pulmonary alveolar-capillary barrier composed of alveolar air space, capillary cavity and pulmonary interstitium, which ensures the effective diffusion of gas between alveoli and blood, prevents the excessive expansion or collapse of alveolar, and maintains the normal function of the lung. Alveolar-capillary barrier dysfunction is the main pathological feature of acute lung injury (ALI). Once the alveolar-capillary barrier is destroyed, which leads to the leakage of plasma protein into the alveolar space to induce pulmonary edema, resulting in the abnormal gas exchange, the hypoxia of target organs and even life threatening. Nowadays, the treatment of ALI with traditional Chinese medicine has been widely recognized and verified. This paper provides a review of traditional Chinese medicine prescriptions, herbs and monomers used to prevent and treat the damage to the alveolar-capillary barrier, providing a basis for the application research of traditional Chinese medicine in preventing and treating ALI and the possible mechanism of action in repairing dysfunction of the alveolar-capillary barrier.

alveolar-capillary barrier; traditional Chinese medicine; acute lung injury; alveolar epithelial cells; capillary endothelial cells; barrier stability; barrier functionality

R285

A

0253 - 2670(2023)15 - 5075 - 13

10.7501/j.issn.0253-2670.2023.15.031

2023-01-15

国家自然科学基金资助项目(82074032);天津市科技计划项目(22ZXGBSY00020);现代中药海河实验室科技项目(22HHZYSS00011)

杨 爽(1997—),硕士研究生,研究方向为中药药理学。E-mail: yangs6666668@163.com

通信作者:杨 剑,博士生导师,副研究员,从事中药药理学研究。E-mail: wosyjianya@126.com

[责任编辑 赵慧亮]

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