苏子降气汤调控MAPK信号通路改善COPD患者炎症状态的研究

[摘要]目的旨在探讨苏子降气汤通过调控丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activatedproteinkinase，MAPK）信号通路对慢性阻塞性肺疾病（chronicobstructivepulmonarydisease，COPD）患者炎症状态的影响。方法选取2023年4月至2024年4月在浙江省金华市中心医院传统医学中心及呼吸内科门诊治疗的COPD稳定期E组患者70例，采用随机数字表法分为观察组和对照组，每组35例。对照组接受噻托溴铵粉雾剂联合布地奈德福莫特罗粉吸入治疗，观察组在对照组基础上加用中药苏子降气汤治疗。治疗12周后，通过肺功能检查、气道黏液高分泌评价，白细胞介素（interleukin，IL）-17、IL-6、肿瘤坏死因子（tumornecrosisfactor，TNF）-α水平测定，CT定量参数，痰中IL-17、p38MAPK、核因子κB（nuclearfactorkappa-B，NF-κB）及C-X-C基序趋化因子配体8（C-X-Cmotifchemokineligand8，CXCL8）的mRNA表达水平检测来评估疗效。结果治疗后两组患者的肺功能指标第一秒用力呼气容积与用力肺活量的比值、咳嗽评分、咯痰难度评分、痰液性状评分及痰量评分均显著改善，观察组改善更明显（P<0.05）。治疗后两组血清IL-17、IL-6、TNF-α水平均下降，观察组下降更明显（P<0.05）。治疗后观察组肺CT定量参数肺叶低衰减区占肺体积的百分比、肺气肿指数均明显下降（P<0.05）。观察组治疗后痰中IL-17、p38MAPK、NF-κB及CXCL8mRNA表达水平也显著降低（P<0.05）。结论苏子降气汤可通过调节IL-17介导的MAPK信号通路改善COPD患者的肺功能及炎症状态，对COPD的治疗有积极疗效。

[关键词]慢性阻塞性肺疾病；细胞因子；丝裂原活化蛋白激酶

[中图分类号]R256.14；R563[文献标识码]A[DOI]10.3969/j.issn.1673-9701.2024.32.018

ResearchontheregulationoftheMAPKsignalingpathwaybySuziJiangqidecoctiontoimprovetheinflammatorystateofCOPDpatients

YEXuxing1，MAShuangshuang2，SHENGLin3，CHENHui3，WANGXiaobo4

1.DepartmentofTraditionalChineseMedicine，AffiliatedJinhuaHospital，SchoolofMedicineZhejiangUniversity，Jinhua321000，&nbsp;Zhejiang，China;2.HemodialysisCenter，AffiliatedJinhuaHospital，SchoolofMedicineZhejiangUniversity，Jinhua321000，Zhejiang，China;3.DepartmentofRespiratory，AffiliatedJinhuaHospital，SchoolofMedicineZhejiangUniversity，Jinhua321000，Zhejiang，China;4.theFourthSchoolofClinicalMedicine，ZhejiangChineseMedicalUniversity，Hangzhou310000，Zhejiang，China

[Abstract]ObjectiveToexploretheimpactofSuziJiangqidecoction（SJD）ontheinflammatorystateofpatientswithchronicobstructivepulmonarydisease（COPD）throughtheregulationofthemitogen-activatedproteinkinase（MAPK）signalingpathway.MethodsAtotalof70patientswithstableCOPD，treatedfromApril2023toApril2024attheDepartmentofTraditionalChineseMedicineandDepartmentofRespiratory37a99665ee9157cdd7250f97bab42148outpatientclinicofAffiliatedJinhuaHospital，SchoolofMedicineZhejiangUniversitywereselectedandrandomlydividedintoobservationgroupandcontrolgroup，with35casesineachgroup.Thecontrolgroupreceivedtiotropiumbromidepowderinhalationcombinedwithbudesonide/formoterolpowderinhalationtreatment，whiletheobservationgroupwasgivenSJDinadditiontotreatmentofcontrolgroup.After12weeksoftreatment，thetherapeuticeffectswereevaluatedbyassessinglungfunction，airwaymucushypersecretion，levelsofinterleukin（IL）-17，IL-6，andtumornecrosisfactor（TNF）-α，CTquantitativeparametersofthelung，aswellastheexpressionlevelsofIL-17，p38MAPK，nuclearfactorkappa-B（NF-κB）andC-X-Cmotifchemokineligand8（CXCL8）mRNAinsputum.ResultsFollowingtreatment，therewasasignificantimprovementinlungfunctionindicatorssuchasfirstsecondexpiratoryvolume/forcedvitalcapacity%，coughscore，sputumdifficultyscore，sputumqualityscore，andsputumvolumescoreforpatientsinbothgroups，withmorepronouncedimprovementsobservedinobservationgroup（P<0.05）.ThelevelsofserumcytokinesIL-17，IL-6andTNF-αdecreasedinbothgroupsaftertreatment，withobservationgroupshowingamoresignificantreduction（P<0.05）.Additionally，thepercentageratiooflowattenuationareatolungarea（LAA%），emphysemaindexoflungCTinobservationgroupsignificantlydecreasedaftertreatment（P<0.05）.Similarly，theexpressionlevelsofIL-17，p38MAPK，NF-κBandCXCL8mRNAinsputumwerealsosignificantlyreducedaftertreatmentinobservationgroup（P<0.05）.ConclusionSJDmayimprovelungfunctionandinflammatorystatusinCOPDpatientsbyregulatingtheMAPKsignalingpathwaymediatedbyIL-17，demonstratingapositivetherapeuticeffectonthetreatmentofCOPD.

[Keywords]Chronicobstructivepulmonarydisease;Cytokines;Mitogen-activatedproteinkinase

慢性阻塞性肺疾病（chronicobstructivepulmonarydisease，COPD）是一种慢性炎症性气道疾病，其特征表现为持续的气流受限，发病机制涉及多种炎症细胞和介质。丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activatedproteinkinase，MAPK）信号通路在COPD炎症反应中扮演关键角色。目前，普遍认为白细胞介素（interleukin，IL）-17可激活MAPK信号通路，并通过一系列级联反应，将细胞膜表面受体接收的信号放大并传递至细胞核，进而调控炎症因子、细胞因子和黏附分子的表达，参与气道炎症反应[1]。特别是p38MAPK参与炎症反应和细胞凋亡的信号转导，在COPD发病机制中尤为关键[2]。研究表明在COPD患者的肺组织中，p38MAPK的磷酸化水平显著升高，且与疾病的严重程度呈正相关[3]。此外，p38MAPK还能激活下游核因子κB（nuclearfactorkappa-B，NF-κB）及C-X-C基序趋化因子配体8（C-X-Cmotifchemokineligand8，CXCL8），从而促进肿瘤坏死因子（tumornecrosisfactor，TNF）-α、IL-6等炎症因子的转录[4]。抑制p38MAPK信号通路可显著降低COPD小鼠模型肺组织中的炎症细胞浸润和炎症因子表达，缓解气道炎症和气流受限[5]。鉴于此，MAPK信号通路已成为COPD药物研发的潜在靶点。

中药复方苏子降气汤，以其降气平喘、祛痰止咳之效著称，在COPD治疗中得到广泛应用[6]。研究表明苏子降气汤可调节辅助性T细胞17（Thelpercell17，Th17）/调节性T细胞（regulatoryTcells，Treg）的平衡，抑制COPD大鼠模型肺组织中的IL-6、IL-17表达，从而减轻炎症反应，但其具体的作用机制尚未完全明确[7]。本研究旨在通过分析苏子降气汤对MAPK信号通路相关炎症因子及mRNA表达的影响，探讨其改善COPD炎症状态的分子机制，旨在为中医药防治COPD提供实验依据。

1对象与方法

1.1研究对象

选取2023年4月至2024年4月在浙江大学医学院附属金华医院传统医学中心及呼吸内科门诊治疗的COPD稳定期E组（≥2次中度急性加重或1次导致入院的急性加重）患者70例。采用随机数字表法将其分为观察组与对照组，每组35例。两组患者在年龄、性别、病程、吸烟史、肺功能指标及伴随的基础疾病（包括高血压、糖尿病、冠心病）等方面差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性，见表1。西医诊断标准：参照《2023版慢性阻塞性肺疾病全球倡议》[8]中关于COPD稳定期综合评估分组标准E组的分组标准。中医诊断标准：依据《慢性阻塞性肺疾病中医证候诊断标准（2011版）》[9]符合肺胀上实下虚（痰浊阻肺兼有肾气亏虚）的临床表现：痰涎壅盛，胸膈满闷，喘咳短气，呼多吸少，或腰疼脚弱、肢体倦怠，或肢体浮肿，舌苔白滑或白腻，脉弦滑。纳入标准：①符合中、西医诊断及辨证标准；②年龄40～80岁；③未合并其他气流阻塞性疾病；④无苏子降气汤使用禁忌者；⑤患者自愿接受治疗并签署知情同意书。排除标准：①伴有气流受限的其他因素；②患有重度心脑血管疾病、重度神经及精神类疾病、重度肝功能不全及肾功能不全的患者；③依从性差的患者。所有患者均签署知情同意书，本研究经浙江大学医学院附属金华医院医学伦理委员会批准[伦理审批号：（研）2022-伦理审查-62]。

1.2研究方法

对照组给予噻托溴铵粉雾剂（批准文号：国药准字H20060454，生产单位：江苏正大天晴药业股份有限公司，规格：18μg/粒）吸入，1粒/次，1次/d，联合布地奈德福莫特罗粉吸入剂（批准文号：国药准字H20160447，生产单位：AstraZenecaAB公司，规格：320μg），2吸/次，2次/d。观察组患者在对照组治疗方案的基础上，给予口服苏子降气汤。组方：苏子9g、制半夏9g、当归12g、前胡9g、肉桂3g、厚朴10g、生甘草6g。每日1剂，水煎400ml，分早晚两次温服。疗程均为12周。

1.3疗效评判

1.3.1肺功能评估治疗前后受试者均实施标准化的肺功能评估，其中包括对第1秒用力呼气容积（firstsecondexpiratoryvolume，FEV1）与用力肺活量（forcedvitalcapacity，FVC）比值的测定，即FEV1/FVC百分比评估治疗效果。

1.3.2气道黏液高分泌评价采用咳嗽和咯痰评估问卷（coughandsputumassessmentquestionnaire，CASA-Q）作为评估气道黏液高分泌的工具。评估指标包括咳嗽频率、咯痰难度、昼夜痰量及痰液性状，每项指标均根据其严重程度细分为4个等级。具体分级标准：①咳嗽评分按咳嗽频率分为无咳嗽、间歇性轻咳、中等程度咳嗽及昼夜频繁或剧烈咳嗽；②咯痰难度分为无痰、易咳出、较难咳出及难以咳出；③痰量评分按24h痰量多少分为<10ml、10～50ml、51～100ml及>100ml；④痰液性状评分根据痰液的纯净度和脓性成分，分为纯净透明非脓性痰、少许脓性透明痰、脓性成分<2/3的黏痰及脓性成分≥2/3的黏痰。各项指标分别赋予0、2、4、6分的评分，累计得分越高，表明患者的气道黏液高分泌症状越严重。

1.3.3血清IL-17、IL-6、TNF-α检测两组患者分别在治疗前后进行空腹肘静脉血液样本的采集，每次采集量为5ml。采集后的血液样本在4℃条件下进行离心处理，3000转/min，离心半径13.5cm，10min，分离出血清。分离得到的血清样本储存于–80℃的低温环境中，以备后续分析使用。分析时采用酶联免疫吸附测定法，对每份血清样本中的IL-17、IL-6、TNF-α水平进行定量测定。

1.3.4COPD肺CT定量参数评估所有病例在治疗前和治疗后均进行肺CT扫描评估肺部状况。采用CT图像分析软件，对扫描结果进行分析并记录以下CT定量参数：肺叶低衰减区占肺体积的百分比（thepercentageratiooflowattenuationareatolungarea，LAA%）、肺气肿指数（emphysemaIndex，EI）及空气潴留指数（airtrappingindex，ATI）。

1.3.5痰中IL-17、p38MAPK、NF-κB及CXCL8mRNA表达检测在治疗前及治疗12周后，患者被指导在晨起时使用清水漱口，尽量避免口腔微生物的污染。随后用力咳出肺部深处的第一口痰液。采集到的痰液样本以2000～3000转/min的速度离心20min，分离、提取上清液。离心完成后，上清液被小心收集并转移到新的无菌管中。最后将样本储存在–80℃的低温环境中保存以备后续分析使用。检索美国国家生物技术信息中心（NationalCenterforBiotechnologyInformation，NCBI）的基因组数据库，应用PrimerPremier5.0软件设计各聚合酶链式反应（polymerasechainreaction，PCR）引物。使用Trizol方法提取mRNA，采用RT-PCR法检测痰液中IL-17、p38MAPK、NF-κB及CXCL8的mRNA表达，以甘油醛-3-磷酸脱氢酶（glyceraldehyde-3-phosphatedehydrogenase，GAPDH）作为内参基因。IL-17、p38MAPK、NF-κB、CXCL8及GAPDH引物设计，见表2。

1.4统计学方法

采用SPSS23.0统计学软件对数据进行处理分析，计量资料以均数±标准差（）表示，组间比较采用t检验，计数资料以例数（百分率）[n（%）]表示，组间比较采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1两组患者治疗前后的肺功能及气道黏液高分泌指标比较

治疗后两组患者的肺功能指标FEV1/FVC%、气道黏液高分泌各项指标均较治疗前有显著改善，且观察组改善更明显（P<0.05），见表3。

2.2两组患者的血清IL-17、IL-6、TNF-α水平比较

治疗后两组患者的血清IL-17、IL-6、TNF-α水平均下降，且观察组下降更明显（P<0.05），见表4。

2.3两组患者的定量CT参数比较

治疗后观察组患者的肺CT参数LAA%、EI均较治疗前下降（P<0.05），见表5。

2.5两组患者痰中IL-17、p38MAPK、NF-κB及CXCL8mRNA表达水平比较

治疗后观察组患者的痰中IL-17、p38MAPK、NF-κB及CXCL8mRNA表达水平均明显下降（P<0.05），见图1。

3讨论

IL-17介导的MAPK信号通路在COPD的发病机制中扮演着关键角色[10]。研究表明，COPD患者支气管肺泡灌洗液（bronchoalveolarlavagefluid，BALF）中促炎细胞因子IL-17的水平显著升高[11]。Jiang等[12]通过免疫组化染色技术发现COPD患者肺组织中IL-17A的表达显著增加。Higham等[13]研究证实COPD患者肺组织活化的p38MAPK增加，促使炎症反应的发生、发展。IL-17介导的MAPK信号通路可能是COPD治疗的潜在靶点，主要依据包括：①IL-17中和抗体能显著减少COPD模型小鼠BALF中的白细胞计数[14]；②选择性p38MAPK抑制剂可有效抑制COPD模型小鼠肺部的炎症反应[15]；③p38MAPK抑制剂可减少COPD患者BALF中巨噬细胞和外周血单个核细胞的细胞因子释放[16]；④Ⅱ期临床试验表明，口服p38MAPK抑制剂PH-797804可改善中、重度COPD患者的肺功能[17]；⑤选择性抑制MAPK靶点可减轻肺纤维化反应[18]。由此可见，针对该通路相关抑制剂的新疗法研究目前仍处于探索阶段。噻托溴铵联合布地奈德福莫特罗吸入治疗是广泛用于COPD稳定期E组的治疗方案。对COPD稳定期E组患者推荐长效抗胆碱能药物、长效β2肾上腺素受体激动剂和吸入性糖皮质激素的组合治疗可减少急性加重并降低住院率（证据等级A）[19]。寻找能更有效调节MAPK信号通路的中医治疗方法，提升COPD的治疗效果，具有重要的临床意义。

本研究苏子降气汤能显著改善COPD患者的肺功能、气道黏液高分泌状态及肺CT定量参数。苏子降气汤能明显降低COPD患者血清中的IL-17、IL-6和TNF-α水平，能明显降低痰中IL-17、p38MAPK及下游因子NF-κB、CXCL8mRNA的表达水平，从而证实其可能对IL-17介导的MAPK信号通路的调控作用。

综上所述，苏子降气汤可通过调节IL-17介导的MAPK信号通路，改善COPD患者炎症及气道高分泌状态。然而，本研究存在一定的局限性。首先，由于样本量较小，可能存在一定的偏差。其次，本研究未对患者进行长期随访，因此无法评估苏子降气汤对COPD患者长期预后的影响。未来的研究应扩大样本量、延长随访时间，以更全面地评估苏子降气汤治疗COPD的远期疗效和安全性。深入探讨苏子降气汤调节IL-17介导的MAPK信号通路的具体机制，将为中医药治疗COPD提供更多的理论依据和实践指导。

利益冲突：所有作者均声明不存在利益冲突。

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