固本止咳中藥治療慢性阻塞性肺疾病的黏膜上皮創傷修復機制研究?

唐詩環，敬 岳，曹乃芹，廖 強，張洪春

(1.北京中醫藥大學，北京 100029；2.中日友好醫院中醫肺病科呼吸中心；國家呼吸疾病臨床研究中心，北京 100029；3.中國中醫科學院望京醫院,北京 100102)

目前，由于環境污染等原因造成慢性阻塞性肺疾病(COPD)、哮喘等肺部疾病患病率居高不下。據統計[1]，當前 COPD發病率在全球人群中大約是10%，預計到2020年 COPD病死率將上升至全球第3位[2]，經濟負擔排全球第5位。慢性阻塞性肺疾病(COPD)出現氣流阻塞情況的主要病理基礎是呼吸道炎癥反應后的氣道重塑。目前，中醫藥與創傷修復關系的研究日漸加強，研究者從“正氣衛外”和“肺在體合皮”等多方面探討中醫藥與創傷修復的聯系[22-23，29]。大量研究證據支持，中醫藥可以增強呼吸道黏膜免疫能力，達到防治慢性阻塞性肺疾病的目的，而對創傷修復作用機制的研究報道尚不豐富，需要更加深入地研究探討中醫藥于創傷修復的機理作用。

1 慢性阻塞性肺疾病創傷修復的特點

1.1 慢性阻塞性肺疾病的危害

持續存在的氣流受限為慢性阻塞性肺疾病(COPD)的典型特征。氣流受限情況可呈進行性惡化，同時COPD可反復出現急性加重情況且合并多種病癥。除肺部表現外，有研究提出[4]慢性阻塞性肺病患者最常見的并發癥是心血管疾病、糖尿病、哮喘和貧血等，大多數病人有1種或2種合并病，增加了社會經濟負擔，同時也影響患者的勞動能力及生活質量[5]。 鑒于COPD是一種可以防治的疾病，因此有效的防治措施將有助于延緩疾病的反復發生和進行性加重。

1.2 黏膜上皮的創傷修復

黏膜上皮的創傷修復是在各類細胞生長因子的共同作用下的協調有序過程，可分為炎癥反應、細胞增殖、基質沉積及組織重塑4個時期[6]。前24～48 h為炎癥反應階段，此時彈性蛋白酶和膠原酶分子在多核中性粒細胞的作用下產生，促進免疫細胞(如中性粒細胞)進入細胞外基質(extra cellular matrix，ECM)。3～5 d后巨噬細胞在創傷處大量增生、聚集，對壞死細胞進行吞噬清除，并生成大量細胞因子，以維持黏膜上皮的創傷修復。同時巨噬細胞與炎性反應過程中釋放的白介素、干擾素和腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)交互作用于創面，即淋巴細胞與巨噬細胞從細胞及因子方面相互協調，將機體免疫能力與黏膜創傷修復緊密關聯起來[7-8]。損傷后4 d，纖維結締組織、血管和上皮重塑形成，其源自于成纖維細胞在皮下結締組織基質內遷移、增生，完成ECM的基質沉積[7]。各類生長因子可共同作用也可協同作用于創面，一齊推進上皮、黏膜、皮膚及內臟器官的創傷修復[7-9]。如上皮細胞增生、分化、血管生成增快，促使體內創面愈合皆由表皮生長因子(epidermal growth factor，EFG)誘導而成。已有研究證據表明，角化細胞生長因子(keratinocyte growth factor，KGF)、轉化生長因子(transforming growth factor，TGF)、血小板源性生長因子(platelet- derived growth factor，PDGF)和血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)等多種生長因子均存在可以加速創傷組織和內臟修復的作用[10-12]。大量生長因子協同作用于黏膜上皮創傷修復的4個階段，推進組織修復過程。

1.3 呼吸道黏膜上皮細胞創傷修復與慢性阻塞性肺疾病的關系

COPD的發生和發展與氣道的炎性損傷和氣道重塑有密不可分的關系，而氣道的炎性與重塑正是肺上皮損傷細胞的修復。分泌細胞因子KGF的關鍵效應細胞是存在于氣道黏膜上皮細胞間的γδT細胞。肺組織受損后，KGF通過促進上皮細胞增殖，加速黏膜損傷的修復，同時可以降低炎癥反應引起的肺組織損傷，對防止肺損傷與肺進一步纖維化起著潛在的作用。 γδT細胞可通過分泌細胞因子IL-17 A、IL-22抑制肺纖維化形成[13]。研究證實，固本止咳中藥對γδ T細胞的生物活性起到調控作用，可以減低 IL-17的合成分泌[14]，緩解呼吸道炎癥反應，避免呼吸道壁反復出現損傷-修復過程。

角質細胞生長因子(keratinocyte growth factor，KGF)可與上皮組織中的特異性受體相結合，進而參與上皮黏膜的創傷修復過程。同時KGF還與胚胎發育、腫瘤出現、進展及免疫重組的關系密切。 γδT細胞可以通過合成分泌KGF，達到修復上皮損傷的效果，因此γδT細胞在組織創傷修復中起到至關重要的作用。在肺組織創傷修復中，KGF是肺損傷保護的關鍵生長因子，可修復受損上皮[15]，維持肺泡上皮的完整性，限制肺滲透性和氣道炎癥，預防肺水腫的發生[16]，抑制肺纖維化的發展進程[17]。

2 中醫理論與呼吸道黏膜上皮細胞創傷修復

2.1 “正氣”理論

中醫基礎理論稱“正氣”是維持人體健康生理狀態的機制，直接關系人體的病理狀態，如疾病的出現、進展、轉歸、預后這一動態過程。集中表現在預防六淫之邪氣侵襲人體，適應地理、氣候變化損耗機體、維持內環境的穩態，以及在患病后的自愈能力。《素問·刺法論》的“正氣存內，邪不可干”，解釋了“正氣”在疾病發生發展過程中的主導作用，表明人體患病起因于正氣虛衰。“衛氣”乃正氣的組成部分，主要功能為抗御外邪侵及人體致病。 《靈樞·禁服》云:“審查衛氣，為百病母。”《靈樞·上膈》云：“衛氣不營，邪氣居之”，強調機體患病的內在原因是衛氣盛衰，“衛氣”對疾病的出現、進展起決定性作用[18]。《靈樞·本臟》云:“衛氣者，所以溫分肉，充皮膚，肥腠理，司開合者也。”衛氣最主要的功能為抵御邪氣，具體表現在濡養肌膚，充實腠理，司氣孔開合以預防外邪。肺的生理功能：肺氣的宣發肅降及肺朝百脈，是“衛氣”作用于肌表開闔的關鍵。疾病發生過程起自于肺氣失宣，繼而衛氣不固導致肌膚腠理開闔失常，外邪將乘虛而入使機體致病。同理，衛氣的正常運行、衛護肌表、抵御外邪等功能是通過肺朝百脈、宣發肅降的功能正常而實現的。

2.2 “肺在體合皮”理論

《素問·五藏生成》曰:“肺之合皮也。”行衛氣于皮膚之中。肌膚皮毛作為一身之表，行于皮毛的衛氣具有抵御外邪入侵機體致病功能，即為“衛外”。衛氣主職司腠理開合，衛護肌表，成為抵御外邪入侵的一道屏障。現代醫學證明，皮膚黏膜存在的物理屏障、化學屏障，皮膚黏膜中散在的免疫細胞與入侵病原微生物發生的免疫特異性結合保護機體不受外邪干擾，即相當于中醫理論提示衛氣充盛則邪不可干，衛氣虛弱則機體致病[19]。中醫基礎理論認為，皮毛(包括皮膚、黏膜、汗腺、毛發等)存在防止外邪入侵機體致病的作用，是源自衛氣輸布于皮毛表面所體現的，肺氣的宣發作用使衛氣通達全身肌表，使衛氣行于脈外，布散于周身，衛護肌表，抵御外邪。其作用與現代醫學的非特異性免疫防御功能相似。 由此得出，中醫對皮毛的認識更多體現在功能上，而不僅局限于組織，相當于西醫皮膚黏膜組織的功能，進而推論中醫“衛氣”衛護肌表理論與西醫皮膚黏膜的免疫作用如出一轍。創傷修復免疫防御系統中皮膚的屏障作用，構成機體抵御病原微生物的第一道屏障，符合中醫“衛氣”理論。

2.3 “正氣”理論、肺在體合皮與呼吸道黏膜上皮細胞創傷修復的關系

創傷修復是指機體遭受外力(如外傷)或其他原因導致上皮細胞或其他組織發生離斷或缺損，而后局部上皮組織再生、肉芽組織增生、各類組織重構進行修復的病理生理過程。 局部創面的氣血盛衰對創傷修復至為重要，其中“虛”為創傷難愈的根本原因及決定因素[20]。 人體能力盡抗邪，與正氣的充沛密不可分，進一步推論即創傷修復的現代醫學過程是中醫理論正氣盛的表現形式。

肺在體合皮，皮毛為周身之表，發揮御防外邪入侵的屏障作用。肺是機體進行氣體交換的場所，皮膚與外界亦存在氣孔進行氣體交換，類似于肺呼吸功能的特點。從物種進化的視角看，肺是體內為適應氣體交換而產生的特化“皮毛”仍舊與外界相通，肺與皮毛同源同功，共同作用于呼吸運動。在黏膜創傷修復階段，上皮組織分泌細胞因子及生長因子相互聯系，皆與中醫理論“肺在體合皮”一致。可見，中醫理論中肺在體合皮與肺上皮細胞、黏膜組織等創傷后的修復及防御功能相吻合，故肺在體合皮與中醫藥治療創傷組織修復關系密切。

2.4 中醫藥在呼吸道黏膜上皮細胞創傷修復中的應用

近年來，細胞與分子生物學技術的發展和應用，加速了新的治療手段和技術在臨床上的運用，包括細胞因子、生長因子、細胞治療，以體內實驗中的技術為基礎，相互配合為創傷修復尋找到新的治療方案。中醫治療的歷史源遠流長，確切診療理念，讓創傷修復的治療方案愈發全面[21]。

參與創傷修復最重要的間充質細胞是成纖維細胞，組織受損后，成纖維細胞分化為肌成纖維細胞，在創面收縮時，細胞外基質蛋白與多種生長因子、細胞因子被釋放，聚集大量免疫炎細胞至創面，增加Ⅰ、Ⅲ型膠原以及多種細胞外基質蛋白(如波形蛋白)的生成，這一過程促使損傷組織新生上皮形成并參與創傷修復[22]。

研究表明，傳統中醫藥的“活血化瘀”“清熱解毒”和“軟化瘢痕”等功效在創傷修復治療中有獨特療效[23]。如赤芍的主要功效為活血，可以使局部血供情況改善，促進創傷后肉芽組織再生，同時防止過度生長，影響局部組織重構。現有研究表明，益氣固本中藥可以促進因氣虛而致血瘀病證的創傷修復，其作用機制與缺氧誘導因子(HIF21α)表達減少和毛細血管內皮生長因子(VEGF)表達增多相關，以改善局部微循環障礙造成的缺氧狀態[23]。黃芪能刺激創傷表面巨噬細胞活化增強，避免局部組織細胞因子釋放過量，防止創面出現感染情況，從而提高機體免疫能力。 基于中醫學的整體觀念、辨病分型、辨證論治、標本兼治等理論，在創傷修復治療中積累了豐富的臨床經驗，以益氣固本、活血化瘀通絡為主的要則，通過減輕過度炎癥反應，促進組織細胞增殖，改善創面周圍循環，減少瘢痕形成，促進傳統中藥治療對創面損傷修復的機制研究[21]。 創傷修復需要創面組織及細胞因子、生長因子共同參與，互為促進地作用于創傷修復的各個階段。 中醫藥可通過綜合調控細胞及因子，以實現創面修復。

3 固本止咳中藥與呼吸道黏膜上皮細胞的創傷修復

3.1 固本止咳中藥治療COPD的病機特點

根據慢性阻塞性肺疾病的病因分析及臨床表現，現代學者將其納入中醫“肺脹”“內傷咳嗽”等范疇，其主要病因為反復受到外邪入侵或長期大量吸入香煙，六淫之外邪或煙毒瘴氣犯肺，導致肺氣虛耗，輸布周身津液之宣發肅降失職，蘊津成痰，內阻于肺，氣之宣發肅降愈發受阻；久病累及他臟，最常見子病及母，故肺臟病變累及脾臟，脾氣虛損，使通調水道、運化水濕功能異常，水濕不化蘊而生痰。肺為儲痰之器，肺氣不通則氣機升降不利，加劇咳嗽咳痰癥狀，肺脾功能損傷日久，久病及腎，腎納氣功能失調，終致肺、脾、腎三臟皆傷，促使痰熱瘀毒內生，肺氣愈發虛滿壅滯。故COPD病患在無外邪侵襲時，也存在長期慢性咳嗽、咳痰經久不愈。

固本止咳中藥是國醫大師晁恩祥基于《黃帝內經》“春夏養陽”“冬病夏治”的中醫基礎理論，聯合COPD穩定期的病變特點與臨床60年的工作經驗，以“玉屏風散”為基本方加減化裁而來。慢阻肺的中醫病機特點為肺脾腎虛、痰濁瘀肺，治則應以調補肺、益氣健脾為主，兼顧清熱祛痰、活血化瘀，以恢復機體“正氣”衛外的生理功能。方中黃芪性甘溫，扶正固表，補氣而升，肺脾皆補；淫羊霍性辛甘溫，溫腎補陽，顧護先天，共為君藥；白術性苦甘溫，益氣健脾，利水祛濕，資養后天；蜜百部性甘苦、溫潤肺氣、下氣止咳，共為臣藥；赤芍性苦微寒，清熱涼血，活血祛瘀；黃芩性苦寒、清熱燥濕歸肺經；防風性辛甘微溫、祛風解表共為使藥，共奏扶正祛邪、補氣助陽、健脾益腎、止咳化痰、活血化瘀之效。

臨床證據[24]表明，固本止咳中藥在增強患者肺功能、調節機體免疫力等方面存在確切的臨床療效。并指出固本止咳中藥可顯著緩解咳嗽、咳痰、喘息等癥狀，且未發現明顯毒副作用。研究證據顯示，固本止咳中藥治療后，增強機體對外邪的抵御能力，主要表現在對COPD模型小鼠肺組織炎性浸潤狀態的有效控制，通過抑制NE的分泌來源，對呼吸道黏膜炎癥反應的控制及對肺組織免疫炎性反應的減輕，最終使肺組織惡性病理改變進程有效減緩，繼而緩解患者咳嗽咯痰癥狀，延緩慢阻肺的進行性加重[25]。

3.2 固本止咳中藥在呼吸道黏膜上皮細胞創傷修復中的應用

呼吸道創傷修復過程中重要的細胞因子 KGF，促進肺泡Ⅱ型上皮細胞合成增生、分泌肺表面活性物質，使肺泡氣液表面張力降低，避免在呼氣時肺泡塌陷過度、吸氣時肺泡膨脹過度，維持肺泡正常形態[26]。KGF在增進肺泡Ⅱ型上皮細胞有絲分裂的情況下，可上調 Na+通道基因，促進Na+- K+- ATP酶活性，增強Na+在細胞內外的運輸，進而使液體清除率上升，炎癥滲出減少，肺泡內氣體交換得以改善，肺泡Ⅱ型上皮細胞的屏障功能在正反饋下得以增強，促使損傷的肺組織修復[27-28]。 KGF在肺氣腫的肺組織病變情況下解除Ras-Raf-Erk通路，使肺泡上皮再生[16]。實驗研究表明，KGF可阻止肺纖維化進程，同時KGF在預防纖維化和促進損傷修復方面也存在一定作用[17]。因此，KGF可能是治療肺氣腫乃至慢性阻塞性肺疾病的一種關鍵因素。 KGF修復上皮的作用與中醫理論中“固護衛表”相似，皆可固護黏膜表層，防治病邪侵入機體。

固本止咳方藥促使COPD模型小鼠肺組織中分泌KGF，加快肺組織免疫炎性損傷的修復，以保證呼吸道黏膜的完整性，呼吸道黏膜免疫的機械屏障功能作用得以改善，表明促進 KGF的分泌為固本止咳中藥對呼吸道黏膜免疫的修復機制[29]，同時符合固本止咳中藥扶助“正氣”衛外御邪的防御功能。

固本止咳中藥的療效與 COPD的創傷修復機制相輔相成，研究證據支持固本止咳中藥可減少肺組織中 NE的過度表達，即下調 COPD模型肺組織中 NE的表達，并且降低 COPD模型呼吸道 sIgA的分泌，有效控制氣道炎癥狀態以改善氣道及肺組織結構損傷，緩解 COPD模型的肺通氣功能障礙[26]。

4 結語

固本止咳中藥在慢性阻塞性肺疾病的黏膜上皮創傷修復上有確切療效，呼吸道創傷修復對上皮的保護包括改善呼吸道黏膜完整性，增強黏膜免疫的機械屏障功能的作用。但中醫藥干預黏膜上皮創傷修復的研究目前處于起步階段，動物實驗、細胞實驗和臨床研究數據尚不豐富，中醫藥治療僅停留于觀察KGF、MMP-2、MMP-9等基本細胞因子的指標，進一步的機理闡明研究未見報道。因此，中醫藥對呼吸道創傷修復影響的研究尚有廣闊的空間。呼吸道黏膜上皮創傷修復機制與慢性阻塞性肺疾病的發生發展情況，值得更加深入地研究其間的密切關系。