細(xì)胞焦亡
——中醫(yī)藥干預(yù)橋本甲狀腺炎炎性免疫微環(huán)境的新靶點(diǎn)

魏軍平 韋茂英

自身免疫性甲狀腺炎(autoimmune thyroiditis，AIT)主要包括橋本甲狀腺炎(Hashimoto′s thyroiditis，HT)、萎縮性甲狀腺炎、無痛性甲狀腺炎及產(chǎn)后甲狀腺炎，其中HT是AIT的主要亞型。近年來隨著人們生活節(jié)奏的加快及生態(tài)環(huán)境的改變，HT的發(fā)生率逐漸升高。既往報(bào)道稱，HT的發(fā)生率高達(dá)2%，且女性發(fā)生率是男性的5～10倍[1]。甲狀腺過氧化物酶抗體(TPOAb)、甲狀腺球蛋白抗體(TgAb)效價(jià)明顯升高是HT的特征之一，尤其在出現(xiàn)甲狀腺功能減退(hypothyroidism，以下簡稱甲減)以前，抗體陽性是診斷HT的唯一依據(jù)。國內(nèi)最大規(guī)模的甲狀腺流行病學(xué)調(diào)查研究顯示，我國成人TPOAb、TgAb陽性患病率僅次于甲狀腺結(jié)節(jié)、亞臨床甲狀腺功能減退癥(subclinical hypothyroidism，SCH)，高達(dá)10.19%、9.70%[2]。由于大多數(shù)HT患者早期缺乏典型的臨床表現(xiàn)，直至發(fā)展為永久性甲減，甚至增加甲狀腺結(jié)節(jié)、甲狀腺癌的風(fēng)險(xiǎn)[3]。此外，有研究證實(shí)，HT與其他自身免疫性疾病密切相關(guān)，白癜風(fēng)是一種以黑色素細(xì)胞破壞為特征的慢性自身免疫性色素沉著障礙性疾病，其與HT共發(fā)生率高達(dá)34%[4]。一項(xiàng)回顧性隊(duì)列研究提示，與普通人群比較，HT患者發(fā)生冠心病的風(fēng)險(xiǎn)增加，調(diào)整后的危險(xiǎn)比為1.44(95% CI：1.05～1.99)，此種現(xiàn)象在女性患者中尤其明顯[5]。

目前臨床上治療HT的常規(guī)策略是根據(jù)患者甲狀腺功能情況采取甲狀腺激素替代治療、硒制劑、免疫調(diào)節(jié)療法等，對于大多數(shù)抗體升高而甲狀腺功能正常或伴隨輕度SCH人群仍停留于被動(dòng)觀察階段。近年來諸多研究表明，中醫(yī)藥在緩解HT患者臨床癥狀、調(diào)節(jié)免疫、改善甲狀腺功能等方面療效良好，但其具體的作用機(jī)制尚不明確[6,7]。甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞(thyroid follicular cells，TFC)是甲狀腺局部免疫微環(huán)境的重要組成部分。近年來研究發(fā)現(xiàn)，與單純的甲狀腺結(jié)節(jié)患者比較，HT患者的甲狀腺組織中細(xì)胞焦亡關(guān)鍵蛋白消皮素D完整片段(GSDMD-FL)和消皮素D-N末端片段(GSDMD-N)表達(dá)明顯升高，提示HT病理狀態(tài)下存在異常的細(xì)胞焦亡現(xiàn)象，TFC焦亡可能是HT發(fā)病的重要環(huán)節(jié)[8]。細(xì)胞焦亡作為一種伴有炎性反應(yīng)的新型細(xì)胞程序性死亡，與細(xì)胞質(zhì)膜完整，不釋放胞內(nèi)容物和炎性細(xì)胞因子的細(xì)胞凋亡存在很大不同，細(xì)胞焦亡為中醫(yī)藥干預(yù)HT炎癥免疫微環(huán)境的研究提供了新靶點(diǎn)。

一、新型細(xì)胞程序性死亡之細(xì)胞焦亡

細(xì)胞焦亡是一種依賴于半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(caspase)的新型細(xì)胞程序性死亡形式，最初認(rèn)識(shí)是其在天然免疫抗感染中的作用。細(xì)胞焦亡的典型特征是細(xì)胞腫脹，細(xì)胞膜上形成孔洞，并釋放促炎性細(xì)胞因子白細(xì)胞介素(IL)-1β和IL-18，進(jìn)而激活強(qiáng)烈的炎性反應(yīng)。早在1992年，Zychlinsky等[9]在福氏志賀菌感染巨噬細(xì)胞時(shí)觀察到了依賴于caspase-1的細(xì)胞死亡現(xiàn)象，并將其誤認(rèn)為是細(xì)胞凋亡。其后在2000年，Brennan等[10]研究發(fā)現(xiàn)，鼠傷寒沙門菌感染時(shí)，巨噬細(xì)胞同樣發(fā)生了依賴于caspase-1，但有別于傳統(tǒng)細(xì)胞凋亡形式的程序性細(xì)胞死亡。在這一過程中caspase-3未被激活，聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)仍保持在其活躍的、未被切割的狀態(tài)，而被感染的巨噬細(xì)胞迅速喪失細(xì)胞質(zhì)膜的完整性。2001年，Cookson和Brennan提議以“pyroptosis”一詞來定義這種促炎性程序性細(xì)胞死亡，該術(shù)語源于希臘語中與“火”或“熱”有關(guān)的詞根“pyro”和與“下落、下墜”有關(guān)的詞根“ptosis”組合而成[11]。

gasdermins家族是近年來發(fā)現(xiàn)的一個(gè)成孔蛋白家族，由gasdermin A(GSDMA)、gasdermin B(GSDMB)、gasdermin C(GSDMC)、gasdermin D(GSDMD)、gasdermin E(GSDME)和DFNB59組成，它們均具有成孔活性的N端結(jié)構(gòu)域。2015年，北京生命科學(xué)研究所/清華大學(xué)生物醫(yī)學(xué)交叉研究院邵峰教授團(tuán)隊(duì)揭示了細(xì)胞焦亡的關(guān)鍵執(zhí)行蛋白GSDMD是caspase-1和caspase-11/4/5的共同底物，并可被炎性caspase特異性切割，導(dǎo)致裂解性細(xì)胞死亡[12]。隨著細(xì)胞焦亡研究的深入，2017年，Shi等[13]提出將細(xì)胞焦亡重新定義為依賴于gasdermin蛋白家族介導(dǎo)的程序性壞死樣細(xì)胞死亡。

二、細(xì)胞焦亡是HT發(fā)病的新機(jī)制

HT的發(fā)病一般認(rèn)為是在遺傳易感性的基礎(chǔ)上，多種環(huán)境因素(如細(xì)菌或病毒感染、碘攝入量等)的綜合作用，引起甲狀腺自身或免疫系統(tǒng)的異常改變導(dǎo)致免疫耐受喪失，從而引發(fā)甲狀腺組織的自身免疫攻擊。淋巴細(xì)胞浸潤，尤其是T淋巴細(xì)胞浸潤和濾泡破壞是HT重要的組織學(xué)特征，嚴(yán)重者可導(dǎo)致甲狀腺逐漸萎縮和纖維化，并伴有甲狀腺功能減退[14]。以往的研究多集中在適應(yīng)性免疫反應(yīng)環(huán)節(jié)，通過對T淋巴細(xì)胞(Th1、Th2、Th17、Treg等)、B淋巴細(xì)胞及其相關(guān)免疫因子的研究來探討HT的發(fā)病機(jī)制[15]。但近年來有研究報(bào)道，除了免疫細(xì)胞異常外，TFC焦亡也是一個(gè)重要的致病因素。

HT患者甲狀腺組織中核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白1(NLRP1)、黑色素瘤缺乏因子2(AIM2)、核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3(NLRP3)、核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體C4(NLRC4)、凋亡相關(guān)斑點(diǎn)樣蛋白(ASC)、caspase-1表達(dá)顯著增加，主要定位于鄰近淋巴浸潤區(qū)域的TFC。炎性小體可通過介導(dǎo)細(xì)胞焦亡和促進(jìn)炎性細(xì)胞因子IL-1β和IL-18的釋放，參與HT炎癥免疫微環(huán)境的形成和甲狀腺濾泡破壞[16]。碘作為重要的環(huán)境因素，在高碘誘導(dǎo)的人永生化甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞系Nthy-ori3-1中發(fā)現(xiàn)，50mmol/L碘化鈉干預(yù)24h后其焦亡水平最為顯著，這可能與調(diào)控ROS-NF-κB-NLRP3信號(hào)通路有關(guān)[8]。

IL-1β是免疫和炎性反應(yīng)的主要介質(zhì)，在HT患者的TFC胞質(zhì)中表達(dá)上調(diào)，對致病性Th17淋巴細(xì)胞產(chǎn)生至關(guān)重要[17]。IL-18最初被描述為干擾素-γ(IFN-γ)誘導(dǎo)因子，參與Th1、Th2細(xì)胞的活化，調(diào)節(jié)Th17細(xì)胞分化和Treg細(xì)胞功能，并誘導(dǎo)黏附分子、趨化因子、Fas配體等炎性介質(zhì)[18]。研究證實(shí)，在IFN-γ和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的協(xié)同作用下，甲狀腺細(xì)胞也可合成趨化因子CXCL10，進(jìn)而吸引更多的淋巴細(xì)胞浸潤甲狀腺，最終形成一個(gè)放大反饋環(huán)。因此，甲狀腺細(xì)胞和淋巴細(xì)胞之間可能存在一個(gè)惡性循環(huán)，使HT的自身免疫過程永久化[19]。

三、中醫(yī)藥干預(yù)HT炎癥免疫微環(huán)境的研究現(xiàn)狀

現(xiàn)代免疫學(xué)認(rèn)為，機(jī)體免疫系統(tǒng)主要有免疫防御、免疫監(jiān)視和免疫自穩(wěn)三大功能。適度的免疫應(yīng)答是免疫功能正常的前提，生理?xiàng)l件下免疫系統(tǒng)通過介導(dǎo)免疫應(yīng)答來維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，形成穩(wěn)定的免疫微環(huán)境。HT患者甲狀腺微環(huán)境中除TFC外，尚存在多種免疫細(xì)胞和免疫分子，如T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞及各種細(xì)胞因子等，共同參與形成炎癥免疫微環(huán)境。目前中醫(yī)藥干預(yù)HT炎癥免疫微環(huán)境的機(jī)制研究較多，但主要圍繞于調(diào)節(jié)Th1、Th2、Th17、Treg等免疫細(xì)胞上，對中醫(yī)藥調(diào)控TFC焦亡機(jī)制缺乏探索。《成方便讀》云：“脾胃一虛……衛(wèi)氣不固，則外邪易感”。《金匱要略·臟腑經(jīng)絡(luò)先后病脈證治第一》曰：“四季脾旺不受邪”，作為營衛(wèi)氣血生化之源的脾胃在中醫(yī)免疫學(xué)中占據(jù)重要地位。以補(bǔ)氣健脾法為代表的補(bǔ)中益氣顆粒可明顯抑制AIT大鼠甲狀腺炎性反應(yīng)，其機(jī)制與下調(diào)維甲酸相關(guān)孤兒受體γT(RORγT)、IL-17基因表達(dá)，上調(diào)叉頭翼狀螺旋轉(zhuǎn)錄因子(Foxp3)、轉(zhuǎn)化生長因子β(TGF-β)基因表達(dá)，改善Treg/Th17細(xì)胞失衡有關(guān)[20]。

miR-155是人和小鼠免疫細(xì)胞的重要調(diào)節(jié)因子，在控制先天免疫和獲得性免疫過程中發(fā)揮著多重作用。補(bǔ)中益氣湯改善AIT小鼠免疫失常機(jī)制還與抑制miR-155/SOCS1/STAT3信號(hào)軸，調(diào)控Th17細(xì)胞，減少炎性細(xì)胞因子釋放有關(guān)[21]。其他中藥復(fù)方、中成藥、中藥單體諸如軟堅(jiān)消癭顆粒、夏枯草膠囊、甲炎康泰顆粒、白芍總苷、淫羊藿苷等均提示具有調(diào)控T淋巴細(xì)胞功能亞群，改善HT炎性免疫微環(huán)境的作用[22]。目前看來，多種免疫細(xì)胞以及TFC等基質(zhì)細(xì)胞的相互作用推動(dòng)了HT的發(fā)生、發(fā)展，各種致病因素介導(dǎo)TFC損傷可能是HT始動(dòng)環(huán)節(jié)，繼而引發(fā)機(jī)體異常免疫應(yīng)答。就TFC損傷而言，在以往細(xì)胞凋亡、自噬外，結(jié)合國內(nèi)外有關(guān)于HT的最新研究進(jìn)展，開展中醫(yī)藥調(diào)控TFC焦亡，改善HT炎癥免疫微環(huán)境的研究對中藥新藥研發(fā)和HT的防治均具有重要意義[23,24]。

四、細(xì)胞焦亡是中醫(yī)藥調(diào)節(jié)HT炎癥免疫微環(huán)境的新靶點(diǎn)

1. HT的中醫(yī)病因病機(jī)：HT屬中醫(yī)學(xué)“癭病”范疇，一般認(rèn)為其發(fā)病與情志內(nèi)傷、飲食及水土失宜、體質(zhì)因素等相關(guān)，病位在甲狀腺，涉及肝臟、脾臟、腎臟，早期主要在肝臟、脾臟，后期累及于腎臟。《素問·金匱真言論》云：“東風(fēng)生于春，病在肝，俞在頸項(xiàng)”。肝主疏泄，調(diào)暢氣機(jī)，甲狀腺為奇恒之腑，助肝疏泄，癭病發(fā)生受情志因素影響，與肝臟有關(guān)。“五臟相通，移皆有次，五臟有病，則各傳其所勝”。長期忿郁惱怒或憂思郁慮，使氣機(jī)阻滯，肝氣失于條達(dá)。肝木克土，致使脾氣虛弱，不能正常運(yùn)化，痰濕易生，痰隨氣逆，凝結(jié)于癭而為病，此即《證治準(zhǔn)繩》所言：“痰之生，由于脾氣不足，不能致精于肺，而游以成焉者也”。痰既是病理產(chǎn)物，又是新的致病因素阻礙氣血的正常運(yùn)行，進(jìn)而加重氣滯、血瘀。甲狀腺為奇恒之腑，助腎生陽，久病失治，累及于腎，后期可見腎陰陽兩傷之證。再者，從經(jīng)脈循行上看，“肝足厥陰之脈，上貫膈，布脅肋，循喉嚨之后，上入頏顙……”。“脾足太陰之脈，入腹，屬脾，絡(luò)胃，上膈，夾咽，連舌本，散舌下”。“腎足少陰之脈，其直者，從腎上貫肝、膈，入肺中，循喉嚨，夾舌本”。甲狀腺的現(xiàn)代解剖學(xué)位置處于頸部甲狀軟骨下方，氣管兩旁，足厥陰肝經(jīng)、足太陰脾經(jīng)、足少陰腎經(jīng)均循行于此。最后，從體質(zhì)上看，氣虛質(zhì)、陽虛質(zhì)、痰濕質(zhì)、氣郁質(zhì)是HT常見的體質(zhì)類型，分別占22.67%、18.33%、15.33%、12.00%[25]。因此，筆者認(rèn)為HT早期病機(jī)特點(diǎn)表現(xiàn)為肝郁脾虛、氣滯痰凝；后期以脾腎虧虛為本，氣滯、痰凝、血瘀為標(biāo)，陰陽氣血津液失調(diào)，故見甲狀腺功能減退(本虛)，甲狀腺結(jié)構(gòu)破壞(標(biāo)實(shí))，久病入絡(luò)，而致甲狀腺纖維化形成，發(fā)病呈現(xiàn)一個(gè)動(dòng)態(tài)演變過程。

2.細(xì)胞焦亡與 HT中醫(yī)病機(jī)：細(xì)胞焦亡是一個(gè)具有雙重效應(yīng)的生物學(xué)過程，一方面它是機(jī)體的一種重要的天然免疫反應(yīng)，可以保護(hù)多細(xì)胞生物體免受微生物感染和內(nèi)源性危險(xiǎn)，另一方面細(xì)胞焦亡的過度激活又可引發(fā)病理性炎癥，是多種自身免疫性疾病的重要始動(dòng)因素和內(nèi)源性調(diào)節(jié)因子[26]。目前有研究者提出細(xì)胞焦亡是中醫(yī)氣虛、痰濁、血瘀理論在細(xì)胞層面上的微觀體現(xiàn)，焦亡過度導(dǎo)致炎性細(xì)胞因子的大量聚集，在體內(nèi)形成病理產(chǎn)物(痰瘀)，加之免疫功能失衡(機(jī)體氣虛，氣化功能不足，痰瘀堆積增多)，炎性反應(yīng)反復(fù)[27]。可見，HT的中醫(yī)病機(jī)與現(xiàn)代生命科學(xué)研究的細(xì)胞焦亡理論十分相似。

3. 疏肝健脾化痰行氣中藥與調(diào)控細(xì)胞焦亡：疏肝健脾、化痰行氣法是HT治療的根本大法，不僅在臨床應(yīng)用中具有較好療效，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證實(shí)其在降低甲狀腺自身抗體、改善甲狀腺功能及組織病理損傷、減少甲狀腺細(xì)胞凋亡、調(diào)節(jié)T細(xì)胞亞群失衡、調(diào)控TLRs/MyD88/NF-κB通路，抑制炎癥瀑布效應(yīng)等方面有不可忽視的作用[28,29]。近年來諸多報(bào)道稱，疏肝健脾、化痰行氣中藥在調(diào)控細(xì)胞焦亡活性上也扮演著重要角色。以健脾化痰祛瘀法為組方依據(jù)的化瘀祛痰方(黃芪、黨參、茯苓、郁金、法半夏、丹參、川芎、絞股藍(lán)、石菖蒲)能抑制NLRP3/caspase-1通路活化影響細(xì)胞焦亡，從而改善動(dòng)脈粥樣硬化(AS)家兔肝臟脂質(zhì)沉積[30]。另外，益氣健脾、化痰祛瘀法改善AS還可能與調(diào)節(jié)腸道菌群，進(jìn)而調(diào)控氧化三甲胺(TMAO)/血清淀粉樣蛋白A(SAA)/NLRP3炎性小體通路，抑制巨噬細(xì)胞焦亡有關(guān)。在腫瘤領(lǐng)域同樣發(fā)現(xiàn)，疏肝健脾方(柴胡、郁金、生黃芪、八月札、杭白芍、夏枯草、三七、甘草)可通過調(diào)控腫瘤細(xì)胞焦亡，降低抑郁障礙型乳腺癌小鼠脾臟骨髓來源的抑制性細(xì)胞的含量，影響腫瘤炎癥免疫微環(huán)境[31]。鑒于HT早期“肝郁脾虛，氣滯痰凝”的中醫(yī)病機(jī)與細(xì)胞焦亡間的相似性，且疏肝健脾化痰行氣類中藥又明確具有調(diào)控細(xì)胞焦亡的作用。因此，細(xì)胞焦亡可能為中醫(yī)藥干預(yù)HT炎癥免疫微環(huán)境的一個(gè)潛在靶點(diǎn)。

五、展 望

自身免疫性甲狀腺疾病的治療一直是內(nèi)分泌領(lǐng)域研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn)，因HT后期患者多發(fā)展為永久性甲減，故早期預(yù)防和治療顯得至關(guān)重要。在中醫(yī)學(xué)“治未病”思想的指導(dǎo)下，中醫(yī)藥干預(yù)HT重點(diǎn)應(yīng)在HT的治療和臨床甲狀腺功能減退癥的預(yù)防，尤其是HT早期抗體升高而甲狀腺功能正常或伴隨輕度SCH的人群。作為一種高度促炎性的程序性細(xì)胞死亡，細(xì)胞焦亡為HT的免疫病因?qū)W研究提供了新思路，抑制細(xì)胞焦亡及其相關(guān)通路的激活，減少炎性細(xì)胞因子的釋放，可能會(huì)是改善HT炎癥免疫微環(huán)境的有效策略。立足于當(dāng)下HT發(fā)病的新機(jī)制，運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)研究的新技術(shù)、新方法，從整體、細(xì)胞及分子水平開展中醫(yī)藥調(diào)節(jié)TFC焦亡，改善HT炎癥免疫微環(huán)境的作用機(jī)制研究，有助于為中醫(yī)藥治療HT提供新的理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。其次，探討現(xiàn)代生物學(xué)中的“細(xì)胞焦亡—炎性反應(yīng)”病理特征與HT早期“肝郁脾虛，氣滯痰凝”中醫(yī)病機(jī)的相關(guān)性，從微觀層面詮釋HT的中醫(yī)病理，也在一定程度上拓展了中醫(yī)學(xué)對HT的研究思路。