青黛治療潰瘍性結腸炎的機制研究進展

何澤慧，溫紅珠，林江

(上海中醫藥大學附屬龍華醫院，上海 200032)

潰瘍性結腸炎(ulcerative colitis，UC)是一種與自身免疫相關的慢性非特異性腸道炎癥性疾病，屬于炎癥性腸病(inflammatory bowel disease，IBD)的一種，主要臨床表現為腹痛、腹瀉、黏液膿血便，病程遷延不愈。近年來UC在亞洲的發病率呈上升趨勢，2015年亞太多中心流行病學調查研究顯示[1]，中國是亞洲地區IBD發病率最高的國家，其中UC發病率約為(1.64～2.05)/10萬，預測至2025年中國患者人數將達150萬[2-3]。UC的病因和發病機制尚未明確，目前認為主要與腸道菌群、環境因素等作用于基因易感體，繼而引起固有免疫和適應性免疫的反應失調有關[4]。因此，具有抑制炎癥反應和/或免疫反應的5-氨基水楊酸制劑(5-ASA)、類固醇皮質激素、免疫調節劑成為治療UC的經典和傳統用藥。但是，上述藥物并不能為所有UC患者帶來獲益，這為中醫藥治療UC帶來了機遇和挑戰。

1 中醫藥治療UC現狀

2017年中華中醫藥學會脾胃病分會制定的《潰瘍性結腸炎中醫診療專家共識意見》將本病歸屬中醫“痢疾”“久痢”和“腸澼”等病范疇[5]。中醫認為UC的病理性質為本虛標實。病理因素主要有濕邪(熱)、瘀熱、熱毒、痰濁、氣滯、血瘀等。根據病理特征表現，活動期多屬實證，主要病機為濕熱蘊腸、氣血不調[6]，而重度以熱毒、瘀熱為主，反復難愈者應考慮痰濁、血瘀的因素。緩解期多屬虛實夾雜，主要病機為脾虛濕戀、運化失健[7]。一項對1981—2000年間的10 218例UC治療狀況的調查顯示[8]，大部分UC患者均接受中醫藥治療，其中單用中藥治療比例為20.1%，中西醫結合治療比例為59.1%。中藥治療UC主要分為單味藥和復方制劑治療兩種，不論是單藥還是復方制劑，青黛(natural indigo)均是常用藥物。

青黛最早載于宋代《開寶本草》，有清熱解毒、涼血消斑之效。《本草經疏》記載：“青黛，解毒除熱，固其所長，古方多有用之于諸血證者。”《本經逢源》記載：“青黛，瀉肝膽，散郁火，治溫毒發斑及熱痢下重。”因此，青黛長期以來被廣泛用于UC的口服或局部治療中。

2 青黛治療UC的機制研究

青黛的化學成分復雜，系統研究表明[9]青黛中約90%為CaCO3、SiO2等無機成分，有機成分約占10%。根據《中國藥典》記載，青黛的主要有機成分包括靛玉紅(indirubin)、靛藍(indigo)等，其中靛藍含量最高(不低于2%)，靛玉紅則不低于0.13%[10]。此外，色胺酮(tryptanthrin)和異鼠李素作為其有效成分亦是近年來的研究熱點。下文將從青黛、靛藍、靛玉紅、色胺酮四個方面對青黛治療UC的機制研究分述之。

2.1 青黛

目前的機制研究表明，青黛主要通過調節腸道免疫反應，改善腸上皮屏障功能，調節腸道微生態平衡從而起到治療UC的作用。

Kawai等[11]實驗表明，青黛可以通過黏膜固有淋巴細胞的芳香烴受體(aryl hydrocarbon receptor，AhR)促進IL-10/IL22的釋放發揮治療作用。Xiao等[12]的研究發現青黛治療UC可能與其可通過激活AMPK/Nrf-2抑制氧化應激反應和通過抑制STAT1/STAT3磷酸化限制Th1/Th17相關炎癥因子釋放有關。杜立陽等[13]發現青黛顆粒可顯著降低大鼠的UC活動性指數(ulcerative colitis disease activity index，UCDAI)評分，可能通過促進大鼠結腸黏膜蛋白MUC2的基因表達，下調誘導型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase，iNOS)的基因表達從而抑制UC病情發展。馬文強等[14]通過研究發現，青黛可通過減輕DSS誘導的UC小鼠的炎癥反應、氧化應激和細胞凋亡從而發揮其保護作用，其中青黛組小鼠的腸黏膜損傷減輕，血漿中TNF-α、IL-6、IL-1、IL-10、MDA等細胞因子含量降低，SOD水平升高，Bcl-2蛋白表達水平亦顯著升高。劉麗娟等[15]研究青黛對UC體內、體外炎癥模型的抗炎作用，主要觀測到在體內、體外青黛組IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α的含量分別較對照組有一定程度的下降，提示青黛治療UC可能為下調炎癥因子表達有關。Wang等[16]觀察DSS誘導的UC大鼠經不同計量的青黛灌胃后的UCDAI、組織損傷評分和髓過氧化物酶評價其治療作用，并檢測結腸黏膜中的緊密連接相關蛋白(Occludin蛋白)含量，結果提示青黛可通過控制炎癥和修復損傷的結腸黏膜起到治療作用。胡弘毅等[17-18]研究表明清腸栓組成之一的青黛具有抗炎、阻斷炎癥細胞向黏膜上皮游走和免疫細胞Fas/FasL途徑細胞凋亡的作用，顯示了青黛可能通過對免疫炎癥細胞的阻斷從而發揮治療UC 的作用；此外，青黛對病變組織中主要致炎癥因子、氧化自由基的清除和調節核因子NF-κB活性上有一定的影響，提示其對UC治療可能起輔助抗炎作用。

此外，青黛可通過調節腸道菌群，在炎癥中維持腸道微生物群的穩態來治療UC[19]。Sun等[20]研究發現青黛可通過“微生物-丁酸鹽軸(microbiota-butyrate axis)”機制減輕DSS誘導的UC大鼠炎癥情況，主要通過改變瘤胃球菌屬(Ruminococcus 1)和丁酸球菌(Butyricicoccus)的豐度發揮作用。

2.2 靛玉紅

靛玉紅是青黛的主要成分之一，以我國首創、可有效治療白血病的中藥提取物而聞名。其治療UC主要與其調節腸道免疫有關。郝微微等[21]研究表明，靛玉紅可通過上調CD4+CD25+Treg細胞Foxp3表達和抑制效應T細胞增殖與分化來減輕腸道炎癥反應。該團隊發現[22-23]，靛玉紅還可降低UC小鼠TNF-α、IFN-γ含量，增加IL-4含量，增加緊密連接蛋白ZO-1表達，改善腸上皮屏障功能。Gao等[24-25]研究表明靛玉紅可通過NF-kB信號途徑的激活，從而抑制促炎因子表達，同時上調調節性T細胞發揮治療作用。李楠等[26-27]研究發現，靛玉紅可通過降低轉化生長因子(transforming growth factor β1，TGF-β1)、髓過氧化物酶(MPO)水平，上調堿性成纖維生長因子(bFGF)mRNA、腸三葉因子(intestinal trefoil factor，ITF)mRNA的表達，激活MEK/ERK信號轉導通路和PI3K/AKT信號通路，抑制腸道炎癥癥狀，促進UC所導致的腸道受損黏膜修復的作用。劉旭等[28]研究靛玉紅對小鼠骨髓來源樹突狀細胞(bone marrow-derived dendritic cell，BMDC)形態及亞群的影響，發現靛玉紅通過抑制BMDC發育過程中細胞樹突狀結構的形成、細胞表面分子CD86、MHC-Ⅱ表達，抑制BMDC發育，從而誘導樹突狀細胞維持免疫耐受作用。分析化學研究發現[29]，靛玉紅、色胺酮、吲哚生物堿等可產生抗IL-17A的成分。

2.3 靛藍

靛藍作為青黛中含量最高的有機物質，同時亦是大青葉、板藍根和多種復方制劑(如錫類散)等的主要提取成分，故被設為質控標準。上文所述Kawai等[11]實驗發現靛藍亦可通過黏膜固有淋巴細胞的芳香烴受體(AhR)促進IL-10/IL22的釋放發揮治療作用。劉麗娟等[30]研究靛藍對UC抗炎作用的影響并探尋其機制，使用純度≥90%、配制成不同濃度的靛藍對誘導后的UC體外炎癥模型分別進行直接干預和預防性干預，觀察IL-6、TNF-α的含量。結果表明，在直接干預模式下，當達到一定濃度時(40 μmol/L)，靛藍具有體外抗炎作用，而預防模式下其抗炎效果則并不顯著。

2.4 色胺酮

色胺酮作為青黛中的活性成分，亦具有抗炎作用。Micallef等[31]觀察研究色胺酮對DSS模型造模的IBD小鼠的治療作用，發現色胺酮可減少IBD小鼠體重下降程度，并能提高IBD小鼠的存活率；體外研究顯示，色胺酮可能通過下調IL-2和γ-IFN從而具有治療UC的作用。劉麗娟等[32]用上述研究靛藍同樣的方法對色胺酮進行了實驗，提示色胺酮亦有一定的體外抗炎作用，其抗炎機制可能為下調IL-6的表達。Wang等[33]通過研究發現色胺酮可以抑制IκBα的分解和STAT3的磷酸化，調節TNF-α/NF-κB和IL-6/STAT3信號通路，從而改善DSS誘導的UC大鼠的炎癥情況。

綜上，青黛及其主要有效成分治療UC的作用機制主要為調節免疫失調、抑制促炎細胞因子的表達。目前亦有對青黛及其單一成分的作用機制進行比較的研究，結果證實青黛的作用機制不等于有效成分的單純疊加。如郝微微等[34]研究青黛、靛玉紅對UC小鼠脾臟CD4+T細胞的影響，表明青黛和靛玉紅對UC小鼠結腸損傷有不同程度修復作用，且青黛療效顯著優于靛玉紅，提示靛玉紅作為青黛的主要有效成分，是青黛發揮治療作用的重要成分之一，但青黛的其他成分也發揮了治療作用。Lin等[35]研究青黛及其主要提取物在人中性粒細胞的抗炎作用，發現青黛可抑制苯丙氨酸(FMLP)引起的人中性粒細胞釋放氧負離子和彈性蛋白酶，主要通過抑制MAPK的激活和調控介導鈣動員實現的，而其單一成分靛玉紅、靛藍和色胺酮等則并無此作用。Yasuda等[36]研究發現青黛可抑制線粒體活性氧的產生從而減輕細胞損傷，然而其單一成分靛藍和靛玉紅無法獨立發揮作用，推測可能有其他成分具有較強的清除活性氧的能力，從而起到防止細胞損傷的作用。Ozawa等[37]通過比較研究發現，青黛中的色胺酮可改善體重減輕，但不能有效抑制出血；而靛藍可改善出血，卻不能防止體重下降，而兩者卻都能通過抑制一氧化氮的產生從而下調TNF-α的表達。

3 療效研究

迄今為止，青黛單藥治療UC的臨床療效研究主要有以下五項研究。一項納入20例輕度UC患者的單中心、前瞻性研究發現[38]，使用青黛單藥治療(2.0 g/d)8周后，臨床應答率、臨床緩解率和黏膜愈合率分別為72%、33%和61%。另一項納入86例UC患者的多中心、雙盲、隨機對照試驗顯示[39]，口服青黛膠囊0.5 g/d、1.0 g/d、2.0 g/d治療8周時的臨床應答率分別為69.6%、75%和81%，顯著高于安慰劑組(13.6%，P<0.01)。該研究的事后分析表明[40]，青黛口服治療難治性UC的療效優于安慰劑，對于激素依賴型UC患者，青黛口服治療組的黏膜愈合率顯著高于安慰劑組；對于曾接受過抗TNF-α治療的患者和同時使用免疫抑制劑的患者，青黛口服治療組的臨床應答率顯著高于安慰劑組。此外，一項納入42例輕中度活動期UC患者的多中心隨機對照試驗中[41]，患者每天口服1 g青黛膠囊，治療2周后，與安慰劑組比較，青黛組患者Lichtiger評分和白蛋白均明顯改善(P<0.05)。上述研究表明青黛單藥口服能有效治療UC。

除了口服，今年還有針對青黛栓治療UC的研究報道[42]，10例中重度活動期左半結腸型UC患者使用青黛栓50 mg/d納肛，4周后評估療效，臨床緩解率為30%，黏膜愈合率為40%，Mayo直腸出血評分顯著改善，除1例患者出現肛門疼痛外，未見嚴重不良事件。提示青黛栓治療左半結腸型UC有效。

4 青黛及其成分治療UC的安全性

目前報道的UC患者使用青黛后出現的不良事件，主要包括肝損、肺動脈高壓、惡心和炎癥加重。Sugimoto的研究中[38]，有2例患者出現輕度肝損，1例因感染性結腸炎停藥，另1例因輕度惡心停藥。另一項研究中[40]，約10例患者出現輕度肝損，1例患者出現肺動脈高壓，后者服用自購青黛粉2 g/d治療6周后出現肺動脈高壓，停藥并口服波生坦片治療，4個月后復測肺動脈壓已經明顯下降，后逐漸減量至停用波生坦，隨訪2年患者未再發生肺動脈高壓，提示該過程也許是可逆的[43]。還有一些文獻報道[44-46]UC患者服用青黛粉后出現腸道炎癥加重，內鏡下表現為腸壁增厚、黏膜水腫，甚至出血。Cho等[47]報道了1例44歲女性UC患者口服青黛2 g/d后腸鏡檢查提示結腸水腫、黏膜下出血，組織學提示缺血性結腸炎，停服青黛并予支持治療后患者癥情改善。因此，尚需更多的臨床試驗對青黛治療UC進行安全性評估。

5 結語

綜上所述，青黛及其主要活性成分均具有一定改善UC臨床癥狀和修復受損黏膜的作用，主要機制與抑制炎癥因子的釋放、改善腸道屏障、調節腸道菌群等有關。現階段國內外對青黛復方制劑的機制研究較多，其結果并不代表青黛單藥發揮的作用，未來需要進一步針對青黛單藥機制的研究證實。目前有關青黛單藥治療UC的臨床試驗，雖然在臨床設計上較為嚴謹，但樣本量偏小，影響了結果的可靠性。未來尚需較大樣本量、前瞻性、多中心、隨機、雙盲雙模擬的平行對照研究，對青黛治療UC的療效和安全性進行高質量評估，以進一步明確其治療UC的療效及作用機制。