基于細胞因子信號轉導抑制物/ 蛋白酪氨酸激酶信號轉導和轉錄活化因子通路干預糖尿病足的中醫藥治療研究進展

賀偉平 黃春

江西省萍鄉市人民醫院藥學部，江西萍鄉 337055

糖尿病足（diabetic foot，DF）是指糖尿病患者踝關節以遠的皮膚及其深層組織被破壞，常合并感染和下肢不同程度的動脈閉塞癥，是糖尿病外周神經病變、血管病變等多種因素相互作用的疾病[1]。目前中國約有2 030 萬例DF 患者，占糖尿病患者20%～30%，其中31.6%的50 歲以上DF 患者治療后1 年內會發生糖尿病足潰瘍（diabetic foot ulcer，DFU）[2]。DFU 致殘率和復發率高，造成沉重的家庭及社會負擔。目前發病機制尚不明確，很多證據表明末肢循環差、感染及周圍神經病變、下肢動脈病變和足畸形等在DF 的發生發展中起著重要作用，是造成DFU 惡化乃至截肢的重要因素[3-4]。目前主要通過降低血糖、減緩糖尿病周圍神經病變、減少潰瘍感染、加速血液循環等方式進行治療。細胞因子信號傳導抑制物（suppressor of cytokine signal，SOCS）參與的蛋白酪氨酸激酶信號轉導和轉錄活化因子（janus kinase/signal transducer and activators of transcription，JAK/STAT）通路受到多種炎癥細胞途徑負性調控，影響細胞的生長、增殖、凋亡[5]。許多證據表明SOCS-1、SOCS-3 及SOCS-6 能調控細胞因子誘導的胰島素抵抗是DF 的重要機制之一。JAK-STAT 信號途徑參與了DF 的發病過程[5-7]。單味中藥及其提取物（如魚腥草、白芍、芍藥苷）及中藥復方（如當歸黃芪湯）和中成藥（拔毒生肌膏）可以通過調節SOCS/JAK-STAT 通路而抑制炎癥因子的活化，減慢DF 的進展。但SOCS 作為JAK-STAT 的重要負調控因子在中藥治療DF 的作用研究未見報道。因此本文對SOCS/JAK-STAT 通路在DF 中的作用及中藥的干預作用進行綜述，為DF 治療和藥物開發提供思路。

1 SOCS/JAK-STAT 通路在DF 中的作用

SOCS 是由SOCS-1 到SOCS-7 和CIS（細胞因子誘導的Src 同源蛋白2）組成的JAK-STAT 通路負性調節劑。SOCS 的主要功能是抑制JAK-STAT 通路，STAT 也可以調節SOCS 基因的表達[8]。SOCS 與JAK結合并直接抑制JAK 酪氨酸激酶活性，同時競爭STAT 上的磷酸酪氨酸結合位點來抑制STAT 磷酸化來降低炎癥因子及凋亡基因表達[9-10]。研究表明SOCS/JAK-STAT 負調控細胞因子介導的信號轉導作用能夠減輕糖尿病大鼠炎癥和組織損傷[11]。SOCS-1和SOCS-7 通過抑制JAKs 激酶活性下調細胞內JAK-STAT3 信號傳遞促進炎癥細胞浸潤。SOCS-3 抑制JAK2 激酶活性和STAT3 的激活來抑制DF 創面愈合。SOCS-3 和SOCS-5 通過介導酪氨酸磷酸化表皮生長因子及其受體的降解而抑制延緩創面愈合[12]。研究發現SOCS-1、SOCS-3 mRNA 及蛋白水平表達在糖尿病早期明顯上調。激活JAK/STAT 可以增強JAK2和STAT1 的磷酸化和SOCS-1、SOCS-3 表達，正常創面中SOCS-1 與SOCS-3 蛋白維持動態平衡狀態，而在DF 發生潰瘍時，SOCS-1 和SOCS-3 在巨噬細胞各種影響下被打破平衡狀態[9]。高血糖、氧化應激和炎癥因子等可誘導JAK-STAT 通路活化，而活化的JAK-STAT通路也可以通過增強炎癥因子細胞活化和表達等導致DF 炎癥性損傷[2]。這表明SOCS/JAK-STAT 信號通路是DF 的發生發展的重要通路之一。

2 DF 的治療現狀

目前DF 常規治療自我管理教育、血生化監測及調控等。但當發生創面損傷，發展為DFU 時，需要采取包括外科清創、抗感染、局部減壓、適時血運重建、傷口敷料等一系列治療措施，目的是快速控制血糖、恢復患者神經功能、改善患者下肢血液循環等[13]。然而因組織血管生成受損、炎癥反應等嚴重影響創面愈合是DFU 治療的難點，尤其當患者合并伴有周圍神經病變和周圍血管病變時[2]。藥物治療包括抗神經病變藥物抗血管病變藥物、抗血管病變藥物、降糖藥物、抗菌藥物。生長因子療法、干細胞療法、新型傷口敷料和控釋藥物治療等正在臨床研究中[14]。目前藥物療效有限，創面愈合困難和容易復發[13]。即使采用清創、敷料、減壓、抗感染和調控血糖等標準治療措施，經過5個月治療后，DFU 的治愈率也只有31%，最終需要手術治療或截肢[15]。

3 中醫藥治療DF

近年來國家衛生健康委強調要加強中醫藥的作用[16]。DFU 始載于《靈樞·癰疽篇》，在中醫為“脈痹”“脫疽”范疇。病機為久病瘀血，脈絡瘀滯，其中關鍵病機為“瘀”。血瘀阻滯是DF 發生潰瘍的關鍵環節。采用益氣活血法、益氣化瘀法、化瘀通絡法等中醫治療都能加速創面愈合，降低截肢率和致殘率[17]。中醫針對DF 有外治、足浴、中藥外敷、中藥內服和針灸等豐富的治療方法。單用或聯合可以改善DF 癥狀，促進創面愈合，避免發展為潰瘍，從而避免截肢，提高患者生活質量[18]。中醫藥祛腐生肌療法依據創面膿腐色澤、筋骨損傷程度、創面紅腫程度以及有無肉芽等診療DF 創面，具有標本兼顧、安全有效等優勢。但中藥如何調控包括SOCS、JAK-STAT 等外源/內源性生長因子，刺激創面新生血管形成，從而改善創面愈合的微環境，促進創面愈合仍未明確。下面就從細胞、蛋白及信號通路等研究治療DF 的中藥進行闡述。

3.1 外用中藥

3.1.1 拔毒生肌膏 拔毒生肌膏能夠促進氧化應激模型大鼠表皮細胞生長因子（epidermal growth factor，EGF）、血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）、SOCS 表達及提高溶菌酶含量來改善創面組織生長情況，從而促進創面的愈合[19]。

3.1.1 石斛和積雪草提取物ON101 乳膏（石斛和積雪草提取物）可平衡小鼠模型M1/M2巨噬細胞比例、從而抑制炎癥和增加膠原蛋白的合成來調節SOCS-1發揮傷口愈合作用，3 期研究表明經過16 周治療，ON101 組有73 例患者（61%）創面完全愈合，與標準護理組比較，差異有統計學意義（P＜0.05）[20-21]。

3.2 中藥及其提取物

3.2.1 白芷 白芷可以刺激2 型糖尿病自發性突變（db/db）小鼠生長因子的表達來抑制炎癥浸潤創面和促進新生血管形成從而加快潰瘍愈合。這與升高糖尿病創面組織M1 巨噬細胞中SOCS-1 的表達水平和降低SOCS-3 蛋白的表達水平以及M2 巨噬細胞減少相關[22]。

3.2.2 白芍總苷和白芍苷 白芍總苷能降低鏈脲佐菌素（streptozotocin，STZ）誘導的糖尿病大鼠中p-JAK2、p-STAT3 蛋白水平[23]，其中白芍總苷的最主要成分芍藥苷能調節糖尿病小鼠JAK2-STAT3 通路傳導并降低其蛋白的表達水平，并抑制單核細胞趨化蛋白-1（monocyte chemotactic protein 1，MCP-1）、腫瘤壞死因子α（tumour necrosis factor-α，TNF-α）、白介素-1β激動劑（IL-1β）和M1 型巨噬細胞表面標志物誘導型一氧化氮合酶mRNA 表達水平，從而抑制炎癥因子發揮保護作用[24]。

3.2.3 苦瓜總皂苷 苦瓜總皂苷通過下調SOCS-3 和c-Jun 氨基末端激酶（JNKIs）的通路，降低mRNA 和蛋白表達量來增強胰島素信號轉導通路的作用，從而改善高脂高糖飲食結合STZ 誘導的2 型糖尿病大鼠的胰島素抵抗[25]。

3.2.4 黃連素 黃連素減輕高糖誘導的大鼠足細胞損傷，并降低JAK2 和STAT3 mRNA 及其蛋白表達從而維護其屏障功能，且作用呈濃度依賴性[26]。

3.2.5 雷公藤甲素 雷公藤甲素可抑制JAK2-STAT4通路增強高血糖誘導小鼠永生足細胞JAK2、STAT3、白細胞介素-6（interleukin-6，IL-6）、細胞間黏附分子-1（intercellular cell adhesion molecule-1，ICAM-1）的表達，進而減輕足細胞損傷，雷公藤甲素能體外誘導SOCS-1 和SOCS-3 mRNA 表達促進上調IL-2 和IL-10 抗炎分子分泌。IL-10 則進一步調節T 淋巴細胞免疫功能，促進小鼠創面愈合[27-28]。

3.2.6 蛹蟲草多糖 蛹蟲草多糖能抑制STZ 誘導的DKD 小鼠模型JAK-STAT 通路相關蛋白JAK1、JAK2、STAT1、STAT4、STAT5、STAT6 的表達，并降低IL-1β、IL-6、MCP-1 的mRNA 炎癥因子水平，從而改善創面足細胞的自噬水平[29]。

3.2.7 肉桂醛 肉桂醛顯著抑制晚期糖基化終產物誘導的人腎小管上皮細胞JAK2-STAT1/STAT3 活化，并促進JAK-STAT 信號傳導的SOCS-3 蛋白表達，從而抑制細胞外基質蛋白Ⅳ膠原的表達和細胞肥大[30]。

3.2.8 川芎嗪 川芎嗪能夠降低糖尿病SD 大鼠組織內IL-6、C 反應蛋白（C-reactive protein，CRP）與TNF-α水平，抑制p-JAK2 及p-STAT3 的蛋白表達，說明可能是通過抑制JAK2-STAT3 信號通路減輕糖尿病大鼠的炎癥反應[31]。

3.2.9 漢黃芩苷 漢黃芩苷可以下調SOCS-3 調控瘦蛋白來激活瘦蛋白受體（Ob-R）、絡氨酸激酶受體的配體基因（IRS2）、磷脂酰肌醇3-激酶p85 調節亞基（p-PI3K/p85）、磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/Akt 信號通路（p-Akt/Akt）和葡萄糖轉運蛋白（GLUT1/2/4）等降糖通路蛋白的表達來加強葡萄糖攝取和降低NLRP3/SOCS-3-TLR3-NF-κB 炎癥通路因子表達，從而改善糖尿病創面[32]。

3.3 中藥復方

3.3.1 經典名方

3.3.1.1 當歸黃芪湯 當歸黃芪湯可抑制糖尿病大鼠JAK2-STAT3 信號通路的p-JAK2 及p-STAT3 表達，從而減輕氧化應激損傷，并可以改善大鼠尿蛋白定量、尿素氮、血肌酐等腎功能指標[33]。

3.3.1.2 黃芪桂枝五物湯 黃芪桂枝五物湯可以調節高糖誘導的大鼠JAK3/STAT3 信號通路蛋白的作用來降低STAT3、JAK3、SOCS-1 蛋白表達水平，而起到抗炎和免疫調節作用[34]。

3.3.1.3 黃芩湯 黃芩湯可通過上調DF 患者胰島素受體底物（insulin receptor substrate，IRS）-1（IRS-1）、IRS-2 和下調SOCS-3 來保護DF[35]。

3.3.1.4 葛根芩連湯 葛根芩連湯調低糖尿病SD 大鼠炎癥通路NLRP3、SOCS-3、TLR3、核因子κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）、IL-1β、IL-6 和TNF-α 蛋白表達從而改善大鼠糖脂水平及提高抗氧化能力來SD 大鼠創面[36]。

3.3.2 經驗方劑

3.3.2.1 益腎膠囊 益腎膠囊能降低STZ 誘導糖尿病大鼠組織α-SMA，p-JAK2，p-STAT3，SOCS-3，Ⅰ、Ⅳ型膠原，纖維粘連蛋白（fibronectin，FN）相關蛋白來保護大鼠足組織[37]。

3.3.2.2 復方魚腥草 復方魚腥草正丁醇提取部位能調節db/db 小鼠JAK-STAT-SOCS-1 基因表達和抑制p-JAK2 和p-STAT3 的蛋白表達水平和升高SOCS-1蛋白水平，降低FN、TGF-β1 的表達，減少細胞外基質聚積和炎癥因子的活化來保護小鼠腎臟功能[38]。

3.3.2.3 糖腎方 糖腎方能上調糖尿病db/db 小鼠組織中JAK1、JAK2、STAT3 的mRNA 表達和下調STAT3的mRNA 表達。SOCS-1、SOCS-3、SOCS-7 基因轉錄增加，進而負反饋調控JAK/STAT/SOCS 通路中的其他相關基因，從而調節SOCS/JAK-STAT 信號通路發揮腎臟保護作用[39-40]。

3.3.2.4 益氣活血解毒方 益氣活血解毒方可以抑制膠原誘導性關節炎（collagen induced arthritis，CIA）大鼠干預JAK-STAT 信號通路關鍵分子JAK1 和STAT3的表達，抑制炎性滲出和關節滑膜組織增生，從而改善關節軟骨及骨質[30]。

4 結論與展望

SOCS/JAK-STAT 信號通路作為人體內重要的信號轉導途徑，在血糖高的狀態下，SOCS 抑制JAK-STAT參與糖脂代謝障礙、減輕炎癥反應、激活細胞自噬、抑制機體氧化應激等影響DF 的發生發展，是治療DF的作用機制之一。

本文對SOCS/JAK-STAT 信號轉導途徑治療DF的中藥活性成分、提取物和復方及中成藥進行了系統總結，發現治療DF 的中藥主要為活血藥及祛風濕藥、清熱藥，與中醫治療活血化瘀、清熱解毒等治療方法基本一致。目前研究主要通過網絡藥理學、動物實驗、代謝組學等對單味藥、臨床經驗方及中醫經典方進行研究。然而中藥調節SOCS/JAK-STAT 信號通路的具體機制還不完全明確，還需要進行更深入的研究。隨著對DF 發病機制的研究不斷深入，研究中藥基于SOCS 信號通路調控JAK-STAT 為靶點治療DFU 創面愈合是重要方向。