基于氣血津液理論探討鐵死亡與急性放射性食管炎的相關性*

郇瑞華，汪欣文，李欣雨

1.山西中醫藥大學，山西 太原 030024； 2.山西省中醫藥研究院，山西 太原 030012

急性放射性食管炎(acute radiation induced esophagitis，ARIE)是指在放療或者同步放化療頸胸部惡性腫瘤的第2～3周，一定劑量的放射線照射正常食管組織，導致食管不同程度損傷形成的無菌性炎癥，主要表現為食管局部疼痛、吞咽困難、胸骨后燒灼感，甚至疼痛難忍。該病嚴重影響患者的生活質量，并且限制了放療的強度及療效，甚者可能被迫中止放療，導致惡性疾病進展，因此，近些年ARIE受到眾多研究者的關注。

另外，由鐵依賴的脂質活性氧(lipid reactive oxygen species，L-ROS)介導的程序性細胞死亡方式鐵死亡(ferroptosis)，其機制目前發現主要以脂質ROS蓄積、脂質過氧化氫和Fe2+濃度增高、還原型輔酶Ⅱ(NADPH)氧化水平提高、谷胱甘肽過氧化物酶4(glutathione peroxidase 4，GPX4)和胱氨酸/谷氨酸反向轉運體受到抑制等[1-2]為主要表現。眾多研究表明，鐵死亡在各種放射性疾病中發揮著重要作用[3-5]，同時放療也嚴重影響機體氣血津液的正常運行[6-7]。因此，本文從氣血津液理論的角度出發，探討鐵死亡與ARIE的相關性。

1 氣血津液理論概述

氣血津液理論是中醫經典理論，是突破局部臟腑辨證，以整體觀統籌兼顧全身氣血津液運行輸布的理論，開創了全身辨證論治的先河。氣血津液是構成和維持人體生命活動的物質基礎，是維持全身臟腑生理功能的基本要素。在生理上，彼此之間相互依存，相互制約，動態平衡，保證機體五臟六腑正常運行。在病理上，氣血津液亦相互牽涉，互相影響，一方失調，平衡即被打破而致病。氣血津液致病，無非外邪或內傷引起，可將其分為以下三種情況：一則氣血津液自身運化失常而致病，如氣虛無力運行血液，血行凝滯，氣病及血，血病及氣，導致瘀血內生，阻于脈道，日久則可積為“毒”；二則自身疾病損其氣血津液，產生異變[8]，若肝失疏泄，三焦氣化不利，津液則不能上承下達；三則外邪侵襲致氣血津液失衡致病。ARIE就是由外邪放射線引起氣血津液失衡所致的疾病。

2 鐵死亡與ARIE的關系

鐵死亡是近年來發現的一種不同于細胞凋亡、壞死、焦亡及自噬等死亡方式的新型程序性細胞死亡方式。ARIE是由于受物理射線因素影響，無法避免的正常食管組織細胞增殖與程序性死亡的平衡機制發生紊亂，出現細胞異常增殖減退而程序性死亡增加的現象。

2.1 鐵死亡與放療放療與鐵死亡有密不可分的關系。依據文獻資料可知，電離輻射可誘導羥自由基、游離鐵和脂質代謝酶增加，并且激發組織高水平的脂質過氧化，故電離輻射可視為一種鐵死亡的外源性誘導劑[9]。有研究發現，長期飲用含鐵水在聯合放射治療時，誘導鐵死亡協同凋亡最大程度抑制膠質瘤的生長，而添加鐵螯合劑后，反而減弱了放療的抑瘤效果[3]。另外，抑制胱氨酸谷氨酸轉運受體(System Xc-)的輕鏈亞基溶質載體家族7成員11(solute carrier family 7 member 11，SLC7A11)蛋白靶向失活可有效增加放療的敏感性。Cobler等[4]發現，Erastin或靶向失活SLC7A11都可以在體內外增加SLC7A11的乳腺癌細胞對γ射線的敏感性，而對SLC7A11的癌細胞無影響，因抑制System Xc-系統的運行也阻礙了谷胱甘肽(glutathione，GSH)的吸收[10]。因此，可通過滅活SLC7A11蛋白抑制GSH/GPX4途徑協同放療誘導細胞抗過氧化能力降低，脂質活性氧堆積，引起細胞的氧化性死亡。另外，盡管目前放療調控脂質過氧化的具體表現形式不清楚，但是Ye等[5]通過硫代巴比妥酸反應物質(TBARS)的測定法，量化丙二醛(MDA，脂質過氧化與鐵死亡的生物標志物)的水平發現，與未經處理的細胞相比，用1 μmol·L-1IKE、6Gy輻射或兩者的組合處理24小時細胞后，細胞中MDA水平顯著升高，表明鐵死亡敏感的細胞環境中輻射對細胞膜脂質過氧化的重要影響，該研究亦證實了鐵死亡誘導劑通過增強輻射起到放射增敏劑的作用。因此，放療誘導細胞死亡反應有重要一部分是發生于鐵死亡中。與之相反，惡性腫瘤在某種條件下也可通過抑制鐵死亡而參與其放療的抵抗或損傷防護，進而加快腫瘤病情進展。常鈺涵等[11]通過建立結直腸癌腫瘤再生細胞模型，以該模型研究腫瘤再生細胞的放療抵抗機制，發現其可能通過高表達GPX4、低表達ACSL4抵抗鐵死亡，從而抵抗放療的潛在機制。馮德超等[12]通過構建一種新的鐵死亡相關基因預后指數來預測接受根治性放療的前列腺癌患者的生化復發和輻射抵抗，發現基因ACSL3和EPAS1的預后指數可用于預測PCa患者的生化復發和輻射抵抗。

2.2 鐵死亡與炎癥鐵死亡作為一種新型程序性細胞死亡方式，在炎癥中也發揮重要作用，其抑制劑已被證實在某些炎癥疾病的實驗模型中發揮抗炎作用。比如，缺血再灌注損傷(ischemia reperfusion injury，IRI)也是一種具有臨床意義的無菌性炎癥，IRI后鐵死亡可導致與損傷相關分子的釋放及炎癥的形成，稱為壞死性炎癥[13-14]。Qi等[15]研究的非酒精性脂肪肝進展小鼠模型中，促炎細胞因子(包括TNF-α、IL-1β和IL-6)的蛋白水平在使用鐵死亡誘導劑RSL-3以及NASH相關生物標記物和組織病理學(如血清生化、肝脂肪變性、小葉炎癥和凋亡)治療后均顯著升高。Li等[16]在探討鐵死亡抑制劑鐵抑素-1對血管緊張素Ⅱ誘導的鐵死亡的保護作用及其潛在機制時發現，鐵抑素-1能夠顯著降低血管緊張素Ⅱ刺激星形膠質細胞后炎癥因子AT1R、IL-6、IL-1β、COX-2和GFAP的表達水平。余偉迪等[17]發現，骨髓間充質干細胞移植通過上調肺組織PI3K、p-AKT總蛋白和Nrf2核蛋白的表達能夠抑制鐵死亡的發生，從而有效減輕重癥急性胰腺炎相關肺損傷的全身炎癥反應和局部組織損傷。高鐵飲食或胰腺中GPX4的條件性缺失能夠激活DNA損傷，誘發全身炎癥，從而加速了雨蛙肽誘導的小鼠胰腺炎的發生[18]。這些研究提示，鐵死亡誘導劑能夠促進炎癥的產生，而鐵死亡抑制劑或鐵死亡的減少卻可以降低炎癥因子的表達。因此，鐵死亡在炎癥中的作用可能是一把雙刃劍，對于炎癥的產生或抑制是存在于某些條件之下的。

對于ARIE而言，不可避及的正常食管上皮組織經長期放射線照射，體內氧自由基增多，免疫細胞防御，炎癥因子堆積，引起細胞膜通透性增高、線粒體腫脹、溶酶體破壞，形成了食管黏膜充血、水腫[19]的無菌性炎癥。而鐵死亡是鐵依賴性活性氧(ROS)的異常堆積而導致氧化還原平衡失調，從而誘發線粒體變小，雙層膜密度增加，線粒體嵴消失，外層線粒體膜破裂，細胞質以及脂質活性氧自由基增多為特征的細胞改變[20]，從病理上看，二者具有相關性。再者，在腫瘤微環境中，其炎癥反應對癌細胞鐵死亡也有雙重作用。中性粒細胞對腫瘤細胞鐵死亡有正向作用，其可以通過鐵死亡途徑促進膠質母細胞瘤進展中的腫瘤壞死[21]。而通過RAS-JNK/p38途徑高遷移率族蛋白-B1(high mobility group box 1，HMGB1)，這種促炎細胞因子卻發揮促進白血病細胞鐵死亡作用[22]。ARIE中的炎癥作為腫瘤微環境新入門的一份子，其對腫瘤細胞鐵死亡的相關聯系機制也值得進一步深入研究。

3 從氣血津液理論辨析ARIE

ARIE是現代放射治療頸胸部惡性腫瘤的常見并發癥。ARIE這一病名并沒有明確記載于歷代古籍文獻中，而其吞咽不暢、吞咽疼痛、胸骨后燒灼疼痛感等癥狀，與中醫“噎膈”“反胃”等癥狀類似。

3.1 從氣辨析宋代嚴用和《濟生方·五噎五膈論治》曰：“陽氣先結，陰氣后亂，陰陽不和，臟腑生病，結于胸膈，則成膈氣，留于咽嗌，則成五噎”，認為氣滯留于咽嗌，阻滯中焦，則胃氣上逆也。《素問·平人氣象論》曰：“平人之常氣稟于胃，胃者，平人之常氣也。人無胃氣曰逆，逆者死”。食管與胃同屬中醫脾胃，ARIE雖病位在食管，但亦屬脾胃病。氣機不暢，在臟腑上久則脾虛，水濕運化無力。“脾胃乃痰飲之本”，痰阻氣道，形成痰氣交阻之證。且放療射線作用于食管靶區，火毒之邪燔灼機體，與癌腫之塊形成的陽熱、痰濁瘀毒等有形之產物相互膠結，阻滯氣血經脈，導致氣機壅滯，郁結于內而化熱，發為ARIE。于此則因其勢而理之、化之、升之、降之。另外，《金匱翼·卷三》云：“噎膈之病，有虛有實。實者或痰或血……虛者津枯不澤，氣少不充……不可不辨也”。一方面，隨著放療的持續，火熱愈熾，消耗津液的同時，氣隨液耗，患者逐漸元氣不足，氣的推動、固攝、防御等功能失司，氣虛之證顯現；另一方面，水谷精微乃氣血生化之源，噎膈患者久不入食，且嘔吐耗損氣陰，氣虛之證更顯。因而，對于放療后期ARIE，則以益氣養陰，健脾養胃而治之。

3.2 從血辨析近代張錫純《醫學衷中參西錄》謂噎膈：“不論何因，其賁門積有瘀血者十之七八”。放射線屬火毒之邪，中醫“火”“熱”等病邪與此相似。火毒之邪侵犯臟腑血脈，體內火熱亢盛，一方面，熱邪灼傷津液，使血液黏稠，運行不暢而成瘀血，正如《金匱要略》云：“熱之所過，血為之凝滯”；另一方面，津液大傷，火邪愈盛，灼傷脈絡，血不歸經，溢于脈外，熱極生風，迫血妄行，引起各種出血癥狀，加之癌毒本身具備猛烈性、頑固性、流竄性、隱匿性、損正性，與放療外邪相互膠結，阻礙臟腑經絡循行[23]，終致血脈壅滯、瘀血內阻，可表現為放療局部肌膚甲錯，面色晦暗，唇甲青紫、舌色暗絳，治療以活血化瘀，清熱解毒為原則。另外，ARIE患者放療日久或癌毒作祟，正氣受損，進食不足，脾胃虛弱，以致血液化生不足，逐漸形成血虛之證，血虛則脈道不充，血行不暢，終致成瘀，正如王清任所云：“元氣既虛，必不能達于血管，血管無力，必停留而瘀”，此時益氣養血則為重中之重也。

3.3 從津液辨析《靈樞·百病始生》云：“溫氣不行……津液澀滲，著而不去，而積皆成矣。”津液代謝異常也可致痰毒瘀結。放療初期，火邪亢盛，氣機壅滯，引起機體津液脫失或運行輸布異常，陰液或停聚或凝煉。停聚于食道則食管水腫狹窄，引起吞咽困難甚至疼痛；凝煉成痰，痰結凝瘀，痰瘀結毒則ARIE患者肌膚甲錯。放療后期，隨著放療的持續、劑量的增加，大劑量放射線的火熱之毒直射于腫瘤。火為陽邪，其性炎上，熱邪入里，機體津液虧耗嚴重，出現口干、咽干等癥狀；進一步則引起機體津液生成和輸布的逆亂，加之飲食難下，涎液無源化生，津液不能上承，口干癥狀加劇。機體得不到氣血津液的濡養，虛證漸現，病性由實轉虛，病情由輕轉重。因此可認為，在放療過程中ARIE初期以實證為主，應以活血涼血、養陰生津為其主要治療原則，后期以虛證為主，治療上當以扶正益氣、養陰生津為主。

4 從氣血津液理論探析鐵死亡

在現代研究中，鐵死亡也可能是一種癌病存在的方式。研究表明，氧化應激途徑是發生鐵死亡的重要因素，而癌細胞持續處于氧化應激狀態下[24]。因此，在癌癥發展過程中，鐵死亡也可能在微妙動態平衡的發生。癌病多因正氣虧虛，臟腑功能失調，過度死亡的細胞堵塞血管孔竅，導致氣機郁滯，久之痰瘀釀毒而成有形腫塊。而ARIE在物理射線的刺激下，細胞氧化應激發生過度的鐵死亡，進一步促進食管局部炎癥的發生。

4.1 從氣探析鐵死亡《莊子·知北游》載：“人之生，氣之聚也。聚則為生，散則為死。”人的軀體形質，皆以氣為基本物質，由氣摶聚而成，正如《難經·八難》所說：“氣者，人之根本也”。人體之氣是由先天之腎氣、自然界之清氣以及水谷精微之脾氣三者相互結合而成，通過多種生理功能相互作用，共同維系人體的生命活動。比如氣的推動作用、防御作用、氣化作用等與人的生命活動息息相關，更與鐵死亡的過程相似。

4.1.1 推動作用氣的推動作用能夠激發促進人體臟腑經絡組織器官功能活動以及生長發育，同時能夠推動氣血津液的生成、運行以及津液的輸布、排泄。鐵死亡對于細胞的生長與死亡同樣存在推動作用。張賽等[25]研究發現，miR-324-3p通過靶向負調控GPX4的表達推動前列腺癌(PCa)細胞鐵死亡的進程，進而表明此靶點在PCa發揮抗癌作用，推動了癌細胞的死亡進程。另外，楊引娣等[26]通過對脊髓損傷模型小鼠的研究發現，亞硒酸鈉可以通過抑制脊髓細胞鐵死亡推進脊髓功能恢復，從而加快脊髓作用的發揮。氣有陰陽之分，屬陽的推動、興奮、升發作用與屬陰的寧靜、抑制、肅降作用協調著生命活動的穩態。楊漾等[27]研究表明，鐵死亡的作用也分陰陽。鐵死亡被抑制屬陰時，可逆轉某種條件下對細胞鐵死亡的促進作用，從而維持機體正常的生命活動。而當鐵死亡被過度推動屬陽時，則會導致一系列疾病(如冠心病、阿爾茲海默病、缺血再灌注損傷[28-30]等)的發生。

4.1.2 防御作用《素問·刺法論》說：“正氣內存，邪不可干”。肺宣發衛氣，護衛全身肌表皮毛，防御外邪入侵，當有邪氣入侵人體時，衛氣戰勝邪氣，祛邪外出，使疾病痊愈。而鐵死亡也同樣具有防御外邪，維持機體正常的功能。現階段發現，鐵死亡可以抑制肝癌、胰腺癌、前列腺癌、乳腺癌和其他癌癥中腫瘤細胞的增殖[31]，抵制外邪侵犯正常組織。Erastin是一類經典的鐵死亡誘導劑，通過抑制System Xc-活性，抵御細胞外的胱氨酸進入細胞內，阻斷細胞內GSH的合成，削弱細胞的抗氧化能力，最終導致鐵死亡的發生[32]，此過程中Erastin 也可視為抑制GSH合成的防御盾牌。因此，鐵死亡在治療腫瘤前景中也是一個重要的靶點，在某種條件下抵御外邪侵襲，抑制癌細胞增殖。同樣對于ARIE來說，鐵死亡在某些條件下亦能抵御炎癥的聚集，從而延緩甚至避免此類疾病的發生。

4.1.3 氣化作用《素問·氣交變大論》曰：“歲候，其不及太過，而上應五星……卒然而動者，氣之交變也，其不應焉。故曰：應常不應卒。此之謂也。帝曰：其應奈何？岐伯曰：各從其氣化也。”闡述了自然界六氣的變化。在人體中氣化則表現為精、氣、血、津液等物質各自的新陳代謝及相互之間的轉化，從而使機體達到協調平衡的健康狀態。對于疾病而言，腫瘤細胞有無限增殖、可轉化和易轉移等特點，常易侵襲身體正常組織；冠心病、腦缺血、動脈粥樣硬化等疾病中多有細胞生理活動抑制、機體功能損傷的特點[27]。這些疾病可認為是因機體氣化失常，精、氣、血、津液等不能相互轉化，新陳代謝異常，機體失調失衡所致。在現階段研究中，這些疾病(冠心病、腦缺血、動脈粥樣硬化[28，33-34]等)也均表現出與鐵死亡的相關性。

ARIE是由于食管正常組織隨著放療射線劑量的積累，食管黏膜發生放射性損傷產生的無菌性炎癥。在放療過程中，氣的升降出入失常，滯于食道，脾胃升降失和，氣機進而阻滯中焦，脾失運化，日久則致脾虛，脾虛易生痰濕，痰濁循經上犯于食道，進一步阻礙脾胃氣機升降，惡性循環，長久形成氣虛血虛之象。現代研究中，Lei等[35]發現，放射線可使腫瘤細胞產生大量脂質活性氧(ROS)，導致脂質過氧化物累積誘導細胞鐵死亡，從中醫角度則可認為是氣機阻滯的表現。Guo等[36]研究發現，紅花黃色素能夠抑制Fe2+和ROS的積累，逆轉血清中GSH、SOD和MDA水平，從而抑制鐵死亡的發生。通過這些研究則可推斷氣與鐵死亡具有相關性。

4.2 從血探析鐵死亡放射線照射人體腫瘤組織，火毒之邪侵犯臟腑血脈，由外入里，血熱久羈，正不勝邪而使血行壅滯，甚則煎熬血液，以致瘀血內阻。放療時產生過度的鐵死亡，細胞線粒體結構發生改變，具有抗氧化性的谷胱甘肽(GSH)合成減少或耗竭過多，正如《血證論·陰陽水火氣血論》曰：“運血者，即是氣”[37]。氣推動血液的運行，當鐵死亡過度發生時，正氣虧虛，氣虛推動血行無力，以致血行遲緩甚至瘀阻。丹參、紅花均具有活血通經，祛瘀止痛之功效。Zhang等[38]研究表明，丹參提取物中的丹參素能夠通過加強谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)和SOD活性，減輕氧化應激損傷，從而抑制鐵的吸收，減少鐵死亡的發生。最新研究[36]也顯示，紅花黃色素與減輕炎癥和鐵死亡有關，血清中的 TNF-α、IL-1β和IL-6濃度能夠被紅花黃色素有效地降低，并且抑制Fe2+和ROS的積累，逆轉血清中GSH、SOD和MDA水平。黃國威等[39]通過應用具有活血化瘀、通絡定痛的瘀血痹膠囊實驗發現，該膠囊能減少心肌細胞損傷，對鐵死亡誘導劑FIN56處理的心肌細胞有保護作用，并且升高DJ-1、GPX4、FTH1蛋白表達，抑制心肌細胞鐵死亡的發生。由此可知，活血祛瘀止痛法可減輕瘀血程度，改善受損組織，減輕炎癥，抑制鐵死亡的發生。

4.3 從津液探析鐵死亡《素問·經脈別論》曰：“飲入于胃，游溢精氣，上輸于脾，脾氣散精，上歸于肺，通調水道，下輸膀胱，水精四布，五經并行。”在ARIE患者中，放射線照射腫瘤日久，火熱之毒侵襲機體過度，耗損津液過多，以致津液上不至脾肺，下不輸膀胱，影響水液代謝，水液發生潴留，從而導致細胞水腫，影響患者進食，出現吞咽困難疼痛之癥。放療通過重塑腫瘤微環境，促進免疫細胞殺傷功能，增強其對腫瘤細胞的攻擊能力，當放療日久，正不勝邪，免疫細胞被破壞甚至大量死亡，機體就此發生過度鐵死亡，細胞器功能損傷，水液代謝障礙。腦水腫作為顱腦外傷后的反應之一，鐵死亡的抑制劑 Fer-1 能夠降低IL-1β、TNF-α和血腦屏障破壞的水平，從而減少腦水腫[40]。具有利尿消腫、通經絡的中藥青風藤，其提取物青藤堿在水腫的腦組織中抑制白介素-1β、TNF-α等炎癥因子，從而緩解腦組織的炎癥反應[41]。因而，水液代謝異常聚集與鐵死亡或多或少存在一定的相關性。

5 討論

放射治療造成ARIE患者出現的損傷中，甚至出現脫水、營養不良、電解質紊亂的表現，嚴重限制了放療的劑量、療效和患者對放療的依從性[42]，這些不良反應亟待解決。目前臨床多以抗生素、激素、維生素B12、麻醉劑、黏膜保護劑等對癥治療[43]。中醫藥在防治ARIE方面，無論是古方化裁、中成藥還是新方研究[44-46]，對于改善患者癥狀均有一定的療效，可將放療持續進行下去，目前已成為臨床治療方式的新選擇。氣、血、津液作為構成人體生命活動的基本要素，其運行失常與ARIE密切相關。因此，維持機體氣血津液的正常運行是防治ARIE的重要前提。

鐵死亡作為近年來新型程序性細胞死亡方式的研究熱點，將其與中醫經典的氣血津液理論相結合探討發現，適度的鐵死亡維持著機體的平衡穩態，而鐵死亡過度發生時則會造成機體一系列炎癥等不良反應，這與中醫的氣血津液理論有很重要的聯系。從中醫氣血津液理論討論鐵死亡與ARIE的關系，挖掘中醫藥調控鐵死亡的機制，對豐富中醫防治ARIE的科學內涵具有重要意義。然而，雖然中醫藥能夠調節機體氣血津液的動態平衡，作為鐵死亡抑制劑能改善鐵死亡的進程，為防治腫瘤放射性疾病提供了新的思路和防治靶點，但其防治機制尚未明確，需進一步深入研究，從而為有效防治ARIE提供新的理論依據。