劉怡婧,張夢媛,朱磊
南京中醫藥大學附屬醫院,江蘇 南京 210029
潰瘍性結腸炎(ulcerative colitis,UC)屬于炎癥性腸病(inflammatory bowel disease,IBD)范疇,以腹痛、腹瀉、黏液膿血便等為主要表現,病變局限于結腸,黏膜炎癥向近端連續延伸,可導致大出血、穿孔和中毒性巨結腸等并發癥,其發病率和患病率呈快速增長態勢,嚴重影響患者生活質量[1-2]。研究表明,腸黏膜屏障受損是導致腸道炎癥的首要條件,黏膜屏障破壞、免疫功能紊亂或腸道菌群失衡,均可導致腸黏膜受損[3]。國際炎癥性腸病研究組織(IOIBD)在最新的STRIDE-Ⅱ共識聲明中明確提出黏膜愈合為UC最新治療目標[4]。近年來,中藥灌腸作為一種局部治療手段,臨床廣泛應用且療效顯著,但其作用機制有待闡明。基于以上認識,筆者將腸黏膜屏障與UC的關系及中藥灌腸調節腸道菌群防治UC相關研究進行綜述,以期為UC治療及藥物研發提供思路。
腸黏膜屏障是腸道重要的防御體系,由機械屏障、免疫屏障、生物屏障和化學屏障4部分組成。機械屏障由腸上皮細胞、腸內分泌細胞和細胞間緊密連接復合體構成,是阻止有害物質侵襲和維持細胞選擇通透性的結構基礎[5]。腸黏膜免疫屏障主要由腸淋巴組織和分泌型免疫球蛋白A構成,可識別自身或外界抗原引發機體免疫反應,從而起到阻止病菌入侵、減輕炎癥反應等作用。腸道內寄生的正常菌群組成的微生態系統即生物屏障,不僅能分泌修復因子、促進杯狀細胞產生黏蛋白、加固細胞間緊密連接,還可以抵御致病菌侵襲腸道。化學屏障由腸上皮細胞分泌的黏液糖蛋白和消化液組成,炎性因子、致病菌等會導致杯狀細胞數量減少、黏蛋白表達降低、黏液層厚度變薄,導致細菌更容易穿過黏液層侵襲腸上皮細胞,加重細胞凋亡,加劇腸道炎癥反應[6]。腸黏膜屏障與腸道免疫炎癥、腸道菌群失衡密切相關,是UC致病的關鍵病理機制。腸黏膜屏障愈合情況在UC不良結局上有高度預測性,腸黏膜屏障重建是需要重點關注的治療目標,增強腸黏膜屏障已成為治療UC的最新策略[7]。
UC以左半結腸居多,腸鏡下可見腸壁彌漫性多發糜爛或潰瘍。針對患者腸道濕熱壅盛、氣血凝滯、血腐肉敗的特點,多從祛濕瀉火、止血生肌、斂瘡愈瘍立法,常用方如白頭翁湯、葛根芩連湯、芍藥湯和烏梅丸等。
徐佳萍等[8]研究發現,白頭翁湯灌腸能調節T細胞亞群,降低UC活動指數,修復腸黏膜屏障。敬秀平等[9]研究表明,加味白頭翁湯灌腸能抑制炎性因子釋放,修復受損的腸黏膜屏障。張培培等[10]實驗表明,加味白頭翁湯灌腸通過抑制絲裂原活化蛋白激酶p38抗體(p38MAPK)/MLCK信號通路,進而恢復UC大鼠閉合蛋白(occludin)、緊密連接蛋白1(claudin-1)和ZO-1蛋白表達,修復緊密連接,降低腸道通透性,促進腸黏膜機械屏障修復。
魏琳玲等[11]使用葛根芩連湯灌腸治療濕熱下注型UC,結果表明,其能有效緩解癥狀,抑制炎癥反應。該方可通過調節白細胞介素(IL)-6/Janus 激酶-2(JAK2)/信號轉導與轉錄激活子-3(STAT3)、Toll樣受體4(TLR4)/核因子-κB(NF-κB)、基質金屬蛋白酶-9(MMP-9)/p38MAPK和Notch等信號通路,抑制免疫反應、調節腸道菌群,上調ZO-1、occludin、claudin-1蛋白表達,以重建腸黏膜屏障[12-15]。
劉艷紅[16]使用加味芍藥湯灌腸發現,其能提高臨床療效,降低炎癥因子腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、IL-6、IL-8水平,減輕腸黏膜炎癥。陳建林等[17]研究發現,芍藥湯保留灌腸能降低超敏C-反應蛋白、TNF-α和IL-6水平,調節腸道菌群紊亂,減輕結腸組織損傷,修復受損的腸黏膜屏障。芍藥湯能通過調節TLR4/NF-κB信號通路,調節Treg/Th17平衡,抑制免疫反應,修復腸黏膜屏障[18]。
李兵劍[19]研究發現,烏梅丸保留灌腸可有效改善癥狀,減輕病變部位黏膜水腫、充血等,修復受損腸黏膜。實驗表明,烏梅丸能通過調節TLR4/MyD88/NF-κB、STAT6、IL-6/JAK/STAT3等信號通路,抑制炎癥因子釋放,調節腸道菌群,保護腸黏膜屏障[20-22]。
白及主要含白及多糖和鞣質等,廣泛用于潰瘍性疾病的治療。李雨芯等[23]發現,白及多糖可增加結腸組織緊密連接蛋白claudin-1的表達,增強腸黏膜機械屏障功能。Zhu等[24]研究發現,白及多糖不僅能顯著抑制腸道炎癥反應,且能促進結腸組織水通道蛋白、黏蛋白和緊密連接蛋白的表達,恢復腸道菌群的多樣性,修復腸黏膜化學、機械及生物屏障。
黃連含有小檗堿、黃連堿、黃連素等。Cui等[25]研究發現,小檗堿可恢復Treg/Th17平衡,調節腸道菌群,修復腸黏膜生物屏障。Hu等[26]發現,小檗堿能降低髓過氧化物酶、脂質過氧化物活性,升高緊密連接蛋白occluden-1和occludin水平,促進腸黏膜化學和免疫屏障修復。薛明松等[27]指出,小檗堿通過調節ZO-1和occludin蛋白表達改善腸黏膜屏障損傷,黃連粗多糖通過調節結腸組織claudin-1蛋白表達協同小檗堿增強腸黏膜屏障功能。
黃柏所含黃柏堿具有抗炎、抗菌、抗潰瘍作用[28]。李多等[29]研究表明,黃柏堿通過抑制NF-κB/COX-2信號通路激活,以降低炎癥因子TNF-α和IL-6表達,促進上皮細胞修復。Luo等[30]研究發現,黃柏酮能調節腸道菌群穩態,促進腸上皮細胞黏液分泌,增加緊密連接蛋白表達,并抑制炎癥信號通路TLR4/NF-κB 及NLRP3炎性小體激活,減少炎癥介質、炎性因子生成。Su等[31]研究顯示,黃柏堿可能通過激活AMPK-mTOR信號通路促進自噬,改善腸黏膜屏障功能。
地榆主要成分是鞣質和三萜皂苷,具有抗炎、抗菌、止血、抗潰瘍、止瀉等作用,可以縮短出血和凝血時間,緩解組織水腫,促進潰瘍愈合[32]。李麗等[33]研究發現,地榆能顯著降低IL-6、IL-1β、TNF-α水平,改善腸道菌群,恢復腸道腺體形態及緊密連接,從而修復腸黏膜屏障。
白頭翁所含白頭翁皂苷B4具有抗菌、止瀉、抗炎、抗內毒素等作用[34]。Liu等[35]研究表明,白頭翁皂苷B4能上調變形菌等相對豐度,下調乳酸桿菌等相對豐度,修復腸黏膜屏障。孫潔等[36]研究發現,白頭翁皂苷B4通過調控NF-κB通路促進結腸中巨噬細胞由M1轉化到M2型,提高M2/M1比例,改善腸道炎癥環境。Ma等[37]研究發現,白頭翁皂苷B4通過抑制TLR4/NF-κB/MAPK信號通路關鍵蛋白的表達,降低炎癥因子IL-1β、IL-6和TNF-α水平,減輕腸黏膜損傷。
苦參主要成分為氧化苦參堿、苦參堿,具有抗菌、抗炎、促凋亡、免疫調節等作用[38]。徐德榮等[39]研究發現,氧化苦參堿能增加益生菌含量、抑制致病菌生長、調節腸道菌群結構、促使腸黏膜屏障修復。Zhang等[40]研究表明,氧化苦參堿通過增加IL-10分泌,抑制結腸過度的炎性浸潤,同時抑制漿細胞樣樹突狀細胞向腸道淋巴遷移,修復腸黏膜屏障。
五倍子中含有鞣質、五倍子酸等,其鞣質含量高達70%以上,能降低IL-1、IL-6水平,保護腸黏膜和杯狀細胞數量,促使黏膜及潰瘍面的蛋白凝固,修復結腸黏膜[41]。Wang等[42]研究指出,沒食子酸乙酯作為五倍子中的抗炎活性成分,能通過Nrf2和NF-κB信號通路抑制炎癥反應。王瑞生等[43]探索百藥煎對UC的作用發現,五倍子可以恢復腸道菌群,提高ZO-1 和occludin的表達,保護腸道黏膜屏障功能。
敗醬草含槲皮素、敗醬草總皂苷等,具有抗炎、抑菌及調節免疫的作用。韓亮等[44]研究發現,敗醬草總皂苷通過降低TNF-α、IL-1β水平,減輕炎癥反應,修復受損腸黏膜組織。孫大娟等[45]指出,通過調控JAK1/STAT6/SOCS1通路,能上調occludin、claudin-1、IL-13 表達,下調IL-6、IL-1β、IL-18、TNF-α 水平,修復腸黏膜屏障以發揮保護作用。
黃芩含漢黃芩素、黃芩苷等,具有抗炎、抗菌、抗病毒作用。陸璐等[46]研究發現,漢黃芩素能調節NLRP3活化,減少巨噬細胞浸潤,抑制炎癥反應,提高occludin和ZO-1表達,保護腸黏膜屏障功能。Liu等[47]指出,漢黃芩素通過激活芳香烴受體調節Th17/Treg分化,調節免疫炎癥,抑制UC進展。黃紹偉[48]研究發現,漢黃芩苷能抑制MLCK/pMLC2信號通路,修復受損腸黏膜屏障,保護腸上皮緊密連接。
Ma等[49]指出,芍藥苷通過PI3K-AKT-mTOR信號傳導,加速腸道干細胞介導的上皮細胞再生和修復,達到修復腸黏膜損傷的作用。Luo等[50]研究發現,芍藥苷能抑制MDP-NOD2通路,減輕革蘭氏陽性菌浸潤,遏制UC進展。司曉麗等[51]研究發現,芍藥苷能降低IL-17、TNF-α及ICAM水平,上調自噬因子LC3BⅡ、Beclin1表達,促使腸黏膜屏障修復。
UC作為世界公認的難治性疾病之一,因其病程遷延難愈、易復發的特點,給患者的經濟和身心造成很大壓力[52]。腸黏膜屏障受損是UC發生的重要機制。當腸黏膜屏障作用被削弱時,腸黏膜的通透性增加,導致不易通過正常腸黏膜的外來致病因素透過黏膜屏障,引起免疫系統過度應答,導致炎癥發生[53]。
UC患者病變部位多在遠端結腸,因此局部給藥是治療UC的重要手段,通過使用不同類型和劑型的局部治療劑,或聯合應用口服藥物,常可獲得較好療效。中藥灌腸歷史悠久,是具有中醫特色的外治法之一,臨床應用能夠有效控制癥狀,緩解病情,降低復發率。研究表明,中藥灌腸通過藥物直接作用腸內病變部位,快速提高藥物濃度和血藥濃度,使其高于口服吸收濃度,更好地吸收藥物,同時可減少肝臟循環的首過效應,避免胃腸道刺激,起到控制炎癥、止血鎮痛、促進炎癥物質吸收與潰瘍愈合等效果[54]。此外,部分學者認為中藥灌腸的作用機制可能與調節細胞因子、平衡腸道菌群、抑制自由基等損傷腸黏膜有關[55-56]。
腸黏膜屏障受損是UC發生發展的重要機制,故促進黏膜組織愈合是UC重要治療目標。中藥灌腸在從多靶點、多層面修復腸黏膜屏障方面具有獨特優勢,為防治UC提供新思路。但目前仍存在問題,如中藥灌腸的作用機制有待深入研究,同時也需要多中心、大樣本的臨床研究,以取得中藥灌腸治療UC的高級別循證證據,將現代科學研究手段結合中醫藥理論,更深入地研究中藥灌腸修復腸黏膜屏障治療UC的機制和靶點,為中藥灌腸治療UC提供科學依據。