蔡銘祺 安 然 楊 云 毛浩萍

(天津中醫(yī)藥大學2019級碩士研究生，天津 301617)

功能性便秘(functionality constipation，F(xiàn)C)是臨床常見的非器質(zhì)性腸道功能障礙性疾病，主要表現(xiàn)為排便次數(shù)減少、大便量少、糞質(zhì)干硬、排便時間延長且排出困難，或存在腹部不適及食欲不振等癥[1]。有研究通過對不同人群進行流行病學調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國FC的發(fā)病率約介于5%～10%，其中又以中老年人多發(fā)，并與性別、飲食、情緒及遺傳等因素密切相關(guān)[2-3]。宏觀上FC的發(fā)生與排便習慣不良、飲食結(jié)構(gòu)不佳、腸道功能退化或其他腸道疾病預后不良等因素相關(guān)，微觀上現(xiàn)代醫(yī)學認為FC主要由于胃腸動力學改變(如胃腸電節(jié)律異常、平滑肌功能減退)、內(nèi)臟神經(jīng)反射中斷、腸道腺體功能減弱(如消化液分泌不足)、自體免疫性疾病、腸黏膜屏障異常、炎癥感染等原因所導致。

Cajal間質(zhì)細胞(interistitial cells of cajal，ICC)是一種特殊的間質(zhì)細胞，參與腸道慢波電位生成及神經(jīng)遞質(zhì)傳遞，對胃腸道功能正常發(fā)揮重要作用。近年來大量研究表明，ICC異常與FC的發(fā)生密切相關(guān)，F(xiàn)C患者和便秘模型大鼠的胃腸組織中都存在不同程度的ICC數(shù)量減少或超微結(jié)構(gòu)改變，導致腸道肌肉功能、腺體功能及神經(jīng)遞質(zhì)分泌異常，抑制腸肌節(jié)律性收縮，同時減少腸道消化液分泌，而導致FC的發(fā)生[4-8]。因此，將ICC作為治療FC的藥物作用靶點是目前研究的熱門方向。大量臨床實踐證實中藥單味藥或復方對FC具有確切療效，但由于中藥成分復雜，其完全的作用機制尚不清楚，是多種機制協(xié)同努力下的成果，而通過調(diào)控ICC是其發(fā)揮治療作用的重要機制之一。現(xiàn)將近年來有關(guān)中藥調(diào)控ICC治療功能性便秘的研究進展綜述如下。

1 ICC概述

1.1 ICC的形態(tài)與分布 ICC是一種特殊的間質(zhì)細胞，其胞核大，胞質(zhì)少，內(nèi)含豐富的線粒體和滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。ICC初期為圓形或橢圓形，后期細胞邊緣延伸出3～5個突觸，呈三角形或梭形，長而分叉的突觸，通過縫隙連接或緊密連接與鄰近的ICC、神經(jīng)元、神經(jīng)末梢、平滑肌細胞等相互交叉結(jié)成腸神經(jīng)-Cajal間質(zhì)細胞-平滑肌(ENS-ICC-SMC)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[9-10]。自19世紀80年代起，研究陸續(xù)發(fā)現(xiàn)ICC廣泛分布于人體食管、腸道、胃、胰腺、腎臟、輸精管、輸卵管、尿道、膀胱等不同組織器官，但結(jié)腸處ICC分布最廣、含量最多，故認為ICC與腸道功能關(guān)系緊密[11]。結(jié)腸由內(nèi)到外有4層，分別為黏膜層、黏膜下層、肌層、漿膜層，肌層又因為肌纖維排列方向的不同分為環(huán)形肌和縱行肌，ICC也因為在腸道組織層面位置的不同被分為4類：肌間神經(jīng)叢ICC(ICC-MY)，位于環(huán)行肌與縱行肌之間；肌內(nèi)ICC(ICC-IM)，位于肌束內(nèi)，與肌纖維平行排列；深肌層ICC(ICC-DMP)，位于環(huán)形肌深部的肌叢中；黏膜下層ICC(ICC-SS)，位于黏膜層與環(huán)形肌之間[12]。

1.2 ICC的功能 ICC又被稱作腸道的起搏器細胞，承擔著啟動腸道收縮的關(guān)鍵作用，其主要功能包括以下三方面[13-18]：①產(chǎn)生慢波電位。環(huán)形肌與縱行肌之間的ICC-MY類似心臟竇房結(jié)細胞，可產(chǎn)生離子電導，形成慢波電位和基本電節(jié)律；②傳導胃腸慢波電位。胃腸慢波電位形成后被其余的ICC傳遞到平滑肌細胞，使平滑肌細胞膜上的鈣離子通道開放，鈣離子內(nèi)流激發(fā)興奮收縮耦聯(lián)，使平滑肌發(fā)生去極化收縮，進而整個腸肌隨之產(chǎn)生舒縮變化；③介導神經(jīng)遞質(zhì)。神經(jīng)遞質(zhì)、腸激素、炎癥介質(zhì)等可以通過ICC突觸間縫隙連接由神經(jīng)元或神經(jīng)節(jié)傳遞至平滑肌細胞，與對應的神經(jīng)遞質(zhì)受體結(jié)合發(fā)揮作用。

2 中藥調(diào)控ICC治療FC相關(guān)機制

2.1 促進ICC增殖 酪氨酸激酶受體(c-kit)是ICC的特異性表達蛋白，參與ICC增殖、分化、自噬的全過程，可以作為ICC增殖的關(guān)鍵標志。研究表明，c-kit的陽性前體細胞可發(fā)育成為ICC，且在自噬狀態(tài)下c-kit突變成其等位基因后進而可抑制ICC的發(fā)育[19]。干細胞生長因子(SCF)是c-kit的配體，當c-kit與SCF結(jié)合，可激活酪氨酸激酶(TK)和磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)，使酪氨酸殘基磷酸化，調(diào)動下游多個信號途徑，從而促進ICC的發(fā)育和功能，研究表明SCF及c-kit表達缺乏的小鼠體內(nèi)缺失多種亞型的ICC[20-21]。張曉雯等[22]在研究首薈通便膠囊(魯南厚普制藥有限公司，國藥準字Z20150041)改善胃腸道間質(zhì)細胞能量代謝的分子機制中發(fā)現(xiàn)，首薈通便膠囊可增強胃腸道間質(zhì)細胞的能量代謝并促進其增殖，其作用機制可能是通過上調(diào)線粒體異檸檬酸脫氫酶活性，進而加速ATP的合成,促進SCF/c-kit信號通路及細胞周期蛋白依賴型激酶2/細胞周期調(diào)節(jié)蛋白A(CDK2/cycling A)信號通路相關(guān)蛋白表達有關(guān)。肖秋平等[23]研究表明，腸潤方(藥物組成：炒白術(shù)、玄參、麥冬、火麻仁、枳實、檳榔)可以明顯促進FC大鼠結(jié)腸組織ICC增殖，增加c-kit、SCF蛋白及其mRNA的表達水平，恢復胃腸電節(jié)律，改善便秘癥狀。吳容[24]通過結(jié)腸肌電實驗發(fā)現(xiàn)，便塞通合劑(由枳術(shù)丸加味而成，川北醫(yī)學院附屬醫(yī)院藥劑科提供,)提取物可以促使便秘大鼠結(jié)腸慢波電位頻率增大，振幅減小，增加腸道的推進性收縮，其作用機制可能與促進SCF/c-kit信號通路恢復，促進ICC增殖有關(guān)。王培森[25]研究表明，益氣健脾通便方(藥物組成：白術(shù)、黃芪、當歸、炒枳實、陳皮、黨參、杏仁、炙甘草)治療慢傳輸型便秘大鼠的作用機制是通過修復受損SCF/c-kit信號通路表達，提高結(jié)腸中ICC的數(shù)目，進而使其能更好地發(fā)揮產(chǎn)生動作電位及傳導胃腸推進性收縮的功能。

2.2 調(diào)控ICC自噬 自噬是指將細胞內(nèi)老化、受損的細胞器運輸至溶酶體，通過降解這些底物獲得新能量的過程，合理范圍內(nèi)的自噬可以保護細胞功能，使其免受損害，但若自噬過度會使細胞功能損傷或發(fā)生程序性死亡。自噬的程度可以通過觀察細胞超微結(jié)構(gòu)中自噬體數(shù)量、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)損傷、細胞器破壞程度，或檢測程序性死亡受體蛋白1(Beclin 1)、Beclin 2、微管相關(guān)蛋白1輕鏈3(LC 3)等含量變化體現(xiàn)出來。張麗敏[26]研究表明，枳實可通過調(diào)節(jié)需肌醇酶1(IRE1)-TNF關(guān)聯(lián)因子2(TRAF2)-Beclin1通路，修復因內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激和過度自噬造成的ICC內(nèi)自噬體數(shù)量增加、粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴張、細胞器減少，減輕ICC的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激-自噬損傷。張智[27]研究表明，柴胡疏肝散(藥物組成：陳皮、柴胡、川芎、枳殼、白芍、香附、炙甘草)提取物可降低大鼠體內(nèi)Beclin 1、Beclin 2、LC3等蛋白的表達，通過抑制蛋白激酶B/雷帕霉素靶蛋白(Akt/mTOR)信號通路，減輕ICC的自噬損傷，促進胃腸動力。Zhou X等[28]研究表明，硝菔通結(jié)方(藥物組成：肉蓯蓉、當歸、芒硝、萊菔子)能減少結(jié)腸組織中ICC內(nèi)自噬體和溶酶體的產(chǎn)生，抑制過度自噬，從而改善大鼠的便秘癥狀。萬葉敏[29]研究表明，通便湯(藥物組成：生白術(shù)、生地黃、沙參、玄參、郁李仁、麥冬、枳殼、萊菔子、杏仁、厚樸、麻子仁、瓜蔞)可通過下調(diào)結(jié)腸組織Beclin 1、LC3表達，抑制ICC自噬，增加ICC數(shù)量，恢復細胞內(nèi)線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)數(shù)目，減輕大鼠便秘癥狀。

2.3 抑制ICC凋亡 細胞凋亡是細胞為了維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，主動選擇的程序性死亡，PI3K/Akt信號通路是抑制細胞凋亡的重要轉(zhuǎn)導通路[30-31]。PI3K被激活后產(chǎn)生第二信使PI(3,4,5)P3，并與細胞內(nèi)的Akt結(jié)合，使之轉(zhuǎn)位于細胞膜并活化，從而調(diào)控其下游因子B淋巴細胞瘤2(Bcl-2)家族、半胱氨酸蛋白酶(Caspase)家族等水平，阻止凋亡過程[32-34]。趙冉冉等[35]研究表明，半夏瀉心湯對胃腸道運動的調(diào)節(jié)可能與抑制ICC凋亡有關(guān)，其可明顯促進ICC、SCF、Bcl-2蛋白的表達，減少Caspase 3和PI3K表達，使ICC凋亡率顯著降低。張延麗等[36]研究表明，疏肝理氣中藥柴胡疏肝散(藥物組成：柴胡、白芍、枳殼、甘草、香附、川芎、陳皮)可明顯抑制胃ICC凋亡，有效改善胃腸功能，其作用機制與增加PI3K、Akt、Bcl-2表達，減少Caspase 3、Caspase 9、Bax的表達，調(diào)節(jié)PI3K/PDK1/Akt經(jīng)典信號通路有關(guān)。張鶴[37]研究表明，宣肺健脾中藥(藥物組成：黃芪、白術(shù)、枳實、桔梗、紫菀、苦杏仁、桃仁)可與通過PI3K/Akt信號通路降低ICC凋亡，從而改善小鼠便秘癥狀。滕廣飛等[38]研究表明，枳術(shù)丸(藥物組成：枳實、白術(shù))含藥血清能提高大鼠結(jié)腸ICC中p-PI3K、p-Akt、PI3K、Akt蛋白和其mRNA表達，抑制ICC凋亡，促進ICC增殖。

2.4 調(diào)節(jié)ICC內(nèi)外離子濃度 ICC產(chǎn)生動作電位的離子機制尚未達成共識，但已知與電壓依賴的L型鈣離子通道、鈣離子激活的氯離子通道、超極化激活環(huán)核苷酸門控的陽離子通道(HCN)等有關(guān)，故可通過調(diào)節(jié)細胞內(nèi)外離子濃度，影響ICC的起搏功能[39-42]。李玉芳等[43]研究表明，六君子湯合旋覆代赭湯(藥物組成：黨參、茯苓、麩炒白術(shù)、炙甘草、法半夏、陳皮、旋覆花、人參、生姜、赭石、炙甘草、法半夏、大棗)可增強ICC內(nèi)鈣離子濃度,從而提高ICC活性,這可能是其治療胃食管反流病機制之一。王飛等[44]研究表明，半夏瀉心湯能夠明顯維持ICC表型穩(wěn)定，加強c-kit表達，其作用機制可能與調(diào)節(jié)鈣離子通道蛋白三磷酸肌醇受體(IP3R)、蘭尼堿受體(RyR)及磷脂酶C(PLC)表達有關(guān)。此外，有研究表明花椒、人參、干姜組方的daikenchuto(DKT)[44]可能通過作用于5-HT4和M3膽堿受體改變細胞內(nèi)外Ca2+濃度差，使ICC細胞膜發(fā)生去極化改變，產(chǎn)生動作電位。

2.5 調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)含量 神經(jīng)遞質(zhì)是ICC生理活動的重要組成部分，ICC細胞膜上存在著大量興奮或抑制作用的神經(jīng)遞質(zhì)受體,當神經(jīng)遞質(zhì)如乙酰膽堿(Ach)、一氧化氮(NO)、P物質(zhì)(SP)、五羥色胺(5-HT)、血管活性腸肽(VIP)等與ICC上相應神經(jīng)受體相結(jié)合，可將興奮性或抑制性神經(jīng)信號傳遞給ICC-平滑肌細胞(SMCs)，從而調(diào)節(jié)平滑肌舒縮[45]。劉銀路等[46]研究表明，葛仙米藻粉可通過增加大鼠結(jié)腸興奮性神經(jīng)遞質(zhì)5-HT4、SP表達，降低抑制性神經(jīng)遞質(zhì)VIP的表達，調(diào)節(jié)水通道蛋白表達，提高ICC的細胞功能，從而發(fā)揮良好的通便作用。劉夢茹等[47]研究表明，運脾柔肝方(藥物組成：生白術(shù)、決明子、萊菔子、黨參、蒺藜、當歸、白芍、黃芪、枳實、厚樸、生甘草)可增加便秘型腸易激綜合征大鼠血清及結(jié)腸組織中興奮性因子胃動素(MOT)水平，抑制生長抑素(SS)分泌，調(diào)節(jié)胃腸道激素水平，促進腸道蠕動。顧盡暉等[48]研究表明，濟川煎可有效加速功能性便秘大鼠腸道蠕動，縮短排便時間，其作用機制可能與胃腸道興奮性神經(jīng)遞質(zhì)SP分泌增多和腸道ICC數(shù)目增加有關(guān)。劉春強等[49]研究表明，六磨湯(藥物組成：木香、烏藥、沉香、檳榔、大黃、枳殼)可顯著改善大鼠結(jié)腸傳輸功能，這可能與其調(diào)節(jié)結(jié)腸肌電節(jié)律性和提高結(jié)腸肌電穩(wěn)定性，降低結(jié)腸肌間神經(jīng)叢內(nèi)一氧化氮合成酶(NOS)表達有關(guān)。劉麗兵等[7]研究表明，補氣增液湯(藥物組成：黃芪、白術(shù)、玄參、生地黃、麥冬、郁李仁、火麻仁、虎杖、枳實、甘草)能夠改善便秘癥狀，其機制可能與減少結(jié)腸NO、NOS、VIP含量，調(diào)控SCF/c-kit信號通路，改善ICC功能，增強腸道平滑肌運動有關(guān)。

2.6 增強腸神經(jīng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)完整性 完整通暢的ENS-ICC-SMC神經(jīng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是慢波電位傳遞和腸道機械屏障的重要基礎(chǔ)，ICC數(shù)量減少或連接障礙都會影響腸道正常功能。研究發(fā)現(xiàn)，亮氨酸豐富重復免疫球蛋白樣域蛋白1(LRIG1)缺失可使小鼠體內(nèi)ICC-DMP和ICC-SS數(shù)量減少，并顯著降低其腸道轉(zhuǎn)運率，慢性傳輸型便秘大鼠結(jié)腸肌間叢內(nèi)ICC排列紊亂，有效的傳輸網(wǎng)絡(luò)被破壞，電鏡下觀察乙狀結(jié)腸的ICC-IM、ICC-DMP、ICC-SS數(shù)量減少約60%[50-51]。ENS-ICC-SMC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)完整還有賴于縫隙連接，信號分子可以通過縫隙連接在一定細胞之間直接傳遞，故可通過強化連接蛋白，增強ENS-ICC-SMC的緊密性[10,52]。王小娟等[53]、郭旋等[54]研究表明，舒胃湯(藥物組成：柴胡、焦神曲、白術(shù)、白芍、枳實、香附、延胡索、旋覆花、川楝子)不僅可以通過強化鈣離子通道IP3R、RyR相關(guān)蛋白的表達，刺激鈣離子內(nèi)流，同時可以通過提高Cx43縫隙連接蛋白的表達，修復損傷的ENS-ICC-SMC網(wǎng)絡(luò)，恢復網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)完整性，從而改善胃腸道功能。高彩霞等[55]研究表明，滋陰降胃法組方(藥物組成：生地黃、麥冬、天花粉、葛根、枳殼、旋覆花)可明顯上調(diào)糖尿病胃輕癱大鼠肌間神經(jīng)叢c-kit、突觸素(SYN)及蛋白基因產(chǎn)物9.5(PGP9.5)表達，調(diào)節(jié)ICC功能，修復損傷的肌間神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，從而增強胃腸動力。孔競誼[56]研究表明，硝菔通結(jié)方(藥物組成：肉蓯蓉、當歸、白術(shù)、芒硝、萊菔子)可使慢傳輸型便秘大鼠PGP9.5、Cx43表達增加，促進肌間神經(jīng)叢神經(jīng)元數(shù)量及形態(tài)恢復，減輕ENS-ICC-SMC網(wǎng)絡(luò)損傷，提高結(jié)腸動力，改善便秘癥狀。

3 小結(jié)

ICC在調(diào)控胃腸道慢波電位的起搏傳導、神經(jīng)遞質(zhì)的介導等多方面具有重要作用，當腸道功能出現(xiàn)問題的時候ICC也會發(fā)生相應的病理改變，如細胞結(jié)構(gòu)改變(如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)破壞、自噬體過多、凋亡小體過多)、細胞數(shù)目減少、腸神經(jīng)系統(tǒng)完整性損傷、相關(guān)神經(jīng)遞質(zhì)分泌失衡等。大量研究證實，中藥單味藥或復方通過ICC治療FC的作用機制可能與促進ICC增殖、抑制ICC凋亡、影響ICC自噬及調(diào)節(jié)與ICC功能相關(guān)的離子通道、神經(jīng)遞質(zhì)、重建腸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)完整性相關(guān)。但統(tǒng)觀目前的研究也發(fā)現(xiàn)其中存在一些問題：首先部分中藥方劑對ICC具有多途徑，多通道的調(diào)節(jié)作用，其具體起效機制的主次關(guān)系目前尚未明確，起效的主要藥物或藥理成分也不清晰；其次發(fā)現(xiàn)多類不同功效的中藥均能對ICC產(chǎn)生作用，如具有理氣作用藥物枳實、枳殼、半夏、厚樸、柴胡、香附、木通、旋覆花等，潤腸通便作用藥物萊菔子、杏仁、麻子仁、郁李仁、決明子等，滋陰增液作用藥物當歸、麥冬、生地黃、玄參、靈芝、黨參等，補氣健脾類藥物黃芪、白術(shù)、茯苓等，但針對各類藥物的作用機制并沒有總結(jié)出普遍、可驗證的規(guī)律，對不同種類不同藥物的作用規(guī)律沒有深入認識；最后就是目前機制研究較淺，僅針對少數(shù)幾個關(guān)鍵的標志蛋白或mRNA的含量進行檢測，并沒有對整個信號通路上下游靶點進行完整的驗證，結(jié)論不夠清晰深入。未來可以繼續(xù)以ICC為著眼點，深入開展體內(nèi)外相關(guān)實驗研究，以進一步闡述中藥治療FC的具體作用機制，以及不同中藥對ICC的治療作用，為中藥方劑實驗研究和臨床應用創(chuàng)新提供有力依據(jù)。