摘要:急性肺損傷(acute lung injury,ALI)是臨床常見危重癥,探索潛在治療價值的中藥復(fù)方具有積極的現(xiàn)實意義。ALI的關(guān)鍵病機為正虛毒戀,通過益氣解毒法治療該病具有益氣不礙邪,解毒不傷正的優(yōu)勢。感毒清作為“十二五”國家重大創(chuàng)新中藥復(fù)方,是益氣解毒法的代表方劑,對多種呼吸道疾病具有較好的治療作用。黃芪甲苷作為感毒清的質(zhì)量控制成分,通過抑制炎癥反應(yīng)、調(diào)控細胞自噬、抑制細胞凋亡和鐵死亡發(fā)揮ALI的保護作用。研究提示感毒清對ALI具有潛在的治療價值,值得未來進一步研究。
關(guān)鍵詞:ALI;正虛邪戀;益氣解毒法;感毒清;炎癥損傷
中圖分類號:R256.1" 文獻標(biāo)志碼:A" 文章編號:1007-2349(2025)02-0031-05
Exploration of the Theoretical Mechanism of Astragaloside in Treating Acute Lung Injury Based on the “Tonifying Qi and Detoxifying” Approach
LI Shui-qin1, WANG Jing1, Wang Ya-mei1, WANG Fei1, WANG Zhen-xing1, ZOU Dun-hua2, YU Hai-jun2, LIAO Ting-ting1, WANG Xiao-min1
(1. The Affiliated Hospital of Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, Chengdu 610072, China; 2. Sichuan Acupuncture School, Chengdu 611731, China)
【Abstract】Acute lung injury (ALI) is a common critical condition in clinical practice, and exploring the therapeutic potential of TCM prescription holds significant practical value. The core pathogenesis of ALI lies in a deficiency of healthy qi coupled with lingering toxins. The “tonifying qi and detoxifying” therapeutic approach offers the advantage of reinforcing qi without hindering the elimination of pathogenic factors and detoxifying without harming healthy qi. Ganduqing, a representative prescription of the “tonifying qi and detoxifying” method, was developed as part of Chinas “Twelfth Five-Year Plan” for major innovative TCM herbal compound and has demonstrated notable efficacy in treating various respiratory diseases. Astragaloside, the quality control component of Ganduqing, exhibits protective effects against ALI by inhibiting inflammatory responses, regulating autophagy, and suppressing apoptosis and ferroptosis. Current studies suggest that Ganduqing has potential therapeutic value for ALI and is worth further study.
【Key words】Acute Lung Injury (ALI); Deficiency of Healthy Qi and Lingering Toxins; Tonifying Qi and Detoxifying; Ganduqing; Inflammatory Damage
急性肺損傷(acute lung injury,ALI)是由各種原因所致的肺組織結(jié)構(gòu)發(fā)生特征性病理改變而出現(xiàn)的臨床綜合征,為臨床常見危重癥[1]。嚴(yán)重的ALI將發(fā)展成為急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS),死亡率極高[2]。近年來研究顯示NF-κB信號通路介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)[3]、細胞自噬[4]、細胞凋亡[5]和鐵死亡[6]在ALI中扮演重要角色。盡管目前臨床上使用糖皮質(zhì)激素等藥物治療ALI有一定效果,但不良反應(yīng)明顯。中醫(yī)藥在治療ALI方面展現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢,尤其是“益氣解毒法”在調(diào)節(jié)機體免疫功能、抑制炎癥反應(yīng)等方面的作用機制,為ALI的治療提供了新的思路和方法。
1 ALI的中醫(yī)理論內(nèi)涵
ALI在中醫(yī)中并無其命名,但根據(jù)其臨床表現(xiàn)可歸屬于中醫(yī)“暴喘”、“風(fēng)溫肺熱病”、“結(jié)胸”和“喘脫”等范疇[1]。ALI的病機演變十分復(fù)雜,它包括了病理毒邪產(chǎn)物的不斷累計與正氣的持續(xù)性消爍。一言難以蔽之,疾病的產(chǎn)生是正邪雙方相互斗爭的過程,正如《素問·評熱病論》云:“邪之所湊,其氣必虛”。傳統(tǒng)中醫(yī)認為肺為“嬌臟”,與外界環(huán)境直接相通,若肺氣虛弱,外邪易于侵襲,因此肺氣虛弱是ALI發(fā)生的內(nèi)在因素。邪氣內(nèi)侵,滯緩則壅,正氣消爍,此乃ALI發(fā)生的核心機制,其關(guān)鍵病機為正虛毒戀[7]??傊珹LI患者肺氣虛弱,邪毒壅肺,正虛邪戀,導(dǎo)致肺失宣降,發(fā)為本病。
1.1 正氣虧虛是 ALI 致病之本 《素問遺篇·刺法論》云:“正氣存內(nèi),邪不可干”,若人體五臟安和,氣血通暢,精充神全,正氣充足,則御邪于外,體健而無疾?;蚩v有邪氣侵襲,正氣亦能驅(qū)邪外出,維持體內(nèi)陰陽平衡而不發(fā)病?!端貑枴の迮K生成篇》云:“諸氣者,皆屬于肺”,肺乃相傅之官,為華蓋,承天地清氣,灌鼻而入,和于水谷精微,化生宗氣,輔心化血,開闔氣機。肺與外界天氣直接相通,又為“嬌臟”,不耐寒熱,最易感邪。肺氣虧虛,抗邪無力,邪易內(nèi)侵。研究發(fā)現(xiàn),急性肺損傷好發(fā)于氣血虧虛的老年患者[8],亦說明正氣虧虛是ALI致病之本。
1.2 毒邪戀肺是ALI發(fā)病之標(biāo) 《金匱要略心典》曰:“毒者,邪氣蘊結(jié)不解之謂”。邪氣較盛或蘊結(jié)不解時均可稱之為毒邪。然毒邪有內(nèi)外之分:病理產(chǎn)物蘊結(jié)日久而成“內(nèi)毒”。《素問·靈蘭秘典論》曰:“肺者,相傅之官,治節(jié)出焉。”肺司呼吸,主宣降,可治理和調(diào)節(jié)氣、血、津液運行及臟腑的功能活動。若肺氣虧虛,治節(jié)無權(quán),氣血津液運行不暢,水液停聚則生痰成飲,水飲不化,可日積成瘀,痰瘀日久可釀內(nèi)毒?!巴舛尽蹦藶橥饨绺惺苤拘?。環(huán)境毒邪乃外毒的重要組成部分,是指因不利于健康的生存環(huán)境而導(dǎo)致機體蒙受傷害的病因[9]。當(dāng)今社會,大氣污染日漸嚴(yán)重,使其已成為環(huán)境毒邪中嚴(yán)重危害健康的常見病因。早在2006年WHO就已將PM2.5 作為衡量大氣污染的主要指標(biāo),并認為是影響人體健康的重要元兇[10],故稱其為“霾毒?!薄杜R證指南醫(yī)案》云:“大凡吸入之邪,首先犯肺”,霾毒傷人致病,肺首當(dāng)其沖。然“正虛之處,便為藏邪之所”,肺氣虧虛之人,內(nèi)外之毒留戀于肺,交織為病,反復(fù)導(dǎo)致肺損傷,易發(fā)ALI。
2 益氣解毒法是防治ALI的有效法則
中醫(yī)常言“有是病用是藥”。正虛毒戀是ALI的關(guān)鍵病機,故“益氣解毒法”是中醫(yī)治療ALI的重要法則,其核心在于通過益氣扶正和解毒祛邪的雙重作用,恢復(fù)肺臟的正常功能。然補益扶正之品多甘溫厚膩,易阻遏氣機,壅遏邪毒,治療上若只求益氣扶正,恐閉門礙邪留寇。而祛邪解毒之藥多苦寒峻猛,易耗正氣,治療上若只言祛邪解毒,又恐正氣耗散,毒邪內(nèi)陷入里,加重病情。故應(yīng)益氣解毒齊發(fā),益氣可以增強機體的抵抗力,解毒可以清除體內(nèi)的邪氣,兩者相結(jié)合,既避免了單純益氣可能導(dǎo)致的邪氣滯留,也防止了單純解毒可能引起的正氣受損。
3 感毒清是益氣解毒法代表方
感毒清由生黃芪和射干2藥組成,具有益氣扶正和解毒祛邪功效,是“十二五”國家重大創(chuàng)新中藥,已于 2016 年5月獲得國家食品藥品監(jiān)督管理總局藥物臨床試驗批件[11],確立了其質(zhì)量控制成分為黃芪甲苷[12]?!侗静萸笳妗芬粫袑ⅫS芪推崇為“補氣諸藥之最”,《本草匯言》亦言:“黃耆,補肺健脾,實衛(wèi)斂汗,驅(qū)風(fēng)運毒之藥也。[13]”本方選用黃芪益氣固表,不僅針對體虛衛(wèi)弱,肌表不固,還可祛風(fēng)運毒,防止邪毒壅滯。射干味苦而辛,既升且散,既能治咳逆上氣,又可瀉火解毒。《本經(jīng)逢原》曰:“苦能下泄,辛能上散。[14]”選用辛散之射干,不僅可以防止苦寒損及正氣,還可祛邪于外,改善氣機郁滯,使氣血津液運行流通,防止邪閉于內(nèi)。前期研究表明[15-17],感毒清可明顯緩解老年人急喉痹、普通感冒及感冒咽痛辨證屬氣虛毒犯證者的臨床癥狀,并縮短病程,同時感毒清還具有抗過敏、抗炎鎮(zhèn)痛、祛痰止咳解熱及調(diào)節(jié)免疫的作用[11]。因此,感毒清是基于益氣解毒理論,并結(jié)合臨床實踐經(jīng)驗和現(xiàn)代藥理研究而制成的中藥復(fù)方,對于多種疾病都具有良好的治療效果。針對ALI,益氣解毒法為代表的感毒清具有潛在的運用價值。
4 感毒清的質(zhì)量控制成分黃芪甲苷在ALI中的機制研究
4.1 抑制NF-κB炎癥信號通路 轉(zhuǎn)錄因子κB(NF-κB)是david baltimore在1986年首次在活化B淋巴細胞核中發(fā)現(xiàn)的具有特定保守序列結(jié)合的核因子,是炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵分子[18]。NF-κB在ALI的發(fā)展中起著關(guān)鍵作用:當(dāng)肺泡上皮細胞(alveolar epithelial cells,AEC)接觸不利因素時(如感染、創(chuàng)傷、中毒等),促炎細胞因子(如腫瘤壞死因子α[TNF-α]和白細胞介素-1β[IL-1β]等)和各類趨化因子激活肺巨噬細胞(pulmonary macrophage,PM),導(dǎo)致PM釋放多形核白細胞(massive infiltration of polymorphonuclear leukocytes,PMNs),募集到損傷的AEC中引起血管內(nèi)皮、肺泡上皮屏障損傷[19-20]。大量PMNs外滲和隨后的細胞因子的釋放放大了炎癥信號,這是ALI發(fā)展為ARDS的關(guān)鍵。學(xué)者稱之為NF-κB相關(guān)的“細胞因子風(fēng)暴”[21-22]。
研究發(fā)現(xiàn)黃芪甲苷能降低腸結(jié)扎穿孔法誘導(dǎo)的肺損傷SD大鼠肺組織中HMGB1及NF-κB p65 mRNA豐度,抑制p65/p50入核轉(zhuǎn)錄,減低下游p-NF-κB p65/NF-κB p65水平,從而抑制炎癥反應(yīng)[23]。對于PM2.5介導(dǎo)的ALI,黃芪甲苷的預(yù)給藥能夠降低肺組織中Toll樣受體4(toll-like receptor-4,TLR4)及髓分化因子88(myeloid differentiation factor 88,MyD88)水平,進而調(diào)控下游NF-κB信號通路(降低p-IκBα/IκBα及p-NF-κB p65/NF-κB p65的水平),并抑制白細胞介素-6(IL-6)、TNF-α及C-反應(yīng)蛋白(C-reactive protein,CRP)等細胞炎癥因子的釋放,減輕肺組織的損傷[24]??梢妼τ贜F-κB炎癥信號通路的調(diào)控是黃芪甲苷IV發(fā)揮抗炎機制的核心。
4.2 調(diào)控細胞自噬 細胞自噬(autophagy)是一種高度保守的真核細胞回收過程。通過對細胞質(zhì)、細胞器、蛋白質(zhì)和大分子的降解與回收,自噬在細胞生存及穩(wěn)定中起著重要作用[25]。自噬在肺損傷進程中扮演者“雙刃劍”的角色:在各種不利理化因素的作用下,ALI的早期階段,細胞通過自噬可以降解受損的靶細胞從而對器官發(fā)揮保護作用[26],但是當(dāng)刺激因素持續(xù)存在時,隨著能量消耗增加,細胞大量損傷,自噬活動增強,過度的自噬產(chǎn)生的是促炎、促凋亡、促壞死的負面效應(yīng)[27]。研究發(fā)現(xiàn)自噬與肺損傷關(guān)系密切,PM2.5可以通過誘導(dǎo) γδT 和 Th17細胞中白介素(IL)-17A的分泌并調(diào)節(jié)PI3K/AKT/mTOR信號通路來抑制自噬并促進肺部炎癥的進展[28]。LPS介導(dǎo)的ALI小鼠模型中,p38MAPK/NF-κB的信號通路的上調(diào)造成自噬過度和氧化應(yīng)激加劇,最終介導(dǎo)了肺組織的損傷[29]。所以針對自噬的調(diào)節(jié),可能是治療ALI的關(guān)鍵生物學(xué)機制。
在PM2.5介導(dǎo)的ALI動物模型中,研究發(fā)現(xiàn)PI3K/AKT/mTOR信號通路的上調(diào)抑制了肺組織細胞自噬,而黃芪甲苷的預(yù)給藥通過下調(diào)PI3K/AKT/mTOR信號通路,部分恢復(fù)了自噬的發(fā)生,減輕了肺組織炎癥反應(yīng)[30-31]。研究還發(fā)現(xiàn),黃芪甲苷還經(jīng) AMPK/mTOR/ULK 1 信號通路激活自噬流,抑制細胞凋亡,減輕肺部炎癥,從而保護PM2.5誘導(dǎo)的ALI[26]。黃芪甲苷還通過增加超氧化物歧化酶活性(superoxideDismutase,SOD)以及胞質(zhì)緊密粘連蛋白1(zonula occludens-1,ZO-1)、微管相關(guān)蛋白1輕鏈3beta(microtubule-associated protein 1 light chain 3 beta,LC3B)的表達,發(fā)揮有利的治療作用[32]。
4.3 抑制細胞凋亡 細胞凋亡(Apoptosis)是細胞為維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定,在基因嚴(yán)格調(diào)控下遵循固定的程序,是細胞自主的、預(yù)定的、有序死亡的過程,又被稱為I型程序性細胞死亡[33-34]。凋亡關(guān)鍵蛋白酶——半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(cysteine aspartate specific protease,caspase)家族是凋亡信號啟動的關(guān)鍵分子,平時以無活性的酶原形式存在于細胞質(zhì)中。其中,Caspase3的活化是細胞發(fā)生凋亡的中心環(huán)節(jié),被稱作“死亡執(zhí)行蛋白酶”[35-36]。在PM2.5誘導(dǎo)的ALI動物模型中,活性氧的生成激活了ASK1磷酸化位點的Thr845,進而激活p38-JNK 信號通路,最終通過外源性細胞凋亡通路,使氣道上皮細胞發(fā)生凋亡,引起肺組織的炎癥與損傷反應(yīng)[37-38]。在PM2.5介導(dǎo)的ALI動物模型中,黃芪甲苷的預(yù)給藥能夠通過抑制Bcl2-Bax/caspase 3/caspase PARP 1凋亡通路,降低TUNEL(terminal uridine nick end labeling,TUNEL)熒光凋亡指數(shù),進而抑制下游 NF-κB 信號通路,減輕肺部炎癥,發(fā)揮 PM2.5 誘導(dǎo)ALI的保護作用[39]。
4.4 抑制鐵死亡 鐵死亡(ferroptosis),是一種區(qū)別于細胞凋亡、細胞自噬和細胞壞死,鐵依賴性的新型細胞程序性死亡方式[40]。LPS誘導(dǎo)的ALI中出現(xiàn)了SLC7A11和GPX4表達的下調(diào),肺組織中MDA、4-HNE和總鐵含量的增加。這些改變能被鐵死亡特異性抑制劑Ferrostatin-1部分逆轉(zhuǎn),表明LPS誘導(dǎo)的ALI動物模型肺組織發(fā)生了鐵死亡損傷[41]。在腸缺血/再灌注誘導(dǎo)的ALI動物模型中也發(fā)現(xiàn)了鐵死亡的征象,并且凋亡抑制因子IASPP可以通過Nrf2/HIF-1/TF信號通路保護肺組織。
黃芪甲苷通過調(diào)節(jié)Nrf2/SLC7A11/GPX4信號通路,減少IL-6、IL-1β、TNF-α和組織鐵的含量,減輕了肺組織炎癥反應(yīng)[42]。
5 小結(jié)
ALI是臨床常見危重癥,因其病死率高,一直是學(xué)者研究的重點。正虛邪戀為ALI的關(guān)鍵病機,益氣解毒法是ALI的重要治法。感毒清作為益氣解毒法的代表方劑,其質(zhì)量控制成分黃芪甲苷具有抑制炎癥反應(yīng)、調(diào)控細胞自噬、抑制細胞凋亡和鐵死亡的多重藥理作用,為其在ALI治療中的應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù),在ALI的治療中展現(xiàn)出潛在的治療價值。未來的研究應(yīng)進一步探索感毒清在臨床上的應(yīng)用,以及其預(yù)防性使用對降低ALI發(fā)病率的可能性。同時,深入研究黃芪甲苷的作用機制,將有助于開發(fā)新的ALI治療策略。
利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突。
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(收稿日期:2024-07-29)