中药调节肺纤维化中细胞外基质代谢的研究进展
福建中医药2008年4月第39卷第2期 Fujian Journal of TCM April 2008,39(2) ・综 述・ 中药调节肺纤维化中细胞外基质代谢的研究进展 沈建飞 (江苏省太仓市中医院,江苏太仓215400) 关键词:中药;肺纤维化;细胞外基质;研究进展 中图分类号:R563 文献标识码:A 文章编号:1000—338X(2008)02—0061—03 肺纤维化(Pulmonary Fibrosis,PF)是多种因素引起的弥 漫性肺间质疾病,以弥漫性肺泡炎和肺泡结构紊乱最终导致 肺问质纤维化为特征.近年来其发病率呈上升趋势.严重威胁 着人们的生命健康。其病理过程大致分为:首先是致病因子对 血管内皮细胞和肺泡上皮细胞的弥漫性损害,启动炎症和免 疫反应;第二是多种炎症细胞参与,释放各种细胞因子和炎性 介质,扩大组织损伤并引起间质增生;第三步是成纤维细胞、 内皮细胞迁移、增殖。以及胶原和其它细胞外基质的代谢紊 乱,同时进一步促使炎性损伤和增生反应加重.最终导致肺泡 壁的损伤和微血管功能丧失。本病在治疗上.西医主要以肾上 腺皮质激素及免疫抑制剂治疗,疗效尚不理想,并且长期应用 会有严重的副作用产生。近年来.中医药在防治肺纤维化方面 取得了较好的效果,并且显示出良好的前景。我国医药工作者 也在中药预防及治疗PF方面做了大量的研究.探讨了中药防 治肺间质纤维的机制及作用。而目前研究发现.肺组织细胞外 基质(extracellular matrix。ECM)与肺纤维化关系最为密切[1.2J。 因此研究细胞外基质对于阐明肺纤维化的发病机制及诊断、防 治肺纤维化都具有重要意义。本文就中药调节肺纤维化中 ECM代谢的研究进行了综述。 1 肺组织ECM的组成及其在肺纤维化中的作用 肺组织ECM主要包括胶原、弹性蛋白、粘连糖蛋白和蛋 白多糖等。占整个肺干重的25%,其中60%~70%为胶原。这 些成分相互混合交织.使肺间质组织成为一个整体并具有一 定的硬度和韧性.藉以完成相应的生理功能。肺内有5种胶原 成分。即I、Ⅲ、Ⅳ、V和Ⅵ型胶原,在纤维化肺组织内,沉积的 主要是I、Ⅲ型胶原。Ⅳ型胶原分布于基底膜和肺问质,也有 不同程度的增生.增生的Ⅳ型胶原可以阻碍正常的修复和组 织改建。因而Ⅳ型胶原的活跃变化。在肺纤维化的发生发展中 也起着重要作用。而胶原蛋白是由3条不同或相同的肽链构 成的三螺旋结构。富含脯氨酸、羟脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸,因 此测定肺组织羟脯氨酸含量可以反映肺组织胶原蛋白及细胞 外基质的含量。层粘连蛋白(LN)存在于基底膜的透明层中, 是基底膜的骨架成分之一:透明质酸(HA)是体内结构最简单 的一种糖胺多糖,为ECM组成成分之一,两者介导细胞间粘 附和参与外伤修复过程。在PF患者及肺纤维化动物模型的 肺泡灌洗液(BALF)中增多,ECM合成和降解失衡导致组织 结构的破坏.例如在肺气肿或者纤维化损伤如PF,其过度沉 积即形成纤维化。 2 中药对ECM合成的抑制作用 2.1 抑制胶原的合成和过度沉积 肺纤维化的最后结果表现为细胞外基质的大量合成和沉 积。正常肺实质结构被结缔组织所取代。细胞外基质有多种成 分。肺纤维化以胶原的聚积最为显著。因此,选择适当的方法 控制胶原的合成和聚积,使肺组织进行正常的修复,将给中、 晚期肺纤维化病人带来治疗的可能。关天宇等 观察了肺痹 收稿日期:2008—01—10 汤对肺纤维化大鼠血清中透明质酸与血清中Ⅲ型胶原的影 响,实验结果显示肺痹汤能明显减轻大鼠血清中Ⅲ型胶原、透 明质酸含量,即通过降低肺纤维化大鼠细胞外基质含量而发 挥治疗肺纤维化作用。叶燕青等[41研究发现当归、丹参、川芎 嗪等能减轻早期肺泡炎及后期肺间质纤维化的程度.当归干 预后能明显减轻肺纤维化程度及肺间质中I、Ⅲ型胶原蛋白 含量,这是抑制肺泡炎作用的延续,还是当归有直接干扰肺纤 维化模型胶原蛋白代谢的作用,目前还不清楚。侯杰等【5]观察 了川芎嗪、丹参治疗大鼠肺纤维化对胶原基因表达的影响.研 究结果证实,川芎嗪对肺泡炎、肺纤维化均有抑制作用.能明 显减少了 (I)型前胶原mRNA的表达,因此而起到了抗纤 维化作用。丹参对 。(I)型前胶原mRNA的抑制作用缺乏显 著性,它可能通过抑制成纤维细胞增殖、激活胶原酶逆转纤维 化病灶等途径而生效。对于PF患者进行临床研究发现.丹 参、川芎联合强的松治疗PF。24个月后观察长期疗效.病情 稳定,感染次数减少,免疫功能增加,病死率降低,优于单纯强 的松组。其主要作用为增加肺泡炎的吸收与防止胶原的形成 I6]。张东伟等” 观察了复方鳖甲片对肺纤维化大鼠ECM的影 响,实验结果显示。此方可以降低肺纤维化大鼠Ⅲ一C、Ⅳ一C、 LN和HA含量.减轻肺组织纤维性增生。 羟脯氨酸(HYP)是机体胶原蛋白的主要成分之一。为胶 原纤维所特有.可作为衡量胶原组织代谢的重要指标。肺纤维 化时,肺组织内胶原纤维量增加,以此作为肺纤维化的指标, 可以判断纤维化程度。许多中药复方、单味药及单味药提取物 均可降低肺纤维化动物模型及肺纤维化病人HYP的含量,减 轻肺纤维化[8]。 2.2 抑制HA、FN、LN等细胞外基质的合成 HA是问质中的一种主要的糖胺聚糖.也是细胞外基质 的一种主要成分。肺泡间质中HA积累提示HA很可能在肺 纤维化早期肺泡炎阶段的肺问质水肿中起重要作用。也有人 认为早期的HA积聚是增生的炎性细胞和成纤维细胞必需的 基质.因而有助于纤维组织的形成_9]。FN与LN均为细胞外基 质的糖蛋白.FN是成纤维细胞的趋化和活化因子,LN对于维 持肺泡和毛细血管基膜结构和功能的完整起着重要作用。中 药复方861[1o 可减轻肺纤维化大鼠肺组织的早期肺泡炎和后 期肺纤维化(病理);可降低模型大鼠早期(7 d)血清和BALF 中的HA含量及血清LN含量.并可改善动脉血氧分压。因 此.中药复方861对大鼠实验性肺纤维化有一定治疗作用。马 君等…]观察了补气通肺汤与激素对博莱霉素(BLM)A5所致大 鼠肺纤维化模型的治疗作用。结果发现补气通肺汤/饮和激素 均能降低BALF中HA和LN的含量。PF患者经抗纤颗粒治疗 后血中Ⅳ一C、Ⅲ一C、LN、HA均明显降低,表明中药抗纤颗粒有 抑制肺纤维的作用[12]。姚岚等[13 研究了沙参对肺纤维化大鼠 FN、LN的影响,发现沙参可降低肺组织的HYP和血清FN、LN 含量.对肺纤维化有一定的治疗作用。 2.3干扰与ECM合成相关的细胞因子表达 维普资讯 http://www.cqvip.com
62 福建中医药 第39卷 转化生长因子一B(TGF—B)、结缔组织生长凶子(CTGF)、 血小板源性生长蹦子(PDGF)、肿瘤坏夕匕 子一d(TNF—d)等细 胞因子可促进纤维蛋白的增生,导致胶原蛋白合成增加,并抑 MMPs促进ECM的降解,nMPs通过抑制MMPs阻止ECM的 降解,从而促进纤维化;而在肺纤维化发生、发展的不同阶段 MMPs及TIMPs有着不同的变化.在同阶段、不同类型MMPs 制胶原蛋白降解,最终导致ECM沉积和纤维化形成 TGF—B是迄今发现的最强的ECM沉积促进剂,其作用于 多个环节,刺激各种ECM成分合成和沉积,包括上调基质成分 的转录、翻译、翻译后步骤,促进基质蛋白和受体的产生,在减 之间也有着不同的表现但有一种共同趋势,即凡是有纤维化 的肺脏疾病均有nMPs高表达或MMPs/TIMPs比例降低,表 明MMPs/TIMPs比例降低是导致肺纤维化的重要原因。因此, 在炎症损伤阶段抑制MMPs的过表达,而在纤维化阶段抑制 TIMPs的产生.将是阻止肺纤维化的重要途径之,有望为其治 疗提供新的思路。 吴银根等 研究表明,止喘胶囊可以有效抑制TIMP一1 的表达,可以缓解慢性炎症后续的气道壁厚度增加,抑制气道 少基质降解酶及增加降解抑制剂合成的同时,还是一个强大的 细胞增殖调剂.直接促进肺成纤维细胞增殖m 。陈建等 发现 银杏叶制剂(百路达)对治疗的PF大鼠模型肺泡炎、纤维化病 变较模型组减轻.胶原蛋白含量减少,百路达可以降低TGF一  ̄mRNA表达及其蛋白水平使炎症及纤维化病变减轻。刘恩顺 等_l6 研究发现中药苠术合刹具有显著抑制博莱霉素致大鼠肺 纤维化的作用,其抑制TGF—B1 mRNA的表达是可能的机制之 0 CTGF是一种促纤维化生长因子,属即刻早期反应基凶 家族。在病理情况下,CTGF的过度表达与某些纤维化性疾病 的发生、发展密切相关。当纤维化发生时,CTGF过度表达并 通过调控I型胶原 2.启动子转录起始位点上游379bp处 CTGF的应答元件,介导TGF- ̄或通过自分泌作用刺激胶原 合成,从而导致细胞外基质中纤维连接蛋白(FN)和胶原蛋白 的过度沉积ll7]。郭广松等[ ]观察当归对博莱霉素诱导大鼠肺 纤维化程度的影响及对肺问质成纤维细胞的影响发现当归可 能通过降低纤维化肺组织中CTGF mRNA水平,间接抑制成 纤维细胞增殖、分化作用,减轻纤维化程度。 肿瘤坏死因子一 (TNF— )是在致炎因子刺激下,机体组 织产生的一种重要的细胞免疫防御因子,它可促进内皮细胞 表达粘附分子.增进白细胞与之附着,促进中性粒细胞的聚集 和激活问质组织释放蛋白水解酶,刺激人肺成纤维细胞的增 生和胶原的合成。王飞等-l ]观察了补阳还五汤对肺纤维化大 鼠肺泡巨噬细胞肿瘤坏死因子的影响.发现补阳还五汤能明 显抑制TNF- 的释放.可能是补阳还五汤防治肺纤维化的机 制之一。靳长俊等∞ 实验发现芪丹颗粒剂可明显减轻博莱霉 素A5诱导的大鼠肺纤维化的程度,其作用机制可能部分通 过降低TGF-[31、TNF— 蛋白的表达而实现。 另一方面,少数细胞因子,主要包括 一干扰素(interfeIon一 ^,,IFN一^,)、IL_1O、肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor, HGF)等.被认为是纤维化的负调节因子.故增加这些细胞因子 的量亦可能对控制肺纤维化有一定作用。其中IFN叫主要由 淋巴细胞和自然杀伤细胞分泌,具有抗增殖、免疫抑制及抗纤 维化作用,并在调节成纤维细胞及胶原合成方面具有整体作 用。宋康等l11]研究发现虎杖对肺纤维化大鼠Thl/Th2细胞因子 干预作用虎杖对肺泡炎的发生、发展及肺纤维化的形成有较好 的预防和治疗作用,能延缓肺纤维化的进程:其机制可能是通 过促进血清中IFN一-y的分泌.抑制IL-4的分泌,从而调节了 Thl/Fh2细胞因子失衡,使肺泡炎和肺纤维化病变减轻。 3对ECM降解酶的影响 基质金属蛋白酶/基质金属蛋白酶组织抑制物(MMPs/ TIMPs)系统是主要的ECM降解酶类,是调控ECM代谢的一 个重要的降解系统,按其作用底物不同分为4大类 。①间质 胶原酶:主要包括MMP—l、MMP一8和MMP一13,主要降解I、 Ⅱ、Ⅲ型胶原。( 明胶酶:包括明胶酶A(MMP一2)和明胶酶B (MMP一9),主要降解Ⅳ型胶原及明胶。( 基质分解素:包括 MMP一3、MMP一10、MMP—l1以及Matrilysin,作用蛋白多糖、 LN、纤维连接蛋白等多种底物。(少其它非细胞源性的MMPs: ,兀MPs是一组具有抑制MMPs功能的活性多肽,其家族包括 TIMP—l、一2、一3、_4,对目前己知的MMPs均具有抑制作用。目 前研究表明,ECM的代谢主要是MMPs及11MPs所调节, 壁胶原沉积.有很好的抗纤维化的作用.并与地塞米松有协同 效应。搜邪抗纤片(以鳖甲、龟板、桃仁、磨虫、当归、银杏叶、薤 白为主制成)有祛癖化痰通络之作用,肖文胜等 研究发现该 药大、中剂量对肺纤维化大鼠ECM中HA、IV—C、PCⅢ成分有 较好的促降解作用,其大、中、小剂量有抑制11MPs一2、TGF—B。 分泌作用.对MMPs一2影响不明显,但同时研究发现复方鳖甲 软肝片可明显抑制MMPs一2的分泌,这2种药物均有抑制 TIMPs一2表达的作用,从而促进ECM的降解,减轻肺纤维化。 说明中药可以通过抑制11MPs的表达发挥抗纤维化的作用。 另外,刘涛等 探讨中药旋覆花提取物1,5一二一O一二咖啡酰 奎宁酸(dicaffeoylquinic acid,IBE5),对BLM诱导的C57小鼠 肺纤维化的防治作用及其作用机制发现,IBE5通过抑制成纤 维细胞向肌成纤维细胞转化和肺内细胞中MMP一7的表达. 抑制胶原的合成及阻断肺组织结构的持续性重构.大剂量 IBE5治疗后显著减少肺组织内I、Ⅲ型胶原,对肺纤维化具 有防治作用。韩梅等∞]观察益气活血化瘀中药对大鼠血管外 ECM重塑的影响并探讨其作用机制,发现益气活血化瘀中药 可能是通过抑制MMP一2蛋白的过度表达及降低胶原转化速 率抑制和减缓ECM重塑。由此可见.MMPs活性的调节是一 个多水平、多环节的复杂过程 ].其它资料也显示MMPs在降 解沉积的ECM、调节与肺纤维化相关的慢性炎症反应中具有 双重作用∞]。中药对MMPs活性的影响及在抗纤维化方面的 作用还有很多内容需要我们进一步探讨。深入研究MMPs/ TIMPs在肺纤维化发生与发展中的作用及其调控机制以及中 药对其影响,将有助于揭示PF发生发展的病理过程.并为临 床防治PF提供新的思路。 4小结 综上所述,近年来中药在调节肺纤维化中ECM代谢方面 的研究取得了很大进展,研究水平和方法逐渐由单纯血清学 指标向细胞和分子水平过渡;但是,中药在防治肺纤维化方面 尚处于起步阶段,目前的研究大部分局限于动物实验,临床研 究较少,并缺乏系统全面的测量及标准,且部分机制建立在可 能性之上;对肺纤维化的回顾性研究多,前瞻性研究少,临床 诊断和疗效评定标准不一,致使研究结果说服力不强.说明中 药在对肺纤维化中ECM代谢的调节方面还有很多内容需要 我们进一步探讨。今后应寻找更有价值的与中医证候统一的 动物模型,制定客观统一的临床疗效评价标准,从分子生物学 水平阐释中药调节肺纤维化中细胞外基质代谢的作用机制及 其信号转导通路,为中药预防及治疗肺纤维化奠定坚实的理 论基础,更好地发挥中药防治肺纤维化的作用,并促进肺纤维 化治疗学的发展 参考文献: [1]NAGAO T,NAGAI S,HIRALLLOTO Y,et a1.Serial evaluation of high—resolution computed tomography findings in patients with idiopathic pulmonary fibrosis in usual interstitila pneumonia[J]. Respiration,2002,69(5):413-419. [2] COOK D N,BRASS D M,SCHWARTZ D A,et a1.A matrix for new ideas in pulmonary fibrosis[J].Am J Respir Cell Mol Biol, 维普资讯 http://www.cqvip.com
福建中医药2008年4月第39卷第2期 Fujian Journal of TCM April 2008,39(2) 63 针灸在脑卒中后偏瘫肩痛的临床应用进展 陈国珍.陈立典 (福建中医学院,福建福州350108) 关键词:偏瘫肩痛;脑卒中;针灸:临床应用 中图分类号:R743.3 文献标识码:A 文章编号:1000—338X(2008)02—0063—02 脑卒中是目前威胁人类生命和健康的主要疾病.具有高 述。 死亡率、高致残率、高医疗费用的特点。近年来.由于人口老龄 化和卒中危险因素上升,脑卒中的患病率也逐年增Dilo1.并且 几乎所有的脑卒中患者在急性期过后都会留下各种不同程度 的后遗症.严重影响了患者的工作和生活 偏瘫性肩痛是脑卒中偏瘫患者最常见的并发症之一。有资 料显示L2 】,中风偏瘫患者有5%~8锄的患者出现肩痛.一旦 1 针刺与多种疗法结合运用 临床上,很多研究已证明针刺在偏瘫肩痛的治疗中取得 一定的疗效。如周光辉等b]以针刺配合康复训练治疗偏瘫肩 痛,并与单纯的康复训练对照,结果显示。针刺配合康复训练 能有效提高偏瘫肩痛的治疗效果。近年来,单纯的针刺治疗在 发生对患者上肢功能的恢复有很大的影响,及时有效地进行治 偏瘫肩痛中的应用较少,多是采用针刺与其它疗法相结合的 疗将对患肢功能的康复起到积极的效果。近年来.针灸在脑卒 中后偏瘫肩痛临床应用的研究逐年增多,本文对此专题作一综 收稿日期:2008—01—03 ,…,…,…方式。临床研究也表明其效果优于单纯的针刺治疗。如黄志刚 等[6]用针刺结合康复治疗偏瘫肩痛并与单纯针刺治疗对照. 结果前者的治疗效果优于后者。肖青云等【 ]用针刺配合埋线 治疗中风后偏瘫肩痛,其临床研究也表明针刺配合埋线治疗 ,…,… 2002,27(2):122-124. [15]陈建,何冰,刘新民,等.银杏叶制剂治疗肺问质纤维化的实 验研究[J].中国中西医结合杂志,2ooO,20(6):441—443. [16]刘恩顺,孙增涛,廉富,等.芪术合剂干预肺纤维化大鼠TGF一 8I mRNA表达的实验研究[J].天津药学,2007,19(2):1—3. [17]HOLMES A,ABRAHAM D J,SA S,et a1.CTGF and SMADs, Maintenance of scleroderma phenotype is independent of SMAD [3]关天字,焦扬,孙海燕,等.肺痹汤对肺纤维化大鼠血清中透 明质酸与血清中Ⅲ型胶原的影响[J].辽宁中医杂志, 2Oo7.34(4):526—527. [4] 叶燕青,徐启勇,杨亦斌.当归注射液对大鼠肺纤维化胶原蛋 白含量的影响[J].医学新知杂志,2004,14(4):235—236. [5]侯杰,戴令娟,黄妹,等.川I芎嗪、丹参治疗大鼠肺纤维化对 I、Ⅲ型前胶原基因表达的影响[J].中华结核和呼吸杂志, 1999,22(1):43-45. signaling[J].J Biol Chem,2001,276(14):10594—10601. [18]郭广松,汪虹.当归对大鼠肺纤维化间质成纤维细胞的干预 作用[J].武汉大学学报:医学版,2oo7,28(5):560—563. [19]王飞,陈平,曹国平,等.补阳还五汤对肺纤维化大鼠肺泡巨 噬细胞肿瘤坏死因子的影响[J].中药药理与临床,2005,21 (3):5—7. [6]侯杰,戴令娟,母国华.中药丹参、川I芎联合强的松治疗特发 性肺纤维化的临床疗效[J].医师进修杂志,2001,24(1):17— 18. [7]张东伟,王继峰,牛建昭,等.复方鳖甲片预防肺纤维化大鼠 细胞外基质过度形成的实验研究[J].中草药,2004,35(5): 545—548. [2O]靳长俊,辛洪涛,林殿杰,等.芪丹颗粒剂对大鼠肺纤维化模 型的干预作用及对TGF一8l、TNF—Ot表达的影响[J].中国病 理生理杂志,2006,22(4):814—817. [21]宋康,骆仙芳,石亚杰,等.虎杖对肺纤维化大鼠Th1/rh2细 [8]刘涛,宋良文,董俊兴,等.二咖啡酰奎宁酸对小鼠肺纤维化的 早期防治作用[J].中华放射医学与防护杂志,2005,25(1):36— 39. 胞因子干预作用的实验研究[J].中华中医药杂志,2006,21 (12):781—783. [22]NAGASE H,WOESSNER F.Matrix Metalloproteinases[J].J Biol Chem,1999,2749(31):21491—21494. [9] BJANDAHLEN A,ONNERVIK P O,WESTERGREN G,et a1. Myoflbroblast accumulation correlates with the formation of fi— brolie tissue in a rat air pouch model[J].J Rheumatol,2002,29 (8):1698—1707. [23]吴银根,王丽新.基质金属蛋白酶及其抑制剂在哮喘气道重 塑中的作用及止喘胶囊的干预[J].中西医结合学报,2004,2 (6):435—439. [1O]徐波,张淑文,贺正一,等.中药复方861治疗大鼠肺纤维化 的实验研究[J].中医药学报,2005,33(1):44—46. [11]马君,张天高,欧阳修河,等.补气通肺汤对肺纤维化大鼠病 理及血清、BALF中HA、LN的影响[J]。中国中医药信息杂 志,1999,6(11):4O一41. [24]肖文胜,代平.搜邪抗纤片抗肺纤维化的实验研究[J].吉林 中医药。2005,25(9):54—56. [25]韩梅,温进坤,周秀霞.益气活血化瘀方药对血管胶原转换及相 关基因表达的影响[J].中国中西医结合杂志,2004,24(2): l36—139. [12]李素云,胡秀芳,马利军.抗纤颗粒对肺间质纤维化血清细胞 外基质的影响研究[J].中医药学刊,2oo3,21(4):514—515. [13]姚岚,盛丽,王莉,等.沙参对肺纤维化大鼠FN、LN的影响 [J].中国T业医学杂志,2007,20(2):l18一l19. [14]BRASS D M,HOYLE G W,POOVEY H G,et a1.Reduced tu— mor necrosis factor—alpha and transforming growth factor—beta1 [26]LEMJABBAR H,GOSSET P,LECHAPT—ZALCMAN E,et a1. Over expression of alveolar maerophage gelatinase B(MMP一9)in patients with idiopathic pulmonary fibrosis:effects of steroid and immunosuppfessive treatment[J].Am J Respir Cell Mol Bi・ ol,1999,20(5):903-913. expression in the lungs of inbred mice that fail to develop fibro— [27]BHLING F,ROCKEN C,BRASCH F,et a1.P1votal role of cathep- proliferative lesions consequent to asbestos exposure[J].Am J Pathol。1999。154(3):853—862. sin K in lung ifbrosis[J].Am J Pathol,2004。164(6):2203-2216.
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