重癥急性胰腺炎與血紅素加氧酶-1的關(guān)系及中醫(yī)藥研究進(jìn)展*

孫海燕 張飛虎△ 孔 立 劉 陽(yáng)

（1.山東中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院，山東 濟(jì)南 250014；2.山東中醫(yī)藥大學(xué)，山東 濟(jì)南 250014）

重癥急性胰腺炎 （SAP）為臨床常見的急腹癥之一，伴有多器官功能衰竭，病死率高達(dá)15%～30%［1］。近年來(lái)，大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究表明，血紅素加氧酶-1（HO-1）與SAP存在千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，HO-1在SAP進(jìn)程中呈高表達(dá)，并上調(diào)抗炎因子水平，下調(diào)促炎因子水平，發(fā)揮對(duì)胰腺組織的保護(hù)作用。中醫(yī)藥對(duì)SAP治療作用顯著，從臨床療效的研究已逐漸深入到細(xì)胞分子生物學(xué)機(jī)制，并成為SAP研究熱點(diǎn)之一，現(xiàn)將SAP與HO-1的關(guān)系及中醫(yī)藥的研究進(jìn)展綜述如下。

1 HO-1

近年來(lái)研究已經(jīng)表明血紅素加氧酶（HO）有HO-1、HO-2、HO-3 3種異構(gòu)體，其中血HO-1可以拮抗氧化應(yīng)激反應(yīng)，在特定應(yīng)激條件下具有高度的誘導(dǎo)性，是一種急性反應(yīng)性蛋白，也是一種抗氧化酶。在生理?xiàng)l件下，HO-1作為一種起始酶和限速酶，將血紅素降解為膽綠素、一氧化碳（CO）和亞鐵［2］。紅細(xì)胞壽命終止后，釋放觸珠蛋白和結(jié)合了鐵原子的原卟啉Ⅸ-血紅素，血紅素在單核巨噬細(xì)胞微粒體中HO-1的作用下，其四吡咯環(huán)在α-甲烯橋處發(fā)生斷裂，生成一種直鏈化合物，即膽綠素Ⅸα，在此過(guò)程中釋放出CO及鐵原子，CO參與抗氧化、抗炎性介質(zhì)反應(yīng)以達(dá)到保護(hù)細(xì)胞的作用，鐵原子可以誘導(dǎo)鐵結(jié)合蛋白的產(chǎn)生，而膽綠素Ⅸα在NADPH及BVR（膽綠素還原酶）作用下，還原為膽紅素Ⅸα，膽紅素作為主要活性成分，發(fā)揮清除氧自由基，減輕細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化損傷的作用［3］。至此，HO-1催化血紅素降解生成的產(chǎn)物全部產(chǎn)生，其中膽紅素為內(nèi)源性抗氧化物質(zhì)，與CO一起廣泛參與機(jī)體抗氧化應(yīng)激、抗炎等生理過(guò)程。研究表明，HO-1對(duì)細(xì)胞功能的保護(hù)源于膽紅素和CO的抗氧化應(yīng)激及抗炎作用［4-5］，通過(guò)抗氧化應(yīng)激、抗炎性介質(zhì)釋放達(dá)到維持微循環(huán)穩(wěn)定及保護(hù)細(xì)胞的功能。HO-1/膽紅素/CO組成了機(jī)體不可缺少的內(nèi)源性保護(hù)系統(tǒng)。

鑒于HO-1的抗炎、抗氧化應(yīng)激的作用，為拮抗多種急慢性疾病的氧化應(yīng)激反應(yīng)及炎癥反應(yīng)，誘導(dǎo)HO-1表達(dá)的多條信號(hào)通路成為研究熱點(diǎn)。多項(xiàng)研究表明，不同理化因素可通過(guò)不同的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路誘導(dǎo)HO-1的表達(dá)，這些信號(hào)通路涉及磷脂酰肌醇-3激酶（PI3K）、絲裂原活化蛋白激酶（MAPKs）、PKA（cAMP 依賴的蛋白激酶A）、PKC （蛋白激酶C）、依賴蛋白激酶G（PKGcGMP）、蛋白磷酸酶（PPs）、酪氨酸蛋白激酶（TPK）等。近幾年，多項(xiàng)研究均提示，PI3K&p38 MAPK/Nrf-2信號(hào)通路是誘導(dǎo)HO-1表達(dá)的主要信號(hào)通路，而針對(duì)激活該信號(hào)通路，誘導(dǎo)HO-1表達(dá)的治療研究也層出不窮［6-10］。

2 SAP與HO-1的關(guān)系

多項(xiàng)研究認(rèn)為，HO-1是SAP早期調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵因素之一。以HO-1為代表的氧化應(yīng)激反應(yīng)基因在SAP早期呈強(qiáng)烈上調(diào)［11-12］。SAP發(fā)生后，機(jī)體過(guò)度放大的炎癥反應(yīng)是導(dǎo)致病情加重的主要根源，核因子-κB（NF-κB）在炎癥反應(yīng)的持續(xù)放大中起到中心調(diào)節(jié)作用：NF-κB經(jīng)SAP釋放的內(nèi)毒素激活后進(jìn)入細(xì)胞核，上調(diào)白細(xì)胞介素-1（IL-1）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）等眾多炎癥介質(zhì)的表達(dá)，IL-1、TNF-α為原發(fā)性炎癥介質(zhì)，可進(jìn)一步作用于巨噬細(xì)胞，促使其產(chǎn)生大量的繼發(fā)性炎癥介質(zhì)，如IL-6、IL-8等［13］。繼發(fā)產(chǎn)生的炎癥介質(zhì)反過(guò)來(lái)又可以進(jìn)一步激活NF-κB，從而形成正反饋的級(jí)聯(lián)放大效應(yīng)，炎癥反應(yīng)被持續(xù)放大，引起胰腺組織和細(xì)胞的廣泛損害［14］。眾多研究顯示，HO-1能夠通過(guò)抑制NF-κB激活減少炎癥介質(zhì)釋放，從而減輕機(jī)體炎癥反應(yīng)［15-17］。

相關(guān)研究表明，IL-1、TNF-α、 細(xì)菌脂多糖（LPS）、ROS和活性氮 （RNS）等炎癥因子都能夠在體外誘導(dǎo)HO-1表達(dá)。Sato等研究證實(shí)，急性胰腺炎發(fā)生后，胰腺組織內(nèi)HO-1的表達(dá)會(huì)升高，其高峰出現(xiàn)在制模后12～24 h［18］。 鈷原卟啉（CoPP）作為 HO-1 的誘導(dǎo)劑，可誘導(dǎo)HO-1的適度過(guò)表達(dá)。多項(xiàng)研究表明，胰腺組織經(jīng)鈷原卟啉處理后HO-1的表達(dá)會(huì)升高，并上調(diào)抗炎因子水平，下調(diào)促炎因子水平，減少黏附分子P選擇素和e選擇素的表達(dá)［19］。血晶素（HO-1誘導(dǎo)劑）干預(yù)后的胰腺炎大鼠胰腺、肝臟病變及肝腎功能會(huì)減輕［20］。有研究顯示，血晶素通過(guò)誘導(dǎo)HO-1的表達(dá)，發(fā)揮對(duì)重癥胰腺炎大鼠胰腺、肝臟及腎臟的保護(hù)作用，可能是通過(guò)抑制NF-κB信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路實(shí)現(xiàn)的［21］。毛恩強(qiáng)等研究證實(shí)，通過(guò)基因轉(zhuǎn)染方法提高HO-1表達(dá)，可以顯著提高SAP大鼠組織和血清中抗炎細(xì)胞因子（IL-10）的水平，明顯抑制促炎細(xì)胞因子（TNF-α）的水平，并據(jù)此提出，HO-1對(duì)SAP大鼠臟器保護(hù)作用可能是通過(guò)提高抗炎細(xì)胞因子IL-10表達(dá)和抑制促炎細(xì)胞因子TNF-α表達(dá)所實(shí)現(xiàn)的［22-23］。

3 中醫(yī)藥對(duì)SAP及HO-1的研究進(jìn)展

SAP屬于中醫(yī)學(xué)“胰癉”范疇，因飲食不節(jié)、情志刺激、外邪入侵或蛔蟲內(nèi)擾導(dǎo)致熱、濕、瘀、毒蘊(yùn)結(jié)中焦而發(fā)病。毒瘀互結(jié)、氣機(jī)瘀滯、腑氣不通是其基本病機(jī)，濕熱蘊(yùn)結(jié)，腹閉邪陷是發(fā)病的中心環(huán)節(jié)。中醫(yī)藥治療SAP的研究已從單純的證型分類、證治特點(diǎn)深入到細(xì)胞分子生物學(xué)機(jī)制，主要研究方向集中在一下幾個(gè)方面。

3.1 中醫(yī)藥對(duì)SAP臨床療效的影響 針對(duì)SAP的中醫(yī)藥治療，眾多學(xué)者開展了大量臨床及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究，涉及單藥治療（如大黃、芒硝、丹參、柴胡等）、復(fù)方制劑（如大承氣湯、清胰湯、柴芩承氣湯等）、中成藥制劑（如血必凈注射液、參麥注射液等）以及針灸、外治法等。張敏等總結(jié)整理1970年至2007年有關(guān)SAP的臨床研究文獻(xiàn)，入選復(fù)方83首，均以瀉下、理氣、清熱、活血為主，涉及中藥79味，平均療程8.7 d，總有效率89.12%，大黃的應(yīng)用為100%，平均劑量為15.57 g［24］。付振帥等治療SAP120例，隨機(jī)分為對(duì)照組與觀察組，觀察組在對(duì)照組常規(guī)治療的基礎(chǔ)上給予自擬通理攻下湯劑 （大黃、厚樸、黃芩、姜半夏、生姜、大棗、金錢草、枳實(shí)、白芍、柴胡），治療7 d后，觀察組臨床癥狀、血清炎癥指標(biāo)、臟器功能指標(biāo)顯著恢復(fù)［25］。楊衛(wèi)生等將SAP患者64例隨機(jī)分為對(duì)照組及觀察組，觀察組在西藥治療基礎(chǔ)上加用參麥注射液聯(lián)合大黃芒硝湯（生大黃50 g，芒硝6 g），療程7～10 d，觀察組腹痛緩解時(shí)間、首次大便時(shí)間、腸鳴音恢復(fù)時(shí)間顯著提前，平均住院日及治愈率也高于對(duì)照組［26］。吳曉英等應(yīng)用生大黃聯(lián)合血必凈注射液治療SAP發(fā)現(xiàn)，觀察組血淀粉酶恢復(fù)時(shí)間、腹脹時(shí)間及平均住院日顯著短于對(duì)照組［27］。

中醫(yī)藥治療SAP效果是肯定的，雖然臨床治療方劑各異，但治法基本一致，均以瀉下清熱，活血理氣、益氣養(yǎng)陰為主。中成藥主要應(yīng)用具有清熱解毒及養(yǎng)陰益氣的制劑。針對(duì)中藥治療SAP的實(shí)驗(yàn)研究取得了很大進(jìn)展，但依然存在樣本量少、評(píng)價(jià)指標(biāo)不統(tǒng)一的缺陷。比如主觀癥狀及血淀粉酶的升高程度與SAP的損傷程度和嚴(yán)重程度沒(méi)有相關(guān)性，但大量的臨床試驗(yàn)依然用主觀癥狀、血淀粉酶水平作為臨床療效指標(biāo)。另外，中藥給藥途徑多樣，比如管飼、靜滴、腹腔灌注、外敷、灌腸、肛門直腸滴注、鼻飼管空腸給藥、胰腺局部供血?jiǎng)用}持續(xù)灌注等，針對(duì)不同給藥途徑、不同給藥劑量及不同治療療程的臨床研究尚少。故目前仍缺乏設(shè)計(jì)合理、療效評(píng)價(jià)一致的大樣本試驗(yàn)來(lái)證實(shí)中藥治療SAP的療效價(jià)值及具體作用機(jī)制。

3.2 中醫(yī)藥對(duì)SAP過(guò)程中細(xì)胞因子釋放的影響 對(duì)SAP發(fā)病機(jī)制的認(rèn)識(shí)已經(jīng)由胰酶自身消化學(xué)說(shuō)逐漸過(guò)渡到細(xì)胞因子過(guò)度釋放學(xué)說(shuō)，目前廣泛認(rèn)為，SAP發(fā)生及發(fā)展的主要機(jī)制為細(xì)胞因子的過(guò)度釋放［28］。監(jiān)測(cè)血清炎性細(xì)胞因子水平可反映SAP的嚴(yán)重程度，動(dòng)態(tài)觀察其變化水平可以反映SAP治療措施是否有效，因此，有效控制細(xì)胞因子的釋放及過(guò)度放大的炎癥反應(yīng)，成為治療SAP的關(guān)鍵，也是提高SAP整體生存率的重要環(huán)節(jié)［29-30］。清胰湯是吳咸中院士據(jù)SAP的臨床證候辨證施治創(chuàng)立的方劑。研究表明，早期經(jīng)胃管灌服清胰湯可顯著減少 SAP患者體內(nèi) IL-2、IL-6、IL-8、IL-10等細(xì)胞因子水平［31］。 魏曉等用大劑量赤芍（60 g），并配伍敗醬草、大黃等組成赤芍煎劑，管飼SAP大鼠模型，與模型組進(jìn)行對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)赤芍煎劑組能抑制NF-κB p65的表達(dá)，并減少促炎細(xì)胞因子TNF-α、IL-6的大量釋放，證明赤芍煎劑可能通過(guò)抑制 NF-κB活化，使機(jī)體免受過(guò)量炎性細(xì)胞因子的損傷［32］。趙祥等用甘遂末加生理鹽水配成混懸液治療SAP，測(cè)定1、3、5、7 d的血清炎癥因子水平，與常規(guī)治療組比較，甘遂組血清NF-κB、TNF-α、sTNFR、IL-8、IL-6 水平下降率顯著高于常規(guī)治療組［33］。

通過(guò)大量臨床及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)不難得出結(jié)論，中藥能抑制細(xì)胞因子的過(guò)度釋放，遏制瀑布樣級(jí)聯(lián)效應(yīng)，從而減輕炎癥反應(yīng)，改善SAP預(yù)后。但目前的研究仍然存在一定問(wèn)題。第一，與SAP病情及預(yù)后關(guān)系密切的細(xì)胞因子繁多，發(fā)揮作用的主次關(guān)系很少論及，具體途徑或方式（比如信號(hào)通路）很少涉及；第二，中藥治療SAP可能是多途徑、多靶點(diǎn)，不僅僅局限于作用于細(xì)胞因子，可能在基因、信號(hào)通路、免疫等機(jī)制上發(fā)揮作用；第三，針對(duì)中醫(yī)證候特點(diǎn)的SAP動(dòng)物模型很少，SAP中醫(yī)證候與細(xì)胞因子的相關(guān)性有待進(jìn)一步研究。

3.3 中醫(yī)藥對(duì)SAP過(guò)程中HO-1的影響 中醫(yī)藥調(diào)節(jié)HO-1表達(dá)的實(shí)驗(yàn)研究主要集中在腫瘤及膿毒癥領(lǐng)域，在SAP過(guò)程中對(duì)HO-1調(diào)節(jié)作用的研究尚無(wú)報(bào)道，但其他領(lǐng)域的研究為中醫(yī)藥對(duì)SAP過(guò)程中HO-1的影響提供了理論依據(jù)及方法支持。吳洋等研究參附注射液對(duì)腸缺血再灌注大鼠腎損傷的影響，研究中發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，參附注射液干預(yù)組HO-1表達(dá)增加，誘生型一氧化氮合酶（iNOS）表達(dá)降低，血清肌酐、尿素氮明顯降低，證明參附注射液能誘導(dǎo)腸缺血再灌注大鼠腎組織中HO-1的表達(dá)，降低iNOS，也可減輕腎損傷［34］。筆者前期研究發(fā)現(xiàn)應(yīng)用參麥注射液在SAP早期能夠抑制促炎細(xì)胞因子（TNF-α）釋放，促進(jìn)抗炎細(xì)胞因子（IL-10）釋放，以使早期促炎和抗炎反應(yīng)趨于平衡，減輕炎癥反應(yīng)，降低死亡率。利用基因轉(zhuǎn)染方法提高HO-1表達(dá)亦得到相似的實(shí)驗(yàn)結(jié)果［35］，達(dá)到減輕炎癥反應(yīng)和臟器保護(hù)作用。我們由此推斷，參麥注射液在SAP早期可能通過(guò)調(diào)控HO-1表達(dá)影響炎癥細(xì)胞因子的釋放，使早期促炎和抗炎反應(yīng)趨于平衡，減輕炎癥反應(yīng)，并對(duì)胰腺本身及遠(yuǎn)隔器官均具有保護(hù)作用。

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)中醫(yī)藥對(duì)SAP過(guò)程中HO-1的調(diào)節(jié)作用尚無(wú)相關(guān)研究報(bào)道，尤其是與TNF-α、IL-6、IL-10等細(xì)胞因子之間的關(guān)系，以及對(duì)胰腺病變及遠(yuǎn)隔臟器功能的影響，胰腺炎研究相關(guān)領(lǐng)域?qū)Υ松形唇o出研究結(jié)論。

4 結(jié) 語(yǔ)

近年來(lái)，中醫(yī)藥對(duì)SAP的治療的研究逐漸深入，已經(jīng)從臨床療效的研究逐漸深入到細(xì)胞分子生物學(xué)機(jī)制，然而依然存在中醫(yī)藥起效要素及作用靶點(diǎn)不明確的現(xiàn)狀。此外，SAP與HO-1的關(guān)系尚不明確，中醫(yī)藥對(duì)SAP過(guò)程中HO-1的調(diào)控作用需要進(jìn)一步證實(shí)。HO-1生物學(xué)規(guī)律復(fù)雜，存在多種降解產(chǎn)物，各降解產(chǎn)物可獨(dú)立發(fā)揮抗氧化應(yīng)激的作用，這為中醫(yī)藥對(duì)SAP過(guò)程中HO-1調(diào)控作用的研究增加了難度，因此，闡明中醫(yī)藥對(duì)HO-1的作用機(jī)制，尋求中醫(yī)藥治療SAP的作用靶點(diǎn)，成為新的研究熱點(diǎn)，相信在不久的將來(lái)，通過(guò)大量研究學(xué)者的努力，對(duì)HO-1的研究會(huì)在SAP的治療中發(fā)揮出巨大的潛能。