膽堿能抗炎通路研究進展及其在中醫(yī)藥研究中的應用

榮寶海，孫慶穎，解廣東，周永坤

20世紀初，Borovikova等[1]第一次提出了膽堿能抗炎 通 路 (cholinergic Anti-in fl ammatory Pathway，CAP） 的概念及相關(guān)理論。該通路可通過迷走神經(jīng)快速、有效地減緩炎癥反應對人體造成的傷害，并指出刺激人體迷走神經(jīng)可釋放乙酰膽堿（acetylcholine，ACh）。迷走神經(jīng)末梢釋放的ACh與膽堿能受體（Ach R）相結(jié)合，從而發(fā)揮抗炎反用。與傳統(tǒng)抗炎機制相比較，CAP抗炎作用更加快速、有效，并具有特異性，可抑制腫瘤壞死因子 α ( tumor necrosis factor-α，TNF-α) 、核因子 -κB（nuclear factor kappa B，NF-κB）等炎癥始動因子活性，快速、有效地控制炎癥反應，發(fā)揮CAP的抗炎作用，減輕炎癥對機體的損害[2-3]。隨著CAP研究的不斷深入，迷走神經(jīng)與Ach及ACh R成為學者爭相研究的熱點。中醫(yī)藥研究中發(fā)現(xiàn)，針灸刺激迷走神經(jīng)，或中藥方劑作用于ACh R均可影響CAP發(fā)揮抗炎作用[4]。因此，本文從CAP抗炎作用機制研究進展出發(fā)，對CAP在中醫(yī)藥抗炎中的應用做一簡要綜述。

1 膽堿能抗炎通路研究

1.1 膽堿能抗炎通路的基本機制 膽堿能抗炎通路對炎癥的調(diào)節(jié)，包括了神經(jīng)、免疫、內(nèi)分泌三個系統(tǒng)，這三個系統(tǒng)構(gòu)成了一個炎癥調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)。其抗炎機制是乙酰膽堿或其他激動劑與乙酰膽堿受體（主要是α7煙堿型ACh受體）結(jié)合，調(diào)控NF-κB、Janus激酶/信號轉(zhuǎn)導與轉(zhuǎn)錄激活子（anus kinase 2/signal transducers and activators of transcription 3，JAK2/STAT3）通路，抑制炎癥介質(zhì)的生成和釋放，從而發(fā)揮抗炎作用。CAP抗炎作用的發(fā)揮，離不開迷走神經(jīng)。國內(nèi)外研究表明，刺激迷走神經(jīng)，或采用膽堿能受體激動劑，均可降低炎癥因子水平，如白介素-1（interleukin-1，IL-1）、白介素 -6（interleukin-6，IL-6）以及 TNF-α 等，從而發(fā)揮機體抗炎作用。其具體機理為抑制細胞因子合成及T細胞的分化與成熟，阻斷NF-κB活化，通過抑制中性粒細胞和單核細胞的殺傷能力[5]，從而使機體發(fā)揮有效的抗炎作用，而切斷迷走神經(jīng)，機體對炎癥因子的抑制作用則被阻斷。近年來，下丘腦-垂體-腎上腺軸、CAP以及脾交感神經(jīng)抗炎通路成為部分學者研究的方向，他們認為，迷走神經(jīng)的抗炎作用主要是通過上述途徑來實現(xiàn)的[6]。

1.2 膽堿能受體 在迷走神經(jīng)效應器上分布有ACh R，分為毒蕈堿型ACh R(musca-rinic acetylcholine receptor，mACh R)和煙堿型 ACh R(nicotinic acetylcholine receptor，nACh R)兩種[7]，其他多種的免疫細胞表面也存在這兩種不同的膽堿能受體，激活不同的膽堿能受體可產(chǎn)生不同的功能。人體內(nèi)存在16種不同亞單位的nACh R，如α1-10、β1-4、γ、δ等，最常見的受體亞型是α4β2 nACh R和α7 nACh R[8]。國內(nèi)外實驗均表明，將毒蕈堿(M-受體激動劑) 和煙堿( N-受體激動劑)加入到體外培養(yǎng)的巨噬細胞中均可抑制 TNF-α的產(chǎn)生，但煙堿的抑制作用明顯強于毒蕈堿。如果再加入M受體拮抗劑或N受體拮抗劑，則后者對乙酰膽堿抗炎作用的逆轉(zhuǎn)作用明顯強于前者[8]。相關(guān)研究均已證明[9-10]，電刺激迷走神經(jīng)可顯著降低由脂多糖刺激的野生小鼠TNF-α水平，但將小鼠α7 nACh R基因敲除后，電刺激迷走神經(jīng)則無法抑制其TNF-α的釋放。上述證據(jù)表明，nAch R是CAP中發(fā)揮主要抗炎作用的受體，在其抗炎過程中，α7 nACh R是其發(fā)揮抗炎作用所必需的亞型受體。目前，CAP通過激活α7 nACh R發(fā)揮抗炎作用，已在類風濕性關(guān)節(jié)炎[11]、腸梗阻[12]以及炎癥性腸病[13]等疾病中得到證實。其他研究表明[8-14]，使用α7 nACh R激動劑可抑制炎性細胞因子，α7 nACh R可作為藥物作用靶點，用來治療炎性疾病。

1.3 膽堿能抗炎通路的信號轉(zhuǎn)導通路 CAP要發(fā)揮抗炎作用，除了迷走神經(jīng)末梢釋放ACh與α7 nACh R相結(jié)合之外，還有賴于細胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導通路。目前研究比較成熟的細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導通路主要有以下NF-κB信號轉(zhuǎn)導通路、JAK2/STAT3信號通路以及絲裂原活化蛋白激酶（mitogen activated protein kinase，MAPK）轉(zhuǎn)導通路。乙酰膽堿或煙堿與α7 nACh R結(jié)合后，可阻止核因子-κB抑制蛋白（inhibitor of nuclear factor-κB，IκB）的磷酸化，從而阻止NF-κB發(fā)生核轉(zhuǎn)錄。國內(nèi)外實驗表明，通過NF-κB、JAK2/STAT3以及MAPK轉(zhuǎn)導通路，可以激活CAP，降低炎癥因子（如TNF-α、IL-6等）的表達水平[15-16]。伴隨著對CAP研究的不斷深入，相關(guān)研究還發(fā)現(xiàn)了其他不同的通路，如ERK、P44/P42MAPK等[17-18]。Takahashi[19]在研究CAP的過程中發(fā)現(xiàn)，通過COX-2和c-AMP/PKA通路可以抑制IL-12和IL-18的產(chǎn)生，目前有關(guān)膽堿能抗炎系統(tǒng)在細胞內(nèi)抑制炎癥因子的機制仍在進一步的研究中。

2 膽堿能抗炎通路在中醫(yī)藥研究中的應用

近年來，有關(guān)中醫(yī)藥在抗炎領(lǐng)域的研究從未間斷過。在CAP的研究方面，主要體現(xiàn)在中藥或中醫(yī)療法（主要是針灸）能夠通過CAP發(fā)揮抗炎作用。其所涉及的疾病主要有：（1）感染性疾病，如膿毒癥、胰腺炎等；（2）缺血再灌注損傷；（3）失血性休克；（4）胃腸道疾病，如腸梗阻、潰瘍性結(jié)腸炎、腸缺血再灌注損傷等；（5）自身免疫性疾病。

2.1 CAP與中藥的研究 中藥含有多種天然成分，尤其是中藥成分中多樣的生物堿。近年來隨著研究的不斷深入，表明中藥可以通過α7 nACh R，激活CAP，抑制炎癥因子的釋放，從而發(fā)揮抗炎作用。丁丹等[20]研究發(fā)現(xiàn)，燈盞花素可能通過上調(diào)α7 nACh R，進而影響NF-κB通路，抑制心肌細胞凋亡，發(fā)揮心肌保護作用，從而減輕大鼠心肌缺血再灌注損傷。胡久略等[21]研究發(fā)現(xiàn)，補腎醒腦方能夠通過調(diào)節(jié)CAP，減輕血管性癡呆模型大鼠的炎性反應，抑制腦組織的損傷。梅志剛等[22]研究發(fā)現(xiàn)，葛根提取物葛根素可能通過激活CAP，改善海馬腦組織炎癥細胞浸潤，從而減輕腦缺血再灌注模型大鼠神經(jīng)功能損害。崔蓉等[23]提出，黃芩能夠提高急性肺損傷大鼠Ach水平，降低血清TNF-α，發(fā)揮膽堿能通路的抗炎作用。白愛萍等[24]研究發(fā)現(xiàn)，八角楓堿能通過α7 nACh R影響CAP，從而抑制實驗性結(jié)腸炎腸道炎性反應。王微等[25]研究發(fā)現(xiàn)，芍藥苷在缺血再灌注過程中，通過抑制黏附分子及p38 MAPK信號通路介導的炎癥反應，可保護血管內(nèi)皮細胞。雖然研究表明中藥的抗炎作用與CAP有關(guān)，但是缺乏對其機制的深入研究，或者說缺乏對中藥通過何種途徑影響CAP發(fā)揮抗炎作用的研究。

2.2 CAP與針刺的研究 針刺療法是針灸療法的一種，是中醫(yī)治療學的重要組成部分，也是我國非物質(zhì)文化遺產(chǎn)。針刺療法可通過神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫系統(tǒng)來抑制機體的炎癥反應，這一作用在臨床上常用來治療免疫相關(guān)性疾病。近年來的研究中，針刺療法的主要方式為電針。Torres-Rosas等[26]研究發(fā)現(xiàn)通過電針刺激腹膜炎動物模型的足三里，可降低血清炎癥因子水平。劉小云等[27]研究發(fā)現(xiàn)，電針肺俞穴，可以增強慢性阻塞性肺疾病大鼠迷走神經(jīng)放電，并促進其肺局部釋放ACh遞質(zhì)。Song等[28]發(fā)現(xiàn)，電針足三里，可能是通過激活CAP，治療內(nèi)毒素血癥大鼠。索小燕等[29]對失血性休克動物的中發(fā)現(xiàn)，電針足三里可改善其血流動力學，降低血漿內(nèi)TNF-α含量及血乳酸值等指標，而切斷迷走神經(jīng)后，電針足三里則不會出現(xiàn)上述效應。因此，他們認為，電針足三里的抗炎效應可能是通過增加迷走神經(jīng)活性，進而激活CAP來實現(xiàn)的，這一機制的發(fā)揮，很大程度上依賴于迷走神經(jīng)的完整性。

2.3 承氣湯類方對膽堿能抗炎通路的影響 《傷寒論》所記載的承氣湯，包括大承氣湯、小承氣湯、調(diào)味承氣湯和桃核承氣湯等，具有攻下熱結(jié)的功效，是下法的代表方劑。“腹?jié)M不減，減不足言，當須下之”“傷寒六七日，目中不了了，睛不和，無表里證，大便難，身微熱者，此為實也，急下之，宜大承氣湯”“發(fā)汗不解，腹?jié)M痛者，急下之，宜大承氣湯”“陽明病，發(fā)熱汗多者，急下之，宜大承氣湯”。以上均為《傷寒論》對承氣湯的記載，可見承氣湯主要適用于津液大傷、燥熱內(nèi)結(jié)的陽明腑實證。后世醫(yī)家在大承氣湯的基礎(chǔ)上，相繼創(chuàng)立了柴芩承氣湯、柴芍承氣湯、清胰承氣湯、加味小承氣湯等方劑。在當前臨床疾病的治療中，承氣湯類方在感染性疾病，以及危急重癥中應用廣泛，如外科急腹癥（腸梗阻、胰腺炎、膽囊炎、急性闌尾炎、腹腔感染等）、膿毒癥、高熱等。有研究報道，大承氣湯可作用于膽堿能神經(jīng)和5-羥色胺 4( 5-hydroxytryptamine 4，5-HT4) 受體促進術(shù)后的腸蠕動的恢復。同時能夠保護腸道黏膜，提高胃腸道平滑肌興奮性，還能夠減輕消化道炎癥反應，促進胃腸功能的恢復。近年來，多數(shù)研究已證實，大承氣湯能夠降低血清炎癥因子水平，調(diào)整炎性遞質(zhì)來發(fā)揮抗炎作用。如治療術(shù)后早期炎性腸梗阻時，在常規(guī)治療基礎(chǔ)上，加用大承氣湯能夠縮短排氣時間，縮短住院時間，降低血清 IL-6 水平[30]。喬德峰等[31]研究發(fā)現(xiàn)，柴芩承氣湯可能作用于CAP，降低重癥急性胰腺炎大鼠血清IL-6、TNF-α水平，提高乙酰膽堿轉(zhuǎn)移酶水平，減輕重癥急性胰腺炎大鼠的炎癥反應。

3 總結(jié)與展望

目前CAP與中醫(yī)藥的相關(guān)研究已證實，中醫(yī)藥干預可以影響CAP，降低炎癥介質(zhì)水平，發(fā)揮抗炎作用。但中醫(yī)藥的作用機理研究尚未完全闡明，有待進一步深入。承氣湯類方在感染性疾病中研究廣泛，但承氣湯類方通過CAP發(fā)揮抗炎作用治療腸梗阻研究較少，可以作為以后研究的切入點。