基于細胞因子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制物/ 蛋白酪氨酸激酶信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄活化因子通路干預(yù)糖尿病足的中醫(yī)藥治療研究進展

賀偉平 黃春

江西省萍鄉(xiāng)市人民醫(yī)院藥學(xué)部，江西萍鄉(xiāng) 337055

糖尿病足（diabetic foot，DF）是指糖尿病患者踝關(guān)節(jié)以遠的皮膚及其深層組織被破壞，常合并感染和下肢不同程度的動脈閉塞癥，是糖尿病外周神經(jīng)病變、血管病變等多種因素相互作用的疾病[1]。目前中國約有2 030 萬例DF 患者，占糖尿病患者20%～30%，其中31.6%的50 歲以上DF 患者治療后1 年內(nèi)會發(fā)生糖尿病足潰瘍（diabetic foot ulcer，DFU）[2]。DFU 致殘率和復(fù)發(fā)率高，造成沉重的家庭及社會負擔(dān)。目前發(fā)病機制尚不明確，很多證據(jù)表明末肢循環(huán)差、感染及周圍神經(jīng)病變、下肢動脈病變和足畸形等在DF 的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用，是造成DFU 惡化乃至截肢的重要因素[3-4]。目前主要通過降低血糖、減緩糖尿病周圍神經(jīng)病變、減少潰瘍感染、加速血液循環(huán)等方式進行治療。細胞因子信號傳導(dǎo)抑制物（suppressor of cytokine signal，SOCS）參與的蛋白酪氨酸激酶信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄活化因子（janus kinase/signal transducer and activators of transcription，JAK/STAT）通路受到多種炎癥細胞途徑負性調(diào)控，影響細胞的生長、增殖、凋亡[5]。許多證據(jù)表明SOCS-1、SOCS-3 及SOCS-6 能調(diào)控細胞因子誘導(dǎo)的胰島素抵抗是DF 的重要機制之一。JAK-STAT 信號途徑參與了DF 的發(fā)病過程[5-7]。單味中藥及其提取物（如魚腥草、白芍、芍藥苷）及中藥復(fù)方（如當(dāng)歸黃芪湯）和中成藥（拔毒生肌膏）可以通過調(diào)節(jié)SOCS/JAK-STAT 通路而抑制炎癥因子的活化，減慢DF 的進展。但SOCS 作為JAK-STAT 的重要負調(diào)控因子在中藥治療DF 的作用研究未見報道。因此本文對SOCS/JAK-STAT 通路在DF 中的作用及中藥的干預(yù)作用進行綜述，為DF 治療和藥物開發(fā)提供思路。

1 SOCS/JAK-STAT 通路在DF 中的作用

SOCS 是由SOCS-1 到SOCS-7 和CIS（細胞因子誘導(dǎo)的Src 同源蛋白2）組成的JAK-STAT 通路負性調(diào)節(jié)劑。SOCS 的主要功能是抑制JAK-STAT 通路，STAT 也可以調(diào)節(jié)SOCS 基因的表達[8]。SOCS 與JAK結(jié)合并直接抑制JAK 酪氨酸激酶活性，同時競爭STAT 上的磷酸酪氨酸結(jié)合位點來抑制STAT 磷酸化來降低炎癥因子及凋亡基因表達[9-10]。研究表明SOCS/JAK-STAT 負調(diào)控細胞因子介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)作用能夠減輕糖尿病大鼠炎癥和組織損傷[11]。SOCS-1和SOCS-7 通過抑制JAKs 激酶活性下調(diào)細胞內(nèi)JAK-STAT3 信號傳遞促進炎癥細胞浸潤。SOCS-3 抑制JAK2 激酶活性和STAT3 的激活來抑制DF 創(chuàng)面愈合。SOCS-3 和SOCS-5 通過介導(dǎo)酪氨酸磷酸化表皮生長因子及其受體的降解而抑制延緩創(chuàng)面愈合[12]。研究發(fā)現(xiàn)SOCS-1、SOCS-3 mRNA 及蛋白水平表達在糖尿病早期明顯上調(diào)。激活JAK/STAT 可以增強JAK2和STAT1 的磷酸化和SOCS-1、SOCS-3 表達，正常創(chuàng)面中SOCS-1 與SOCS-3 蛋白維持動態(tài)平衡狀態(tài)，而在DF 發(fā)生潰瘍時，SOCS-1 和SOCS-3 在巨噬細胞各種影響下被打破平衡狀態(tài)[9]。高血糖、氧化應(yīng)激和炎癥因子等可誘導(dǎo)JAK-STAT 通路活化，而活化的JAK-STAT通路也可以通過增強炎癥因子細胞活化和表達等導(dǎo)致DF 炎癥性損傷[2]。這表明SOCS/JAK-STAT 信號通路是DF 的發(fā)生發(fā)展的重要通路之一。

2 DF 的治療現(xiàn)狀

目前DF 常規(guī)治療自我管理教育、血生化監(jiān)測及調(diào)控等。但當(dāng)發(fā)生創(chuàng)面損傷，發(fā)展為DFU 時，需要采取包括外科清創(chuàng)、抗感染、局部減壓、適時血運重建、傷口敷料等一系列治療措施，目的是快速控制血糖、恢復(fù)患者神經(jīng)功能、改善患者下肢血液循環(huán)等[13]。然而因組織血管生成受損、炎癥反應(yīng)等嚴重影響創(chuàng)面愈合是DFU 治療的難點，尤其當(dāng)患者合并伴有周圍神經(jīng)病變和周圍血管病變時[2]。藥物治療包括抗神經(jīng)病變藥物抗血管病變藥物、抗血管病變藥物、降糖藥物、抗菌藥物。生長因子療法、干細胞療法、新型傷口敷料和控釋藥物治療等正在臨床研究中[14]。目前藥物療效有限，創(chuàng)面愈合困難和容易復(fù)發(fā)[13]。即使采用清創(chuàng)、敷料、減壓、抗感染和調(diào)控血糖等標準治療措施，經(jīng)過5個月治療后，DFU 的治愈率也只有31%，最終需要手術(shù)治療或截肢[15]。

3 中醫(yī)藥治療DF

近年來國家衛(wèi)生健康委強調(diào)要加強中醫(yī)藥的作用[16]。DFU 始載于《靈樞·癰疽篇》，在中醫(yī)為“脈痹”“脫疽”范疇。病機為久病瘀血，脈絡(luò)瘀滯，其中關(guān)鍵病機為“瘀”。血瘀阻滯是DF 發(fā)生潰瘍的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。采用益氣活血法、益氣化瘀法、化瘀通絡(luò)法等中醫(yī)治療都能加速創(chuàng)面愈合，降低截肢率和致殘率[17]。中醫(yī)針對DF 有外治、足浴、中藥外敷、中藥內(nèi)服和針灸等豐富的治療方法。單用或聯(lián)合可以改善DF 癥狀，促進創(chuàng)面愈合，避免發(fā)展為潰瘍，從而避免截肢，提高患者生活質(zhì)量[18]。中醫(yī)藥祛腐生肌療法依據(jù)創(chuàng)面膿腐色澤、筋骨損傷程度、創(chuàng)面紅腫程度以及有無肉芽等診療DF 創(chuàng)面，具有標本兼顧、安全有效等優(yōu)勢。但中藥如何調(diào)控包括SOCS、JAK-STAT 等外源/內(nèi)源性生長因子，刺激創(chuàng)面新生血管形成，從而改善創(chuàng)面愈合的微環(huán)境，促進創(chuàng)面愈合仍未明確。下面就從細胞、蛋白及信號通路等研究治療DF 的中藥進行闡述。

3.1 外用中藥

3.1.1 拔毒生肌膏 拔毒生肌膏能夠促進氧化應(yīng)激模型大鼠表皮細胞生長因子（epidermal growth factor，EGF）、血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）、SOCS 表達及提高溶菌酶含量來改善創(chuàng)面組織生長情況，從而促進創(chuàng)面的愈合[19]。

3.1.1 石斛和積雪草提取物ON101 乳膏（石斛和積雪草提取物）可平衡小鼠模型M1/M2巨噬細胞比例、從而抑制炎癥和增加膠原蛋白的合成來調(diào)節(jié)SOCS-1發(fā)揮傷口愈合作用，3 期研究表明經(jīng)過16 周治療，ON101 組有73 例患者（61%）創(chuàng)面完全愈合，與標準護理組比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）[20-21]。

3.2 中藥及其提取物

3.2.1 白芷 白芷可以刺激2 型糖尿病自發(fā)性突變（db/db）小鼠生長因子的表達來抑制炎癥浸潤創(chuàng)面和促進新生血管形成從而加快潰瘍愈合。這與升高糖尿病創(chuàng)面組織M1 巨噬細胞中SOCS-1 的表達水平和降低SOCS-3 蛋白的表達水平以及M2 巨噬細胞減少相關(guān)[22]。

3.2.2 白芍總苷和白芍苷 白芍總苷能降低鏈脲佐菌素（streptozotocin，STZ）誘導(dǎo)的糖尿病大鼠中p-JAK2、p-STAT3 蛋白水平[23]，其中白芍總苷的最主要成分芍藥苷能調(diào)節(jié)糖尿病小鼠JAK2-STAT3 通路傳導(dǎo)并降低其蛋白的表達水平，并抑制單核細胞趨化蛋白-1（monocyte chemotactic protein 1，MCP-1）、腫瘤壞死因子α（tumour necrosis factor-α，TNF-α）、白介素-1β激動劑（IL-1β）和M1 型巨噬細胞表面標志物誘導(dǎo)型一氧化氮合酶mRNA 表達水平，從而抑制炎癥因子發(fā)揮保護作用[24]。

3.2.3 苦瓜總皂苷 苦瓜總皂苷通過下調(diào)SOCS-3 和c-Jun 氨基末端激酶（JNKIs）的通路，降低mRNA 和蛋白表達量來增強胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的作用，從而改善高脂高糖飲食結(jié)合STZ 誘導(dǎo)的2 型糖尿病大鼠的胰島素抵抗[25]。

3.2.4 黃連素 黃連素減輕高糖誘導(dǎo)的大鼠足細胞損傷，并降低JAK2 和STAT3 mRNA 及其蛋白表達從而維護其屏障功能，且作用呈濃度依賴性[26]。

3.2.5 雷公藤甲素 雷公藤甲素可抑制JAK2-STAT4通路增強高血糖誘導(dǎo)小鼠永生足細胞JAK2、STAT3、白細胞介素-6（interleukin-6，IL-6）、細胞間黏附分子-1（intercellular cell adhesion molecule-1，ICAM-1）的表達，進而減輕足細胞損傷，雷公藤甲素能體外誘導(dǎo)SOCS-1 和SOCS-3 mRNA 表達促進上調(diào)IL-2 和IL-10 抗炎分子分泌。IL-10 則進一步調(diào)節(jié)T 淋巴細胞免疫功能，促進小鼠創(chuàng)面愈合[27-28]。

3.2.6 蛹蟲草多糖 蛹蟲草多糖能抑制STZ 誘導(dǎo)的DKD 小鼠模型JAK-STAT 通路相關(guān)蛋白JAK1、JAK2、STAT1、STAT4、STAT5、STAT6 的表達，并降低IL-1β、IL-6、MCP-1 的mRNA 炎癥因子水平，從而改善創(chuàng)面足細胞的自噬水平[29]。

3.2.7 肉桂醛 肉桂醛顯著抑制晚期糖基化終產(chǎn)物誘導(dǎo)的人腎小管上皮細胞JAK2-STAT1/STAT3 活化，并促進JAK-STAT 信號傳導(dǎo)的SOCS-3 蛋白表達，從而抑制細胞外基質(zhì)蛋白Ⅳ膠原的表達和細胞肥大[30]。

3.2.8 川芎嗪 川芎嗪能夠降低糖尿病SD 大鼠組織內(nèi)IL-6、C 反應(yīng)蛋白（C-reactive protein，CRP）與TNF-α水平，抑制p-JAK2 及p-STAT3 的蛋白表達，說明可能是通過抑制JAK2-STAT3 信號通路減輕糖尿病大鼠的炎癥反應(yīng)[31]。

3.2.9 漢黃芩苷 漢黃芩苷可以下調(diào)SOCS-3 調(diào)控瘦蛋白來激活瘦蛋白受體（Ob-R）、絡(luò)氨酸激酶受體的配體基因（IRS2）、磷脂酰肌醇3-激酶p85 調(diào)節(jié)亞基（p-PI3K/p85）、磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/Akt 信號通路（p-Akt/Akt）和葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白（GLUT1/2/4）等降糖通路蛋白的表達來加強葡萄糖攝取和降低NLRP3/SOCS-3-TLR3-NF-κB 炎癥通路因子表達，從而改善糖尿病創(chuàng)面[32]。

3.3 中藥復(fù)方

3.3.1 經(jīng)典名方

3.3.1.1 當(dāng)歸黃芪湯 當(dāng)歸黃芪湯可抑制糖尿病大鼠JAK2-STAT3 信號通路的p-JAK2 及p-STAT3 表達，從而減輕氧化應(yīng)激損傷，并可以改善大鼠尿蛋白定量、尿素氮、血肌酐等腎功能指標[33]。

3.3.1.2 黃芪桂枝五物湯 黃芪桂枝五物湯可以調(diào)節(jié)高糖誘導(dǎo)的大鼠JAK3/STAT3 信號通路蛋白的作用來降低STAT3、JAK3、SOCS-1 蛋白表達水平，而起到抗炎和免疫調(diào)節(jié)作用[34]。

3.3.1.3 黃芩湯 黃芩湯可通過上調(diào)DF 患者胰島素受體底物（insulin receptor substrate，IRS）-1（IRS-1）、IRS-2 和下調(diào)SOCS-3 來保護DF[35]。

3.3.1.4 葛根芩連湯 葛根芩連湯調(diào)低糖尿病SD 大鼠炎癥通路NLRP3、SOCS-3、TLR3、核因子κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）、IL-1β、IL-6 和TNF-α 蛋白表達從而改善大鼠糖脂水平及提高抗氧化能力來SD 大鼠創(chuàng)面[36]。

3.3.2 經(jīng)驗方劑

3.3.2.1 益腎膠囊 益腎膠囊能降低STZ 誘導(dǎo)糖尿病大鼠組織α-SMA，p-JAK2，p-STAT3，SOCS-3，Ⅰ、Ⅳ型膠原，纖維粘連蛋白（fibronectin，F(xiàn)N）相關(guān)蛋白來保護大鼠足組織[37]。

3.3.2.2 復(fù)方魚腥草 復(fù)方魚腥草正丁醇提取部位能調(diào)節(jié)db/db 小鼠JAK-STAT-SOCS-1 基因表達和抑制p-JAK2 和p-STAT3 的蛋白表達水平和升高SOCS-1蛋白水平，降低FN、TGF-β1 的表達，減少細胞外基質(zhì)聚積和炎癥因子的活化來保護小鼠腎臟功能[38]。

3.3.2.3 糖腎方 糖腎方能上調(diào)糖尿病db/db 小鼠組織中JAK1、JAK2、STAT3 的mRNA 表達和下調(diào)STAT3的mRNA 表達。SOCS-1、SOCS-3、SOCS-7 基因轉(zhuǎn)錄增加，進而負反饋調(diào)控JAK/STAT/SOCS 通路中的其他相關(guān)基因，從而調(diào)節(jié)SOCS/JAK-STAT 信號通路發(fā)揮腎臟保護作用[39-40]。

3.3.2.4 益氣活血解毒方 益氣活血解毒方可以抑制膠原誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎（collagen induced arthritis，CIA）大鼠干預(yù)JAK-STAT 信號通路關(guān)鍵分子JAK1 和STAT3的表達，抑制炎性滲出和關(guān)節(jié)滑膜組織增生，從而改善關(guān)節(jié)軟骨及骨質(zhì)[30]。

4 結(jié)論與展望

SOCS/JAK-STAT 信號通路作為人體內(nèi)重要的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，在血糖高的狀態(tài)下，SOCS 抑制JAK-STAT參與糖脂代謝障礙、減輕炎癥反應(yīng)、激活細胞自噬、抑制機體氧化應(yīng)激等影響DF 的發(fā)生發(fā)展，是治療DF的作用機制之一。

本文對SOCS/JAK-STAT 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑治療DF的中藥活性成分、提取物和復(fù)方及中成藥進行了系統(tǒng)總結(jié)，發(fā)現(xiàn)治療DF 的中藥主要為活血藥及祛風(fēng)濕藥、清熱藥，與中醫(yī)治療活血化瘀、清熱解毒等治療方法基本一致。目前研究主要通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)、動物實驗、代謝組學(xué)等對單味藥、臨床經(jīng)驗方及中醫(yī)經(jīng)典方進行研究。然而中藥調(diào)節(jié)SOCS/JAK-STAT 信號通路的具體機制還不完全明確，還需要進行更深入的研究。隨著對DF 發(fā)病機制的研究不斷深入，研究中藥基于SOCS 信號通路調(diào)控JAK-STAT 為靶點治療DFU 創(chuàng)面愈合是重要方向。