宋治潔,張文瀾,姜希娟,于斌,李虎虎
(天津中醫(yī)藥大學(xué)中西醫(yī)結(jié)合學(xué)院,天津 301617)
新型冠狀病毒感染(COVID-19)是由新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)感染引起的急性呼吸道傳染病[1]。人們普遍易感,具有傳染性高、發(fā)病率高、病死率高等特點(diǎn)。據(jù)報(bào)道,全球已有6 億余人受到感染,包括658 萬份死亡病例。同時(shí),越來越多的報(bào)告指出,這一群體在度過COVID-19 的急性階段后,相關(guān)后遺癥或其他并發(fā)癥可能會(huì)長(zhǎng)期存在,從而對(duì)患者的身體及精神狀況造成明顯影響,使患者生活質(zhì)量嚴(yán)重受損[2]。因此,把COVID-19 患者所處的這種亞急性或慢性疾病階段稱為急性后新冠肺炎綜合征(PACS)。
PACS 通常代表一系列各種異常臨床表現(xiàn)的綜合征,包括疲勞、頭痛、注意力障礙、咳嗽、胸痛和呼吸困難等。在COVID-19 患者中,PACS 普遍存在,一項(xiàng)對(duì)武漢1 733 例患者自新發(fā)COVID-19 后6 個(gè)月的隊(duì)列研究表明,76 %的患者至少存在1 種癥狀[3]。來自于西班牙的1 項(xiàng)研究則表明,出院6 個(gè)月后近50%的COVID-19 患者存在各個(gè)系統(tǒng)和器官的功能障礙或者在原有基礎(chǔ)上進(jìn)一步惡化的情況[4]。據(jù)估計(jì),在從COVID-19 感染的急性期康復(fù)的患者中,PACS 流行率超過20%,且隨著全球感染病例的持續(xù)增多而呈現(xiàn)進(jìn)一步升高的趨勢(shì)。值得注意的是,無論是COVID-19 急性期,還是PACS[5],患者的靜脈血栓栓塞(VTE)風(fēng)險(xiǎn)均明顯升高。據(jù)報(bào)道重癥COVID-19 患者的VTE 總發(fā)生率高達(dá)69 %,而從長(zhǎng)期來看COVID-19 患者相關(guān)血栓栓塞發(fā)生率在5%左右[6]。因此,應(yīng)給予PACS 血栓形成足夠的重視。自COVID-19 爆發(fā)以來,中國(guó)積極采用中西醫(yī)結(jié)合治療的方案,并取得顯著成效。尤其是中醫(yī)藥扶正祛邪的理念,對(duì)改善PACS 具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì),因此,研究中醫(yī)藥對(duì)PACS 促康復(fù)措施顯得尤為重要。該文就PACS 致血栓形成的病理生理及中醫(yī)藥干預(yù)的機(jī)制作綜述。
1.1 PACS 炎癥反應(yīng)促血栓形成的機(jī)制 COVID-19患者的急性期主要發(fā)生免疫失調(diào)及炎癥過度反應(yīng)后形成的細(xì)胞因子風(fēng)暴(CS),CS 可對(duì)患者機(jī)體造成不可挽回的破壞。最新研究表明,重癥COVID-19患者的循環(huán)細(xì)胞因子中,白細(xì)胞介素2(IL-2)、白細(xì)胞介素7(IL-7)、白細(xì)胞介素10(IL-10)、粒細(xì)胞集落刺激因子(G-CSF)、趨化因子-10(IP-10)、單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1)、巨噬細(xì)胞炎癥蛋白-1A(MIP-1A)和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等水平較高[7]。此外,多項(xiàng)研究顯示PACS 也存在持續(xù)的系統(tǒng)炎癥及循環(huán)細(xì)胞因子過表達(dá)的情況[8],如IL-6、TNF-α、C 反應(yīng)蛋白(CRP)、IL-1α、IL-1β 及轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(TGF-β)等因子水平均不同程度升高[9]。血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2(ACE2)是參與腎素-血管緊張素-醛固醇(RASS)系統(tǒng)的一種酶,在人體的心、肺、腎及腦等部位廣泛表達(dá),其作用是催化裂解并將血管緊張素(AngⅡ)轉(zhuǎn)化為七肽血管緊張素1-7,后者與Mas 受體結(jié)合,可產(chǎn)生調(diào)節(jié)免疫、抗炎等作用,主要可拮抗AngⅡ的促炎作用。研究發(fā)現(xiàn)SARS-CoV-2 能夠穩(wěn)定地與ACE2 結(jié)合,并下調(diào)ACE2 的表達(dá),這意味ACE2 拮抗AngⅡ的能力下降,并有利于AngⅡ1 型(AT1)受體表達(dá),從而導(dǎo)致炎癥介質(zhì)如核因子-κB(NF-κB)、IL-6 和TNF-α 等的激增。而以上這些炎癥反應(yīng)可能與機(jī)體對(duì)SARS-CoV-2 發(fā)生的免疫反應(yīng)有直接關(guān)系,如嗜中性粒細(xì)胞、Th1 細(xì)胞以及巨噬細(xì)胞[10]等細(xì)胞的過度活化有關(guān)。特別注意的是,COVID-19 患者的炎癥水平與凝血嚴(yán)重程度呈正相關(guān)[11]。Johnson 等[12]研究表明,與有或沒有心血管疾病的對(duì)照標(biāo)本進(jìn)行比較,死于COVID-19 的患者心臟中微血栓的發(fā)生率是對(duì)照組的5 倍,這說明在血栓形成過程中,炎癥反應(yīng)被認(rèn)為是可能的風(fēng)險(xiǎn)因素之一[13]。研究發(fā)現(xiàn)多種炎性細(xì)胞因子可刺激組織因子(TF)的表達(dá),促進(jìn)凝血反應(yīng)發(fā)生[14]。如前所述,PACS 處于長(zhǎng)期的系統(tǒng)炎癥狀態(tài),即可導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生炎癥損傷,暴露內(nèi)皮細(xì)胞下TF,從而引發(fā)外源性的凝血反應(yīng),促進(jìn)血栓形成[15]。此外,CRP 作為系統(tǒng)炎癥的標(biāo)志物,可能參與到長(zhǎng)期COVID-19患者的血栓形成中。1 項(xiàng)對(duì)2 782 名COVID-19 患者的隊(duì)列研究表明,以108 mg/L 為中位數(shù),CRP 濃度高于中位值的患者出現(xiàn)靜脈血栓的風(fēng)險(xiǎn)是對(duì)照組的2.33 倍[16]。亞型的mCRP 可刺激血小板黏附受體GPIIb/IIIa 的活化,從而募集血小板,促進(jìn)血栓形成[17]。亦有研究表明,IL-6 可誘導(dǎo)TF 在內(nèi)皮細(xì)胞及單核細(xì)胞上的表達(dá)增加,從而促使內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙和血小板活化[18],其被認(rèn)為是促凝的主要細(xì)胞因子。miR-338-5p 可拮抗IL-6,限制miR-338-5p 促進(jìn)IL-6 的表達(dá),因此,具有抗IL-6 抗體或促進(jìn)miR-338-5p 表達(dá),可減輕深靜脈血栓的形成[19],除此之外,損傷的內(nèi)皮細(xì)胞、活化的單核細(xì)胞和血小板早期產(chǎn)生的促炎細(xì)胞因子IL-1α 可橋接凝血過程和炎癥反應(yīng),促進(jìn)血栓形成。
1.2 中醫(yī)藥干預(yù)PACS 炎癥反應(yīng)促血栓形成的機(jī)制 綜上,炎癥可能是PACS 相關(guān)血栓形成的原因之一,中醫(yī)認(rèn)為,炎癥狀態(tài)是氣血不足,運(yùn)化失司,濕熱、瘀血于體內(nèi)滋生導(dǎo)致。久病所致正氣不足,外邪侵襲,故其基本病機(jī)為本虛標(biāo)實(shí)。治法多以清熱化濕、活血化瘀、益氣補(bǔ)虛為主。目前無論是基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)還是臨床試驗(yàn),均表明中醫(yī)藥可對(duì)該病理過程起到抑制作用。丹參作為化瘀行血,祛瘀生新的常見中藥,其相關(guān)復(fù)方廣泛應(yīng)用于正虛瘀阻導(dǎo)致的肺纖維化大鼠COVID-19 治療中,丹參有效成分丹酚酸B 除了可與SARS-CoV-2 的刺突蛋白等靶蛋白結(jié)合以減輕病毒活力外[20],還可降低肺纖維化大鼠TNF-α 和IL-1β 的轉(zhuǎn)錄mRNA 的表達(dá)水平[21],從而抑制TF-VIIa/FXa 表達(dá)以調(diào)節(jié)凝血系統(tǒng)[22],說明丹參具有抗病毒、抗血栓形成及抗炎的特性,在PACS患者中具有廣闊的應(yīng)用前景。基于深靜脈血栓的Sprague-Dawley 大鼠模型,研究表明,清熱涼血、養(yǎng)陰補(bǔ)虛藥赤芍水提取物可下調(diào)血清TF、TNF-α 蛋白的表達(dá)水平并減輕靜脈管壁的炎癥反應(yīng)以改善血栓形成造成的表現(xiàn)[23]。此外,大黃的主要成分大黃素已被證明可通過阻斷病毒S 蛋白與ACE2 的結(jié)合以減輕SARS-CoV-2 的侵襲[24],黃芩素也表現(xiàn)出類似的活性[25]。多種中藥復(fù)方及中成藥也具有相關(guān)臨床效用,COVID-19 寒濕郁肺證常用于濕邪困重,藿香正氣口服液具有解表化濕,和中理氣的功效,廣泛用于新冠的治療,且通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)及分子對(duì)接技術(shù)發(fā)現(xiàn),藿香正氣口服液中的多種有效成分(槲皮素、異鼠李素及葛花苷元等)可競(jìng)爭(zhēng)性與SARSCoV-2 宿主細(xì)胞受體ACE2 受體結(jié)合,進(jìn)而阻斷病毒對(duì)宿主細(xì)胞的附著[26],從而發(fā)揮對(duì)PASC 的防治作用。
2.1 PACS 對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞及血小板的影響 內(nèi)皮細(xì)胞也參與PACS 的血栓形成機(jī)制中[27]。生理情況下,血管內(nèi)壁由單層內(nèi)皮細(xì)胞構(gòu)成,并通過內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)多種酶及受體調(diào)節(jié)血管動(dòng)態(tài)平衡,以維持血管壁的完整性,從而拮抗血栓形成,然而其損傷之后,可促進(jìn)血栓的形成[28]。研究發(fā)現(xiàn),SARS-CoV-2 可能通過影響內(nèi)皮細(xì)胞來改變血管動(dòng)態(tài)平衡。一方面,如前所述,SARS-CoV-2 可與內(nèi)皮細(xì)胞上的ACE2 受體結(jié)合,從而致ACE2 表達(dá)下調(diào),使Ang II 過度活化[29],從而激活激肽釋放酶-激肽系統(tǒng)(KKS),促進(jìn)血栓形成,另一方面,SARS-CoV-2 還可使細(xì)胞表面的刺突蛋白表達(dá)增加,從而介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)黏附分子-1(I-CAM1)、血管細(xì)胞黏附蛋白-1(VCAM1)和緊密連接支架蛋白(ZO-1)破壞增加,從而損傷內(nèi)皮細(xì)胞[30],因此有研究者認(rèn)為,血管損傷或修復(fù)相關(guān)因子水平降低可作為PACS 的預(yù)后指標(biāo)[31]。以上過程導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞損傷,細(xì)胞間的緊密連接破壞,血管屏障完整性下降,從而暴露含有膠原的內(nèi)皮下基質(zhì),刺激血小板的激活和招募,促進(jìn)血栓形成[32]。此外,血管假性血友病因子(VWF)是在內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)合成并儲(chǔ)存,當(dāng)內(nèi)皮細(xì)胞被激活后可分泌VWF,可將血小板和白細(xì)胞束縛在血管壁上,從而促進(jìn)血栓形成[33]。研究顯示,COVID-19 患者的VWF 水平普遍較高,這增加了COVID-19 患者的高凝狀態(tài)和VTE 率的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),激活的內(nèi)皮細(xì)胞還可表達(dá)一種招募血小板和白細(xì)胞的細(xì)胞黏附分子,即P-選擇素,其能誘導(dǎo)單核細(xì)胞TF 高表達(dá),擾亂內(nèi)皮細(xì)胞的血管穩(wěn)態(tài),促進(jìn)凝血反應(yīng)[34]。據(jù)Manne 等[35]研究發(fā)現(xiàn),與常人相比COVID-19 患者的P-選擇素水平顯著升高,從而導(dǎo)致大量血小板聚合。與此同時(shí),激活的內(nèi)皮細(xì)胞還可釋放細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)因子,進(jìn)而放大以上過程,并進(jìn)一步刺激和招募血小板,而招募的血小板可釋放血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF),VEGF 能刺激并促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)轉(zhuǎn)鐵蛋白,最終刺激凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)[36]。因此,功能失調(diào)的內(nèi)皮細(xì)胞可能是PACS 血栓形成的主要致病環(huán)節(jié)。除通過內(nèi)皮細(xì)胞能間接影響血小板外,血小板功能的失調(diào)可能與SARS-CoV-2 誘發(fā)的慢性炎癥有關(guān),如介導(dǎo)血小板聚集的p38/MAPK 通路的過度激活可能與升高的IL-6 與IL-1β 有關(guān)[35],這對(duì)PACS 患者血栓的形成可能具有促進(jìn)作用。有研究發(fā)現(xiàn),血小板可吞噬聚集病原體,并通過分泌釋放的介質(zhì)及產(chǎn)物以抑制病毒感染[37],然而,過度活化的血小板雖可限制SARS-CoV-2 的復(fù)制及傳染,但亦可升高栓塞的風(fēng)險(xiǎn)。因此,內(nèi)皮細(xì)胞與血小板可協(xié)同增加PACS 血栓發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí),在抗血小板聚集時(shí),也應(yīng)該積極抗病毒處理。
2.2 中醫(yī)藥干預(yù)PACS 的血小板及內(nèi)皮細(xì)胞的協(xié)同機(jī)制 多種中藥以及復(fù)方能針對(duì)血小板及內(nèi)皮細(xì)胞的協(xié)同作用進(jìn)行干預(yù)??斯谝惶?hào)具有清熱化濕的功效,由金銀花、丁香、連翹、桑葉、菊花、薏苡仁及浙貝母組成,臨床試驗(yàn)(NCT04251871)中的治療效果顯示,與對(duì)照組相比,克冠一號(hào)組COVID-19相關(guān)后遺癥的發(fā)生率從26.1%下降至4.2%,解熱時(shí)間是對(duì)照組一半(P<0.05)[38]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示,克冠一號(hào)能降低脂多糖誘導(dǎo)的急性肺損傷小鼠的ICAM-1 水平,表明克冠一號(hào)對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞有一定保護(hù)作用[39]。熱毒寧注射液具有清熱解毒、疏風(fēng)散熱等作用,由金銀花、青蒿、梔子提取而來,被推薦治療熱毒郁肺所致的重型和危重型COVID-19。清肺排毒湯由麻黃、石膏、澤瀉和豬苓等藥組成,可治療寒濕性的新冠肺炎。其中槲皮素、木犀草素等作為熱毒寧注射液[40]和清肺排毒湯[41]的有效成分可通過作用于ICAM1 靶點(diǎn)而有效改善COVID-19 患者癥狀。人參相關(guān)制劑也廣泛應(yīng)用于COVID-19 患者中,并取得可觀療效[42],如參附注射液源于參附湯作為回陽救逆的經(jīng)典方劑聯(lián)合抗生素可降低臨床患者E-選擇素及VWF 水平,以減少血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷,改善心肺功能[43]。此外,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,人參皂苷R0、RG3 不僅可以抑制P-選擇素的過表達(dá)[44],還可劑量依賴性地抑制MAPK 的磷酸化及MAPK 上游激活分子MKK4 的磷酸化,進(jìn)而抑制血小板的活化及血栓形成。
3.1 PACS 血液黏稠度增加致相關(guān)血栓形成機(jī)制 研究表明,COVID-19 患者血液黏稠度明顯升高[45]。Forconi 等[46]認(rèn)為,血液黏稠度的增加與血栓患病風(fēng)險(xiǎn)升高成正比,其升高不僅誘發(fā)內(nèi)皮損傷和功能障礙,還可以直接導(dǎo)致血栓形成。纖維蛋白原是血液黏稠度的主要決定因素,大量研究發(fā)現(xiàn),PACS 患者凝血物質(zhì)如D-二聚體和纖維蛋白原的水平也明顯升高[47],在多變量Cox 分析中,纖維蛋白原與白蛋白的比值已被證明是COVID 進(jìn)展的預(yù)測(cè)因素[48]?;谌四氺o脈內(nèi)皮細(xì)胞研究發(fā)現(xiàn),纖維蛋白原可誘導(dǎo)纖溶酶原激活物抑制劑-1(PAI-1)高表達(dá)導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞表面纖溶活性降低,加劇血栓的發(fā)生發(fā)展。同時(shí),臨床研究發(fā)現(xiàn),113 例COVID-19 患者的PAI-1 的水平明顯高于24 例非COVID-19 呼吸道感染患者及健康人[49]。活性和含量升高的PAI-1 可與組織型纖溶酶原激活物(t-PA)結(jié)合,從而使t-PA 失活,抑制纖維蛋白水解和細(xì)胞外基質(zhì)降解,最終促進(jìn)血栓形成。因此,該通路的激活可能促進(jìn)了PACS 相關(guān)血栓的形成。
3.2 中醫(yī)藥干預(yù)PACS 血液黏稠度增加致血栓形成的機(jī)制 蛭芎膠囊具有消栓通脈、活血祛瘀之效,臨床上常用來治療瘀血性病證。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)蛭芎膠囊能顯著提高急性肺血栓栓塞的SD 大鼠t-PA 水平,降低PAI-1 和VWF 水平,并能通過增加纖溶活性以降低血液黏稠度,進(jìn)而抑制血栓的形成[50-51]。在下腔靜脈結(jié)扎導(dǎo)致靜脈血栓的血瘀大鼠模型中,丹參素可顯著降低血液黏稠度、紅細(xì)胞壓積水平,從而抑制大鼠血栓的形成[52]。在治療PACS的過程中,郁金、丹紅注射液等中藥及中藥注射劑等均顯示出較好的抗血液凝滯的功效,盡管受限于相關(guān)的研究,但多數(shù)中藥具有不同程度的緩解血栓形成的作用,并積極應(yīng)用到PACS 患者中,可以預(yù)見,隨著對(duì)相關(guān)機(jī)制的了解增多,可逐漸揭示相關(guān)中藥有效成分在血液凝滯狀態(tài)下對(duì)相關(guān)分子及通路的轉(zhuǎn)錄表達(dá)及其對(duì)血栓形成的影響。
SARS-CoV-2 具有很強(qiáng)的感染能力,可造成全身多個(gè)器官和系統(tǒng)的功能紊亂,其中一個(gè)重要的病理特征就是凝血功能異常。在PACS 患者中,會(huì)出現(xiàn)凝血指標(biāo)水平升高,如D-二聚體、凝血蛋白原、血小板及其他凝血參數(shù)等。造成這些參數(shù)異常的原因涉及多方面因素,包括免疫炎癥與凝血這兩個(gè)系統(tǒng)之間的相互作用,感染SARS-CoV-2 后,機(jī)體的防御系統(tǒng)過度激活和分泌大量炎癥細(xì)胞因子,導(dǎo)致內(nèi)皮損傷,多種原因介導(dǎo)的血小板激活以及PACS 患者出現(xiàn)的血液凝滯狀態(tài)等都會(huì)造成凝血參數(shù)的異常。
由于SARS-CoV-2 對(duì)人體全身的多個(gè)器官和系統(tǒng)都可能造成嚴(yán)重影響,擺脫COVID-19 急性期的PACS 患者恢復(fù)期間依然會(huì)受到相關(guān)并發(fā)癥的影響,這涉及到多個(gè)致病機(jī)制,在COVID-19 相關(guān)的凝血病中,SARS-CoV-2 感染后凝血障礙發(fā)生的分子機(jī)制、相關(guān)的凝血因子及調(diào)節(jié)蛋白在體內(nèi)平衡中的作用尚未完全明確,其可能與炎癥反應(yīng)相關(guān),細(xì)胞因子的炎癥作用可以導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞活化和內(nèi)皮損傷,從而導(dǎo)致血栓前兆。血小板在COVID-19中的作用以及血小板活化過程仍不完全清楚,并且對(duì)于SARS-CoV-2 是否能夠直接與血小板相互作用,目前尚存爭(zhēng)議。
有充分證據(jù)表明中醫(yī)藥可以改善COVID-19患者的癥狀,延緩疾病進(jìn)展,降低病死率,且存在許多高質(zhì)量證據(jù),并構(gòu)建了以中醫(yī)藥治療COVID-19患者為基礎(chǔ)的循證指南。中藥方劑治療疾病擁有多成分、多靶點(diǎn)、多途徑的特性,能夠針對(duì)PACS 患者持續(xù)性免疫炎癥失調(diào)、內(nèi)皮損傷、血小板過度激活及血液凝滯等病理特征進(jìn)行糾正。例如清肺排毒湯、熱毒寧注射液等中藥復(fù)方在治療COVID-19 患者中扮演了重要角色,而可以預(yù)料的是,隨著COVID-19 的感染人數(shù)持續(xù)上升,PACS 患者數(shù)量也將進(jìn)一步增高,但是在PACS 患者中相關(guān)研究較少,因此完善中醫(yī)藥干預(yù)PACS 的高質(zhì)量研究或擴(kuò)大隨訪范圍,以提供中醫(yī)藥在防治PACS 療效相關(guān)完整的證據(jù)鏈?zhǔn)怯斜匾摹?/p>