中藥調(diào)控阻塞性睡眠呼吸暫停相關(guān)信號(hào)通路研究進(jìn)展*

楊正富，寧姝燁，李建梅，陳星源，張愛華，周賦杰

1 云南中醫(yī)藥大學(xué) 云南昆明 650500

2 云南中醫(yī)藥大學(xué)第三附屬醫(yī)院，云南省昆明市中醫(yī)醫(yī)院 云南昆明 650500

阻塞性睡眠呼吸暫停（obstructive sleep apnea，OSA）目前是人群中的常見病。流行病學(xué)數(shù)據(jù)顯示[1]，OSA 在成年人群中患病率高達(dá)10%，其主要臨床表現(xiàn)以夜眠期間反復(fù)出現(xiàn)呼吸暫停或低通氣為主。由于夜間間歇性缺氧、高碳酸血癥的形成，興奮交感神經(jīng)，導(dǎo)致微覺醒頻發(fā)，破壞睡眠結(jié)構(gòu)，引起血管內(nèi)皮損傷、氧化應(yīng)激、炎性反應(yīng)等生理病理紊亂，常涉及多系統(tǒng)、多學(xué)科診療范圍，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量[2]。目前，中藥干預(yù)OSA 得到了廣泛關(guān)注，臨床療效可觀。然而，中藥調(diào)控OSA 具有多靶點(diǎn)、多通路調(diào)節(jié)的作用，以傳統(tǒng)的中醫(yī)基礎(chǔ)理論來分析解釋中醫(yī)藥治療OSA 的作用機(jī)制，存在一定不足。結(jié)合現(xiàn)代中醫(yī)學(xué)研究，從微觀基因、分子的作用過程，可客觀、科學(xué)地解釋中藥調(diào)控OSA 多靶點(diǎn)、多通路共同協(xié)調(diào)的機(jī)制。

中藥調(diào)控OSA 的信號(hào)通路，主要以PI3K-Akt1、HIF-1、MAPK、NF-κB 等信號(hào)通路為主[2-4]。不同信號(hào)通路在OSA 的潛在形成機(jī)制中，具有相互交集、相互作用的特點(diǎn)，涉及氧化應(yīng)激、炎性反應(yīng)、細(xì)胞凋亡、血管內(nèi)皮損傷等多個(gè)環(huán)節(jié)。其中，氧化應(yīng)激和炎性反應(yīng)是OSA 發(fā)病過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是導(dǎo)致血管內(nèi)皮損傷、內(nèi)分泌紊亂、神經(jīng)細(xì)胞損傷發(fā)生的主要發(fā)病機(jī)制[2]。總結(jié)中藥調(diào)控OSA 相關(guān)信號(hào)通路，旨在發(fā)掘調(diào)控OSA 的主要中藥組成，闡述其具體作用機(jī)制，可為臨床診治OSA 提供思路及理論依據(jù)，現(xiàn)綜述如下。

磷脂酰肌醇-3 激酶-蛋白激酶1（PI3K-Akt1）信號(hào)通路

AKT1 是AKT 的亞型，其本質(zhì)是一種絲氨酸/蘇氨酸特異性蛋白激酶，可由磷酸肌醇3 激酶（PI3K）激活，參與到諸多生理病理的調(diào)節(jié)過程，如細(xì)胞凋亡、氧化應(yīng)激、代謝及炎性反應(yīng)等多個(gè)方面[5]。PI3K 經(jīng)細(xì)胞外信號(hào)活化后，可激活活mTOR、VEGF、MAPK、FoXO、MDM2、GSK3、TNF、NF-κBP53 等下游信號(hào)通路[6-7]，發(fā)揮其調(diào)節(jié)作用。其中mTOR 信號(hào)通路，是參與抗凋亡、促存活的經(jīng)典通路之一。VEGF 通路則參與血管的新生過程，二者在氧化應(yīng)激反應(yīng)、炎性反應(yīng)的調(diào)控過程中具有主導(dǎo)地位，其調(diào)控失常，可導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞損傷、認(rèn)知功能障礙的發(fā)生[8]，是OSA 患者日間思睡、健忘、精神不振等癥發(fā)生的重要病因機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)[9-10]，在OSA 患者中，慢性間歇低氧長(zhǎng)期存在，通過調(diào)控PI3K-Akt 信號(hào)通路，可以減輕氧化應(yīng)激及慢性間歇缺氧狀態(tài)，證實(shí)了PI3K-Akt 參與OSA 的發(fā)病過程，調(diào)節(jié)OSA 相關(guān)基因表達(dá)，為調(diào)控OSA 的關(guān)鍵信號(hào)通路之一。

瓜蔞皮具有較強(qiáng)的抗氧化作用，瓜蔞皮通過清除自由基，抗氧化應(yīng)激損傷等，保護(hù)PI3K 等蛋白的完整性，促使PI3K-Akt 信號(hào)通路的正常調(diào)控，干預(yù)細(xì)胞凋亡、氧化應(yīng)激等過程[11]。VEGF 通路作為PI3K-Akt的下游信號(hào)通路，在調(diào)控OSA 中同樣有著重要作用。研究發(fā)現(xiàn)[12]，黃芪中的有效成分黃芪甲苷，可縮短鼾癥患者夜眠期間的缺氧時(shí)間，降低PI3K-Akt 下游信號(hào)通路的表達(dá)，可改善血管內(nèi)皮功能障礙，有效降低氧化應(yīng)激反應(yīng)，起到治療OSA 的作用，并對(duì)OSA 合并心血管病有一定治療作用。厚樸酚[13]可抑制氧化應(yīng)激反應(yīng)，并改善OSA 患者的呼吸暫停低通氣指數(shù)。白藜蘆醇[14]通過靶向PI3K / AKT / mTOR 途徑上調(diào)自噬，緩解氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡。方藥方面，有研究發(fā)現(xiàn)，半夏厚樸湯通過通過上調(diào)Parkin 和PINK1 激活線粒體自噬，從而抑制PI3K-AKT-mTOR 途徑，減輕小鼠的前額葉皮層氧化應(yīng)激損傷，可有效干預(yù)OSA[13，15]。

缺氧誘導(dǎo)因子（HIF-1）信號(hào)通路

缺氧誘導(dǎo)因子（HIF-1）為一種特異性蛋白，可與低氧反應(yīng)元件結(jié)合，發(fā)揮其通路調(diào)節(jié)作用。該蛋白由α、β 兩個(gè)亞單位構(gòu)成。目前認(rèn)為，影響HIF-1 蛋白轉(zhuǎn)錄的活性和穩(wěn)定性的過程，主要涉及兩個(gè)途徑。一是HIF-1 抑制因子（FIH-1）基化HIF-1α C末端的天冬氨酸殘基羥，阻礙轉(zhuǎn)錄輔助激活因子（CBP）／P300 與HIF-1α 結(jié)合，抑制HIF-1α 的轉(zhuǎn)錄激活功能[16]；二是脯氨酸羥化酶（PHDs）羥基化HIF-1α 的脯氨酸殘基，導(dǎo)致多種泛素蛋白聚集，使HIF-1α 亞基泛素化、降解，從而影響HIF-1 蛋白的合成及功能穩(wěn)定性[17]。由于OSA 患者缺氧脯氨酰羥 化酶被抑制，HIF-1α 不能被羥基化、泛素化，HIF-1α 不能經(jīng)該途徑降解，致使 HIF-1α 高表達(dá)，激活下游的EPO、VEGF、iNOS 等信號(hào)通路，細(xì)胞對(duì)低氧適應(yīng)性的調(diào)節(jié)失常，導(dǎo)致血管內(nèi)皮損傷、慢性間歇缺氧的發(fā)生[18]。

中藥紅景天提取物紅景天苷，具有抗缺氧、抗氧化應(yīng)激、抗衰老的作用，經(jīng)腹腔注射紅景天苷的大鼠，其NF-κB、HIF-1α 蛋白的表達(dá)均下降，且與注射的紅景天苷的劑量相關(guān)。同時(shí)，紅景天苷作用于OSA患者的NF-κB、P38 信號(hào)通路，發(fā)揮抗炎作用，減少HIF-1α 的產(chǎn)生[19]。研究發(fā)現(xiàn)[20]，銀杏葉提取物銀杏黃酮、萜類內(nèi)酯，具有清除自由基、抗脂質(zhì)過氧化作用，對(duì)OSA 合并高血壓患者有一定的調(diào)控作用，并降低低氧誘導(dǎo)因子（HIF-1α）的表達(dá)。另有研究發(fā)現(xiàn)[21-22]，人參皂甙Rb1（Gs-Rb1）可減少HIF-1α 激活，改善缺氧，減輕OSA 大鼠的氧化應(yīng)激和炎性反應(yīng)，改善大鼠肺通氣功能。

絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號(hào)通路

絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）是一組能被不同的細(xì)胞外刺激，如細(xì)胞因子、神經(jīng)遞質(zhì)、激素、細(xì)胞應(yīng)激及細(xì)胞黏附等激活的絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶，其活化后參與調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激反應(yīng)及神經(jīng)細(xì)胞凋亡。研究顯示[23-24]，絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）可介導(dǎo)OSA 慢性間歇性缺氧性的發(fā)生，并且其活化程度與缺氧的程度、缺氧的時(shí)間等密切相關(guān)，這些作用機(jī)制是OSA 介導(dǎo)慢性間歇性缺氧和代謝紊亂的最主要途徑。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)[25]，通過MAPK 抑制劑可降低間歇性缺氧對(duì)單核細(xì)胞化學(xué)引誘蛋白-1（MCP-1）的表達(dá)的活化，從而降低OSA 致使冠狀動(dòng)脈疾病的危險(xiǎn)因素。OSA 的慢性間歇性缺氧（CIH），可誘導(dǎo)活性氧（ROS）的產(chǎn)生，從而損害多個(gè)組織，導(dǎo)致代謝紊亂的發(fā)生[26]。CIH 干擾胰島素的分泌，通過MAPK 信號(hào)通路引起胰腺組織炎癥、病變和細(xì)胞凋亡，對(duì)OSA 和2 型糖尿?。═2DM）的臨床治療可能具有重要意義。

黃芪提取物黃芪甲苷IV（AS-IV），可顯著降低間歇性缺氧時(shí)人肺上皮Beas-2B 細(xì)胞中ROS、LDH、MDA、IL-1、IL-6β、IL-2 等炎癥標(biāo)志物水平，抑制MAPK 的磷酸化，從而減弱氧化應(yīng)激和炎性反應(yīng)，治療OSA[27-28]。王波等[29]通過建立OSA 小鼠模型，以姜黃素作為治療組，與對(duì)照組相比，可降低MAPK 途徑活化的慢性間歇性缺氧（CIH），改善OSA 缺氧情況，還可改善CIH 誘導(dǎo)的腦損傷，包括腦水腫，神經(jīng)元死亡和星形膠質(zhì)細(xì)胞病，改善認(rèn)知功能。另外，葡萄籽提取物葡萄籽原青素，具有抗氧化、清除自由基、保護(hù)心血管的作用。以葡萄籽原青素干預(yù)OSA 模式間歇性低氧大鼠，發(fā)現(xiàn)葡萄籽原花青素可調(diào)節(jié)OSA 模式間歇性低氧大鼠腦內(nèi)p38MAPK 的活性，并干預(yù)炎性因子IL-1β 的表達(dá)，調(diào)控炎性反應(yīng)，改善OSA 模式低氧大鼠的學(xué)習(xí)記憶功能[30]。

核因子-κB（NF-κB）信號(hào)通路

核因子-κB（NF-κB）是一種參與激活外周單核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄因子，是促進(jìn)炎性反應(yīng)發(fā)生的關(guān)鍵信號(hào)通路[31]。NF-κB 有五條下游信號(hào)通路，即RelA（P65），RelB，c-Rel，P50、P52 等5 條通路。NF-κB活化后可激活下游信號(hào)通路，又可參與氧化應(yīng)激反應(yīng)。而OSA 患者長(zhǎng)期存在慢性間歇性缺氧，常伴隨氧化應(yīng)激反應(yīng)及炎性反應(yīng)，這一病理過程與NF-κB 密切相關(guān)。同時(shí)，NF-κB 信號(hào)通路在認(rèn)知功能及記憶調(diào)節(jié)上有一定作用，這有利于調(diào)節(jié)OSA 相關(guān)認(rèn)知功能障礙，這一論述目前已有相關(guān)理論支撐[32]。研究發(fā)現(xiàn)，間斷缺氧是激活NF-κB 通路的病理基礎(chǔ)，可活化氧化應(yīng)激反應(yīng)，同時(shí)激活下游炎癥通路，促使炎性反應(yīng)的發(fā)生，NF-κB 通路的激活多發(fā)生在睡眠紊亂過程中，是引起動(dòng)脈粥樣硬化、代謝功能障礙的重要病理因素[33-34]。在大鼠OSA 模型中，NF-κB 通路活化及表達(dá)增多與大鼠海馬神經(jīng)元凋亡密切相關(guān)，這一機(jī)理是導(dǎo)致大鼠認(rèn)知功能障礙的重理論[35]。

研究發(fā)現(xiàn)[32，36]，橘皮提取物橘皮素可以調(diào)節(jié)大鼠一氧化氮（NO）及血清中IL-6、IL-1β 水平，具有調(diào)節(jié)NF-κB 通路及其下游信號(hào)通路，并具有抗缺氧，調(diào)節(jié)認(rèn)知功能及記憶功能的作用。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)[37-38]，枸杞多糖具有抗炎性反應(yīng)，抑制氧化應(yīng)激的作用。枸杞多糖可調(diào)節(jié)NF-κB 通路及其下游通路（p65，p50），下調(diào)炎性細(xì)胞因子和介質(zhì)（TNFα，IL-1β，COX-2）的表達(dá)水平，干預(yù)炎性反應(yīng)，減輕氧化應(yīng)激，從而起到保護(hù)神經(jīng)的作用，治療OSA[39-40]。有慢性間歇缺氧兔模型動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)MOSA[41]，在慢性間歇缺氧模式下，TNF-α 表達(dá)升高，以黃芩苷抑制NF-κB 通路及其下游信號(hào)通路，可改善氧化應(yīng)激狀態(tài)，下調(diào)炎癥介質(zhì)的表達(dá)，起到抗動(dòng)脈粥樣硬化的作用。并且，黃芩苷聯(lián)合兒茶素復(fù)合制劑，還可干預(yù)高脂飲食引起的氧化應(yīng)激及炎性反應(yīng)，改善血管功能障礙。

總結(jié)與展望

中藥治療OSA，具有多靶點(diǎn)調(diào)控作用，通過上下游信號(hào)通路的調(diào)節(jié)，起到抗缺氧、抗氧化應(yīng)激、抗炎性反應(yīng)、減弱細(xì)胞凋亡、保護(hù)神經(jīng)、改善認(rèn)知功能等多重功效。目前中藥調(diào)控OSA 研究多以單味中藥居多，具有補(bǔ)氣、補(bǔ)虛作用的有黃芪、紅景天、枸杞、人參；具有清化痰濁、祛濕邪功效的有陳皮、瓜蔞皮、厚樸、黃芩等；具有活血化瘀功效的有紅景天、姜黃、銀杏葉，中藥性味多以甘、苦為主，歸經(jīng)則多以肺、脾、胃經(jīng)為主，這些單味中藥物調(diào)控OSA 的臨床研究，證實(shí)了它們發(fā)揮作用的具體信號(hào)通路及作用機(jī)制，發(fā)揮了確切療效。這為中醫(yī)從“痰、瘀、虛”角度，以“健脾化濁，補(bǔ)肺益氣，調(diào)理氣機(jī)”為法治療OSA 提供了理論依據(jù)[42]。同時(shí)，方藥治療OSA 的作用機(jī)制研究，有半夏厚樸湯[15]、黃連溫膽湯[4]等，亦從中醫(yī)學(xué)的“痰阻”“氣滯”等致病角度論治OSA，以微觀信號(hào)通路解釋了方藥的基本作用機(jī)理。然而，目前的研究較為單一，運(yùn)用方藥治療OSA 的相關(guān)信號(hào)通路研究較為稀少，單味中藥的研究運(yùn)用于臨床用藥則較為單一，難以起到理論支撐作用。因此，臨床亟待更多方藥治療OSA 的相關(guān)靶點(diǎn)研究，以期提高OSA 的中醫(yī)療效，為中醫(yī)治療OSA 提供理論依據(jù)。