針刺調(diào)控MAPK信號通路治療急性胰腺炎作用機(jī)制研究進(jìn)展*

姚翠翠 王 璐 劉鎮(zhèn)亞 楊竹青 郭 敏 李合國△

（1.河南中醫(yī)藥大學(xué)，河南 鄭州 450000；2.河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，河南 鄭州 450000）

急性胰腺炎（AP）是多種病因?qū)е乱认俳M織自身消化所致的胰腺水腫、出血及壞死等炎癥性損傷。隨著當(dāng)代社會生活水平的提高以及生活方式的改變，AP的發(fā)病率呈逐年遞增趨勢，約20%的患者會發(fā)展成中度或重度胰腺炎，死亡率高達(dá)13%～35%［1］。因此尋求新的治療策略是降低AP 死亡率的關(guān)鍵。針刺療法作為中醫(yī)學(xué)不可或缺的一部分，以其特有的優(yōu)勢在臨床上得到了廣泛的應(yīng)用。近年來的研究表明絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號通路在AP 的治療中發(fā)揮著重要的作用。本文通過探討針刺通過調(diào)控MAPK 信號通路治療急性胰腺炎的作用機(jī)制，并從抗炎、鎮(zhèn)痛、肺保護(hù)、促進(jìn)胃腸運(yùn)動4 個方面來具體說明針刺對AP 的治療作用，以期為AP的治療以及針刺的作用機(jī)制研究提供有益的參考。

1 MAPK信號通路的分子生物學(xué)概況

MAPK 是一組分布于胞漿中具有絲氨酸和蘇氨酸雙重磷酸化能力的蛋白激酶，是介導(dǎo)細(xì)胞外信號引起細(xì)胞核反應(yīng)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)［2］。作為對外界物理和化學(xué)性質(zhì)變化的響應(yīng)，哺乳動物細(xì)胞激活MAPK 的3 個特征性亞家族：細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（ERKs）、p38絲裂原活化蛋白激酶（p38 MAPKs）和c-Jun 氨基末端激酶（JNKs）。

1.1 ERK 信號通路 ERK 信號通路是一條傳遞多種細(xì)胞外信號的中樞通路，可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子活性，調(diào)控細(xì)胞的增殖、分化以及細(xì)胞的周期進(jìn)程等多種生物學(xué)反應(yīng)［3］。ERK在內(nèi)毒素、氧化應(yīng)激、血小板激活因子以及單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞等天然免疫系統(tǒng)細(xì)胞的黏附作用下被激活，激活后的ERK 在單核巨噬細(xì)胞致炎中發(fā)揮重要的作用［4］。

1.2 p38 MAPK 信號通路 p38MAPK 是一種進(jìn)化上高度保守的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，可催化蛋白質(zhì)在不同刺激下的可逆磷酸化。該蛋白家族由4 個不同基因編碼的成員組成：p38α（MAPK14）、p38β（MAPK11）、p38γ（MAPK12）和p38δ（MAPK13）。p38MAPK 通過磷酸化細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中的大量蛋白質(zhì)底物來控制細(xì)胞中的多種生物學(xué)功能，在細(xì)胞對環(huán)境變化的適應(yīng)以及免疫反應(yīng)、炎癥、組織再生和腫瘤形成中起核心作用［5］。

1.3 JNK信號通路 JNK信號通路在真核細(xì)胞對多種應(yīng)激反應(yīng)的調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用，并通過對基因表達(dá)、細(xì)胞骨架蛋白動力學(xué)和細(xì)胞死亡/生存途徑的影響，調(diào)控機(jī)體的生理過程［6］。JNK 信號通路對炎癥細(xì)胞因子、生長因子、細(xì)菌及病毒感染等多種細(xì)胞刺激高度敏感，可以參與調(diào)控多種細(xì)胞過程，包括細(xì)胞增殖、分化、存活以及細(xì)胞的凋亡、衰老等［7］。

2 MAPK信號通路與AP的關(guān)系

AP 是一種常見的急腹癥，除局部損傷外，常伴有明顯的全身炎性反應(yīng)，甚至合并多器官損傷。近年來一些研究已經(jīng)證實MAPK 參與AP 細(xì)胞因子的表達(dá)，MAPK 通路是AP 中調(diào)節(jié)炎癥介質(zhì)轉(zhuǎn)錄和生物合成的主要信號通路之一，在AP的細(xì)胞因子表達(dá)機(jī)制中起著關(guān)鍵作用。研究發(fā)現(xiàn)［8］，SAP 模型大鼠伴有胰腺組織中白細(xì)胞介素-1β（IL-1β）和腫瘤壞死因子-α（TNFα）的水平升高，MKK4、MKK7、MKK3、MKK6、JNK、P38蛋白的表達(dá)上調(diào)，TNF-α、IL-1β 等炎癥因子及MAPK激酶MKK4、MKK7 能激活JNK 信號通路，p38MAPK 也參與炎癥因子的表達(dá)，同時MKK3、MKK6 可以激活p38MAPK，這表明JNK/P38 MAPK 信號通路參與了SAP 的發(fā)生及發(fā)展。MAPK 信號傳導(dǎo)通路在AP 的發(fā)病機(jī)制中具有十分重要的意義，通過抑制MAPK 的酶活性，調(diào)控細(xì)胞因子和炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生，可以調(diào)節(jié)AP的病理改變，減輕胰腺損傷。

3 針刺調(diào)節(jié)MAPK信號通路對AP的作用

針刺療法在多種疾病的防治中都發(fā)揮著舉足輕重的作用。研究表明［9］，針刺可以招募多種細(xì)胞，包括免疫細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞及成纖維細(xì)胞等，通過細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，許多可溶性因子被轉(zhuǎn)錄、翻譯并釋放到細(xì)胞外基質(zhì)中，促進(jìn)穴位內(nèi)的信號傳遞，從而激活MAPK 信號通路，并在穴位附近介導(dǎo)針刺效應(yīng)。由此可見，針刺可以通過調(diào)節(jié)MAPK 信號通路在疾病的診治中發(fā)揮一定的作用，筆者將從以下4 個方面來分別闡述針刺對AP 的治療作用。

3.1 抗炎 AP 本身就是胰腺的一種突發(fā)性炎癥，可以從胰腺局部損傷發(fā)展到全身炎癥反應(yīng)綜合征，最終危及生命，過度炎癥引起的器官衰竭是AP早期死亡的主要原因。研究表明，在AP的早期可以發(fā)生氧化應(yīng)激反應(yīng)，能加強(qiáng)腺泡細(xì)胞的壞死，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)氧化應(yīng)激與AP的炎癥反應(yīng)密切相關(guān)，氧化應(yīng)激增強(qiáng)之后機(jī)體的炎癥反應(yīng)也會加重，除此之外，氧化應(yīng)激對腺泡的直接影響表現(xiàn)為活性氧（ROS）的增加，而ROS 可以激活MAPK 信號傳導(dǎo)通路，促進(jìn)炎癥信號的傳導(dǎo)［10-11］。大量研究發(fā)現(xiàn)AP 患者均伴有TNF-α、IL-1β、IL-6 等血清炎性因子的顯著升高，而MAPK 信號通路通常是由促炎因子等細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)所激活，在機(jī)體炎癥反應(yīng)中起到重要作用。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)水平，針刺可以通過抑制p38 MAPK，ERK 和JNK 信號通路并調(diào)節(jié)炎癥介質(zhì)的釋放來抑制機(jī)體的炎癥反應(yīng)，減輕臨床癥狀［12］。目前已有研究表明，MAPK 通路是膽堿能抗炎通路（CAP）的下游通路，可被膽堿能激動劑通過α7 nAChR所抑制，發(fā)揮抗炎作用，緩解機(jī)體炎癥反應(yīng)［13］。自主神經(jīng)系統(tǒng)可以參與AP 的進(jìn)展，迷走神經(jīng)通過α7 nAChR 發(fā)揮抗炎作用，研究表明電針足三里能增加迷走神經(jīng)活動，抑制全身炎癥反應(yīng)，緩解胰腺的組織病理學(xué)表現(xiàn)和白細(xì)胞浸潤［14］。針刺通過調(diào)控迷走神經(jīng)末梢釋放ACh，ACh 與α7 nAChR 結(jié)合后生成的產(chǎn)物又作用于MAPK信號途徑，抑制多種炎癥因子的釋放，起到抗炎的作用，進(jìn)而改善AP 患者的炎癥反應(yīng)，促進(jìn)臨床癥狀的緩解［15］。

3.2 鎮(zhèn)痛 急性腹痛是絕大多數(shù)AP 患者的首發(fā)癥狀，也是前來就醫(yī)的主要原因，因此，緩解腹痛在臨床治療中十分重要。MAPK 信號通路參與多種類型的疼痛，而電針是一種有效治療各種炎癥性疼痛的常用方法［16-17］。脊髓背角通路中的阿片肽及其受體在介導(dǎo)針刺鎮(zhèn)痛中至關(guān)重要，因為內(nèi)源性阿片肽可以參與機(jī)體的調(diào)控，其最主要的生理特征就是緩解疼痛，止痛效果優(yōu)于嗎啡［18］。強(qiáng)啡肽是阿片肽家族的主要成員之一，是κ-阿片受體的內(nèi)源性配體，與κ-阿片受體有強(qiáng)大的親和力，強(qiáng)啡肽和κ-阿片受體廣泛存在于大腦、脊髓和痛覺神經(jīng)元，主要介導(dǎo)高頻、高強(qiáng)度刺激鎮(zhèn)痛［19］。ERK 信號通路為強(qiáng)啡肽的上游調(diào)節(jié)物質(zhì)，通過激活脊髓背角的神經(jīng)元，調(diào)節(jié)強(qiáng)啡肽的轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而調(diào)控疼痛的發(fā)生，而電針能提高ERK 信號通路的效應(yīng)分子強(qiáng)啡肽的表達(dá)，加強(qiáng)鎮(zhèn)痛效果［20-21］。脊髓是介導(dǎo)針刺鎮(zhèn)痛效應(yīng)的重要中樞，包括小膠質(zhì)細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞在內(nèi)的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞［22］。針刺鎮(zhèn)痛分為即刻階段和長期階段，在即刻階段，針刺主要通過抑制p38MAPK 和ERK 通路來抑制小膠質(zhì)細(xì)胞的激活；在長期階段，針刺主要通過阻斷JNK信號通路來抑制星形膠質(zhì)細(xì)胞的激活［23］。

3.3 肺保護(hù) 急性肺損傷（ALI）是SAP 最嚴(yán)重的并發(fā)癥之一，細(xì)菌、內(nèi)毒素和相關(guān)毒性因子通過淋巴通道和體循環(huán)進(jìn)入肺，大量的炎癥激活物（如內(nèi)毒素、促炎因子等）通過與特定的受體結(jié)合，激活MAPK 信號通路，從而釋放一系列相互促進(jìn)的炎癥介質(zhì)，導(dǎo)致肺-氣-血屏障受損，最終出現(xiàn)急性肺損傷［24］。血紅素氧化酶（HO）是血紅素降解反應(yīng)的限速酶，主要包括HO-1、HO-2和HO-3，其中HO-2和HO-3與基礎(chǔ)水平血紅素降解有關(guān)，HO-1 為誘導(dǎo)性HO，廣泛存在于各種組織細(xì)胞微粒體中，是生物體內(nèi)最易被誘導(dǎo)的抗氧化酶類，可以在氧化應(yīng)激或其他病理狀態(tài)的刺激下大量表達(dá)［25］。HO-1 具有內(nèi)源性保護(hù)作用，對內(nèi)毒素休克肺臟具有一定的保護(hù)作用［26］。研究發(fā)現(xiàn)電針刺激下的內(nèi)毒素休克兔p38MAPK 磷酸化水平增高，HO-1 表達(dá)上調(diào)，TNF-α濃度降低，肺損傷減輕，說明p38MAPK通路參與了電針介導(dǎo)的兔內(nèi)毒素休克肺損傷時HO-1 表達(dá)上調(diào)，可以產(chǎn)生一定程度的抗炎、抗氧化應(yīng)激作用，減輕肺組織的損傷［27-28］。張圓等［26］發(fā)現(xiàn)電針刺激兔足三里和肺俞穴可以激活ERK 信號通路，隨著其活化程度的增高，HO-1 表達(dá)水平明顯增高，內(nèi)毒素休克肺損傷程度明顯降低。高雪松等［29］通過實驗發(fā)現(xiàn)電針刺激足三里、肺俞穴時，肺組織中的p38MAPK 磷酸化水平升高，核轉(zhuǎn)錄因子NF-E2相關(guān)因子2（Nrf2）蛋白表達(dá)增多，核轉(zhuǎn)位增加，肺組織中的HO-1 表達(dá)升高，減輕了內(nèi)毒素休克兔的肺損傷。

3.4 促進(jìn)胃腸功能恢復(fù) 腸道除了消化營養(yǎng)吸收功能外，還是一個獨特的免疫器官，其免疫防御機(jī)制包括蠕動的驅(qū)除作用以及黏膜和黏液的機(jī)械屏障作用，腸蠕動對維持胃腸道的微生態(tài)平衡起著核心作用，腸道動力障礙是促使SAP 病情惡化及死亡的重要原因。胃腸運(yùn)動的調(diào)節(jié)是復(fù)雜的，涉及平滑肌細(xì)胞的收縮，平滑肌細(xì)胞的收縮主要由細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度的瞬時變化來調(diào)節(jié)，該機(jī)制主要有兩條途徑，即RhoA-Rho激酶途徑和蛋白激酶C（PKC）途徑，越來越多的證據(jù)表明，在調(diào)節(jié)平滑肌收縮的過程中存在一條依賴于PKC 的二級通路，該通路可能由鈣調(diào)蛋白結(jié)合蛋白（CaP）和類肌鈣蛋白（CaD）的激活所介導(dǎo)，PKC 可以通過其同工酶以不同機(jī)制調(diào)節(jié)MAPK 信號通路中的重要環(huán)節(jié)，即ERK 的活性，從而在平滑肌細(xì)胞收縮的調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用［30-32］。謝燕東［33］發(fā)現(xiàn)電針能夠雙向調(diào)節(jié)平滑肌運(yùn)動，上調(diào)或者下調(diào)PKC 及MAPK 信號通路中相關(guān)基因的表達(dá)，CaD 及CaP 的表達(dá)，并認(rèn)為針刺促進(jìn)胃運(yùn)動可能與MAPK6（ERK3）的上調(diào)、CaD 及CaP的表達(dá)下調(diào)有關(guān)。李慧艷等［34］通過動物研究發(fā)現(xiàn)，針刺足三里可明顯提高胃運(yùn)動的幅度和頻率，增加胃排空率，改善大鼠胃動力，并認(rèn)為其作用機(jī)制可能與增加胃泌素和胃動素分泌，上調(diào)胃竇組織縫隙連接蛋白43（CX43）表達(dá)，促進(jìn)MAPK 通路中ERK 及p38MAPK 的磷酸化有關(guān)。

4 總結(jié)與展望

通過針刺對MAPK 信號通路調(diào)控作用的研究，我們發(fā)現(xiàn)針刺可以通過該通路發(fā)揮抗炎、鎮(zhèn)痛、肺保護(hù)以及促進(jìn)胃腸功能恢復(fù)的作用，為AP得到更有效的治療提供客觀依據(jù)，同時通過對MAPK 信號通路的探索來發(fā)現(xiàn)針刺所具有的獨特作用，可以使針刺在臨床上得到更廣泛的應(yīng)用。然而，筆者通過CNKI、維普、PubMed 等網(wǎng)站檢索近年來國內(nèi)外關(guān)于“針刺調(diào)控MAPK 信號通路治療急性胰腺炎”，文獻(xiàn)結(jié)果較少，尚缺乏關(guān)于相關(guān)領(lǐng)域的研究。因此，為了更詳細(xì)地闡明針刺誘導(dǎo)MAPK 信號通路對AP的治療作用機(jī)制，證明其對提高針刺臨床療效的重要性，需要學(xué)者們更加深入的研究。