清熱化濕解毒法治療社區(qū)獲得性肺炎作用機(jī)制研究進(jìn)展

張贇芳,李 爭(zhēng),李風(fēng)森

(1. 新疆醫(yī)科大學(xué)第四臨床醫(yī)學(xué)院,新疆 烏魯木齊 830000;2. 新疆維吾爾自治區(qū)中醫(yī)藥研究院,新疆 烏魯木齊 830000)

社區(qū)獲得性肺炎(CAP)是指在醫(yī)院外感染細(xì)菌、病毒、支原體、衣原體等病原體導(dǎo)致的感染性肺實(shí)質(zhì)(含肺泡壁,即廣義上的肺間質(zhì))炎癥,包括具有明確潛伏期的病原體感染在入院后72 h以內(nèi)發(fā)病的肺炎[1-2]。CAP在中醫(yī)學(xué)上屬于“咳嗽”等病癥范疇[3]?？人允怯捎谕飧辛皻?臟腑功能失調(diào)內(nèi)邪干肺所致的一種肺系疾病[4]。在全球范圍內(nèi),每年有300萬人死于肺炎,超過了包括肺結(jié)核、瘧疾和人類免疫缺陷病毒感染在內(nèi)的所有其他傳染原因,并且CAP的發(fā)病率隨著年齡的增長(zhǎng)而不斷增加[5]。雖然西醫(yī)對(duì)CAP的治療理念和手段不斷進(jìn)步,但隨著抗生素的濫用[6],病原體耐藥性提高,臨床治療CAP的療效大打折扣,大量基礎(chǔ)及臨床研究表明,辨證使用中醫(yī)藥在單用或者聯(lián)合抗生素治療CAP上,具有明確的療效[7]。本文現(xiàn)將清熱化濕解毒法治療CAP的研究進(jìn)展論述如下。

1 CAP從痰熱辨治的理論依據(jù)

根據(jù)患者的臨床癥狀和發(fā)病原因,多數(shù)中醫(yī)學(xué)者認(rèn)為CAP屬于中醫(yī)學(xué)的“咳嗽”“風(fēng)溫肺熱”等病癥范疇[3]。病位在肺,《素問·咳論》曰“五臟六腑皆令人咳,非獨(dú)肺也”,故與五臟六腑關(guān)系密切?！熬塾谖?關(guān)于肺”說明肺胃相關(guān),當(dāng)脾胃運(yùn)化失職,水谷精微不能濡養(yǎng)于肺,會(huì)導(dǎo)致肺氣宣降失常,肺主行水,水不能在脾胃的協(xié)助下布散全身,易致水濕停滯,聚而生痰,痰為濕邪,痰郁而化熱,熱壅而成毒,因此濕、痰、熱、毒等病理因素形成。近年來各位醫(yī)家認(rèn)為CAP的基本病機(jī)為外邪侵襲和正氣虧虛,因此產(chǎn)生的痰、熱、毒等病理產(chǎn)物相互瘀結(jié)是導(dǎo)致發(fā)病的主要原因,貫穿疾病始終[8]。通過多項(xiàng)流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn),將CAP患者出現(xiàn)的各種病性證素及證型頻次進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)痰熱證型為社區(qū)獲得性肺炎患者的主要證素和證型,清熱化濕解毒法在臨床治療CAP上最為多見[3],處方也以清熱化濕解毒類方劑如麻杏石甘湯、銀翹散、清金化痰湯、痰熱清注射液等多見[9],進(jìn)一步為清熱化濕解毒治法治療CAP提供了堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)。

2 清熱化濕解毒類方藥對(duì)病原微生物的調(diào)控作用

從病原學(xué)角度來說,已知細(xì)菌、支原體、病毒等病原微生物均可引起肺炎,其中細(xì)菌致病率最高[10]?，F(xiàn)代藥理研究表明,中藥活性成分豐富,不易產(chǎn)生耐藥性,具有抗菌、抗炎、抗內(nèi)毒素等作用,其作用機(jī)制可能與改變細(xì)胞膜通透性、抑制蛋白質(zhì)和核酸形成、抑制細(xì)菌生物膜形成以及細(xì)菌外排泵活性等相關(guān)[7,11]。基于“肺與大腸相表里”理論結(jié)合當(dāng)前的生理病理學(xué),呼吸道與胃腸道兩者皆來源于原始消化管內(nèi)胚層,具有相同的黏膜免疫系統(tǒng)[12]。人體內(nèi)90%的病菌定居在腸道內(nèi)[13],而腸道黏膜免疫的面積又是全身黏膜免疫中最大的[14],因此當(dāng)腸道菌群失調(diào)時(shí),會(huì)導(dǎo)致有害菌的增殖繁衍,促使炎癥水平升高,進(jìn)而危害肺部組織,導(dǎo)致肺部組織感染。

研究發(fā)現(xiàn),中藥復(fù)方痰熱清具有抗菌、抗病毒等多種活性,可廣泛用于治療肺炎,其主要通過降低金黃色葡萄球菌中編碼毒力因子、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子和細(xì)胞分裂蛋白的基因的表達(dá),從而達(dá)到抗耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的作用[15]。也有研究表明痰熱清注射液能破壞耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)細(xì)菌生物膜的三維結(jié)構(gòu)[16],下調(diào)細(xì)菌外排泵基因表達(dá)[17],從而起到抑菌作用。由艾蒿、金銀花及梔子三味藥組成的熱毒寧注射液及其有效成分可以通過調(diào)節(jié)高遷移率族蛋白B1(HMGB1)/TLR4/NF-κB/MAPKs信號(hào)通路,從而達(dá)到抑制金黃色葡萄球菌、溶血性鏈球菌等細(xì)菌的作用[18]。阿奇霉素與喜炎平注射液聯(lián)合用藥可通過滅活絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)和核轉(zhuǎn)錄因子κB(NF-κB)信號(hào)通路顯著抑制肺部肺炎克雷伯菌增殖,改善肺部病理改變,減少肺部炎癥因子水平,同時(shí)對(duì)肝臟毒害作用小[19]。

一項(xiàng)關(guān)于在西醫(yī)常規(guī)療法的基礎(chǔ)上加用加味宣白承氣湯治療肺炎支原體肺炎患者的臨床試驗(yàn),治療5 d后,觀察組腸道有益菌(雙歧桿菌、乳酸桿菌、黃瘤胃球菌、丁酸梭菌)數(shù)量多于對(duì)照組,觀察組糞便sIgA含量高于對(duì)照組[(552.25±120.89)pg/L比(394.11±118.16)pg/L],且相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)腸道有益菌數(shù)量與sIgA含量呈正相關(guān),因此研究結(jié)果提示,加味宣白承氣湯聯(lián)合西醫(yī)常規(guī)療法治療肺炎支原體肺炎,可增加腸道有益菌數(shù)量,促進(jìn)sIgA分泌,進(jìn)而修復(fù)腸黏膜免疫屏障,改善腸道微生態(tài)環(huán)境,達(dá)到肺腸同治的功效[20]。另外,在小鼠模型上研究發(fā)現(xiàn),腸道微生物動(dòng)態(tài)平衡可有效降低自身免疫的過度反應(yīng),從而減輕病毒感染導(dǎo)致的肺部衰竭[21],而且,對(duì)感染肺炎鏈球菌的無菌小鼠接種微生物群后,肺部炎癥有了明顯的改善[22]。

清熱解毒類中藥可能通過直接滅活病毒,或者間接抑制病毒黏附以及阻斷病毒復(fù)制、組裝和釋放等發(fā)揮抗病毒作用[23]。板藍(lán)根多糖是板藍(lán)根的主要成分,其可通過直接殺滅病毒和抑制病毒吸附、復(fù)制及蛋白表達(dá),調(diào)節(jié)Toll樣受體3(TLR3)通路和Janus激酶(JAK)/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活因子(STAT)通路等發(fā)揮抗病毒作用[24]。連花清瘟可以通過抑制細(xì)菌受體的上調(diào),降低繼發(fā)性MRSA對(duì)甲型流感病毒 A/PR/8/34(PR8)感染的人肺上皮細(xì)胞(A549)的黏附,同時(shí)顯著降低流感病毒感染后脂多糖刺激的A549細(xì)胞誘導(dǎo)的白細(xì)胞介素(IL)-6、IL-8以及腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等的過度表達(dá),以此減少肺病毒滴度,降低IL-6、IL-8以及TNF-α水平,改善肺部包括中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)導(dǎo)致的病理性炎癥反應(yīng),從而作為肺炎治療的輔助用藥[25]。也有報(bào)道表明連花清瘟在治療病毒感染導(dǎo)致的肺炎上,其作用機(jī)制主要在恢復(fù)免疫系統(tǒng)的生理功能,以抑制病毒的侵襲繁殖、促進(jìn)病毒凋亡來減少炎癥對(duì)機(jī)體的損傷[26-27]。

3 清熱化濕解毒法防治CAP的作用機(jī)制

CAP的發(fā)病機(jī)制較為復(fù)雜,目前尚未完全闡明。一般認(rèn)為與病原體和宿主因素有關(guān),當(dāng)病原體數(shù)量多、毒力強(qiáng)以及機(jī)體防御機(jī)制、免疫系統(tǒng)下降時(shí),就會(huì)導(dǎo)致肺炎的發(fā)生。清熱化濕解毒類方藥多靶點(diǎn)干預(yù)CAP的疾病進(jìn)程,其機(jī)制如下。

3.1抑制炎癥反應(yīng) 當(dāng)外來微生物入侵機(jī)體,其所產(chǎn)生刺激信號(hào)以及機(jī)體防御功能下降所導(dǎo)致的神經(jīng)體液因素,或者自身基因表達(dá)失調(diào)等可通過調(diào)節(jié)肺炎相關(guān)信號(hào)通路如Toll樣受體4(TLR4)通路、NF-κB通路、磷脂酰基醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)通路、過氧化物酶體增殖物激活受體γ(PPARγ)通路等來調(diào)控一系列復(fù)雜的炎癥介質(zhì)和細(xì)胞因子的水平,進(jìn)一步減輕肺泡腔炎性滲出、肺泡壁增厚等不同程度的肺組織結(jié)構(gòu)功能損害,從而達(dá)到保護(hù)肺組織的作用。研究表明,清熱化濕解毒類中藥魚腥草的提取物能改善大鼠的肺部感染,其機(jī)制可能是通過抑制死亡關(guān)聯(lián)蛋白激酶1(DAPK1)的表達(dá),阻斷TLR4、NF-κB與病原體結(jié)合引發(fā)信號(hào)傳導(dǎo),從而降低干擾素-γ(IFN-γ)、IL-6等炎癥因子水平,以達(dá)到改善大鼠肺功能,減輕大鼠肺組織損傷[28]。清開靈口服液能夠抑制肺炎克雷伯菌感染大鼠的肺組織中TLR4的表達(dá),阻斷下游TLR4/NF-κB信號(hào)通路磷酸化NF-κB抑制因子(p-IκB)、磷酸化p65(p-p65)的激活,調(diào)節(jié)血清中相關(guān)炎癥因子如IL-1、IL-2、IL-6、TNF-α等,以達(dá)到改善肺功能的目的[29]。另外,多項(xiàng)臨床研究表明,麻杏石甘湯在信號(hào)通路以及靶點(diǎn)分析等多方面治療肺炎相關(guān)動(dòng)物模型或患者中,通過調(diào)節(jié)TLR4通路、PI3K/Akt通路、JAK/STAT通路發(fā)揮作用,降低體內(nèi)淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞等炎性免疫細(xì)胞以及TNF、IL-6等相關(guān)炎癥因子以達(dá)到治愈疾病的目的[30]。荊防顆粒的有效成分在脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的小鼠模型中可以通過激活甲狀腺激素受體相關(guān)蛋白150(TR150)的表達(dá),進(jìn)而影響PPARγ通路,發(fā)揮抑制肺部炎癥保護(hù)肺組織的作用[31]。

3.2調(diào)節(jié)黏膜免疫反應(yīng) 黏膜屏障是人體的第一道防線,機(jī)體約90%以上的病原體感染發(fā)生在黏膜或由黏膜入侵而致病[32-33]。導(dǎo)致肺炎的主要原因是肺炎球菌感染,黏膜免疫可以提供局部和全身免疫反應(yīng),針對(duì)肺部的黏膜免疫是誘導(dǎo)局部免疫反應(yīng)以針對(duì)肺炎球菌定植和改善對(duì)肺炎的保護(hù)[34-35]。研究發(fā)現(xiàn),疏風(fēng)解毒膠囊能夠降低肺炎鏈球菌感染的肺炎模型大鼠B淋巴細(xì)胞、升高CD4+/CD8+及天然殺傷細(xì)胞(NK細(xì)胞)比例,以及降低IL-1α、IL-1β、IL-2、 IL-10、TNF-α、IFN-α、IFN-γ、IgM、IgG水平,降低免疫器官質(zhì)量,進(jìn)而對(duì)肺炎模型大鼠療效顯著[36]。也有研究表明,疏風(fēng)解毒膠囊可以調(diào)節(jié)MAPK、PI3K-Akt、cAMP等信號(hào)通路以及靶蛋白如ACE2、2OFZ和1SSK等的結(jié)合活性來改善病毒感染肺炎的免疫功能,減輕炎癥反應(yīng)[37]?，F(xiàn)代藥理研究表明,清金化痰湯有效成分具有抗炎、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫等作用,加用清金化痰湯能顯著改善T細(xì)胞亞群CD4+、CD8+水平,降低血清IL-6、TNF-α、IL-10水平來調(diào)節(jié)機(jī)體免疫,改善臨床癥狀,提高療效[38]。

3.3抑制氧化應(yīng)激 細(xì)胞內(nèi)氧自由基異常所觸發(fā)的氧化應(yīng)激可致生物活性酶的功能異常,在微生物感染導(dǎo)致的肺組織損傷發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用,促進(jìn)肺炎的演變過程。當(dāng)機(jī)體的氧化與抗氧化作用失去平衡,體內(nèi)的氧化物質(zhì)過多會(huì)導(dǎo)致以超氧化物歧化酶(SOD)、一氧化氮合酶(NOS)、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)等為代表的生物活性酶的功能異常,而氧化產(chǎn)物如一氧化氮(NO)、丙二醛(MDA)含量累積,最終激活炎癥介導(dǎo)的免疫反應(yīng),導(dǎo)致肺泡上皮細(xì)胞損傷。研究表明,與單純使用清肺通絡(luò)方組或者阿奇霉素組相比,清肺通絡(luò)方聯(lián)合阿奇霉素組在抑制肺炎支原體肺炎模型小鼠體內(nèi)的NOS、iNOS活性,降低NO、MDA含量,提高SOD活性等方面效果更顯著,可發(fā)揮體內(nèi)抗氧化作用,進(jìn)而減輕肺部炎癥損傷達(dá)到保護(hù)肺組織的作用[39]。目前公認(rèn)核轉(zhuǎn)錄因子E2相關(guān)因子2(Nrf2)/抗氧化響應(yīng)元件(ARE)信號(hào)通路具有抗氧化作用,在肺炎支原體感染的人類肺泡基底上皮細(xì)胞(A549細(xì)胞)試驗(yàn)中,清肺通絡(luò)方可以減輕肺炎支原體感染后A549細(xì)胞的氧化損傷,其機(jī)制可能與調(diào)控Nrf2/信號(hào)通路有關(guān)[40]。羌活佩蘭湯的有效成分可通過提高SOD活性來降低病毒性肺炎小鼠血清中的MDA、NO含量,改善血管內(nèi)脂質(zhì)過氧化對(duì)細(xì)胞的損傷,進(jìn)而減輕病毒感染后肺組織細(xì)胞的損害,對(duì)肺組織起到保護(hù)作用[41]。

3.4調(diào)控細(xì)胞凋亡 近年來研究表明,RNA可通過調(diào)控靶RNA的表達(dá)參與CAP的發(fā)生發(fā)展過程,并可能作為治療的潛在靶點(diǎn)。微小RNA如mmu_circRNA_007893、circ RNA_3832、circGATAD2A等可以介導(dǎo)炎癥指標(biāo)、TNF的產(chǎn)生[42],誘導(dǎo)細(xì)胞的凋亡。在肺炎鏈球菌感染A549模型實(shí)驗(yàn)中,連翹的提取物可能通過調(diào)控miR-223-3p的表達(dá)而使肺泡上皮細(xì)胞活力升高,同時(shí)降低細(xì)胞凋亡率和cleaved Caspase-3蛋白水平,促進(jìn)細(xì)胞增殖,抑制細(xì)胞的凋亡,為治療肺炎鏈球菌肺炎提供可行理論依據(jù)[43]。在LPS誘導(dǎo)的急性肺損傷小鼠模型中,清咳平喘顆粒可能通過誘導(dǎo)肺表面活性蛋白Clara細(xì)胞10kDa蛋白(CC10)的更高表達(dá),顯著降低IL-6、TNF-α、IL-1α和 IL-1β的水平,以此達(dá)到減輕肺部炎癥反應(yīng)、促進(jìn)肺部細(xì)胞再生,進(jìn)而保護(hù)肺組織的作用[44]。在肺炎支原體感染誘導(dǎo)的小鼠模型中,紫菀水提液可以通過調(diào)控轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子TGF-β1 mRNA的表達(dá),降低小鼠肺組織細(xì)胞的凋亡率以及修復(fù)肺炎支原體感染所導(dǎo)致的肺組織病理?yè)p傷以達(dá)到保護(hù)肺組織的作用[45]。桔梗總皂苷可以通過上調(diào)MP感染大鼠肺部組織中肺表面活性蛋白mRNA的表達(dá),增加肺表面活性蛋白的合成和分泌,以此來改善肺部炎癥,且對(duì)肺部組織起到修復(fù)作用[46]。

3.5改善肺組織能量代謝 肺炎發(fā)生的過程中,肺部組織細(xì)胞能量代謝也發(fā)生相應(yīng)變化。一般情況下,肺組織通過有氧代謝來獲取能量,當(dāng)缺氧狀態(tài)或者呼吸道感染病原微生物產(chǎn)生肺部炎癥反應(yīng)后,機(jī)體會(huì)通過調(diào)節(jié)三羧酸循環(huán)和糖酵解代謝產(chǎn)物、花生四烯酸和甲硫氨酸代謝途徑以及細(xì)胞色素C氧化酶4(COX Ⅳ)含量等來維持肺炎病程中肺組織的正常結(jié)構(gòu)和功能。研究發(fā)現(xiàn),蒲地藍(lán)消炎口服液可提高LPS誘導(dǎo)的急性肺炎模型小鼠的乳酸代謝能力,并降低三羧酸循環(huán)和糖酵解代謝中琥珀酸、蘋果酸、α-酮戊二酸、異檸檬酸等代謝產(chǎn)物濃度,以減輕肺組織的病理?yè)p傷,提示蒲地藍(lán)消炎口服液能通過改善小鼠機(jī)體能量代謝以保護(hù)肺組織[47]。痰熱清注射液在西醫(yī)常規(guī)治療的基礎(chǔ)上,通過調(diào)節(jié)花生四烯酸代謝途徑和甲硫氨酸代謝途徑來達(dá)到改善CAP患者臨床癥狀和炎癥反應(yīng)的目的[48]。COX Ⅳ是機(jī)體組織能量代謝的標(biāo)志性蛋白,在LPS誘導(dǎo)的肺炎小鼠模型中,荊防顆?？墒狗谓M織中COX Ⅳ陽性細(xì)胞增加,最終使肺組織內(nèi)COX Ⅳ蛋白含量以及ATP含量增加,從而提高小鼠肺組織能量代謝水平以緩解肺炎所導(dǎo)致的肺組織損傷[31]。

3.6調(diào)控肺血管重構(gòu) 肺部血管缺失或者過度生長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致肺部組織發(fā)生病理性改變,這個(gè)過程主要是由血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)調(diào)控所致,其介導(dǎo)的PI3K、Akt可調(diào)節(jié)肺血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移等生命活動(dòng),在肺血管生成及重構(gòu)中發(fā)揮重要作用。研究表明在肺炎衣原體感染的人血管內(nèi)皮細(xì)胞模型上,肺炎衣原體感染可誘導(dǎo)PI3K的活化與表達(dá),從而促使血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移和新生,而黃連素可抑制肺炎衣原體感染誘導(dǎo)的PI3K的活化與表達(dá)來阻止病理性血管新生、增加發(fā)生粥樣斑塊的危險(xiǎn)[49]。防風(fēng)提取物可以抑制VEGF與促血管生成素2(Ang-2)表達(dá),以減少損傷肺組織中病理性血管的新生,其機(jī)制可能與激活Kelch樣環(huán)氧氯丙烷相關(guān)蛋白-1(Keap1)-Nrf2/ARE信號(hào)通路,進(jìn)而降低幼鼠肺組織氧化應(yīng)激反應(yīng)有關(guān)[50]。荊防顆?？梢陨险{(diào)LPS誘導(dǎo)的肺炎小鼠肺組織中白細(xì)胞分化抗原31(CD31)與閉合蛋白(Occludin)表達(dá),使肺組織中CD31含量、Occludin含量增加,從而提高肺組織血管的完整性,改善肺部微循環(huán)狀態(tài)[31]。

3.7對(duì)凝血功能的影響 肺炎球菌釋放的溶血素是血小板的有效激活劑,血小板在機(jī)體防御感染中起著重要作用,這些細(xì)胞的過度活化會(huì)導(dǎo)致促炎、促血栓形成,從而導(dǎo)致CAP并發(fā)心肌損傷和功能障礙[51],且血小板指數(shù)可用于CAP的診斷[52]。研究發(fā)現(xiàn),清肺活瘀方可使支原體肺炎患兒體內(nèi)D-二聚體與血小板水平顯著降低,通過調(diào)節(jié)凝血功能、 阻止血小板α-顆粒中的CD40L與CD40結(jié)合來改善患者高凝狀態(tài),其作用機(jī)制可能與抑制炎癥反應(yīng)和減輕對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的損害有關(guān)[53]。清肺排毒湯水提物對(duì)巨核細(xì)胞分化產(chǎn)生血小板有促進(jìn)作用,其活性成分黃芩苷能夠直接抑制血小板的激活、聚集,從而抑制新冠肺炎導(dǎo)致的凝血系統(tǒng)障礙,其作用機(jī)制可能與上調(diào)轉(zhuǎn)錄因子fNF-E2、Fli-1和GATA-1的mRNA表達(dá)有關(guān)[54]。

4 問題與展望

清熱化濕解毒法治療CAP可以提高療效,改善CAP臨床癥狀和預(yù)后。目前研究顯示,其可通過抑制炎癥反應(yīng)、調(diào)節(jié)黏膜免疫、抑制氧化應(yīng)激、調(diào)控細(xì)胞凋亡、改善能量代謝以及調(diào)控肺血管重構(gòu)等機(jī)制以及防治微生物起到治療CAP的作用,但各機(jī)制以及防治微生物基礎(chǔ)性研究?jī)?nèi)容不充分,尚缺乏更深入的基礎(chǔ)研究。另外,由于中藥活性成分豐富,因此對(duì)清熱化濕解毒類中藥及復(fù)方中有效成分的篩選研究不足,其準(zhǔn)確的作用機(jī)制很難把握。故今后需要進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)研究,對(duì)存在的問題進(jìn)一步探討,以期為中醫(yī)藥防治CAP提供更為可靠的科學(xué)依據(jù)。

利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突。