中医药调控支气管哮喘嗜酸性粒细胞凋亡的研究进展

2009-04-05潘丰满长江大学医学院湖北荆州434023

长江大学学报(自科版) 2009年12期

关键词：豚鼠雷公藤电针

潘丰满 (长江大学医学院，湖北荆州 434023)

潘丰满 (长江大学医学院，湖北荆州 434023)

支气管哮喘是一种气道慢性炎症性疾病，嗜酸性粒细胞(EOS)浸润与其关系密切，通过中药复方制剂、中药单体或有效成分、针灸等方法可以调控EOS的凋亡，减轻气道炎症反应，发挥良好的治疗效应。

支气管哮喘；嗜酸性粒细胞；中医药；细胞凋亡；调控

支气管哮喘 (简称哮喘)是由多种细胞特别是肥大细胞、嗜酸性粒细胞(EOS)和T淋巴细胞参与的气道慢性炎症，可引起气道高反应性(AHR)，导致可逆性气道阻塞性疾病。气道炎症是AHR的基础，气道的慢性炎症反应还促使气道结构改变，最终导致气道重塑，使哮喘症状发生及进一步发展[1]。气道免疫-炎症反应的关键效应细胞之一是EOS。下面仅对EOS浸润、凋亡与哮喘的关系，以及中医药调控哮喘EOS凋亡研究进展作一简要综述。

1 EOS浸润与哮喘

EOS在骨髓中产生，通过血液循环迁移至气道。EOS募集于肺中并释放炎性介质是哮喘气道炎症的关键环节之一。研究表明，哮喘患者气道炎症与EOS的浸润存在密切联系，如果外周血、痰液[2]、肺泡灌洗液或支气管黏膜活检中发现EOS及其产物，可以提示哮喘炎症反应的持续存在[3]，且其浸润程度始终与气道重塑、肺功能的衰退及威胁生命的发作性哮喘的严重程度有关[4]。EOS可以通过释放颗粒蛋白、白三烯(LTs)和血小板激活因子(PAF)等细胞因子导致支气管收缩、粘液分泌及血管通透性增加等一系列炎症反应，进而导致气道损伤、反应性增加和哮喘发作。

2 EOS凋亡与哮喘

EOS生存时间的调节是炎症严重程度的一个重要决定因素。哮喘发作时外周血及气道内EOS增多，随着哮喘病情的缓解，气道内EOS数量随之减少而EOS凋亡的比率则明显上升。研究认为，EOS的凋亡是EOS在气道的清除和哮喘气道炎症缓解的关键机制之一[5]。

细胞凋亡(apoptosis)又称程序性细胞死亡，是生物体内存在的一种普遍现象。凋亡的细胞能够迅速被吞噬细胞所吞噬，并不释放其胞内的内容物，通过凋亡清除体内多余的或衰老的细胞，对于维持体内组织细胞的平衡与稳定具有重要的作用。在正常过程中，EOS亦存在凋亡现象，其凋亡小体被巨噬细胞吞噬，不触发机体免疫炎症反应，因此在炎症消散过程中具有生理性保护意义。而在哮喘过程中则常表现为凋亡不足或延迟，EOS凋亡的缺陷与支气管哮喘气道炎症的持续发展有密切的关系[6]。EOS凋亡延迟或不足，则会使炎症反应持续或进一步扩大。因而，EOS凋亡的调控成为控制特应性哮喘炎症反应的关键所在。

2.1细胞因子与EOS凋亡研究认为，哮喘时EOS凋亡受阻、存活延长与细胞因子IL-5、IL-3、GM-CSF增多有关[7，8]。这些经典的血细胞刺激生长因子组成一个已知的抑制凋亡的细胞因子家族。它们抑制EOS的凋亡，导致EOS的存活延长和活化，使EOS大量表达，与哮喘发病密切相关。

2.2EOS凋亡与基因调控凋亡发生的调节涉及许多基因，分为三类[9]：第一类是凋亡抑制基因，如Bcl-2家族。第二类是凋亡促进基因，如p53、Fas/Fas配体(FasL)、myc。第三类是凋亡效应基因，如Caspase。在凋亡抑制基因中，Bcl-2通过改变细胞周期率或通过激活抗氧化相关机制阻止细胞凋亡。Bcl-2亦可与其它基因如myc、p53等相互作用，以控制细胞的增殖和凋亡。Fas是一凋亡促进分子，可在EOS、淋巴细胞、中性粒细胞、单核细胞、内皮细胞等多种细胞中表达。Fas蛋白的天然配体FasL是Ⅱ型跨膜糖蛋白，与Fas分子结合后引起Fas相关死亡决定簇(FADD)的募集，最终启动Caspase家族酶链反应，诱导表达Fas蛋白的细胞凋亡[10]。caspases是细胞凋亡的分子机制中重要的效应因子。caspase-9是启动caspases，对细胞凋亡的刺激信号作出反应，caspase-3是效应caspases，完成对特定蛋白底物的水解，二者是细胞凋亡分子机制中重要的效应因子。当细胞表面死亡受体被激活或细胞内各种死亡信号被激活时，始动caspases活化并引发下游效应(caspases蛋白水解激活的酶联反应)，最终导致细胞骨架蛋白和细胞修复酶等靶蛋白的裂解，发生细胞凋亡。

3 中医药调控哮喘EOS凋亡

随着对哮喘EOS凋亡机制深入研究，目前中医药也在积极开展促进或诱导哮喘EOS凋亡相关探讨，以深入揭示中医药防治哮喘的作用机制。

3.1中药复方范欣生等[11]发现，豚鼠哮喘模型肺部EOS浸润明显，同时肺内EOS凋亡较少。利用三拗汤加味(炙麻黄、杏仁、甘草、辛夷、黄芩)治疗可减少EOS浸润，增加EOS凋亡，提示三拗汤加味具有促进哮喘炎症状态下的EOS凋亡作用。张英兰等[12]研究发现，哮喘小鼠存在以EOS浸润为主的气道炎症，同时伴有凋亡受抑和凋亡延迟。咳喘落(麻黄、制附子、细辛、虎耳草、黄芩、桃仁)可以提高炎症早期肺组织EOS凋亡率，减少EOS浸润，其作用机制可能是通过提高FasL、Fas表达和降低Bcl-XL表达实现的。

3.2中药单体或有效成分

3.2.1牛膝多糖(ABPS) 牛膝多糖是中药牛膝根中提炼出来的有效成分。张海燕等[13]在幼年大鼠哮喘模型上观察ABPS对哮喘大鼠EOS的影响，发现ABPS减轻气道炎症的作用主要是通过阻断EOS向气道的募集和促进EOS的凋亡而实现。

3.2.2银杏叶总黄酮(FG) 银杏叶总黄酮是中药银杏叶的有效成分。翁晓静等[14]发现，FG雾化吸入可明显减少哮喘小鼠的白细胞总数和EOS数目，FG治疗组EOS凋亡明显增多，认为FG促进EOS凋亡来减少BALF的EOS数目，可能是其拮抗哮喘炎症的一个重要机制。

3.2.3雷公藤多甙、雷公藤甲素(TP) 雷公藤多甙、雷公藤甲素均是中药雷公藤的有效成分。许军阳等[15]发现，哮喘患者T细胞处于激活状态，sIL-2R释放和IL-5分泌增多，且存在EOS凋亡、肺功能异常。雷公藤多甙能明显抑制哮喘患者IL-5的分泌，增加EOS的凋亡，并通过减少sIL-2R的释放，抑制T细胞和B细胞的活化，从而减轻机体免疫-炎症反应，最终解除哮喘患者支气管痉挛，改善肺功能。

3.2.4三氧化二砷(AS2O3) 砒霜是祖国医药学中平喘作用突出的中药之一，AS2O3是其有效单体成分。周林富等[16]研究发现，AS2O3治疗组豚鼠气道壁EOS浸润与对照组比较显著下降，EOS凋亡指数显著增加，并且气道壁EOS浸润数量与EOS凋亡指数之间呈显著性负相关，认为AS2O3平喘作用机制之一是促进EOS凋亡。

3.2.5雄黄中药雄黄的主要成分是二硫化二砷，用于治疗哮喘亦有很好的疗效。实验研究发现，EOS与雄黄共同培养6h后，分别从光镜和电镜水平观察到典型的细胞凋亡现象。通过流式细胞仪检测，可见EOS凋亡率随着雄黄作用于EOS浓度的增加和时间的延长而升高，提示雄黄促进EOS凋亡是其对支气管哮喘具有治疗作用的原因之一。Bcl-2蛋白免疫组织化学染色结果则提示Bcl-2基因参与了雄黄促进哮喘豚鼠EOS凋亡的过程[17]。

3.3针灸蔡彦等[18]观察纳子法电针治疗对哮喘模型豚鼠EOS凋亡的影响，结果发现，模型组EOS计数显著性升高(Plt;0.01)，EOS凋亡率无统计学差异，申时(15：00～17：00)电针组和巳时(9：00～11：00)电针组EOS计数均显著性降低(Plt;0.01)，EOS凋亡率均明显升高(Plt;0.01)，其中申时电针组2项指标优于巳时电针组(Plt;0.05或Plt;0.01)。提示按时辰取穴的纳子法电针治疗哮喘的疗效优于不按时辰治疗者，其机制可能与降低模型豚鼠气道的EOS计数与凋亡率有关。

在支气管哮喘气道炎症过程中，EOS浸润是中心环节，EOS的凋亡是EOS在气道的清除和哮喘气道炎症缓解的关键机制之一。在EOS分化、成熟等任一环节出现凋亡因子与抗凋亡因子的失衡，如抗凋亡因子(IL-5、IL-3、GM-CSF、Bcl-2)等过度表达、凋亡诱导因子(Fas、p53)等缺损或表达不足同时存在，均可能成为导致哮喘EOS增多的重要原因。促进EOS凋亡将是中医药治疗支气管哮喘新的思路，探索能促进或诱导EOS凋亡的新药物或新疗法，对于提高哮喘的防治效果具有重要意义，也是我们今后努力的方向。

[1]Ramos-Barbón D，Presley JF，Hamid QA，etal.Antigen-specific CD4+T cells drive airway smooth muscle remodeling in experimental asthma[J].J Clin Invest，2005，115(6)：1580-1589.

[2]李荆萍. 支气管哮喘治疗过程中痰液细胞变化分析[J].长江大学学报(自科版)医学卷，2008，6(2)：12-14.

[3]Joseph-Bowen J, de Klerk N, Holt PG,etal.Relationship of asthma, atopy, and bronchial responsiveness to serum eosinophil cationic proteins in early childhood[J].J Allergy Clin Immunol，2004，114(5)：1040-1045.

[4]Fabbri LM, Romagnoli M, Corbetta L,etal.Differences in airway inflammation in patients with fixed airflow obstruction due to asthma or chronic obstructive pulmonary disease[J].Am J Respir Crit Care Med，2003，167(3)：418-424.

[5]Woolley KL，Gibson PG，Carty K，etal.Eosinophil apoptosis and the resolution of airway inflammation in asthma[J].Am J Respir Crit Care Med，1996，154 (1)：237-243.

[6]Druilhe A, Létuvé S, Pretolani M. Eosinophil apoptosis in asthma[J].Pathol Biol (Paris)，2000，48(6)：566-573.

[7]Bisset LR，Schmid-Grendelmeier P. Chemokines and their receptors in the pathogenesis of allergic asthma：progress and perspective[J].Curr Opin Pulm Med，2005，11(1)：35-42.

[8]Adamko DJ，Odemuyiwa SO，Vethanayagam D，etal.The rise of the phoenix：the expanding role of the eosinophil in health and disease[J].Allergy，2005，60(1)：13-22.

[9]耿秀娟，孔灵菲.凋亡基因Bcl-2、p53与糖皮质激素诱导的哮喘嗜酸粒细胞凋亡[J].国外医学呼吸系统分册，2005，25(11)：873-875.

[10]Peter ME，Krammer PH. The CD95(AP0-1/Fas)DISC and beyond[J].Cell Death Differ，2003，10(1)：26-35.

[11]范欣生，朱海青，项晓人，等.三拗汤加味对哮喘豚鼠肺内嗜酸细胞凋亡的影响[J].江苏中医药，2008，40(11)：119-120.

[12]张英兰，吴银根.咳喘落口服液对哮喘模型小鼠肺组织中嗜酸性粒细胞凋亡及调控因素的影响[J].中西医结合学报，2008，6(6)：600-605.

[13]张海燕，方军，胡小光，等.牛膝多糖对幼年哮喘大鼠气道壁嗜酸性粒细胞和肥大细胞的影响[J].中国药理学通报，2006，22(6)：735-738.

[14]翁晓静，陈莉莉，张洪泉.银杏叶总黄酮对哮喘小鼠模型支气管肺泡灌洗液中嗜酸性粒细胞凋亡的影响[J].药学学报，2008，43(5)：480-483.

[15]许军阳，江凤霞，邱元吉.雷公藤多甙对哮喘患者痰液IL-5和嗜酸细胞凋亡的影响[J].中华微生物学和免疫学杂志，2004，24(2)：134-136.

[16]周林福，殷凯生.三氧化二砷对哮喘豚鼠内嗜酸粒细胞凋亡的影响[J].中国中西医结合杂志，2002，22(4)：292-294.

[17]黄志祥，许继德，卢冬艳，等.雄黄对哮喘豚鼠嗜酸细胞作用的量效和时效性[J].中国组织工程研究与临床康复，2007，11(29)：5769-5772.

[18]蔡彦，陈文裕，陈创荣，等.纳子法电针治疗对哮喘模型豚鼠嗜酸性粒细胞凋亡的影响[J].广州中医药大学学报，2008，25(2)：124-127.

[编辑] 一凡

10.3969/j.issn.1673-1409(R).2009.04.039