杜全宇　王　飞

益气活血法治疗肺纤维化的研究进展

杜全宇王飞

肺纤维化是呼吸系统的难治性疾病,寻找有效的治疗方法是目前研究的热点.本文回顾了近年中医益气活血法对肺纤维化的治疗进展,分析显示益气活血法对气虚血瘀型肺纤维化的治疗有积极效果.临床研究表明益气活血法可有效改善肺纤维化患者的临床症状,但对预后、生存率和生存时间无明显影响.基础研究表明益气活血法可通过抑制肿瘤坏死因子-a、白细胞介素、转化生长因子-β1等细胞因子的表达,从多靶点干预肺纤维化的进程.

肺纤维化; 气虚血瘀; 临床研究; 实验研究

肺纤维化(pulmonary fibrosis,PF)属纤维增殖性疾病,临床上多种弥漫性间质性肺疾病在晚期均可发展为肺纤维化,以特发性肺纤维化较多见.特发性肺纤维化的主要病理改变在早期表现为弥漫性肺泡炎,后期为大量成纤维细胞病理性增殖转型和细胞外基质的异常积聚[1].其病因和发病机制尚不十分清楚,诊断后中位生存期仅为3～5年,西医治疗以糖皮质激素联合细胞毒性药物为主,治疗效果不理想且不良反应明显.在中医学中,肺纤维化多归属于"肺痿""肺痹""肺胀"等疾病范畴,病位在肺、肾,属本虚标实之证,由外邪、痰浊、瘀血、热毒等致病因素,引起肺肾亏虚、气虚血瘀、痰热互结、痹阻肺络等病机改变[2].在肺纤维化的发展过程中,气虚血瘀是其重点病机,使用益气活血法对肺纤维化进行实验研究取得了较好的效果,现将近年研究结果综述如下.

1　临床研究

1.1对临床治疗效果的研究

益气活血法在改善气虚血瘀型肺纤维化患者的症状、体征、肺功能和影像学表现方面具有较好的效果,临床治疗有效率较单纯使用西药高,并且无明显的不良反应.陈宝华[3]使用益气活血方剂补阳还五汤对15例慢性阻塞性肺疾病II～III级稳定期合并有肺间质纤维化、中医辨证属气虚血瘀证的患者进行治疗,并配合沙美特罗/丙酸氟替卡松粉吸入,3个月后进行临床-影像-生理评分,结果显示患者的临床症状和肺功能均有一定的改善.辛洪涛等[4]使用黄芪、川芎等益气活血中药治疗肺纤维化患者18例,在治疗过程中逐渐减少激素的用量,连续治疗6月后观察临床症状和肺功能的缓解情况,并进行呼吸困难评分和CT评分.结果显示益气活血中药能明显改善患者胸闷气短和吸气性爆裂音等症状和体征,能改善肺功能和高分辨率CT的影像磨玻璃样表现,且治疗时间越长,改善越明显.张建等[5]运用益气化瘀通络中药---肺纤康颗粒治疗特发性肺纤维化24例的观察结果显示,配合除激素外的其他西医基础治疗,益气活血中药治疗组肺活量、动脉血氧饱和度、高分辨率CT均有明显改善,总有效率为83.33%.

肺纤维化是呼吸系统的难治性疾病,非临床常见病,各研究中纳入病例均较少,治疗时间较短,缺乏大样本、长疗程和多中心的对比资料,在观察指标的选择上缺乏组织病理学依据.在药物的选择上,以益气活血的中药为主,配有西药的基础治疗,体现更多的是中西医结合治疗的特点.

1.2对生存质量和预后的研究

益气活血法对改善特发性肺纤维化气虚血瘀证患者生存质量有较好的效果,李辉等[6]在30例IPF患者的生存质量观察中,采用自身前后对照的方法,给予益气活血通络汤口服,每天1剂,分2次服,连续治疗6个月,以呼吸疾病问卷作为测评工具,观察患者生存质量的改善情况.结果显示治疗6个月时呼吸疾病问卷中呼吸症状评分、活动受限评分、总分积分均有所降低,差异具有统计学意义,但疾病影响评分在治疗前后无显著性差异.益气活血法虽然能改善特发性肺纤维化气虚血瘀证患者生存质量,但不能明显延长患者生存时间和生存率,对疾病预后无显著效果.疏欣杨等[7]对肺痿冲剂和金水宝胶囊治疗特发性肺纤维化患者的生存率进行了观察,治疗组和对照组各10例,分别服用肺痿冲剂和金水宝胶囊治疗6月后每3至6个月随访1次,比较两组的生存时间和生存率.结果显示,治疗组死亡1例,失访2例,生存7例,对照组死亡1例,失访2例,生存8例,两组平均生存时间为25个月左右.两组生存率和生存时间比较,差异不具有统计学意义,这与西药糖皮质激素和细胞毒类药物不能改变特发性肺纤维化患者预后的研究结果相同[8].

2　实验研究

2.1病理形态学研究

病理学形态改变是评价肺纤维程度的重要指标,大量的研究显示,益气活血中药能抑制气虚血瘀型肺纤维化大鼠早期的肺泡炎和中后期的肺纤维化,目前多采用苏木精-伊红染色和胶原纤维染色法(Masson染色)对肺组织进行检测,通过分级评分来评价肺泡炎和纤维化的程度.

补阳还五汤灌胃给药干预肺纤维化大鼠的结果显示,益气活血中药能改善博莱霉素所致纤维化大鼠的食量下降、活动减少、体重下降等一般情况.与模型组及阳性对照组比较,补阳还五汤能降低博莱霉素所致纤维化大鼠已升高的肺指数(P<0.01),以补阳还五汤中剂量组作用较明显,说明补阳还五汤能减轻由于肺部急性炎症、肺水肿、胶原纤维沉积等因素所致的肺实质质量的增加.通过肺组织病理形态学定量分析结果显示,与模型组相比,补阳还五汤能增加病理切片中的正常肺组织面积,减少炎性细胞浸润面积以及胶原纤维面积所占的比例(P<0.05),以补阳还五汤中剂量组作用较明显[9].

益气活血方水煎剂治疗肺纤维化大鼠的实验结果显示,经益气活血中药或地塞米松治疗后,由博莱霉素气管注射所造成的肺泡炎和纤维化程度均减轻,具体表现为药物组与模型组对比肺组织苏木精-伊红染色所示的肺泡间隔增宽、间质水肿、炎性细胞浸润增多、肺间质及肺泡腔内大量的炎细胞浸润等肺泡炎的病理表现减轻.Masson染色显示,胶原纤维明显增多等典型的肺间质纤维化病理变化减轻[10].

2.2对胶原蛋白的影响研究

肺纤维化发展至中后期,病理核心表现为肺成纤维细胞异常增殖和细胞外基质沉积,逐渐取代正常的肺组织,导致肺部结构的异常重塑.细胞外基质的主要成分为胶原蛋白(约占70%),除此之外还包括弹性蛋白、蛋白多糖及糖黏连蛋白等.羟脯氨酸主要存在于胶原蛋白中,在其他蛋白中含量极少,通过对羟脯氨酸的检测能较直接地反映肺纤维化中胶原代谢情况.运用益气活血中药补阳还五汤治疗肺纤维化大鼠后,大鼠肺组织中羟脯氨酸含量明显减少,在第28天效果最显著(P<0.05),提示益气活血中药可能通过减少纤维化大鼠肺组织中羟脯氨酸的含量从而减轻纤维化程度[11].

翟华强等[12]使用苦味酸天狼猩红偏光法染色观察肺纤维化大鼠肺组织中Ⅰ、Ⅲ胶原蛋白的动态变化,结果显示益气活血中药干预治疗后能明显减轻模型大鼠的肺纤维化程度及肺间质中Ⅰ、Ⅲ胶原蛋白的含量,明显改善在肺间质周围的胶原分型比例:提示益气活血中药能通过抑制Ⅰ型胶原和保持Ⅰ型和Ⅲ型胶原的比率而发挥抗肺纤维化作用.

Ⅲ型前胶原氨端肽、Ⅳ型前胶原氨端肽、血清透明质酸、层粘连蛋白是细胞外基质的主要成分,是重要的血清纤维化指标.补阳还五汤能降低肺纤维化模型大鼠血清中Ⅲ型前胶原氨端肽、Ⅳ型前胶原氨端肽、血清透明质酸、层黏连蛋白等的含量(P<0.01),以补阳还五汤中剂量组在第14天和28天效果较好(P<0.05),提示益气活血中药能抑制肺纤维化大鼠血清纤维化指标的增长[13].

2.3对细胞因子的影响研究

已有大量研究显示,转化生长因子β (transforming growth factor-β,TGF-β)、肿瘤坏死因子a、白细胞介素、血小板源性生长因子、结缔组织生长因子、γ-干扰素等细胞因子在肺纤维化的发生发展中都起到重要作用.在参与肺纤维化的细胞因子网络中,TGF-β1是肺纤维化细胞因子中研究最深入也是最关键的促纤维化因子,也是细胞外基质生成和沉积最重要的细胞因子之一.

王飞等[14]使用益气活血中药干预肺纤维化大鼠,结果表明益气活血中药能降低大鼠支气管肺泡灌洗液中肿瘤坏死因子a的含量,在第7天、14天效果显著(P<0.05).与模型组相比,益气活血中药组在第7天、28天支气管肺泡灌洗液中TGF-β1明显降低(P<0.05).与模型组相比益气活血中药能降低肺纤维化大鼠TGF-β1信使核糖核酸的表达,在第7天、14天效果明显(P<0.05)[15].白文等[16]使用益气活血的化纤汤干预肺纤维化大鼠,结果显示化纤汤能降低肺纤维化大鼠肺泡灌洗液中IL-4的含量,升高IFN-γ的含量,从而调整细胞因子的平衡.益气活血中药干预放射性损伤大鼠血清内皮素、肿瘤坏死因子a[17]和γ-干扰素[18]的研究结果中显示,益气活血中药能够降低大鼠血清内皮素和肿瘤坏死因子a并升高γ-干扰素的水平,通过调控这些细胞因子的表达来抑制放射性肺损伤.

2.4对细胞内信号转导通路的影响研究

肺纤维化的发病机制复杂,目前尚未研究清楚,有研究结果显示肺纤维化的发生与信号转导及转录活化蛋白、丝裂原活化蛋白激酶/细胞外调节蛋白激酶(mitogen-activatedproteinkinases/ extracellular regulated protein kinases,MAPK/ERK)信号转导途径以及TGF-β信号通路和Smad蛋白(drosophila mothers against decapentaplegic protein, Smads)家族关系密切[19].

TGF-β1与其受体Ⅰ和Ⅱ、下游调节因子Smads蛋白、辅助因子及辅助调节的靶基因共同组成一个完整的TGF-β1/Smad信号传导通路,对成纤维细胞激活、细胞外基质的产生影响极大,在肺纤维化的形成过程中发挥重要作用.益气活血中药能够有效抑制TGF-β1/Smad信号通路中发挥效应的Ⅰ型胶原、TGF-β1受体Ⅰ、TGF-β1受体Ⅱ、TGF-β1、Smad3等因子的高表达,同时促进该通路中发挥负性调控效应的Smad7表达的增加,以补阳还五汤中、低剂量组效果较明显(P<0.05),证明益气活血中药能够发挥较好的抗肺纤维化作用与其调控TGF-β1/Smad信号通路有关.MAPK信号转导通路存在于大多数细胞内,参与调控细胞骨架的稳定性,影响骨架相关细胞活动,如减数分裂、细胞迁移、细胞黏附、细胞分化等[20].MAPK有多条并行的信号转导通路,ERK是迄今研究最为透彻的一条MAPK信号转导通路,MAPK/ERK通路是TGF-β1起细胞调控作用的重要通路之一,在成纤维细胞的增殖、凋亡中发挥着重要的作用[21].补阳还五汤可以有效抑制病肺组织TGF-β1、ERK1/2、磷酸化-ERK的表达,提示补阳还五汤能够较好的调控肺纤维化中TGF-β1介导的ERK通路,进而抑制其产生的促增殖作用[22].养肺活血方可降低博莱霉素诱导肺纤维化大鼠肺组织ERK1/2和核因子κB的表达[23].

2.5对大鼠肺成纤维细胞的影响研究

损伤异常修复学说是肺纤维化发病机制的重要学说,该学说认为在肺纤维化过程中,肺泡上皮细胞发生表型改变、凋亡增加、增殖失调、再生和分化受损.在一种特殊的微环境下,肺间质细胞获得一种收缩的、活化的肌成纤维细胞表型[24].肌成纤维细胞分泌大量的细胞外基质和细胞因子,形成纤维化的同时又可导致异常的肺泡上皮细胞再形成,造成恶性循环.李水芹[25]用肺纤维化大鼠的肺成纤维细胞模型为评价载体,取对数生长期的细胞,使用益气活血中药含药血清刺激后,细胞所表达的TGF-β1减少,细胞总蛋白中Smad3、Smad4、ERK1/2的表达均明显减少,以含药血清20%浓度组效果显著(P<0.05),磷酸化-ERK呈下降趋势,提示益气活血中药可能以TGF-β1/Smad/ERK信号通路为主要作用靶点延缓纤维化进程或减轻纤维化程度.

3　小结

上述研究表明,益气活血中药对肺纤维化患者有较好的干预作用,能改善气虚血瘀型肺纤维化患者的临床症状,但对疾病的预后无明显的积极效果,对生存率和生存时间没有明显的提高.益气活血法治疗肺纤维化进行了大量的实验研究,包括动物的体内实验和细胞的体外实验.在动物体内实验方面,实验动物多选用大鼠,造模方法多采用一次性气管内滴注博莱霉素的经典方法,阳性药物多选用激素类药物如强的松等,检测标本选用肺组织、支气管肺泡灌洗液、血清等.

益气活血中药可通过多靶点干预肺纤维化的进程,其作用机制可能与抑制炎症因子肿瘤坏死因子a和部分白细胞介素的表达,从而减轻肺纤维化大鼠早期的肺泡炎程度,抑制致纤维化的重要细胞因子TGF-βl的表达,阻断TGF-β1/Smad/ERK1/2信号通路,抑制成纤维细胞增殖有关.通过降低肺纤维化模型大鼠肺组织中羟脯氨酸和Ⅰ型胶原的含量,降低血清中Ⅲ型前胶原氨端肽、Ⅳ型前胶原氨端肽、血清透明质酸、层黏连蛋白的含量,从而抑制成纤维细胞的增殖和转型,减轻细胞外基质的沉积,达到干预肺纤维化进程和减轻肺纤维化程度的作用.在实验结果中观察到,配合或单独使用益气活血中药干预肺纤维化,作用效果较单用激素类西药效果好且不良反应少,提示中药的多靶点治疗作用对肺纤维化的治疗有较好的前景,但在以后的研究中应加大样本量并进行多中心研究,以进一步揭示益气活血中药干预肺纤维化的具体作用机制,从而促进肺纤维化治疗药物的研制.

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(本文编辑:韩虹娟)

Progress of replenishing qi and activating blood treatment for pulmonary fibrosis

DU Quan-yu,WANG Fei.Clinical Medical College of Chengdu University of Traditional Chinese Medicine,Chengdu 611130,China
Corresponding author:WANG Fei,E-mail:229811369@qq.com

Pulmonary fibrosis(PF)is difficult to treat in respiratory system diseases,thus an effective treatment for PF has been a heated research area these years.This paper reviewed the recent studies of PF by applying replenishing qi and activating blood treatment.It showed that this treatment was effective in treating PF of qi deficiency and blood stasis pattern.Clinical researches also revealed this treatment could ameliorate symptoms,however,there was no significant effect on prognosis,survival rates and survival times. The basic researches displayed that the treatment could decrease the expression of cell factors including TNF-a、IL、TGF-β1 etcetera,therefore,it interfered the progress of PF from multiple targets.

Pulmonary fibrosis; Qi deficiency and blood stasis; Clinic studies; Experimental studies

R259

A

10.3969/j.issn.1674-1749.2016.01.037

四川省教育厅自然科学基金(15ZB0438)

611130 成都中医药大学临床医学院[杜全宇(博士研究生)、王飞]

杜全宇(1983-),女,2013级在读博士研究生,讲师.研究方向:中医药防治老年病与呼吸病.E-mail:14238028@qq.com

王飞(1963-),博士,教授,博士生导师.研究方向:中医药防治老年病与呼吸病.E-mail:229811369@qq.com

2015-05-26)