潘玲，卢岳虹，宋策，谭玉萍，梁爱武，杨益宝，杨红梅， 梁炜，姚平，冯玉青，罗美群，苏齐鉴

（广西中医药大学附属瑞康医院，广西 南宁 530011）

纤维化是一种原因不明的慢性间质性肺疾病。其病理特征主要为肺成纤维细胞的不断增生及细胞外基质过度沉积，造成肺组织结构的破坏，最终导致慢性呼吸衰竭[1-2]。目前,肺纤维化无确切有效的治疗方法。银杏叶提取物（ginkgo biloba extract, GBE）是从银杏叶中提取的一种化合物，具有抗氧化、清除自由基、抗炎及抑制细胞凋亡等多种作用[3-4]。本文通过对近年来有关GBE治疗肺纤维化的研究进行综述，探讨GBE治疗肺纤维化的作用机制。

1 GBE通过改善氧化应激发挥抗纤维化作用

肺脏由于其结构位置及生理功能的特点，极易受到氧化应激的外源性影响。越来越多的研究表明，氧化应激与肺纤维化的形成密切相关，氧化与抗氧化失衡是肺纤维化重要发病机制之一[5]。活性氧（reactive oxygen species, ROS）作为氧化应激的重要产物，通过调节细胞因子和生长因子的表达，降低抗氧化防御能力，促进气道上皮细胞凋亡，引发炎症；进而沉积胶原，导致纤维化产生。还原型烟酰胺嘌呤二核苷酸氧化酶（non-phagocytic cell oxidase, Nox）是调节初级ROS产生的一类独特的酶。Nox-2、Nox-4在纤维化患者中选择性上调。负调节核转录因子E2相关因子2（NFE2-related factor 2, Nrf2）是氧化应激的关键调节因子，Nrf2缺失促进纤维化的发生。谷胱甘肽过氧化物酶减少也会引起氧化应激反应[6]。脂质过氧化物丙二醛（malondialdehyde, MDA）是脂质过氧化损伤后的最终产物之一，其含量可反映细胞和机体受氧化的程度。超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）是重要的抗Nox，具有清除氧自由基、保护细胞质膜免受损伤的作用，其含量可间接反映机体抗氧化的能力[7]。 因此，清除氧自由基，提高肺组织抗氧化能力，可作为防治肺纤维化发展的重要措施之一。

GBE中黄酮类作为天然的抗氧化剂，具有清除氧自由基以及清除超氧阴离子及一氧化氮等药理作用。李无双等[8]和宋军等[9]的研究表明，GBE可抑制大鼠中MDA的产生，使含量降低；同时使SOD活力增强，抑制氧自由基反应，阻止脂质过氧化，直接发挥抗氧化作用；还可增加谷胱甘肽水平，下调环Nox-2基因表达，激活抗氧化应激因子Nrf2的表达。这些结果证明GBE具有抗氧化应激作用，对肺间质纤维化具有一定的预防和治疗作用。

2 GBE通过抑制细胞凋亡发挥抗肺纤维化 作用

细胞凋亡是机体细胞受到一系类刺激后，在基因的调控下所发生的一种死亡。凋亡发生时，细胞发生收缩，细胞质及染色质浓缩，胞膜内陷形成凋亡小 体[10]。细胞凋亡通路包括内源性途径和外源性途径：内源性途径最重要的环节为线粒体中释放出来的细胞色素C；此外，线粒体还释放ROS、凋亡诱导因子等相关分子，共同参与细胞凋亡。当接受凋亡信号后，导致跨膜电位下降甚至丧失，最终崩解线粒体；外源性途径中，半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3（cysteine aspartic acid specific protease-3,Capase-3）被认为是细胞凋亡过程中必不可少的基因，当Caspase-3被激活后，细胞凋亡则不可避免[11]。有研究证实，肺泡上皮细胞及支气管上皮细胞的过度凋亡，阻碍正常上皮化生，成纤维细胞和肌成纤维细胞不断增生，以及清除肺凋亡细胞时持续的炎性状态导致清除机制障碍，这些都是造成胶原蛋白沉积的原因，在肺纤维化的形成过程中有着重要作用[12]。因此，促进细胞凋亡对抗肺纤维化有重要意义。

艾卫敏等[13]研究发现，GBE能通过增加线粒体膜电位和降低ROS水平改善细胞的线粒体功能损伤。袁风菊等[14]研究发现，EGB可通过调节Caspase-3减少心肌细胞的凋亡而发挥作用。GBE有保护线粒体功能，可能主要源于抗氧化作用，而GBE对肺纤维化中改善线粒体功能及调节Caspase-3需进一研究。通过探讨GBE干预肺纤维化模型大鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞凋亡的变化，结果显示GBE干预组各时间点大鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞（alveolar typeⅡ cell, AT-Ⅱ细胞）凋亡率低于模型组。说明GBE可能通过抑制AT-Ⅱ细胞的过度凋亡抑制肺纤维化[15]。在体外培养人胚肺成纤维细胞的研究中发现，GBE可通过干预肺FB的增殖与凋亡，起到减缓和阻断肺纤维化发生、发展的作用，有利于肺纤维化恢复[16]。重度慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease, COPD）常合并肺纤维化改变。笔者的前期研究中，电镜下发现GBE能改善COPD大鼠的肺间质纤维化进展[17]。

3 GBE通过调控细胞因子网络发挥抗肺纤维化作用

3.1 转化生长因子-β1

转化生长因子-β1（transforming growth factor-β1, TGF-β1）主要分布在支气管上皮细胞、巨噬细胞、增生的肺泡上皮细胞（Ⅱ型）及间质细胞，广泛参与肺纤维化的发展，是肺纤维化形成和发展的关键性因子之一。其可触发成纤维细胞向成肌细胞分化，促进成纤维细胞的迁移、增殖及向肌成纤维细胞转化，促进细胞外基质的过度分泌，逐渐使纤维组织取代正常的肺组织，对肺功能造成不可逆的破坏[18-19]。TGF-β1能诱导肺泡上皮细胞-上皮间质转化（epithelialmesenchymal transition, EMT），而EMT是肺纤维化的重要组成部分。此外，TGF-β1可以直接激活下游的促纤维化因子或者几个信号级联促进纤维化的发展，比如结缔组织生长因子（connective tissue growth factor, CTGF）或者TGF-β/Smad信号通路等[2，20]。丁明桥等[21]在探讨GBE对肺纤维化大鼠模型血清PDGF及TGF-β1影响的研究中发现，GBE能有效降低血清中血小板源性生长因子（platelet derived growth factor, PDGF）和TGF-β1水平，说明降低PDGF和TGF-β1等细胞因子水平可能是GBE防治肺纤维化的机制之一。潘勇军等[22]的研究结果显示，糖皮质激素联合GBE治疗后，肺纤维化患者血清TGF-β1降低，治疗可阻断肺纤维化进程。有文献称GBE可通过抑制纤维化早期肺泡巨噬细胞中TGF-β1的表达和增殖期非炎症细胞中TGF-β1的表达，抑制大鼠肺损伤和纤维化[23]。GBE可通过调控TGF-β1抑制肺纤维化的发展。

3.2 肿瘤坏死因子-α

肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α, TNF-α）主要由巨噬细胞产生，能够诱导成纤维细胞的分化和增殖，刺激胶原蛋白合成，促进细胞外基质沉积，从而加速肺纤维化进程[24]。纤维化的病理标志是间质性肺炎，慢性炎症被证实是肺纤维化发展过程中的重要因素。当肺组织发生炎症刺激时巨噬细胞释放TNF-α，TNF-α促使氧化物阴离子增加、促进中性粒细胞等炎症细胞黏附而加重炎症反应。多个研究表明，TNF-α不仅有促炎属性，而且具有促纤维化等特征[25]。TNF-α在肺纤维化中起重要作用。有研究发现，TNF-α还可促进白细胞介素-2（Interleukin-2, IL-2）、IL-6等因子生成，IL-6不仅可调节炎症反应，而且可引起B细胞前体转化，并抑制纤维母细胞的凋亡[26]。邢彬等[27]的研究发现，GBE联合泼尼松可更好地抑制TNF-α及IL-10的表达从而减缓肺纤维化的进展。GBE在早期肺泡炎阶段可抑制TNF-α、IL-6的表达，在肺纤维化进展中GBE的抑制效果优于强的松[28]。因此，GBE可通过抑制TNF-α、IL-6的表达延缓肺纤维进展。

3.3 其他细胞因子

其他细胞因子可能单独或者与其他细胞因子联合影响肺纤维化发展，如CTGF是一种重要的致纤维化因子。CTGF可直接调节成纤维细胞活性，刺激成纤维细胞增殖和分泌胶原，联合其他细胞因子促进成纤维细胞变成肌成纤维细胞及胶原合成，最终导致纤维化。多项实验表明，CFGF的表达水平与纤维化严重程度呈正相关[29]。核转录因子-κB（nuclear factorκB, NF-κB）是一种重要的转录因子，在炎症、细胞凋亡和分化过程中起重要作用。其可激活TGF-β的表达，促进成纤维细胞中Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白的表达，介导肺纤维化。实验表明，使用抑制NF-κB表达的药物，可抑制器官纤维化的进展[30]。血小板衍化生长因子是由血小板前体细胞产生的多肽生长因子，可促进淋巴细胞因子和炎症因子释放，加重炎症反应和细胞增殖，参与促进成纤维细胞增殖、成纤维细胞产生胶原，影响细胞外基质代谢，从而参与肺纤维化形 成[31]。研究表明，GBE可抑制肺纤维化模型肺组织中的CTGF、PDGF高表达，从而抑制肺纤维化[32，21]；GBE可通过多种途径抑制NF-κB的表达，从而减少细胞凋亡、内皮损伤和炎症反应。因此推测，GBE可通过减少NF-κB的表达抑制肺纤维化发展[33]。

4 GBE通过调控基质金属蛋白酶-9/金属蛋白酶组织抑制剂-1系统平衡发挥抗肺纤维化作用

基质金属蛋白酶-9（matrix metalloproteinase-9, MMP-9）是基质金属蛋白酶家族的重要一员，正常肺组织中含量较少，肺纤维化患者中MMP-9基因表达升高。MMP-9可降解细胞外基质，改变细胞外基质成分与间质胶原的比例，导致肺损伤进而启动肺纤维。早期肺纤维化中MMP-9可为成纤维细胞、炎症细胞移行触发肺纤维化创造条件。MMP-9通过多种途径参与肺纤维化的发病过程。基质金属蛋白酶组织抑制剂（tssue inhibitor of metalloproteinases, TIMPs）是由成纤维细胞、内皮细胞等产生的多功能分子，TIMPs反映气道的修复过程，是气道纤维化的标志。TIMPs可促进成纤维细胞增生及胶原合成，使细胞外基质沉积并抑制其降解。研究发现，金属蛋白酶组织抑制剂-1（tissue inhibitors of metalloproteinase-1, TIMP-1）在纤维化过程中呈较高水平并持续上升；且TIMP-1是MMP-9的天然抑制剂，能抑制MMPs活性，造成细胞外基质沉积。在肺纤维化发展过程中，肺组织早期以炎症损伤为主，MMP-9表达增多，MMP-9/TIMP-1比值偏高；而TIMP-1在整个肺组织损伤过程持续增多，后期MMP-9表达减少。TIMP-1抑制MMP-9对细胞外基质的降解，导致MMPs/TIMPs比例失衡，促进肺纤维化发展。MMPs/TIMPs平衡在肺纤维化发展过程中发挥重要作用[34]。因此，通过平衡MMPs/TIMPs比例可能抑制肺纤维化发展。有实验表明，通过GBE治疗后，大鼠肺组织中MMP-9和TIMP-1的阳性细胞表达率下降，GBE能调节MMP-9/TIMP-1系统，使之趋于平衡，从而延缓或抑制肺纤维化的发生[35]。

肺纤维化的发病机制并不明确，但肺纤维化发病呈持续上升趋势，且目前无安全有效的治疗方法。因此，寻找高效且不良反应少的药物，对于肺纤维化患者提高生活质量及生存率具有重要意义。银杏叶作为我国传统中药用于治疗肺部疾病已有多年历史，GBE在肺纤维化的防治中有重要意义。GBE作为中药有效成分安全性高且价格低廉，对于防治肺纤维化有良好的应用前景。目前，GBE用于治疗肺纤维化的临床报道较少，且不能完全解释GBE治疗肺纤维化的作用机制。因此，需要加大科研力度及开展更多的临床研究证明GBE对肺纤维化治疗的作用，这将为肺纤维化患者带来新的希望。