中药防治肺纤维化分子水平的研究进展

薛 娟，刘未华，段 斐，孙晓芳，李少春，郭永庆，李 健，李晓青

（河北大学基础医学院，河北 保定 071000 )

中药防治肺纤维化分子水平的研究进展

薛 娟，刘未华，段 斐，孙晓芳，李少春，郭永庆，李 健，李晓青

（河北大学基础医学院，河北 保定 071000 )

多种单味中药可用于防治肺纤维化，文中先叙述肺纤维化发生的细胞分子机制，再叙述单味中药在细胞分子水平防治肺纤维化的实验研究进展，期待能找到中药防治肺纤维化的作用靶点，为临床治疗提供理论依据。

肺纤维化；细胞分子基础；中药防治

肺纤维化（PF）是多种原因引发的，肺部多种细胞、细胞因子、细胞外基质等因素相互作用导致的，肺部成纤维细胞（FB）过度增殖、细胞外基质（ECM）过度沉积的肺部损伤。患者常出现呼吸困难，甚至呼吸衰竭而死亡，生存质量差，5年存活率低。目前临床多用激素治疗，毒副作用大。近几年单味中药防治肺纤维化在细胞分子水平的实验研究大有进展，现综述如下，望为治疗肺纤维化提供理论依据。

1 肺纤维化发生的细胞分子机制

肺纤维化是促炎症因子、促纤维化因子和抑制纤维化因子共同作用造成的FB过度增生，并转化为肌成纤维细胞（MF），产生大量ECM沉积于肺部的不可逆损伤。因此各种细胞因子在肺纤维化发病机制中作用重要,下面总结近年发现的一些与肺纤维化相关的细胞因子。

1.1 促纤维化的细胞因子

1.1.1 转化生长因子-β1（TGF-β1）

TGF-β1由多种细胞产生，功能复杂，其促纤维化机制有:促纤维细胞分裂增殖和分化成熟；促ECM的合成，抑制其降解；趋化各种炎细胞合成血小板衍生生长因子（PDGF）、胰岛素生长因子（IGF）、肿瘤坏死因子（TNF）等重要因子；增加基质金属蛋白酶-12（MMP-12）的分泌或抑制金属蛋白酶组织抑制物-1（TIMP-1)的分泌。总之TGF-β1是最强的致纤维化细胞因子[1]。

1.1.2 结缔组织生长因子（CTGF）

CTGF是TGF-β信号通路下游重要细胞因子，能协同TGF-β促进FB增殖，MF生成，胶原分泌，促进肺纤维化。

1.1.3 PDGF

在纤维化早期、中期可协调TGF-β1 间接刺激FB增殖，调节胶原、ECM沉积和降解,参与肺纤维化形成过程。

1.2 抑制纤维化的细胞因子

1.2.1 干扰素-γ(IFN-γ)

IFN-γ可抑制FB的增殖，促进其凋亡；可减少MF的数量；可抑制胶原的合成，加速其降解。同时IFN-γ可促进Ⅱ型肺泡上皮细胞再生，覆盖损伤的肺泡壁，阻止激活的FB入侵肺泡，促肺损伤后的组织修复过程。

1.2.2 肝细胞生长因子(HGF)

HGF可减少ECM过度产生，加速其降解；抑制TGF-βmRNA的表达和分泌；通过促进上皮细胞生长，加速上皮修复来抑制纤维化反应。

1.3 促炎细胞因子

1.3.1 TNF-α

TNF-α可刺激FB的增生和促胶原的合成；能刺激NF-κB活化，其活化后又增加TNF-α的形成，二者相互促进；可增加TGF-β1的表达。

1.3.2 NF-κB

激活的NF-κB引发各种炎性介质大量产生，导致炎症反应。同时NF-κB能促进肺泡巨噬细胞表达IL-8、TGF-β1 等细胞因子，引发肺纤维化。

以上各种细胞因子在细胞内通过各种信号传导通路，促进或者抑制肺纤维化的发生发展，他们是药物防治肺纤维化的作用靶点。

2 单味中药防治肺纤维化的实验研究

2.1 补肺益气药

中医认为肺纤维化基本病机是肺气虚弱、络气不足、肺络瘀阻等症候，其中黄芪、枇杷叶等单味中药有补肺益气的作用。因此有学者[2-3]用黄芪及其提取物作用于体外培养的大鼠肺纤维化模型，运用MTT、免疫组化等方法发现肺组织表达TNF-α、TGF-β的水平降低、表达HGF、KGF的水平升高，说明该药可抑制FB增殖与活化，促进FB凋亡，减少胶原分泌。彭清等[4]将黄芪作用于博莱霉素（BLM）致肺纤维化大鼠，运用RT-PCR、免疫组化等方法发现肺组织中MMP-2和TIMP-1表达减少。以上实验说明,补气益肺药黄芪可能通过调整肺组织中某些细胞因子的表达,起到抗肺纤维化的作用。

同时有学者[5]将枇杷叶三萜酸（TAL）作用于盐酸平阳霉素致肺纤维化大鼠，运用HE、Masson的研究方法发现，肺组织TGF-β1、CTGF和Col-I mRNA的表达下降，可能TAL能抑制TGF-β1/CTGF信号通路中促纤维化的某些细胞因子的表达。杨雅茹等[6]从细胞水平研究发现，TAL可抑制TGF-β1刺激后的人胚肺成纤维细胞（HFL-I）的增殖，可抑制该细胞表达胶原蛋白-I（Col-I）、Col-Ⅲ、平滑肌肌动蛋白（α-SMA）、CTGF、p-ERK1/2，说明TAL可阻断FB向MF转化；减少ECM的沉积。以上从体内动物实验、体外细胞实验都验证了TAL可通过抑制肺内促纤维化因子的生成，增强肺内抑纤维化因子的分泌来防治肺纤维化。

2.2 活血化瘀药

中医认为肺纤维化患者有气滞、血瘀、痰瘀等症候，其中三七总皂苷、沙参等中药具有活血化瘀的功效。因此有学者[7]运用免疫组化、RT-PCR的方法检测三七总皂苷干预BLM致肺纤维化大鼠肺组织，发现TGF-β1、CTGF含量明显降低，说明该药可降低肺组织分泌促纤维化的细胞因子。同时姚岚等[8]发现，沙参也可下调BLM致肺纤维化大鼠肺组织中TGF-β1 及TNF-α蛋白的表达。以上通过体内动物实验说明活血化瘀中药三七总皂苷、沙参有一定防治肺纤维化的作用。

2.3 清热解毒药

肺部纤维化与肺部反复炎性损伤修复有关，其中单味中药姜黄素、葛根素、白藜芦醇、苦参碱等具有清热解毒抗炎的作用。因此研究人员[9-10]运用RT-PCR、Western blot等方法研究姜黄素作用于BLM致肺纤维化大鼠，发现肺组织中NF-κB抑制剂、HGF表达升高，而NF-κB、CTGF、TGF-β1表达降低；说明姜黄素可通过调整肺组织中相关细胞因子的表达减轻氧自由基对肺组织的损伤，减少细胞外基质的过度沉积。刘莹[11]运用免疫组化的方法研究姜黄素对百草枯（PQ）中毒致肺纤维化大鼠的作用，发现肺组织TGF-β1的表达降低，胶原沉积减少。张会存、解克芳等[12-13]运用MTT、Western blot、RT-PCR等方法研究发现，姜黄素可抑制TGF-β1诱导的人胚肺成纤维细胞（MRC-5）P-ERK表达，进而抑制CTGF的生成；可增强细胞Smad7表达，降低Smad3表达，并通过Smad信号通路抑制ECM的合成。以上体内动物实验，体外细胞实验均说明姜黄素有抑制肺内促纤维化因子的生成，增强肺内抑纤维化因子的分泌，来防治肺纤维化。

陈珍旭等[14]运用免疫组化、RT-PCR等方法研究葛根素作用于BLM致肺纤维化大鼠，发现肺组织表达TGF-β1mRNA、总胶原纤维、Col-I均下降，说明葛根素可通过抑制肺组织表达TGF-β1 mRNA，来抑制FB增殖及胶原的合成。张娟[15]发现，葛根素作用于PQ诱导的肺纤维化大鼠后，肺组织匀浆HYP、TGF-β1含量减少。孙渊[16]运用Western blot、RT-PCR等方法研究发现，葛根素可抑制TGF-β1刺激后的人胚肺成纤维细胞（HELF）Col-I、CTGF的mRNA和蛋白的表达，且呈剂量依赖关系，表明葛根素可能通过下调CTGF的表达来影响ECM合成。以上实验说明葛根素可通过调整肺内纤维化相关细胞因子的表达起到防治肺纤维化的作用。

研究人员[17-18]用Masson染色法、Western blot、PCR等方法将白藜芦醇（Res）作用于BLM致肺纤维化的大鼠，发现肺组织NF-κB、TGF-β1表达减少，解聚蛋白样金属蛋白酶-1（ADAMT-1）表达升高，说明Res通过减少相关炎症因子的产生，增强肺内Col-I、Col-Ⅲ的降解，产生抗肺纤维化作用。

刘涛等[19]研究发现，高剂量苦参碱可减轻BLM致肺纤维化大鼠肺组织TGF-β1、CTGF、Ⅰ型和Ⅲ型胶原的表达，从而减少ECM的生成。寿璐[20]发现，苦参碱可通过减少肺中CTGF、NF-κB的表达减轻糖尿病大鼠肺纤维化。说明苦参碱可调整肺内纤维化相关因子的表达防治肺纤维化。

张敏等[21]用MTT、ELISA等方法研究发现，丹酚酸B（SAB）能抑制TGF-β1诱导的MRC-5的增殖，减少Col-I、TGF-β1的表达，表明SAB可阻止或延缓该细胞纤维化。成文媛等[22]运用MTT、Western blot、RT-PCR等方法观察西红花酸（CRT）对血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）诱导的大鼠肺成纤维细胞（LFB）的作用，发现CRT可抑制TGF-β1- ERKl/2信号通路的激活,降低TGF-β1的表达，抑制LFB转化为MF，抑制该细胞纤维化。蔡斌等[23]运用流式细胞术、RT-PCR等方法观察桔梗皂苷-D（PD）对TGF-β1诱导的LFB纤维化的作用，发现该细胞TGF-βⅡ受体、Smad3 蛋白的表达下降，Smad7 蛋白的表达增强，说明PD有阻断该细胞纤维化的作用。

3 小 结

通过总结以上学者的研究，发现某些单味中药可通过下调促肺纤维化细胞因子的表达，上调抑肺纤维化细胞因子的表达，起到防治肺纤维化的作用。更希望找到这些中药防治肺纤维化具体的作用靶点，为临床提供可靠的理论依据。

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（责任编辑：刘俊华）

Research progress of Chinese herb prevention and treatment of pulmonary fibrosis at the molecular level

XUE Juan, LIU Weihua, DUAN Fei, SUN Xiaofang, LI Shaochun, GUO Yongqing, LI Jian, LI Xiaoqing
(College of Basic Medical Sciences of Hebei University,Baoding 071000,China)

Some single Chinese herb can be used for the prevention and treatment of pulmonary fibrosis.First of all, this paper describes the mechanism of pulmonary fibrosis in cell and molecular level. Secondly, this paper describes single Chinese herb prevention and treatment of pulmonary fibrosis experiment progress in cell and molecular level to find the prevention and treatment of pulmonary fibrosis drug targets as a theoretical basis for clinical treatment.

pulmonary fibrosis; cell and molecular level; single Chinese herb prevention and treatment

R256.1

A

1674-490X(2014)01-0091-04

2013-12-03

河北省中医药管理局（2011101）

薛娟（1979—），女，河北张家口人，助教，在读硕士，主要从事药物抗器官纤维化的研究工作。E-mail: xuejuanbinglixue@163.com

段斐（1958—），女，河南洛阳人，教授，博士，博士生导师，主要从事生殖药理学及药物抗器官纤维化的研究工作。E-mail: feiduan9999@sina.com