氧化苦参碱治疗支气管哮喘的研究进展

2015-02-23刘艳丰综述张平审校

现代医药卫生 2015年3期

关键词：树突苦参碱淋巴细胞

刘艳丰综述，张平审校

（南华大学附属第一医院呼吸内科，湖南衡阳421001）

氧化苦参碱治疗支气管哮喘的研究进展

刘艳丰综述，张平审校

（南华大学附属第一医院呼吸内科，湖南衡阳421001）

氧化苦参碱；哮喘；综述

支气管哮喘在临床工作中常被简称为哮喘，是由多种炎症细胞、气道细胞及细胞因子共同参与的慢性炎症性气道病变[1]。目前世界上约有3亿例哮喘患者，且近年来因环境污染加重而呈逐步上升趋势。目前认为糖皮质激素是最为有效的哮喘治疗药物，但因对激素抵抗型哮喘无明显疗效，长期使用不良反应多，特别是对小儿的生长发育带来不良影响，因此，寻求新的药物治疗和控制哮喘成为新的研究重心。中药氧化苦参碱（Oxy）是从豆科植物苦参的根中提取出来的一种生物碱，属于喹诺里西啶类生物碱，其分子式为C15H24N2O2。Oxy具有广泛的药理活性，其中包括抗病原微生物、抗氧化、抗过敏、抗心律失常等作用[2]。目前在临床上应用Oxy治疗肿瘤放化疗所引起的不良反应（如白细胞水平低下）、抑制肿瘤生长、肾纤维化、慢性病毒性肝炎（慢性乙型肝炎）等均取得良好疗效。大量数据证实，Oxy能有效对抗哮喘动物模型的气道慢性炎症，使哮喘动物模型的气道高反应性得到明显减低，肺组织局部炎性浸润得到明显改善，并使气道重塑明显减轻，且毒性较低，具有较好的有效性和安全性。

1 Oxy对哮喘炎症细胞的调整

多种炎症细胞（嗜酸性粒细胞、肥大细胞、T淋巴细胞、中性粒细胞等）的浸润使气道反应性增高，可见抗炎在哮喘治疗中占据重要地位[3]。侯伟等[4]使用Oxy腹腔注射干预哮喘小鼠模型，发现肺泡灌洗液中中性粒细胞、淋巴细胞以及嗜酸性细胞均较哮喘对照组显著降低，且与地塞米松组比较，差异无统计学意义（P＞0.05），可见Oxy和地塞米松一样具有抗炎作用。黄美蓉等[5]在雾化激发哮喘大鼠模型前给予Oxy腹腔注射干预，结果显示大鼠外周血中嗜酸性粒细胞数量较哮喘组显著减少，肺组织局部炎性浸润减轻，气道反应性明显降低，哮喘症状在一定程度上得到缓解。焦霞等[6]研究表明，哮喘小鼠经Oxy干预后，经炎症细胞分类发现肺泡灌洗液中淋巴细胞及嗜酸性粒细胞数量均较哮喘组显著降低，表明Oxy具有良好的抗哮喘气道炎症作用。孙永昌等[7]选取中、重度糖皮质激素敏感型和糖皮质激素不敏感型哮喘患者，分离出其外周血单个核细胞，使用Oxy或胸腺免疫抑制物干预培养后，发现Oxy和胸腺免疫抑制剂对糖皮质激素敏感型哮喘及糖皮质不敏感型哮喘均具有抑制T细胞增殖的作用，但两组比较，差异无统计学意义（P＞0.05），这显示了Oxy与糖皮质激素治疗哮喘相比的优越性，实验发现胸腺免疫抑制剂和Oxy对治疗糖皮质激素不敏感型哮喘的疗效无差异性，但避免了胸腺免疫抑制剂的不良反应。

2 Oxy对哮喘Th1/Th2失衡的作用

Th1和Th2是由Th0分化而来，二者均具有免疫调节功能，在哮喘发病机制中，经典的免疫学说认为Th1/ Th2功能失衡是哮喘的主要发生机制之一。Th1/Th2平衡偏向Th2细胞，可引起气道高反应性和气道重塑，由此可见，纠正Th1/Th2直接关系到哮喘的发生、发展以及预后[8]。张静等[9]从慢性乙型肝炎病毒携带者外周血中提取出树突状细胞进行细胞培养，发现经Oxy刺激后的树突状细胞与自体淋巴细胞共育后，测得干扰素-γ（INF-γ）明显高于对照组，由此推测Oxy可增强Th1细胞因子的表达。徐佳波等[10]研究发现，Oxy可纠正大鼠肺纤维化模型中的Th1/Th2失衡，并考虑肺纤维化减轻程度可能与Th1/Th2的失衡状态得到恢复相关。张维等[11]培养树突状细胞时在培养液中加入Oxy，发现Oxy可促进Th0细胞向Th1细胞分化，并抑制Th2细胞增殖，从而改善Th1/Th2失衡状态。王亮等[12]研究发现Oxy可抑制小鼠哮喘模型体内T淋巴细胞活化，促进Th1分泌INF-γ，并认为最终可使Th1和Th2所分泌的细胞因子种类和功能重新恢复原有的平衡。最近，王亮等[12]使用舒利迭联合苦参碱治疗哮喘患儿，于治疗7 d后分别检测血清中Th1及Th2的特征性细胞因子INF-γ和白介素-4（IL-4），结果加用苦参碱雾化吸入组较单用舒利迭组更好地改善了Th1/Th2平衡。上述研究证明，Oxy在活体及离体细胞培养中均可调节Th1/Th2平衡，由此推断Oxy控制哮喘与调节Th1/Th2平衡相关。

3 Oxy对CD4+CD25+Tregs/Th17平衡的影响

哮喘患者除了存在Th1/Th2失衡外，尚有CD4+CD25+Tregs/Th17的比例失衡。Sakakguchi等[13]在1995年首次报道发现亚型T细胞CD4+CD25+Tregs，并在体内表现出强大的免疫抑制功能。CD4+CD25+Tregs可直接或通过间接作用抑制多种炎症细胞（如：B淋巴细胞、T淋巴细胞、自然杀伤细胞、树突状细胞）的增殖、免疫活性及细胞间的相互联系，在自身免疫、免疫防御和免疫监视中发挥重要作用[14]，因其抑制谱广，抑制功能强，成为近年来研究最多的免疫抑制细胞。Th17是Harrington等[15]在2005年提出的具有免疫活性的新型T细胞亚群，IL-17A是其分泌的主要细胞因子。而IL-17A能够募集和活化中性粒细胞，并刺激前炎症因子分泌，引起局部炎症[16]。机体免疫系统是处于调控状态还是炎症状态一定程度上可通过CD4+CD25+Tregs/Th17比例表现出来，CD4+CD25+Tregs/Th17比例失衡引起免疫系统功能紊乱、自身免疫性疾病及过敏性疾病的发病[17]。有研究发现，哮喘小鼠肺组织中CD4+CD25+Tregs/Th17比例与CD4+CD25+Tregs数量均较对照组显著降低，并由此推测CD4+CD25+Tregs/Th17比例降低可能对哮喘慢性气道炎症具有推进作用[18]。伍斌等[19]在研究中发现，使用Oxy腹腔注射能明显提高CD4+CD25+Tregs在健康小鼠外周血中的数量，而且CD4+CD25+Tregs数量上升幅度与其剂量和时间密切相关。但目前尚未见Oxy对哮喘Th17及CD4+CD25+Tregs/Th17失衡调节影响的研究报道，有待进一步探讨研究。

4 Oxy对细胞因子的影响除炎性细胞浸润以外，多种细

胞因子与细胞间相互作用亦在哮喘的发生发展中起重要作用，并引起气道重塑，从而推进难治性哮喘的进程。转化生长因子-β1（TGF-β1）、IL-10、IL-5、IFN-γ、IL-4等多种细胞因子均参与其中。到目前为止，Oxy对哮喘气道细胞因子影响的研究报道较少。

4.1 Oxy对TGF-β1的影响TGF-β1主要存在于气道成纤维细胞、上皮细胞以及巨噬细胞内，是目前发现最强大的促纤维化因子，TGF-β1的升高对细胞外基质合成及炎性细胞浸润具有很强的促进作用[20]，与此同时，在呼吸道炎症及呼吸道重塑中起重要调控作用。已有研究发现，支气管管壁平滑肌增生、增厚等多种气道重构特点均与TGF-β1表达水平升高密切相关[21]。郭守强[22]使用Oxy干预肝纤维化大鼠模型，发现TGF-β1的表达较肝纤维化大鼠模型对照组明显降低，肝纤维化得到明显改善。哮喘患者与健康人群比较，TGF-β1在气道黏膜以及上皮中表达显著增高。而且已有研究证实Oxy可明显抑制哮喘小鼠模型气道中TGF-β1的表达，从而改善气道炎症的程度，这可能是Oxy治疗支气管哮喘的重要机制[23]。可见Oxy通过抑制TGF-β1可改善气道炎症，还可能存在抑制哮喘气道重构，但目前尚少见相关研究报道，有待进一步探讨完善。

4.2 Oxy对AngⅡ的影响AngⅡ由血管壁细胞产生分泌，是激活肾素-血管紧张素系统的主要活性物质之一，肺组织局部浸润不仅可引起强烈的气道平滑肌收缩，还可促进淋巴细胞及单核细胞对单核细胞趋化蛋白的分泌，具有强烈的致炎作用。通过上调TGF-β1水平，参与哮喘气道慢性炎症形成和重塑的重要炎性介质。侯伟等[24]通过研究发现，哮喘小鼠在肺组织中的AngⅡ较正常对照组明显增加，显示AngⅡ在哮喘的气道炎症中有重要促进作用，而Oxy可明显抑制哮喘小鼠模型气道中AngⅡ的表达，这可能是Oxy改善气道重塑的重要机制之一。

4.3 Oxy对IL-5的影响IL-5能够促进嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞的活化和增殖，对嗜酸性粒细胞具有强大的募集、趋化作用，并促使其分泌，具有细胞毒性的蛋白颗粒，因此被称作嗜酸性粒细胞集落刺激因子。IL-5是由嗜酸性粒细胞、Th2、肥大细胞等多种炎症细胞产生分泌的炎症因子。由于其对炎症细胞的作用，IL-5已成为目前筛选治疗哮喘药物的重要细胞因子。有研究发现，经腹腔注射Oxy可降低哮喘小鼠BALF中的IL-5水平[4]。

4.4 Oxy对IL-4的影响IL-4也被称作为B细胞刺激因子1。是由T淋巴细胞、肥大细胞等多种细胞产生的一种炎症因子。IL-4对B细胞增殖、活化、分化具有诱导作用，对B细胞合成并分泌IgE具有促进作用，从而促使Ⅰ型变态反应的发生及发展，还可以加强嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞介导的内皮细胞的黏附作用，并促使Th0向Th2分化，造成Th1/Th2失衡，使肥大细胞生长加速，增加内皮细胞黏附因子-1的表达，IL-4的高表达，在哮喘的发病中起重要作用。焦霞等[6]通过研究发现Oxy可抑制IL-4的合成，从而抑制淋巴细胞的增殖及巨噬细胞和淋巴细胞的免疫活性。

4.5 Oxy对IFN-γ的影响IFN-γ是一种T淋巴细胞被自然杀伤细胞活化后而产生的Ⅱ型干扰素。具有激活巨噬细胞、抑制Th2细胞、抗病毒及抗肿瘤等作用。体内大部分IFN-γ由Th1所分泌，在哮喘发生过程中，IFN-γ可促进Th0向Th1的分化，减低Th2的炎性反应，减少B细胞的增殖，减轻支气管黏膜上嗜酸性细胞的募集，并降低血液中的IgE，从而达到控制气道炎症程度的目的。哮喘患者IFN-γ水平普遍减低。王中林等[23]从健康志愿者外周血中提取出T淋巴细胞离体培养，发现低浓度的苦参碱刺激后，IFN-γ较空白对照组明显升高，提示苦参碱可能通过细胞因子调节机体的免疫功能。徐佳波等[10]发现肺纤维化大鼠注射Oxy后肺组织匀浆中IFN-γ较模型对照组明显上升，病理学同样证明肺纤维化程度较模型对照组减轻。临床方面王亮等[12]使用Oxy雾化吸入治疗儿童支气管哮喘，发现外周血中IFN-γ浓度在Oxy治疗组中明显增高，对哮喘治疗有效率为95%。可能与Oxy能够促进细胞分泌IFN-γ，进而增强Th1细胞活性有关，从而达到调节Th1/Th2平衡，治疗哮喘的目的。

5 Oxy对肺组织中树突状细胞的影响

正常状态下体内大部分树突状细胞处于非成熟状态，且含量很少，主要分布于免疫器官内。在体内能激活T细胞的只有树突状细胞，因此其活性程度在免疫反应以及体内抗原提呈过程中至关重要[25]。树突状细胞既可激发免疫原性，也可引起致耐受性T细胞应答，其中树突状细胞分化状态是关键的决定因素[26]。马光宇等[27]发现Dcir-/-小鼠肺部树突状细胞较野生型小鼠显著增多，证明Dcir-/-小鼠肺细胞中过剩的树突状细胞是哮喘严重程度增加的根源。张静等[9]提取出慢性乙型肝炎病毒携带者外周血中树突状细胞后离体培养，发现加入Oxy培养后的树突状细胞的树突与自体淋巴细胞共育后，IFN-γ浓度较未加入Oxy的对照组明显增高。推测经过Oxy刺激的树突状细胞可能因IFN-γ升高而间接抑制哮喘的发作。侯伟等[28]也发现，树突状细胞数量在哮喘小鼠气道及脾脏组织中较健康对照组显著增多，腹腔注射Oxy可显著减少肺及脾中的树突状细胞，改善哮喘支气管炎症的严重程度。

6 Oxy的其他作用

Oxy可能存在其他治疗哮喘的机制。Yu等[29]制造Wistar大鼠肝纤维化模型，使用苦参素后，发现肝脏中IL-10的表达水平明显减低，肝纤维化得到改善，其机制可能与Oxy抑制哮喘的气道重塑有关。姚志华等[30]研究发现Oxy可抑制血管增生，但是否与抑制血管生长因子相关，目前尚少见相关报道。

7 展望

哮喘的发病机制复杂，到目前为止尚未完全明确，且作用机制之间相互促进，导致反复发作，难以根治。目前已有大量数据证明Oxy对动物哮喘模型具有治疗作用，而且在大量临床研究中，使用Oxy雾化吸入治疗小儿哮喘，通过控制气道高反应性及气道炎症，对控制哮喘急性发作取得良好疗效[12，31]。Oxy治疗哮喘较地塞米松及免疫抑制剂更具明显的临床疗效，且不良反应少，安全性高，有着广阔的发展前景。但目前Oxy治疗哮喘的机制尚未完全明确，毒性作用及安全有效剂量尚未清楚，有待进一步研究探讨。

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10.3969/j.issn.1009-5519.2015.03.022