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中药干预自身免疫性甲状腺炎的研究现状和展望*

2017-04-04杨潇李国信王智民周喜玉曲金桥高天舒

世界科学技术-中医药现代化 2017年5期
关键词:甲状腺炎药理学免疫性

杨潇,李国信**,王智民,周喜玉,曲金桥,高天舒**

中药干预自身免疫性甲状腺炎的研究现状和展望*

杨潇1,李国信1**,王智民3,周喜玉2,曲金桥2,高天舒2**

(1.辽宁中医药大学附属第二医院沈阳110034;2.辽宁中医药大学附属医院沈阳110847;3.辽宁中医药大学研究生院沈阳110032)

自身免疫性甲状腺炎(Autoimmune thyroiditis,AIT)是典型的器官特异性自身免疫性疾病,以甲状腺内淋巴细胞浸润和特异性甲状腺自身抗体形成为特征,目前现代医学对本病缺乏有效的病因治疗,对于本病甲状腺功能正常期尚无特效药,常处于被动随访状态。中医药治疗具有多靶点、多环节、多途径特点,在防治AIT发挥特色作用。针对近年来日趋增多的中医药防治AIT的药理研究,进行系统梳理与阐述,为其进一步应用提供参考依据。

中药自身免疫性甲状腺炎免疫药理学研究

自身免疫性甲状腺炎(Autoimmune Thyroiditis,AIT),又称桥本甲状腺炎(Hashimito's Thyroiditis,HT),是临床内分泌系统一类反复发作、难治性自身免疫性疾病,近年来发病率明显增高,其主要特点是甲状腺内淋巴细胞浸润和特异性甲状腺自身抗体形成[1]。该病多数发展为甲状腺功能减退症(以下简称“甲减”),进而继发心、肾、神经系统损伤或引发后代智力发育障碍,影响人类健康,近年来备受关注。目前现代医学对于AIT的病因和病理机制研究在遗传、环境、凋亡、免疫等方面取得一定进展[2],但尚无针对病因治疗的措施,只有出现甲减给予补充左甲状腺素治疗,而对于甲状腺功能正常期则无特效药,绝大多数病例仅局限于被动随访观察。中医药在本病的治疗中发挥了特色作用,主要在调节脏腑功能、改善机体免疫失衡状态等方面积累了宝贵而丰富的经验,而中药药理学研究则是阐释中医治疗特点的主要途径,是揭示中医治疗复杂作用机制的主要手段,是实现中医药现代化的有力保障。因此,本文主要综述中药干预AIT药理学研究的现状及研究展望。

1 AIT动物模型

经典的实验性自身免疫性甲状腺炎小鼠(Experi⁃mental Autoimmune Thyroiditis,EAT)模型构建方法[3,4],是在第0天将猪甲状腺球蛋白和弗氏完全佐剂经过乳化后给予小鼠皮下注射,第14天在使用同样剂量的猪甲状腺球蛋白和弗氏不完全佐剂乳化给与上述小鼠靠近尾部进行第二次皮下注射,但此方法缺乏AIT遗传背景性。目前,国际上多采用高碘水喂饲具有遗传倾向的NOD.H-2h4小鼠的方法造模,成模率高。NOD.H-2h4小鼠表达I-AK基因型,又具有NOD/LtJ的遗传背景,是AIT的高易感鼠,与人类自身免疫甲状腺炎组织学改变相似[5,6]。给予7-8周龄NOD.H-2h4小鼠0.05%碘化钠水,8周后几乎100%小鼠发生AIT[7]。到目前为止,NOD.H-2h4小鼠是研究碘致AIT最理想的动物模型之一[8],故多用于AIT机制研究。国内致力于AIT研究领域的学者也多应用该方法制备AIT模型,如滕晓春[9]研究显示碘过量可导致NOD.H-2h4小鼠甲状腺滤泡结构破坏、并诱发AIT的发生,且与补碘剂量呈正相关;薛海波[10]给予NOD.H-2h4小鼠高碘饮水8周后,超过80%小鼠甲状腺中可观察到不同程度的淋巴细胞浸润;杨帆[11]研究也显示碘过量可诱发NOD.H-2h4小鼠AIT的发生;而我们前期研究也证实应用该方法制备AIT动物模型,成模率高达100%,简单可行[12]。

2 实验动物研究中药药效研究

中医药治疗AIT具有独特的优势,主要体现在降低甲状腺自身免疫性抗体及减轻甲状腺病理损伤。研究显示海藻玉壶汤可调节EAT大鼠甲状腺激素和抗体水平,具有减轻甲状腺病理损伤的作用[13]。散结消瘿颗粒是临床应用经验方,亦能调节EAT小鼠模型的甲状腺激素及抗体的水平[14]。辽宁中医药大学附属医院高天舒团队提出本病“脾虚痰瘀”的中医病机特点,创立临床经验方“益气化痰活血方”,具有健脾益气、化痰活血之功效,前期研究应用AIT易感NOD.H-2h4小鼠作为研究对象,结果显示该方能有效减少甲状腺淋巴细胞炎性浸润,减轻AIT,其机制可能是通过调控相关炎症因子抑制白细胞介素-23/白细胞介素-17(Inter⁃leukin-23/Interleukin-17,IL-23/IL-17)炎症轴,减轻炎症因子对甲状腺的损伤,进而发挥免疫抑制作用[15-17]。上海中医药大学附属曙光医院院内制剂消瘿合剂具有益气养阴、疏气化痰之功效,采用经典EAT造模方法,之后给予大鼠消瘿合剂干预,结果显示该方既可降低EAT大鼠模型血清游离三碘甲状腺原氨酸(Free Triio⁃dothyronine,FT3)、血清游离甲状腺素(Free Thyroxine,FT4)水平,同时亦可降低甲状腺球蛋白抗体(Thyro⁃globulin Antibody,TGAb)水平,改善炎症浸润,其机制与上调大鼠脾脏叉头翼状螺旋转录因(Forkhead/winged Helix Transcription Factor p3,Foxp3)mRNA、下调IL-17mRNA水平,纠正调节性T细胞/T辅助细胞17(Reg⁃ulatory T cell/Thelper Type 17 cell,Treg/Th17)细胞轴失衡相关[18];而消瘿合剂治疗AIT的细胞凋亡机制可能是通过降低甲状腺上皮细胞自杀相关因子及其配体(Factor Associated Suicide/Factor Associated Suicide Li⁃gand,Fas/FasL)表达相关[19]。华川等人应用雷公藤和芪箭消瘿汤围绕AIT动物模型开展研究,发现雷公藤片可以抑制一氧化氮的产生,减轻细胞毒性作用,降低甲状腺自身抗体,纠正EAT小鼠免疫紊乱[20];另外发现芪箭消瘿汤通过降低小鼠甲状腺表皮生长因子受体阳性表达,增加甲状腺细胞凋亡率,降低肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor,TNF)、白介素细胞-6(Interleu⁃kin-6,IL-6)水平,恢复受损甲状腺滤泡细胞功能,进而抑制甲状腺自身抗体水平,减轻小鼠甲状腺组织淋巴细胞浸润,调节小鼠EAT免疫紊乱状态[21-25]。人参皂苷具有双相免疫调节作用,实验显示人参皂苷通过调节T辅助细胞1/T辅助细胞2(T Helper Type 1 cell/T Helper Type 2 cell,Th1/Th2)的免疫失衡降低EAT大鼠血清抗体水平[26,27]。

3 临床研究

AIT可归属中医“瘿病”范畴,多由饮食水土失宜,情志内伤引起,并与先天禀赋、体质密切相关,其病因病机复杂,不同致病因素最终导致气、痰、瘀互结颈前而成瘿病。因本病不同分期临床表现各异,目前尚缺乏统一的辨证论治标准,多掺杂个人经验,如有按照甲状腺功能异常演变分期论治,亦有按照病机虚实变化分型论治,亦有按照临床表现主证兼证加减论治等等,但总体并未脱离其主要病机。并遵循“法随证立,方从法出”的治疗原则,辨证论治,疗效彰显,体现了中医药干预AIT的特点。以下分别从中成药、中药复方制剂综述中药可以改善HT患者临床症状、甲状腺肿以及抗体水平的研究现状。

3.1 中成药治疗

有研究[28]显示HT患者在应用基础用药维持甲状腺功能正常的前提下,另予穿山龙颗粒10 g日2次口服6个月后,抗甲状腺过氧化物酶抗体(Thyroid Peroxi⁃dase Antibody,TPOAb)、TGAb抗体水平则呈下降趋势,治疗前后抗体变化差值与对照组比较,差异显著,提示穿山龙能明显降低HT患者高滴度的自身抗体,缓解HT的炎性反应,其机制可能是通过提高HT患者外周血Treg细胞,降低Th17细胞及IL-6的表达,改善Th17/Treg失衡状态进而改善HT自身淋巴细胞对甲状腺细胞的破坏。又如在低碘饮食的基础上,口服黄芪胶囊2粒日3次持续12周后,可以使桥本氏甲状腺炎患者TPOAb、TGAb水平下降,甲状腺自身免疫反应改善,临床疗效良好,无不良反应[29]。刘婧茹等在基础治疗上联合夏枯草胶囊2个月,发现联合用药组血清抗体水平明显下降,外周血Th17/CD4+T下降,且与血清抗体呈显著正相关[30]。

3.2 中药复方治疗

研究显示在西药控制甲状腺激素水平的基础上,桥本甲状腺炎肝火痰凝证患者口服中药清瘿化痰汤治疗3个月后,甲状腺自身抗体滴度下降,甲状腺峡部厚度减小,证明清瘿化痰汤可以调节机体免疫功能,对HT具有明确治疗效果[31]。王素美将120例左旋甲状腺素(L-thyroxine,L-T4)治疗的HT甲减期患者随机分为两组,治疗组联合院内制剂扶正愈瘿汤治疗60天后,症状、体征、甲功、甲状腺体积及峡部厚度各方面均改善明显[32]。张敏等将60例AIT患者随机分2组,在西药维持甲功正常的基础上,加用益气化痰消瘿中药,并根据不同兼证,临证加减。结果显示加用中药复方组在降低抗体及改善甲状腺肿大方面效果更佳[33]。陈思兰等自拟补肾健脾疏肝方,在每天补充L-T4 25 μg的基础上,加服自拟中药汤剂组不仅能改善临床症状及中医证候积分,同时亦能改善TSH、免疫抗体指标TPOAb和TGAb[34]。孟达理将确诊AIT的30例患者随机分为正常组和治疗组2组,2组患者均同时服用LT4每天50 μg,结果显示加服消瘿方组TGAb及甲状腺微粒体抗体(Thyroid Microsomal Antibody,TMAb)免疫性抗体显著下降[35]。

4 展望

中药发挥药效作用机制十分复杂,传统药理学研究模式无法精准的解释其复杂的药理机制,常常忽视了中药复方在体内“多靶点、多途径、多效应”,协同作用的整体药理作用。此外,目前中药治疗AIT机制研究的依据十分匮乏,大量研究仍停留在中药复方、单体作为药理活性阶段,多集中在单一靶点,或只重视某一通络,常常忽略了对“免疫失衡”的“整体”调节。因此,为了更好的从整体水平阐释中药复方改善AIT免疫失衡作用,有必要采用系统药理学等新方法开展后续研究,为揭示中药复方发挥作用的物质基础、作用靶点及机制提供参考。

4.1 明确中药复方的药效成分

首先应用现代色谱分析技术,对AIT治疗有效的中药复方化学物质成分鉴别、解析,并对中药复方吸收入血成分及代谢产物进行鉴别,为进一步的药理和作用机制研究奠定基础。之后应用疾病模型,评价中药复方改善AIT免疫失衡的药理学作用,揭示其作用机制及科学内涵。

4.2 应用组学技术深入阐释中药复方整体疗效

随着系统生物学的发展,近年来各种组学为中药复方分析提供了新思路、新方法,比如基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学、生物信息学等等。代谢组学可以从代谢水平评价中药对目标疾病损伤的改善程度及作用通路;又如通过蛋白质组学研究找出中药影响后的差异蛋白,体现中医整体观、动态观、辩证观与现代医学有机结合,为中药多组分、多靶点整体药效作用机制研究提供新方法,为证实中药发挥药效作用的关键靶点和通路提供可能性,进而解释中药治疗AIT的分子机制;而转录组作为基因组和蛋白质组的纽带,可以帮助了解异常表达的基因情况,比如目前研究发现微小RNA-155(microRNA-155,miRNA-155)与AIT相关[36],那么是否存在其他异常表达的微小RNA(microRNA,miRNA),中药复方治疗是否干预未知的miRNA等等,进而从整体角度系统阐述中药药效下游的药物反应差异,解释中药防治AIT的作用机理。

4.3 运用网络药理学构建“成分-靶点”网络

网络药理学是一门建立在疾病、基因、靶点与药物相互之间作用的网络模型表达基础上,通过网络分析系统,从整体角度观察药物对疾病网络的影响进而揭示多分子药物协同作用的新学科[37,38]。网络药理学先将药物作用所涉及的蛋白靶点纳入一个庞大的生物网络中,再进行分析、寻找药物起作用的潜在通路,从整体水平上探讨中药与疾病间的关系,具有整体、协同、动态的特点,这一特点恰与中医学“整体观”和“辨证施治”的观点不谋而合。利用网络药理学对中药复方化学成分与潜在靶标群进行对接,建立“成分-靶点”网络,快速地获得具有较好作用的活性成分,可以给AIT中药研究提供新的可行性方法[39]。

4.4 研究成果回归临床

目前,绝大多数中药干预AIT的药理学研究局限于基础研究,而基于临床药理学的研究主要集中在药效方面,或是仅仅改变某一单一生物学标记物或炎性因子,尚缺乏高质量、大样本的针对中药干预AIT随机对照临床药理学研究,同时鲜见药动学、药效学等临床药理学研究数据。那么如何将实验室研究成果科学合理的转化、回归临床,如何将现代药理学提示的量效关系在临床上重新进行探索,是亟待解决的课题,也是提高中医辨治现代疾病临床疗效的重要途径,是推动中药现代化走进临床的重要出路和举措[40,41],也是让广大老百姓实实在在的受益于中药现代化成就的重要体现。

1Rizzo M,Rossi R T,Bonaffini O,et al.Increased annual frequency of Hashimoto's thyroiditis between years 1988 and 2007 at a cytological unit of Sicily.Ann Endocrinol,2010,71(6):525-534.

2崔翰博,张东钰,苏伟,等.桥本甲状腺炎的研究进展.医学综述, 2014,20(6):1074-1076.

3Maron R,Cohen I R.H-2K mutation controls immune response pheno⁃type of autoimmune thyroiditis.Critical expression of mutant gene prod⁃uct in both thymus and thyroid glands.J Exp Med,1980,152(4):1115-1120.

4Wang S H,Bretz J D,Phelps E,et al.Auniquecombinationofinflammato⁃ry Cytokines enhances apoptosis of thyroidfollicular cells and trans⁃forms nondestructive to destructive thyroiditis in experimental autoim⁃mune thyroiditis.J Immunol,2002,168(5):2470-2474.

5Rasooly L,Burek C L,Rose N R.Iodine-induced autoimmune thyroid⁃itis in NOD-H2h4mice.Clin Immunol Immunopathol,1996,81:287-292.

6Burek C L.Autoimmune thyroiditis research at Johns Hopkins Unibersi⁃ty.Immunol Res,2010,47:207-215.

7Barley-Mullen H,Sharp G C,Medling B,et al.Spontaneous autoim⁃mune thyroiditisin NOD.H-2h4mice.J Autoimmun,1999,12:157-165.

8Rose N R,Bonita R,Burek C L.Iodine:an environmental trigger of thy⁃roiditis.Autoimmun Rev,2002,1(1-2):97-103.

9滕晓春.慢性碘过量对具有自身免疫性甲状腺炎遗传倾向的NOD. H-2(h4)小鼠甲状腺功能和形态影响的实验研究.沈阳:中国医科大学博士学位论文,2006.

10薛海波.碘干预治疗对碘诱发NOD.H-2h4甲状腺炎小鼠CD4+CD25+调节性T细胞影响的实验研究.沈阳:中国医科大学博士学位论文, 2010.

11杨帆.碘致NOD.H-2(h4)小鼠自身免疫性甲状腺炎中细胞凋亡的研究.沈阳:中国医科大学博士学位论文,2007.

12 Yang X,Gao T S,Shi R,et al.Effect of iodine excess on Th1,Th2, Th17,and Treg cell subpopulations in the thyroid of NOD.H-2h4mice. Biol Trace Elem Res,2014,159(1-3):288-296.

13冯涛,李晶.海藻玉壶汤对实验性自身免疫甲状腺炎大鼠激素和抗体水平影响.辽宁中医药大学学报,2017,19(3):35-37.

14田港,陈然峰,余跃,等.散结消瘿颗粒治疗实验性自身免疫性甲状腺炎研究.中药药理与临床,2013,29(1):121-124.

15杨潇,高天舒,曲金桥,等.芪蛎消瘿汤对NOD.H-2h4小鼠甲状腺IL-23/IL-17轴的调控影响.中华中医药杂志,2014,29(5):1347-1352.

16杨潇,高天舒,周喜玉,等.益气化痰活血方对NOD.H-2h4小鼠甲状腺Th17细胞分化影响的研究.北京中医药大学学报,2014,37(4):247-251,2.

17杨潇,高天舒,周喜玉,等.芪蛎消瘿汤对NOD.H-2h4小鼠甲状腺CD4+T细胞亚群影响的实验研究.中国实验方剂学杂志,2014,20 (6):149-153.

18关溪,赵亮,刘力,等.消瘿合剂对自身免疫性甲状腺炎大鼠调节性T细胞/Th17细胞轴的影响.医药导报,2017,36(2):136-140.

19关溪,赵亮,刘力,等.消瘿合剂对自身免疫性甲状腺炎大鼠甲状腺Fas/FasL的影响.上海中医药杂志,2016,50(10):73-76.

20华川,闵晓俊,陈如泉.雷公藤对实验性自身免疫性甲状腺炎小鼠脾细胞悬液一氧化氮含量的影响.深圳中西医结合杂志,2011,21(2): 65-68.

21华川,陈如泉.芪箭消瘦汤对自身免疫性甲状腺炎小鼠TNF、IL-6的影响.湖北中医学院学报,2004,6(1):12-14.

22华川,陈如泉.芪箭消瘿汤对小鼠甲状腺炎细胞凋亡及超微结构的影.医药导报,2003,22(9):594-596.

23华川,陈如泉.芪箭消瘿汤对自身免疫性甲状腺炎小鼠甲状腺EGFR表达的影响.浙江中西医结合杂志,2004,19(2):80-82.

24华川,陈如泉.芪箭消瘿汤对自身免疫性甲状腺炎小鼠甲状腺超微结构的影响.现代中西医结合杂志,2003,12(16):1705-1707.

25华川,陈如泉.芪箭消瘿汤对小鼠实验性自身免疫性甲状腺炎治疗作用的研究.湖南中医药导报,2003,9(4):91-93.

26冯晓红,黄琦,张寅晓,等.人参皂苷对实验性自身免疫性甲状腺炎大鼠TNF-α及IL-6影响的研究.新中医,2015,47(1):217-219.

27黄琦,冯晓红,张寅晓,等.人参皂苷对实验性自身免疫性甲状腺炎大鼠Th1/Th2相关细胞因子的影响.中医杂志,2013,54(24):2132-2134.

28曹拥军,徐作俊,陈亚琴,等.穿山龙对桥本甲状腺炎患者Th17/Treg型细胞因子表达的影响.中华中医药杂志,2016,31(8):3294-3297.

29章丽琼,陆灏,徐佩英.黄芪胶囊对桥本氏甲状腺炎患者自身免疫性抗体的影响.世界中医药,2016,11(7):1279-1281,1285.

30刘婧茹,王清.夏枯草胶囊对桥本甲状腺炎患者自身抗体及Th17细胞的影响.中国老年学杂志,2012,12(32):5413-5415.

31赵晓杰.清瘿化痰汤治疗桥本甲状腺炎的临床疗效观察.济南:山东中医药大学硕士学位论文,2015.

32王素美.扶正愈瘿合剂配合左甲状腺素钠片治疗桥本甲状腺炎并甲状腺功能减退临床疗效评价.中国中医药信息杂志,2011,18(12): 11-13.

33张敏,张毅.益气化痰消瘿法对桥本甲状腺炎患者血清甲状腺球蛋白抗体、甲状腺过氧化物酶抗体的影响.中医杂志,2007,48(5):414-415.

34陈思兰,李桂芹,高冬梅.补肾健脾疏肝方治疗桥本氏甲状腺炎的临床研究.环球中医药,2013,6(4):245-249.

35孟达理,戴小桃.消瘿方治疗自身免疫性甲状腺炎的研究.时珍国医国药,2013,24(3):617-618.

36赵姝洁,毕美范,晨玲,等.碘致NOD.H-2h4小鼠自身免疫性甲状腺炎microRNAs的表达变化.中华医学会第十一次全国内分泌学学术会议,2012.

37 Hopkins A L.Network pharmacology.Nat Biotechnol,2007,25(10): 1110-1.

38 Hopkins A L.Network pharmacology:the next paradigm in drug discov⁃ ery.Nat Chem Biol,2008,4(11):682-90.

39宋阔魁,毕天,展晓日,等.网络药理学指导下的中药有效成分发现策略.世界科学技术—中医药现代化,2014,16(1):27-31.

40肖小河,王伽伯,鄢丹,等.转化医学:让中医药现代化又快又好走进临床.中草药,2012,43(1):1-8.

41仝小林,刘文科,于波.论现代药理研究成果在糖尿病临床治疗中的应用.辽宁中医药大学学报,2012,14(5):5-7.

Current Situation and Prospect of Chinese Medicine Pharmacology onAutoimmune Thyroiditis

Yang Xiao1,Li Guoxin1,Wang Zhimin3,Zhou Xiyu2,Qu Jinqiao2,Gao Tianshu2
(1.The Second Affiliated Hospital of Liaoning University of Traditional Chinese Medicine,Shenyang 110034,China; 2.The Affiliated Hospital of Liaoning University of Traditional Chinese Medicine,Shenyang 11087,China; 3.Graduate School,Liaoning University of Traditional Chinese Medicine,Shenyang 11032,China)

As the most common organ-specific autoimmune disease,autoimmune thyroiditis(AIT)is characterized by intrathyroidal lymphocyte infiltration and specificthyroid autoantibodies.Modern medicine is short of effective etiological treatment at present,and has no specific medicine foreuthyroidism of AIT patients,who have been followed-up passively. Chinese medicine treatmenthas the characteristics of multiple-targets,multiple-links and multiple-pathways,which plays a special superiorityrole in the prevention and treatment of AIT.The purpose of this article was to sort out and set forthmore Chinese medicine pharmacology on AIT recently,which provided evidence for further clinical apply.

Chinese medicine,autoimmune thyroiditis,immunepharmacology

10.11842/wst.2017.05.026

R581.4

A

(责任编辑:韩馥蔓,责任译审:王晶)

2017-05-15

修回日期:2017-05-20

*国家自然科学基金委青年基金项目(81503474):基于microRNAs调控Th17细胞研究补气健脾法对自身免疫性甲状腺炎的干预机制,负责人:杨潇;辽宁省科技厅博士启动基金(201501110):益气化痰活血方干预自身免疫性甲状腺炎的机制,负责人:杨潇;辽宁省教育厅一般项目(L2015347):基于microRNA探讨益气化痰活血方干预自身免疫性甲状腺炎的免疫学机制,负责人:杨潇;科学技术部国家“十二五”重大新药创制科技重大专项(2012ZX09303-017):中药新药临床评价研究技术平台,负责人:李国信;大学生创新创业训练计划项目(201510162000011):人参皂苷干预自身免疫甲状腺炎小鼠免疫机制研究,负责人:张馨心。

**通讯作者:李国信,主任医师,博士研究生导师,主要研究方向:中药新药研究;高天舒,主任医师,博士研究生导师,主要研究方向:中西医结合防治内分泌疾病。

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