中药调节TLR4信号通路治疗脓毒症肺损伤的研究进展*

阚诗云 邓兆岿 邱占军

（1.山东中医药大学，山东 济南 250014；2.山东中医药大学附属医院，山东 济南 250014）

*基金项目：山东省中医药科技发展计划项目（2015-091）；济南市科技发展计划项目（201602184）

△通信作者（电子邮箱：qiuzhj227@163.com）

脓毒症是宿主对感染的反应失调而致的危及生命的器官功能障碍［1］，急性肺损伤（ALI）是因各种原因造成弥漫性肺间质及肺泡水肿，而导致的急性低氧性呼吸功能不全。脓毒症是引起ALI的主要原因。脓毒症导致的ALI发病迅速、病死率高达40%［2］。TLR4信号通路在脓毒症炎症反应激活、免疫调节等过程中起到了重要作用，调节TLR4活性可能有助于预防脓毒症的免疫功能障碍，防治脓毒症导致的肺损伤［3］。

1 中医对脓毒症肺损伤的认识

中医学没有脓毒症肺损伤的概念。根据肺损伤的临床表现，脓毒症属于中医学“喘证”“暴喘”“喘脱”的范畴［4］。关于脓毒症的治疗，得到广泛认可的是中西医结合“菌毒炎并治”和“四证四法”的辨证治疗原则［4］，即对脓毒症采用“细菌、内毒素、炎性介质并治”；其中“毒热证”采用清热解毒法，“血瘀证”采用活血化瘀法，“急性虚证”采用扶正固本法，“腑实证”采用通里攻下。脓毒症肺损伤的治疗原则与脓毒症类似，中医临床对脓毒症肺损伤多采用清热凉营、活血益气、通腑泻肺等法［5］。

2 TLR4信号通路及其与脓毒症肺损伤的关系

模式识别受体 Toll样受体 4（TLR4）作为免疫系统中Toll样受体家族（TLRs）的重要成员，是免疫系统中的跨膜受体，也是最先被发现的Toll样受体，其可以通过识别病原相关分子模式（PAMPs）如脂多糖、脂蛋白等，激活下游信号转导分子，同时TLR4也可被某些炎症反应中产生的损伤相关分子模式（DAMPs）结合启动TLR4信号通路。TLR4通路是启动细胞内炎症信号传导的经典通路，在脂多糖所致的急性肺损伤中起着重要作用。全身炎症反应激活是脓毒症病程中最突出的病理改变，TLR4在脓毒症炎症反应激活、免疫调节等过程中发挥了重要作用。TLR4信号的传导过程中，脂多糖先与脂多糖结合蛋白结合，然后与TLR4和其两个共受体结合，TIR结构域发生构象改变，TLR4识别病原模式分子后能够通过下游髓样分化蛋白88（MyD88）依赖途径和非MyD88依赖途径来激活NF-κB，活化的NF-κB转位进入细胞核后能够与肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-1β）等基因启动子区域结合、起始基因的表达过程。TNF-α和IL-1β的大量表达一方面会造成炎症反应的级联放大激活，另一方面也会直接引起肺组织的损伤［6-7］。

3 中医药调节TLR4信号通路治疗脓毒症肺损伤

3.1 中药复方调节TLR4信号通路 基于 “肺与大肠”互为表里的中医理论，结合脓毒症急性肺损伤的病理生理改变，通里攻下法是防治脓毒症肺损伤的重要方法［8］。大承气汤方源于《伤寒论》，其祛除瘀血、荡涤肠胃、推陈致新等功效能减少菌毒移位，具有调节免疫功能以及维持促炎/抗炎平衡的作用，已广泛用于脓毒症患者的治疗。胡星星等建立脓毒症肺损伤模型小鼠，发现大承气汤能通过降低脓毒症小鼠炎症介质，改善肺血管通透性等多个方面，对脓毒症肺脏起保护作用［9］。王毅鑫等发现大承气汤通过对上游配体即HMGBl表达的抑制，达到对TLR4通路信号分子表达的下调。宣肺通腑方由炙麻黄、杏仁、生石膏、瓜蒌皮、生大黄、甘草等按一定比例组成。方中麻黄、杏仁能宣肺降气，石膏清热，生大黄荡涤肠道［10］。吴中华等通过研究指出宣肺通腑方使脓毒症肺损伤大鼠肺组织水肿、出血等损伤程度明显减轻，且能降低内毒素致ALI大鼠TLR4蛋白及其mRNA的表达，与抑制TLR4信号通路有关。凉膈散出自《和剂局方》，该方能清上泄下、泻火通便，临床可用于治疗脓毒症肺损伤导致的热毒犯肺，肺失宣降之喘息，上焦有火之证，药理研究也证实了该方的大黄、黄芩、连翘、山栀或其成分有不同程度的抗内毒素作用［11］。余林中等通过对凉膈散的实验研究发现其抑制TLR4信号通路的作用［12］。清热解毒法以祛除外来、内生之毒邪，是治疗脓毒症肺损伤的核心环节之一。脓毒症发生发展的各期都可存在严重感染，因此清热解毒法在脓毒症治疗中有着重要的地位［13］。黄连解毒汤为清热解毒的代表方之一。脓毒症总体属温病、热症的范畴，恰属黄连解毒汤的适应证。研究表明，黄连解毒汤对多种细菌均有高效抑制作用，能对抗细菌毒素，调节免疫反应，以上作用可能与调控TLR4、NF-κB的表达有关［14-15］。

活血化瘀法应贯穿脓毒症治疗的始终。芪冬活血饮由黄芪、麦冬、虎杖、当归等药物组成，为全国名老中医王会仍的经验方，整方配伍中以活血化瘀为主，配合清热解毒、通腑、益气养阴，多法合用，临床治疗脓毒症肺损伤疗效显著［16］，进一步研究发现［17］其作用机制主要与抑制TLR4/NF-κB炎症信号通路，降低各促炎性细胞因子有关。大黄牡丹汤源于《金匮要略》，具有泻热破瘀、散结消肿之功效。临床上被广泛用于多种感染性疾病。大黄牡丹汤可使脓毒症患者血清中的降钙素原和C反应蛋白水平降低［18］。孙燕妮等通过大黄牡丹汤干预LPS诱导的小鼠肺巨噬细胞TLR4以及MyD88的表达，证实抑制TLR4和下游MyD88表达是大黄牡丹汤治疗脓毒症肺损伤的作用机制之一［19］。脓毒症后期，脏腑亏损，阴阳耗伤，出现阳脱、阴脱或者阴阳俱脱之证，合理应用扶正固本之法可以改善脓毒症的休克状态，益气复脉注射液是基于中药经典方剂生脉散研发出的中药注射制剂，由红参、麦冬、五味子组成。通过益气复脉注射液干预脓毒症ALI小鼠模型，证明了其抑制TLR4-MyD88信号通路实现肺保护，改善氧化应激和炎症因子水平［20］。依据中医辨证理论，以宣肺理气、清热解毒、活血化瘀、通里攻下、扶正固本为原则的中医经典方剂和个人经验方在临床治疗脓毒症肺损伤的过程中疗效显著，更进一步通过实验研究阐明其作用机制，发现与调节TLR4信号通路有关。

3.2 中药提取物调节TLR4信号通路 中药提取物在有效成分及药物作用靶点的研究更有优势，实验多验证在TLR4-NF-κB通路的抑制作用，代表提取物有白藜芦醇、龙胆苦苷、白术内酯I及连翘酯苷A等。白藜芦醇是虎杖的根茎提取物，具有抗氧化、抗肿瘤、抗炎等多种生物学活性，可下调各种炎症介质的合成和分泌［21-22］。白藜芦醇对脓毒症肺损伤具有治疗作用，不管是在脂多糖诱导的脓毒症急性肺损伤小鼠中还是盲肠穿刺诱导脓毒症急性肺损伤小鼠中其均减少肺部炎症介质TNF-α及白细胞介素-6（IL-6）的产生而呈现抗炎活性，多项实验证明，其抗炎作用主要表现为能下调NF-κB，减少TLR4的mRNA和蛋白，从而发现白藜芦醇通过调节TLR4-NF-κB信号通路发挥其抗炎、抗氧化的作用［23］。龙胆苦苷是龙胆草和秦艽的活性成分，中医学认为龙胆草有清泻肝胆之火、清热燥湿的功效，主要用于治疗口苦、胸胁疼痛、黄疸等肝胆病变之症，而秦艽则有祛风湿、止痛、退湿热的作用，多用于风湿痹痛、湿热黄疸等证。研究已证实龙胆苦苷对金葡菌、大肠杆菌等细菌也有抑制作用。陈露露［24-25］通过动物实验证明了龙胆苦苷对脓毒症急性肺损伤小鼠有保护作用，并进一步验证其作用机制为抑制TLR4信号通路的表达。白术内酯I是菊科植物白术的干燥根茎分离出的活性化合物，具有抗炎作用。有研究建立了小鼠CLP脓毒症模型，探讨其对脓毒症模型小鼠的全身性炎症反应的保护作用，并分析其可能的作用机制，结果显示，白术内酯I显著提高脓毒症小鼠的存活率，下调白细胞、促炎性细胞因子，改善脓毒症的促炎性细胞因子和内毒素的反应［26］。有学者通过LPS诱导的脓毒症急性肺损伤小鼠模型，进行实验证明，发现白术内酯I可通过抑制TLR4的表达和NF-κB的活化保护对脓毒症急性肺损伤小鼠起保护作用［27］。

连翘酯苷A是从植物连翘中提取的活性成分之一。研究发现其能够抑制由内毒素引起的炎症反应［28］。实验中发现连翘酯苷作用主要是抑HMGB1-TLR4-NF-κB通路。当然值得注意的是，在研究过程中，不仅发现连翘酯苷能抗炎，抑制HMGB1-TLR4-NF-κB通路，对抗脓毒症肺损伤的作用靶点还包括抑制一氧化氮的过度释放等其他作用［29］。

4 讨 论

TLR4信号通路在脓毒症炎症反应激活过程中发挥了重要作用。因此调节TLR4信号通路的表达，调节TLR4信号级联的作用，可以作为治疗脓毒症肺损伤的靶点，生物医学治疗应用前景广阔。深入研究细胞信号转导和基因转录水平干预脓毒症肺损伤导致的炎症和损伤效应，寻找新的靶点和治疗措施，对于脓毒症肺损伤的研究具有重要意义。中医学者使用中药复方、中药提取剂等作为TLR4调节剂，开拓了一个研究分子机制的广阔领域。但不可忽视的是，脓毒症发病机制复杂，脓毒症在发病过程中涉及包括多条信号通路的表达、免疫抑制、氧化应激等诸多方面，单纯调节TLR4信号通路的表达不能完全控制脓毒症的进展，因此如今关于脓毒症的治疗，仍应以综合治疗为主。

现如今关于中医药干预TLR4信号通路治疗脓毒症肺损伤的研究仍存在诸多不足之处，关于实验研究方面，首先不管是中药复方还是中药提取物，所有的研究皆为抑制TLR4信号通路的表达，但是既往多项实验证明，不管是TLR4还是其下游的NF-κB，在一定程度上会对机体起保护作用，机体细菌入侵后，TLR4高表达，促使体细胞释放大量炎症介质，激活机体的免疫防御系统，只有当TLR4的过度活化才会导致脓毒症的发生［30］。同样完全抑制NF-κB活性，也不能治疗脓毒症肺损伤，NF-κB也具有抗菌抗炎的作用，在人类志愿者中应用抑制剂来抑制NF-κB活性之后，炎症活动反而增强了［31］。因此适度抑制TLR4信号通路的表达、NF-κB的活性或许才是治疗脓毒症肺损伤的合理对策。

另外大部分实验研究中，只是验证了应用药物后，TLR4以及其下游的分子蛋白或者mRNA的表达下降，但是直接抑制了此信号通路还是有其他信号通路参与导致了TLR4信号通路的表达下降未曾研究。因此许多问题需进一步阐明，如中药与TLR4信号通路中其他下游分子的相互作用，中药干预ALI与TLRs家族其他成员的关系等。

总之，脓毒症肺损伤在发病机制、治疗方面仍面临很大的困境，中医药治疗脓毒症肺损伤有明显优势，根据整体观念辨证论治，强调机体的阴阳平衡，辨证施治、个体化治疗和中药多环节多靶点的整体调节，明显提高临床疗效，具有良好的临床应用前景。