重症急性胰腺炎与血红素加氧酶-1的关系及中医药研究进展*

孙海燕 张飞虎△ 孔 立 刘 阳

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

重症急性胰腺炎 （SAP）为临床常见的急腹症之一，伴有多器官功能衰竭，病死率高达15%～30%［1］。近年来，大量动物实验研究表明，血红素加氧酶-1（HO-1）与SAP存在千丝万缕的联系，HO-1在SAP进程中呈高表达，并上调抗炎因子水平，下调促炎因子水平，发挥对胰腺组织的保护作用。中医药对SAP治疗作用显著，从临床疗效的研究已逐渐深入到细胞分子生物学机制，并成为SAP研究热点之一，现将SAP与HO-1的关系及中医药的研究进展综述如下。

1 HO-1

近年来研究已经表明血红素加氧酶（HO）有HO-1、HO-2、HO-3 3种异构体，其中血HO-1可以拮抗氧化应激反应，在特定应激条件下具有高度的诱导性，是一种急性反应性蛋白，也是一种抗氧化酶。在生理条件下，HO-1作为一种起始酶和限速酶，将血红素降解为胆绿素、一氧化碳（CO）和亚铁［2］。红细胞寿命终止后，释放触珠蛋白和结合了铁原子的原卟啉Ⅸ-血红素，血红素在单核巨噬细胞微粒体中HO-1的作用下，其四吡咯环在α-甲烯桥处发生断裂，生成一种直链化合物，即胆绿素Ⅸα，在此过程中释放出CO及铁原子，CO参与抗氧化、抗炎性介质反应以达到保护细胞的作用，铁原子可以诱导铁结合蛋白的产生，而胆绿素Ⅸα在NADPH及BVR（胆绿素还原酶）作用下，还原为胆红素Ⅸα，胆红素作为主要活性成分，发挥清除氧自由基，减轻细胞膜脂质过氧化损伤的作用［3］。至此，HO-1催化血红素降解生成的产物全部产生，其中胆红素为内源性抗氧化物质，与CO一起广泛参与机体抗氧化应激、抗炎等生理过程。研究表明，HO-1对细胞功能的保护源于胆红素和CO的抗氧化应激及抗炎作用［4-5］，通过抗氧化应激、抗炎性介质释放达到维持微循环稳定及保护细胞的功能。HO-1/胆红素/CO组成了机体不可缺少的内源性保护系统。

鉴于HO-1的抗炎、抗氧化应激的作用，为拮抗多种急慢性疾病的氧化应激反应及炎症反应，诱导HO-1表达的多条信号通路成为研究热点。多项研究表明，不同理化因素可通过不同的信号转导通路诱导HO-1的表达，这些信号通路涉及磷脂酰肌醇-3激酶（PI3K）、丝裂原活化蛋白激酶（MAPKs）、PKA（cAMP 依赖的蛋白激酶A）、PKC （蛋白激酶C）、依赖蛋白激酶G（PKGcGMP）、蛋白磷酸酶（PPs）、酪氨酸蛋白激酶（TPK）等。近几年，多项研究均提示，PI3K&p38 MAPK/Nrf-2信号通路是诱导HO-1表达的主要信号通路，而针对激活该信号通路，诱导HO-1表达的治疗研究也层出不穷［6-10］。

2 SAP与HO-1的关系

多项研究认为，HO-1是SAP早期调节炎症反应的关键因素之一。以HO-1为代表的氧化应激反应基因在SAP早期呈强烈上调［11-12］。SAP发生后，机体过度放大的炎症反应是导致病情加重的主要根源，核因子-κB（NF-κB）在炎症反应的持续放大中起到中心调节作用：NF-κB经SAP释放的内毒素激活后进入细胞核，上调白细胞介素-1（IL-1）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）等众多炎症介质的表达，IL-1、TNF-α为原发性炎症介质，可进一步作用于巨噬细胞，促使其产生大量的继发性炎症介质，如IL-6、IL-8等［13］。继发产生的炎症介质反过来又可以进一步激活NF-κB，从而形成正反馈的级联放大效应，炎症反应被持续放大，引起胰腺组织和细胞的广泛损害［14］。众多研究显示，HO-1能够通过抑制NF-κB激活减少炎症介质释放，从而减轻机体炎症反应［15-17］。

相关研究表明，IL-1、TNF-α、 细菌脂多糖（LPS）、ROS和活性氮 （RNS）等炎症因子都能够在体外诱导HO-1表达。Sato等研究证实，急性胰腺炎发生后，胰腺组织内HO-1的表达会升高，其高峰出现在制模后12～24 h［18］。 钴原卟啉（CoPP）作为 HO-1 的诱导剂，可诱导HO-1的适度过表达。多项研究表明，胰腺组织经钴原卟啉处理后HO-1的表达会升高，并上调抗炎因子水平，下调促炎因子水平，减少黏附分子P选择素和e选择素的表达［19］。血晶素（HO-1诱导剂）干预后的胰腺炎大鼠胰腺、肝脏病变及肝肾功能会减轻［20］。有研究显示，血晶素通过诱导HO-1的表达，发挥对重症胰腺炎大鼠胰腺、肝脏及肾脏的保护作用，可能是通过抑制NF-κB信号转导通路实现的［21］。毛恩强等研究证实，通过基因转染方法提高HO-1表达，可以显著提高SAP大鼠组织和血清中抗炎细胞因子（IL-10）的水平，明显抑制促炎细胞因子（TNF-α）的水平，并据此提出，HO-1对SAP大鼠脏器保护作用可能是通过提高抗炎细胞因子IL-10表达和抑制促炎细胞因子TNF-α表达所实现的［22-23］。

3 中医药对SAP及HO-1的研究进展

SAP属于中医学“胰瘅”范畴，因饮食不节、情志刺激、外邪入侵或蛔虫内扰导致热、湿、瘀、毒蕴结中焦而发病。毒瘀互结、气机瘀滞、腑气不通是其基本病机，湿热蕴结，腹闭邪陷是发病的中心环节。中医药治疗SAP的研究已从单纯的证型分类、证治特点深入到细胞分子生物学机制，主要研究方向集中在一下几个方面。

3.1 中医药对SAP临床疗效的影响 针对SAP的中医药治疗，众多学者开展了大量临床及动物实验研究，涉及单药治疗（如大黄、芒硝、丹参、柴胡等）、复方制剂（如大承气汤、清胰汤、柴芩承气汤等）、中成药制剂（如血必净注射液、参麦注射液等）以及针灸、外治法等。张敏等总结整理1970年至2007年有关SAP的临床研究文献，入选复方83首，均以泻下、理气、清热、活血为主，涉及中药79味，平均疗程8.7 d，总有效率89.12%，大黄的应用为100%，平均剂量为15.57 g［24］。付振帅等治疗SAP120例，随机分为对照组与观察组，观察组在对照组常规治疗的基础上给予自拟通理攻下汤剂 （大黄、厚朴、黄芩、姜半夏、生姜、大枣、金钱草、枳实、白芍、柴胡），治疗7 d后，观察组临床症状、血清炎症指标、脏器功能指标显著恢复［25］。杨卫生等将SAP患者64例随机分为对照组及观察组，观察组在西药治疗基础上加用参麦注射液联合大黄芒硝汤（生大黄50 g，芒硝6 g），疗程7～10 d，观察组腹痛缓解时间、首次大便时间、肠鸣音恢复时间显著提前，平均住院日及治愈率也高于对照组［26］。吴晓英等应用生大黄联合血必净注射液治疗SAP发现，观察组血淀粉酶恢复时间、腹胀时间及平均住院日显著短于对照组［27］。

中医药治疗SAP效果是肯定的，虽然临床治疗方剂各异，但治法基本一致，均以泻下清热，活血理气、益气养阴为主。中成药主要应用具有清热解毒及养阴益气的制剂。针对中药治疗SAP的实验研究取得了很大进展，但依然存在样本量少、评价指标不统一的缺陷。比如主观症状及血淀粉酶的升高程度与SAP的损伤程度和严重程度没有相关性，但大量的临床试验依然用主观症状、血淀粉酶水平作为临床疗效指标。另外，中药给药途径多样，比如管饲、静滴、腹腔灌注、外敷、灌肠、肛门直肠滴注、鼻饲管空肠给药、胰腺局部供血动脉持续灌注等，针对不同给药途径、不同给药剂量及不同治疗疗程的临床研究尚少。故目前仍缺乏设计合理、疗效评价一致的大样本试验来证实中药治疗SAP的疗效价值及具体作用机制。

3.2 中医药对SAP过程中细胞因子释放的影响 对SAP发病机制的认识已经由胰酶自身消化学说逐渐过渡到细胞因子过度释放学说，目前广泛认为，SAP发生及发展的主要机制为细胞因子的过度释放［28］。监测血清炎性细胞因子水平可反映SAP的严重程度，动态观察其变化水平可以反映SAP治疗措施是否有效，因此，有效控制细胞因子的释放及过度放大的炎症反应，成为治疗SAP的关键，也是提高SAP整体生存率的重要环节［29-30］。清胰汤是吴咸中院士据SAP的临床证候辨证施治创立的方剂。研究表明，早期经胃管灌服清胰汤可显著减少 SAP患者体内 IL-2、IL-6、IL-8、IL-10等细胞因子水平［31］。 魏晓等用大剂量赤芍（60 g），并配伍败酱草、大黄等组成赤芍煎剂，管饲SAP大鼠模型，与模型组进行对比研究，发现赤芍煎剂组能抑制NF-κB p65的表达，并减少促炎细胞因子TNF-α、IL-6的大量释放，证明赤芍煎剂可能通过抑制 NF-κB活化，使机体免受过量炎性细胞因子的损伤［32］。赵祥等用甘遂末加生理盐水配成混悬液治疗SAP，测定1、3、5、7 d的血清炎症因子水平，与常规治疗组比较，甘遂组血清NF-κB、TNF-α、sTNFR、IL-8、IL-6 水平下降率显著高于常规治疗组［33］。

通过大量临床及动物实验不难得出结论，中药能抑制细胞因子的过度释放，遏制瀑布样级联效应，从而减轻炎症反应，改善SAP预后。但目前的研究仍然存在一定问题。第一，与SAP病情及预后关系密切的细胞因子繁多，发挥作用的主次关系很少论及，具体途径或方式（比如信号通路）很少涉及；第二，中药治疗SAP可能是多途径、多靶点，不仅仅局限于作用于细胞因子，可能在基因、信号通路、免疫等机制上发挥作用；第三，针对中医证候特点的SAP动物模型很少，SAP中医证候与细胞因子的相关性有待进一步研究。

3.3 中医药对SAP过程中HO-1的影响 中医药调节HO-1表达的实验研究主要集中在肿瘤及脓毒症领域，在SAP过程中对HO-1调节作用的研究尚无报道，但其他领域的研究为中医药对SAP过程中HO-1的影响提供了理论依据及方法支持。吴洋等研究参附注射液对肠缺血再灌注大鼠肾损伤的影响，研究中发现，与对照组相比，参附注射液干预组HO-1表达增加，诱生型一氧化氮合酶（iNOS）表达降低，血清肌酐、尿素氮明显降低，证明参附注射液能诱导肠缺血再灌注大鼠肾组织中HO-1的表达，降低iNOS，也可减轻肾损伤［34］。笔者前期研究发现应用参麦注射液在SAP早期能够抑制促炎细胞因子（TNF-α）释放，促进抗炎细胞因子（IL-10）释放，以使早期促炎和抗炎反应趋于平衡，减轻炎症反应，降低死亡率。利用基因转染方法提高HO-1表达亦得到相似的实验结果［35］，达到减轻炎症反应和脏器保护作用。我们由此推断，参麦注射液在SAP早期可能通过调控HO-1表达影响炎症细胞因子的释放，使早期促炎和抗炎反应趋于平衡，减轻炎症反应，并对胰腺本身及远隔器官均具有保护作用。

目前国内外对中医药对SAP过程中HO-1的调节作用尚无相关研究报道，尤其是与TNF-α、IL-6、IL-10等细胞因子之间的关系，以及对胰腺病变及远隔脏器功能的影响，胰腺炎研究相关领域对此尚未给出研究结论。

4 结 语

近年来，中医药对SAP的治疗的研究逐渐深入，已经从临床疗效的研究逐渐深入到细胞分子生物学机制，然而依然存在中医药起效要素及作用靶点不明确的现状。此外，SAP与HO-1的关系尚不明确，中医药对SAP过程中HO-1的调控作用需要进一步证实。HO-1生物学规律复杂，存在多种降解产物，各降解产物可独立发挥抗氧化应激的作用，这为中医药对SAP过程中HO-1调控作用的研究增加了难度，因此，阐明中医药对HO-1的作用机制，寻求中医药治疗SAP的作用靶点，成为新的研究热点，相信在不久的将来，通过大量研究学者的努力，对HO-1的研究会在SAP的治疗中发挥出巨大的潜能。