固本止咳中药治疗慢性阻塞性肺疾病的黏膜上皮创伤修复机制研究❋

唐诗环，敬 岳，曹乃芹，廖 强，张洪春

(1.北京中医药大学，北京 100029；2.中日友好医院中医肺病科呼吸中心；国家呼吸疾病临床研究中心，北京 100029；3.中国中医科学院望京医院,北京 100102)

目前，由于环境污染等原因造成慢性阻塞性肺疾病(COPD)、哮喘等肺部疾病患病率居高不下。据统计[1]，当前 COPD发病率在全球人群中大约是10%，预计到2020年 COPD病死率将上升至全球第3位[2]，经济负担排全球第5位。慢性阻塞性肺疾病(COPD)出现气流阻塞情况的主要病理基础是呼吸道炎症反应后的气道重塑。目前，中医药与创伤修复关系的研究日渐加强，研究者从“正气卫外”和“肺在体合皮”等多方面探讨中医药与创伤修复的联系[22-23，29]。大量研究证据支持，中医药可以增强呼吸道黏膜免疫能力，达到防治慢性阻塞性肺疾病的目的，而对创伤修复作用机制的研究报道尚不丰富，需要更加深入地研究探讨中医药于创伤修复的机理作用。

1 慢性阻塞性肺疾病创伤修复的特点

1.1 慢性阻塞性肺疾病的危害

持续存在的气流受限为慢性阻塞性肺疾病(COPD)的典型特征。气流受限情况可呈进行性恶化，同时COPD可反复出现急性加重情况且合并多种病症。除肺部表现外，有研究提出[4]慢性阻塞性肺病患者最常见的并发症是心血管疾病、糖尿病、哮喘和贫血等，大多数病人有1种或2种合并病，增加了社会经济负担，同时也影响患者的劳动能力及生活质量[5]。 鉴于COPD是一种可以防治的疾病，因此有效的防治措施将有助于延缓疾病的反复发生和进行性加重。

1.2 黏膜上皮的创伤修复

黏膜上皮的创伤修复是在各类细胞生长因子的共同作用下的协调有序过程，可分为炎症反应、细胞增殖、基质沉积及组织重塑4个时期[6]。前24～48 h为炎症反应阶段，此时弹性蛋白酶和胶原酶分子在多核中性粒细胞的作用下产生，促进免疫细胞(如中性粒细胞)进入细胞外基质(extra cellular matrix，ECM)。3～5 d后巨噬细胞在创伤处大量增生、聚集，对坏死细胞进行吞噬清除，并生成大量细胞因子，以维持黏膜上皮的创伤修复。同时巨噬细胞与炎性反应过程中释放的白介素、干扰素和肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor，TNF)交互作用于创面，即淋巴细胞与巨噬细胞从细胞及因子方面相互协调，将机体免疫能力与黏膜创伤修复紧密关联起来[7-8]。损伤后4 d，纤维结缔组织、血管和上皮重塑形成，其源自于成纤维细胞在皮下结缔组织基质内迁移、增生，完成ECM的基质沉积[7]。各类生长因子可共同作用也可协同作用于创面，一齐推进上皮、黏膜、皮肤及内脏器官的创伤修复[7-9]。如上皮细胞增生、分化、血管生成增快，促使体内创面愈合皆由表皮生长因子(epidermal growth factor，EFG)诱导而成。已有研究证据表明，角化细胞生长因子(keratinocyte growth factor，KGF)、转化生长因子(transforming growth factor，TGF)、血小板源性生长因子(platelet- derived growth factor，PDGF)和血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)等多种生长因子均存在可以加速创伤组织和内脏修复的作用[10-12]。大量生长因子协同作用于黏膜上皮创伤修复的4个阶段，推进组织修复过程。

1.3 呼吸道黏膜上皮细胞创伤修复与慢性阻塞性肺疾病的关系

COPD的发生和发展与气道的炎性损伤和气道重塑有密不可分的关系，而气道的炎性与重塑正是肺上皮损伤细胞的修复。分泌细胞因子KGF的关键效应细胞是存在于气道黏膜上皮细胞间的γδT细胞。肺组织受损后，KGF通过促进上皮细胞增殖，加速黏膜损伤的修复，同时可以降低炎症反应引起的肺组织损伤，对防止肺损伤与肺进一步纤维化起着潜在的作用。 γδT细胞可通过分泌细胞因子IL-17 A、IL-22抑制肺纤维化形成[13]。研究证实，固本止咳中药对γδ T细胞的生物活性起到调控作用，可以减低 IL-17的合成分泌[14]，缓解呼吸道炎症反应，避免呼吸道壁反复出现损伤-修复过程。

角质细胞生长因子(keratinocyte growth factor，KGF)可与上皮组织中的特异性受体相结合，进而参与上皮黏膜的创伤修复过程。同时KGF还与胚胎发育、肿瘤出现、进展及免疫重组的关系密切。 γδT细胞可以通过合成分泌KGF，达到修复上皮损伤的效果，因此γδT细胞在组织创伤修复中起到至关重要的作用。在肺组织创伤修复中，KGF是肺损伤保护的关键生长因子，可修复受损上皮[15]，维持肺泡上皮的完整性，限制肺渗透性和气道炎症，预防肺水肿的发生[16]，抑制肺纤维化的发展进程[17]。

2 中医理论与呼吸道黏膜上皮细胞创伤修复

2.1 “正气”理论

中医基础理论称“正气”是维持人体健康生理状态的机制，直接关系人体的病理状态，如疾病的出现、进展、转归、预后这一动态过程。集中表现在预防六淫之邪气侵袭人体，适应地理、气候变化损耗机体、维持内环境的稳态，以及在患病后的自愈能力。《素问·刺法论》的“正气存内，邪不可干”，解释了“正气”在疾病发生发展过程中的主导作用，表明人体患病起因于正气虚衰。“卫气”乃正气的组成部分，主要功能为抗御外邪侵及人体致病。 《灵枢·禁服》云:“审查卫气，为百病母。”《灵枢·上膈》云：“卫气不营，邪气居之”，强调机体患病的内在原因是卫气盛衰，“卫气”对疾病的出现、进展起决定性作用[18]。《灵枢·本脏》云:“卫气者，所以温分肉，充皮肤，肥腠理，司开合者也。”卫气最主要的功能为抵御邪气，具体表现在濡养肌肤，充实腠理，司气孔开合以预防外邪。肺的生理功能：肺气的宣发肃降及肺朝百脉，是“卫气”作用于肌表开阖的关键。疾病发生过程起自于肺气失宣，继而卫气不固导致肌肤腠理开阖失常，外邪将乘虚而入使机体致病。同理，卫气的正常运行、卫护肌表、抵御外邪等功能是通过肺朝百脉、宣发肃降的功能正常而实现的。

2.2 “肺在体合皮”理论

《素问·五藏生成》曰:“肺之合皮也。”行卫气于皮肤之中。肌肤皮毛作为一身之表，行于皮毛的卫气具有抵御外邪入侵机体致病功能，即为“卫外”。卫气主职司腠理开合，卫护肌表，成为抵御外邪入侵的一道屏障。现代医学证明，皮肤黏膜存在的物理屏障、化学屏障，皮肤黏膜中散在的免疫细胞与入侵病原微生物发生的免疫特异性结合保护机体不受外邪干扰，即相当于中医理论提示卫气充盛则邪不可干，卫气虚弱则机体致病[19]。中医基础理论认为，皮毛(包括皮肤、黏膜、汗腺、毛发等)存在防止外邪入侵机体致病的作用，是源自卫气输布于皮毛表面所体现的，肺气的宣发作用使卫气通达全身肌表，使卫气行于脉外，布散于周身，卫护肌表，抵御外邪。其作用与现代医学的非特异性免疫防御功能相似。 由此得出，中医对皮毛的认识更多体现在功能上，而不仅局限于组织，相当于西医皮肤黏膜组织的功能，进而推论中医“卫气”卫护肌表理论与西医皮肤黏膜的免疫作用如出一辙。创伤修复免疫防御系统中皮肤的屏障作用，构成机体抵御病原微生物的第一道屏障，符合中医“卫气”理论。

2.3 “正气”理论、肺在体合皮与呼吸道黏膜上皮细胞创伤修复的关系

创伤修复是指机体遭受外力(如外伤)或其他原因导致上皮细胞或其他组织发生离断或缺损，而后局部上皮组织再生、肉芽组织增生、各类组织重构进行修复的病理生理过程。 局部创面的气血盛衰对创伤修复至为重要，其中“虚”为创伤难愈的根本原因及决定因素[20]。 人体能力尽抗邪，与正气的充沛密不可分，进一步推论即创伤修复的现代医学过程是中医理论正气盛的表现形式。

肺在体合皮，皮毛为周身之表，发挥御防外邪入侵的屏障作用。肺是机体进行气体交换的场所，皮肤与外界亦存在气孔进行气体交换，类似于肺呼吸功能的特点。从物种进化的视角看，肺是体内为适应气体交换而产生的特化“皮毛”仍旧与外界相通，肺与皮毛同源同功，共同作用于呼吸运动。在黏膜创伤修复阶段，上皮组织分泌细胞因子及生长因子相互联系，皆与中医理论“肺在体合皮”一致。可见，中医理论中肺在体合皮与肺上皮细胞、黏膜组织等创伤后的修复及防御功能相吻合，故肺在体合皮与中医药治疗创伤组织修复关系密切。

2.4 中医药在呼吸道黏膜上皮细胞创伤修复中的应用

近年来，细胞与分子生物学技术的发展和应用，加速了新的治疗手段和技术在临床上的运用，包括细胞因子、生长因子、细胞治疗，以体内实验中的技术为基础，相互配合为创伤修复寻找到新的治疗方案。中医治疗的历史源远流长，确切诊疗理念，让创伤修复的治疗方案愈发全面[21]。

参与创伤修复最重要的间充质细胞是成纤维细胞，组织受损后，成纤维细胞分化为肌成纤维细胞，在创面收缩时，细胞外基质蛋白与多种生长因子、细胞因子被释放，聚集大量免疫炎细胞至创面，增加Ⅰ、Ⅲ型胶原以及多种细胞外基质蛋白(如波形蛋白)的生成，这一过程促使损伤组织新生上皮形成并参与创伤修复[22]。

研究表明，传统中医药的“活血化瘀”“清热解毒”和“软化瘢痕”等功效在创伤修复治疗中有独特疗效[23]。如赤芍的主要功效为活血，可以使局部血供情况改善，促进创伤后肉芽组织再生，同时防止过度生长，影响局部组织重构。现有研究表明，益气固本中药可以促进因气虚而致血瘀病证的创伤修复，其作用机制与缺氧诱导因子(HIF21α)表达减少和毛细血管内皮生长因子(VEGF)表达增多相关，以改善局部微循环障碍造成的缺氧状态[23]。黄芪能刺激创伤表面巨噬细胞活化增强，避免局部组织细胞因子释放过量，防止创面出现感染情况，从而提高机体免疫能力。 基于中医学的整体观念、辨病分型、辨证论治、标本兼治等理论，在创伤修复治疗中积累了丰富的临床经验，以益气固本、活血化瘀通络为主的要则，通过减轻过度炎症反应，促进组织细胞增殖，改善创面周围循环，减少瘢痕形成，促进传统中药治疗对创面损伤修复的机制研究[21]。 创伤修复需要创面组织及细胞因子、生长因子共同参与，互为促进地作用于创伤修复的各个阶段。 中医药可通过综合调控细胞及因子，以实现创面修复。

3 固本止咳中药与呼吸道黏膜上皮细胞的创伤修复

3.1 固本止咳中药治疗COPD的病机特点

根据慢性阻塞性肺疾病的病因分析及临床表现，现代学者将其纳入中医“肺胀”“内伤咳嗽”等范畴，其主要病因为反复受到外邪入侵或长期大量吸入香烟，六淫之外邪或烟毒瘴气犯肺，导致肺气虚耗，输布周身津液之宣发肃降失职，蕴津成痰，内阻于肺，气之宣发肃降愈发受阻；久病累及他脏，最常见子病及母，故肺脏病变累及脾脏，脾气虚损，使通调水道、运化水湿功能异常，水湿不化蕴而生痰。肺为储痰之器，肺气不通则气机升降不利，加剧咳嗽咳痰症状，肺脾功能损伤日久，久病及肾，肾纳气功能失调，终致肺、脾、肾三脏皆伤，促使痰热瘀毒内生，肺气愈发虚满壅滞。故COPD病患在无外邪侵袭时，也存在长期慢性咳嗽、咳痰经久不愈。

固本止咳中药是国医大师晁恩祥基于《黄帝内经》“春夏养阳”“冬病夏治”的中医基础理论，联合COPD稳定期的病变特点与临床60年的工作经验，以“玉屏风散”为基本方加减化裁而来。慢阻肺的中医病机特点为肺脾肾虚、痰浊瘀肺，治则应以调补肺、益气健脾为主，兼顾清热祛痰、活血化瘀，以恢复机体“正气”卫外的生理功能。方中黄芪性甘温，扶正固表，补气而升，肺脾皆补；淫羊霍性辛甘温，温肾补阳，顾护先天，共为君药；白术性苦甘温，益气健脾，利水祛湿，资养后天；蜜百部性甘苦、温润肺气、下气止咳，共为臣药；赤芍性苦微寒，清热凉血，活血祛瘀；黄芩性苦寒、清热燥湿归肺经；防风性辛甘微温、祛风解表共为使药，共奏扶正祛邪、补气助阳、健脾益肾、止咳化痰、活血化瘀之效。

临床证据[24]表明，固本止咳中药在增强患者肺功能、调节机体免疫力等方面存在确切的临床疗效。并指出固本止咳中药可显著缓解咳嗽、咳痰、喘息等症状，且未发现明显毒副作用。研究证据显示，固本止咳中药治疗后，增强机体对外邪的抵御能力，主要表现在对COPD模型小鼠肺组织炎性浸润状态的有效控制，通过抑制NE的分泌来源，对呼吸道黏膜炎症反应的控制及对肺组织免疫炎性反应的减轻，最终使肺组织恶性病理改变进程有效减缓，继而缓解患者咳嗽咯痰症状，延缓慢阻肺的进行性加重[25]。

3.2 固本止咳中药在呼吸道黏膜上皮细胞创伤修复中的应用

呼吸道创伤修复过程中重要的细胞因子 KGF，促进肺泡Ⅱ型上皮细胞合成增生、分泌肺表面活性物质，使肺泡气液表面张力降低，避免在呼气时肺泡塌陷过度、吸气时肺泡膨胀过度，维持肺泡正常形态[26]。KGF在增进肺泡Ⅱ型上皮细胞有丝分裂的情况下，可上调 Na+通道基因，促进Na+- K+- ATP酶活性，增强Na+在细胞内外的运输，进而使液体清除率上升，炎症渗出减少，肺泡内气体交换得以改善，肺泡Ⅱ型上皮细胞的屏障功能在正反馈下得以增强，促使损伤的肺组织修复[27-28]。 KGF在肺气肿的肺组织病变情况下解除Ras-Raf-Erk通路，使肺泡上皮再生[16]。实验研究表明，KGF可阻止肺纤维化进程，同时KGF在预防纤维化和促进损伤修复方面也存在一定作用[17]。因此，KGF可能是治疗肺气肿乃至慢性阻塞性肺疾病的一种关键因素。 KGF修复上皮的作用与中医理论中“固护卫表”相似，皆可固护黏膜表层，防治病邪侵入机体。

固本止咳方药促使COPD模型小鼠肺组织中分泌KGF，加快肺组织免疫炎性损伤的修复，以保证呼吸道黏膜的完整性，呼吸道黏膜免疫的机械屏障功能作用得以改善，表明促进 KGF的分泌为固本止咳中药对呼吸道黏膜免疫的修复机制[29]，同时符合固本止咳中药扶助“正气”卫外御邪的防御功能。

固本止咳中药的疗效与 COPD的创伤修复机制相辅相成，研究证据支持固本止咳中药可减少肺组织中 NE的过度表达，即下调 COPD模型肺组织中 NE的表达，并且降低 COPD模型呼吸道 sIgA的分泌，有效控制气道炎症状态以改善气道及肺组织结构损伤，缓解 COPD模型的肺通气功能障碍[26]。

4 结语

固本止咳中药在慢性阻塞性肺疾病的黏膜上皮创伤修复上有确切疗效，呼吸道创伤修复对上皮的保护包括改善呼吸道黏膜完整性，增强黏膜免疫的机械屏障功能的作用。但中医药干预黏膜上皮创伤修复的研究目前处于起步阶段，动物实验、细胞实验和临床研究数据尚不丰富，中医药治疗仅停留于观察KGF、MMP-2、MMP-9等基本细胞因子的指标，进一步的机理阐明研究未见报道。因此，中医药对呼吸道创伤修复影响的研究尚有广阔的空间。呼吸道黏膜上皮创伤修复机制与慢性阻塞性肺疾病的发生发展情况，值得更加深入地研究其间的密切关系。