中医药调控慢性萎缩性胃炎胃黏膜细胞凋亡的研究现状＊

李永乐，钱占红，郭志娟，孔令惠，杨巧芳，张 锐＊＊

（1.内蒙古医科大学中医学院 呼和浩特 010020；2.内蒙古医科大学附属人民医院 呼和浩特 010010）

慢性萎缩性胃炎（Chronic Atrophic Gastritis，CAG）是消化系统的常见病、难治病，在我国发病率占整个慢性胃炎（Chronic Gastritis，CG）患者的四分之一以上（25.8%）[1]，个别城市甚至高达63.8%[2]。CAG患者中大约有2～10%发生癌变，其中1年的癌变率约为0.5%～1%[3,4]，每年可导致大量患者过早死亡。因此，CAG已经成为我国值得关注的医疗卫生问题，开展相关研究具有重要的临床意义。本文通过收集中医药治疗CAG的相关文献，在分析导致CAG发病的可能机制基础上，重点阐述中医药通过调控细胞凋亡而发挥防治CAG作用的研究现状，为临床探索CAG有效中医药治疗方案提供一定思路，造福广大患者。

1 CAG的发病机制认识

CAG是胃黏膜上皮遭受反复损害而导致固有腺体减少，伴或不伴纤维替代、肠腺化生和（或）假幽门腺化生的一种慢性胃部疾病。梳理近年来有关研究文献，其中细胞动力学研究表明胃黏膜细胞属于更新型细胞群，在生理状态下通过细胞增殖和凋亡维持着胃黏膜细胞群数量相对恒定，是保持胃黏膜完整性及功能正常的基础。当细胞凋亡-增殖动态关系异常时可引起细胞稳态失衡，高水平的异位增殖和异位凋亡引起胃黏膜上皮细胞更高的更新率[5]，造成黏膜上皮细胞代谢不稳定，特别是当凋亡增殖比和凋亡强度增大时，表现为凋亡过度，可引起黏膜固有腺体减少、黏膜萎缩变薄等CAG的主要病理改变[6,7]。因此，胃黏膜细胞过度凋亡是导致出现CAG病理改变的重要原因，是临床探寻防治CAG有效中医药方案的重要途径，也是进一步揭示临床有效治疗方案微观作用机制的核心环节。

2 中医药调控CAG胃黏膜细胞凋亡的机制

细胞凋亡是细胞内多种信号传导调控系统参与的复杂生理生化反应过程，目前公认的有线粒体途径、死亡受体途径和内质网途径，也是中医药防治CAG过程中发挥作用的可能途径。

2.1 中医药对线粒体途径的调控

线粒体是真核细胞内产生ATP的重要细胞器，对维持细胞正常能量代谢和功能活动发挥着重要作用，近年来研究表明线粒体也是调控细胞凋亡的重要环节。当细胞凋亡发生时，多种促凋亡蛋白被转运至线粒体，导致线粒体膜通透性转换孔开放，使膜结构破坏、通透性增加，引起细胞凋亡的特异性标志线粒体膜电位（Mitochondrial Membrane Potential，MMP）下降，诱导释放细胞色素c（Cytochrome c，Cyt-c）、Smac/Diablo等多种凋亡诱导因子，进一步激活Caspase级联反应，通过Caspase依赖性信号通路，裂解多聚（ADP-核糖）聚合酶（poly（ADP-ribose）Polymerase，PARP），终止DNA修复；或激活Caspase非依赖性信号通路的细胞凋亡诱导因子（Apoptosis Induced Factor，AIF）、核酸内切酶G（Endonuclease G，Endo G）等，最终使DNA断裂、染色体凝结引起细胞凋亡。

在Caspase依赖性信号通路中，王垂杰[8]专门开展了健脾清热活血化瘀中药对CAG大鼠胃黏膜细胞MMP影响的实验研究，表明MMP异常变化可能是引起胃黏膜细胞增殖与凋亡失衡过程的重要原因，可能是导致CAG发病的重要机制，中药可通过降低胃黏膜组织细胞中MMP从而发挥治疗CAG的作用。林海燕等[9]进一步在萎胃康及其拆方治疗CAG的作用机制研究中表明，中药发挥治疗作用可能不仅与降低细胞MMP有关，而且可通过促进Cyt-c释放和增强caspase-9活性，从而诱导胃黏膜细胞凋亡发挥相关作用。在Caspase级联反应中，caspase-9处于“瀑布式”激活顶端，活化后进一步激活下游的caspase-3细胞凋亡执行器。赵冉[10]在“浊毒”与胃黏膜萎缩、肠上皮化生的形成相关性研究中表明，胃黏膜萎缩、肠化发生机制可能与降低Caspase-3含量有关，其通过减慢细胞凋亡、促进细胞增殖，导致细胞凋亡与增值失衡，并且在胃黏膜萎缩、肠化发生的过程中血清及胃黏膜中Caspase-3表达水平逐渐降低，提示Caspase-3的减少可能促进了胃癌前病变的发生。李岩等[11,12]在中药不同组方对CAG模型大鼠胃黏膜组织细胞凋亡的影响研究中表明，中药可通过增加胃组织中caspase-3的表达，从而使细胞凋亡增加，细胞增殖状态减轻，达到治疗CAG防止癌变的作用效果。乔晓温等[13]在三参方治疗CAG的作用机制实验研究中表明，中药可通过调控Caspase-3、Bcl-2和Fas蛋白的表达，降低胃黏膜组织细胞凋亡率，从而实现治疗CAG的效果。赵霞等[14]在健脾化瘀解毒复方“胃痞消”阻断和逆转慢性萎缩性胃炎癌前病变的分子机制研究中表明，中药治疗CAG的作用机制可能与其下调胃黏膜上皮细胞凋亡调控蛋白Caspase-3和P53的表达，从而抑制黏膜上皮细胞凋亡有关。Smac/Diablo是除Cyto-C外由线粒体释放的另一种重要的促凋亡因子，被称为第二个线粒体源性Caspase激活剂，可特异地作用于IAPs家族的XIAP，解除对Caspases家族的抑制效应从而促进细胞凋亡，是近年来寻找治疗新方法的重要方向，虽然有研究表明，胃黏膜萎缩、肠化发生与Smac/Diablo的含量降低有关，主要通过减少细胞凋亡、促进细胞增殖，使凋亡与增值失衡促进CAG向胃癌前病变的转变[10]。但目前在中医药治疗CAG的相关研究中未见文献报道。

在线粒体途径介导的细胞凋亡过程中，除Caspase依赖性信号通路外，还存在着无需激活Caspase家族蛋白的Caspase非依赖性信号通路。在哺乳动物体内，AIF和Endo G参与了Caspase非依赖性有丝分裂的细胞死亡过程，是发挥保护胃黏膜损伤的可能途径[15]，但目前国内并未见中医药调控相关通路因子从而发挥治疗CAG的临床研究与动物实验研究。

此外，Bcl-2家族蛋白是线粒体途径诱导细胞凋亡的关键。在细胞凋亡过程中，Bcl-2家族是细胞凋亡研究中最受重视的因子，也是线粒体中调控凋亡因子释放的第一步，发挥着重要作用，主要由Bcl-2家族的促凋亡蛋白Bcl-2、Bcl-xl等和抗凋亡蛋白Bax、Bak等相互作用而发挥调控，徐珊等[16]在CAG大鼠胃黏膜细胞凋亡与中医证型的相关性研究中表明，CAG大鼠胃黏膜细胞凋亡指数、Bcl-2蛋白表达与CAG证候有一定的相关性，不同证型CAG证候发生时胃黏膜细胞凋亡及调控蛋白表达水平的发生变化。娄华等[17]在丁愈胃灵合剂对CAG大鼠的影响及机制研究中表明，中药可显著降低胃黏膜Bcl-2表达、升高胃黏膜Bax表达，提示中药下调胃黏膜Bcl-2表达或上调Bax表达可能是其发挥作用的重要机制。李海文[18]进一步在胃萎清治疗慢性萎缩性胃炎的临床疗效及作用机制研究中表明，中药可通过下调Bcl-2mRNA及Bcl-xL mRNA表达，抑制大鼠胃黏膜萎缩、肠上皮化生，从而改善CAG病理表现与临床症状。于佳宁[19]等研究表明Bcl-2与Bax的不同比率在细胞的死亡或存活发挥着决定性作用，是中医药促进细胞凋亡、维持细胞数目的动态平衡、控制甚至逆转CAG病理改变的关键。

2.2 中医药对死亡受体途径的调控

死亡受体属于肿瘤坏死因子受体（TNFR）超家族成员，主要包括FAS（CD95）、肿瘤坏死因子受体1（tumor necrosis factor receptor1，TNFR1）、死亡受体 3（death receptor3，DR3）、肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体 受 体 -1（TNF-related apoptosis-inducing ligand receptor-1，TRAIL-R1，又称DR4）和肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体受体-2（TNF-related apoptosisinducing ligand receptor-2，TRAIL-R2，又称DR5）五大类，依靠配体与受体结合，使其位于胞浆区的死亡结构域（death domain，DD）暴露，募集衔接蛋白，促使死亡诱导信号复合体（death-inducing signal complex，DISC）的形成，进而使caspase-8活化，激活下游相关因子启动Caspase级联反应执行细胞凋亡。其中，通过死亡受体途径诱导细胞凋亡目前相关研究主要集中在FAS/FASL、TNFR和TRAIL三条信号通路。

在FAS/FASL信号通路中，主要依靠FAS配体与FAS受体相结合，诱导FAS三聚体形成，使FAS位于胞浆内的DD与信号适配体FAF1（Fas-associated factor-1）、FADD（Fas-associated death domain）等结合，FADD进一步与caspase-8形成DISC，激活下游caspase-3、caspase-6、caspase-7等相关蛋白，诱导细胞凋亡发生。在CAG的相关研究中，赵唯含等[20]通过黄芪、三七及其配伍对CAG大鼠胃黏膜细胞凋亡及增殖的影响表明，中药能够通过改善胃黏膜细胞的凋亡水平，进而改善胃黏膜的相关病变，其机制可能与降低血清FAS、FASL的表达水平有关，说明FAS/FASL信号通路可能是中医药防治CAG的内在机制。韦维等[21]在探究安胃汤对CAG模型大鼠疗效的作用机制研究中表明，中药可能通过提高Fas基因及蛋白的表达，降低Fas-L含量，激活CAG大鼠胃黏膜细胞Fas/Fas-L信号传导通路，并降低Bcl-2、升高Bax基因及蛋白，进而促进胃黏膜细胞凋亡，是其发挥作用的关键机制之一。马一倩等[22]进一步在相关临床意义研究中观测到，FAF1蛋白在CAG组织中呈现出中等强度表达，提示FAF1表达可能参与到CAG的发病过程中。而刘守亮等[23]在参芪饮对CAG的Caspase-3表达干预研究中表明，中药能够通过上调胃黏膜组织中Caspase-3蛋白的表达减轻胃黏膜萎缩程度。刘连臣等[24]则在益胃祛瘀消痰方对CAG大鼠胃黏膜组织细胞凋亡及相关基因表达的影响中表明，中药能减弱Caspase3、Fas蛋白表达，降低胃组织细胞凋亡率，提示Fas/FASL信号通路可能是中医药调控胃黏膜细胞凋亡率的重要途径。

在TNFR信号通路中，主要通过TNFR1与TNF结合，使TNFR1以三聚体的形式募集衔接蛋白TRADD（TNFR-associated death domain）及衔接分子肿瘤坏死因子受体相关因子2（TNFR-associated factor-2，TRAF-2）、Ciap1、Ciap2和RIP。其中RIP1 通过去泛素化，诱导DISC形成，进而激发下游Caspase诱导细胞凋亡。钟国新[25]在针刺干预CAG模型大鼠的相关研究中表明，CAG病理模型中胃黏膜损伤指数及血清中TNF-伤、TNFR1均升高，且胃黏膜细胞凋亡指数升高，提示TNFR1可能是导致CAG发病的重要因素；而针刺可以通过抑制TNFR1、TNF-α而降低胃黏膜细胞凋亡，提示TNFR信号通路可能是中医药调控CAG胃黏膜细胞死亡受体途径细胞凋亡而发挥治疗作用的重要机制。

在TRAIL信号通路中，主要通过与其同源的受体TRAIL-R1、TRAIL-R2结合进而使其折叠成活性三聚体，募集FADD，结合procaspase-8形成DISC，Caspase-8激活通过非线粒体依赖途径和线粒体依赖途径启动细胞凋亡。目前在国内并未见中医药通过TRAIL信号通路调控死亡受体途径细胞凋亡治疗CAG的相关文献报道。

2.3 中医药对内质网途径的影响

内质网是哺乳动物细胞内重要细胞器，其具有的巨大膜结构是细胞内分子组装和反应的重要平台，对蛋白质修饰、折叠等发挥着重要作用，也是合成胆固醇、类固醇及脂质等的重要场所。内质网导致细胞凋亡由内质网应激（endoplasmic reticulum stress，ERS）引起，主要通过未折叠蛋白反应（unfolded protein response，UPR），激活相关信号通路，最大限度的清除过度损伤细胞，对维持细胞内环境稳态和维护机体生理平衡发挥着重要作用。其过程主要由UPR与PERK（PKR-like ER kinase），ATF6（activating ranscription actor 6）、IRE-1（inositol requiring enzyme-1）相互作用诱导细胞凋亡。

在通过PERK诱导细胞凋亡过程中，需与葡萄糖调节蛋白 78（glucose regulating protein78，GRP78）解离，使其二聚化和磷酸化，进一步使真核翻译起始因子eIF2译的第5l位丝氨酸磷酸化，选择性促进活化转录因子-4（activating transcription factor-4，ATF-4）合成，激 活 CHOP（C/EBPhomology protein）及 GADD34（growth arrest and DNA damage inducible 34）表达，调节Bcl-2蛋白家族，激活线粒体细胞凋亡途径。彭春雷等[26]在相关临床研究中表明，CAG胃组织中GPR78及PERK mRNA的相对表达水平较浅表性胃炎高，提示PERK诱导细胞凋亡可能是导致CAG发病的重要机制。张国梁等[27]进一步研究表明，中药能够降低CAG大鼠胃黏膜组织中PERK表达水平，提示PERK信号通路可能是中医药通过内质网途径调控CAG细胞凋亡的重要环节。

在通过IRE-1诱导细胞凋亡过程中，可通过自身二聚化和磷酸化活化，进一步与TRAF2相互作用形成IRE1R-TRAF2复合物，激活TNF-激依赖性的细胞凋亡信号 1（TNF-dependent apoptosis signaling kinase1，ASK1），ASK1进一步激活JNK及p38丝裂素活化蛋白激酶（p38-mitogen activated protein kinase，P38MAPK）[28]，其中活化后的JNK可通过磷酸化激活c-jun、c-Fos、EIK-1等转录因子而调节相关凋亡因子的表达，P38MAPK磷酸化后激活CHOP，增加Bim、降低Bcl-2等表达，进而诱导细胞凋亡。林志强等[29]通过香砂六君子汤对CAG的影响实验研究表明，CAG中p-P38MAPK蛋白表达均增加，并提示中药可能通过抑制胃黏膜细胞中P38MAPK蛋白表达以逐渐提高HP根除率，改善CAG的病理变化。

在通过ATF6诱导细胞凋亡过程中，UPR使BIP与ATF6分离，ATF6以囊泡转移的形式从内质网转移到高尔基体，进而被蛋白酶S1P（site-1 protease）、S2P（site-2 protease）激活，活化后的ATF6过度表达可进一步通过CHOP途径诱导细胞凋亡。但是，目前在国内并未见中医药通过ATF6信号通路调控内质网应激介导CAG胃黏膜细胞凋亡的相关研究报道。

此外，Caspase-12位于内质网外膜，是ERS诱导细胞凋亡的关键蛋白，在线粒体途径或死亡受体途径中不被激活。一般情况下，Caspase-12以无活性的酶原形式存在，ERS可使Caspase-12活化，激活Caspase-9、Caspase-3等，启动Caspase级联反应，诱导细胞凋亡，在这个过程中Ca2+依赖性的calpain活化、procaspase-12与TRAF2分离、Caspase-7 ER转位是导致Caspase-12激活的重要原因。李岩等[30]在健脾益气、活血化瘀、健脾化瘀不同中药对CAG大鼠模型的作用研究中表明，相关中药无论在预防还是治疗中，均可以使胃黏膜细胞内的Ca2+表达增加，提示在ERS情况下中药可能通过Caspase-12途径诱导细胞凋亡。

3 小结与展望

综上所述，CAG作为临床消化系统相关疾病，细胞凋亡是导致胃黏膜出现相关病理改变的核心机制之一，也是临床探索防治CAG有效手段以及阐明微观作用机制的重要途径。其中线粒体途径、死亡受体途径、内质网途径是诱导机体细胞凋亡的主要方式，也是开展研究中医药防治CAG的关键环节。通过梳理上述相关研究文献表明，中医药可通过线粒体途径、死亡受体途径、内质网途径调控细胞凋亡而发挥防治CAG的作用。虽然目前3条途径均有涉及，但是研究不够深入系统，多局限在各条途径中的个别因子方面，对于围绕其中一条通路开展系统的相关研究较为缺乏。其中线粒体途径介导的细胞凋亡是目前中医药防治CAG中研究最多的一条通路，但是相关研究也主要集中在Caspase依赖性信号通路的相关因子方面，对Caspase非依赖性信号通路的研究较少；死亡受体途径介导的细胞凋亡中，虽然对FAS/FASL、TNFR信号通路中部分因子开展了初步研究，但是不全面，而且TRAIL信号通路尚未见文献报道；对于内质网途径介导的细胞凋亡，同样仅仅是对PERK、IRE-1信号通路中的个别因子展开研究，缺乏对ATF6信号通路的相关研究。因此，在中医药防治CAG的相关研究中，仍需在把握核心发病机制的基础上，进一步充分运用现代科学技术手段，一方面紧紧抓住介导细胞凋亡的具体途径开展深入系统相关研究，另一方面可逐渐对多条途径的相关作用关系展开研究，甚至从离体细胞层面开展中医药防治CAG相关机制的实验研究，以提高当前研究的水平与层次，争取为临床探索防治CAG的有效方案提供重要实验数据。