益肺散结方治疗肺纤维化作用机制探讨*

乔 波，吴月滢，李小雅，胡雅楠，贾文清，邢海晶，段为钢△

（1.云南中医药大学基础医学院，云南 昆明 650500；2.云南中医药大学第一临床医学院，云南 昆明 650500；3.湖南中医药大学中医学院， 湖南 长沙 410208；4.云南省中医药学分子生物学重点实验室，云南 昆明 650500）

肺纤维化（pulmonary fibrosis，PF）以肺泡上皮细胞进行性损伤和异常修复为病理过程的纤维化疾病[1]。肺纤维化的发病率和病死率在最近几年来也逐渐升高，患者也更加年轻化[2]。目前肺纤维化发病机制尚不完全清楚，无有效药物逆转纤维化进程[3]。云南省名中医李庆生教授的治疗肺纤维化拟定经验方益肺散结方，经长期临床实践，疗效确切。前期研究[4，5]证实该方可以促进细胞外基质的代谢吸收，减少胶原沉积等，进而缓解肺纤维化的疾病进程。尽管该方临床治疗效果显著，但尚未进行系统的机制探讨。本文将基于肺纤维化的中西医认识，从主要活性成分和主要信号通路等方面探讨该方治疗肺纤维化的可能作用机制。

1 现代医学及中医对肺纤维化的认识

1.1 现代医学对肺纤维化认识 肺纤维化的发病机制主要与炎症、免疫，氧化应激等相关。临床上通常表现干咳和劳力性气促：一方面，随着疾病进展，肺通气功能逐渐丧失，最终发展为蜂窝肺，患者极度呼吸困难甚至窒息而死亡；另一方面，长期缺氧还会诱发神经系统和循环系统发生系列并发症，严重影响患者健康和生存质量[6]。肺纤维化的主要病理特征是肺泡间质炎性细胞浸润、成纤维细胞增殖和肺泡间质纤维结缔组织沉积[7]。目前的治疗手段包括吡非尼酮，尼达尼布，N－乙酰半胱氨酸等药物，但这些药物均不能有效逆转肺纤维化的疾病进程，而且长期使用都有不同程度的毒副作用[8]。

1.2 中医对肺纤维化认识 根据其临床症状，肺纤维化可归属为“肺痹”“肺痿”等范畴，其基本病机为虚实夹杂，以肺气虚为主，兼杂痰凝、血瘀。肺为华盖之脏，外邪侵袭肺脏，肺失宣降，气机失畅，水液停滞；久病不愈，损伤肺气，则津液运行推动无力，停滞而凝成痰饮[9]。《黄帝内经》中提到：“气为血之帅，气行则血行，气滞则血瘀”，气不行血，血行不畅产生瘀血。痰饮和瘀血既是气虚之果亦是其因，此三者交织错杂，同恶相济。气虚、痰凝、血瘀贯穿肺纤维化发生发展的始终，故以益气、化痰、逐瘀为主要治则治法。

2 益肺散结方方解

团队学术带头人云南省名中医李庆生教授根据其临床症状及病因病机，以玉屏风散为基础加减，拟定益肺散结方，经长期临床实践，疗效确切。益肺散结方由生黄芪、白术、防风、桑白皮、浙贝母、白芥子、莪术、三七组成。生黄芪、白术、防风合用，益气固表；桑白皮泻肺平喘，浙贝母化痰止咳，白芥子温肺化痰，三药合用以达宣肺平喘止咳之功；莪术、三七合用，行气活血，以达“气行则血行，血行则瘀化”之效。诸药合用，共奏益气、化痰、逐瘀。

3 益肺散结方参与干预肺纤维化的主要活性成分

本研究依据中医功效、作用靶点、现代药理学作用，对益肺散结方成分进行汇总分析，参见表1。肺纤维化的发生伴随着炎性细胞浸润及成纤维细胞的聚集，另外胶原蛋白过度合成参与其形成。益肺散结方可通过提高自身免疫功能、缓解炎症反应、抑制凋亡及减少胶原沉积等，最终达到缓解肺纤维化的目的。有研究发现[10]黄芪多糖可以增强免疫，缓解炎症反应；槲皮素通过抑制TGF-β1、miR-21的表达，增强Smad7的活性，抑制TGF-β1/Smads信号通路，进而缓解炎症反应和胶原沉积[11]；杨庆雄等[12]发现常春藤皂苷通过调节NF-κB信号通路，抑制炎症因子和黏附分子的吸附等，减轻内皮细胞的炎性损伤，对血管内皮细胞炎性损伤起到保护作用。这些研究揭示了益肺散结方中的活性成分可作用于多个靶点，发挥协同作用，进而缓解肺纤维化的疾病进程。

表1 益肺散结方干预肺纤维化的可能活性成分的作用靶点

4 益肺散结方干预肺纤维化可能涉及的主要信号通路

根据益肺散结方的活性成分的研究报道，发现该方防治肺纤维化主要涉及PI3K/AKT信号通路、TGF-β/Smad信号通路、NF-κB信号通路及MAPK信号通路等，发挥免疫调节、抑制炎症等作用，缓解肺纤维化的发生发展。

4.1 PI3K/AKT/m TOR信号通路 研究表明，PI3K/AKT/m TOR通路（图1）的激活在细胞的存活、生长、增殖、凋亡等生命活动中起着重要作用[26]。PI3K可以被酪氨酸激酶活化产生PIP3，PIP3可以与下游的AKT结合并使其活化，继而激活其下游的mTOR[27，28]。前期研究证实[4]，益肺散结方可以通过抑制PI3K/AKT/mTOR信号通路，激活自噬，降低α-SMA、I及III胶原蛋白、纤维连接蛋白的表达，促进细胞外基质的分解吸收，降低胶原沉积，进而减缓肺纤维化疾病进程。方中浙贝母活性成分贝母素乙可调控PI3K/Akt/mTOR通路活性减缓上皮-间质转化（EMT）进程，进而抑制A549细胞侵袭及迁移能力的作用[29]。莪术的主要成分莪术醇、姜黄素可以阻断PI3K/AKT/m TOR信号通路，抑制成纤维细胞增殖、迁移和凋亡[6]。这些研究提示益肺散结方可能通过PI3K/AKT/mTOR信号通路，缓解肺纤维化疾病的进程。

4.2 TGF-β1/Smad信号通路 TGF-β1/Smad信号通路（图2）通过诱导细胞增殖、分化、迁移、侵袭凋亡等参与到肺纤维化的发生发展[30]。TGF-β1在上皮细胞、肺泡巨噬细胞、成纤维细胞中表达丰富，与TGF-β 受体（TGF-β receptor，TGFβ-R）Ⅰ和Ⅱ结合后，磷酸化下游的受体相关Smad2和Smad3与Smad4形成低聚物复合体，转移至细胞核内，上调TGF-β表达，促进细胞外基质沉积和纤维化进程[31]。TGF-β1诱导肺纤维化可分成4个阶段[32-33]：（1）促进细胞外基质的产生；（2）抑制细胞外基质的降解；（3）调控细胞因子网络；（4）使肺组织损伤部位的细胞外基质急剧增多而致肺纤维化。方中活性成分槲皮素可增强Smad7的活性，抑制TGF-β1/Smads信号通路及TGF-β1、miR-21的表达，进而减少炎症反应和胶原沉积，缓解肺纤维化[34]。姜黄素对急性肺损伤大鼠的早期干预和治疗可能是通过下调Smad2/3蛋白和上调Smad7蛋白进而影响TGF-β1/Smads信号通路[35]。这些研究结果揭示了益肺散结方中活性成分可能通过TGF-β1/Smads信号通路，干预肺纤维化的发生发展。

4.3 NF-κB信号通路 NF-κB作为重要的核转录因子，参与调控免疫反应、应激反应和炎症反应。在TNF-α等促炎因子刺激下，IκB被IKK复合物磷酸化后，迅速被26S蛋白酶体泛素化并水解，被释放的NF-κB转移至细胞核内，激活下游基因表达[36-37]（图3）。NF-κB家族转录激活因子调节TNF-α，IL-1和IL-6等多种细胞因子的表达，这些细胞因子参与肺纤维化的病理过程[38]。有研究发现[39]，益气化瘀化痰法可通过抑制NF-κB的活化，减弱TNF-α蛋白的表达；TNF-α表达减弱，又能降低诱导NF-kB活化的水平，进而明显改善博莱霉素诱导大鼠肺纤维化。方中成分槲皮素可抑制IKK/NF-κB/IκB信号通路，缓解金黄色葡萄球菌肺炎小鼠炎症反应[40]。有研究发现，姜黄素可抑制肺组织中TGF-β1、NF-κB的过度表达，缓解百草枯中毒导致的肺纤维化程度[41]。因此，益肺散结方主要活性成分通过NF-κB信号通路，缓解肺纤维化疾病的进程。

4.4 MAPK信号通路 MAPK信号通路（图4）是主要的生长信号调节蛋白，在调节炎症反应、介导细胞凋亡、参与血管新生等过程中发挥重要调节作用[42]。细胞外信号调节激酶（extracelluar signal-regulated kinases，ERK）、eJun氨基末端激酶（e-Jun N-terminal kinases，JNK）和p38MAPK同属于丝裂原活化蛋白激酶MAPK，三条信号通路功能独立却又相关联[43]。ERK1/2信号通路的激活可促进肺成纤维细胞细胞增殖和胶原沉积，促进纤维化形成；JNK信号通路促进细胞凋亡，导致纤维化，可能通过上调TNF、p53等促凋亡蛋白的表达；还可能通过作用于线粒体，激活caspase-3级联反应，与凋亡底物结合引起细胞凋亡；p38MAPK信号通路可通过调节转录因子活性及细胞因子的合成参与炎性反应，p38MAPK被激活后可促进多种炎性因子的表达，诱导细胞凋亡[44]。研究表明，抑制P38MAPK信号通路后，可减轻大鼠脓毒症致急性肺损伤[45]。方中成分姜黄素抑制IL-8诱导的HUVECs细胞迁移、pERK1/2蛋白表达，说明抑制姜黄素能抗血管生成主要与MAPK/ERK信号通路有关[46]。以上研究结果说明了益肺散结方可调控MAPK信号通路干预肺纤维化的发生发展。

5 小结与展望

传统中医药的优势是以整体观念为指导，辨证施治的原则，发挥中药间的协同作用，达到治病驱邪，调理脏腑，扶助正气的效果。益肺散结方对肺纤维化有显著的治疗作用，抗纤维化的机制主要包括对免疫、炎症因子及多条信号通路等的影响。本研究发现益肺散结方活性成分中黄芪多糖、三七总皂苷、姜黄素、莪术醇、槲皮素及β-谷甾醇等可以调控I3K/AKT信号通路、TGF-β/Smad 信号通路、NF-κB 信号通路及MAPK信号通路等，缓解炎症反应、增强免疫，抑制成纤维细胞增殖和促进凋亡，减少胶原沉积，缓解肺纤维化。基于以上从活性成分、主要信号通路等方面进一步揭示了益肺散结方防治肺纤维化的相关机制。