人参皂苷在脓毒症治疗中的研究进展*

李建龙综述 闫中博 郭亚雄审校

脓毒症是由于宿主对感染的反应失调，进而形成危及生命的器官功能障碍。根据Lancet上一项相关统计报告显示，脓毒症患者目前依然承受着巨大的生命财产风险[1]。综合国内外脓毒症治疗指南发现，脓毒症治疗主要体现在液体治疗与复苏、抗感染治疗和血流动力学支持三个方面，药物选择方面具有一定的局限性[2, 3]。人参是一种珍贵的名药材，在我国有着悠久的用药史，其主要活性成分是人参皂苷[4]。人参中的皂苷类成分在抗肿瘤、抗炎和调节免疫功能等方面均有很好的作用。本文重点围绕脓毒症治疗中的人参皂苷及其相关中药复方的作用进行综述，为今后开发人参皂苷类药物治疗脓毒症提供理论依据。

1 脓毒症发病机制

脓毒症作为临床危重症患者死亡的主要原因，一直是国内外研究的重点。随着研究者对脓毒症发病机制理解的深入，脓毒症的定义也经历了3个版本。脓毒症第1-2版本主要强调感染和炎症对脓毒症患者的重要性，在脓毒症发病机制方面的理解并无太大差别。脓毒症第3版本在感染基础上更加强调宿主对感染反应的免疫失调所致的器官功能障碍。在脓毒症最新定义的引领下，研究者对脓毒症的发病机制也有了新的理解[5, 6]： (1)脓毒症时， 炎症因子的释放可以激活先天免疫系统和适应性免疫系统，是机体对抗病原菌的关键，但大量炎症因子的释放产生过度炎症反应会导致免疫细胞凋亡形成免疫功能障碍。因此，炎症在脓毒症中是一把双刃剑，单纯阻断炎症反应并不能起到很好的效果且会增加感染的风险。(2)脓毒症中凝血级联反应与炎症反应可以相互作用，同时也激活了补体途径，促进微血栓形成，是脓毒症微循环障碍的重要机制。(3)免疫细胞耐受是脓毒症患者死亡因素之一，其主要是由T淋巴细胞上的PD-1和抗原呈递细胞上的PD-L1特异性上调造成的。(4)其它机制，包括神经-内分泌-免疫网络、线粒体损伤、内质网应激、细胞自噬等方面在脓毒症发病过程中也具有重要作用。脓毒症发病机制复杂，涉及炎症、免疫、内分泌等多种生物反应，针对单一机制进行治疗不能达到预期目的。因此，开发具有多种生物学效应的药物具有重要意义。

2 人参皂苷在治疗脓毒症中的作用

2.1 抑制炎症反应

脓毒症早期，病原微生物刺激机体免疫细胞产生大量的炎性因子，在增强机体免疫力的同时也导致炎性因子进一步释放，形成"细胞因子风暴"[7]。

细胞因子风暴是过度炎症反应的产物。在脓毒症发病过程中，过度的炎症反应引起机体内皮功能障碍、凝血级联反应、免疫细胞凋亡和免疫麻痹等病理生理现象，抑制过度炎症反应的发生一直是脓毒症治疗的重点[8]。Paik等[9]研究小鼠脓毒症时发现，预先注射Rg6组的小鼠肺组织石蜡切片的肿瘤坏死因子(TNF-α)免疫荧光染色斑点的数量和强度明显较单纯注射脂多糖(Lipopolysaccharide，LPS)组减少，并且酶联免疫吸附试验(ELISA)检测小鼠血清显示，该处理组的各种促炎因子水平下降、抗炎因子白细胞介素-10(IL-10)升高，提示人参皂苷Rg6可以有效抑制LPS诱导的小鼠全身炎症反应。促炎因子lincRNA-COX2是LPS诱导刺激下产生最多的lncRNA家族成员之一，其作为一种促炎分子在与TLR信号相关的炎症反应中起着重要调节作用[10]。卿城等[11]通过LPS诱导小鼠心肌细胞损伤发现，人参皂苷Rg1预处理组较LPS组细胞培养上清中TNF-α、IL-6含量下降，RT-qPCR检测发现Rg1预处理组lincRNA-COX2表达也降低，说明人参皂苷Rg1可能通过下调lincRNA-COX2的表达来减轻炎症反应。此外，张振波等[12]研究发现，人参皂苷Rg1联合抗生素亚胺培南相比两者单独用药更能改善脓毒症小鼠肺脏组织中的炎性浸润、降低肺泡灌洗液中IL-1β、IL-6、TNF-α及NF-κB等炎性因子的水平。高迁移率族蛋白1(High-mobility Group Box Protein 1，HMGB1)作为脓毒症晚期的一种炎症介质，是脓毒症晚期治疗的靶点[13]。Kim等[14]研究发现，人参皂苷Rk1和Rg5可以降低LPS诱导的人脐静脉内皮细胞中HMGB1的释放，抑制HMGB1诱导的TNF-α和IL-6的产生，减轻炎症反应。Lee等[15]研究发现，人参皂苷Rh1也具有类似的作用。这些研究证实人参皂苷在脓毒症早期和晚期均可发挥明显的抗炎作用，并且在与其它抗生素联合用药方面也具有巨大的开发价值。

2.2 调节自噬

当细胞在缺乏营养、氧气、生长因子或氧化应激等应激条件下，自噬会作为一种重要的保护方式为细胞提供再循环的营养和能量，但过度的自噬也会导致细胞死亡[16]。脓毒症早期，宿主细胞通过自噬积极清除细胞内微生物、促进抗原呈递、调节炎症反应和移除受损的宿主细胞细胞器来对抗微生物入侵，以试图维持体内平衡[17]。随着脓毒症的发展，机体出现反应失调，细胞自噬活性也随之下降[18]，自噬的抑制或不足会导致免疫细胞的功能障碍和耗竭，继而导致免疫功能紊乱和死亡率增加[19]。

脓毒症所导致的多器官功能障碍是患者转归和预后的难点。肝脏是人体重要的代谢功能器官，是脓毒症多器官功能损伤最常累及的器官之一。Xing等[20]采用CLP大鼠和LPS处理人原代肝细胞分别复制体内和体外脓毒症模型，发现人参皂苷Rg3可以通过激活AMPK信号通路，提高LC3BⅠ、LC3BⅡ和Beclin-1自噬相关蛋白，引发细胞线粒体自噬，解除线粒体功能障碍，进而抑制大鼠肝脏和人原代肝细胞凋亡的作用。肺损伤是脓毒症患者出现急性呼吸窘迫综合征(ARDS)常见原因。吉其舰等[21]通过研究LPS对小鼠肺上皮细胞自噬影响发现，自噬体膜蛋白LC3Ⅱ/LC3Ⅰ在LPS诱导0-16h表达逐渐升高，24h表达明显下降，提示自噬在LPS诱导过程中呈现先增高后降低的趋势。另外，此研究发现LPS作用小鼠肺上皮细胞24h后，应用人参皂苷Rg1可提高自噬，减少LPS诱导的肺上皮细胞凋亡(凋亡率从9.33%下降到6.14%)，从而减轻脓毒症造成的肺损伤。但也有研究发现，脓毒症期间使用自噬抑制剂可以增强巨噬细胞和白细胞对病原体的吞噬消化能力和减少细胞因子的释放从而起到保护机体的作用[22]。脓毒症相关性脑病是脓毒症患者常见的并发症，严重影响患者预后和生活水平。Li等[23]研究发现，Rg1通过减少自噬相关蛋白LC3-II和p62在海马区的积累，降低非典型的Beclin非依赖性自噬来保护脓毒症所致的脑损伤。通过以上研究可以发现，在特定时间和空间内应用人参皂苷提高或降低自噬对脓毒症的治疗具有重要意义。

2.3 调节免疫

人体免疫系统是通过识别和清除外来入侵的抗原，使人体免于细菌、病毒、污染物质及疾病的攻击。免疫细胞是免疫系统的重要组成部分，其主要分为固有免疫细胞(如巨噬细胞、NK细胞、中性粒细胞等)和适应性免疫应答细胞(T淋巴细胞和B淋巴细胞)。脓毒症发病过程中涉及固有免疫系统和适应性免疫系统。脓毒症早期，大量的病原菌释放入血，导致机体中性粒细胞、巨噬细胞、T淋巴细胞在内的免疫细胞过度活化，使其产生大量促炎介质，在清除致病原的同时也造成了免疫细胞的损伤。脓毒症中、晚期，大量炎性因子持续作用使免疫细胞发生免疫抑制现象，主要表现为免疫细胞减少，增殖活性减弱，免疫因子释放失调等[24]。

细胞免疫应答在脓毒症发病过程中起着重要作用。黄增峰等[25]研究人参皂苷在大鼠烫伤脓毒症模型中的作用，发现其可以明显恢复大鼠外周血中CD19细胞和NK细胞活性，增加其在淋巴细胞中的百分比，从而改善脓毒症大鼠细胞免疫功能紊乱状态。Zou等[26]研究发现，应用人参皂苷Rg1可以增加小鼠腹腔中性粒细胞数量、降低胸腺CD3+淋巴细胞凋亡，从而增强脓毒症小鼠的免疫功能，提高小鼠存活率。因此，可以看出人参皂苷在调节固有免疫细胞和适应性免疫细胞方面均有很好的作用。

近年来，研究发现内皮细胞作为新型的免疫细胞可以在感染性疾病中发挥一系列免疫功能，如细胞因子分泌、吞噬、抗原呈递等，是宿主对抗感染反应的重要因素[27]。Wisgrill等[28]通过研究感染期间极早产新生儿的内皮细胞功能发现，与足月儿相比，极早产儿内皮细胞在受到刺激时，胞内NF-κB磷酸化和趋化因子/细胞因子的产生明显减少，说明极早产儿内皮促炎症免疫反应减弱，这就导致极早产儿更易发生严重感染。因此，内皮细胞在免疫调节方面起着重要作用，尤其在早产儿免疫中，是启动、维持和调节宿主对感染反应的关键。Lee等[15]利用脂多糖或HMGB1刺激人脐静脉内皮细胞模拟体外脓毒症模型，发现人参皂苷Rh1剂量依赖性地抑制LPS和HMGB1介导的高通透性，减轻内皮细胞损伤。在体内脓毒症模型中发现，人参皂苷Rh1对小鼠盲肠穿孔结扎术后的腹膜染料渗漏有明显的抑制作用。虽然人参皂苷在内皮细胞保护方面有很好的疗效，但是目前关于人参皂苷在脓毒症内皮细胞免疫功能保护方面的研究甚少。

3 目前治疗脓毒症的人参皂苷中药复方

3.1 参附注射液

参附注射液出自古方"参附汤"，是由红参和附片制备而来，其主要成分是人参皂苷和乌头类生物碱，具有益气温阳、复脉固脱、回阳救逆等功效，是中医临床中急救必备的中成药[29]。脓毒症发病过程中，机体脏器组织损伤，出现缺血、缺氧等微循环障碍，进而形成脓毒症休克，严重影响患者生存。赵男等[30]研究发现，参附注射液可以显著改善脓毒症休克患者全身氧代谢水平和组织灌注水平，提高患者生存率，值得临床推广。

近年来，随着中医辩证法治疗脓毒症的兴起，联合用药成为一种新型治疗策略。刘阳等[31]将118例脓毒症多器官功能障碍综合征患者分为常规治疗组、参附注射液治疗组和参附注射液联合低剂量氢化可的松治疗组，较前两组，参附注射液联合低剂量氢化可的松更能降低脓毒症患者血浆降钙素原(细菌感染导致全身炎症反应的重要检测指标,可用于评价脓毒性休克患者病情严重程度及判断预后)水平，提高单核细胞表面人类白细胞抗原DR位点(抗原呈递位点，可以调节免疫应答)水平，促进脓毒症多器官功能障碍患者的转归。濮娜等[32]将100例脓毒症休克患者分为常规护理组和参附注射液联合血必净注射液组，与常规护理组比较，参附注射液联合血必净注射液组降低瞬时受体电位C1通道(存在于人体外周和中枢神经系统中的钙离子通道，可以影响细胞的增殖、迁移)和N末端脑钠肽前体(由心室肌细胞合成、分泌的神经内分泌素,是临床诊断危重患者预后的可靠指标)水平更明显，缩短脓毒症患者机械通气和住院时间，降低死亡率。

3.2 参麦注射液

参麦注射液出自古方"参麦饮"，由红参和麦冬制备而成，其主要成分是人参皂苷、麦冬皂苷、麦冬黄酮等，具有养阴生津、补心复脉、益气固脱等功效，是中医传统的急症用药[33]。研究发现，参麦注射液联合常规西医治疗相比单纯应用常规西医治疗，减轻脓毒症效果更明显，值得临床推广应用[34,35]。脓毒症发病过程中容易累积多脏器损伤，其中肠道损伤会进一步加剧脓毒症患者症状。姚亚宾等[36]通过观察参麦注射液对气阴两虚型脓毒症患者肠黏膜屏障功能的保护作用发现，参麦注射液联合常规治疗缓解脓毒症造成的肠道缺血缺氧、肠道黏膜损伤和高肠道黏膜通透性等症状较常规治疗组更加明显，更有利于提高患者预后水平。

另外，还有参麦注射液联合其它药物治疗脓毒症的研究，如顾梅等[37]将78例脓毒症急性肺损伤患者分为血必净治疗组和参麦注射液联合血必净注射液治疗组，参麦注射液联合血必净注射液降低脓毒症患者血清HMGB1水平和改善急性肺损伤血气分析指标较血必净组更加明显。刘冬[38]将50例重症脓毒症患者分为常规治疗组和参麦注射液联合乌司他丁治疗组，观察脓毒症患者微循环功能指标MFI、TVD、PVD、PPV发现，参麦注射液联合乌司他丁治疗在不同时间改善微循环功能指标方面较常规治疗组效果更好，缩短脓毒症患者住院时间。另外，刘文悦等[39]通过研究参麦注射液联合乌司他丁治疗脓毒症心肌抑制作用发现，参麦注射液联合乌司他丁治疗在降低cTnI、BNP、CK-MB心肌损伤标志物和炎症因子方面较乌司他丁治疗组更加明显。

3.3 生脉注射液

生脉注射液出自古方"生脉散"，由红参、麦冬和五味子三种中药制成，其主要成分是人参皂苷、麦冬皂甙、麦冬黄酮和五味子素等有效成分，具有益气生津，复脉固脱之效[40]。哈雁翔等[41]通过Meta分析发现，生脉注射液相比传统的西医治疗可以明显提高脓毒症休克复苏疗效、降低血清乳酸浓度，改善患者生存质量。王欢等[42]通过治疗51例脓毒症肝损伤患者发现，较单纯常规西医治疗，生脉注射液联合西医治疗更能改善患者血流动力学指标、肝功能、凝血功能等，提示生脉注射液在脓毒症引起的器官功能障碍治疗方面具有巨大的潜力。

李倩等[43]通过治疗脓毒症休克患者发现，较血必净组，生脉注射液联合血必净降低脓毒症患者炎症因子水平和改善血流动力学指标更加明显，促进患者预后。明自强等[44]研究急性脓毒性心肌损伤发现，生脉注射液联合左西孟旦治疗相比单用左西孟旦治疗更能改善患者心功能指标并且生脉注射液可以减少左西孟旦引发的不良反应，提示生脉注射液不仅具有治疗脓毒症的作用，而且在减轻其它药物副作用方面也具有很好的辅助效果。

3.4 参苓承气汤

参苓承气汤是由人参、白术、茯苓等中药制成，具有健脾利湿、行气导滞的功效[45]。铁明慧等[46]研究发现，应用参苓承气汤对脓毒症患者进行鼻饲+灌肠治疗相比于开塞露灌肠治疗更能降低患者血清中内毒素、二胺氧化酶及D-乳酸浓度，降低患者中医症候积分，其可能机制与参苓承气汤能降低肠黏膜通透性,改善肠屏障功能有关。

4 展 望

脓毒症发病机制复杂，目前临床上采用的西医常规治疗策略效果并不尽如人意，寻找多靶点治疗药物在未来临床脓毒症治疗实践中具有重要意义。人参皂苷具有多种生物活性，可以通过抑制炎症反应、调节自噬和免疫等多种方式对脓毒症发挥治疗作用。目前治疗脓毒症的有关人参皂苷类药物，临床可选择性较低，但这类药物疗效明显且联合其它药物效果更好。因此，开发人参皂苷类药物在脓毒症治疗方面有巨大的发展空间。

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