中医药对重症肌无力相关细胞因子调控机制研究进展
2022-02-25吴新新周亚博杨俊红
吴新新 沈 童 周亚博 张 雨 杨俊红
1.河南中医药大学研究生院,河南郑州 450046;2.河南中医药大学第一附属医院脑病科,河南郑州 450000
重症肌无力(myasthenia gravis,MG)是以波动性肌无力、易疲劳为核心的临床表现,主要由乙酰胆碱受体抗体介导的一种获得性自身免疫性神经系统疾病[1]。MG 发病与多种特异性免疫系统异常有关,细胞因子网络失衡是其发病的重要机制[2]。西医治疗方法有对症治疗、免疫抑制治疗、胸腺切除、造血干细胞移植和生物制剂等[3]。这些治疗作用直接、快速、近期效果明显,但存在疗程长、副作用大、价格昂贵、远期效果不理想等问题[4]。因此,探索更加完善的治疗方案意义深远。近年来,中医遵循“辨证论治”的原则,取得了较好的效果。临床经过辨证论治,配合中药、针灸治疗的方法效果明显[5]。此外,推拿、艾灸、耳穴压豆、穴位贴敷、中药封包等中医外治法也越来越多地应用于MG 的临床治疗中[6]。为此,本文通过归纳白细胞介素(interleukin,IL)、γ 干扰素(interferon-γ,IFN-γ)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)在MG 发生发展中的作用,总结中医治疗MG 对其影响的最新实验研究,以期为今后的实验研究及临床治疗提供积极参考和有效指导。
1 MG 细胞因子免疫调节机制
细胞因子网络失衡是MG 发病的重要机制[7-8]。国内外研究者通过实验性自身免疫性重症肌无力(experimental autoimmune myasthenia gravis,EAMG)动物模型或检测MG 患者的相关指标证明,多种细胞因子通过复杂的机制参与到MG 发病过程,在致病性自身抗体的产生和神经肌肉接头处炎症的诱导中起重要作用。MG 致病性自身抗体的产生及自身反应性B细胞的活化,依赖于CD4+辅助细胞性T 细胞(helper T cell,Th)的作用[9]。CD4+Th 细胞的亚群有Th1、Th2、Th3 及Th17/Treg,其分泌的MG 相关细胞因子,包括IL、IFN-γ、TNF-α、TGF-β 等,各类细胞因子作用各异,通过协同、叠加或拮抗等方式相互影响,其消长平衡决定MG 是否发病。此外,新近研究发现,CD4+记忆性干细胞样T 细胞也可通过介导炎症细胞因子的释放,参与MG 的发病[10]。
2 中医药对MG 相关细胞因子的调控研究
通过EAMG 动物模型,对MG 中医疗法进行机制探讨和疗效评价,为临床提供现代医学理论依据,客观性强,可信度高。近年来,中医药对MG 相关细胞因子调控的EAMG 实验研究如下:
2.1 对IL 的调控
2.1.1 对IL 中促炎症因子的抑制作用 与MG 发病密切相关的IL 多数具有促炎作用。IL-2 主要由Th1 细胞分泌,可诱导Th1 细胞增殖,促进B 细胞产生抗体。IL-6 主要由Th2 细胞分泌,是参与免疫应答的重要炎症介质,其水平升高与MG 活性相关[11]。IL-17 由Th17 细胞分泌,主要诱导细胞释放前炎症因子,已有研究为其参与免疫相关神经内分泌提供证据[12]。IL-18 由巨噬细胞分泌,可协同IL-12 诱导自然杀伤细胞及T 细胞。IL-21 可增强B 细胞STAT3/Blimp-1 信号通路,促进MG 患者浆细胞分化而产生抗体[13]。此外,MG 患者血清IL-9、IL-15[14]、IL-23[15]及IL-27[16]显著增加。
邓锴等[17]发现,由黄芪、党参、苍术等组成的补脾强力复方,能有效降低血清IL-2、IL-4、IL-17 水平,提示此方可多靶点纠正细胞因子失衡;益气解毒复方[18](主要为黄芪、人参、淫羊藿等)对降低血清IL-21 水平的研究,是对这一新发现因子的创新性探索。Th17细胞作为继Th1/Th2 后新发现的参与MG 发病机制的细胞亚群,是目前相关研究的热点[19]。研究发现,经典方剂升陷汤[20]、复方制剂强肌健力方[21](由黄芪、五爪龙、熟党参等组成)及复方黄杞颗粒[22](含有黄芪、枸杞、升麻等)均可降低EAMG 大鼠血清IL-17 水平。吕丹等[22]发现,复方黄杞颗粒可降低血清IL-6 水平,是对Th2 细胞所分泌细胞因子的新探索。“温阳补气”针法是选用手足三里和脾肾俞,针上加灸的治疗方法,王洪峰等[23]结果显示,此法对EAMG 大鼠血清IL-12 和IL-18 表达有下调的作用,是针灸治疗MG 作用机制的新发现。以上实验研究均可说明,中医疗法可通过抑制IL 中促炎症因子,调控细胞因子网络动态平衡。
2.1.2 对IL 中双重作用因子的调控 研究发现,IL-4和IL-10 在MG 的发生发展中可能存在双重作用[24]。IL-4 和IL-10 主要由Th2 细胞分泌。IL-4 是B 细胞增殖和分化的有效生长促进剂,IL-4 能通过抑制Th1细胞的功能来抑制细胞免疫。IL-10 在MG 的发生中既可抑制Th1 细胞活化,减轻细胞免疫反应,又可诱导Th2 细胞反应,增强B 细胞活性。当IL-10 对Th1类细胞因子的抑制不能对抗过度活跃的B 细胞时,则导致并加重MG。
阴伟利[25]和梁源[26]先后证明,由女贞子、桑寄生、人参等组成的健脾补肾方,可改善肌无力症状,降低EAMG 小鼠血清IL-4 水平,从基础研究层面为其在MG 发病表现的促炎作用提供依据。许梦贤[27]运用益气升提法(黄芪、升麻、柴胡配伍)治疗EAMG 大鼠,发现其可升高血清IL-10 含量。以上研究表明,中医药对促炎症因子IL-4 表现为抑制作用;对作为重要抑炎症因子IL-10[28]表现为促进作用。此外,新近研究发现,IL-37 也是MG 相关的免疫抑制因子[29]。
2.2 对IFN-γ 的抑制作用
参与免疫调节的干扰素是IFN-γ,可对IgG 的Fc受体表达,有利于巨噬细胞对抗原的吞噬,K 细胞、自然杀伤细胞对靶细胞的杀伤及T 细胞、B 细胞的激活来增强机体免疫应答能力。IFN-γ 主要由Th1 细胞分泌,不仅有免疫调节作用,还能通过增加主要组织相容性复合体Ⅱ类分子的表达,促进B 细胞激活并产生乙酰胆碱受体抗体[24]。
补脾强力复方对EAMG 大鼠Th1/Th2/Th17 细胞因子影响的实验研究[17]是中药复方有效降低血清IFN-γ 水平的代表。升陷汤[20]能改善EAMG 大鼠临床症状,降低血清IFN-γ 含量,是中医经方对MG 患者的免疫调节作用的验证。王艳君等[30]发现,青蒿素也能改善临床症状,降低血清IFN-γ 水平,为MG 中成药制剂治疗提供了新的方向。王晓玲等[31]选用手足三里、脾肾俞针刺和补脾强力方联合治疗,证实针药结合能使EAMG 大鼠血清IFN-γ 水平降低更加明显。综上,中医药治疗可通过对血清IFN-γ 水平抑制的途径,调控机体异常免疫应答反应,减少致病性自身抗体的产生,从而改善肌无力症状。
2.3 对TNF-α 的抑制作用
MG 患者的T 细胞及B 细胞功能活跃,很可能是高水平或高活性的TNF 对T 细胞的活化与增殖、B细胞的分化和生长产生的正反馈调节所致。主要由Th1 细胞分泌的促炎症因子TNF-α 可促进胸腺细胞凋亡,也能诱导抗原递呈细胞活化,通过IL-2/IL-2R通路,促进免疫应答而致病[24]。
MG 临床治疗的经典复方制剂补脾强力复方[17]和健脾补肾方[25]均能有效降低EAMG 小鼠血清TNF-α水平,并认为其改善肌无力症状的机制与此作用存在相关性。TNF-α 的生物活性与自身免疫疾病呈正相关,其血清水平的高低可反映自身免疫状况。中医药对TNF-α 的抑制作用,说明中医干预可通过此途径,影响T 细胞和B 细胞的活化与增殖,诱导免疫耐受或延迟免疫应答,降低炎症反应及异常免疫的发生。
2.4 对TGF-β 的促进作用
TGF-β 是Th3 细胞相关性因子,不仅在维持免疫耐受中非常重要,也是抑炎症因子。在免疫调节过程中,TGF-β 可诱导调节性T 细胞的分泌,抑制自身抗原特异性T 细胞产生,从而抑制CD4+T 细胞的活化[24],下调T 细胞及B 细胞的免疫功能,发挥免疫抑制作用,从而阻止自身免疫性疾病的发生。TGF-β 和促炎症因子之间的相互制衡对于免疫反应和免疫抑制的平衡非常重要。
邹莹[32]对马钱子胶囊治疗MG 机制研究发现,炙马钱子能通过上调血清中TGF-β 水平,改善EAMG大鼠的免疫功能。此外,同样发现补脾强力复方[17]、升陷汤[20]、强肌健力方[21]及健脾补肾方[26]改善EAMG 肌无力表现的机制,可能与提高细胞因子TGF-β 表达水平相关。中医药通过对TGF-β 的促进作用,抑制B 细胞增殖,增强免疫抑制,使机体异常的免疫应答过程得到纠正,减少致病性抗体及炎症反应的产生,或可成为MG 治疗的新思路。
3 结语与展望
MG 相关细胞因子按其在MG 发生发展中的作用,可分为促炎症因子和抑炎症因子。他们通过多种方式相互影响,当抑炎症因子水平不足以抵抗促炎症因子水平时,细胞因子网络失衡,导致MG 发生。中医药治疗EAMG 相关细胞因子调控机制的研究,从抑制促炎症因子、促进抑炎症因子的角度出发,表现为下调促炎症细胞因子IL-2、IL-4、IL-6、IL-12、IL-17、IL-18、IL-21、IFN-γ、TNF-α 水平;上调抑炎症细胞因子IL-10、TGF-β 水平。可见对炎症细胞因子的调节在中医治疗MG 的作用机制中非常重要。但是,何类细胞因子在治疗MG 发病过程中发挥主要作用目前不甚明确,且众多因子中哪种发挥核心功能也未有研究,这些或将成为新的研究方向。
归纳EAMG 实验方案,可以看出实验设计基本成熟。第一,动物模型制备方法相对统一,主要采用鼠源性AChR-α 亚基97-116 肽段免疫法;第二,造模动物种属选择以Lewis 雌性大鼠为主;第三,所有实验设计类型均为随机对照试验;第四,细胞因子检测方法多为酶联免疫吸附试验法,流式细胞术和蛋白免疫印迹法应用较少。实验中也存在一些问题:①在中医疗法选择上,主要以中药和针刺为主,对艾灸等其他疗法还未有研究;②多数实验样本量较少,难以保证推算结果的精确度和可靠性;③在炎症因子的选择上,重复率较高,Th17/Treg 细胞分泌的细胞因子是目前研究的热点;④目前研究仅限于对个别标志性因子的观察,可从信号通路进行进一步深入探讨。
从实验研究结果来看,中医治疗MG 具有促进免疫稳态恢复、整体调节、多靶点、多方位发挥作用的特点,其作用机制可能是通过对机体炎症细胞因子的良性诱导,改变其在血清中的含量,调节细胞因子网络动态平衡,从而使机体异常的免疫应答过程得到纠正。随着现代医学的进步和中医治疗理念的深入,临床发现中医调节患者免疫状态与西药的免疫调节,往往具有协同作用[33]。临床观察中西医结合治疗MG 效果理想[34],不仅可以较快改善肌无力症状,迅速稳定病情,减轻激素及免疫抑制剂的毒副作用,而且可明显提高远期效果。因此,在临床治疗将中西医有机结合,优势互补,强强联合,是MG 治疗的重要发展方向。