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通过补肾益精法延缓衰老来探讨特发性肺纤维化治疗

2022-03-15姚唐杰张惠勇解诗韵徐向前薛鸿浩

老年医学与保健 2022年5期
关键词:益精肾精肺纤维化

姚唐杰,张惠勇,解诗韵,徐向前,薛鸿浩

上海中医药大学附属龙华医院肺病科,上海 200030

特发性肺纤维化(idiopathic fibrosis of the lung;IPF)是一种不可逆的持续进行性和破坏性的间质性肺疾病,干咳、逐渐加重的呼吸困难为临床常见表现,最终将发展为不可逆转的渐进性呼吸功能不全,患者预后极差,中位生存期仅为2~3年[1]。

IPF 发病机制尚未完全明确,病理特征包括肺泡上皮细胞损伤、成纤维细胞向肌成纤维细胞分化、胶原沉积和上皮向间质转化(EMT)[2]。IPF 各年龄段均可发病,但衰老是肺纤维化的重要危险因素[3-4]。研究发现IPF 患者肺组织中,细胞衰老标志物含量[5]与上皮细胞凋亡率增高[6]。因此降低细胞衰老水平或清除衰老细胞可作为治疗IPF 的新线索。

中医认为,衰老实质上是人体随年龄增长肾精的耗散产生的一系列变化,肾虚精亏为关键病机。本文主要论述运用补肾益精法可通过延缓细胞衰老治疗IPF,旨在为临床中医药治疗IPF 提供参考思路。

1 细胞衰老与特发性肺纤维化

细胞衰老被定义为细胞周期不可逆的停止,是衰老的主要特征之一[7]。其分子机制包括衰老相关分泌表型(SASP)、端粒缩短、DNA 损伤、氧化应激等,最终导致IPF的发生[8]。其中肺泡上皮细胞(AEC)与成纤维细胞的衰老与肺纤维化的发生最为相关[9]。当AEC 衰老时,细胞周期阻滞,AEC 屏障无法维持,导致成纤维细胞激活、增殖,胶原沉积,最终造成肺纤维化。

1.1 炎性细胞衰老介导下发生IPF 炎症可启动干细胞衰老的内在机制,炎性细胞因子引起炎症应激并诱发细胞衰老[10]。衰老相关分泌表型(SASP)是细胞衰老时分泌的促炎因子、趋化因子和蛋白酶等一系列细胞因子的总称,主要包括IL-1α、IL-1β、IL-6 和TGF-β 等。SASP 的促炎作用又会通过诱发炎症损伤端粒[11]等途径加重细胞衰老。其中的TGF-β 是标志性致纤维化因子,其诱导肺泡上皮细胞-间质细胞转化(EMT),导致AEC 凋亡与IPF 的发生[12]。衰老细胞还分泌炎症介质诱导成纤维细胞增殖分化,并增加嗜酸性粒细胞计数,与IPF 急性加重风险提高有关[13]。

此外,NF-κB 信号通路涉及细胞损伤、炎症、衰老凋亡的信息传递[14],其亚基p65 对于炎症反应调控具有关键作用[15]。NF-κB 除本身对细胞衰老有调节作用外[16],也是SASP 的主调节因子,持续的NF-κB 激活通过炎性细胞因子介导细胞发生衰老[17]。周卓琳等[18]发现,NLRP3 炎症小体抑制剂MCC950 可减轻AECII 损伤,机制与抑制NF-κB信号通路减轻细胞焦亡有关。炎性细胞衰老途径是导致IPF 的主要途径之一,通过阻断信号通路、减轻炎症应激从而降低细胞衰老水平,可作为治疗IPF 的参考思路。

1.2 氧化应激诱导细胞衰老细胞衰老发生可由持续的氧化应激导致。氧化应激本身也是衰老的标志之一[19],氧化应激由还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)生成活性氧(ROS)超过抗氧化防御产生,并对器官产生损害[20]。外源性氧化应激损伤线粒体,诱导产生次级氧化性自由基,从而损伤溶酶体,抑制自噬流,可能是造成细胞衰老的重要原因之一。

氧化应激是导致IPF 的主要进程之一。自噬缺乏发生后,支气管上皮细胞衰老,诱导肺成纤维细胞向肌成纤维细胞分化[21]。氧化应激可诱导TGF-β1、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和肺组织中e-钙粘蛋白表达减少,促进EMT形成[22]。另外ROS 也被证明参与肌成纤维细胞的激活,如激活TGF-β1 等纤维原性因子[23]。Paul 等[24]发现,IPF患者通过ROS 抑制剂NAC 可诱导AEC 中缺乏SIRT3,减轻氧化损伤并减少EMT。

研究发现,NOX2/4 可通过ROS 介导TGF-β1 诱导上皮细胞凋亡,促进IPF 发生[25]。而如靶向抑制或下调NOX 的表达、拮抗NOX4 的作用、促进Nrf-2 的表达等针对氧化应激机制相关的方法,可能是有效地治疗或缓解IPF 的潜在治疗策略[26]。目前亦有学者提出“氧化-炎症衰老学说”[27],认为氧化应激与炎性衰老发生有共通之处,可互为影响因素促进细胞衰老的发生,并最终促成IPF 形成。

1.3 其它机制除炎症与氧化应激外,端粒损伤缩短、线粒体损伤、表观遗传学改变均可驱动细胞衰老,诱导IPF 的发生[28-30]。免疫参数的下降,也是衰老的特征之一。IPF 患者不仅外周血中CD3 +、CD4 +T 淋巴细胞亚群及CD4 +/CD8 +低于正常人,辅助T(Th)细胞也存在异常活化: Th1细胞主要分泌肺纤维化相关细胞因子IL-1、转化生长因子β(TGF-β),Th2 细胞分泌IL-6、IL-13,Th17 细胞分泌IL-17、IL-22 等炎症因子表达失调,可导致Th1/Th2 及Th17/Treg失衡,直接造成肺损伤的同时,也加重炎症衰老的发生,造成肺部炎症和纤维化形成[31]。因此细胞衰老是多种机制作用下(尤其是免疫紊乱)导致IPF 发生的关键环节。

2 衰老与IPF 病机认识

2.1 衰老与肾精亏虚中医将衰老发生发展与肾精盛衰相联系。《素问·上古天真论》:“女子七岁,肾气盛,齿更发长。二七,而天癸至……丈夫八岁,肾气实,发长齿更,二八,肾气盛,天癸至,精气溢泻,阴阳和,故能有子,三八,肾气平均,筋骨劲强,故真牙生而长极……五八,肾气衰,发堕齿槁……天癸竭,精少,肾脏衰,形体皆极。”《医学正传》云:“肾元盛则寿延,肾元衰则寿夭”;《景岳全书》曰:“盖肾为精血之海……为五脏之本。”都阐述了人体生长发育与衰老的阶段性变化,并揭示衰老的病机实质在于肾精亏虚。

单伟等[32]就中医学对衰老的认识和机理归纳总结,认为肾精亏虚导致的脏腑精气亏虚是衰老的重要病机,在衰老的过程中占主导地位,临床抗衰老多从补肾着手。可见在衰老过程中,肾精亏虚是导致细胞衰老发生发展的关键病机。

2.2 肾精不足是IPF 的病机转归IPF 临床表现与中医各家学说中的“肺痿”、“肺痹”最相类似,在症状上同“肺胀”、“喘证”有部分相合。《金匮要略》论肺痿的主要病机为“重伤津液”,日久肺液枯涸,最终萎废不用。然而肺痿病机难以包涵IPF 的整体病机。

IPF 有前中后期的不同进程,本病的起病、发展与衰老最为相关。致病因素主要包括痰、瘀、毒、虚,辨证论治上以扶正祛邪为主。对于伴随衰老发生的肾精衰少,金水不能相生,导致肺肾亏损,呼纳无力,并引起气血流通障碍与痰饮水湿停滞,形成瘀结,归类于“因虚致实”;而对于本身存在痰、瘀、毒等病理因素的患者,长期肺气受损可累及于肾,可归于“因实致虚”。两者都基于“肺通气于肾”的内涵:肾作为人体的纳气之根,两者不仅在经络上相互联络,疾病表现上也有共通之处。虽然对于IPF 患者虚的病机有脾虚为先、气虚致瘀及肺脾肾俱虚等不同认识,但肾精不足均被认为是本病的重要病机[33-35]。临床发现,运用补肾益气方治疗IPF 继发慢性呼吸衰竭患者,其对于中医证候、呼吸频率及PaCO2的改善与西药组相比更显著[36]。提示IPF 无论是因虚致实,或因实致虚,其病机最终转归于肾精不足,治疗方法应以补肾为本,兼以祛邪,符合中医标本兼治的诊治思维。

3 补肾益精法基于抗细胞衰老治疗IPF 内涵

3.1 补肾益精法调节间充质干细胞抗细胞衰老间充质干细胞兼具再生和免疫调节功能,具有多向分化能力,与中医理论中肾精滋养五脏的概念部分相合。干细胞耗竭是机体衰老的特征之一,现代医学发现衰老与干细胞耗竭存在联系[37],包括造血功能下降、免疫细胞减少等一系列状态,与肾精亏虚的正气亏虚、精亏血少、脏腑机能衰退等表现相符合,《素问·生气通天论》言:“骨髓坚固,气血皆从”。骨髓与气血关系密切,肾主骨,具有生髓的功能,髓能化血以充养脏腑,因此髓的充足与否是判断肾精盛衰的标准之一。在衰老过程中,髓的化生随肾精逐渐衰减,各脏腑功能因而衰退,体现了干细胞耗竭同中医衰老理论中的“髓海空虚”理论的联系。从中医理论出发,运用补肾益精法治疗IPF,就是通过强壮肾气促进机体化精生髓,补益与IPF 发病有关的各个脏腑,延缓衰老的发生和疾病进展。另外詹菲等[38]发现补肾益精代表方左归丸能促进骨髓间充质干细胞(BMSCs)的增殖能力,一定程度上证实了补肾益精法抗衰老的作用正是基于对间充质干细胞的调控作用,通过促进BMSCs 的增殖分化,延缓机体衰老及对相关疾病起到治疗作用。

作为与衰老密切相关的疾病,调节BMSCs 抗细胞衰老途径治疗IPF 机制主要包括:分泌TSG-6 促进巨噬细胞进入抗炎表型,抑制NF-κB 信号通路[39],减轻肺部炎症,改善纤维化程度[40];减少肺衰老相关蛋白如p16、p53 表达[41];通过外泌体(EV)或直接分化起到抗衰老作用[42]。此外,基于BMSCs 的多向分化能力,刘锐等[43]研究发现麦门冬汤可提高肺纤维化小鼠模型中SP-C、AQP-5 蛋白表达,促进BMSCs 向肺泡上皮细胞分化。BMSCs 分化为Ⅱ型肺泡上皮细胞可参与肺损伤修复,同时BMSCs 具有阻断TGF-β1 /Smad3 从而抗肺上皮细胞凋亡、阻断成纤维细胞活化的作用[44-45]。表明补肾益精法调节间充质干细胞是基于减少衰老蛋白表达、减轻炎症应激、促进多向分化等途径,减少衰老细胞或改善衰老程度,从多方面起到治疗IPF 的作用。

3.2 补肾益精法通过抗炎症反应与氧化应激延缓细胞衰老补肾益精法是以补充人体肾精为目的,提高人体对疾病的耐受能力、延缓衰老发生并预防治疗衰老相关疾病的中医治法。其特点在于常选用对人体具有补益作用并重点作用于肾的药物,如人参、熟地、山药、女贞子等,或搭配黄芪、当归等通过气血的充足从而促进肾精生成的补益药。补肾益精法运用时有补肾阴、补肾阳不同的侧重,并强调补不可太过,以适度为宜,最终目的在于补足肾精的亏虚,提高人体正气,恢复气血阴阳平衡。

补肾益精法对IPF 治疗作用的中医机理在于补肾还精于五脏。肾为封藏之本,随衰老其藏精能力减弱,难以固摄精气。若肾强,则精气养益五脏,气血冲和人则无病;若肾衰,则五脏还精于肾,肾失封藏难以补足。老年IPF 患者不仅有腰酸腿软、不能纳气等肾虚精亏表现,更因五脏还精,肺脏自身不足导致原发病加重,如肺精还于肾出现喘闷、呼吸困难,心精还于肾则出现浮肿、心悸,脾精还于肾表现为纳呆、瘦削等表现。长此以往,肾精衰少,五脏又因痰浊瘀血耗气,日久反复耗伤。本病虽有标实,但当务之急应补肾培元,使他脏精气不必勉力援补肾精,还于本脏,方能减轻各病位的症状。以补肾益精法培育先天之本,能使后天之精还归于五脏,肾精充足更能促进其它脏腑功能,减轻IPF 症状。

《素问》:“君火以明,相火以位”。当肾精充足,相火才能安于其位;当肾精亏虚,则相火妄动,引起人体阴阳失衡。IPF 患者的炎症可能与肾精不足引起的相火或肺精援益肾脏而虚火内生有关。而补肾益精方药在整体上能够补充人体肾精,促使相火安位、五脏阴阳平衡,又可通过减轻炎症、氧化应激从而延缓细胞衰老,如补肾益精法代表方地黄饮子可通过调节超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)的活性以达到清除氧自由基目的,抑制氧化应激通路激活发挥抗氧化作用,并能抑制细胞凋亡、下调衰老信号,其对于干细胞亦有促增殖作用[46]。补肾益肺消癥方可干预CHOP 凋亡通路,调控细胞内质网应激(ERS),抑制AECII 细胞凋亡,从而延缓IPF 进程[47]。二至丸可降低细胞内β-半乳糖苷酶活力和ROS 水平从而抗细胞衰老[48]。人参具有补肾益精、益气生血的作用,人参皂苷通过调控SIRT6-NF-κB 通路延缓造血干/祖细胞衰老,其内在机制是通过抑制NF-κB p65 介导的氧化应激和炎症反应,从而延缓细胞衰老[49]。黄芪益气生血,其有效成分可减少细胞因子表达并协调氧化应激,维护AECII 的正常结构,减轻肺纤维化炎症反应[50]。黄精补益肾精,可激活SIRT1/AMPK/PGC-1α 信号通路来减轻氧化应激水平,保持线粒体能量的产生,保护细胞免受氧化损伤而衰老[51]。李健武等[52]发现,益气养肺补肾方治疗特发性肺间质纤维化继发慢性呼吸衰竭患者效果显著,其中党参、熟地、黄芪等补肾益精发药能清除自由基、抗氧化,减轻肺泡炎症,最终有效缓解患者临床症状,改善血气分析指标。

综上所述,补肾方药可调控骨髓间充质干细胞的增殖与凋亡,促进BMSCs 向肺泡上皮细胞分化,或通过减轻炎症反应、清除过氧自由基的堆积以避免氧化应激损伤、调节人体免疫等机制起到延缓衰老作用,最终延缓IPF 进程。

4 总结

IPF 作为衰老相关疾病,可从中医药防治衰老探讨治疗方法。近年来逐渐观察到IPF 患者多有肾虚精亏表现,各医家有尝试以着重于补肾益精的调治方法治疗本病。补肾益精法作为中医药抗衰老的代表方法,对于人体作用较为复杂。从整体层面上而言,补肾益精方药可延缓机体衰老,提高衰老相关疾病患者的生存期,对于直接提高人体正气,提高活动耐力,改善咳喘、胸闷等症状也具有良好效果;在细胞衰老层面上,具有补肾益精功效的中药可通过降低炎症细胞因子、减轻氧化应激反应、调控衰老信号通路、调节细胞自噬、EMT 等多种机制抑制IPF 进展。龙华医院肺病科秉承上海市名中医邵长荣对于间质性肺病的治疗经验,已有矽肺煎、化纤煎等验方,方中都运用了党参、南北沙参、黄芪、海蛤壳、海藻等药物,其中党参、黄芪健脾益气,沙参养阴润肺化痰,海蛤壳、海藻软坚散结,两方养阴润肺与软坚化痰并重,在临床已取得一定疗效;此外肺肾为母子关系,久病及肾,邵老在矽肺治疗过程中,发现类似的病位病机传变特征,对于矽肺病程长久,以肾虚为主要表现患者采用以补肾为主要治疗方法。同样IPF 患者日久均见肾虚表现,在实践运用中发现以补肾益精为主、益气养阴化瘀为辅的方药对于以IPF 为代表的纤维化进展的间质性肺疾病患者可改善症状,肾虚患者无论肾阳虚或肾阴虚,均给予蚕蛹片及保肺片(补骨脂、川续断、当归、胡桃肉、熟地黄、甘草、菟丝子、覆盆子、女贞子),偏肾阳虚的给予补肾健肺糖浆(淫羊藿、黄精、女贞子、狗脊、桑寄生、海浮石、川楝子、陈皮),偏肾阴虚的用杞菊地黄片(生地黄、女贞子、淮山药、赤芍、茯苓、泽泻、桑椹子、白菊花)[53-54]。实践运用中发现以补肾益精为主、益气养阴化瘀为辅的方药对于以IPF 为代表的存在纤维化进展的间质性肺疾病患者症状均有改善。因此总结出补肾益精法是IPF 中医治法的重要补充。但补肾益精法涵盖范围较广,包括的方药较为复杂,本文仅能探讨其代表方药基于细胞衰老对IPF 的治疗作用与机制,至于对补肾益精药物配伍的拟定,及本法对于IPF 纤维化减轻和进程延缓的详细通路机制,仍需完善基础实验、临床病例观察等方法行进一步探索。

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