青黛治疗溃疡性结肠炎的机制研究进展

何泽慧，温红珠，林江

(上海中医药大学附属龙华医院，上海 200032)

溃疡性结肠炎(ulcerative colitis，UC)是一种与自身免疫相关的慢性非特异性肠道炎症性疾病，属于炎症性肠病(inflammatory bowel disease，IBD)的一种，主要临床表现为腹痛、腹泻、黏液脓血便，病程迁延不愈。近年来UC在亚洲的发病率呈上升趋势，2015年亚太多中心流行病学调查研究显示[1]，中国是亚洲地区IBD发病率最高的国家，其中UC发病率约为(1.64～2.05)/10万，预测至2025年中国患者人数将达150万[2-3]。UC的病因和发病机制尚未明确，目前认为主要与肠道菌群、环境因素等作用于基因易感体，继而引起固有免疫和适应性免疫的反应失调有关[4]。因此，具有抑制炎症反应和/或免疫反应的5-氨基水杨酸制剂(5-ASA)、类固醇皮质激素、免疫调节剂成为治疗UC的经典和传统用药。但是，上述药物并不能为所有UC患者带来获益，这为中医药治疗UC带来了机遇和挑战。

1 中医药治疗UC现状

2017年中华中医药学会脾胃病分会制定的《溃疡性结肠炎中医诊疗专家共识意见》将本病归属中医“痢疾”“久痢”和“肠澼”等病范畴[5]。中医认为UC的病理性质为本虚标实。病理因素主要有湿邪(热)、瘀热、热毒、痰浊、气滞、血瘀等。根据病理特征表现，活动期多属实证，主要病机为湿热蕴肠、气血不调[6]，而重度以热毒、瘀热为主，反复难愈者应考虑痰浊、血瘀的因素。缓解期多属虚实夹杂，主要病机为脾虚湿恋、运化失健[7]。一项对1981—2000年间的10 218例UC治疗状况的调查显示[8]，大部分UC患者均接受中医药治疗，其中单用中药治疗比例为20.1%，中西医结合治疗比例为59.1%。中药治疗UC主要分为单味药和复方制剂治疗两种，不论是单药还是复方制剂，青黛(natural indigo)均是常用药物。

青黛最早载于宋代《开宝本草》，有清热解毒、凉血消斑之效。《本草经疏》记载：“青黛，解毒除热，固其所长，古方多有用之于诸血证者。”《本经逢源》记载：“青黛，泻肝胆，散郁火，治温毒发斑及热痢下重。”因此，青黛长期以来被广泛用于UC的口服或局部治疗中。

2 青黛治疗UC的机制研究

青黛的化学成分复杂，系统研究表明[9]青黛中约90%为CaCO3、SiO2等无机成分，有机成分约占10%。根据《中国药典》记载，青黛的主要有机成分包括靛玉红(indirubin)、靛蓝(indigo)等，其中靛蓝含量最高(不低于2%)，靛玉红则不低于0.13%[10]。此外，色胺酮(tryptanthrin)和异鼠李素作为其有效成分亦是近年来的研究热点。下文将从青黛、靛蓝、靛玉红、色胺酮四个方面对青黛治疗UC的机制研究分述之。

2.1 青黛

目前的机制研究表明，青黛主要通过调节肠道免疫反应，改善肠上皮屏障功能，调节肠道微生态平衡从而起到治疗UC的作用。

Kawai等[11]实验表明，青黛可以通过黏膜固有淋巴细胞的芳香烃受体(aryl hydrocarbon receptor，AhR)促进IL-10/IL22的释放发挥治疗作用。Xiao等[12]的研究发现青黛治疗UC可能与其可通过激活AMPK/Nrf-2抑制氧化应激反应和通过抑制STAT1/STAT3磷酸化限制Th1/Th17相关炎症因子释放有关。杜立阳等[13]发现青黛颗粒可显著降低大鼠的UC活动性指数(ulcerative colitis disease activity index，UCDAI)评分，可能通过促进大鼠结肠黏膜蛋白MUC2的基因表达，下调诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase，iNOS)的基因表达从而抑制UC病情发展。马文强等[14]通过研究发现，青黛可通过减轻DSS诱导的UC小鼠的炎症反应、氧化应激和细胞凋亡从而发挥其保护作用，其中青黛组小鼠的肠黏膜损伤减轻，血浆中TNF-α、IL-6、IL-1、IL-10、MDA等细胞因子含量降低，SOD水平升高，Bcl-2蛋白表达水平亦显著升高。刘丽娟等[15]研究青黛对UC体内、体外炎症模型的抗炎作用，主要观测到在体内、体外青黛组IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α的含量分别较对照组有一定程度的下降，提示青黛治疗UC可能为下调炎症因子表达有关。Wang等[16]观察DSS诱导的UC大鼠经不同计量的青黛灌胃后的UCDAI、组织损伤评分和髓过氧化物酶评价其治疗作用，并检测结肠黏膜中的紧密连接相关蛋白(Occludin蛋白)含量，结果提示青黛可通过控制炎症和修复损伤的结肠黏膜起到治疗作用。胡弘毅等[17-18]研究表明清肠栓组成之一的青黛具有抗炎、阻断炎症细胞向黏膜上皮游走和免疫细胞Fas/FasL途径细胞凋亡的作用，显示了青黛可能通过对免疫炎症细胞的阻断从而发挥治疗UC 的作用；此外，青黛对病变组织中主要致炎症因子、氧化自由基的清除和调节核因子NF-κB活性上有一定的影响，提示其对UC治疗可能起辅助抗炎作用。

此外，青黛可通过调节肠道菌群，在炎症中维持肠道微生物群的稳态来治疗UC[19]。Sun等[20]研究发现青黛可通过“微生物-丁酸盐轴(microbiota-butyrate axis)”机制减轻DSS诱导的UC大鼠炎症情况，主要通过改变瘤胃球菌属(Ruminococcus 1)和丁酸球菌(Butyricicoccus)的丰度发挥作用。

2.2 靛玉红

靛玉红是青黛的主要成分之一，以我国首创、可有效治疗白血病的中药提取物而闻名。其治疗UC主要与其调节肠道免疫有关。郝微微等[21]研究表明，靛玉红可通过上调CD4+CD25+Treg细胞Foxp3表达和抑制效应T细胞增殖与分化来减轻肠道炎症反应。该团队发现[22-23]，靛玉红还可降低UC小鼠TNF-α、IFN-γ含量，增加IL-4含量，增加紧密连接蛋白ZO-1表达，改善肠上皮屏障功能。Gao等[24-25]研究表明靛玉红可通过NF-kB信号途径的激活，从而抑制促炎因子表达，同时上调调节性T细胞发挥治疗作用。李楠等[26-27]研究发现，靛玉红可通过降低转化生长因子(transforming growth factor β1，TGF-β1)、髓过氧化物酶(MPO)水平，上调碱性成纤维生长因子(bFGF)mRNA、肠三叶因子(intestinal trefoil factor，ITF)mRNA的表达，激活MEK/ERK信号转导通路和PI3K/AKT信号通路，抑制肠道炎症症状，促进UC所导致的肠道受损黏膜修复的作用。刘旭等[28]研究靛玉红对小鼠骨髓来源树突状细胞(bone marrow-derived dendritic cell，BMDC)形态及亚群的影响，发现靛玉红通过抑制BMDC发育过程中细胞树突状结构的形成、细胞表面分子CD86、MHC-Ⅱ表达，抑制BMDC发育，从而诱导树突状细胞维持免疫耐受作用。分析化学研究发现[29]，靛玉红、色胺酮、吲哚生物碱等可产生抗IL-17A的成分。

2.3 靛蓝

靛蓝作为青黛中含量最高的有机物质，同时亦是大青叶、板蓝根和多种复方制剂(如锡类散)等的主要提取成分，故被设为质控标准。上文所述Kawai等[11]实验发现靛蓝亦可通过黏膜固有淋巴细胞的芳香烃受体(AhR)促进IL-10/IL22的释放发挥治疗作用。刘丽娟等[30]研究靛蓝对UC抗炎作用的影响并探寻其机制，使用纯度≥90%、配制成不同浓度的靛蓝对诱导后的UC体外炎症模型分别进行直接干预和预防性干预，观察IL-6、TNF-α的含量。结果表明，在直接干预模式下，当达到一定浓度时(40 μmol/L)，靛蓝具有体外抗炎作用，而预防模式下其抗炎效果则并不显著。

2.4 色胺酮

色胺酮作为青黛中的活性成分，亦具有抗炎作用。Micallef等[31]观察研究色胺酮对DSS模型造模的IBD小鼠的治疗作用，发现色胺酮可减少IBD小鼠体重下降程度，并能提高IBD小鼠的存活率；体外研究显示，色胺酮可能通过下调IL-2和γ-IFN从而具有治疗UC的作用。刘丽娟等[32]用上述研究靛蓝同样的方法对色胺酮进行了实验，提示色胺酮亦有一定的体外抗炎作用，其抗炎机制可能为下调IL-6的表达。Wang等[33]通过研究发现色胺酮可以抑制IκBα的分解和STAT3的磷酸化，调节TNF-α/NF-κB和IL-6/STAT3信号通路，从而改善DSS诱导的UC大鼠的炎症情况。

综上，青黛及其主要有效成分治疗UC的作用机制主要为调节免疫失调、抑制促炎细胞因子的表达。目前亦有对青黛及其单一成分的作用机制进行比较的研究，结果证实青黛的作用机制不等于有效成分的单纯叠加。如郝微微等[34]研究青黛、靛玉红对UC小鼠脾脏CD4+T细胞的影响，表明青黛和靛玉红对UC小鼠结肠损伤有不同程度修复作用，且青黛疗效显著优于靛玉红，提示靛玉红作为青黛的主要有效成分，是青黛发挥治疗作用的重要成分之一，但青黛的其他成分也发挥了治疗作用。Lin等[35]研究青黛及其主要提取物在人中性粒细胞的抗炎作用，发现青黛可抑制苯丙氨酸(FMLP)引起的人中性粒细胞释放氧负离子和弹性蛋白酶，主要通过抑制MAPK的激活和调控介导钙动员实现的，而其单一成分靛玉红、靛蓝和色胺酮等则并无此作用。Yasuda等[36]研究发现青黛可抑制线粒体活性氧的产生从而减轻细胞损伤，然而其单一成分靛蓝和靛玉红无法独立发挥作用，推测可能有其他成分具有较强的清除活性氧的能力，从而起到防止细胞损伤的作用。Ozawa等[37]通过比较研究发现，青黛中的色胺酮可改善体重减轻，但不能有效抑制出血；而靛蓝可改善出血，却不能防止体重下降，而两者却都能通过抑制一氧化氮的产生从而下调TNF-α的表达。

3 疗效研究

迄今为止，青黛单药治疗UC的临床疗效研究主要有以下五项研究。一项纳入20例轻度UC患者的单中心、前瞻性研究发现[38]，使用青黛单药治疗(2.0 g/d)8周后，临床应答率、临床缓解率和黏膜愈合率分别为72%、33%和61%。另一项纳入86例UC患者的多中心、双盲、随机对照试验显示[39]，口服青黛胶囊0.5 g/d、1.0 g/d、2.0 g/d治疗8周时的临床应答率分别为69.6%、75%和81%，显著高于安慰剂组(13.6%，P<0.01)。该研究的事后分析表明[40]，青黛口服治疗难治性UC的疗效优于安慰剂，对于激素依赖型UC患者，青黛口服治疗组的黏膜愈合率显著高于安慰剂组；对于曾接受过抗TNF-α治疗的患者和同时使用免疫抑制剂的患者，青黛口服治疗组的临床应答率显著高于安慰剂组。此外，一项纳入42例轻中度活动期UC患者的多中心随机对照试验中[41]，患者每天口服1 g青黛胶囊，治疗2周后，与安慰剂组比较，青黛组患者Lichtiger评分和白蛋白均明显改善(P<0.05)。上述研究表明青黛单药口服能有效治疗UC。

除了口服，今年还有针对青黛栓治疗UC的研究报道[42]，10例中重度活动期左半结肠型UC患者使用青黛栓50 mg/d纳肛，4周后评估疗效，临床缓解率为30%，黏膜愈合率为40%，Mayo直肠出血评分显著改善，除1例患者出现肛门疼痛外，未见严重不良事件。提示青黛栓治疗左半结肠型UC有效。

4 青黛及其成分治疗UC的安全性

目前报道的UC患者使用青黛后出现的不良事件，主要包括肝损、肺动脉高压、恶心和炎症加重。Sugimoto的研究中[38]，有2例患者出现轻度肝损，1例因感染性结肠炎停药，另1例因轻度恶心停药。另一项研究中[40]，约10例患者出现轻度肝损，1例患者出现肺动脉高压，后者服用自购青黛粉2 g/d治疗6周后出现肺动脉高压，停药并口服波生坦片治疗，4个月后复测肺动脉压已经明显下降，后逐渐减量至停用波生坦，随访2年患者未再发生肺动脉高压，提示该过程也许是可逆的[43]。还有一些文献报道[44-46]UC患者服用青黛粉后出现肠道炎症加重，内镜下表现为肠壁增厚、黏膜水肿，甚至出血。Cho等[47]报道了1例44岁女性UC患者口服青黛2 g/d后肠镜检查提示结肠水肿、黏膜下出血，组织学提示缺血性结肠炎，停服青黛并予支持治疗后患者症情改善。因此，尚需更多的临床试验对青黛治疗UC进行安全性评估。

5 结语

综上所述，青黛及其主要活性成分均具有一定改善UC临床症状和修复受损黏膜的作用，主要机制与抑制炎症因子的释放、改善肠道屏障、调节肠道菌群等有关。现阶段国内外对青黛复方制剂的机制研究较多，其结果并不代表青黛单药发挥的作用，未来需要进一步针对青黛单药机制的研究证实。目前有关青黛单药治疗UC的临床试验，虽然在临床设计上较为严谨，但样本量偏小，影响了结果的可靠性。未来尚需较大样本量、前瞻性、多中心、随机、双盲双模拟的平行对照研究，对青黛治疗UC的疗效和安全性进行高质量评估，以进一步明确其治疗UC的疗效及作用机制。