瑞巴派特防治肠道黏膜损伤的研究进展

倪 晶,温红珠,林 江

0 引言

瑞巴派特(Rebamipide)是一种胃黏膜保护剂,具有减轻氧自由基损伤、抑制组织炎症反应、改善黏膜屏障功能及促进黏膜组织再生等作用,主要应用于急慢性胃炎的胃黏膜病变(充血、水肿、糜烂、出血)和胃溃疡的治疗[1]。近年来,随着各种原因引起的肠道黏膜损伤的病例不断增多,越来越多的研究者开展了瑞巴派特治疗肠道黏膜损伤的临床疗效和作用机制的研究。本文对近年来此领域所取得的研究进展进行综述。

1 瑞巴派特对肠黏膜损伤的防治作用

1.1 防治非甾体类抗炎药物相关的肠黏膜损伤 以阿司匹林为代表的非甾体类抗炎药(Nonsteroidal anti-inflammatory drugs,NSAIDs)被广泛应用于心脑血管疾病、骨关节病、风湿免疫性疾病等多种疾病的防治中。胃十二指肠溃疡、胃黏膜糜烂、出血等是NSAIDs常见的上消化道损伤表现。近年来,随着结肠镜、小肠镜和胶囊内镜的普及,发现NSAIDs还可造成下消化道损伤,如肠黏膜充血水肿、红斑、糜烂、溃疡、出血、肠腔狭窄、隔膜样结构或肠穿孔等,发生率可高达50%～70%[2-3]。NSAIDs相关肠黏膜损伤的机制尚不明确,可能是由多因素介导的多步骤过程,包括抑制环氧合酶(Cyclooxygenase,COX)活性、减少前列腺素合成等[4]。因为瑞巴派特可促进前列腺素合成,所以被研究者尝试用于防治NSAIDs相关肠黏膜损伤。

2008年,Niwa等[5]首次开展瑞巴派特预防NSAIDs相关的小肠黏膜损伤的前瞻性、随机双盲、安慰剂对照交叉研究。10名健康受试者被随机分至瑞巴派特组和安慰剂组,分别接受双氯芬酸75 mg+瑞巴派特300 mg和双氯芬酸75 mg+安慰剂,1次/d,为期7 d。7 d之后经历4周冲洗期,两组受试者交换干预方案,在2个研究周期的干预前后,分别进行小肠胶囊内镜检查,观察小肠黏膜损伤情况。结果显示,安慰剂组发生小肠黏膜损伤的人数(8/10)高于瑞巴派特组(2/10)(P=0.023),安慰剂组发生溃疡2例,出血1例,而瑞巴派特组未见溃疡或出血。随后有多项RCT研究显示,瑞巴派特能有效预防NSAIDs相关性的小肠黏膜损伤[6-8]。Kazuhiro等[6]比较了不同剂量瑞巴派特预防NSAIDs相关性小肠黏膜损伤的作用。45名健康志愿者随机接受肠溶阿司匹林100 mg+瑞巴派特300 mg或肠溶阿司匹林100 mg+瑞巴派特900 mg,研究前后采用胶囊内镜观察小肠黏膜损伤情况。结果显示,300 mg瑞巴派特预防小剂量阿司匹林引起的小肠黏膜损伤的疗效与900 mg无显著差异(P>0.05)。Kurokawa等[7]对瑞巴派特治疗NSAIDs相关性小肠黏膜损伤的作用开展了一项随机、双盲、安慰剂对照的多中心试验,62例接受小剂量阿司匹林和/或NSAIDs超过3个月且经胶囊内镜证实有小肠黏膜损伤的患者,分别接受瑞巴派特(300 mg/d)或安慰剂治疗4周,在4周后行胶囊内镜检查。结果显示,瑞巴派特组的小肠糜烂及溃疡数量显著少于安慰剂组,瑞巴派特组获得完全缓解(胶囊内镜下无黏膜损伤)的患者比例显著高于安慰剂组(37.5%vs. 5.3%)。Watanabe等[8]采用随机双盲安慰剂对照研究来评估大剂量瑞巴派特(900 mg/d)治疗阿司匹林引起的中重度小肠黏膜损伤(黏膜糜烂数量>3处)的疗效。结果显示,与安慰剂组相比,瑞巴派特能促进中重度的小肠黏膜损伤的修复(P<0.05),且具有良好的耐受性和安全性。上述研究显示,瑞巴派特能预防和治疗NSAIDs引起的小肠黏膜损伤。

1.2 防治放射性肠黏膜损伤 放射疗法可抑制腹部盆腔肿瘤的产生,可单独使用或与化疗、手术联合使用。肠道是对辐射敏感的器官,放射治疗和意外暴露于电离辐射中均会造成放射性肠损伤,表现为黏膜炎症、水肿、上皮屏障受损、溃疡等,其严重程度与被辐射肠道范围及辐射剂量有关[9]。从50Gy开始的部分小肠辐射和从40Gy开始的全小肠辐射的5年后肠道损伤风险为50%[10]。放射性肠炎的发生主要是由放射线对肠道屏障的损伤所致[11]。瑞巴派特具有抑制炎症和保护肠上皮屏障的作用[12],提示其有可能用于治疗放射性肠炎。

动物实验显示,瑞巴派特可预防放射性肠黏膜损伤的发生。Shim等[13]将20只雄性C57BL/6小鼠随机等分为对照组、放射组、放射+瑞巴派特200 mg/(kg·d)组和放射+瑞巴派特400 mg/(kg·d)组。于放射后第6天,取小肠组织观察小肠绒毛高度和隐窝数目。结果显示,高低剂量的瑞巴派特均可有效减轻放射引起的小肠绒毛变短和隐窝数目减少(P<0.05)。Jang等[14]开展的另一项动物研究中,将30只SPF雄性C57BL/6小鼠随机分为对照组、瑞巴派特400 mg/(kg·d)组、放射组、放射+瑞巴派特200 mg/(kg·d)组、放射+瑞巴派特400 mg/(kg·d)组。于放射后第6天,取结肠组织观察结肠黏膜层上皮细胞和隐窝数目。放射后小鼠的结肠黏膜层上皮细胞丢失,隐窝受损;而瑞巴派特治疗后,表现出结肠黏膜上皮损伤减弱。结果发现,瑞巴派特可以减轻放射对结肠黏膜造成的损伤。

Kim等[15]用瑞巴派特灌肠液(含瑞巴派特150 mg)早晚2次灌肠,为期4周,治疗15例未经治疗或其他方法治疗失败的放射性肠炎患者。结果显示,与治疗前相比,出血、疼痛、里急后重和大便次数均较治疗前有显著性改善(P<0.01),内镜下毛细血管扩张、出血点和黏膜脆性也均较治疗前有显著性改善,且所有患者均未观察到不良反应。然而,尚未见到其他应用瑞巴派特灌肠或口服治疗放射性肠炎的临床报道。

1.3 治疗溃疡性结肠炎的肠黏膜损伤 溃疡性结肠炎(Ulcerative colitis,UC)是一种病因尚不明确的慢性非特异性炎症性疾病,根据病变累及范围不同,UC分为3种类型:直肠型、左半结肠型和广泛结肠型,其中以左半结肠型发病率最高。对于直肠型和左半结肠型UC,以栓剂/灌肠局部治疗联合口服治疗为首选,药物包括柳氮磺吡啶、美沙拉嗪、激素以及中药等。瑞巴派特因具有抑制免疫反应和促进黏膜上皮修复的作用,被制成灌肠剂型应用于UC治疗。首篇瑞巴派特灌肠治疗直肠炎的病例报道见于2000年[16],此后国内外研究者多次开展研究来评估瑞巴派特灌肠剂应用于活动性UC患者中的安全性和有效性。

Miyata等[17]用瑞巴派特灌肠治疗5例糖皮质激素耐药和6例糖皮质激素依赖、病变范围在直肠或直乙结肠的UC患者。在维持原治疗方案基础上给予瑞巴派特灌肠(150 mg/次,2次/d,持续4周)。结果11例中有4例停用激素,3例减少了糖皮质激素的剂量,6例疾病活动指数降低,5例组织学分级降低。在11例患者中,9例(81.8%)瑞巴派特治疗有效或成功诱导缓解。Furuta等[18]用瑞巴派特灌肠治疗20例激素治疗失败后的活动性远端UC患者。在维持原治疗方案基础上给予瑞巴派特灌肠(150 mg/次,2次/d,持续3周)。结果显示,11例(55%)获得临床缓解,16例(80%)被评估为内窥镜检查有效,且未发生不良反应。

于海燕等[19]对2007至2011年国内7项应用瑞巴派特保留灌肠治疗UC的随机对照试验进行了荟萃分析。结果显示,瑞巴派特保留灌肠治疗UC有效率高于常规治疗对照组(OR=3.85,95%CI:2.48～5.97,P<0.01)。但该荟萃分析纳入的RCT存在随机分配方案不具体、分配隐藏不清楚、盲法实施不明确等不足之处,影响了结果的可靠性。瑞巴派特治疗UC的临床疗效还有待高质量临床研究的证实。

2 瑞巴派特保护肠道黏膜损伤的机制

2.1 增强黏膜屏障

2.1.1 促进黏液分泌 黏液层是肠道抵御病原体感染和黏膜损伤的第一道防线。黏液的主要成分是杯状细胞分泌的黏蛋白(Mucin,MUC)。肠道黏液细胞分泌的三叶因子3与黏蛋白2(MUC2)相互作用,形成稳定的网状结构,起到维持肠黏膜屏障完整性的作用。NSAIDs可通过抑制COX活性,下调前列腺素E2(Prostaglandin E2,PGE2)和表皮生长因子(Epithelial growth factor,EGF)等黏膜保护因子水平,进而抑制黏液分泌和削弱肠黏膜屏障,最终导致肠黏膜损伤。

Yasuda-Onozawa等[20]将瑞巴派特与杯状细胞LS17AT共同孵育,分别用PCR法和PAS染色法检测黏蛋白mRNA和黏蛋白含量。结果表明,瑞巴派特可以促进LS17AT细胞表达黏蛋白mRNA和分泌黏蛋白,瑞巴派特可能是通过提高Akt磷酸化来促进黏蛋白的分泌。韩涛涛等[21]用吲哚美辛建立小鼠小肠黏膜损伤模型,检测小鼠血清三叶因子3、PGE2和EGF的含量及小鼠小肠组织中三叶因子3、PGE2和EGF的mRNA表达水平和蛋白表达量。结果显示,造模组小鼠血清三叶因子3、PGE2和EGF的含量,小肠组织中三叶因子3的mRNA表达水平,小肠组织中PGE2和EGF的蛋白表达量均低于空白对照组。用瑞巴派特干预后,造模组小鼠血清中PGE2和EGF的含量、小肠组织中三叶因子3、PGE2和EGF的mRNA表达水平以及小肠组织中三叶因子3和EGF蛋白表达量均增高。因此,瑞巴派特可能通过增加黏液层中黏蛋白含量,上调黏膜保护因子水平,来促进黏液分泌和增强黏膜屏障。

2.1.2 保护肠黏膜线粒体 NSAIDs可通过局部效应损伤肠上皮细胞线粒体,线粒体氧化磷酸化解偶联,ATP合成减少,进而引起紧密连接破坏而导致肠道黏膜损伤。因此,NSAIDs引起肠黏膜线粒体损伤是NSAIDs相关性肠黏膜损伤的起始环节[22]。

刁磊等[22-23]用双氯芬酸钠灌胃法建立小鼠NSAIDs肠黏膜损伤模型,并用瑞巴派特进行干预。结果显示,与空白对照组比较,模型组小鼠肝脏线粒体还原型辅酶Ⅰ(Nicotinamide adenine dinucleotide,NADH)、琥珀酸脱氢酶(Succinate dehydrogenase,SDH)、三磷酸腺苷酶(Adenosine triphosphatase,ATPase)活性明显降低,对罗丹明123的摄取明显降低,并出现线粒体膜电位的异常和小肠黏膜线粒体结构的损伤。瑞巴派特干预组小鼠小肠黏膜线粒体结构得以改善,肝脏线粒体的NADH、SDH、ATPase活性升高,对罗丹明123的摄取提高,膜电位保持正常。因此,瑞巴派特可能通过维持线粒体膜电位、增强线粒体呼吸链中的酶活性、改善线粒体功能来保障能量代谢,以维护黏膜屏障,防治NSAIDs引起的肠黏膜损伤。

2.1.3 促进肠上皮细胞增殖 肠道黏膜损伤的修复依赖于肠上皮细胞增殖。Wnt/β-catenin信号通路调节小肠干细胞增殖,在肠道黏膜再生中起着重要作用。β-catenin的减少会导致肠上皮细胞隐窝受损、细胞增殖抑制和细胞分化增加,从而导致肠道黏膜受损[13]。

Shim等[13]用13Gy剂量的X射线全腹照射法建立小鼠放射性肠黏膜损伤模型,并用瑞巴派特进行干预治疗。研究发现,与对照组相比,造模组小鼠肠上皮中的Ki-67阳性细胞数量、血浆二胺氧化酶(DAO)浓度明显减少,Wnt3a和β-catenin的mRNA水平显著下调,肠上皮细胞绒毛和隐窝β-catenin表达减少。而瑞巴派特干预后,造模组小鼠肠上皮中的Ki-67阳性细胞数量、血浆DAO的浓度、Wnt3a和β-catenin的mRNA水平、肠上皮细胞绒毛和隐窝β-catenin表达均明显增加。因此,瑞巴派特可能通过上调Wnt/β-catenin信号通路,促进肠上皮细胞的增殖与再生,从而起到治疗放射性肠炎的作用。

2.1.4 减少肠道上皮细胞间紧密连接的破坏 肠上皮细胞间有多种连接方式,肠上皮细胞间紧密连接的复合物起着重要作用。以Occludin、Claudins与ZO-1为代表的紧密连接复合物具有稳固上皮细胞连接、加强肠黏膜机械屏障、调控细胞之间通透性和调节细胞内外信号转导途径等作用。

杨成等[24]用阿司匹林灌胃建立大鼠肠黏膜损伤模型,并用瑞巴派特干预。结果显示,与空白对照组相比,阿司匹林组大鼠肠黏膜ZO-1、Occludin蛋白染色评分减少,血清D-乳酸的浓度明显升高。瑞巴派特组小鼠肠黏膜ZO-1、Occludin蛋白染色评分较阿司匹林组增加,血清D-乳酸的浓度下降。Xu等[25]用双氯芬酸制备NSAIDs大鼠肠黏膜损伤模型,实时荧光定量PCR检测目标蛋白的转录。结果显示,模型组大鼠肠黏膜紧密连接蛋白Claudin-1及ZO-1 mRNA的转录水平低于阴性对照组。用瑞巴派特干预后,两者的表达高于模型组。因此,瑞巴派特可以促进肠上皮细胞紧密连接蛋白 ZO-1、Occludin以及Claudins等的表达,增强了肠黏膜屏障作用,减轻NSAIDs对肠黏膜的损伤。

2.2 调节肠道菌群 肠道菌群紊乱可能是NSAIDs引起的肠道黏膜损伤的病理生理机制之一。Imaeda等[26]和Kurata等[27]分别用末端限制性片段多态性(Terminal-restriction fragment length polymorphism,T-RFLP)分析法和实时荧光定量PCR法研究吲哚美辛建立的肠黏膜损伤模型(小鼠及大鼠)中肠道菌群的变化。结果显示,与空白对照组相比,模型组的益生菌(乳酸菌、双歧杆菌及类杆菌属)数量减少,而有害菌(肠杆菌和肠球菌)数量增加。用瑞巴派特干预后,在肠道黏膜得到修复的同时,肠道中乳酸菌、双歧杆菌、类杆菌属、普氏杆菌属和梭状芽孢杆菌属的数量明显增加,而肠杆菌和肠球菌的数量明显减少。

α-防御素5是潘氏细胞产生的一种重要的抗菌肽,能抑制肠道中革兰阴性菌的过度繁殖,维护由正常菌群组成的肠黏膜屏障[28]。Otani等[29]研究了瑞巴派特对消炎痛诱导的小鼠实验性小肠损伤和小肠肠道菌群组成的影响。结果显示,与赋形剂组相比,瑞巴派特治疗的小鼠小肠损伤较轻,而且小鼠肠道有益菌含量及α-防御素5的表达增加。因此,瑞巴派特可能通过上调α-防御素5来调节肠道菌群,促进益生菌生长,抑制致病菌的生长,进而防治NSAIDs所致的肠黏膜损伤。

2.3 调节肠道炎症因子 肠黏膜损伤往往伴有炎症信号通路的活化、促炎因子的上调、抗炎因子的下降。常见的促炎因子包括白介素-6(Interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)、诱导型一氧化氮合酶(Inducible nitric oxide synthase,iNOS)、转化生长因子-β1(Transforming growth factor-β1,TGF-β1)等。白介素-10(Interleukin-10,IL-10)是一种主要的抗炎因子,可抑制活化的单核巨噬细胞产生白介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)、TNF等促炎因子而发挥抗炎效应。韩涛涛等[21]用吲哚美辛建立小鼠小肠黏膜损伤模型,用瑞巴派特进行干预,检测小鼠血清IL-6、IL-10的含量和小肠组织中IL-6、IL-10的mRNA表达水平。结果显示,与阴性对照组相比,模型组小鼠出现肠道黏膜充血、水肿、肠粘连、多发溃疡,血清IL-6的含量和小肠组织中IL-6的mRNA表达水平均高于阴性对照组,血清IL-10的含量低于阴性对照组。用瑞巴派特干预后,模型组小鼠小肠组织中IL-6的mRNA表达水平降低、IL-10的mRNA表达水平增高。提示瑞巴派特可能通过提高IL-10表达,降低IL-6表达,从而起到抗炎和防治黏膜损伤的作用。Kim等[30]用5-氟尿嘧啶(5-Fluorouracil,5-FU)制备小鼠肠黏膜损伤模型,用瑞巴派特干预。结果显示,与对照组相比,5-FU组小鼠肠黏膜中TNF-α水平明显升高,iNOS阳性细胞密度明显增加,TGF-β1表达显著升高。与5-FU组相比,瑞巴派特+5-FU组的TNF-α水平明显降低,iNOS、TGF-β1表达显著降低。

TLR4/NF-κB p65信号通路能有效维持肠道免疫耐受,其失衡在肠黏膜损伤的发病机制中起着重要作用。脂多糖可以上调TLR4/NF-κB p65信号通路,诱导NF-κB大量生成,NF-κB增加后,大量释放包括白细胞介素-1(Interleukin-1,IL-1)、IL-6和TNF等在内的促炎细胞因子,导致肠黏膜损伤的发生[31]。有研究显示,消炎痛对TLR4突变体和TLR4敲除小鼠小肠引起的损伤明显轻于野生型小鼠[32]。Xu等[25]用双氯芬酸灌胃法建立大鼠NSAIDs肠病模型。结果显示,模型组大鼠TLR4、NF-κB p65的蛋白及mRNA的表达均明显高于对照组。用瑞巴派特干预后,能抑制TLR4、NF-κB p65蛋白及mRNA的表达,同时还能抑制促炎细胞因子(如 IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α)的表达,肠黏膜损伤明显减轻。其机制可能为瑞巴派特减少TLR4的配体(脂多糖和高迁移率族蛋白B1)和肠道细菌的侵袭,间接抑制TLRS/NF-κB信号通路。综上,瑞巴派特可能通过调节TLR4/NF-κB p65等信号通路,抑制多种促炎因子的表达和促进抗炎因子的表达,发挥防治NSAIDs诱导的肠道黏膜损伤的作用。

3 结论

瑞巴派特作为胃黏膜保护剂,在治疗胃溃疡和急慢性胃炎时,有促进黏膜愈合、增加胃黏膜前列腺素、抑制炎性细胞浸润、消除氧自由基等功效。与传统胃黏膜保护剂相比,瑞巴派特具有更全面的药理作用,起到外源覆盖、内源修复,主动保护损伤黏膜,双向调节生物功能的作用。除了治疗胃黏膜损伤相关疾病,随着研究深入,瑞巴派特因其可增强黏膜屏障(促进黏液分泌、增强细胞紧密连接、加速肠上皮细胞增殖、保护线粒体)、调节肠道菌群和肠道炎症因子的独特作用机制,使其在非甾体类抗炎药物引起的肠黏膜损伤、放射性肠炎和溃疡性结肠炎等方面具有一定的防治作用。虽然现有关于瑞巴派特防治肠道黏膜损伤的临床研究存在样本量少、缺乏平行对照等不足,但在将来开展瑞巴派特联合肠黏膜损伤基础用药,如激素制剂、美沙拉嗪制剂等来提高肠黏膜愈合率的探索性临床研究,不失为开拓瑞巴派特临床应用的新研究方向。