中医药调节Th1/Th2免疫失衡治疗变应性鼻炎的研究进展

罗红平 田理

变应性鼻炎(allergic rhinitis, AR)是鼻黏膜非感染性炎症性疾病[1]。AR主要诱因为1型辅助性T细胞(T helper type 1, Th1)和2型辅助性T细胞(T helper type 2, Th2)的分化失衡[2]。据调查,AR影响了全球10%～40%的人口[3],已然成为全球性健康问题。药物治疗和变应原免疫治疗是现代医学治疗AR的主要方式,可改善患者病情,提高患者生活质量,但难以实现对AR症状的完全控制和治愈[4]。中医药可通过调节AR所致Th1/Th2失衡状态,减轻Th2介导的嗜酸性粒细胞(eosinophil, EOS)和肥大细胞(mast cell, MC)在鼻黏膜的过度浸润,同时减少鼻黏膜中MC释放以组胺(histamine, HA)为主的活性介质,从而抑制炎症,保护鼻黏膜,达到治疗AR目的[5]。基于此,本文从该角度出发,对近年来中药单体、单味中药和中医经典复方通过纠正Th1/Th2免疫失衡治疗AR作用机制进行综述,以期为中医药防治AR提供理论支持和科学依据。

1 AR的发病机制

特应性个体吸入变应原后,抗原提呈细胞(anti-gen-presenting cells, APC)将变应原加工成抗原肽并传递给初始CD4+T细胞(Naïve CD4+T cell, Th0),在白细胞介素-4(interleukin-4, IL-4)诱导下,Th0的分化向Th2发生偏移,Th1分化被抑制,Th2释放Th2型细胞因子,包括IL-4、白细胞介素-5(interleukin-5, IL-5)、白细胞介素-13(interleukin -13,IL-13)等,IL-4、IL-13诱导B细胞产生特异性IgE抗体(specific IgE, sIgE),sIgE以其Fc段与MC表面的IgE受体(FcεR Ⅰ)结合,形成致敏MC,使机体处于致敏状态,当特应性个体吸入相同变应原后,该变应原激活锚定于MC表面的sIgE,引起MC释放大量以HA为主的炎性介质,在鼻黏膜引起Ⅰ型变态反应[6]。在此期间,Th2持续释放的IL-5还可以促使EOS等炎症细胞浸润鼻黏膜,引起鼻黏膜组织发生病理改变[7]。综上,AR是鼻黏膜Th2免疫反应占优势的变态反应性疾病,与Th1/Th2分化和细胞因子分泌失衡密切相关。

2 Th1/Th2的分化和相关细胞因子的作用

2.1 Th1/Th2的分化

Th0的分化需要相关细胞因子和转录因子参与,并且Th0分化的方向由转录因子和转录的基因决定,白细胞介素-12(interleukin-12, IL-12)、干扰素γ( interferon γ, IFN-γ)促使Th0高度表达T-box转录因子(T-bet)和转录激活因子4(STAT-4)并将其分化成为Th1;IL-4促使Th0高度表达GATA结合蛋白3(GATA-3)和转录激活因子6(STAT-6)并将其分化为Th2,因上述细胞因子间存在交叉抑制,转录因子间存在交叉调节,导致Th1/Th2分化过程中会相互抑制[8]。除上述细胞因子和转录因子以外,白细胞介素-2(interleukin-2, IL-2)、核因子κB(nuclear factor κB, NF-κB)、STAT家族(如STAT5)等可通过非经典途径参与Th2细胞分化[9]。白细胞介素-18(interleukin-18, IL-18)协同诱导IFN-γ参与Th1细胞的分化[10]。

2.2 Th1细胞因子及作用

Th1主要分泌 IFN-γ、IL-2等细胞因子[11]。Th1产生的IFN-γ是巨噬细胞活化所必须的细胞因子,可增强吞噬细胞吞噬和杀伤病原体的能力,它不仅能促进免疫球蛋白G(immunoglobulin G, IgG)的生成,还能够抑制IL-4诱导IgE的合成[10]。IL-2可刺激效应T淋巴细胞(effector T cells, Teffs)和记忆T淋巴细胞(memory T cells)来促进免疫反应,可支持Foxp3+调节性T细胞(regulatory T cells, Treg)的分化以维持其稳态,并通过Treg细胞调节免疫耐受[12]。IL-12还可诱导Th1细胞分化的同时抑制Th2细胞的产生,增强Th1细胞型免疫应答[13]。综上,Th1主要分泌IFN-γ、IL-2等细胞因子,其通过调节细胞免疫、介导细胞免疫应答等方式参与AR的转归。

2.3 Th2细胞因子及作用

Th2主要分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-13等细胞因子[14]。IL-4和IL-13主要通过STAT6信号通路作用于B细胞、EOS、MC等来发挥作用[15]。IL-4可驱动IgE和IgG4类免疫球蛋白类别转换,IL-4和IL-13促进B细胞增殖和IgE的合成、促进血管细胞黏附分子表达,以及诱导EOS和MC活化等[16]。此外,IL-13还有助于EOS迁移、粘液腺增生和粘液分泌[17]。IL-5是EOS刺激、成熟和存活的关键细胞因子,可使鼻黏膜EOS增多[18]。IL-6可诱导转录激活因子3(STAT3)活化,促进浆细胞发育和免疫球蛋白的分泌,激活NF-κB通路,促进Th0向Th2分化,抑制Th1分化,降低Th1细胞比例和抗炎因子的表达[19]。综上,Th2主要分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-13,以辅助体液免疫的方式在AR的发病机制中发挥着重要作用。

3 中医对AR的认识

AR属中医学“鼻鼽”范畴,肺、脾、肾三脏虚损是其核心病机[20]。《诸病源候论·卷二十九》:“肺气通于鼻,其脏有冷,冷随气入,乘于鼻故使津涕不能自收。”指出肺受寒邪,宣降失司,致鼻窍不利,涕不自收,发为鼻鼽。《素问·玉机真脏论》:“脾为孤脏,……其不及,则令人九窍不通。”指出脾气虚则精微不能上达鼻窍,鼻窍失养,而致鼻塞。《素问·阴阳应象大论》:“年六十,阴痿,气大衰,九窍不利,下虚上实,涕泣俱出矣。”指出了肾虚可导致鼻涕失制。由此可见,古代医家对鼻鼽发病机理的深刻认识,为中医药治疗鼻鼽奠定了深厚的理论基础。

4 中药单体、单味中药及中药复方治疗AR的作用机制

4.1 中药单体

4.1.1槲皮素 Yoshihito Tanaka等[21]使用5.0μM槲皮素干预含有IL-4的CD4+T分化细胞发现,槲皮素可显著抑制CD4+T细胞产生IL-5和IL-13的能力,同时解除了IL-4抑制CD4+T细胞产生IFN-γ的作用,其机制是通过抑制转录因子NF-κB和STAT6的激活和IL-5和IL-13的mRNA的表达来实现的,证实槲皮素具有调节免疫应答,抑制Th2细胞因子,减弱过敏性免疫反应的作用。

4.1.2防风多糖 耿玉梅等[22]发现防风多糖可治疗OVA致敏AR大鼠,改善AR大鼠鼻部症状,下调AR大鼠血清中IL-4、TNF-α和IL-5含量,上调AR大鼠血清中IFN-γ和IL-12含量,证实了防风多糖可通过纠正OVA致敏AR过程中Th1/Th2的免疫失衡,达到其治疗AR的目的。

4.1.3木犀草素 Jinhui Dong等[23]使用木犀草素以腹腔注射的方式干预OVA致敏AR大鼠模型,发现木犀草素可减轻AR大鼠鼻部症状,抑制大鼠鼻黏膜上皮增生、EOS浸润、腺体增生等病理学改变,下调大鼠血清中IL-4、IL-5和IL-13水平,上调血清中IFN-γ和IL-2水平;同时使用脂多糖(Toll样受体4,TLR4激活剂)干预后,木犀草素同样能纠正AR大鼠鼻黏膜状态,抑制TLR4和NF-κB蛋白水平,证实了木犀草素可通过抑制TLR4/NF-κB通路异常激活,促进Th1细胞分化,纠正Th1/Th2失衡,以实现治疗AR的作用。

4.2 单味中药

4.2.1金银花 Bin Lin等[24]使用金银花提取物灌胃OVA致敏AR小鼠,发现金银花提取物可缓解小鼠鼻部症状,减轻鼻黏膜损伤,上调鼻黏膜组织中Foxp3和 T-bet的水平,下调转录激活因子3(STAT-3)和GATA-3的蛋白水平,降低血清IgE、HA水平和小鼠鼻灌洗液中IL-4和IL-17水平,上调 IL-2和IFN-γ水平,证实了金银花提取物可通过提高AR小鼠鼻黏膜T-bet/GATA-3蛋白比例,诱导Th1细胞优势分化,恢复Th1/Th2失衡状态,达到治疗AR的目的。

4.2.2砂仁 Yanjing Fan等[25]使用砂仁乙醇提取物口服给药干预经OVA诱导的AR小鼠模型,结果显示,小鼠鼻部症状减轻,血清中OVA-sIgE、IgG和HA含量降低,鼻灌洗液中IL-4、IL-5和EOS含量下调,肺组织NF-κB信号通路相关蛋白(NF-κB、p-NF-κB、p-IκB)含量降低,而鼻黏膜灌洗液中IL-12、IFN-γ水平上调,表明砂仁提取物可能通过抑制NF-κB通路平衡Th1/Th2比例,发挥抗炎作用来治疗AR。

4.3 中药复方

4.3.1玉屏风散 林甦等[26]使用玉屏风散干预OVA致敏AR大鼠,结果发现,大鼠鼻部症状以及黏膜病理特征得到明显改善,血清IL-4、IL-5、IgE含量降低, IL-10和IFN-γ含量升高,大鼠鼻黏膜TLR4和NF-κB p65的含量以及TLR4和NF-κB p65的基因表达明显降低,表明玉屏风散可改善AR大鼠鼻黏膜炎症状态,其机制可能是通过抑制TLR4和NF-κB p65基因的表达,降低TLR4和NF-κB p65含量,从而抑制TLR4/NF-κB信号通路活化,促进Th1分化,提高Th1细胞因子表达,纠正Th1/Th2细胞因子比例,达到治疗AR的目的。

4.3.2温肺止流丹 郭清华[27]发现温肺止流丹可通过降低OVA诱导的AR大鼠血清IL-4的含量,升高AR大鼠血清IFN-γ的含量,恢复Th1/Th2细胞因子比值,减轻AR大鼠鼻黏膜EOS浸润,从而改善AR大鼠鼻部症状,来发挥其治疗AR的作用。

4.3.3补中益气汤 齐万志[28]发现补中益气颗粒(为补中益气汤中药成剂)可通过降低OVA致敏的AR大鼠(脾气虚型)鼻黏膜的STAT6 mRNA的表达,抑制Th2优势分化,降低IL-4、IL-13细胞因子含量,抑制B细胞分化和特异性IgE生成,发挥治疗AR大鼠的作用。刘婷[29]发现补中益气颗粒还可以降低OVA诱导的AR大鼠(脾气虚型)鼻黏膜IL-5 mRNA表达水平,使Th2细胞因子IL-5的表达下降,影响EOS生物学活性,从而减轻鼻黏膜EOS的浸润,达到减轻AR大鼠相关症状的作用。综上,补中益气汤可通过不同信号通路抑制Th2细胞因子的过度表达,调节Th1/Th2细胞因子失衡,达到其治疗AR的作用。

4.3.4金匮肾气丸 李笋等[30]通过观察金匮肾气丸对OVA致敏AR小鼠(肾阳虚证)鼻黏膜组织病理学和血清中Th1/Th2细胞因子的影响,发现金匮肾气丸可显著抑制AR小鼠鼻黏膜EOS、淋巴细胞浸润,降低AR小鼠血清中IL-4、HA水平,升高IFN-γ、IL-2水平,其治疗AR机制可能是通过下调小鼠血清IL-4水平,上调IFN-γ、IL-2水平,恢复Th1/Th2细胞因子失衡来实现的。

5 结语

AR是由Th1/Th2分化失衡诱导Th2免疫反应占优势的变态反应性疾病。上述文献报道了中药单体、单味中药和中药复方通过不同作用机制调节Th1/Th2分化和相关细胞因子表达或特异性抑制Th2免疫反应,纠正Th1/Th2免疫失衡的状态,达到治疗AR目的,体现了中医药多途径的治疗特色。但我们仍然需要关注的是,尽管当前中医药已被广泛的应用于AR的治疗,但有关其作用机制的研究还不够深入、全面。