从免疫炎症角度论针灸治疗慢性荨麻疹的效应机制

李 悦 朱 璐 陆佳婧 李俊雄 廖欧萍 黄馨云 李 璟

(1 上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院,上海,200437; 2 上海中医药大学,上海,201203)

慢性荨麻疹(Chronic Urticaria,CU)是一种以风团、瘙痒为主要表现,伴有或不伴有血管性水肿,反复发作或间歇发作达6周以上的慢性难治性皮肤疾病[1]。据统计,其在美国的患病率为0.23%,中国患病率为0.75%,以女性多见,更常见于40岁以上女性[2],复发率高,发病率逐年上升,增加全球社会医疗、经济负担[3-4]。CU的病因较为复杂,包括以特定的物理或环境刺激(冷、热、运动、压力、阳光、振动、水等)、食物、药物为主的外源性因素诱发,或以劳累、自身免疫、幽门螺杆菌感染、维生素D缺乏、神经紧张等内源性因素刺激[1,5-6]。现代医学普遍认为CU是一种肥大细胞介导的疾病,由于皮肤、黏膜小血管扩张渗透性增强而诱发的一种局限性的水肿反应,其发病机制是变态反应或是非变态反应性刺激因素作用在肥大细胞上,引发肥大细胞脱颗粒,导致组胺、半胱氨酰白烯、前列腺素、血小板活化因子、炎症介质、血管活性因子等物质释放,从而刺激皮损部位感觉神经,出现局部皮损血管扩张和血浆外渗,细胞向病变皮损募集[1,7]。临床治疗荨麻疹主要以控制症状为主,如口服抗组胺药物、环孢霉素、补充维生素B12、静脉注射免疫球蛋白、皮下注射奥马珠单抗、光疗,物理脱敏等手段[1,8],其治疗基本原则是减轻症状,提高患者的生命质量,但长期应用可产生药物依赖性且停药后短期内易复发[9]。因此,对于病情较轻伴特发性组胺能血管水肿、生物制剂无应答的CU患者,目前治疗方案仍存在一些争议和挑战[10]。

CU相当于中医学的“瘾疹”“风团”“风痞”等范畴,始见于《素问·四时刺逆从论篇》,曰:“少阴有余,病皮痹瘾疹。”具有发无定处、反复发作、来去迅速、瘙痒无度的特点。本病从风而起,如《金匮要略·水气病脉证并治篇》曰:“风气相搏,风强则为隐疹,身体为痒。”风为百病之长,其性轻扬,善行而数变,从而出现风团发无定处、消退叠伏等临床症状,往往病程较长,日久致脾肺气虚,运化功能失常而化生湿邪,风与湿合,以致皮疹缠绵难愈。CU是针灸科门诊常见病,据文献记载,针灸治疗荨麻疹已有较长的时间[11]。临床多选用足太阴脾经、足阳明胃经、手太阴肺经、手阳明大肠经、足太阳膀胱经以标本兼治,穴位选择多为曲池、足三里、血海、三阴交,天枢、膈俞、肺俞,常采用曲池-足三里、曲池-血海等穴对组合,局部取穴联合远、近端取穴,重视交会穴、合穴、背俞穴等特定穴的运用,或可联合拔罐、揿针、自血疗法、穴位注射、耳穴、穴位埋线、敷贴等多手段结合,从而起到祛风止痒、调和营卫、扶正固本、畅达气血之功。最新系统评价证实针刺治疗CU患者的有效性和安全性[12-13]。临床研究发现,针灸能明显改善CU症状,尤其在改善CU患者风团数目、瘙痒及睡眠、焦虑抑郁情绪等方面作用明显[14-15]。针灸作为一种物理刺激,具有多通道、多靶点效应的特点,针刺的生物力学刺激信号可以转化为生物电信号和化学信号,干扰皮肤和肌肉中的各种细胞,并改变细胞、炎症介质和受体的信号通路及活性[16]。针灸在治疗荨麻疹时能够同时调和细胞免疫与体液免疫,通过神经、体液等途径来提升巨噬细胞的吞噬能力,达到机体免疫网络平衡,有效减少炎症细胞的游出,削弱局部病灶血管通透性,改善微循环,达到细胞修复作用[17]。本文对国内外针灸调节CU免疫机制的研究进行整理,探讨针灸调节CU免疫状态的治疗潜力及效应机制,以期为针灸临床应用提供理论依据。

1 多途径抑制肥大细胞脱颗粒

肥大细胞(Mast Cell,MC)是荨麻疹发病的核心效应细胞,主要位于真皮浅层,与皮肤局部风团和瘙痒感觉的形成密切相关。肥大细胞活化并释放组胺和其他炎症介质是CU发病的核心[18]。在光学显微镜和电子显微镜下CU患者病灶皮肤和非病灶皮肤中均表现出肥大细胞数量的增加,可观察到风团部位的肥大细胞脱颗粒效应,皮损程度与肥大细胞活化呈正相关[19]。肥大细胞活化后主要通过脱颗粒、产生和释放脂类介质及转录、合成和释放细胞因子3个途径,导致CU发病[20]。

1.1 下调Lyn-Syk/MAPK/NF-κB信号通路 在MC活化的分子机制中,激活高亲和力受体FcεRI的β链和γ链使免疫受体酪氨酸激活基序(Immunoreceptor Tyrosine-based Activation Motif,ITAM)发生磷酸化,这一过程中酪氨酸激酶Lyn、脾酪氨酸激酶Syk已证实为MC表面高亲和力受体FcεRI交联活化的关键信号蛋白,Lyn、Syk缺乏或抑制可降低MC活化[18,21],进而减少风团、瘙痒及过敏反应发生。相关研究表明,电针“曲池”“血海”“足三里”后可观察到MC脱颗粒降低,炎症细胞浸润减轻,Lyn与Syk阳性表达下调,下游促分裂原活化的蛋白激酶(Mitogen-activated Protein Kinase,MAPK)/核因子κB(Nuclear Factor-kappaB,NF-κB)信号通路相关蛋白表达减少,针刺后有效减轻皮肤组织毛细血管扩张,降低血管通透性及血浆外渗量,发挥抗过敏作用[22]。在针刺“曲池”“血海”预处理荨麻疹大鼠研究中发现[23],针刺可降低血清中p-Lyn和p-Syk表达,电镜下大鼠的表皮稍增厚,真皮仅轻度水肿,散在炎症细胞,MC脱颗粒减少,说明针灸可以防治荨麻疹,抑制Ⅰ型超敏反应及MC脱颗粒。由此可见,针灸抑制MC脱颗粒可能是针灸治疗CU的一个重要机制。

1.2 抑制Ca2+内流 MC脱颗粒以及炎症介质的释放需要胞外有一定浓度Ca2+的存在,Ca2+的内流对MC脱颗粒过程具有重要意义[24]。针刺通过“提、插、捻、转”等手法对穴区及经脉直接或间接刺激,引起穴位局部及经络微环境的神经兴奋,穴区的Ca2+参与了针刺信息传导,并促使MC脱颗粒,肥大细胞脱颗粒可能是针刺信号启动转导过程中的关键点[25],而针效产生的始动机制在Ca2+与MC二者相互作用,且Ca2+浓度与MC脱颗粒之间存在一定的量效关系,在一定范围内,胞内Ca2+浓度升高,促使MC脱颗粒,释放炎症介质,并使毛细血管扩张而引起局部炎症反应[26]。研究表明,针刺“血海”“曲池”能有效降低血清4,5-二磷酸化磷脂酰肌醇-3位磷酸激酶(Phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate3-kinase,PIP2)、磷酸肌醇(Inositol Triphosphate,IP3)、钙调磷酸酶(Calcineurin,CaN)及Ca2+的含量,通过调控PIP2/IP3/Ca2+信号通路调节钙通道开放,抑制肥大细胞脱颗粒,进一步达到防治CU的途径[27]。

1.3 抑制PI3K/AKT、JAK1/STAT信号通路 蛋白激酶B(Protein Kinase,PKB;别名AKT)是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,磷脂酰肌醇3-激酶(Phosphatidylinositol 3-Kinase,PI3K)和其下游分子AKT信号通路广泛参与增殖、分化和凋亡等细胞功能的调控[28]。PI3K/AKT信号通路在肥大细胞成熟和活化中也起着重要作用,肥大细胞可能通过PI3K/AKT信号转导通路中的激活而发生脱颗粒[29-30]。针刺“曲池”“血海”“足三里”能抑制CU模型小鼠PI3K和AKT的磷酸化,调控信号通路,抑制肥大细胞颗粒释放炎症介质,改善皮肤炎症反应,减少肥大细胞脱颗粒,实现治疗CU的作用[31-32]。同样,脾脏组织中Janus激酶1(Janus Kinase1,JAK1)/信号转导和转录激活因子3(Signal Transducers and Activators of Transcription,STAT3)通路亦被证实参与C的发病过程,JAK是一种细胞质酪氨酸激酶,JAK/STAT信号通路主要介导细胞对各类细胞因子和生长因子的应答,涉及细胞增殖、分化、迁移、凋亡和细胞存活等生理过程[33]。CU小鼠注射STAT抑制剂时,其组胺分泌显著减少,肥大细胞脱颗粒被抑制,JAK1/STAT信号通路可调节肥大细胞的功能[34]。临床试验中,针刺治疗后CU相关的JAK/STAT信号通路中肿瘤相关基因MPL(Myeloproliferativeleukaemiaviresoncogene,MPL)发生下调,发生下调,缓解皮肤瘙痒及生命质量,改善焦虑情绪[35]。

2 降低自身抗体水平,减少炎症介质释放

2.1 降低IgE水平 CU属于皮肤科常见由IgE介导的Ⅰ型变态反应性疾病[4,36],IgE能活跃地结合到肥大细胞和嗜碱性粒细胞上,驱动肥大细胞脱颗粒,触发肥大细胞或嗜碱性粒细胞释放炎症介质,在Ⅰ型过敏反应致敏与激发阶段具有重要作用,对CU的病理生理学有重要贡献[37]。最新研究结果表明,总IgE水平可能作为评价CU疾病活动度、类型、预测疾病的进程及治疗的反应的标志物[38]。据报道,CU患者体内血清总IgE水平高于正常人值,约25%CU患者可以检测到抗IgE的自身抗体,血清总IgE水平与CU病情正相关,且受地域、季节、年龄等因素影响[39]。由此,IgE水平变化对于CU诊断与治疗具有参考意义,抗IgE疗法的治疗列入慢性荨麻疹专家共识。相关动物实验表明,电针可直接降低血清IgE水平,抑制Ⅰ型超敏反应及肥大细胞脱颗粒,降低血管通透性,改善皮肤组织病理形态变化[22-23,31-32]。同样,临床试验发现针刺后CU患者血清IgE水平降低,有效缓解风团活动和皮肤瘙痒的症状,提高生命质量[40-41]。针灸靶向降低IgE水平,为抗IgE疗法的诊疗方案提供了一种安全有效手段,值得被重视与关注。

2.2 减少炎症介质释放 全身过敏反应是CU发病时的特征性表现,除了肥大细胞在荨麻疹病理生理学中占据着核心作用之外,多种细胞因子参与了CU的免疫炎症反应,包括MC活化脱颗粒后释放多种生物活性介质,如血清各类白细胞介素(Interleukin,IL)、5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)、组胺、转移生长因子、类胰蛋白酶、前列腺素和白三烯以及血小板等[19,42-44];或嗜酸性粒细胞、嗜中性粒细胞和T细胞活化的诱导介质,如肿瘤坏死因子α(Tumor Necrosis Factor-α,TNF-α)、趋化因子等[45-46],以及在CU患者的皮肤和外周血中检测到自体血清、D-二聚体,C反应蛋白相关的凝血活化状态[47],与CU临床活性相关。这些活性物质的大量释放和堆积能引起瘙痒、扩张毛细血管、加重免疫细胞失衡、并加重机体的过敏性反应,表现为严重瘙痒、局部风团、水肿、红斑、发热等症状[48]。抑制组胺、5-HT、TNF-α及各类炎症介质的释放,对降低机体炎症反应、改善荨麻疹症状,具有重要意义。既往研究表明,针刺能降低CU大鼠模型局部皮肤组织组胺、5-HT水平,缓解荨麻疹瘙痒、水肿、红斑[49-50]。临床试验中发现针刺“治风六穴”或针刺背俞穴加刺络拔罐能下调CU患者IL-4、γ干扰素(Interferon-γ,IFN-γ)和IgE水平,明显改善慢性荨麻疹患者瘙痒、风团症状[51-52]。针灸联合润燥止痒胶囊治疗难治性慢性自发性荨麻疹的临床疗效中,针灸联合西药显著下降难治性CU患者血中总IgE、IL-6、TNF-α和C反应蛋白(C-reactive Proten,CRP)水平[53],提高临床疗效。

3 调控外周血淋巴细胞水平,纠正免疫细胞失衡

淋巴细胞是适应性免疫中起关键作用的白细胞,为免疫系统的核心成分,大致分为T淋巴细胞、B淋巴细胞、自然杀伤细胞(Natural Killer Cell,NK细胞),现代流式细胞仪检测技术发现CU患者存在T淋巴细胞、B细胞、NK细胞亚型构成紊乱,其可能参与CU耐抗组胺的相关机制[54]。现发现CU患者免疫功能异常主要与T淋巴细胞关系最密切[55-56],T淋巴细胞是有高度异质性、数量最多的一个淋巴细胞亚群,其分泌细胞因子、激活靶细胞参与CU疾病的发生及发展。

3.1 纠正CD4+/CD8+水平 T淋巴细胞可分为CD4+T细胞和CD8+T细胞2个主要细胞亚群,CD4+T细胞分泌细胞因子调节细胞免疫与体液免疫应答,CD8+T淋巴细胞功能特异性杀伤某些靶细胞且分泌细胞因子参与免疫应答,CD4+/CD8+保持动态平衡是机体免疫内环境稳态的重要标志[57]。通过对CU患者外周血T淋巴细胞亚群检测和比例分析发现,CU的过敏反应与T淋巴细胞异常相关,具体表现为血清CD4+T淋巴细胞减少而CD8+T淋巴细胞增加,导致CD4+/CD8+处于失衡状态[58]。临床研究发现,针灸联合自血疗法能上调CU患者外周血CD4+、CD4+/CD8+、STAT3 mRNA水平,降低CD8+水平,改善CU患者症状及体征,提高治疗效果,降低荨麻疹活动度评分(Urticaria Activity Score,UAS)UAS评分,改善其免疫功能[59]。

3.2 维持Thl/Th2平衡 CD4+T淋巴细胞可受微环境影响诱导白细胞介素分化为辅助性T细胞1、辅助性T细胞2 2个亚群,辅助性T细胞1主要分泌IL-12、IFN-γ介导细胞免疫,辅助性T细胞2分泌IL-4、IL-8、IL-10介导B淋巴细胞产生体液免疫,辅助性T细胞1与辅助性T细胞2二者互相制约、调节,共同维持体液免疫和细胞免疫的正常运行[60]。研究报道,CU患者存在辅助性T细胞1/辅助性T细胞2失衡,其影响CU的转归,保持辅助性T细胞l/辅助性T细胞2平衡对CU的治疗具有重要临床意义[61-62]。动物实验发现针刺对于Ⅰ型超敏反应及Ⅳ型超敏反应均具有明显的改善作用,能够降低Ⅰ型超敏反应辅助性T细胞2的分泌作用和Ⅳ型超敏反应辅助性T细胞1的分泌作用,维持辅助性T细胞1/辅助性T细胞2的平衡,具有明显的双向调节性[63]。

3.3 调节辅助性T细胞17/调节性T细胞平衡 辅助性T细胞17细胞和调节性T细胞是独立的CD4+T细胞谱系的不同T细胞亚型,对于人体免疫应答、自身免疫性疾病的发生与发展起到重要作用,CU发病与辅助性T细胞17/调节性T细胞相关细胞因子的失衡密切相关[64-65]。外周血T淋巴细胞亚群检测发现[58],CU患者外周血调节性T细胞与健康对照组差异无统计学意义,而辅助性T细胞17细胞/调节性T细胞比值下降,提示辅助性T细胞17细胞/调节性T细胞平衡在维持炎症反应和免疫耐受之间平衡起重要作用。针刺“曲池”“血海”“足三里穴”可促进调节性T细胞分化及抑制辅助性T细胞17细胞分化,调节辅助性T细胞17/T调节性T细胞平衡轴,且降低小鼠总血清IgE水平以及改善CU小鼠皮肤形态学病理变化,减轻致敏部位皮肤组织炎症反应,进而抑制I型超敏反应[66]。推断针灸治疗CU患者时可同时调控CD4+/CD8+、辅助性T细胞1/辅助性T细胞2、辅助性T细胞17/调节性T细胞因子平衡,多途径改善CU患者的局部水肿、瘙痒等相关症状。

4 干预嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞募集

CU主要被认为是由肥大细胞驱动的疾病,最新证据表明,嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞可能具有轴向作用[38]。临床检测中CU患者血清IgE含量高于正常人,平均嗜酸性粒细胞总量也显著高于正常人[45],皮损局部嗜酸性粒细胞高浸润,意味着CU状态更严重[67],其可能机制是嗜酸性粒细胞衍生的碱性蛋白(Major Basic Protein,MBP)激活CU患者的肥大细胞脱颗粒,同时肥大细胞释放的介质又促进嗜酸性粒细胞的募集、活化和存活,持续放大并延续CU进展[68]。针灸治疗I型变态反应疾病时,治疗后患者外周血中嗜酸性粒细胞的浓度明显较治疗前降低[69]。同样嗜碱性粒细胞也参与CU病理生理,嗜碱性粒细胞的功能和表型分析可确定CU患者的不同亚型[61]。研究观察,CU受试者外周血IgE介导的嗜碱性粒细胞数减少[70],嗜碱性粒细胞高亲和力受体FcεRI活性抑制,流式细胞检测技术发现,CU患者外周血单核细胞Toll样受体2(Toll-like Receptor2,TLR2)表达高于健康对照,Toll样受体4(Toll-like Receptor4,TLR4)、TLR2作为嗜碱性粒细胞膜上的模式识别受体参与免疫应答调控[71]。在靳三针联合地氯雷他定治疗CU临床研究中发现,针刺联合氯雷他定在改善TLR4、TLR2表达、临床症状、抑制炎症方面优于单纯氯雷他定治疗,证实针刺的疗效与优势[72]。目前针灸与嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞相关研究较少,对机体其他免疫细胞的研究和发掘有助于为CU管理提供新策略。

5 小结与讨论

针灸作为一种具有双向调节作用的自然疗法,对免疫细胞可以起到增强或者抑制作用[73]。CU发病因素及病理过程复杂,临床针灸治疗CU的疗效显著,且早期针灸干预能有效改善临床症状,抑制炎症反应,避免严重喉头水肿、窒息等严重生命安全问题[72]。自新型冠状病毒感染(Corona Virus Disease 2019,COVID-19)大流行以及全球大规模接种疫苗以来,急性荨麻疹发作或慢性荨麻疹急性发作是临床最常见的皮肤异质性表现特征之一[74],也被归属于免疫后不良事件(Adverse Event Following Immunization,AEFI)范畴[75]。当今,COVID-19进入低流行的时代,机体的免疫成为CU防治第一道防线,从调整机体的免疫状态为出发点,是CU临床诊治的关键。本文通过分析现存针灸治疗CU国内外临床试验及动物实验相关研究后,发现当前针灸对CU免疫机制的调节主要分:1)针灸可通过Lyn-Syk/MAPK/NF-κB、PIP2/IP3/Ca2+、PI3K/AKT、JAK-STAT信号通路调控肥大细胞活化,抑制其脱颗粒及组胺、IgE、5-HT、核因子κB等炎症介质的产生和释放;2)针灸可同时调控CD4+/CD8+、辅助性T细胞1/辅助性T细胞2、辅助性T细胞17/调节性T细胞因子平衡,多途径改善CU患者的局部水肿、瘙痒等症状;3)肥大细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞三者存在相互协同效应,针灸抑制肥大细胞活化时,可减少肥大细胞释放的介质对嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞的募集、活化和存活,而嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞的抑制又进一步减少肥大细胞脱颗粒状态;4)针灸可直接降低IgE水平,调节机体细胞因子水平,降低IL-4、IFN-γ、IL-6、TNF-α和CRP水平,进一步减少IgE的释放。见图1。

图1 针灸治疗慢性荨麻疹免疫调节机制

综上所述,针灸治疗CU的免疫效应层面并不是单纯的直接线性联系,,而是由体内复杂免疫网络交互调节,同样,免疫调节依赖于一系列细胞及细胞因子构成的免疫网络,针灸可能多靶点作用于复杂免疫网络,改善局部皮损以及机体免疫异常状态,而针灸在免疫调控方面的多靶点调节效应是目前抗组胺药物、奥马珠单抗、环孢霉素、白细胞介素、免疫球蛋白等免疫生物制剂无法比拟的,应当受到当今国内外学者关注。目前,国内大部分针灸调控CU相关研究主要集中对治疗效应、局部皮损细胞功能状态的观察,但对影响细胞功能状态的分子机制缺乏了解,针灸影响CU患者免疫细胞间、免疫细胞与非免疫细胞间、细胞因子间交互作用机制尚不清楚,同时对CU患者精神心理因素关注较少,忽略各系统间的相互联系,是否有皮-脑轴存在,针灸局部皮肤效应是否介导皮-脑轴,现临床试验研究关于CU针灸穴位、刺激手段、强度以及深度可产生的效应机制差异化尚留空白,高质量的循证医学临床研究较少,随着组学分析技术的出现、双光子技术、示踪技术、冷冻电镜技术等新兴技术的发展,关于针灸调控CU的免疫效应相关研究,值得深入挖掘,针灸干预后机体内免疫细胞、免疫分子的循环路线以及细胞间的交互通路有待进一步地阐述,以期为针灸诊疗CU提供更为全面、科学和权威的参考依据。

利益冲突声明:无。