艾灸疗法治疗克罗恩病的现代研究概况

2021-03-27 05:24康萌萌黄艳刘慧荣陆嫄丁菊英顾侃吴焕淦上海中医药大学上海00上海市针灸经络研究所上海00030上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院上海00473
江西中医药 2021年9期
关键词:药灸屏障艾灸

★ 康萌萌 黄艳 刘慧荣 陆嫄 丁菊英 顾侃 吴焕淦(.上海中医药大学 上海 00;.上海市针灸经络研究所 上海 00030;3.上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院 上海 00473)

克罗恩病(crohn's disease,CD)是一种反复发作的肠道系统炎症性疾病。该病可侵犯从口腔至肛门的消化道任何一段,最常累及回肠末端及相邻结肠。临床主要表现为肠壁组织的慢性炎症损伤,患者出现腹痛、腹泻、体重减轻等症状,并伴有肠外表现和相关免疫功能紊乱[1]。近年来,本病发病率逐年升高,发病高峰年龄为18~35岁,男、女比例约为1.5∶1[2-4]。目前临床西医用药以减轻肠道炎症、控制肠道外症状为主[5],但其疗效欠佳、停药后易复发、且副作用明显。艾灸疗法作为中医疗法的重要组成部分,具有温经通络、行气活血等功效。有研究表明,艾灸通过调控相关免疫细胞通路及蛋白质靶点防治CD,可有效控制患者病情,减轻不良反应,降低复发率[6-7],提高患者生存质量,在临床上广泛应用。现将近年来艾灸防治CD的现代研究进展概述如下。

1 调节免疫功能异常,控制肠道炎症

免疫功能异常所导致的肠黏膜病理性损伤是CD患者的重要发病机制之一,CD患者局部结肠可发现炎症相关性免疫细胞因子失衡。研究表明,艾灸能够调节机体的免疫水平,合适灸量能抑制CD过激的免疫反应,缓解肠道炎症[8]。艾灸通过调控免疫细胞、免疫因子,多通路多靶点改善免疫功能紊乱[9]。

1.1 艾灸对免疫细胞的调节 先天免疫系统和适应性免疫系统在CD的发病中均起作用,CD4+T细胞是导致肠黏膜炎症的关键环节,在肠道的炎症免疫应答中发挥了重要作用。研究发现,CD患者病变肠道的固有层T淋巴细胞中,CD4+T细胞占主要构成[10]。

根据分化的不同,T细胞可分为辅助性T细胞(Th)、调节性T细胞(Treg)等。Th细胞根据其分泌的细胞因子,又进一步分为Th1、Th2、Th17等亚型。这些细胞因子使Th细胞具有不同功能,能够影响其他免疫应答,或直接对肠组织产生影响[11]。

1.1.1 艾灸调节Th1/Th2细胞平衡Th1/Th2细胞的比例失衡可导致CD发生。Th1细胞能对于细胞内病原体发生免疫反应,其分泌高表达的INF-γ,是CD发病的关键细胞因子[12];Th2细胞产生的IL-4是Th2细胞的特征性细胞因子,对诱导CD的发生至关重要。同时,Th2细胞能对寄生虫和蠕虫产生免疫反应,对Th1细胞介导的CD起预防作用[13]。研究发现,隔药灸能上调结肠组织中IL-4和IL-10,下调INF-γ和IL-12,恢复Th1/Th2细胞平衡,减轻肠道炎症反应[14]。

1.1.2 艾灸调节Th17/Treg细胞平衡Th17细胞是属于CD4+T重要细胞亚群之一,主要分泌IL-17、IL-21、IL-22、TNF-α、IL-6等炎性因子[15]。Th17细胞能够启动结肠黏膜表面炎症反应,通过向炎症损伤部位释放IL-17、IL-22等促炎因子及抗炎因子,影响黏膜及组织修复,在宿主防御病原体感染的过程中起重要作用[16-17]。

Treg细胞具有抑制免疫的功能,其分泌的IL-10、TGF-β等抗炎因子能抑制CD4+T细胞向Th1/Th17细胞分化。其中,免疫炎症因子TGF-β具有非特异性的抗炎、抗感染作用,在CD的防治中能起到调控免疫功能,控制肠道的炎症反应的作用[18]。

Th17和Treg细胞参与免疫炎症级联反应中的诸多环节,在调控免疫反应起到重要作用[19]。Th17和Treg细胞两者相互转化关系,所以Th17/Treg细胞间的平衡可以维持肠道正常的生理状态[20-21]。研究发现CD模型大鼠结肠黏膜中隔药灸可下调RoRγt表达、上调Foxp3表达,来修复结肠组织溃疡,缓解肠道炎症反应[22]。

1.2 艾灸对免疫细胞因子的调节 免疫细胞因子作为造成肠黏膜病理性损伤的重要递质,其异常表达会导致免疫功能异常。如肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)家族及其受体(TNF-α、TNF-α R1和TNF-α R2)、IL家族部分基因(IL-1β、IL-8、IL-17)等促炎因子的高表达能使结肠免疫异常,导致黏膜病变;IL-10、转化生长因子(transforming growth factors,TGF)β家族及受体(TGFβ1、TGF βRⅠ、TGFβRⅡ)等抗炎因子能抑制促炎因子释放,维持肠道免疫功能正常[23]。因此,艾灸对CD患者肠道的免疫功能调节与维持肠道内促炎因子与抗炎因子的平衡密切相关。

Th17细胞分化而成的促炎因子IL-17,它能诱导原始T细胞产生多种促炎递质,引发肠道炎症[24]。IL-23广泛参与肠道免疫过程,对细胞分化、增殖及炎症反应起调控作用,是引起肠道炎症的关键因子[25]。IL-23能诱导Th17细胞分泌IL-17、IL-6和TNF-α,引起结肠炎症[26]。IL-23/IL-17轴在CD的发生中至关重要[27]。研究发现,隔药灸能够下调CD模型大鼠结肠黏膜IL-17、IL-23和mRNA的表达,缓解肠道炎症[28]。

1.3 艾灸对免疫信号通路的调节 核因子-κB(nuclear factor-kappa B,NF-κB)一种调节机体免疫、在早期炎性反应的调节和转化中起到重要作用转录因子。研究发现NF-κB介导的信号通路,是CD的重要发病机制之一。通过抑制NF-κB的表达,可降低炎性因子产生,修复组织损伤[29]。

多效性趋化因子MCP-1、MCP-3和中性粒细胞趋化因子IL-8,它们是NF-κB介导的信号通路的下游因子,能导致肠组织的慢性炎症。研究表明,艾灸能降低CD大鼠结肠黏膜MCP-1、IL-8的蛋白表达,修复大鼠结肠黏膜组织损伤[30];隔药灸和温和灸能下调CD大鼠结肠黏膜HO-1和MCP-3蛋白表达,减轻大鼠结肠黏膜炎症损伤[31];艾灸能下调CD大鼠结肠黏膜MCP-1、NF-κB蛋白表达,对大鼠结肠黏膜起治疗作用[32]。隔药灸能抑制CD大鼠结肠NF-κB p65及其下游炎症因子TNF-α、IL-1β表达,起到改善结肠组织形态结构,保护结肠组织的治疗作用[33]。以上实验表明,艾灸治疗CD的机制与调节NF-κB信号通路的上下游因子反应水平有关。

NLRP3炎症小体是一种存在于细胞质中的模式识别受体[34]。CD发病时,NLRP3炎症小体识别特异性刺激因子,将信号传导至细胞,激活细胞内NF-κB,产生过量IL-1β、IL-18或其他炎性因子,进而导致肠黏膜出现严重炎症[35]。研究表明,隔药灸能抑制CD大鼠结肠NLRP3炎症小体的异常激活,降低NLRP3下游炎症因子IL-1β蛋白表达,改善CD大鼠结肠组织病理损伤,修复结肠黏膜炎性损伤[36]。

2 保护肠道黏膜屏障,控制肠道炎症

肠黏膜屏障由机械屏障、免疫屏障、化学屏障和生物屏障组成,是机体重要的防御体系[37]。这四种屏障组成结构和生理功能各不相同,共同保护机体的组织和器官免受侵害。

肿瘤坏死因子TNF-α作为主要的炎性反应细胞因子,能导致肠黏膜屏障损伤,引发和加剧CD肠道炎性反应[38]。研究发现,隔药灸和温和灸能够抑制CD大鼠结肠黏膜TNF-α、TNFR1、TNFR2的异常表达,从而减少结肠上皮细胞凋亡,修复并保护CD大鼠结肠黏膜屏障,起到治疗CD的作用[39]。

由紧密连接蛋白(如Claudin蛋白、Occludin蛋白)、细胞间黏附分子(JAMs) 、胞质蛋白(如zonula occludens-1,ZO-1)等组成的肠机械屏障是肠黏膜屏障中最重要的防线[40]。肠上皮紧密连接蛋白的损伤是CD发作的重要原因。当肠道感染时,紧密连接蛋白受到破坏会导致肠黏膜通透性增高,并与炎性反应因子相互作用,诱发肠道炎性反应,进而导致肠黏膜屏障损坏[41]。

隔药灸能够修复紧密连接蛋白,降低CD大鼠结肠上皮细胞的凋亡,保护结肠上皮屏障功能[42]。隔药灸能上调CD模型大鼠中Occludin、Claudin-1和ZO-1蛋白表达,改变肠上皮屏障的通透性,修复肠黏膜屏障[43]。同时,隔药灸能上调CD患者紧密连接蛋白及其mRNA的表达,缓解肠道上皮屏障病变,减轻炎症[44]。

对CD大鼠采用艾灸干预,发现结肠黏膜TNF-α含量与其诱导的肠上皮紧密连接Occludin、Claudin-1和ZO-1及其mRNA表达成负相关,表明艾灸是通过调节CD结肠黏膜TNF-α的表达,进而促进肠上皮紧密连接蛋白和基因表达,保护和修复CD肠上皮屏障功能[45]。另外,隔药灸通过调控TNF-α-NF-kB-MLCK介导的CD大鼠肠上皮细胞紧密连接蛋白,达到保护或修复CD大鼠肠上皮屏障损伤的效应[46]。

综上所述,肠黏膜屏障是机体重要的防御屏障,能够保护肠道防止外界细菌入侵、缓解肠道炎症反应、调节肠道免疫应答、维持肠道平衡等,保护肠黏膜屏障在防治CD中起到关键的作用[47]。

3 改善肠上皮细胞凋亡

细胞凋亡是细胞自主的有序死亡过程。正常的结肠细胞凋亡主要发生在肠腔上皮细胞,如果肠上皮细胞的生理性增殖或凋亡,炎症因子等可通过跨上皮途径,破坏肠上皮屏障功能[48]。研究证实,炎症性肠病患者病变处及邻近非病变处的隐窝细胞过度增殖从而破坏上皮细胞结构,进而导致肠道黏膜机械屏障受损[49]。

细胞外信号调节激酶(ERK/MAPK)、c-Jun 氨基末端激酶/应激激活蛋白激酶(JNK/SAPK)、p38 MAPK和ERK5/BMK1(BMK1)是促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)家族的主要成员[50],在CD患者的发病过程中起重要作用[51]。研究发现,隔药灸能下调CD大鼠结肠p38MAPK、ERK1/2、c-fos的表达,改善肠道炎症、促进肠道组织修复[52]。另有研究发现,艾灸能下调CD大鼠结肠JNK蛋白和mRNA表达,减轻CD肠道炎症,促进结肠组织损伤修复[53]。

研究表明,TNF-α可增加肠上皮细胞过度凋亡[54]。锌指蛋白A20(zinc finger protein A20,A20)具有去泛素化酶和泛素连接酶活性,发挥抑制炎症反应作用[55]。隔药灸能调节CD大鼠结肠上皮A20的表达,进而干扰TRADDRIPI-TNFR1信号复合体,负调控TNF-α介导的细胞凋亡途径,降低结肠上皮细胞TRAAD、RIRI、FADD表达,减轻CD肠上皮屏障中的细胞凋亡[56-57];另外,隔药灸能通过A20下调TNF-α-NF-κB-MLCK途径介导的炎症因子的异常激活,减少肠上皮细胞过度凋亡,修复肠上皮屏障损伤,从而保护肠上皮屏障结构完整性,维持肠道稳态[58]。

4 调控表观遗传修饰,调节肠道异常自噬

细胞自噬(Autophagy)是真核细胞利用溶酶体对细胞器及蛋白质进行降解的过程[59]。自噬在细胞不利环境中、在自噬相关基因调控下利用溶酶体主动降解自身受损的细胞器。自噬相关基因的突变,导致自噬功能异常,是CD的发病机制之一。研究发现,隔药灸能激活CD大鼠结肠组织中PI3KC1 / Akt1 / mTOR信号通路,同时抑制PI3KC3(Vps34)-Beclin-1蛋白复合物,从而抑制过度激活的自噬,发挥治疗作用[60]。

研究证实,艾灸控制CD自噬的作用机制可能与表观遗传修饰有关。表观遗传学主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA(ncRNA)所介导的基因沉默[61]。ncRNA的特点是从基因组上转录而来,在RNA层面就有各自的生物学功能,参与信号转导、细胞繁殖、分化及凋亡。MiRNA属于ncRNA,具有调控mRNA表达功能作用的小分子RNA,可特异性调控基因表达。miRNA在艾灸调节CD免疫过程中,参与识别早期抗原激活病原体相关分子模式,触发细胞外受体,从而启动下游信号分子通路,调控免疫的过程[62]。MiRNA在炎症性肠病中的作用研究提示,miRNAs参与转录因子核因子κB途径,非编码RNA所介导的基因沉默参与炎症性肠病的发病过程[63]。

随着基因芯片和高通量测序的发展,对CD发病机制密切相关的基因和信号转导途径有了部分揭示[64]。研究发现,全基因组关联性研究已经确定了170多个与CD相关的基因位点,对CD相关基因的整合和网络分析将有助于了解CD的发病机制,并对疾病的发展及严重程度做出预测[65-66]。研究表明,通过基因芯片对CD进行全面的mRNA表达谱检测,CD患者与健康人结肠黏膜差异表达基因共有3 449个。隔药灸治疗CD患者前后的结肠黏膜差异表达基因共有1 926个,其中CD结肠黏膜差异表达的基因能被针灸逆转的有388个。隔药灸能有效减轻CD 患者结肠炎症反应,影响CD结肠黏膜组织异常的基因表达谱。

综上所述,针灸可能通过调控关键mRNA的表达,调节与CD相关的多种免疫因子和信号通路;影响结肠黏膜中的基因表达谱,调节其生物功能;从而抑制肠道促炎细胞因子的释放,减轻肠道炎性反应,调节机体免疫功能,起改善和缓解CD肠道免疫炎症的作用[67]。

5 灸法可防治克罗恩病的肠纤维化

肠纤维化是CD主要的病理表现之一,其成因是由于肠道慢性炎症与肠道组织间复杂的相互作用,导致肠成纤维细胞等间质细胞过度增殖及细胞外基质异常沉积于肠组织中[68]。肠纤维化轻则导致患者腹痛、厌食和腹泻等症状加重;重则引起肠梗阻或导致瘘管形成,病程迁延难愈,严重影响患者的生活质量[69]。

IGF-I是重要的致纤维化因子,在肠道中过度的堆积易导致肠纤维化及疤痕组织的形成。研究发现,隔药灸组和电针组干预,都可以下调CD大鼠的IGF-1、IGF-1R、IGFBP-5蛋白的异常表达,提示针灸能下调上述蛋白异常表达,是其改善克罗恩病肠纤维化的机制之一[70]。

TGF-β是一种多向调节的细胞因子,既有抗炎作用可促进纤维化形成。研究发现,温和灸、电针、隔药灸均可下调CD肠纤维化大鼠结肠TGF-β蛋白、Smad4蛋白及mRNA的异常表达[71];隔药灸结合针刺能够通过调控TGF-β1-Smads-Snai1途径,防治结肠上皮纤维化,进而达到阻抑CD肠上皮间质转化[72]。

6 讨论与展望

在中医学中并没有“克罗恩病”病名的记载,但根据其在临床上的主要表现,可将之归属于“便血”“泄泻”“腹痛”等范畴。《素问·太阴阳明论篇》曰:“……食饮不节,起居不时,阴受之……阴受之则入五藏……入五藏则嗔满闭塞,下为飧泄,久为肠癖。”《素问·至真要大论》记载:“少阴之胜……腹满病,溏泄,传为赤沃。”《诸病源侯论》认为:“凡痢皆由荣卫不足,肠胃虚弱,冷热之气乘虚入客与肠间,虚则泻,故为痢也。”《景岳全书》曰:“泄泻之本,无不有脾胃受伤,则水反为湿,谷反为滞而泄泻则做矣。”从这些相关病因与症状的描述来看与克罗恩病的表现极为相似,古人认为其病变在肠,涉及脾、胃、肝、肾等脏腑,病因病机主要因饮食起居不当、素体虚弱、外邪乘虚入侵胃肠或内伤致脾胃受损所致。隔药灸采用“温养脾胃,调和脏腑”的方式治疗克罗恩病的疗效确切。

克罗恩病的发病与发展是一个多因素参与的复杂过程,机体的免疫功能起到了关键的作用,其中细胞因子、免疫细胞、免疫信号通路、表观遗传修饰等均参起重要作用。隔药灸通过刺激相应穴区,多途径、多靶点调动机体自身固有的免疫调节能力来防治克罗恩病。隔药灸能通过调节免疫功能异常、保护肠道黏膜屏障、调节肠道自噬、防治克罗恩病的肠纤维化等途径,达到缓解和保护肠道炎症的作用。虽然隔药灸在防治克罗恩病炎症反应中发挥了系统性多靶点的调节作用,但是针灸发挥调节作用的免疫因子及信号通路之间的相互关联还不清楚,特别是疾病相关的基因与其信号网络的相关作用机制仍有待研究。在今后的研究中,需要运用新的分子生物学研究方法,在现有研究发现的基础上对针灸作用的不同关键环节和关键因子深入研究,探索针灸防治克罗恩病的效应机制,更好地起到临床治疗及研究作用。

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