趙慶波, 吳洪軍, 遲鐵漢, 龐立健
(1.遼寧省彰武縣中醫(yī)醫(yī)院, 遼 寧 彰武 123200
2.內(nèi)蒙古寧城縣蒙醫(yī)中醫(yī)醫(yī)院, 內(nèi)蒙古 寧城 024200
3.遼寧中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院, 遼 寧 沈陽 110032)
特發(fā)性肺纖維化中西醫(yī)發(fā)病機(jī)制研究進(jìn)展
趙慶波1, 吳洪軍2, 遲鐵漢1, 龐立健3
(1.遼寧省彰武縣中醫(yī)醫(yī)院, 遼 寧 彰武 123200
2.內(nèi)蒙古寧城縣蒙醫(yī)中醫(yī)醫(yī)院, 內(nèi)蒙古 寧城 024200
3.遼寧中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院, 遼 寧 沈陽 110032)
IPF; 發(fā)病機(jī)制; 中 醫(yī); 西 醫(yī); 研究進(jìn)展
對IPF中醫(yī)病機(jī)的認(rèn)識,各家不盡相同,但總以氣血津液辨證理論為切入點(diǎn),并以本虛標(biāo)實(shí)立論,但本虛、標(biāo)實(shí)具體所指及其病機(jī)闡釋角度有異。目前專家學(xué)者多將氣血津液辨證與臟腑辨證相結(jié)合,認(rèn)為IPF以肺脾腎之氣陰虧虛為本、痰瘀夾邪(寒、熱、濕、毒等)為標(biāo)。近來,在絡(luò)病理論指導(dǎo)下,一批學(xué)者又將肺絡(luò)病變考慮進(jìn)去,認(rèn)為該病病位著于肺絡(luò),以絡(luò)虛不榮為本、痰瘀夾邪阻絡(luò)為標(biāo)。病位而言,單純“肺臟論”兼顧到“肺絡(luò)論”、“脾腎論”;病性而言,從“本虛標(biāo)實(shí)”概言細(xì)化到氣虛、陰虛、陽虛、絡(luò)虛、痰、熱、瘀、毒等具體病機(jī);論治而言,從單一病機(jī)詮釋到復(fù)合病機(jī)或分期論治的角度探索。
1.1肺脾腎虧虛為本,痰濁、瘀血、毒邪為標(biāo):IPF發(fā)展過程中,氣津不足,肺朝百脈失宜,致氣虛血瘀,或痰阻血行,致痰凝血瘀;或痰阻氣機(jī),致氣滯血瘀。痰瘀互結(jié),則必發(fā)熱,變生諸證,醞生毒邪,變生諸證,以致痰、瘀、熱、毒蓄積,加重IPF病情發(fā)展。如曹世宏[1]認(rèn)為,先天不足,稟賦薄弱,后天失調(diào)、肺脾腎虛及痰凝血瘀是本病發(fā)病的關(guān)鍵。荊陽等[2]認(rèn)為毒邪貫穿肺間質(zhì)纖維化疾病的整個病理過程,并是本病遷延不愈,變證叢生的主要因素。崔紅生[3]認(rèn)為該病當(dāng)屬本虛標(biāo)實(shí),以肺腎氣虛或肺腎陰虛為本,以痰濁、瘀血、熱毒等邪實(shí)內(nèi)阻為標(biāo)。劉建秋[4]認(rèn)為本病的病機(jī)在于氣虛血瘀、痰熱互結(jié)、痹阻脈絡(luò),屬本虛標(biāo)實(shí)證,肺腎氣陰兩虛為本,外邪、瘀血、痰濁、熱毒為標(biāo)。
1.2絡(luò)虛不榮為本、痰瘀夾邪阻絡(luò)為標(biāo):外邪侵襲肺絡(luò),以致肺絡(luò)失調(diào);或內(nèi)傷情志、先天稟賦薄弱、肺病虛損,以致肺絡(luò)失榮,絡(luò)中氣血不足,肺朝百脈失宜,肺主宣降失司,絡(luò)脈失養(yǎng),病從熱者化熱生痰,病從寒者聚濕生痰,漸致痰阻肺絡(luò),變生瘀血,痰瘀互結(jié),絡(luò)脈阻滯;或因肺絡(luò)病窮及腎,以致肺腎絡(luò)脈虧虛,肺絡(luò)痹阻;或因毒邪入絡(luò),肺絡(luò)中血行遲滯,以上種種,終致肺虛絡(luò)痹,肺虛絡(luò)瘀,肺腎陰虛,痰瘀伏絡(luò),毒損肺絡(luò)等肺絡(luò)受損之證,而虛、痰、瘀、毒阻塞肺絡(luò)貫穿IPF病程始終。如陳氏[5]認(rèn)為肺氣虛弱,絡(luò)氣不足,易致肺絡(luò)瘀阻、絀急,痰瘀交互,阻滯肺絡(luò)是肺纖維化的基本病機(jī)。崔紅生等[6]認(rèn)為虛、痰、瘀、毒阻絡(luò)是特發(fā)性肺纖維化發(fā)生發(fā)展的基本病機(jī)特點(diǎn),提出“毒損肺絡(luò)”理論。呂曉東等[7]提出IPF急性發(fā)作期病機(jī)總以“肺熱絡(luò)瘀”為主,慢性期總以“肺虛絡(luò)虛”為主。
1.3其它:此外,肺燥陰傷和肺氣虛冷、宗氣虛衰、毒邪致絡(luò)病、肺絡(luò)痹阻、邪實(shí)痰瘀致病上盛下虛:也是近幾年中醫(yī)從病因病機(jī)角度入手重點(diǎn)研究的發(fā)病機(jī)制。如王玉光等[8]認(rèn)為IPF發(fā)病的始動和中心環(huán)節(jié)為胸中大氣或宗氣虛衰。即宗氣推動肺的呼吸功能,并上走于息道、喉嚨和鼻,宗氣的盛衰決定肺的呼吸功能以及語言、聲音、呼吸的強(qiáng)弱。蔡代仲等[9]提出上盛下虛是主要病機(jī),因痹而痿為其病理機(jī)制。
近年來,西醫(yī)對于IPF發(fā)病機(jī)制的認(rèn)識不斷深入,提出IPF是多種病理機(jī)制共同作用的結(jié)果,但仍沒有明確的證據(jù)顯示其某一確切病機(jī),目前國內(nèi)外文獻(xiàn)顯示其發(fā)病機(jī)制與肺泡上皮損傷與修復(fù)、上皮-間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化、成纖維細(xì)胞與肌成纖維細(xì)胞、氧化應(yīng)激、細(xì)胞因子及端??s短等多種機(jī)制相關(guān),以下逐一論述。
2.1肺泡上皮損傷與修復(fù):肺泡上皮損傷與修復(fù)是IPF發(fā)展過程中的首要病理改變。2001年Selman M等[10]提出不正常損傷修復(fù)假說,指出IPF是肺泡上皮損傷和不正常損傷修復(fù)導(dǎo)致的結(jié)果。損傷與修復(fù)的主要部位為分布廣泛的成纖維細(xì)胞灶。當(dāng)粉塵等損傷因素作用于肺泡時,肺泡上皮細(xì)胞(alveolar epithelial cell,AEC)與毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞受損,基底膜完整性受到破壞,Ⅱ型AEC與內(nèi)皮細(xì)胞不成比例增殖,肺泡結(jié)構(gòu)異常重建,血管異常修復(fù),肺泡-毛細(xì)血管屏障因基底膜破壞,進(jìn)而再上皮化與再內(nèi)皮化過程失敗,肺泡坍塌,纖維凝塊形成,纖維母細(xì)胞增殖和向肌成纖維細(xì)胞表型轉(zhuǎn)變,同時受損的肺上皮層失去抑制成纖維細(xì)胞的增殖和基質(zhì)的沉積的能力,大量細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)沉積,發(fā)展為IPF。損傷過程中,出現(xiàn)細(xì)胞增生,并合成分泌大量細(xì)胞因子和炎性介質(zhì),加重肺損傷。一方面可級聯(lián)放大炎癥反應(yīng),加重肺損傷,引起IPF,另一方面,構(gòu)成細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò),細(xì)胞因子平衡破壞,導(dǎo)致IPF。在損傷過程中,細(xì)胞異常增生、分化、凋亡也可引起或加重纖維化。
2.2上皮-間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化(EMT):上皮-間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化(ectomesenchymal cells epithelial-transformation,EMT)是IPF發(fā)展過程中的主要病變過程。EMT指具有極性已經(jīng)完全分化的上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)換為間質(zhì)細(xì)胞表型,成為具有活動能力的成纖維細(xì)胞/肌成纖維細(xì)胞的過程。De Maio等[11]利用經(jīng)博萊霉素給藥造模后小鼠表達(dá)綠熒光蛋白的AEC,共聚焦顯微鏡顯示出現(xiàn)GFP與I型膠原,波形蛋白和平滑肌肌動蛋白(α-SMA)等間充質(zhì)標(biāo)記物。而Degryse等[12]使用SP-C啟動子表達(dá)Cre重組酶,經(jīng)博萊霉素給藥后,標(biāo)記肺AEC和β-半乳糖苷酶,共聚焦顯微鏡下觀察到:缺失TGF-β的肺泡上皮細(xì)胞受體導(dǎo)致較少的成纖維細(xì)胞表達(dá)β-半乳糖苷酶和成纖維細(xì)胞特異性蛋白。以上均提示博萊霉素致纖維化模型中存在EMT。
經(jīng)研究證實(shí)在TGF-β1等細(xì)胞因子作用下,AEC可失去極性,基質(zhì)金屬蛋白酶表達(dá),細(xì)胞支架重排,使AEC移行至間質(zhì)并完全轉(zhuǎn)變成間質(zhì)細(xì)胞表型即成纖維細(xì)胞和肌成纖維細(xì)胞,發(fā)展為IPF。Hidenori[13]猜測EMT可能是損傷的應(yīng)答的一部分,導(dǎo)致AEC表達(dá)間充質(zhì)標(biāo)志物過度釋放,參與異常的上皮-間充質(zhì)相互轉(zhuǎn)化,促進(jìn)纖維的微環(huán)境因素形成,從而引起IPF。
2.3成纖維細(xì)胞及肌成纖維細(xì)胞增生活化:成纖維細(xì)胞及肌成纖維細(xì)胞增生活化是IPF發(fā)展過程中最主要的形態(tài)特征改變。諸多研究指出成纖維細(xì)胞灶主要是由成纖維細(xì)胞和肌成纖維細(xì)胞組成,是損傷與修復(fù)的主要部位。當(dāng)發(fā)生IPF時,成纖維細(xì)胞在趨化因子的作用下,可增殖產(chǎn)生纖維連接蛋白和膠原等大量的細(xì)胞外基質(zhì)以及新的結(jié)締組織。與此同時,成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化為表達(dá)α-SMA的肌成纖維細(xì)胞,能夠合成分泌膠原及包括致纖維化細(xì)胞因子TGF-β在內(nèi)的多種細(xì)胞因子,且其分泌ECM的能力增強(qiáng),是造成ECM過度沉積的主要細(xì)胞。在IPF情況下,肌成纖維細(xì)胞凋亡受到抑制,其持續(xù)存在,成纖維細(xì)胞灶形成,纖維活性增高,ECM生成增多,導(dǎo)致ECM過度沉積和肺泡結(jié)構(gòu)破壞及功能喪失,最終引起IPF及肺功能降低。
2.4氧化應(yīng)激反應(yīng):氧化應(yīng)激反應(yīng)是IPF發(fā)展過程中產(chǎn)生致病產(chǎn)物的重要環(huán)節(jié)。氧化應(yīng)激反應(yīng)可直接損傷肺組織,導(dǎo)致機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生過多的高活性物質(zhì)如ROS (Reactive oxygen species),超出了機(jī)體自身的清除能力,發(fā)生氧化/抗氧化失衡。當(dāng)發(fā)生IPF時,ROS持續(xù)高濃度存在,可引起脂質(zhì)雙層的穩(wěn)定性下降,DNA單鏈破環(huán)與斷裂,多肽破裂成碎片,導(dǎo)致肺上皮細(xì)胞損傷壞死,還可通過直接激活死亡受體途徑或啟動內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激凋亡等多條途徑誘導(dǎo)上皮細(xì)胞凋亡。ROS還可調(diào)節(jié)蛋白激酶和蛋白磷酸酶受體,進(jìn)而調(diào)節(jié)信號轉(zhuǎn)導(dǎo),促進(jìn)炎性因子IL-4、IL-6等表達(dá)增強(qiáng),產(chǎn)生級聯(lián)放大效應(yīng),加劇細(xì)胞損傷與凋亡,導(dǎo)致IPF發(fā)生。
2.5細(xì)胞因子失衡:細(xì)胞因子失衡是IPF發(fā)展過程中的關(guān)鍵致病網(wǎng)絡(luò)途徑,以TGF-β1、腫瘤壞死因子-α (TNF-α)、炎性細(xì)胞因子IL-4等因子較多。此外,其他的白介素家族(ILs)及CTGF、PDGF等細(xì)胞因子參與IPF發(fā)生、發(fā)展,且各類細(xì)胞因子間可相互作用,構(gòu)成細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò),協(xié)同其他介質(zhì)發(fā)揮作用。其中TGF-β1被認(rèn)為是纖維化發(fā)展過程中細(xì)胞因子的網(wǎng)絡(luò)樞紐,通過促進(jìn)ECM沉積及成纖維細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)化、誘導(dǎo)EMT的發(fā)生以及協(xié)同其他細(xì)胞因子如結(jié)締組織生長因子(CTGF)、血小板源生長因子(PDGF)等參與肺纖維化的形成。張素霞等[14]曾使用IPF患者病理材料,采用組織芯片和免疫組化技術(shù),研究結(jié)果證實(shí)TGF-β1可通過相互交叉作用誘導(dǎo)Ⅱ型肺泡上皮細(xì)胞發(fā)生EMT,從而引起纖維化。TNF-α是一種主要由巨噬細(xì)胞和Ⅱ型肺泡上皮細(xì)胞分泌的細(xì)胞毒細(xì)胞因子,可聚集炎癥細(xì)胞,促進(jìn)炎癥,產(chǎn)生超氧化物,釋放溶酶體酶,對其周圍細(xì)胞產(chǎn)生毒性作用,促進(jìn)成纖維細(xì)胞增多,纖維性增強(qiáng)。
2.6端粒受損:端粒受損是是IPF發(fā)展過程中的共同致病特征。當(dāng)端粒隨著細(xì)胞分裂變短,達(dá)到臨界值時,可通過激活p53基因依賴的檢驗(yàn)點(diǎn),誘發(fā)細(xì)胞凋亡或復(fù)制性衰老,并由此致使IPF發(fā)生。
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A 【doi】10.3969/j.issn.1006-6233.2016.11.068
國家自然基金青年基金項(xiàng)目,(NO:81403290)
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