河北中醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院
陳迎春 楊 娜 邊文會(huì)△孫 婕(石家莊 050011)
提要 子宮內(nèi)膜異位癥(EMS)作為育齡期女性常見的婦科疾病,發(fā)病率趨于年輕化且不斷上升,具有種植、侵襲及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移等特點(diǎn),且難以治愈、極易復(fù)發(fā),嚴(yán)重影響女性群體的心理健康以及生活質(zhì)量。目前,EMS的發(fā)病機(jī)制尚不明確,隨著諸多學(xué)者投身到EMS發(fā)病機(jī)制的研究中,發(fā)現(xiàn)腸道菌群與EMS的發(fā)生發(fā)展存在密不可分的聯(lián)系,本文從腸道菌群與EMS的相關(guān)性出發(fā),對(duì)中藥調(diào)控腸道菌群治療EMS進(jìn)行綜述,以期更加深入的了解腸道菌群與EMS的作用機(jī)制,同時(shí),為防治EMS提供新的發(fā)展方向。
子宮內(nèi)膜異位癥(EMS)是子宮內(nèi)膜腺體和間質(zhì)種植生長(zhǎng)于子宮被覆內(nèi)膜及子宮體以外的一種慢性雌激素依賴性疾病,包括免疫、代謝和內(nèi)分泌紊亂等,其發(fā)病率趨于年輕化且不斷上升[1-2]。有研究者發(fā)現(xiàn),約10%的生育年齡女性患有EMS,即全球范圍內(nèi)約有1.76億女性為EMS患者;約有20%~50%的不孕癥女性合并EMS,71%~87%的慢性盆腔疼痛女性患有EMS[3]。EMS作為一種具有多因素影響的慢性、復(fù)雜性婦科系統(tǒng)疾病,除了會(huì)引發(fā)疼痛、包塊或結(jié)節(jié)、不孕等婦科癥狀外,胃腸道癥狀在EMS患者中高達(dá)90%,最常見的胃腸道癥狀為腹脹,其次是便秘、惡心、腹瀉和嘔吐[4]。目前針對(duì)EMS病因及相關(guān)癥狀的發(fā)病機(jī)制,臨床中尚未得到充分闡明。EMS患者普遍存在腸道菌群失衡,且越來(lái)越多的數(shù)據(jù)支持腸道菌群與EMS的發(fā)生發(fā)展具有相關(guān)性。研究發(fā)現(xiàn)[5],中藥治療能夠影響腸道菌群的結(jié)構(gòu)、豐度以及代謝產(chǎn)物。本文從腸道菌群與EMS的相關(guān)性出發(fā),對(duì)中藥調(diào)控腸道菌群治療EMS進(jìn)行綜述,以期更加深入的了解腸道菌群與EMS的作用機(jī)制,同時(shí),為防治EMS提供新的方向。
胃腸道[6]是一個(gè)由食物分子、腸道黏膜細(xì)胞、免疫系統(tǒng)細(xì)胞和微生物共生的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng),是一個(gè)動(dòng)態(tài)的環(huán)境,共生細(xì)菌或微生物群處在動(dòng)態(tài)變化中,人體的腸道有著數(shù)以億計(jì)的菌群微生物,其種類和數(shù)量之多以及腸道菌群對(duì)健康的重要作用,使其被稱作“隱藏的器官”“人體的第二基因”。腸道微生物在維持肌體健康中發(fā)揮重要作用,健康狀態(tài)下的腸道微生物不僅能夠促進(jìn)胃腸蠕動(dòng)與消化吸收,同時(shí)維持體內(nèi)微環(huán)境的動(dòng)態(tài)平衡,在免疫調(diào)節(jié)、代謝、炎癥反應(yīng)、上調(diào)細(xì)胞保護(hù)基因、預(yù)防和調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡以及維持屏障功能方面也發(fā)揮著重要作用。
在試驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)[7],腸道菌群的結(jié)構(gòu)、豐度均發(fā)生了改變,腸道菌群及其代謝產(chǎn)物通過(guò)影響雌激素、代謝、炎癥反應(yīng)以及免疫清除等參與EMS的發(fā)生和發(fā)展。
2.1 腸道菌群、雌激素與EMS EMS病變的異常內(nèi)分泌微環(huán)境被認(rèn)為是其主要特征,雌激素[8]對(duì)EMS病變表現(xiàn)出直接的細(xì)胞抗凋亡和增殖作用,并促進(jìn)促炎微環(huán)境的形成,導(dǎo)致疾病的慢性發(fā)展。目前,已發(fā)現(xiàn)多種酶促途徑可導(dǎo)致雌激素的合成增加。腸道菌群作為人體“隱藏的器官”,一方面可以通過(guò)分泌β-葡萄糖醛酸酶來(lái)調(diào)節(jié)雌激素水平[9]:腸道菌群分泌β-葡萄糖醛酸酶,在胃腸道將結(jié)合雌激素轉(zhuǎn)化為脫結(jié)合雌激素,脫結(jié)合雌激素被腸道重新吸收并轉(zhuǎn)移到血液中,促進(jìn)雌激素進(jìn)入子宮,若腸道菌群失調(diào),β-葡萄糖醛酸酶活性升高,則可導(dǎo)致雌激素水平升高,循環(huán)雌激素水平與腸道菌群之間的平衡被破壞,導(dǎo)致異位內(nèi)皮的侵襲性生長(zhǎng),加速子宮內(nèi)膜異位病灶的增殖。另一方面,腸道菌群通過(guò)產(chǎn)生短鏈脂肪酸(SCFA)來(lái)調(diào)節(jié)雌激素水平[10]:丁酸是SCFA中較為豐富的一種,經(jīng)研究證明,丁酸能夠通過(guò)cAMP信號(hào)通路調(diào)節(jié)顆粒細(xì)胞(PGCs)中孕酮(P)和雌二醇(E2)的合成,進(jìn)而促進(jìn)雌激素的合成。在一項(xiàng)體外研究中發(fā)現(xiàn),低濃度丁酸作用于PGCs刺激P分泌,而較高濃度的丁酸顯著抑制P的分泌。另一項(xiàng)研究也表明了[11],膳食成分和微生物源代謝物可能參與調(diào)節(jié)雌激素和孕激素水平的合理機(jī)制,從而促進(jìn)EMS的發(fā)展。除此以外,EMS患者益生菌的豐度與雌激素水平呈正相關(guān),腸道菌群中的瘤胃球菌和梭菌,亦可影響血清雌激素水平。
2.2 腸道菌群、炎癥反應(yīng)與EMS 長(zhǎng)期以來(lái),EMS被認(rèn)為是一種慢性炎癥反應(yīng)性疾病,異常的炎癥微環(huán)境能加速異位內(nèi)膜的定植和侵襲。腸道菌群[12]通過(guò)維持腸道上皮的完整性來(lái)防止細(xì)菌入侵,并通過(guò)分泌廣泛的生物活性分子實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的抗菌和免疫調(diào)節(jié)活動(dòng),借助微生物-宿主通路,對(duì)生態(tài)環(huán)境的改變做出反應(yīng),如若腸道上皮層的完整性受到損害,微生物則可通過(guò)“漏腸”易位,導(dǎo)致腸道菌群結(jié)構(gòu)改變或數(shù)量減少,從而激活慢性炎癥反應(yīng)。研究表明[13],在腸道菌群失衡時(shí),革蘭氏陰性菌過(guò)度繁殖,菌群分泌大量?jī)?nèi)毒素,以脂多糖(LPS)為主,內(nèi)毒素的大量釋放,導(dǎo)致腸道屏障受損,完整性遭到破壞,致使LPS入血,LPS通過(guò)上調(diào)Toll樣受體4(TLR4)表達(dá),誘導(dǎo)EMS表型并在異位子宮內(nèi)膜的侵襲中起重要作用。LPS還可誘導(dǎo)子宮內(nèi)膜與盆腔腹膜細(xì)胞間黏附分子的表達(dá),促進(jìn)異位子宮內(nèi)膜黏附和侵襲。根據(jù)研究[14],EMS患者腸道菌群的生態(tài)失調(diào)會(huì)引發(fā)炎癥反應(yīng),導(dǎo)致腹膜巨噬細(xì)胞的數(shù)量增加,這些巨噬細(xì)胞分泌大量具有成纖維細(xì)胞促進(jìn)特性的細(xì)胞因子,例如轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(TGF-β)。在炎癥條件下[15],TGF-β1不僅表現(xiàn)出黏附分子作用,即黏附異位內(nèi)膜細(xì)胞與基質(zhì)細(xì)胞,同時(shí),它還對(duì)巨噬細(xì)胞,成纖維細(xì)胞和中性粒細(xì)胞具有趨化作用,促進(jìn)纖連蛋白和膠原蛋白等細(xì)胞外基質(zhì)的分泌,導(dǎo)致盆腔黏連的形成。
腸道菌群失衡所釋放的致炎因子有很多,除LPS外,還有大量外源性抗原,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)[12],在腸道菌群失衡患者的腸道內(nèi),發(fā)現(xiàn)牛鏈球菌比例顯著增加,這種菌群釋放的毒性蛋白也具有促炎作用,同時(shí)還與COX-2活化及PGE2過(guò)表達(dá)具有相關(guān)性。同時(shí)有研究證實(shí)[10],EMS腸道菌群的改變與NF-kB靶基因轉(zhuǎn)錄的維甲酸誘導(dǎo)基因I(RIG-I)樣受體信號(hào)通路的富集密切相關(guān),與炎癥反應(yīng)(IL-8和TNF-α)、凋亡(Bax和Fas)、增殖(表皮生長(zhǎng)因子)和血管生成(VEGF)相關(guān),通過(guò)腸道菌群中7α-脫羥基反應(yīng)生成的次級(jí)膽汁酸——CDCA和UDCA均通過(guò)促進(jìn)腸道屏障功能發(fā)揮抗炎作用。CDCA阻斷LPS誘導(dǎo)的肌球蛋白輕鏈激酶通路的激活,從而保護(hù)腸上皮屏障功能,而UDCA通過(guò)表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)和cyclooxygenase-2-dependent機(jī)制保護(hù)腸屏障,從而減輕炎癥反應(yīng)。另外,由于子宮內(nèi)膜組織退行性脫落引起的長(zhǎng)期炎癥,導(dǎo)致腸道菌群多樣性失調(diào)(減少)可能會(huì)損害腸道屏障功能,從而導(dǎo)致疾病進(jìn)展,并在惡性循環(huán)中進(jìn)一步促進(jìn)腸道微生物群失調(diào)。
2.3 腸道菌群、代謝紊亂與EMS SCFA[16]是指特定的腸道菌群通過(guò)對(duì)膳食纖維和抗性淀粉發(fā)酵后,產(chǎn)生的代謝物,主要有甲酸、乙酸、丙酸、丁酸等及其異構(gòu)體。SCFA被腸細(xì)胞用作能量來(lái)源或被運(yùn)輸?shù)窖褐?,在那里它們可以發(fā)揮抗增殖作用和對(duì)遠(yuǎn)處器官的抗炎作用。SCFA通過(guò)激活G蛋白偶聯(lián)受體,從而抑制EMS細(xì)胞生長(zhǎng)。同時(shí)有研究顯示[17-18],正丁酸可以通過(guò)抑制組蛋白去乙酰化酶(HDAC)的活性,來(lái)抑制EMS細(xì)胞的增殖,EMS小鼠腹腔注射HDAC抑制劑與口服正丁酸鹽的小鼠相比,其病變相似,因此,正丁酸介導(dǎo)的HDAC活性抑制也是腸道微生物誘導(dǎo)的正丁酸抑制EMS病變生長(zhǎng)的潛在機(jī)制之一。同時(shí),正丁酸能夠激活RAS相關(guān)蛋白1(RAP1)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,RAP1參與調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖和腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲,而RAP1-GTP的活性狀態(tài)能夠被GAP(GTP酶激活蛋白)滅活,因此,正丁酸處理人EMS上皮細(xì)胞可能通過(guò)抑制HDAC而上調(diào)RAP1 GAP,從而抑制EMS細(xì)胞的增殖。
2.4 腸道菌群、免疫清除與EMS 當(dāng)健康女性子宮內(nèi)膜組織作為異物反流進(jìn)入腹腔,會(huì)觸發(fā)腹腔液中免疫細(xì)胞作出應(yīng)答,以刺激免疫反應(yīng)的發(fā)生,從而導(dǎo)致子宮內(nèi)膜組織或經(jīng)血反流的細(xì)胞被清除,而EMS患者存在免疫耐受,且反流的EMS組織或細(xì)胞將會(huì)從免疫清除中逃脫,并種植在盆腔或腹部,生長(zhǎng)和發(fā)展為異位病變[19]。研究發(fā)現(xiàn)[20],盡管某些免疫細(xì)胞在異位內(nèi)膜組織中的表達(dá)增加,但免疫清除率非常差,腸道菌群紊亂引起的大量細(xì)菌內(nèi)毒素對(duì)PD-2014通路的持續(xù)刺激和激活導(dǎo)致PD-1和PD-L1的過(guò)表達(dá),從而誘導(dǎo)免疫T細(xì)胞的耗竭,并有助于EMS的發(fā)展和進(jìn)展。
中藥能夠降低致病菌,調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu),增加益生菌的豐度,保護(hù)腸道完整性和屏障功能,同時(shí)腸道菌群產(chǎn)生SCFA可以改善宿主的新陳代謝和炎癥反應(yīng)。
3.1 中藥單體調(diào)控腸道菌群防治EMS 姜黃素[21]來(lái)源于姜黃屬植物的根莖,具有很強(qiáng)的抗炎和抗氧化特性,以及抗增殖和抗血管生成作用,并且對(duì)卵巢周期變化沒(méi)有任何不良影響。姜黃素通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群的結(jié)構(gòu),保護(hù)腸道完整性和屏障免疫功能,減少腸道菌群分泌的LPS釋放入血,引起炎癥反應(yīng)。同時(shí),姜黃素還抑制腫瘤壞死因子-α(TNF-α)誘導(dǎo)的白細(xì)胞介素-6(IL-6)、IL-8、單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1)、細(xì)胞間黏附分子-1和血管細(xì)胞黏附分子-1的分泌,并抑制活化B細(xì)胞(NF-κB)轉(zhuǎn)錄因子的核因子κ-輕鏈增強(qiáng)子的活化,炎癥的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。以此來(lái)抑制子宮異位內(nèi)膜的生長(zhǎng)和增殖。
小檗堿[22]是從黃連中提取而來(lái),試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),小檗堿可改善腸道菌群的相對(duì)豐度、增加產(chǎn)生SCFA菌群的相對(duì)豐度和減少內(nèi)毒素血癥來(lái)間接改善EMS。此外,小檗堿通過(guò)影響參與能量穩(wěn)態(tài)的代謝物濃度來(lái)抑制EMS的復(fù)發(fā)。一些研究表明[23],小檗堿通過(guò)抑制LPS/NF-κB信號(hào)通路促進(jìn)SCFAS產(chǎn)生,增加有益腸道細(xì)菌的相對(duì)豐度,降低致病菌的相對(duì)豐度。因此,小檗堿通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群可以改善生物體的代謝和炎癥狀態(tài),并有益于生殖功能。
白藜蘆醇[24]是一種低分子量多酚化合物,被稱為天然抗炎劑,研究發(fā)現(xiàn),白藜蘆醇可能通過(guò)花生四烯酸、NF-κB、AH受體或AP-1等多種途徑充當(dāng)抗炎和抗增殖劑,以預(yù)防EMS。白藜蘆醇具有調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)的作用,如增加擬芽孢桿菌、乳酸桿菌和雙歧桿菌的豐度,降低厚壁菌和屎腸球菌的豐度,發(fā)揮抗炎和抗代謝紊亂的作用。
甘草多糖是豆科植物甘草的主要成分之一,經(jīng)研究表明[25],甘草多糖作用廣泛,不僅能夠參與免疫調(diào)節(jié),抑菌抗炎,以及抗氧化和抗腫瘤,同時(shí),在研究中還發(fā)現(xiàn),甘草多糖能夠調(diào)節(jié)失衡的腸道菌群,恢復(fù)菌群穩(wěn)態(tài),甘草多糖進(jìn)入腸道,經(jīng)益生菌代謝、分解,促進(jìn)乳酸桿菌、雙歧桿菌等有益細(xì)菌的繁殖和生長(zhǎng),改善腸道菌群微環(huán)境,提高肌體免疫力,抑制子宮內(nèi)膜異位病灶的增殖和侵襲。
槲皮素是一種黃酮類化合物,研究發(fā)現(xiàn)[26]該化學(xué)成分能夠調(diào)節(jié)腸道菌群的豐度,改善腸道黏膜屏障,維持腸道完整性,同時(shí)槲皮素還具有抗炎、抗氧化等作用,可通過(guò)多種信號(hào)通路、多靶點(diǎn)參與EMS的治療。另外一項(xiàng)研究表明[27],外源補(bǔ)充槲皮素能夠顯著增加小鼠菌群的相對(duì)豐度,且降低了厚壁菌門/擬桿菌門(F/B)的比例,改善了LPS誘導(dǎo)的炎癥損傷,促進(jìn)SCFA的產(chǎn)生[28],改善EMS的炎癥反應(yīng)。
丹參酮是丹參的主要活性成分之一,網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)發(fā)現(xiàn)[29],丹參酮具有雌激素樣生物活性,能夠增加血清黃體生成素和卵泡刺激素水平,同時(shí),研究中發(fā)現(xiàn)[30],丹參酮能夠調(diào)節(jié)腸道菌群的多樣性和物種豐度,增加了腸道有益菌群,包括雙歧桿菌和乳酸桿菌。進(jìn)一步的研究表明[31],丹參酮干預(yù)的小鼠腸道菌群導(dǎo)致瘤胃球菌相對(duì)豐度增加,并與炎癥因子呈負(fù)相關(guān),因此,丹參酮可以通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群促進(jìn)腸道激素的釋放,進(jìn)而激活腦神經(jīng)系統(tǒng),誘導(dǎo)腦垂體對(duì)GNRH敏感,增加黃體生成素的分泌,通過(guò)抗雄激素合成抑制炎癥因子的釋放,改善EMS。
3.2 中藥復(fù)方調(diào)控腸道菌群防治EMS 少腹逐瘀湯是起源于清代王清任的《醫(yī)林改錯(cuò)》,目前廣泛應(yīng)用于中醫(yī)治療EMS。研究證實(shí)[32],少腹逐瘀湯能夠調(diào)節(jié)腸道菌群的結(jié)構(gòu),比如降低F/B的比例,同時(shí)還可以增加腸道菌群的豐度,尤其是增加瘤胃球菌科的豐度,恢復(fù)受損的腸道屏障功能,間接緩解EMS的炎癥反應(yīng)。少腹逐瘀湯治療的大鼠中,瘤胃球菌科和普氏菌屬的豐度較模型大鼠顯著增加,增加的益生菌能夠?qū)?fù)合碳水化合物代謝為SCFA,SCFA是腸道上皮細(xì)胞的能量來(lái)源和腸道炎癥的保護(hù)因子。因此,少腹逐瘀湯通過(guò)恢復(fù)受損的腸道菌群,促進(jìn)SCFA的產(chǎn)生,以改善腸道屏障,這將減少異位子宮內(nèi)膜和盆腔的炎癥反應(yīng),達(dá)到治療EMS的效果。同時(shí),有研究發(fā)現(xiàn)[33],在高脂飲食小鼠模型中,少腹逐瘀湯已被證明可以減少炎癥和促進(jìn)脂質(zhì)代謝。此外,網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析表明,脂質(zhì)代謝相關(guān)通路構(gòu)成少腹逐瘀湯[34]的潛在蛋白靶點(diǎn)。
化瘀解毒方[35]能夠有效改善小鼠腸道代謝物水平,隨著代謝物的改變,腸道菌群分布與結(jié)構(gòu)也隨著發(fā)生改善。同時(shí),化瘀解毒方能夠有效降低EMS小鼠體內(nèi)LPS的含量,從而控制炎癥反應(yīng),并改善EMS病變纖維化的程度,除此之外,腸道菌群有效的調(diào)控了腸道微環(huán)境。
3.3 外治法 中藥灌腸治療可以改善失衡的腸道菌群,同時(shí)能夠避免肝腎代謝帶來(lái)的副作用,何氏等[36]研究發(fā)現(xiàn),中藥復(fù)方灌腸治療能協(xié)助調(diào)控人體腸道內(nèi)的大腸桿菌,改善失衡的腸道菌群,維持腸道內(nèi)腸桿菌等益生菌的穩(wěn)定。唐氏等[37]基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)探究中藥灌腸方治療EMS中,發(fā)現(xiàn)藥物多以活血化瘀中藥為主,孟氏等對(duì)[5]藥物進(jìn)行藥理學(xué)研究時(shí),發(fā)現(xiàn)活血化瘀類中藥能夠調(diào)節(jié)腸道菌群的結(jié)構(gòu),改善腸道菌群的豐度,維持腸道微環(huán)境的平衡,從而抑制EMS的發(fā)展。
綜上所述,腸道菌群的生態(tài)平衡與EMS的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),有益菌的缺乏和某些致病菌過(guò)度生長(zhǎng)可能是EMS發(fā)病的重要病機(jī)之一,在中藥單體、中藥復(fù)方以及中藥外治法對(duì)腸道菌群的調(diào)控中,發(fā)現(xiàn)中藥在調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)、改善腸道菌群豐度以及恢復(fù)腸道菌群穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮重要作用,因此,調(diào)節(jié)腸道菌群的穩(wěn)態(tài)可能會(huì)成為防治EMS的新節(jié)點(diǎn)。然而目前,對(duì)中藥調(diào)控腸道菌群防治EMS,仍處于分析兩者相關(guān)性階段,沒(méi)有明確菌群與EMS之間的因果關(guān)系,缺乏更多的驗(yàn)證研究。