1、从干预信号转导探讨咳喘宁防治病毒诱发小儿哮喘的新思路【摘要】 以哮喘发生、发展的始动环节为突破点，以防止伏痰的形成为主要目的，首次将信号转导途径作为咳喘宁防治病毒诱发哮喘机理研究的新靶点进行探索性研究，为中医药防治本病开辟一条新的途径，为探索中医化痰法及中医药防治儿童哮喘研究提供新的思路。 【关键词】 咳喘宁;小儿哮喘;信号转导支气管哮喘(Asthma，简称哮喘)是小儿时期常见的呼吸道变应性炎症疾病，其全球范围的发病率和病死率均有逐年增加的趋势1。病毒感染是诱发儿童哮喘最常见的原因，有研究显示，85 %的儿童哮喘急性发作与病毒感染有关2，呼吸道合胞病毒(RSV)感染所致者可高达 78.49 %
2、，是儿童哮喘急性发作时的主要病原体3。病毒也是引起哮喘急性加重与恶化的重要因素，且参与所有年龄哮喘的加重4。中医药防治本病具有明显优势，但其机理研究尚不深入。本文拟从中医药对本病信号转导途径的影响，探讨咳喘宁防治病毒诱发小儿哮喘的新思路。1 干预信号转导通路是防治病毒诱发哮喘的理想选择大量的研究证实，RSV 感染后，机体 Thl/Th2 平衡紊乱，Th2 免疫应答优势，导致 IL|2 和 IFN| 等明显减少，IL|4、IL|5、IL|10 等增多，刺激嗜酸性粒细胞生长和分化，产生 RSV 特异性 IgE 和 RSV 特异性细胞毒，是儿童哮喘发生和加重的重要因素5。Th2 细胞过度地增殖分化是
3、Th2 型应答优势的病理基础，有效地干预 Th2 细胞过度增殖分化，对纠正Th2 型优势应答、减轻哮喘气道炎症具有重要的作用6。然而，细胞的一切生命活动都与信号有关。信号是细胞一切活动的始动因素，细胞的增殖和分化就是细胞对细胞分裂分化信号的反应，一旦正常的信号转导受到侵扰，必然引起细胞增殖分化的失衡，最终引起人体功能紊乱。目前已知，Th2 细胞增殖分化主要通过刺激分子结合 T 细胞受体(T cell receptor, TCR)所介导的信号途径及白细胞介素 4(IL|4) 受体介导的信号途径来完成8，但两者在增殖分化过程中起作用的时相不同，涉及到的信号转导途径也有区别。刺激分子结合 TCR 所
4、介导的信号途径主要在抗原初次与 CD4+T、CD8+T 细胞结合时发挥作用，起到激活T 细胞的作用，而一旦 CD4+T、CD8+T 细胞被初步激活，IL|4 受体介导的信号途径则发挥主要作用。因此，IL|4 受体介导的信号转导途径是 Th2细胞增殖分化的最重要信号途径9。有研究表明，磷脂酰肌醇-3-激酶途径(PI3|K)、Janus 家族酪氨酸激酶 1/信号转导子和转录激活子 6 通路(JAK1|STAT6)途径是 IL|4 受体介导信号途径下游的 2 条重要通路，它们介导了生理情况下 IL|4 所诱导的T 淋巴细胞增殖10，在哮喘发作时存在明显异常11。磷脂酰肌醇-3 激酶(PI3K)催化
5、4-磷酸磷脂酰肌醇(Phosphoinositide4|phosphate,PI4|P)和 4,5-磷脂酰肌醇二磷酸(Phosphatidylinositol 4,5 bisphosphate,PI4,5|P2)生成相应的 3，4-磷脂酰肌醇二磷酸(Phosphatidylinositol|3,4|bisphosphate,PI|3,4|P2)和 3,4,5-磷脂酰肌醇三磷酸(Phosphatidylinositol|3,4,5|trisphosphate,PI|3,4,5|P3)，而后两者是与细胞信号转导有关的脂类第二信使。正常情况下，PI|3,4|P2 和 PI|3,4, 5|P3 不存在
6、于未受刺激的细胞中，一旦接触到细胞外的刺激，则大量产生。许多研究表明，PI3K 具有促进细胞增殖分化等功能，是细胞内一种重要的分子12。PI3K 主要由 1 个催化亚基P110(110kd)和 1 个调节亚基 P85(85kd)组成。P110 亚基(PI3K|110)除具有磷脂酰肌醇激酶活性外，还具有丝氨酸/苏氨酸激酶的活性，可催化自身和其他接头蛋白磷酸化，是 PI3K 中的关键组成部分。通过测定亚基PI3K|110 水平可反映细胞内 PI3K 的水平，达到研究 PI3|K 信号转导途径的目的。信号转导子和转录激活子(signal transducers and activators of t
7、ranscription，STATs)是一类能与靶基因调控区 DNA 结合的胞浆蛋白家族，是 JAK(一种蛋白酪氨酸激酶)-STAT 信号转导途径中 JAK 的底物，在细胞因子的信号转导中起着关键性的作用。哺乳动物中现已发现的STAT 家庭成员包括 STAT1 (P),STAT2,STAT3 (PP),STAT4,STAT5 (Pb),STAT6。其中 STAT6 与哮喘 T 细胞的分化增殖密切相关。IL|4 与 IL|13 共用 IL|4 受体 链，通过 JAKl|STAT6 信号转导途径激活 STAT6，引发下游的系列反应。总之，因为 PI3|K、JAK1|STAT6 信号转导通路在 Th
8、2 细胞增殖分化引起 Th2 型优势应答，从而在病毒诱发儿童哮喘中起着重要的作用，干预这些信号通路就成为哮喘防治的理想选择。目前治疗哮喘的传统药物首推糖皮质激素和 2 受体激动剂，但他们并未能阻止哮喘发病率和死亡率上升的趋势，并存在许多限制临床应用的并发症，寻求新的哮喘治疗靶点和药物已成为哮喘研究的重要课题，而开发对信号转导途径具有高度选择性的抑制剂是今后的主要方向。2 纠正紊乱的信号转导，可减少伏痰产生中医药防治哮喘历史悠久，其疗效肯定。中药药源丰富、价格低廉、毒副作用小。中医认为，哮喘的发生机理与外邪触发体内伏痰有关。历代治喘名家都很重视伏痰在哮喘中的作用，将哮喘的发病机理概括为“外因诱发
9、，触动伏痰，痰随气升，气因痰阻，相互搏结于气道” 。我们认为，病毒是儿童哮喘外邪的主要成分，而伏痰则与 Th2 类细胞因子分泌过多有关。病毒诱发儿童哮喘的机理，中西医虽阐述不同，但其理则一，即：外邪(病毒)入侵，触发伏痰(Th2 类细胞因子)，肺失宣肃，痰气搏结于气道(IgE 产生过量，诱导 EOS 产生并聚集到支气管肺组织，形成炎症，导致气道高反应性和气道阻塞)。PI3K 和 STAT6 信号转导途径因与哮喘患者 Th2 细胞增殖分化紊乱密切相关，可能在病毒触发伏痰的过程中发挥了重要作用。我们设想，若能纠正 PI3K 和 STAT6 紊乱的信号转导过程，即可通过纠正哮喘中 Th2 细胞的过度
10、增殖分化，影响 Th2 免疫应答优势，从而减少伏痰的产生，而达到治疗哮喘的目的。3 咳喘宁为清化伏痰的有效方剂病毒多属热邪，抗病毒中药多为清热解毒药13。临床所见，病毒诱发的儿童哮喘多为热性哮喘。根据病毒诱发儿童哮喘的机理，我们提出清热化痰法治疗本病，以清热化痰平喘的传统古方五虎汤为基本方，研制成咳喘宁口服液。方中麻黄乃“喘家圣药” ，味苦辛，性温，能宣肺气，平咳喘，其主要含麻黄碱，具有抗炎、平喘和抗过敏效应;杏仁味苦性微温，能降肺气、平喘止咳， 药性论谓之“主咳逆上气喘促” ，杏仁助麻黄止咳平喘、疏肺利气。二药有宣有降，可祛除外邪，畅通气道，从而降低气道反应性，共为本方君药。石膏味辛、甘，性
11、大寒，功在清泄肺热;大青叶清热抗炎，具有抗病毒作用;黄芪扶正祛邪，药理研究表明，黄芪能增强机体免疫功能，增强病毒诱生干扰素的能力，抑制病毒，并具有类似激素样作用，三药合用,可清除哮喘的激发因素，共为本方臣药。桃仁活血化瘀以改善微循环，改善炎症病灶，尚可止咳平喘;细茶叶味苦甘，性寒，功在清神化痰;甘草镇咳平喘，具有抗炎、抗变态反应作用，共为本方佐使。诸药合用，共奏发表清热、化痰平喘、清除哮喘激发因素、降低气道反应性等功效。前期研究表明，该方治疗病毒诱发儿童哮喘具有较好疗效，无论是总有效率还是临床控制率，均明显优于对照组14;临床疗效与年龄因素有关，年龄越小，疗效越好15。其机理与提高患儿 IL|
12、12 水平、降低 IL|4 水平，从而调节 Th1/Th2 失衡16及有效降低血和肺泡灌洗液中的嗜酸性粒细胞(EOS)的数量、可溶性细胞间黏附分子-1(sICAM|1)水平有关17。4 新思路的研究意义本研究基于“外邪触动伏痰，痰气搏结于气道”是儿童哮喘的主要病因病机，提出病毒是其外邪的主要成分，而伏痰则与 Th2 类细胞因子有关，PI3K 和 STAT6 信号转导途径因与哮喘患者 Th2 细胞增殖分化紊乱密切相关，可能在病毒触发伏痰的过程中发挥了重要作用。因此，提出调控 PI3K 和 STAT6 紊乱的信号转导过程，即可通过纠正哮喘患者 Th2细胞的过度增殖分化，影响 Th2 免疫应答优势，
13、从而减少伏痰的产生，达到治疗哮喘的目的。本研究的意义在于：以病毒诱发儿童哮喘的始动因素为突破点，重视信号转导途径在病毒触发伏痰引起哮喘发作中所发挥的重要作用，为进一步阐明咳喘宁口服液治疗本病的机理提供理论与新的实验依据，并为中医药防治哮喘实质的研究开辟一条新的途径;为将PI3|K、JAK1|STAT6 信号通路作为中医药防治病毒诱发哮喘机理研究新靶点的可行性做一探索;为从减少伏痰形成角度研究中医化痰法提供线索;为筛选防治本病的有效方药提供实验研究方法。【参考文献】1全国儿科哮喘协作组.2000 年与 1990 年儿童支气管哮喘患病率的调查比较J.中华结核和呼吸杂志，2004，27(2)：112
14、-115.2Openshaw P J，Yamaguchi Y， Tregoning J S.Childhood infections，the developing immune system，and the origins of asthmaJ.J Allergy Clin Immunol，2004，114(6)：1275-1277.3郑吉善，朱春，苏苗赏，等.5 岁以下儿童哮喘急性发作时呼吸道病毒病原学检测分析J.温州医学院学报，2005，35(6)：483-484.4窦丽阳.病毒感染与哮喘的急性加重J.华西医学,2007,22(1)：193-194.5杨季国，徐朝晖. 呼吸道合胞病毒与哮喘
15、关系的研究J. 浙江中医学院学报，2005，29(6)：97-99.6史菲，邱晨.肺表面活性物质对哮喘发作期 T 细胞活化表达 CD69的影响J.中华结核和呼吸杂志,2004，27 (5): 353-354.7张宏美，邱晨，李富荣.支气管哮喘患者 T 淋巴细胞的细胞周期分布及周期调节蛋白表达的意义J,中华结核与呼吸杂志.2004, 27(9)：601-603.8Murphy K M, Reiner S L. The lineage decisions of helper T cellsJ. Nat Rev Immunol, 2002, 2(12):933-944.9Noble A, Thoma
16、s M J, Kemeny D M. Early Thl/Th2 cell polarization in the absence of IL|4 and IL|12: T cell receptor signaling regulates the response to cytokines in CD4 and CD8 T cellsJ. Eur J Immunol, 2001，31(7):2227-2230.10Hoshino A, Tsuji T, Matsuzaki J, et al. STAT6|mediated signaling in Th2|dependent allergic
17、 asthma:critical role for the development of eosinophilia, airway hyper|responsiveness and mucus hypersecretion, distinct from its role in Th2 differentiationJ. Int Immunol, 2004, 16(10):1497-1505.11Schedel M, Carr D, Klopp N, et al. A signal transducer and activator of transcription 6 haplotype inf
18、luences the regulation of serum IgE levelsJ. J Allergy Clin Immunol, 2004, 114(5)：1100-1105.12Cantley L C. The phosphoinositide 3|kinase pathwayJ. Science, 2002, 296(5573)：1655-1657.13傅谧亚.中药抗病毒临床实验研究概况J. 天津中医学院学报，2002，21(2)：49-50.14王孟清，罗银河，陈锡军，等.咳喘宁治疗病毒诱发的儿童哮喘的临床研究J. 新中医，2007，39(4)：16-17.15朱晔，王孟清，罗银河，等.咳喘宁治疗呼吸道病毒诱发儿童哮喘临床疗效与相关因素分析J.中国中医药信息杂志，2007，14(2)：63-64.16王孟清，罗银河，陈锡军，等.咳喘宁对病毒诱发哮喘患儿 Th亚群的调节作用J.中华中医药杂志，2007，22(7)：481-483.17董晓斐，罗银河，王孟清，等.咳喘宁对哮喘豚鼠 EOS 的调节作用J.湖南中医药大学学报，2008，28(5)：36-37，60.
