肠道屏障结构是指由肠黏膜上皮细胞、肠黏膜表面的化学物质(如HCO3-)、肠道微生物及肠道免疫细胞分子等构成的屏障结构, 按结构功能可分为机械屏障、化学屏障、微生物屏障及免疫屏障, 其中以机械屏障最重要。紧密连接蛋白(TJP)是机械屏障的基础结构, 可维持正常的细胞旁通透性, 防止大分子有毒物质, 如细菌代谢产物、食物性抗原成分等通过细胞旁连接入侵机体。TJP中主要包括跨膜蛋白occludin、claudin-1及胞内蛋白ZO-1等, 其中ZO-1位于细胞质中, 其一端与细胞骨架相连接, 另一端与跨膜蛋白occludin及claudin-1的胞内区域相连接^[1]。

肠道的机械屏障对维持肠道正常结构及功能具有重要作用。目前多数研究发现, 在炎症性肠病(IBD)的发病过程中, 肠道机械屏障损伤对IBD发病及临床愈后均有重要影响^[2]。同样, 在功能性胃肠疾病(FGID)中, 主要包括肠易激综合征(IBS)及功能性消化不良(FD), 其患者肠道同样存在机械屏障及TJP损伤^[3]。由此可见肠道TJP对维持肠道结构及功能的重要性。

近年来的研究发现, 中医药对改善肠道机械屏障功能、恢复肠道粘膜TJP, 具有重要调节作用。通过整理文献发现, 相关研究所涉及的方药, 以健脾、理气及清热类方药频率最高, 本文就近年来中医药对肠道TJP的研究进展作一概述。

1 健脾/理气类方药 1.1 健脾/理气类方药对功能性胃肠病TJP的调节

在针对FGID的相关研究中, 林泽斯^[4]研究发现, 以母婴分离建立的IBS模型大鼠, 仁术肠乐方(炒白术、炒薏苡仁、煨柯子、厚朴、醋延胡索等)可明显提高模型大鼠近端结肠ZO-1、occludin的表达水平。齐绍云等^[5]研究发现, 单味药防风可明显提高感染后肠易激综合征(PI-IBS)模型大鼠结肠ZO-1的蛋白表达水平, 其机制可能与防风抑制结肠蛋白酶激活受体2(PAR-2)相关。李晶^[6]研究发现, 针对功能性腹泻模型大鼠, 参苓白术散可明显改善其结肠组织ZO-1、claudin-1及occludin mRNA及蛋白表达, 同时改善结肠的炎症状态。针对功能性消化不良(FD)的研究^[7]发现, FD模型大鼠十二指肠跨膜电阻显著下降, 同时occludin及claudin-1蛋白表达量显著下降, 而四逆散可恢复模型大鼠十二指肠机械屏障及TJP蛋白表达, 对FD起到治疗作用。

1.2 健脾/理气类方药对肠道炎性相关疾病TJP的调节

除了FGID外, 多个研究发现, 健脾类方药对胃肠道炎症性疾病, 包括(UC)、急性胰腺炎等动物模型的肠道TJP具有保护作用。Lu Y等^[8]研究发现, 四君子汤治疗TNBS诱导的结肠炎模型, 可明显改善结肠claudin-2蛋白表达量, 提高结肠黏膜跨膜电阻, 进一步通过细胞实验证实, 四君子汤通过抑制NF-κB-MLCK信号通过, 对结肠炎模型大鼠肠道机械屏障起到保护作用。欧阳博文等^[9]研究发现, 益气托毒活血复方(黄芪、白术、薏苡仁、赤芍等)可明显改善UC大鼠结肠黏膜occludin蛋白表达, 并且可降低结肠炎症活动指数。李茹柳^[10]研究发现, 白术黄芪汤(白术、黄芪、甘草)可一定程度上调UC模型大鼠结肠组织中claudin-1及occludin蛋白表达情况, 但作用机制尚不清楚。在Liu DY等^[11]的研究中, 发现黄芪建中丸可改善TNBS诱导的结肠炎模型大鼠结肠的occludin蛋白表达量, 减轻肠道炎症反应, 其机制可能与黄芪建中丸抑制MLCK通路相关。在单味中药的研究中, Kang GD等^[12]研究发现, 枳壳可显著提高UC模型小鼠结肠claudin-1、occludin及ZO-1蛋白表达水平, 同时改善模型小鼠结肠炎症状态, 可分子机制可能与枳壳抑制NF-κB、调节Th17/Treg免疫平衡相关。邓蓓蓓^[13]研究发现, 黄芪多糖可上调重症急性胰腺炎模型大鼠末端回肠occludin及ZO-1蛋白表达情况, 减轻肠道炎症反应, 对肠黏膜屏障起到保护作用。张婷^[14]发现, 针对5-氟尿嘧啶引起的动物肠道粘膜损伤, 砂仁挥发油提取物及其主要成分乙酸龙脑酯可明显改善模型大鼠小肠ZO-1及occludin蛋白下调, 恢复肠道机械屏障, 并且减轻小肠相关炎症指标。

1.3 健脾/理气类方药对肠道其他疾病TJP的调节

王艳芳^[15]研究发现, 滇黄精多糖可改善脂代谢紊乱模型大鼠结肠occludin及ZO-1蛋白表达量, 改善其屏障功能, 考虑其机制, 可能与滇黄精多糖抑制LPS-TLR4、NF-κB信号通路相关。于向阳^[16]研究发现, 在肠梗阻模型家兔实验中, 家兔末端回肠claudin-1 mRNA表达量明显下降, 肠道屏障受损, 而四君子汤可显著提高其表达水平, 并且可增加末端回肠杯状细胞表达, 考虑其机制, 可能与四君子汤能加速肠隐窝干细胞增值有关。Sun H等^[17]研究, 玉屏风散可显著提高幼年家兔空回肠occludin、claudin蛋白表达水平, 并且对动物肠道免疫平衡起到平衡协调作用, 同时调节肠道菌群。

1.4 健脾/理气类方药对肠道实验细胞TJP的调节

在细胞实验中, 陈婷^[18]针对Caco-2单层上皮细胞进行研究, 发现肠安Ⅱ号方(痛泻要方加味)在改善肠道机械屏障的同时, 激光共聚焦及免疫荧光检测发现, 肠安Ⅱ号方可明显改善由TNF-α引起的ZO-1、occludin、claudin-1表达下降, 恢复其正常表达; 同时, 李秋霞^[19]研究发现, 白术黄芪汤可明显提高Caco-2细胞ZO-1的蛋白表达, 降低细胞旁通透性, 改善细胞旁连接。

2 清热类方药

清热类方药对肠道机械屏障TJP的研究, 主要集中在UC、急性胰腺炎等炎症性疾病模型中。

2.1 清热类方药对溃疡性结肠炎TJP的调节

卢璐等^[20]研究发现, 针对TNBS造模的UC模型大鼠, 中药清肠栓(青黛、马齿苋等)可明显改善模型大鼠结肠ZO-1和occludin免疫荧光表达量。同样, 针对UC动物模型, 吴昊、刘智群及翟金海等^[21-23]研究发现, 清肠化湿方(黄连、黄芩、生地榆、炒白芍等)及单味药地榆可明显增加UC模型小鼠结肠黏膜claudin-1、occludin及ZO-1 mRNA及蛋白表达水平, 同时降低肠道炎症因子水平, 改善结肠组织结构形态, 认为其改善结肠TJP表达的机制可能与清肠化湿方抑制UC模型大鼠结肠组织NF-κB及toll样受体4(TLR4)相关。韩玉娜等^[24]研究发现, 改良愈疡方(白头翁、穿山龙、败酱草、徐长卿、仙鹤草、地榆、槟榔、薏苡仁组成)可明显改善UC模型小鼠结肠组织occludin、claudin-1及ZO-1的mRNA及蛋白表达水平, 同时改善肠道组织形态, 减轻炎症反应。Pan Y等^[25]研究发现, 针对恶唑酮造模引起的结肠炎, 八味锡类散(寒水石、人工牛黄、珍珠、青黛、硼砂、冰片等)可明显改善结肠occludin蛋白表达量, 减轻肠道局部炎症反应, 其作用机制可能与八味锡类散可抑制结肠局部NF-κB及TLR4相关。关于经方治疗UC的研究中, 陈浩^[26]发现, 半夏泻心汤可上调UC模型大鼠结肠claudin-1 mRNA及蛋白表达, 恢复其机械屏障功能。YingZou等^[27]研究发现, 黄芩汤可明显改善UC模型小鼠结肠occludin及ZO-1蛋白表达量, 并且调节结肠局部的免疫平衡, 减轻炎症反应, 可能与黄芩汤抑制NF-κB相关信号通路相关。在单味药治疗UC的动物实验中, Wang Y等^[28]发现, 青黛可明显UC模型大鼠结肠occludin蛋白表达量, 减轻结肠相关炎症因子水平, 对UC模型大鼠起到治疗作用, 但并未阐明青黛调节occluind蛋白表达的分子机制。Li YH等^[29]研究发现, 黄连素可改善UC模型小鼠结肠ZO-1和occludin蛋白表达水平, 减轻肠道炎症反应, 认为该作用与黄连素抑制UC小鼠Th17相关炎症反应相关。

2.2 清热类方药对急性胰腺炎肠道TJP的调节

除了UC模型外, 多个研究发现中医药对急性胰腺炎模型动物肠道TJP表达有一定调控作用。张经文^[30]研究发现, 针对重症急性胰腺炎模型大鼠, 中药清胰汤(大黄、芒硝、茵陈蒿、柴胡、栀子、金银花、连翘、白芍等)可改善远端回肠组织中occludin及ZO-1 mRNA及蛋白表达水平, 其机制可能与清胰汤下调远端回肠MLCK水平有关, 此外, 透射电镜发现清胰汤可同时改善远端回肠绒毛的超微结构及细胞旁连接结构。张淑坤等^[31]研究发下, 清胰颗粒(大黄、黄芩、柴胡、枳实、厚朴等)可改善急性重症胰腺炎模型大鼠末端回肠claudin-1 mRNA及蛋白表达情况, 保护肠黏膜屏障, 并且减轻模型大鼠回肠病理损伤。

2.3 清热类方药对非酒精性脂肪肝肠道TJP的调节

梅璐^[32]研究发现, 针对非酒精性脂肪肝模型大鼠, 决明子总蒽醌可改善小肠黏膜组织occluidn及ZO-1表达量, 恢复小肠黏膜绒毛的排列, 从而对非酒精性脂肪肝起到部分治疗作用。李东浩^[33]研究发现, 黄连素可改善非酒精性脂肪性肝病模型大鼠末端回肠occludin蛋白表达量。

2.4 清热类方药对肠道其他疾病TJP的调节

此外, 孟繁甦等^[34]针对脓毒症模型大鼠, 发现宣白承气汤(生石膏、生大黄、瓜蒌、杏仁)可上调模型组大鼠结肠组织occludin蛋白表达量, 并且可改善结肠上皮组织绒毛的排列形态, 降低炎症因子水平含量。江宇泳^[35]研究发现, 针对肝衰竭模型大鼠, 健脾解毒凉血方(党参、黄芪、栀子、生大黄、黄芩、茵陈蒿、黄连、赤芍等)可明显改善模型大鼠小肠组织ZO-1蛋白表达水平, 并且可改善小肠绒毛的一般形态。白小武^[36]研究发现, 大黄素对肠道缺血再灌注模型大鼠小肠机械屏障具有保护作用, 可提高模型大鼠小肠组织occludin及claudin-1蛋白表达量, 同时改善其细胞定位, 同时减轻模型大鼠小肠病理损伤情况, 考虑其作用机制可能与大黄素抑制内质网应激途径中GRP78、Caspase-12蛋白相关。顾立立^[37]研究发现, 针对内毒素血症模型大鼠、肠道缺血再灌注损伤模型大鼠及TNF-α/LPS处理Caco-2细胞, 黄连素均可改善其occludin、ZO-1、claudin-1、claudin-4蛋白表达及定位, 并且可改善其屏障功能、降低其通透性, 认为可能机制为黄连素抑制NF-κB-MLCK通路及抑制肠道局部iNOS相关。刘铁钢^[38]研究银莱汤(金银花、莱菔子、黄芩、连翘、鱼腥草、前胡、瓜蒌)对食积肺炎模型大鼠结肠组织ZO-1蛋白表达的影响, 虽然各组大鼠间结肠组织基本形态学未见明显差异, 但银莱汤可显著提高模型组大鼠结肠组织ZO-1的表达水平。

2.5 清热类方药对肠道实验细胞TJP的调节

在细胞实验中, 丁博文^[39]研究发现, 针对缺氧/复氧损伤的Caco-2细胞, 大黄素可明显提高其occludin及ZO-1蛋白表达水平, 并且提高细胞跨膜电阻, 降低细胞旁通透性, 其作用机制可能为大黄素通过下调内质网应激(ERS)标志蛋白GRP78和Caspase-4的表达, 从而抑制过度ERS反应, 对缺氧/复氧研究模型起到保护作用。陈健^[40]研究发现, 针对脂多糖(LPS)诱导的大鼠小肠隐窝上皮细胞, IEC-6细胞株, 黄芩苷能上调其ZO-1 mRNA和蛋白的表达, 并且能够抑制LPS导致的ZO-1结构破坏, 对IEC-6细胞旁连接起到保护作用。

3 其他

除了健脾理气、清热类方药外, 麦静愔等^[41]研究发现, 针对非酒精性脂肪性肝炎大鼠模型, 参葛方(丹参、葛根、姜黄、垂盆草等组成)可提高模型组大鼠小肠黏膜occludin的表达, 同时改善黏膜绒毛的排列等。Huang WY等^[42]研究发现, 针对部分睡眠剥夺模型大鼠, 交泰丸可明显改善该模型大鼠肠道occludin蛋白表达量, 并可调节肠道局部免疫炎症反应。

4 总结

肠道机械屏障的损伤, 不仅出现在传统认为的炎症性肠病, 包括UC、CD中, 而在FGID, 包括功能性腹泻、IBS(包括PI-IBS)、FD中, 同样存在一定程度的肠道TJP损伤, 并且与疾病的发生发展密切相关, 而中药对此类损伤有良好的治疗作用。本综述发现, 中医药对肠道机械屏障TJP的调节, 主要集中在以下几类动物模型中:1)UC。2)IBS。3)急性胰腺炎。4)非酒精性脂肪性肝炎。5)其他(包括肠道缺血再灌注损伤模型、脓毒血症模型等)。中医药对上述动物模型肠道TJP的调节, 主要集中在健脾类方药及清热类方药, 其中健脾类以白术、黄芪为主, 而清热类药物中, 主要为大黄、黄连、黄芩等药物为主。但通过该综述同时发现, 在中医药调节肠道TJP的相关研究中, 存在以下不足:1)多数研究未采用国际公认的实验方法对肠道机械屏障进行宏观层面研究, 例如Ussing chamber测定跨膜电阻及FITC大分子物质通透性等, 而只是单纯研究了肠道紧密连接蛋白的mRNA或蛋白表达情况, 没有从宏观角度进行研究。2)虽然部分研究涉及了单味药及其提取物, 但多数研究集中于中药复方, 缺少有效性成分分析。3)针对TJP的研究中, 多数研究没有深入探索中药调节TJP的相关分子机制。4)多数研究集中在动物/细胞实验中, 缺少临床相关研究, 即中医药对相关疾病患者肠道TJP调节的研究。总体来讲, 中医药可上调多种动物模型的肠道TJP, 保护肠道机械屏障, 降低肠道通透性。