NF-κB信号通路介导细胞凋亡在自身免疫性甲状腺疾病中的作用及中医药干预研究进展

Research Progress on the Role of NF-κB Signaling Pathway-Mediated Apoptosis in Autoimmune Thyroid Diseases and Intervention with Traditional Chinese Medicine

摘要: 自身免疫性甲状腺疾病(Autoimmune thyroid disease, AITD)是自身免疫性疾病中临床最常见的一种器官特异性自身免疫性疾病，是机体的免疫调节网络失衡的产物。核因子κB (NF-κB)信号转导介导细胞凋亡在AITD的发病机制方面显示着重要的作用，从而使人们对疾病的认知及治疗策略发生了一些变化。笔者通过国内外相关文献综述，概述了NF-κB信号转导介导细胞凋亡的双重作用及其在AITD发病中的作用，整理总结中医药调控NF-κB信号转导的进展。NF-κB既可上调节抗凋亡蛋白发挥保护细胞作用，也可以在某些条件下通过刺激细胞凋亡发挥作用，两者似乎看起来自相矛盾，但是实质是反映了机体精密的调节。中药活性成分及中药复方通过多通路作用调控NF-κB，既能改善甲状腺组织炎症损伤，又能调控免疫失衡，为AITD的中西医结合治疗提供了新方法和新思路。

Abstract: Autoimmune thyroid disease (AITD) is the most common organ-specific autoimmune disease in clinical practice, resulting from the imbalance of the body’s immune regulatory network. The nuclear factor κB (NF-κB) signaling-mediated apoptosis has been shown to play a significant role in the pathogenesis of AITD, thus bringing about certain changes in people’s understanding of the disease and therapeutic strategies. By reviewing relevant domestic and foreign literature, this paper summarizes the dual roles of NF-κB signaling-mediated apoptosis and its role in the pathogenesis of AITD, and also sorts out the progress of traditional Chinese medicine (TCM) in regulating NF-κB signaling. NF-κB can not only up-regulate anti-apoptotic proteins to protect cells, but also stimulate cell apoptosis under certain conditions. Although these two roles seem contradictory, they essentially reflect the sophisticated regulation of the body. The active ingredients of TCM and TCM compound prescriptions regulate NF-κB through multi-pathway effects, which can not only improve inflammatory damage of thyroid tissue, but also regulate immune imbalance, providing new methods and ideas for the integrated traditional Chinese and Western medicine treatment of AITD.

1. 引言

自身免疫性疾病(Autoimmune diseases, AD)作为一种世界性的疾病，影响到近百分之五的世界总人口，并且发病率正逐步地增加[1]。自身免疫性疾病作为一种器官特异性自身免疫性疾病，是由T淋巴细胞介导的，主要病理学表现为甲状腺出现自身抗体生成及出现较多的淋巴细胞的浸润[2]。研究该疾病的发病机制以便能找到有效的治疗方法。程序性细胞死亡，即细胞凋亡是一种高度有序的精细调控生理过程，在维持机体免疫平衡稳定方面发挥了重要作用，而机体在细胞凋亡过程中系统失调可能会导致自体免疫性疾病[3]。在其中最值得关注的NF-κB，其既为炎症和免疫反应的关键调控因子，参与和诱导了各种炎性因子的转录调控，其参与程序性细胞死亡的调控也较为复杂，是双向调控过程[4]，作为炎症、免疫和命运决定的中心节点，更应该了解NF-κB在AITD中的双重调控，以便为开发新的治疗方法提供理论依据。

与此同时，数千年的临床实践使中医药在免疫和抗炎等多个方面积累了丰富的经验和重要的实用价值，而如今其原理逐步被现代研究方法所验证和解读。越来越多证据显示，众多中药单体和中药复方可通过调节NF-κB信号传导通路调控细胞凋亡来改善AITD病理过程[5]。这一传统医学与现代分子生物学的相结合，不仅丰富了我们对于中医药作用机制的研究途径，亦为我们治疗AITD提供了新的方向。笔者拟就此系统地综述NF-κB信号通路调控细胞凋亡机制，其在AITD发病过程中的作用，中医药通过NF-κB途径发挥干预作用，以期对AITD中医治疗学找到新的思路。

2. NF-κB信号通路介导细胞凋亡在AITD发病中的分子机制

2.1. NF-κB调控细胞凋亡的双向机制

凋亡是一种在进化过程中高度保守的程序性细胞死亡机制，机体通过外源性途径和内源性途径两条精准的信号轴来维持机体稳态。死亡受体介导的外源性途径中，配体与细胞表面死亡受体结合后招募TRADD和FADD等衔接器形成细胞凋亡诱导因子复合物，启动caspase-8进而引起凋亡级联事件[6]。促凋亡蛋白Bax和Bak寡聚化的内源性途径是围绕线粒体进行的，线粒体外膜通透性取决于Bcl-2家族蛋白的调节，细胞色素c从线粒体的释放被Apaf-1募集在一起形成凋亡小体后活化效应caspases [7]。外源性和内源性信号轴通过Bid的裂解相连构成一种严密的网络调节[8]。

NF-κB有5个亚族成员，包括RelA (p65)、RelB、c-Rel、NF-κB1 (p50)、NF-κB2 (p52)，形成二聚体在正常状态由IκB结合于细胞质内[9]。其中细胞接收到危急信号激活经典途径，由IKK复合体磷酸化IκBα降解IκB释放NF-κB进入细胞核；而非经典途径是由NIK激活IKKα使p100加工成p52 [10]。双途径激活方式为NF-κB在不同的生理性或病理性环境中完成其不同的功能提供了条件。

NF-κB在凋亡调控中的功能十分复杂，大部分情况下它通过促进cIAP1/2、XIAP、c-FLIP、Bcl-2等抗凋亡基因表达起保护作用[11]。某些情况下，NF-κB可以诱导凋亡：增强死亡受体DR4/DR5表达，促进对TRAIL的敏感性；在慢性炎症时诱导TNF-α等促凋亡基因产生正反馈；在IAPs缺陷时NF-κB活化促进RIPK1形成促凋亡体[12]，功能的异质性反映了生物调控的智慧。

2.2. AITD中NF-κB介导的免疫失衡

自身免疫性甲状腺疾病的发病始于先天免疫的异常激活。环境触发因素导致甲状腺细胞释放DAMPs，被模式识别受体感知后激活NF-κB，诱导炎症因子产生[13]。更关键的是，NF-κB的持续激活使甲状腺细胞获得抗原呈递功能——MHC II和共刺激分子表达上调，将自身抗原呈递给T细胞，打破免疫耐受[14]。被激活的自身反应性T细胞分化为Th1和Th17等效应亚群，辅助B细胞产生自身抗体，完成了从非特异性炎症到特异性自身免疫的转变[15]。已有研究表明，AITD患者的甲状腺组织中NF-κB活性比正常人高3~5倍，且与病情的严重程度相关[16]。NF-κB能调控炎症的启动，还能调控T细胞向促炎性亚群或者抑制性T细胞转化，造成严重的免疫失衡[17]。在AITD的炎症、慢性免疫紊乱环境下，NF-κB持续激活可能导致大量TNF-α等诱导凋亡因子可能超过NF-κB的抗凋亡效应，最终导致甲状腺细胞凋亡失衡[18]。多个环节的调节使得NF-κB作为炎症、免疫和细胞命运的接口。

3. 中医药对AITD的认识与治疗理念

3.1. 中医对AITD病机的深刻认识

中医在理论体系和临床实践中对AITD的认识博大精深，根据其颈前肿块的特征将其纳入“瘿病”范畴，《黄帝内经》中已有此记载。中医认为AITD是由于先天失于强弱而致肝、脾、肾三脏功能虚损，后天失于调护，气、痰、瘀等病理产物滋生阻结而形成的本虚标实、虚实夹杂为AITD病变中心的病理特征[19]。

现代人们工作、生活压力大，使AITD发生有了很好的土壤。长期的精神紧张、焦虑、抑郁等情志伤肝，失于疏泄，则气机郁滞。肝为贮血之库，能调和全身气血，使气机升降出入周流有序，肝失疏泄则气机如交通不便，则津液不循常道而气滞血瘀，气滞则津液不行，津聚成痰，若车速变缓而尘土飞扬泥沙沉积，如河川。同时现代人饮食不节，劳倦伤脾，脾失健运则水湿内停，湿聚为痰[20]。痰湿之邪不是静止不动的，而是随气机之升降出入，终可留滞于颈前，而成肉眼可见的瘿肿。本病早期痰湿较轻，以气滞为主，患者自觉颈部不适或仅有轻度肿胀。病情逐渐加重，则痰凝则血不活，血瘀则痰增，痰、瘀互为因果，互为转化，进而痰瘀互结。若诊治不当，如过用苦寒伤阳，久则亦可以病久伤络，病理产物日久可累及正气[21]，此为本虚标实、寒热错杂的复杂病机决定其治疗以审因论治、灵活应用为特点。

3.2. 中医治疗AITD的辨证施治原则

AITD的中医治疗方法注重整体功能状态，主张从调整阴阳入手使邪祛正复达到阴阳平衡，其本质并不是对症治疗，而是因证立法。疾病初期以肝郁气滞、脾虚痰凝为主要矛盾，其治疗以疏肝理气、健脾祛痰为基本思路，佐以化瘀止血。其中常用疏肝理气代表药物柴胡、香附、郁金、青皮等药物，具有疏肝行气止痛的功效，同时发现具有调节神经–内分泌–免疫网络作用[22]；健脾祛痰药物代表党参、白术、茯苓、半夏等药物，具有健脾和胃、化湿利水，从本病的根本出发从而减少病理产物的形成。

病情进入中期痰瘀互结证，治法上应当兼顾攻下逐邪消散痰瘀，同时防祛邪太过导致虚损加重，践行中医“攻补兼施”的用药理念。丹参、红花、三七、莪术等活血化瘀药除具有常规的活血化瘀的功效外，还可通过改善微循环、抗炎、防治组织纤维化等途径起到治疗效果[23]。

后期是正气虚损的主要矛盾，需补益扶正。然而补益不是统一体，而是分别虚损的脏腑及虚损的性质采取不同的方法，因时因事因地治宜，这也是中医的“因人制宜、因时制宜”的重要体现[24]。中医治疗AITD不同于其他治疗方法，中医不是对甲状腺这个靶器官进行治疗，而是从全面调节气血阴阳而调整整体内环境，达到治疗疾病的效果，这种整体治疗思想也是现代医学恢复免疫平衡、重塑免疫耐受观念的重要理论来源[25]。

4. 中药活性成分通过NF-κB通路调控AITD

4.1. 皂苷类成分的多重调控机制

皂苷类化合物作为中药中广泛存在的一类活性成分，在AITD的治疗中展现出了令人瞩目的潜力。人参皂苷Rb1，这个从千年人参中提取的珍贵成分，正在用现代科学语言诠释着古老的药用价值。Zhang等[26]的研究采用精心设计的实验方案，用甲状腺球蛋白免疫建立AIT小鼠模型，并给予人参皂苷Rb1 (20 mg/kg)连续灌胃治疗8周。实验结果令人振奋：治疗组小鼠血清中的“麻烦制造者”——TGAb和TPOAb水平较模型组分别下降了45.3%和52.7%，几乎恢复到了正常水平。甲状腺组织的病理切片显示，原本密集的淋巴细胞浸润明显减少，病理评分改善了60%以上。

深入的机制研究揭示了人参皂苷Rb1发挥作用的分子密码。它通过精准打击TLR4这个“哨兵”受体，阻断了危险信号向细胞内部的传递。随之而来的连锁反应令人惊叹：NF-κB p65的核转位被显著抑制，就像关闭了炎症基因表达的总开关；NLRP3炎症小体的组装也受到明显抑制，减少了IL-1β和IL-18这些“纵火犯”的成熟和释放。这种多靶点的协同作用，有效改善了甲状腺的炎症微环境，为组织修复创造了有利条件。

薯蓣皂苷展现了另一种治疗策略——双通路同步调控。Li等[27]的研究发现，薯蓣皂苷(40 mg/kg)不仅能够抑制经典的TLR4/NF-κB信号通路，还能同时调节mTOR信号通路，这种“双管齐下”的策略产生了意想不到的协同效应。Western blot分析的数据令人印象深刻：p-mTOR/mTOR比值降低了68%，表明mTOR这个细胞生长和代谢的主调节器被有效抑制；NF-κB p65的核转位减少55%，IκBα的降解也得到明显抑制。这种免疫细胞亚群的重新平衡，意味着失控的免疫反应正在被纠正，免疫耐受正在重建。

白芍总苷的研究则展示了中药通过多层面调控NF-κB信号通路的精妙之处。Wang等[28]的实验设计严谨而全面，使用白芍总苷(100 mg/kg)治疗AIT大鼠12周后，观察到了一系列令人鼓舞的变化。血清炎症因子TNF-α和IFN-γ水平分别降低41.2%和38.5%，这意味着全身炎症反应得到了有效控制。更重要的是，甲状腺组织中的细胞凋亡率从令人担忧的32.4%降至15.6%，大量甲状腺细胞得以存活。分子机制研究发现，白芍总苷通过三重机制调控NF-κB：抑制上游TLR4的表达，减少激活信号的输入；稳定IκBα蛋白，防止NF-κB的释放；直接影响NF-κB的DNA结合活性，降低其转录效率。

4.2. 萜类及其他活性成分的创新作用机制

萜类成分是中药作用的有效单体，其通过一些神奇的作用机制为AITD的治疗提供新的思路。淫羊藿苷作为一种来源于淫羊藿的黄酮类成分，具有出人意料的效果。Kong等[29]通过体外和体内综合性的评价方法全面评价了淫羊藿苷的作用。细胞水平：淫羊藿苷(10~50 μM)预处理抑制LPS诱导的NF-κB激活风暴，p65核转位60%以上降低；AIT动物模型：淫羊藿苷(50 mg/kg)治疗8周，Bax的表达减少35%，Bcl-2上调2.1倍；意外的是淫羊藿苷具有优异的抗氧化作用，增强抗氧化酶SOD和GSH-Px，从氧化应激上游保护甲状腺。

在揭示丹参酮IIA的作用机制方面，Chen等[30]发现丹参酮IIA可通过诱导miRNA从而间接调控NF-κB信号途径。他们发现，丹参酮IIA (10 μM)作用24 h的甲状腺细胞中，miR-148a-5p上调3.5倍，miRNA如同“穿针引线的弓”能够靶向调节NF-κB通路中的核心分子，抑制NF-κB p65磷酸化程度减半及IKKβ表达下调。发现中药成分或表观遗传修饰分子可通过表观遗传方式调控信号通路，这对于引导新的中药临床治疗策略提供了研究思路。

另一种则是通过抑制NF-κB/MIP-2信号轴而起到保护甲状腺组织的作用，例如冬凌草甲素的研究。Liu等[31]通过研究发现冬凌草甲素(10 mg/kg)可以特异性的靶向NF-κB/MIP-2信号轴，经过冬凌草甲素处理后，甲状腺组织内MIP-2减少50%左右，中性粒细胞浸润也明显减少。冬凌草甲素对细胞凋亡相关因子作用的结果显示，caspase-3、caspase-9蛋白分别下降48%和52%，Bcl-2上调1.8倍，抑制了细胞凋亡的发生。

除了皂苷、萜类等以外，其他活性成分类中药的多种成分在NF-κB的调控方面也做出了贡献。黄酮类的槲皮素直接抑制IKK复合物激酶的活性，在信号通路的上游调控NF-κB的活化[32]。生物碱类成分小檗碱则采用了另一个方案：抑制AMPK细胞的能量感受器，加速细胞表达出SIRT1，SIRT1作为去乙酰化酶对NF-κB的抑制剂p65进行去乙酰化，对NF-κB的活化起到作用[33]。多糖类中的黄芪多糖则展现了另一个类型的调控模式，促进了抗炎因子IL-10、TGF-β的分泌，抑制促炎因子的表达[34]。

5. 中药复方通过NF-κB通路干预AITD的综合效应

5.1. 经典方剂的现代科学阐释

经典方剂补中益气汤再起“风头”。Zhou等[35]采用5、10、20 g/kg三个剂量，临床前试验研究发现，经过补中益气汤的低、中、高3个剂量的治疗，8周后，高剂量组有最明显的效果，血清中自身抗体TGAb和TPOAb减少55%~60%，炎症因子IL-6和TNF-α减少45%~50%，甲状腺组织病理切片上淋巴细胞浸润明显降低。机制研究指出，补中益气汤通过上调SIRT1/Nrf2/NF-κB轴发挥作用。SIRT1在补中益气汤干预后表达以及活性明显上升，表达上调达到2.0~2.5倍；被激活的SIRT1促使Nrf2的核内移位，启动了Nrf2下游一系列抗氧化基因的上调表达，同时可以直接去乙酰化NF-κB p65而抑制转录活性。而补中益气汤更存在预料之外的效果：线粒体功能改善，提高了能量消耗效率，减少了ROS的产生，降低NF-κB活化信号的源头。

此外，柴胡疏肝散的研究也提示了中医药对于神经系统–内分泌系统–免疫系统网络调控的重要作用。Yang等[36]治疗研究了情绪调节在AITD治疗中的干预作用。15 g/kg临床剂量柴胡疏肝散治疗12周后实验动物不但免疫指标获得了改善，行为学测试结果显示其抑郁和焦虑情绪明显减轻。在免疫平衡方面，Th17/Treg失衡也得到了纠正。进一步研究表明，柴胡疏肝散通过调衡HPA轴和神经递质水平而产生作用，p-IκBα/IκBα比值下降65%，甲状腺组织中凋亡细胞由35%降至16%。

5.2. 创新方剂的探索与应用

益肾活血通络方是现代中医在疾病特点的基础上进行针对性配伍组成的新尝试，Zhao等[37]以含药血清药理学的方法观察，发现益肾活血通络方的15%含药血清具有显著的细胞保护作用，TNF-α诱导的细胞损伤模型中，其预处理可抑制NF-κB p65的表达55%，核转位减少60%以上，且PCR检测发现NF-κB调控的下游炎症因子COX-2、iNOS mRNA水平分别下调45%、52% [38]。让人兴奋的是，益肾活血通络方还具有促进细胞的修复和再生的作用。流式细胞术分析表明，含药血清治疗后，S期细胞比率由18.3%升至26.7%，细胞周期调控蛋白显示该结论，并且caspase-3活性降低40%，细胞凋亡率也由25.3%降低到12.7%，可提示，益肾活血通络方不但抑制炎症和凋亡，还促使甲状腺细胞的内在修复[39]。方中的各药按主治“配伍”形成了中药方剂。方中各药功有主次、主治不同，在临床中配伍形成“协同”。因此，中药方剂配伍后，其药理作用远远超过中药单体的药效。中药方剂还具有独特的双向调节作用，中药方剂能针对机体病理状态，进行“随机应变”地调节。这一“随机应变”的药效，类似于现代药理学中所提的恢复免疫平衡的治疗理念。

6. 结语

自身免疫性甲状腺疾病发病中，NF-κB通路介导的细胞凋亡起主导作用，NF-κB的多重双向调控机制可为自身免疫性甲状腺疾病的治疗提供更多靶点。中药“多成分、多靶点、多途径”的作用特点可以调控NF-κB通路，并且其在控制炎症反应、调控细胞凋亡以及平衡免疫中的作用日益明显。近年来关于中药调控NF-κB通路的机制已被初步阐述并为AITD的中西医结合治疗带来了可行思路。中药的作用机理尚需进一步阐明，质量标准有待进一步制定，如何发挥中药的特长，用现代技术进一步推动中药的现代化，通过优势互补，为AITD患者提供更优质的个体化治疗为今后AITD研究中需不断完善的方向。

NOTES

^*通讯作者。