中药多糖防治脓毒症的药理作用及作用机制的相关进展

何宇丹

广州松田职业学院 广东广州511370

摘要: 【摘要】脓毒症属于因感染而诱发的重症全身性炎症反应综合征,有着较高的致死率,而现有的治疗手段存在不少问题。近些年来,中药多糖因具备多作用靶点、不良反应较少等特点,在脓毒症的预防与治疗方面呈现出较为理想的前景。本文对相关研究成果予以综合性的剖析,通过详...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

【摘要】脓毒症属于因感染而诱发的重症全身性炎症反应综合征,有着较高的致死率,而现有的治疗手段存在不少问题。近些年来,中药多糖因具备多作用靶点、不良反应较少等特点,在脓毒症的预防与治疗方面呈现出较为理想的前景。本文对相关研究成果予以综合性的剖析,通过详细阐释中药多糖在脓毒症预防与治疗过程中的药理学作用及其作用机制,同时指出当下研究尚存的不足之处以及后续的研究方向,旨在为脓毒症的治疗提供全新的思路与参考依据。

【关键词】中药多糖;脓毒症;药理作用;作用机制;相关进展

脓毒症是一种对人类健康构成重大威胁的病症,其复杂的病理机制以及较高的死亡率,给临床救治工作造成了极大的困难。当下所采用的常规治疗手段,尽管能够在一定程度上使病情得到缓解,然而,依旧存在许多不够完善的地方。作为中药当中关键的活性成分,中药多糖逐渐成为人们关注的重点,它所具有的独特多靶点作用以及低毒性特征,为脓毒症的治疗开拓了全新的道路。深入探究中药多糖在防治脓毒症方面的药理作用及其机制,对于提升脓毒症的治疗成效、改善患者的预后状况而言,有着不可忽视的重要意义。

1.脓毒症概述

脓毒症是临床常见的危急重症,由病原体感染引发全身性炎症反应,其复杂病理机制导致高致死率,给临床救治造成极大困难。当机体遭遇细菌、病毒或真菌等病原微生物侵袭后,免疫系统会发生超常激活并触发一系列连锁性病理变化。在疾病演变过程中,失控的过度炎症反应构成核心病理环节,此时大量免疫细胞被异常激活,释放肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)等多种促炎介质,这些介质交互作用形成极具破坏性的"细胞因子风暴",致使全身炎症反应彻底失控,进而对各组织器官造成广泛性损害[1-2]。与此同时,机体免疫功能呈现出显著的紊乱状态,免疫细胞功能异常导致免疫抑制与炎症反应同时并存,严重削弱机体防御能力,极大增加感染扩散与病情恶化风险。值得关注的是,氧化应激损伤贯穿脓毒症整个病程,超量的活性氧(ROS)与活性氮(RNS)突破机体抗氧化防御网络,持续造成细胞与组织氧化损伤,从根本上破坏细胞正常结构与生理功能。病情进展中,脓毒症常引发多器官功能不全,心脏、肝脏、肾脏等关键器官功能接连受损,若未获有效遏制,终将导致多器官功能衰竭,这正是脓毒症高致死率的核心成因[3]。流行病学数据显示,脓毒症发病率持续攀升,且病死率维持高位,致使社会及患者家庭承受巨大负担。

2.脓毒症治疗现状

当前临床针对脓毒症采取的主要干预策略涵盖抗菌药物使用、血流动力学调控及多器官功能维护三个层面。抗感染治疗作为脓毒症处置的基石,主要通过使用抗菌药物来清除病原微生物,这在疾病初期控制中发挥关键作用。但随着广谱抗菌药物的普及应用,病原菌耐药现象愈发严峻,导致常规抗菌方案有效性持续下降,特别是多重耐药菌株感染已成为临床棘手难题,极大增加了治疗方案的制定难度及实施复杂性。在循环支持方面,容量复苏是维持组织灌注的重要手段,通过精准液体管理恢复有效循环血量,保障重要脏器的血液供应。然而临床实践发现,容量补充时机、剂量掌握不当可能引发肺间质水肿、心功能失代偿等医源性并发症,进而影响患者长期预后质量。针对器官功能衰竭的处置,目前常规开展机械通气辅助通气、肾脏替代疗法等替代治疗,这些干预措施虽能暂时维持终末器官基本功能,但由于启动时机偏晚,通常难以逆转既已形成的器官损害进程。值得注意的是,现有治疗体系在免疫调理维度存在明显短板,无法对脓毒症患者紊乱的免疫状态进行精准调控。免疫失衡既表现为过度炎症反应,又存在继发性免疫抑制现象,导致患者住院期间反复遭受院内获得性感染打击,形成病情迁延不愈的恶性循环。这种治疗现状凸显出创新治疗策略的迫切需求,研发能够打破脓毒症进展链条的新型疗法与药物,已成为全球重症医学领域亟待攻克的重要课题。

3.中药多糖防治脓毒症的药理作用及作用机制的相关进展

3.1中药多糖的信号通路调控机制:抑制炎症因子释放

黄芪多糖、灵芝多糖及当归多糖等中药成分,可通过靶向关键信号通路有效抑制炎症因子释放,从而缓解"细胞因子风暴"。Toll样受体4(TLR4)/核因子κB(NF-κB)信号轴在脓毒症炎症反应中居于核心地位[4]。病原体入侵后,TLR4激活引发级联反应,最终促使NF-κB转位入核,启动TNF-α和IL-6等促炎因子的表达。中药多糖可通过双重机制干预该通路:一方面直接抑制TLR4表达,另一方面阻碍NF-κB的核转位过程,进而减少炎症因子生成。例如黄芪多糖能显著降低TLR4表达量,并抑制NF-κB进入细胞核,有效控制TNF-α和IL-6的释放水平[5]。除TLR4/NF-κB通路外,丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)家族也是中药多糖的重要调控靶点。包含ERK、JNK和p38MAPK亚族的该通路,在脓毒症时呈现过度激活状态,驱动炎症因子大量产生。通过从信号源头进行干预,中药多糖不仅有效抑制过度炎症反应,更为脓毒症的病理进程控制提供了创新治疗思路。

3.2调节免疫功能,改善免疫抑制状态

脓毒症患者普遍存在免疫系统紊乱,呈现免疫抑制状态,导致机体难以有效清除病原体,显著增加再次感染的风险。中药多糖对免疫功能的调节及免疫抑制改善作用显著。在巨噬细胞调控层面,该多糖成分能够影响其极化状态。作为免疫系统核心组分,巨噬细胞存在M1和M2两种极化表型。M1型主要介导促炎反应,而M2型则发挥抗炎及组织修复效能。在脓毒症病理过程中,巨噬细胞呈现M1型过度活化的极化失衡状态,加剧局部炎症反应。实验研究表明,当归多糖可通过调控细胞内信号网络[6],促使巨噬细胞表型由M1向M2转换,不仅增强机体抗炎能力,还能促进抗炎因子IL-10分泌,同时抑制TNF-α等促炎因子的过度释放,全面改善脓毒症微环境中的免疫平衡状态。在T淋巴细胞调控方面,中药多糖同样展现出独特优势。面对脓毒症引发的免疫功能异常,T细胞亚群平衡遭到严重破坏,Th1/Th2细胞比例失调与Th17/Treg细胞失衡相继出现,共同导致免疫应答紊乱。研究表明,枸杞多糖能够定向调节T细胞分化进程,通过增强Th1细胞分化及IFN-γ分泌,拮抗Th2细胞的过度活化状态,从而重建Th1/Th2功能平衡[7]。与此同时,该多糖还可调控Treg细胞数量与功能,协调Th17/Treg比例关系,全面提升机体免疫防御能力。通过双途径调节巨噬细胞极化状态与T细胞亚群功能分布,中药多糖构建起立体化的免疫调节网络,既能遏制过度炎症反应,又能防止免疫抑制加深。这种精准的免疫调节作用,不仅有效改善脓毒症患者的免疫失衡状态,更有望为临床治疗提供符合机体生理特点、具有双向调节功能的创新免疫治疗策略。

3.3减轻氧化应激损伤

氧化应激反应是推动脓毒症病情恶化的重要因素,剧增的活性氧(ROS)与活性氮(RNS)会对机体细胞和组织结构造成实质性损害。中药多糖通过激活Nrf2/HO-1通路等多种生物学途径来缓解这类氧化损伤。Nrf2作为细胞内部关键的抗氧化调控因子,在生理条件下与Keap1形成复合物而处于功能抑制状态。当细胞暴露于氧化应激环境中时,这种稳定状态被打破,Nrf2与Keap1解离并转移至细胞核内,与特异性DNA序列抗氧化反应元件(ARE)相互结合,启动一系列下游抗氧化相关基因的表达程序。在这一系列反应中,HO-1作为Nrf2调控的关键下游基因,能够催化血红素分解生成具有多重保护作用的代谢产物,包括胆绿素、具有舒张血管和抗炎活性的内源性一氧化碳,以及调控细胞铁代谢的亚铁离子。

多种中药多糖可有效激活Nrf2/HO-1信号通路,促进HO-1蛋白表达水平上调,从而增强机体清除自由基的能力。实验数据显示,人参多糖能显著提高Nrf2及其下游靶基因HO-1的mRNA转录和蛋白翻译水平,同时增强SOD、GSH-Px等抗氧化酶系的催化活性,显著降低细胞内ROS含量及脂质过氧化产物MDA的累积量,明显改善氧化应激造成的细胞结构破坏和功能障碍[8]。除调控Nrf2/HO-1通路外,中药多糖还可通过多种生物学机制发挥抗氧化效应。一方面,其分子结构中的特定官能团可直接与ROS和RNS发生化学反应,将其转化为无害物质;另一方面,中药多糖能调节细胞内抗氧化酶系统的动态平衡,维持SOD、过氧化氢酶等关键酶类的活性稳定性。这些多层次、多靶点的协同作用,使中药多糖在拮抗脓毒症相关氧化应激方面展现出独特优势,既能维护细胞膜的流动性与通透性,又能保护线粒体等细胞器的正常功能,最终有效缓解脓毒症状态下氧化应激引发的组织器官损伤。

3.4保护重要器官功能

脓毒症患者常并发心、肝、肾等关键生命器官的功能失调,这对其临床预后产生重大负面影响。中药多糖在维护这些重要器官正常功能方面具有显著优势,其保护机制与调控细胞焦亡异常活化及自噬过程的稳态调节密切相关。细胞焦亡作为一类独特的程序性坏死形式,在脓毒症病理过程中过度激活会导致局部组织坏死及器官功能衰竭。细胞自噬是维持细胞内稳态的关键生理过程,在脓毒症状态下会发生功能紊乱,异常的自噬水平会导致细胞器和器官损伤。中药多糖能通过多种机制恢复细胞自噬的正常状态[9]。白术多糖通过作用于PI3K/Akt/mTOR信号通路,抑制过度自噬,减少心肌损伤,从而保护心脏功能。实验证实,它能降低自噬相关蛋白表达,减轻氧化应激引起的心肌细胞凋亡。在肝脏方面,黄芪多糖通过抑制JNK信号通路,阻断Bcl-2/Beclin-1解离,调节自噬流平衡。这不仅能减少肝细胞凋亡,还能抑制Kupffer细胞过度活化,保护肝脏代谢功能。对于肾脏,虫草多糖通过竞争性结合RAGE受体,减少氧化应激反应,调控NF-κB/p65通路,抑制肾小管上皮细胞异常自噬,改善急性肾损伤。中药多糖既能抑制细胞焦亡,又能调节异常自噬,在脓毒症时对心、肝、肾等重要器官产生保护作用,为临床治疗提供了新的方向。

3.5通过肠道菌群-免疫轴调节宿主代谢与免疫应答

近年研究表明,肠道菌群与免疫系统之间存在双向调控网络,即肠道菌群-免疫轴,在脓毒症发生发展中起重要作用。菌群失调不仅削弱肠道屏障,更通过此轴影响全身免疫及代谢稳态。中药多糖可重塑肠道菌群结构与功能,增强肠屏障,进而调控宿主代谢和免疫应答。部分中药多糖具有选择性调节肠道菌群的能力,如促进双歧杆菌增殖、抑制病原菌扩张,恢复菌群平衡。实验显示,党参多糖可提高双歧杆菌数量,刺激短链脂肪酸生成,优化肠微环境,增强肠屏障功能,降低内毒素移位,从而减轻全身炎症。此外,中药多糖介导的菌群调节可系统性影响免疫应答[10]。肠菌通过细胞间信号传导影响免疫细胞分化与细胞因子分泌,经中药多糖调控的菌群更倾向诱导抗炎因子释放,削弱促炎反应,缓解脓毒症中的过度炎症。肠道菌群还参与宿主能量代谢与脂质平衡,中药多糖通过调节菌群活动,可改善脓毒症引发的代谢紊乱。此机制从肠道菌群-免疫轴视角为脓毒症防治提供新思路。

4.结语

脓毒症作为重症临床病症,现有治疗手段存在局限,亟需探索更优治疗方案。中药多糖以多靶点、低毒性优势,为脓毒症防治提供了创新路径。多项研究证实,中药多糖可多途径干预脓毒症病程:通过调控TLR4/NF-κB等信号通路抑制炎症风暴;靶向调控巨噬细胞极化与T细胞分化改善免疫失衡;激活Nrf2/HO-1等通路减轻氧化损伤;保护心、肝、肾等关键器官功能;还能通过调节肠道菌群-免疫轴改善代谢与免疫应答。但当前研究仍处初步阶段,中药多糖的具体靶点机制、结构-效应关系及临床转化应用均有待深入。未来研究需结合系统药理学与多组学技术,全面解析其多维度调控网络,阐明作用机制。通过高质量临床试验验证疗效与安全性,才能推动其临床转化。可以预见,随着研究的系统深入,中药多糖有望成为脓毒症治疗的新选择,为患者带来更多生存希望。

参考文献:

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[2]  石颖慧,牛文凯,苑鑫.脓毒症中细胞因子风暴的机制及治疗研究进展[J].军事医学,2023,47(08):626-630.

[3]彭晓辉,叶小卫.大黄牡丹汤对脂多糖诱导脓毒症大鼠早期急性肾损伤的保护作用[J].世界中医药,2024,19(24):3802-3808.

[4]徐曼,沈月,米妍妍,等.黄芪多糖通过TLR4/NF-κB通路保护脓毒症大鼠肺血管内皮细胞[J].微循环学杂志,2023,33(3):6-11.

[5]王兴伟.预防性应用黄芪多糖对脓毒症小鼠免疫功能的影响[D].河南:郑州大学,2023.

[6]谢航,李华,李海涛,等.当归多糖调控AMPK/NLRP3通路介导的细胞焦亡对脓毒症大鼠肠道损伤的改善作用[J].中国医科大学学报,2024,53(12):1057-1063,1070.

[7]刘志昌.枸杞多糖对脓毒症致肠上皮屏障损伤中的保护作用研究[D].甘肃:兰州大学,2022.

[8]赵雨初.人参总皂苷在红细胞氧化应激损伤中的作用及机制研究[D].长春中医药大学,2023.

[9]雷静,王欣桐,徐同佳,等.中药多糖治疗脓毒症药理作用及其机制研究进展[J].天津中医药大学学报,2024,43(6):550-557.

[10]研究揭示竹荪多糖的结构特征及其对炎症小鼠肠道菌群的调节作用[J].食药用菌,2025,33(02):143.

 


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