红景天苷辅助治疗中重症急性胰腺炎的机制研究

王小红，钱晶，王加伟，祁小鸣，孟芸，王萍，程睿智，周国雄

急性胰腺炎（acute pancreatitis，AP）是由多种病因引起的胰腺内胰酶激活，伴或不伴有其他器官功能改变的疾病，临床上轻症AP（mild acute pancreatitis，MAP）多见，病程具有自限性。近年来，AP 发病率呈逐年增高趋势，全球发病率约为34/10万，其中约20%的患者会发展成重症AP（severe acute pancreatitis，SAP）。SAP具有发病急、进展快等特征，病死率高达30%，甚至可出现全身炎症反应综合征（systemic inflammation response syndrome，SIRS），影响预后并可并发多器官功能不全综合征（multiple organ dysfunction syndrome，MODS）［1-3］。因此，探索AP 的发病机制，寻找有效的治疗药物具有重要意义。目前，细胞焦亡在AP发生机制中的作用受到广泛关注［4］。研究表明，黑色素瘤缺乏因子2（absent in melanoma 2，AIM2）炎性小体参与了SAP 并发MODS的发生、发展［5］。本课题组前期体外与体内实验结果表明，红景天苷对SAP 有确切的治疗作用［6-8］。本研究进一步观察红景天苷对中重症急性胰腺炎（moderately severe acute pancreatitis，MSAP）患者的辅助治疗作用，并探索其可能的作用机制。

1 对象与方法

1.1 研究对象

前瞻性招募2019 年1 月—2022 年8 月于南京鼓楼医院集团仪征医院消化内科及普通外科诊治的MSAP患者60例，男33例，女27例，年龄20～74岁，平均年龄（50.42±14.51）岁，诊断均符合《急性胰腺炎诊治指南（2014 版）》的标准［9］。排除标准：（1）胰腺肿瘤、慢性胰腺炎、自身免疫性胰腺炎、胆石症、消化性溃疡、心肌梗死、肠梗阻等患者；（2）妊娠期；（3）对本研究用药过敏者；（4）正在进行有可能干扰本研究的其他治疗者；（5）临床研究期间死亡和自动出院者，或因各种原因中途退出者。采用随机数字表法将MSAP患者分为2组。常规组30 例，男16 例，女14 例，平均年龄（50.53±15.14）岁；试验组30例，男17例，女13例，平均年龄（50.30±14.11）岁；2组年龄（t=0.060）、性别构成（χ2=0.067）差异无统计学意义（均P＞0.05），具有可比性。本研究经南京鼓楼医院集团仪征医院医学伦理委员会审查批准（批准文号2020-03-16），患者或家属均签署知情同意书。

1.2 治疗方法

常规组患者住院后即采取禁食、禁水、胃肠减压措施，给予醋酸奥曲肽注射液（国药准字H20150364，1 mL：0.1 mg，瑞典阿斯利康制药有限公司）抑制胰液分泌，注射用甲磺酸加贝酯（国药准字H20059767，100 mg/支，常州四药制药有限公司）抑制胰酶，注射用埃索美拉唑钠（国药准字H20093314，40 mg/支，瑞典阿斯利康制药有限公司）抑制胃酸、导泻、止痛、抗感染及营养支持等常规治疗措施。试验组患者在常规治疗的基础上给予注射用红景天苷（国药准字Z20060361，10 mL/支，红景天苷含量3.5 g/L，通化玉圣药业股份有限公司），一次10 mL，加入250 mL的5%葡萄糖注射液静脉滴注，每日1次，连用5 d，糖尿病患者在葡萄糖注射液中加入4 U胰岛素。

1.3 观察指标

（1）细胞焦亡及AIM2 炎性小体信号通路相关指标。治疗前及治疗后7 d抽取空腹外周静脉血15 mL，常温下静置2 h后，4 ℃下以3 000 r/min离心15 min，取上清液于-80 ℃冰箱保存待测。采用酶联免疫吸附试验（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）检测血清胱天蛋白酶（cysteinecontaining aspartate-specific proteases，Caspase）-1、Gasdermin蛋白D（gasdermin D，GSDMD）、AIM2、白细胞介素（interleukin，IL）-1β 及IL-18 水平，严格按试剂盒说明书操作。其中Caspase-1 试剂盒购自武汉华美生物工程有限公司，GSDMD 试剂盒购自武汉爱博泰克生物科技有限公司，AIM2 试剂盒购自上海钰博生物科技有限公司，IL-1β 及IL-18 试剂盒购自上海恒远生物科技有限公司。（2）应用急性生理与慢性健康评分（acute physiology and chronic health evaluation，APACHE）Ⅱ［10］评估AP 病情变化及预后，胰腺改良CT 严重指数（modified CT severity index，MCTSI）评分［11］评估MSAP炎症反应及胰腺坏死程度。（3）记录2组腹痛缓解时间及住院时间。

1.4 统计学方法

采用SAS 9.1软件进行分析。符合正态分布的计量资料以±s表示，2 组间均数比较用2 独立样本t检验；组内治疗前后比较采用配对t检验；计数资料以例或例（%）表示，组间比较采用χ2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2组血清Caspase-1、GSDMD水平比较

治疗后7 d，2 组患者Caspase-1 和GSDMD 均较治疗前下降，试验组较常规组均下降（P＜0.01），见表1。

Tab.1 Comparison of serum levels of Caspase-1 and GSDMD between two groups表1 2组患者血清Caspase-1、GSDMD水平比较（n=30，µg/L，±s）

Tab.1 Comparison of serum levels of Caspase-1 and GSDMD between two groups表1 2组患者血清Caspase-1、GSDMD水平比较（n=30，µg/L，±s）

＊＊P＜0.01；表2—4同。

组别常规组试验组t Caspase-1治疗前85.43±12.32 86.71±12.59 0.790治疗后7 d 70.65±8.15 58.37±9.57 4.430＊＊t 13.190＊＊28.490＊＊GSDMD治疗前94.53±12.64 95.39±12.87 0.490治疗后7 d 79.94±8.79 67.73±10.53 4.610＊＊t 12.460＊＊12.510＊＊

2.2 2组血清AIM2、IL-1β、IL-18水平比较

治疗后7 d，2组AIM2、IL-1β、IL-18均较治疗前下降，试验组较常规组均下降（P＜0.01），见表2。

Tab.2 Comparison of serum levels of AIM2,IL-1β and IL-18 between two groups of patients表2 2组患者血清AIM2、IL-1β、IL-18水平比较（n=30，±s）

Tab.2 Comparison of serum levels of AIM2,IL-1β and IL-18 between two groups of patients表2 2组患者血清AIM2、IL-1β、IL-18水平比较（n=30，±s）

组别常规组试验组t AIM2/（µg/L）治疗前2.53±0.30 2.41±0.29 1.890治疗后7 d 1.44±0.16 0.92±0.12 12.260＊＊t 19.340＊＊27.410＊＊IL-1β/（ng/L）治疗前110.80±14.11 112.42±14.57 0.610治疗后7 d 86.60±7.18 70.17±5.88 8.410＊＊t 11.710＊＊14.710＊＊IL-18/（ng/L）治疗前277.19±37.74 278.84±41.06 0.510治疗后7 d 212.21±32.40 178.23±20.20 4.420＊＊t 16.120＊＊18.840＊＊

2.3 2组APACHE Ⅱ及胰腺MCTSI评分比较

治疗后7 d，2组患者2评分均较治疗前下降，试验组较常规组均下降（P＜0.01），见表3。

Tab.3 Comparison of APACHE Ⅱand pancreas-MCTSI scores between two groups of patients表3 2组患者APACHE Ⅱ及胰腺MCTSI评分比较（n=30，分，±s）

Tab.3 Comparison of APACHE Ⅱand pancreas-MCTSI scores between two groups of patients表3 2组患者APACHE Ⅱ及胰腺MCTSI评分比较（n=30，分，±s）

组别常规组试验组t APACHEⅡ治疗前10.63±1.52 10.77±1.31 0.320治疗后7 d 9.40±1.35 7.07±0.94 7.620＊＊t 10.790＊＊16.400＊＊组别常规组试验组t胰腺MCTSI评分治疗前5.33±0.61 5.10±0.85 0.460治疗后7 d 4.40±0.50 3.30±0.54 7.040＊＊t 14.000＊＊13.800＊＊

2.4 2组患者腹痛缓解时间、住院时间比较

与常规组比较，试验组腹痛缓解时间和住院时间均缩短（P＜0.01），见表4。

Tab.4 Comparison of the time of abdominal painrelieving and hospital stay between two groups of patients表4 2组患者腹痛缓解时间、住院时间比较（n=30，d，±s）

Tab.4 Comparison of the time of abdominal painrelieving and hospital stay between two groups of patients表4 2组患者腹痛缓解时间、住院时间比较（n=30，d，±s）

组别常规组试验组t腹痛缓解时间6.37±1.10 3.47±0.63 12.550＊＊住院时间13.70±1.60 9.47±0.63 13.480＊＊

3 讨论

目前，尽管AP 的风险及严重程度的预测、治疗和预后评估已获得较大进展，但由于该病病因复杂，其发病机制仍未阐明，尚无有效治疗方法［12］。因此，探索AP 的发病机制，寻找其有效治疗药物至关重要。目前，中医药治疗AP 是研究热点。研究表明，临床运用中西医结合疗法治疗AP 比单纯采用西医疗法疗效更佳［13］。红景天为景天科景天属多年生草本植物，是生长于海拔1 800～2 500 m 的珍稀野生植物，属于我国传统藏药［14］。红景天苷是红景天提取物中最重要的活性成分之一，化学名称为2-（4-羟基苯基）乙基-β-D-葡萄糖苷，化学分子式C14H20O7，相对分子质量为300.3，为类白色或浅黄色针状结晶，是一种苯乙醇类化合物［15］。现代药理学证明，红景天苷具有中枢兴奋、抗疲劳、强心、抗炎、抗过氧化、抗微波辐射、降血糖等功效［16］。红景天苷具有药理作用强、半衰期长、使用方便、廉价等优点［17］。本课题组前期研究结果表明，红景天苷可减轻由牛磺石胆酸3-硫酸盐诱导的AR42J细胞损伤；还可减轻SAP模型大鼠的组织病理学损伤并减少炎性因子释放，对SAP大鼠具有治疗作用［6-8］。本研究结果表明，治疗后7 d 2 组患者APACHE Ⅱ及胰腺MCTSI 评分均较治疗前下降，试验组较常规组均下降，试验组腹痛缓解时间、住院时间均短于常规组，提示红景天苷对MSAP具有辅助治疗作用。

细胞焦亡是由Gasdermin 介导的细胞程序性坏死，依赖于Caspase-1，并伴有大量促炎因子的释放。研究表明，细胞焦亡参与了AP 的发生、发展［18］。Caspase-1、GSDMD 是细胞焦亡的标志分子。本研究结果显示，治疗后7 d，2 组患者血清Caspase-1、GSDMD水平均较治疗前下降，试验组较常规组均下降，证实了在MSAP 中红景天苷对细胞焦亡具有抑制作用。AIM2 在AP 中具有重要的作用。研究显示，在体外AP 细胞中AIM2 表达水平升高，而降低AIM2 表达水平可减轻因AP 细胞导致的炎症［19］。SAP患者的全身炎症状态与外周血单核细胞介导的AIM2表达水平及IL-1β水平存在相关性［5］。在SAP早期，AIM2 炎性小体激活，表达水平增加，表明AIM2的激活不仅可以促进局部胰腺炎症，也可以促进SAP中SIRS和MODS的发生［20］。然而，有关AIM2炎性小体介导的细胞焦亡与AP 的关系研究鲜见。本研究结果显示，治疗后7 d，2 组患者血清AIM2、IL-1β、IL-18 水平均较治疗前下降，试验组各指标较常规组均下降，而AIM2、IL-1β、IL-18 是AIM2 炎性小体信号通路的标志分子，提示红景天苷对AIM2炎性小体信号通路具有抑制作用。

AIM2炎性小体与细胞焦亡关系密切。AIM2的C 端HIN200 结构域可以识别病毒DNA 和细菌双链DNA，与凋亡相关斑点样蛋白（apoptosis-associated speck like protein containing a CARD，ASC）结合，从而形成AIM2/ASC/pro-Caspase-1 复合体即AIM2 炎性小体［21］。AIM2 炎性小体组装和活化后会促使无活性的pro-Caspase-1 裂解为有活性的Caspase-1。活化的Caspase-1有两方面作用，其一是将IL-1β前体（pro-IL-1β）、IL-18 前体（pro-IL-18）等促炎细胞因子裂解为IL-1β和IL-18的成熟形式，并诱导它们释放出来，进一步招募其他炎性细胞，放大炎症反应；其二是Caspase-1 剪切Caspases 的共有底物GSDMD，使之释放出活性N 端，继而诱导细胞焦亡的发生［22］。通常情况下，AIM2炎性小体的组装和活化可释放大量的促炎细胞因子并诱导细胞焦亡的发生，可使损伤的细胞发生不可逆转的死亡。研究显示，通过调节AIM2炎性小体的激活可调控炎症反应和细胞焦亡［23］。因此，AIM2、IL-1β、IL-18可能是细胞焦亡发生的关键因子。本研究结果证实，在MSAP 中，红景天苷对AIM2炎性小体信号通路及细胞焦亡均具有抑制作用。

综上所述，红景天苷可通过抑制AIM2炎性小体介导的细胞焦亡，从而对MSAP 患者发挥辅助治疗作用。然而，本研究仅观察了部分血液标本指标，未能观察胰液及胰腺组织相关指标，仅揭示了红景天苷对MSAP 作用的部分潜在机制，相关作用机制仍需要进一步深入研究。