综述：中性粒细胞胞外诱捕网与溃疡性结肠炎肠道微生物群的相互作用：中医药策略

《Frontiers in Cellular and Infection Microbiology》：Crosstalk between neutrophil extracellular traps and gut microbiota in ulcerative colitis: traditional Chinese medicine strategies

本综述系统探讨了中性粒细胞胞外诱捕网（NETs）与肠道微生物群（GM）在溃疡性结肠炎（UC）中的双向串扰，并聚焦于中医药（TCM）的干预策略。文章深入阐述了NETs形成-清除失衡及其通过加剧免疫炎症、破坏上皮屏障、增加血栓风险、介导生物治疗耐药和促进癌变等多重病理机制驱动UC进展。同时，揭示了GM失调与NETs形成的恶性循环。最后，综述总结了多种TCM单药提取物（如小檗碱、姜黄素）及复方（如白头翁汤、黄芩汤）通过多靶点调控NETs-GM轴，为UC治疗提供了新视角。

　　

引言

溃疡性结肠炎（UC）是一种慢性复发性炎症性肠病（IBD），其特征是结肠黏膜的持续性炎症。当前治疗方案包括氨基水杨酸类药物、糖皮质激素、免疫调节剂和生物制剂，但仍有部分患者面临治疗无效或不良反应的挑战。中性粒细胞，特别是其通过形成中性粒细胞胞外诱捕网（NETs）的激活方式，在UC发病机制中扮演着关键角色。NETs与肠道微生物群（GM）之间存在复杂的双向相互作用，共同加剧肠道炎症。近年来，传统中医药（TCM）在调节异常NETs生成和GM组成方面显示出潜力，为UC的治疗提供了新的思路。

溃疡性结肠炎中的中性粒细胞：概述

中性粒细胞是UC病理生理过程的核心。活动期UC患者的外周血中性粒细胞计数显著高于健康对照或缓解期患者。中性粒细胞与淋巴细胞比值（NLR）等指标与UC患者的临床复发和预后不良相关。浸润到结肠黏膜的中性粒细胞被激活后，会释放活性氧（ROS）、髓过氧化物酶（MPO）、基质金属蛋白酶（MMPs）和中性粒细胞弹性蛋白酶（NE）等多种促炎介质，这些介质是导致组织损伤和炎症过程的关键。粪便钙卫蛋白（FC）作为中性粒细胞来源的生物标志物，是评估肠道炎症的可靠指标。组织学评估显示，持续的中性粒细胞浸润与UC患者未能实现内镜和组织学愈合相关。

中性粒细胞胞外诱捕网在溃疡性结肠炎中的作用

NETs的形成-清除失衡

NETs是由中性粒细胞释放的由解聚染色质和抗菌蛋白组成的网状结构。其形成过程涉及NADPH氧化酶、ROS、细胞内钙离子升高，以及NE、MPO和肽酰精氨酸脱亚胺酶4（PAD4）的活化，最终导致组蛋白瓜氨酸化、染色质解聚和DNA释放。在UC中，NETs的形成增强，而清除能力受损。UC患者肠道黏膜和粪便样本中NETs相关成分（如细胞游离DNA（cfDNA）、MPO-NE-DNA复合物、瓜氨酸化组蛋白H3（citH3））水平升高，PAD4表达增加。同时，DNase I水平的显著降低导致NETs降解能力下降。此外，UC患者体内存在的抗中性粒细胞胞浆抗体（ANCAs）可能通过阻碍DNase I接近NETs而进一步抑制其清除。

NETs的病理生理机制

过多的NETs会引发多种病理效应。

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  免疫炎症反应： NETs可通过刺激细胞因子（如TNF-α, IL-1β, IL-6）的释放，形成自我延续的炎症循环。它们还能促进辅助性T细胞17（Th₁₇）的分化，并通过其组分（如组蛋白）直接激活T细胞。NETs成分（如MPO）还可作为自身抗原，刺激ANCA的产生。
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  上皮屏障功能障碍： NETs及其衍生成分（如组蛋白、组织蛋白酶G、NE、MMPs）能破坏上皮细胞间的紧密连接（如ZO-1、闭合蛋白），降解细胞外基质（ECM），增加肠道通透性，导致黏膜损伤。
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  血栓栓塞风险： UC患者血栓风险升高，NETs通过为血小板聚集提供支架、直接激活凝血因子XII等机制促进血栓形成。NETs还能通过Toll样受体（TLR）2/4信号通路刺激血小板表面磷脂酰丝氨酸（PS）暴露和微粒释放，加剧高凝状态。
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  生物治疗耐药： UC黏膜中高活性的NE可切割英夫利昔单抗（IFX）和阿达木单抗（ADA）等抗肿瘤坏死因子（TNF）-α抗体，使其失去中和TNF-α的能力，从而导致治疗失败。
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  炎症介导的癌变： 慢性炎症环境中，NETs可通过引起DNA损伤、维持炎症环境、降解ECM等方式，促进UC相关结直肠癌的发生和发展。抑制PAD4或使用DNase I降解NETs可减轻UC相关癌变。

NETs与肠道微生物群在溃疡性结肠炎中的相互作用

溃疡性结肠炎中的肠道微生物群

UC与GM生态的显著改变密切相关，表现为微生物多样性丧失和代谢活动紊乱。其特征性变化包括厚壁菌门和拟杆菌门丰度降低，而变形菌门丰度增加。在属水平上，关键的丁酸盐生产者，如^gRoseburia hominis和^gFaecalibacterium prausnitzii丰度减少，而致病菌如 adherent-invasive ^gEscherichia coli（AIEC）和^genterotoxigenic Bacteroides fragilis富集。宿主遗传变异（如NOD2, CARD9）也可通过影响GM介导UC易感性。

NETs-GM相互作用的机制

NETs与GM之间存在双向调控。

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  NETs调节GM： 中性粒细胞通过NETs捕获和清除病原体，对维持微生物平衡有重要作用。例如，UC患者中CD177⁺中性粒细胞增多，其高NETs形成能力可能有助于限制细菌易位。然而，在UC的持续炎症环境下，NETs的过度形成和清除障碍可能导致组织损伤，并改变局部微环境，间接影响GM组成。
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  GM调节NETs形成： GM通过直接（如肠道-骨髓轴）和间接（通过与上皮细胞、免疫细胞相互作用）途径调节中性粒细胞的生成、活化和功能。GM代谢产物，特别是短链脂肪酸（SCFAs），如丁酸盐，可通过组蛋白去乙酰化酶（HDAC）等途径抑制NETs释放。然而，不同研究结果存在差异，有研究显示SCFAs也能通过游离脂肪酸受体2（FFAR2/GPR43）信号诱导NETs形成。脂多糖（LPS）等微生物成分可通过TLR4等模式识别受体触发NETosis。GM失调可破坏中性粒细胞稳态，促进其过度活化和NETs形成。

靶向NETs-肠道微生物群轴的中医药策略

鉴于直接靶向中性粒细胞的局限性，通过调节GM来影响中性粒细胞活性，特别是NETs形成，成为一种有前景的策略。TCM在UC治疗中显示出多靶点、多途径的优势。

靶向NETs的单味中药提取物

多种天然化合物被证实可直接抑制UC模型中的NETs形成，主要靶点集中在PAD4、NE、MPO及相关信号通路上。

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  生物碱类： 小檗碱可通过破坏外泌体传递的长链非编码RNA LINC00668与NE的相互作用，抑制NE核转位，从而减少NETs形成，发挥抗炎和抗血栓作用。小檗胺可降低PAD4表达和NETs标志物（cit-H3, NE, MPO）水平。
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  酚酸类： 阿魏酸可抑制中性粒细胞迁移和NETs生成，其抗炎作用在中性粒细胞缺失的小鼠中消失，表明其疗效依赖于中性粒细胞。绿原酸、丹酚酸等也具有类似作用。
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  苷类： 连翘酯苷A能改善UC，降低结肠组织中PAD4相关的NETs形成。连翘酯苷B在脓毒症模型中可下调PAD4表达和NETs形成。人参皂苷Rg1和Rg5在不同疾病模型中显示出抑制NETs形成的作用。
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  黄酮类： 黄芩苷可降低UC模型结肠中的炎症因子和MPO水平，并在病毒感染模型中抑制NETs形成和中性粒细胞趋化。木犀草素能通过Raf1-MEK1-ERK信号通路抑制人中性粒细胞ROS产生和NETs形成。
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  多酚类： 姜黄素在临床和实验研究中均显示对UC有益，并能抑制IBD模型中的中性粒细胞趋化和MPO活性，还可通过激活Nrf2通路抑制NETs释放。丹酚酸提取物和丹参酮提取物能改善DSS诱导的结肠炎，其中丹参酮IIA在关节炎模型中可抑制中性粒细胞浸润和NETs形成。
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  萜类和多糖类： 穿心莲内酯衍生物可通过抑制NF-κB和MAPK信号通路减轻UC，并在关节炎模型中减弱中性粒细胞浸润和NETs形成。灵芝肽多糖GL-PPSQ2可通过降低MPO/citH3表达来对抗肠道缺血再灌注损伤中的NETs相关病理。

靶向肠道微生物群的单味中药提取物

许多上述核心化合物兼具调节GM和抑制中性粒细胞活化/NETs形成的双重能力。

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  依赖GM发挥疗效： 小檗碱和二氢杨梅素的抗结肠炎作用被证明是微生物群依赖性的。抗生素清除微生物群或其粪便微生物移植（FMT）实验证实了这一点。它们能增加有益菌（如^gLactobacillus, ^gAkkermansia），减少有害菌。
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  调节GM组成和功能： 熊果苷、连翘酯苷A、木犀草素、姜黄素、人参皂苷Rg1等均能显著调节UC模型中的GM多样性、组成和代谢（如SCFAs产生），恢复微生物平衡。
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  同时调节中性粒细胞和GM： 熊果酸、靛蓝和靛玉红纳米晶、紫云英苷等在缓解UC炎症、抑制中性粒细胞浸润的同时，能逆转肠道菌群紊乱，调节相关代谢通路。

其他许多TCM化合物也表现出强大的GM调节特性，尽管其与中性粒细胞/NETs相关的证据尚不充分，但提示了潜在的作用。

靶向NETs-GM串扰的复方中药

TCM复方通过多组分、多靶点、多途径的协同作用治疗UC。

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  白头翁汤： 临床随机对照试验（RCT）显示其可改善结肠炎症状。研究表明其能降低趋化因子（CXCL1, CXCL2）水平，抑制中性粒细胞浸润和NETs相关蛋白（PAD4, NE, MPO, citH3, MMP）表达，同时增强GM多样性，调节胆汁酸代谢。
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  黄芩汤： 在UC相关结直肠癌模型中，可延迟癌变，减轻炎症，其保护作用与下调NETs和PAD4失活有关，并能调节DSS诱导的GM失调。
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  四君子汤： 可减轻结肠组织损伤，增强肠道屏障，抑制变形菌门和^gEscherichia-Shigella等有害菌丰度，其抗炎作用呈GM依赖性。此外，它能减少PMA刺激的中性粒细胞中TNF-α/NE和IL-1β/NE的共定位，显示NETs调节潜力。
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  达原饮： 可保护肠道屏障，抑制NETs相关基因（PADI4, MPO, NE）和TLR4表达，恢复GM多样性和SCFAs含量。
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  葛根芩连汤： 可减轻结肠炎和并发肺部炎症，抑制中性粒细胞募集，改善肠道菌群失衡。
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  溃结灵胶囊： 与阿达木单抗联用可抑制NETs标志物（cit-H3, MPO），恢复肠道稳态，其保护作用依赖于微生物群。

研究空白与未来方向

当前研究多为临床前研究，缺乏设计良好的人体试验验证。TCM成分同时调控NETs形成和微生物群落的具体机制尚未完全阐明。未来研究需采用更精确的技术手段，如多重免疫组化共定位分析、活细胞成像、基因敲除模型、抗生素/FMT实验等，深入探究TCM的作用机制。此外，利用多组学方法解析TCM、NETs和GM间的复杂相互作用，以及开发新型递送系统以提高TCM成分的生物利用度，也是重要的研究方向。

讨论

UC的突出特征是中性粒细胞驱动的炎症。针对NETs而非整体中性粒细胞的干预策略，可能更精确地打破病理过程而不损害其防御功能。GM与宿主免疫防御之间的动态互作是驱动肠道炎症和组织损伤的关键环节。本综述强调了TCM在抑制UC中NETs形成和调节GM方面的功效。多种中药提取物和复方能够降低NETs关键成分，调节炎症和氧化应激通路，并双向调节GM，恢复有益菌，抑制有害菌。TCM的整体性、多靶点干预策略为应对UC的复杂性提供了独特优势。