溃疡性结肠炎（UC）是一种以结直肠黏膜连续性、弥漫性炎症改变为特点的慢性、非特异性肠道炎症性疾病，临床主要表现为大便次数增多、泻下黏液脓血便，常伴腹痛、腹胀、里急后重等局部或（和）不同程度的全身症状，是炎症性肠病（IBD）的一个重要亚型［1］。流行病学研究发现，UC的发病率和患病率在世界范围内呈上升趋势［2］，过去40年间，亚洲地区一些国家的发病率和患病率增加了1.5~20倍，给国家的卫生保健系统带来重大挑战［3］。但UC的确切病因和发病机制尚不明确，近年来有研究认为肠道微环境对UC的发生发展至关重要［4-5］，肠道微环境主要由肠道微生物群及肠黏膜细胞等构成，可参与机体的物质代谢、营养吸收、免疫调节等［6-7］，但其对UC的作用机制复杂，仅针对单一层面、单一通路、单一靶点的治疗很难应对这一疾病挑战。中医药对防治UC具有独特的优势［8］，可通过多环节、多路径、多靶点调控肠道微环境进行干预，主要涉及肠道微生物屏障、化学屏障、机械屏障、免疫屏障等多方面［9］，故本研究基于肠道微环境与UC的相关性，系统总结中医药通过干预肠道微环境防治UC的作用机制。1 肠道微环境失衡是影响UC的重要因素肠道微环境是建立在肠道微生物群、肠道黏液层、肠道上皮细胞及肠道免疫细胞微妙平衡之上的［10-11］。肠道微生物群位于管腔表面，不仅可以通过竞争营养、释放抗菌物质及占据附着部位来提高对有害细菌和病原体的抵抗力，促进肠道健康，还可以促进营养物质的消化和吸收，为上皮细胞提供能量，是肠道的微生物屏障［12-13］；黏液层富含黏蛋白、消化酶、抗菌肽和免疫球蛋白等，为肠道微生物提供营养和栖息地，还可减少肠腔抗原与宿主细胞接触的机会，形成肠道化学屏障［14］；肠道上皮细胞包括吸收营养的肠细胞、分泌黏液的杯状细胞、产生激素的肠内分泌细胞、产生抗菌肽的潘氏细胞及其他功能尚不清楚的细胞，与细胞间连接共同构成肠腔与内环境的物理屏障［15］；在肠上皮下的固有层中，各种免疫细胞通过呈递抗原、产生抗体和分泌细胞因子来协调免疫反应，包括T细胞、B细胞、树突状细胞和巨噬细胞等，这些免疫细胞与其分泌的免疫活性物质形成肠道的免疫屏障［16］。微生物屏障、化学屏障、物理屏障及免疫屏障在维持肠道生态平衡方面起着重要作用。当肠道微生物失调、黏液分泌异常、肠上皮损伤及（或）肠黏膜发生促炎免疫时，肠道微环境失衡并促使UC发生发展［17］。具体来说，在UC肠道微环境中，肠道微生物的多样性降低、组成结构发生改变，短链脂肪酸（SCFAs）等微生物代谢物减少［18］，黏液的成分发生异常，黏蛋白等主要成分的合成减少［19］，微生物屏障及黏液屏障的破坏，促使病原微生物趋近上皮屏障，而肠上皮遭受破坏，肠上皮细胞的凋亡及细胞间紧密连接蛋白的改变促使更多的抗原穿过上皮屏障［20］，这些抗原可通过模式识别受体（PRRs）激活先天免疫细胞中的巨噬细胞（MPs）和树突状细胞（DCs），并进一步激活核转录因子-κB（NF-κB）等信号通路，导致促炎细胞因子如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素（IL）-6、IL-12、IL-23和IL-1β产生，MPs和DCs将抗原呈递给幼稚T细胞，刺激其分化为辅助型T细胞2（Th2），Th2细胞与自然杀伤T细胞产生的IL-13通过改变紧密连接蛋白的组成进一步破坏肠上皮屏障加重免疫反应［21］。有研究发现，环境因素作为UC的重要风险因素，主要通过诱导机体肠道微环境失衡来诱发UC［22-23］，其中，饮食是关键的环境因素，其引发UC的机制包括饮食对肠道菌群、黏液分泌等黏膜屏障功能的改变，如高脂、高糖及缺乏膳食纤维的饮食模式可通过直接及间接方式塑造肠道菌群，使肠道菌群的组成分布发生异常，SCFAs等微生物代谢物减少，同时损耗肠道黏液层，导致肠道屏障功能障碍，增加肠黏膜对病原体的敏感性，促使UC的发生［24-26］。一项强有力的流行病学证据表明，生命早期使用抗生素造成的肠道菌群紊乱可增加IBD等炎症性疾病的风险，肠道微生物群可通过SCFAs依赖的途径维持巨噬细胞介导的肠道免疫稳态，口服抗生素破坏了这一过程，促进持续的T细胞介导的免疫功能障碍并增加对炎症的易感性［27-29］。另外，吸烟作为一种重要的因素可通过影响肠道上皮细胞、免疫系统和肠道菌群的功能及其相互作用影响肠道炎症，现有研究认为吸烟通过肠道微环境对UC的发生和发展具有保护作用，但受吸烟时间与吸烟的数量等因素的影响［30-31］。以上均表明，肠道微环境失衡是UC发生发展的重要机制之一。对此，西医学的治疗方案主要有益生菌制剂、5-氨基水杨酸、皮质类固醇激素、免疫抑制剂、生物制剂及粪菌移植等，多从单一层面，单一靶点出发，在防治UC的过程中发挥了积极的作用，但仍存在一定的局限性，如部分药物敏感性低［32］，易并发骨质疏松症、抑郁症、感染、静脉栓塞［33-35］，并存在骨髓及肝损伤［36］等。而中医药具有多层次、多靶点、整体调节、低毒高效等优势，在防治UC方面有很大的潜力，已成为UC研究的热点。2 中医学对UC与肠道微环境的认识根据其腹泻、黏液脓血便、腹痛、里急后重等临床表现，UC可归属于“肠僻”“滞下”“泄泻”“痢疾”“便血”“肠风”“脏毒”等病证范畴。中医学认为其基本病机为湿热蕴肠、气滞络瘀，多因外感时邪、饮食不节（洁）、情志内伤、素体脾肾不足所致，痰、湿、热、毒、瘀、虚等相互影响转化，蕴于肠腑，气血失调而发为本病［37］。传统医学对UC的病因病机研究较为深刻，但从宏观及微观角度阐释肠道微环境与UC关系的中医学理论较少。从本质上来说，肠道微环境与中医整体观、正邪学说、阴阳平衡学说、形气神生命一体观等中医基础理论有着诸多联系及相通点。中医整体观强调人体自身的完整性及人与自然、社会环境的统一，肠道微生物屏障、化学屏障、机械屏障及免疫屏障构成人体肠道微环境的整体，且肠道微环境亦不是单独存在的，与个体生命活动及外界环境联系密切，当肠道微环境的平衡协调被打破，整体与局部关系失衡，可导致UC的发生发展；肠道微环境失衡引发UC也可以从中医正邪学说加以把握，肠腔中的病原微生物可归属于邪气，肠道微生物屏障、化学屏障、机械屏障及免疫屏障抵御病原微生物的侵袭可归属为正气，正盛抗邪则不发病，当饮食、吸烟等致病因素损伤屏障功能，正虚无力抗邪则发为UC；另外，肠道微环境失衡还可从阴阳平衡学说来理解，阴阳平衡主要表现在有害菌/益生菌、促炎细胞因子/抗炎细胞因子等的动态平衡，微生物的种类、数量异常，免疫系统的天平发生倾斜，则发为UC；在整体观的影响下，中医学通过扶正祛邪维持机体阴阳平衡，防治UC的发生，这可以从形（肠黏膜屏障、免疫反应）、气（肠道微生态）、神（神经免疫系统）论治，但尚需形气神机制的进一步研究［38］。肠道微环境亦与UC的证候密切相关，在肠道菌群失调方面，赵志敏［39］通过细菌质谱分析发现肠道菌群在不同证型中的表达存在一定差异，其中湿热内蕴证作为UC最为常见中医证型，肠道中双歧杆菌、乳酸杆菌表达量低于其他证型，肠球菌、大肠埃希菌、梭杆菌表达量高于其他证型。毛慧芳等［40］从临床及实验研究方面进一步阐释了UC不同证型菌群结构变化、肠菌数量和多样性的差异，证实了中医证型与肠道菌群的相关性。在免疫及炎症方面，曹蛟等［41］研究发现IL-6和IL-23在UC脾胃气虚组患者血清中表达水平高于脾虚湿热组和湿热内蕴组患者；贾子君［42］研究认为大肠湿热证患者IL-1β及IL-8水平均显著高于肝郁脾虚证患者，热毒炽盛证患者的IL-6水平显著高于肝郁脾虚证及脾肾阳虚证患者，热毒炽盛证患者IL-8水平显著高于肝郁脾虚证患者；而卢继福［43］发现血浆免疫球蛋白（Ig）G、IgM是区分湿热内蕴型、气滞血瘀型与肝郁脾虚型、脾胃虚弱型、脾肾阳虚型及阴血亏虚型的重要免疫指标。因此，将UC的中医证候与肠道微环境的生物学指标相融合，有益于实现中医证候分型的量化、标准化及客观化，进而实现UC辨证论治的现代化［44］，但UC不同证候的生物学研究较少，且多局限在临床，样本量小，结论需要进一步的论证。由此可知，目前关于UC和肠道微环境的中医学认识仍处于初步构建阶段，全方位的归纳总结中医药干预肠道微环境防治UC的研究进展十分必要。3 中医药对UC肠道微环境的干预近年来，在中医理论体系的指导下，研究者在中医药改善肠道微环境，保障肠黏膜屏障结构和功能的完整性，修复肠黏膜损伤方面进行了积极探索［45-46］。中药复方及中药单体可通过调节肠道菌群维护肠道微生物屏障、提高肠道黏液分泌调控肠道化学屏障、修复肠上皮损伤保护肠道机械屏障、抑制免疫炎症反应调节免疫屏障来纠正肠道微环境失衡，具体总结如下。3.1　调节肠道菌群，维护肠道微生态肠道菌群紊乱作为UC肠道微环境失衡的一个至关重要的因素，主要涉及菌群的组成、结构的变化及代谢产物的异常。从调节肠道菌群的角度出发，维护肠道微生态是中医药防治UC的一个重要思路。在中药复方研究中，李红琳等［47］发现薏苡附子败酱散能够增加急性UC小鼠肠道菌群的物种多样性和丰度，改善菌群组成结构，增加拟杆菌门并减少厚壁菌门和变形菌门，使其趋向正常水平。胡静怡等［48］发现白头翁汤可使UC小鼠肠道菌群的结构趋于健康小鼠，增加产SCFAs菌另枝菌属、粪球菌属和罗氏菌属的相对丰度，恢复肠道中丁酸和戊酸含量。陈健等［49］发现葡聚糖硫酸钠（DSS）-UC小鼠模型经半夏泻心汤干预，髌骨细菌门、乳酸杆菌属、梭菌属、肠杆菌属、假丝酵母属、真杆菌属显著减少，而拟杆菌属及双歧杆菌属的丰度则显著增加，半夏泻心汤可通过改善肠道微生态结构的组成治疗UC。杨龙等［50］认为参苓白术散能够促进UC患者肠道消化球菌、双歧杆菌、乳杆菌生长，抑制内肠杆菌、肠球菌、梭菌、拟杆菌增殖，提高双歧杆菌与肠杆菌的数量比值（B/E），增加肠道微生物定植抗力，维护肠道微生态环境。刘丽等［51］发现清肠化湿方治疗UC模型小鼠的机制与下调肠道内疣微菌门、变形菌门丰度、上调别样杆菌、臭气杆菌、瘤胃梭菌属及瘤胃菌属，提高肠道内容物中丁酸、异丁酸含量有关。中药单体研究发现，靛玉红作为青黛的主要成分，是一种天然双吲哚类化合物，能够增加UC小鼠肠道菌群的多样性，在门水平恢复拟杆菌门与厚壁菌门比例，属水平上调Tyzzerella、Lachnospiraceae FCS020 group、Ruminiclostridium 9、Eubacterium brachy group等菌属，下调别样棒菌属、链球菌属、Erysipelotrichaceae UCG-003等，通过回调这些菌属相对丰度治疗UC［52］；雷公藤可提高UC小鼠肠道菌群的多样性，调节肠道菌群的组成，主要表现在门水平上拟杆菌门比例降低，硬壁菌门比例升高，属水平上毛螺菌属和拟杆菌属均减少，其发挥作用的主要活性成分为雷公藤甲素、雷公藤红素［53］。3.2　促进肠道黏液分泌调控肠道化学屏障肠道化学屏障的主要成分黏蛋白2（MUC2）是由杯状细胞分泌的，且可以与杯状细胞分泌的肠三叶因子3（TFF3）特异性结合，增加黏液层的稳定性。在中药复方研究中，丁庞华等［54］发现虎地肠溶胶囊（朱砂七、虎杖、白花蛇舌草、北败酱、二色补血草、地榆炭、白及和甘草）能够显著增加杯状细胞的数量，改善细胞的形态，促进杯状细胞的生长，从而达到修复肠黏液屏障，治疗UC的目的；朱磊等［55］发现在静脉移植骨髓间充质干细胞（BMSCs）的基础上联合健脾补肾、清肠化湿方可能通过提高UC大鼠结肠中转录因子果蝇无张力基因的小鼠同源物1（Math1）和Kruppel样因子4 （KLF4）的表达促进BMSCs向杯状细胞分化，增加杯状细胞数量，促进MUC2表达；谢晶日等［56］发现肠愈宁可通过促进UC大鼠结肠黏膜杯状细胞分泌MUC2和TFF3来修复肠黏膜受损屏障，安肠愈疡汤及乌梅丸对MUC2、TFF3的上调进一步说明中药复方可以通过抵抗消化酶、增加黏蛋白合成以稳定肠道化学屏障，促进溃疡愈合［57-58］。中药单体研究发现，葛根素作为葛根的主要生物活性成分，可以增加2，4，6-三硝基苯磺酸所致的UC大鼠肠道黏液层的厚度，提高杯状细胞密度，促进MUC2和MUC4的分泌［59］；芦荟苷A能显著上调黏蛋白MUC2和MUC5AC的表达以增加黏液层的厚度，进而增强结肠黏液屏障缓解UC，可能是芦荟缓解UC的主要活性成分［60］。3.3　修复肠上皮损伤保护肠道机械屏障肠道上皮细胞及细胞间连接是肠上皮屏障最主要的构成部分，对维持肠上皮屏障的功能和完整性至关重要。在中药复方的研究中，江东等［61］证明参白解毒方能减少DSS的细胞毒性，促进结直肠黏膜上皮细胞（FHC）增殖，上调细胞周期蛋白依赖性激酶1（CDK1）与细胞周期蛋白A2（Cyclin A2），进而逆转DSS导致的G0/G1期阻滞，增加FHC活力，从而保护UC肠黏膜上皮；绳荣湍等［62］发现健脾清热活血方可通过下调紧密连接蛋白-2（Claudin-2）、上调Claudin-5的表达来调节患者结肠黏膜上皮的紧密连接蛋白，促进肠黏膜机械屏障的修复愈合；而四君子汤能上调UC小鼠肠上皮细胞紧密连接蛋白Claudin-1及咬合蛋白（Occludin）的表达，进而维持肠黏膜屏障结构和功能正常［63］；参苓白术颗粒能够减少DSS诱导的UC小鼠结肠上皮细胞的凋亡，增加Occludin蛋白表达，降低肠黏膜的通透性，改善UC的肠黏膜屏障［64］。中药单药研究发现，来源于黄连的黄连粗多糖与小檗碱1联合应用通过促进Claudin-1、Occludin、带状闭合蛋白-1（ZO-1）表达，可有效改善UC小鼠肠黏膜屏障损伤，且效果优于小檗碱单独给药；白及多糖通过上调肠黏膜Occludin蛋白的表达、保护肠上皮屏障来减轻UC小鼠的结肠炎症反应；甘草的主要活性成分甘草酸能够纠正紧密连接蛋白Occludin在结肠上皮细胞的错误定位，抑制UC小鼠中紧密连接蛋白Claudin-4及Occludin下调、Claudin-2上调，从而发挥肠黏膜保护作用，且其作用机制呈剂量依赖性［65］。3.4　抑制免疫炎症反应调节免疫屏障中医药对UC免疫屏障的作用主要表现为抑制炎症信号通路的传递，调节促炎/抑炎细胞因子的平衡等。在中药复方的研究中，葛巍等［66］发现四神丸可降低脾肾阳虚型UC小鼠DCs亚群CD11c+CD103+TNF-α+、CD11c+CD103+INOS+的表达使其趋于正常，重塑肠道促炎因子IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-12和抑炎因子IL-10、γ干扰素（IFN-γ）的平衡，以改善UC肠道炎症；核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3（NLRP3）炎症小体是一种免疫感受器，高剂量黄葵敛疡汤可显著降低小鼠结肠组织中NLRP3、凋亡相关微粒蛋白（ASC）和胱天蛋白酶-1（Caspase-1）的表达，通过抑制炎症小体NLRP3活化来缓解DSS诱导的小鼠UC［67］；葛根芩连汤对湿热型UC大鼠的作用可能通过调控维甲酸相关孤儿受体γt（RORγt）、叉状头/翅膀状螺旋转录因子P3（FoxP3）表达，降低外周血中辅助性T细胞17（Th17），提高调节性T细胞（Treg）比例，维持Th17/Treg平衡，减少结肠组织中IFN-γ的表达来实现［68］；黄连解毒汤可显著上调UC小鼠血浆中IL-10表达，下调TNF-α和IL-1β水平，抑制结肠NF-κB p65、磷酸化的NF-κB抑制因子激酶α/β（p-IKKα/β）、酪氨酸磷酸化的胰岛素受体底物（p-IKBα）蛋白的表达，且结肠一氧化氮（NO）、丙二醛 （MDA）含量显著降低，谷胱甘肽（GSH）、超氧化歧化酶 （SOD）含量及核因子E2相关因子2（Nrf2）、阴性调节蛋白Kelch样ECH相关蛋白1（Keap1）的表达升高，通过调节NF-κB和Nrf2信号通路改善小鼠急性溃疡性结肠炎［69］。中药单体研究发现，人参皂苷Rg1可调控Treg/Th9细胞平衡，同时抑制小鼠结肠组织中促炎因子IL-1β、IL-15、IL-17A的表达，促进抑炎因子IL-4的表达［70］；槐白皮水提物能够明显降低UC小鼠血清TNF-α、IL-1β的含量及结肠组织中NF-κB p65的表达，通过抑制肠道免疫反应来减轻DSS诱导的UC损伤［71］。3.5　多层次、多路径、多靶点综合调控肠道微环境中药可以通过调控不同环节（微生物屏障、化学屏障、机械屏障及免疫屏障）来影响肠道微环境，从而发挥治疗UC的目的。随着对中医药的深入探讨，发现中药对肠道微环境的调控往往不是单一的、片面的、孤立的，而是对肠道微环境中多环节、多途径、多靶点的整体调控。如在中药复方的研究中，黄钲淇等［72］发现经慢溃宁方治疗后结肠IL-10、TGF-β1升高，IL-1β、IL-6、IL-17α、TNF-α降低，肠道菌群丰度及多样性升高，厚壁菌门和阿克曼菌属、杜氏杆菌属、布劳特氏菌属丰度增加，拟杆菌门和鼠杆菌属、梭状芽孢杆菌属UCG-014、理研杆菌属丰度减少，慢溃宁方可通过改善肠道菌群进而恢复肠道免疫平衡，促使UC小鼠结肠黏膜恢复；人参败毒散作为“逆流挽舟法”的代表方，其对UC大鼠的作用机制可能与调节免疫、修护肠上皮屏障相关，熊珮宇等［73］发现人参败毒散可抑制炎性细胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α、IFN-γ的释放以改善机体免疫功能，上调结肠黏膜Occludin、Claudin-5与ZO-1的表达以维持肠上皮结构稳定性，降低肠黏膜的通透性；刘梦［74］自拟平肠汤通过上调Occludin表达，改善肠黏膜通透性，增强肠黏膜机械屏障，降低促炎细胞因子二胺氧化酶（DAO）、TNF-α、IL-6的表达，抑制炎症反应，促进黏膜愈合，协同发挥治疗UC大鼠的作用；LIN等［75］发现清白汤可调节肠上皮细胞的凋亡和增殖，上调紧密连接蛋白ZO-1、Claudin-1、Occludin和黏液相关蛋白MUC2的表达，抑制NF-κB和Notch通路，显著降低IL-1β、IL-6、Kc、TNF-α、Notch活化片段（NICD）、发状分裂相关增强子-1（Hes-1）、细胞外信号调节激酶（ERK）、p-ERK的表达，上调果蝇Atonal基因的同源物1（ATOH1）表达，从黏液屏障、机械屏障及免疫屏障三方面修复UC小鼠的肠黏膜屏障。另外，中药单体研究发现，根皮素可降低UC小鼠结肠组织中TNF-α、IL-6和IL-1β含量，提高IL-10表达，增加MUC-2 mRNA相对丰度，抑制NF-κB通路及NLRP3炎症小体的活化，调节Treg/Th17免疫平衡，且炎症细胞因子、黏液屏障和免疫功能的调控与肠道菌群的结构和组成密切相关［76］；木瓜三萜对UC小鼠的治疗作用，与调控PPARγ/SIRT1/NF-κB p65信号通路、恢复促炎因子TNF-α、IL-1β、IL-6、IFN-γ与抑炎因子IL-4、IL-10的平衡及上调ZO-1、Ecadherin、Occludin、MUC2、TFF3 mRNA表达有关［77］；山姜素来源于姜科植物草豆蔻，为黄酮类化合物，可通过抑制IL-6/STAT3通路、激活Nrf2/HO-1通路上调Occludin、ZO-1蛋白并下调Claudin-2蛋白的表达以改善UC小鼠肠黏膜屏障，且紧密连接蛋白的表达部分通过Nrf2/HO-1调控IL-6/STAT3信号通路实现的［78］。4 小结综上所述，UC是一种慢性复发性肠道炎症性疾病，在改善临床症状的基础上，如何修复肠黏膜屏障、促进黏膜愈合是其治疗的主要目标，而肠道微环境失衡可导致肠黏膜损伤，是UC发生发展的重要机制，已成为疾病治疗的主要着力点和出发点。中医药对防治UC具有独特的优势，在中医理论体系的指导下，中医药可通过干预肠道微生物群、肠道黏液层、肠道上皮结构、肠道免疫及炎症反应对肠道微环境进行综合调控，且其调控往往是多层次、多路径、多靶点的，具有多重效应。但需要指出的是，中医药对UC的研究仍有许多不足之处：在理论认识上，中医基础理论对肠道微环境的全面认识尚缺乏深入探讨，UC证候分型与UC肠道微环境中生物指标的量化关系需要进一步挖掘；在临床及实验研究方面，需要进一步探索中医药干预下肠道微环境各屏障间的相互作用机制，尚缺乏不同中药复方和中药单体干预肠道微环境的差异性研究，需要积极开展体内外研究以便筛选出中医药防治UC的最佳治疗方案；最后，需要进一步结合现代技术手段，通过宏基因组测序、蛋白质组学、代谢组学及转录组学等技术深入探索肠道微环境下中医药防治UC的机制，以实现中医药现代化。