從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激探討2型糖尿病合并肥胖的脾虛痰濕病機(jī)

唐咸玉， 曾慧妍

（廣州中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院內(nèi)分泌科，廣東廣州 510120）

隨著人們生活水平的提高和生活習(xí)慣的改變，2型糖尿病合并肥胖發(fā)病率逐年增高。如何有效防治2型糖尿病合并肥胖已成為全球公共衛(wèi)生熱點(diǎn)問(wèn)題。中醫(yī)認(rèn)為，脾虛痰濕是2型糖尿病合并肥胖發(fā)生發(fā)展的根本病機(jī)。中醫(yī)藥防治2型糖尿病合并肥胖有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)、脂類和糖類代謝的主要細(xì)胞器，同時(shí)還是合成并轉(zhuǎn)運(yùn)分泌蛋白、膜蛋白、溶酶體蛋白等的初始場(chǎng)所。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能與中醫(yī)脾之運(yùn)化水谷、輸布精微的功能相似。以下擬從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激（endoplasmic reticulum stress，ERS）探討2型糖尿病合并肥胖的脾虛痰濕的中醫(yī)病機(jī)。

1 糖脂代謝與ERS

2型糖尿病合并肥胖患者的主要臨床特點(diǎn)為嚴(yán)重的胰島素抵抗所致的糖代謝異常，同時(shí)還往往合并有血脂異常、內(nèi)臟脂肪堆積等脂肪代謝異常。因此，糖脂代謝紊亂是2型糖尿病合并肥胖患者主要的病理機(jī)制。既往研究顯示2型糖尿病合并肥胖的糖脂代謝異常與ERS存在密切關(guān)系。

1.1 脂代謝與ERS 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可感受機(jī)體營(yíng)養(yǎng)和能量狀態(tài)的改變，從而做出適應(yīng)性反應(yīng)。正常生理情況下，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)的未折疊蛋白通過(guò)泛素蛋白酶體途徑降解；當(dāng)未折疊蛋白累積時(shí)，則引發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能發(fā)生改變，從而誘發(fā)未折疊蛋白反應(yīng)（unfolded protein response，UPR），即 ERS[1-2]。研究證實(shí)，ERS與脂質(zhì)代謝有直接聯(lián)系[3-5]。

脂肪組織是機(jī)體能量?jī)?chǔ)存庫(kù)。機(jī)體脂肪分解過(guò)程在生理情況下處于動(dòng)態(tài)平衡。肥胖狀態(tài)下，為滿足蛋白合成增加的需求，脂肪細(xì)胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能增強(qiáng)[5，6]。在高脂飲食所致的肥胖小鼠或基因型肥胖小鼠的脂肪和肝臟組織中都發(fā)現(xiàn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激標(biāo)志物和蛋白表達(dá)水平顯著升高[7-9]。肥胖患者體內(nèi)脂肪組織及肝臟等重要代謝相關(guān)部位的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激也顯著激活[9，10]。過(guò)剩的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)作為誘導(dǎo)ERS的信號(hào)，通過(guò)PERK-elF2α、C/EBPα、SREBP、XBP-1、PERK、JNK等多種途徑影響脂代謝。肥胖狀態(tài)下，血漿游離脂肪酸水平也出現(xiàn)明顯升高[11]。在3T3-L1脂肪細(xì)胞中，游離脂肪酸可以激活JNK，導(dǎo)致含脂肪的組織發(fā)生ERS[12]。

此外，在肝臟中，脂肪累積、游離脂肪酸水平升高與膽固醇代謝紊亂均可導(dǎo)致肝臟ERS。轉(zhuǎn)錄因子SREBPs能夠活化細(xì)胞內(nèi)膽固醇和甘油三酯的生物合成和攝取基因，從而調(diào)節(jié)脂類生物合成。肝臟ERS則通過(guò)SREBPs影響脂滴成分與大小、脂質(zhì)合成以及膽固醇代謝[13]。研究發(fā)現(xiàn)ERS是肝細(xì)胞脂肪變性發(fā)展的促進(jìn)因素[13，14]。

1.2 糖代謝與ERS ERS激活轉(zhuǎn)錄因子ATF6可與調(diào)控肝臟糖異生過(guò)程的轉(zhuǎn)錄因子CRTC2發(fā)生相互作用，從而控制糖代謝調(diào)控的信號(hào)網(wǎng)絡(luò)與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能的整合。胰島素抵抗（IR）狀態(tài)下血糖升高，可導(dǎo)致糖脂等代謝紊亂。JNK參與調(diào)節(jié)的胰島素受體底物1（insulin receptor substrate-1，IRS-1）及蛋白激酶B（protein kinase B，Akt）通路，是經(jīng)典的胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路；肝臟及脂肪組織ERS可導(dǎo)致JNK磷酸化增強(qiáng)，IRS-1酪氨酸磷酸化和Akt磷酸化受抑制，以及絲氨酸磷酸化顯著增強(qiáng)，減弱胰島素信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)，從而引發(fā)IR。Chan等[15]的研究發(fā)現(xiàn)，2型糖尿病患者胰島β細(xì)胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激標(biāo)志分子如免疫球蛋白結(jié)合蛋白（immunoglobulin binding protein，IBP）、C/EBP 同源蛋白（C/EBP homologous protein，CHOP）等的表達(dá)較非糖尿病對(duì)照組增多。還有研究顯示ERS通過(guò)IRE1α-JNK信號(hào)通路抑制胰島素受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，引起IR[16]。另外，ERS還可通過(guò)影響脂肪生成和能量平衡引發(fā)IR[6]?？梢?，ERS可通過(guò)多種途徑引發(fā)IR，從而導(dǎo)致機(jī)體糖脂等代謝紊亂。

2 2型糖尿病合并肥胖的脾虛痰濕的中醫(yī)病機(jī)

中醫(yī)學(xué)將2型糖尿病歸屬于消渴病范疇。隨著現(xiàn)代生活水平的提高及生活節(jié)奏的加快，人們大量進(jìn)食高熱量食物但運(yùn)動(dòng)量卻減少，這些不良生活方式導(dǎo)致了2型糖尿病合并肥胖的患病率逐年增加?！端貑?wèn)·奇病論》曰：“夫五味入口，藏于胃，脾為之行其精氣，津液在脾，故令人口甘也，此肥美之所發(fā)也，此人必?cái)?shù)食甘美而多肥也。肥者，令人內(nèi)熱，甘者令人中滿，故其氣上溢，轉(zhuǎn)為消渴?！币陨险撌鎏崾?型糖尿病合并肥胖的重要病因?yàn)槎嗍撤拭馈?/p>

2.1 脾失健運(yùn)為2型糖尿病合并肥胖的始動(dòng)因素 《素問(wèn)·六節(jié)藏象論》曰：“脾胃……倉(cāng)廩之本，營(yíng)之居也?！薄端貑?wèn)·奇病論》云：“夫五味入口，藏于胃，脾為之行其精氣”。中醫(yī)認(rèn)為脾主運(yùn)化，為后天之本，人體所必需的一切營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)源于飲食，而飲食受納于胃，還必須通過(guò)脾的運(yùn)化，水谷精微的消化吸收功能才得以正常，從而為精、氣、血、津液的化生提供足夠的養(yǎng)料，以濡養(yǎng)臟腑、經(jīng)絡(luò)、四肢百骸、皮毛筋肉，維持正常的生理功能。脾運(yùn)健旺，則臟腑氣血充和；若脾失健運(yùn)，胃雖能納谷，但納入之谷不能化生為人體所需的精微物質(zhì)運(yùn)送到周身，導(dǎo)致水谷之氣在體內(nèi)停滯，反釀成濕、痰、瘀等病理產(chǎn)物，蓄積于體內(nèi)，日積月累，則成肥胖。

2.2 痰濕為2型糖尿病合并肥胖的關(guān)鍵病機(jī) 現(xiàn)代人易過(guò)食肥甘，尤偏嗜醇酒厚味。肥甘及醇酒厚味可損傷脾胃，致脾失健運(yùn)，氣血津液運(yùn)行失常；氣血津液停留阻滯于肌體組織器官則形成具有致病作用的病理產(chǎn)物，包括痰與水濕。痰與水濕是人體津液、血液運(yùn)行失常而生的病理產(chǎn)物，水濕、痰兩者常相互影響，相兼為患。明代醫(yī)家李梴在《醫(yī)學(xué)入門》中認(rèn)為，消渴的發(fā)病主要涉及脾，并據(jù)此提出采用參苓白術(shù)散治療消渴。

飲食不節(jié)，過(guò)食五味，亢則害，致過(guò)剩的膏脂不運(yùn)，耗形而致形失常；脾失健運(yùn)，水濕內(nèi)停，久聚成痰，痰濕阻滯，傷及脾氣，更致清、濁難以升降，這是2型糖尿病合并肥胖中醫(yī)病機(jī)的關(guān)鍵?，F(xiàn)代中醫(yī)研究者亦認(rèn)為痰濕為2型糖尿病的發(fā)病因素，并相繼提出痰濕與2型糖尿病患者的IR等生化指標(biāo)的相關(guān)性，如發(fā)現(xiàn)痰濕越明顯，IR越明顯等[17-20]。劉潺潺等[18]認(rèn)為，氣的運(yùn)行與胰島素的分泌相關(guān)，而氣得以運(yùn)行的關(guān)鍵在脾；脾虛不運(yùn)，則聚濕成痰。正如《素問(wèn)·至真要大論》所謂：“諸濕腫滿，皆屬于脾”。

3 基于ERS探討2型糖尿病合并肥胖的脾虛痰濕病機(jī)

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)發(fā)揮生物活性的關(guān)鍵場(chǎng)所，它向內(nèi)與細(xì)胞核膜相連，向外與細(xì)胞膜相連，是細(xì)胞內(nèi)的一個(gè)精細(xì)的膜系統(tǒng)，交織分布于細(xì)胞質(zhì)中的膜管道系統(tǒng)。這種細(xì)胞內(nèi)的膜性管道系統(tǒng)一方面構(gòu)成細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐?，另一方面也為?xì)胞內(nèi)各種酶反應(yīng)提供廣闊的反應(yīng)場(chǎng)地。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)或功能異常必然會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)的分泌減少，致使生物體的相應(yīng)功能受到影響。中醫(yī)認(rèn)為，脾主運(yùn)化包括兩個(gè)方面：一是運(yùn)化水谷精微，即脾具有把水谷（飲食物）化為精微，并將精微物質(zhì)轉(zhuǎn)輸至全身的生理功能；二是運(yùn)化水液，即脾對(duì)水液有吸收、轉(zhuǎn)輸和布散的作用。脾運(yùn)失健，則氣血精微物質(zhì)的生成與運(yùn)化功能失常。可見，ERS與脾失健運(yùn)所致機(jī)體功能失常類似（糖脂代謝異常與氣血精微運(yùn)化失常）?；诖耍J(rèn)為可從ERS來(lái)探討2型糖尿病合并肥胖的脾虛痰濕的中醫(yī)病機(jī)。

首先，脾運(yùn)化水谷精微的功能與線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等這些包含大量生物膜的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系。王彩霞、李德新等[21，22]通過(guò)研究脾虛與生物膜的相關(guān)性發(fā)現(xiàn)，脾虛狀態(tài)下，膜系統(tǒng)受到了過(guò)氧化損傷，機(jī)體脂質(zhì)過(guò)氧化速率增強(qiáng)，對(duì)脂質(zhì)過(guò)氧化應(yīng)激反應(yīng)能力降低，抗氧化能力顯著下降，伴隨心肌、骨骼肌及肝、小腸內(nèi)的線粒體超微結(jié)構(gòu)不同程度損傷，脂質(zhì)過(guò)氧化物或其產(chǎn)物共軛雙烯和丙二醛含量升高，而谷胱甘肽過(guò)氧化物酶、超氧化物歧化酶、過(guò)氧化氫酶、心肌黃酶等抗氧化酶活性降低，電子傳遞鏈和氧化磷酸化不能正常進(jìn)行，影響了機(jī)體的物質(zhì)代謝和能量代謝。脾失健運(yùn)，不能運(yùn)化水谷精微，則往往表現(xiàn)為蛋白質(zhì)合成受阻或攝取不足。蛋白質(zhì)代謝包括氨基酸代謝、蛋白質(zhì)生物合成、蛋白質(zhì)翻譯后修飾和靶向輸送以及溶酶體和泛素化蛋白降解途徑。這些蛋白質(zhì)均需要在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的折疊、組裝、加糖基團(tuán)處理才具有相應(yīng)空間結(jié)構(gòu)及生物活性，最終發(fā)揮作用。因此，呂林等[23，24]認(rèn)為中醫(yī)脾的臟象功能與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的聯(lián)系最大，ERS是脾虛證的本質(zhì)?，F(xiàn)代多項(xiàng)中醫(yī)研究[25-27]也通過(guò)對(duì)脾陰虛糖尿病大鼠、脾虛型功能性消化不良大鼠、脾虛肺癌小鼠等多種動(dòng)物模型的研究證實(shí)了ERS與脾虛之間的密切關(guān)系。

其次，脾運(yùn)化水濕的功能也被證實(shí)與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的生物膜功能關(guān)系密切。水通道蛋白（AQP）是目前研究較多的一類與水通透性相關(guān)的細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。曾躍琴等[28]發(fā)現(xiàn)濕困中焦動(dòng)物模型的消化道黏膜層AQP0的表達(dá)與水分吸收、腺體分泌的調(diào)控機(jī)制相關(guān)。周正等[29]則發(fā)現(xiàn)脾胃濕熱型慢性淺表性胃炎患者的AQP4及其mRNA表達(dá)量明顯高于其他中醫(yī)證型患者。而AQP作為蛋白質(zhì)的一種，也需要依賴內(nèi)質(zhì)網(wǎng)發(fā)揮其生物功能。有研究[30]顯示AQP2在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中折疊并聚集為同源四聚體，然后在細(xì)胞內(nèi)穿過(guò)高爾基體，貯存在核周的細(xì)胞內(nèi)囊泡內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)其功能的短時(shí)調(diào)控。

綜上所述，脾主運(yùn)化的功能是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能正常的基礎(chǔ)上發(fā)揮作用。脾運(yùn)化水谷精微、運(yùn)化水液功能都需要具有各種不同功能的蛋白質(zhì)來(lái)完成。這些蛋白質(zhì)均需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)經(jīng)過(guò)折疊、組裝、糖基化等一系列處理才能發(fā)揮其正常的生物功能。故認(rèn)為脾虛痰濕作為2型糖尿病合并肥胖患者的核心病機(jī)之一，與ERS所致的各種蛋白質(zhì)分泌不足或功能異常從而引發(fā)糖脂等代謝紊亂有關(guān)。從ERS來(lái)探討2型糖尿病合并肥胖“脾虛痰濕”中醫(yī)病機(jī)可能為中醫(yī)藥防治2型糖尿病合并肥胖提供新思路。