基于維生素D缺乏與腎虛證的相關(guān)性探討補腎抗衰老機理?

管連城，張孟之，王宗陵，任慧敏，陳雨佳，高 潔，柴藝匯，李 文，秦 忠，陳云志△

(1.貴州中醫(yī)藥大學(xué)， 貴陽 550002； 2. 貴州安順市中醫(yī)院，貴州 安順 561000)

衰老是由一系列選擇性分子和生化通路驅(qū)動發(fā)生生理功能的逐步全面降低直至惡化，從而增加高齡疾病發(fā)病率的復(fù)雜生物過程，在相關(guān)基因、蛋白、生物化合物、內(nèi)環(huán)境自穩(wěn)平衡等多因素調(diào)控下，發(fā)生細胞、器官及系統(tǒng)功能與器質(zhì)的漸進衰退[1]。隨著中國邁入高齡社會，對衰老探索變得尤為必要。維生素D涉及骨骼發(fā)育和維持體內(nèi)礦物質(zhì)平衡外,介導(dǎo)其發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)的維生素D受體(VDR)廣泛分布于心血管、免疫等全身各處，其活性代謝物具有諸多生理調(diào)節(jié)功能，其中對血壓、免疫炎癥、氧化應(yīng)激等方面的調(diào)控與衰老的分子通路廣泛重疊[2]，提示維生素D在衰老病理進程中存在不可忽視的影響。中醫(yī)對衰老具有深刻的認識，藏象學(xué)說“腎藏精”是中醫(yī)理論的核心內(nèi)容，認為腎中所藏之精推進了機體的生、長、壯、老。前期發(fā)現(xiàn)，中醫(yī)“腎精”功能與維生素D內(nèi)分泌系統(tǒng)之間存在多層次多角度的聯(lián)系[3-4]。本文基于維生素D缺乏與腎虛證的聯(lián)系,探討維生素D在衰老中產(chǎn)生的作用機制。

1 腎虛證與維生素D缺乏

《素問·上古天真論篇》中描述了人體腎氣盛至腎氣衰，最終腎精少、陽氣竭這一系列生、長、壯、老的表現(xiàn)，說明腎精的藏泄及生理功能貫穿于人類生命的始終?，F(xiàn)代學(xué)者指出，“腎藏精”可被認為類似于“神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫”處于動態(tài)平衡狀態(tài)的自穩(wěn)性微環(huán)境[5]。其現(xiàn)代功能主要體現(xiàn)在類固醇激素的分泌水平、下丘腦-垂體-靶腺體生理軸(包括腎上腺皮質(zhì)軸、性腺軸、甲狀腺軸等)的活性調(diào)控，乃至相關(guān)功能蛋白、基因的表達等諸多方面[6]。隨著對維生素D認識的深入，發(fā)現(xiàn)其除了經(jīng)典鈣磷調(diào)節(jié)作用外，還涉及免疫、心血管、神經(jīng)、內(nèi)分泌、生殖等機體各個方面[7]。維生素D內(nèi)分泌系統(tǒng)由維生素D、催化維生素D活化或失活的代謝酶、介導(dǎo)活化維生素D發(fā)揮生理功能的受體(VDR)組成[8]。VDR廣泛分布于人體各個部位，包括腎精功能體現(xiàn)所在的腎上腺皮質(zhì)腺、生殖腺等生理軸及其相關(guān)功能蛋白、調(diào)控基因的靶細胞上[9]。提示維生素D內(nèi)分泌系統(tǒng)的調(diào)控涉及部位與中醫(yī)“腎精”的現(xiàn)代功能體現(xiàn)部位發(fā)生高度重疊。此外，維生素D的季節(jié)規(guī)律所引起的免疫系統(tǒng)、松果體-性腺軸功能水平的調(diào)節(jié)變化對于“冬不藏精，春必病溫”“腎應(yīng)冬”的生理規(guī)律表現(xiàn)一致，并給出令人信服的解釋[10]。維生素D的代謝及作用機制可較全面地解釋“腎藏精”主生長發(fā)育、生髓養(yǎng)骨、營腦、生殖等一系列生理作用[11]。維生素D與“腎精”一樣，伴隨著人類整個生命過程，中醫(yī)“腎精”功能與維生素D的生物學(xué)功效存在較大的相似性和關(guān)聯(lián)性。

腎精虧虛主要體現(xiàn)為形體瘦弱、腰膝酸軟、老人骨質(zhì)易折、小兒發(fā)育緩慢、男子精少、女子經(jīng)閉等。近代學(xué)者認為，腎虛證是一種反應(yīng)性和適應(yīng)性的調(diào)節(jié)失控狀態(tài)[12]?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)主要從下丘腦-垂體-腺體軸及神經(jīng)內(nèi)分泌免疫網(wǎng)絡(luò)的角度發(fā)現(xiàn)其存在客觀病理改變[13]。維生素D缺乏的表現(xiàn)與之高度相似，除佝僂病與老年性骨質(zhì)疏松外，還出現(xiàn)耳鳴耳聾、免疫力下降、生長發(fā)育遲緩、精子基因鏈斷裂、子宮萎縮等癥狀。維生素D缺乏與“腎精不足”的相似性幾乎涵蓋了“腎精”功能體現(xiàn)失常的各個方面，且能被補腎方藥扭轉(zhuǎn)[11]。維生素D缺乏或VDR沉默小鼠除了骨質(zhì)方面疾病外，還出現(xiàn)脫毛、生長緩慢、肌肉功能降低、焦慮、學(xué)習(xí)及記憶障礙、生殖能力下降等早衰現(xiàn)象[14]。維生素D缺乏動物模型性激素水平紊亂[15]，提示可能在類固醇激素生成及性腺軸方面對腎虛證的病理改變產(chǎn)生影響[16]。綜上，維生素D缺乏與腎虛證可能在骨質(zhì)代謝、神經(jīng)、免疫、生殖、激素分泌等方面存在著共同的病理改變。

2 衰老與維生素D缺乏

維生素D不足在老年群體中普遍存在，隨著年齡增長，皮膚途徑生成維生素D能力降低，同時戶外活動的減少和生活方式的改變使得體內(nèi)攝入和生成的維生素D水平均比低齡群體低下[17]。據(jù)統(tǒng)計，足不出戶或療養(yǎng)院的高齡人群中100%存在維生素D缺乏[18]。維生素D缺乏與高血壓、糖尿病、骨質(zhì)疏松癥、癌癥、神經(jīng)退行性疾病等諸多老年疾病相關(guān)[19]。實驗發(fā)現(xiàn)，維生素D缺乏雌性小鼠表現(xiàn)為子宮萎縮、卵巢囊腫、生育能力下降等[20]。早期維生素D缺乏小鼠大腦側(cè)腦室增大、皮質(zhì)變薄[21]，VDR及1α-羥化酶敲除小鼠表現(xiàn)為嚴重的低鈣、軟骨病、骨質(zhì)疏松、高血壓等早衰表現(xiàn)[22]。VDR突變小鼠生命明顯縮短，表現(xiàn)為皮膚皺縮、鼠毛稀疏、體質(zhì)量下降、免疫缺陷、下丘腦局灶性鈣化等衰老現(xiàn)象[23]。據(jù)此可知，衰老既會引起機體維生素D的不足，同時機體維生素D缺乏又能推動衰老的進展，維生素D與衰老之間相互作用并關(guān)系緊密。

一項針對文獻資料的整理統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，人類血清維生素D水平與外周血白細胞端粒長度呈正相關(guān)[24]。針對服用維生素D補充劑女性群體的一項觀察表明，該女性群體的平均端粒長度比未使用維生素D的女性更長[25]。維生素D在不同細胞體系的誘導(dǎo)分化過程中，對端粒酶活性產(chǎn)生干擾影響[26]。1,25二羥基維生素 D3[1,25(OH)2D3]具有上調(diào)p53產(chǎn)生調(diào)整細胞周期、調(diào)控細胞凋亡、修復(fù)DNA損傷，從而發(fā)揮維持應(yīng)激反應(yīng)穩(wěn)態(tài)、抗腫瘤發(fā)生并進一步延緩衰老的作用[27]。1,25(OH)2D3能夠延緩骨髓間充質(zhì)干細胞(BMSCs)的衰老，誘導(dǎo)BMSCs成骨分化，同時促進Fgf-23-Klotho基因的表達，發(fā)揮一定的抗衰老作用[28]。另外，機體衰老與性腺的功能衰退、結(jié)構(gòu)萎縮存在聯(lián)系，下丘腦-垂體-性腺軸失衡是衰老及相關(guān)疾病的共同病理，表現(xiàn)出性激素分泌紊亂和機體生殖能力衰退。維生素D代謝關(guān)鍵酶(CYP24A1、CYP27A1、CYP27B1)和VDR均在性腺軸上表達[29]。維生素D對兩性激素的合成和代謝存在特異性調(diào)控作用，從而延緩衰老。維生素D存在多種抗衰老的作用機制，尚有待深入探討和研究。

3 中醫(yī)腎虛衰老說及補腎防治法

中醫(yī)腎虛衰老學(xué)說被歷代醫(yī)家廣泛接受，認為腎精是維持生命運作、臟腑機能的原動力，腎精虛損則臟腑功能減退，骨、齒、腦、發(fā)等不受充養(yǎng)表現(xiàn)出齒搖發(fā)脫、步態(tài)不穩(wěn)等衰老征象。衰老實質(zhì)上是由于各種外界因素的作用下隨著時間推移腎精耗散所致。人群調(diào)查顯示，各年齡階段的腎虛比例與年齡呈正相關(guān)[30]，因此有學(xué)者將衰老歸納為生理性腎虛證[31]，說明腎虛證是衰老的關(guān)鍵和根本，補腎是中醫(yī)抗衰老的立法治則。

補腎方藥對衰老骨質(zhì)的改善較為顯著。腎虛骨痛膠囊對全身特別是股骨密度提高顯著，腰椎骨小梁提及得到明顯增加[32]。駐春膠囊對腎虛骨質(zhì)疏松模型大鼠的股骨和椎骨物理抗沖擊及擠壓能力改善明顯[33]?？赡苁峭ㄟ^對機體細胞膜上質(zhì)子泵及蛋白激酶C(PKC)活性的影響，提高鈣離子利用率，同時降低尿鈣水平和骨量丟失，改善骨質(zhì)代謝，提高骨轉(zhuǎn)化效率，誘導(dǎo)骨形成[34]。補腎調(diào)肝方對衰老BMSCs存在令人滿意的影響，其水提液對BMSCs向成骨分化的作用效果與濃度呈正相關(guān)，能夠在短期內(nèi)提升鈣化結(jié)節(jié)數(shù)目，加速形成骨礦化基質(zhì)，骨細胞成熟效率得到提升[35]。溫腎補陽藥針對調(diào)控性腺軸發(fā)揮抗衰老作用[36]。補腎方對衰老模型大鼠睪酮生成的干預(yù)靶點，可能在于上調(diào)類固醇合成急性調(diào)節(jié)蛋白(StAR)、3β-羥類固醇脫氫酶I(3β-HSD I)、細胞色素膽固醇側(cè)鏈裂解酶(P450scc)等促睪酮合成機制通路中的關(guān)鍵蛋白[37]。補腎復(fù)方不僅對絕經(jīng)期衰老大鼠的雌激素分泌有良好的改善作用，而且使卵巢反應(yīng)性和動態(tài)儲備得到提升，生殖能力改善[38]，可能是通過衰老卵巢組織抗氧化酶和端粒酶活性及影響卵巢衰老相關(guān)基因daf-2、daf-16等方面發(fā)揮抗卵巢衰老作用[39]。另外，衰老小鼠肝脾組織中p53同時出現(xiàn)野生型和突變型蛋白表達時，補腎方藥能夠抑制p53的過度表達防止發(fā)生突變[40]。綜上，補腎方藥對衰老機體骨質(zhì)代謝、性激素生成、調(diào)控p53抑制腫瘤等諸多方面存在改善作用。

4 補腎方藥可能通過調(diào)節(jié)維生素D內(nèi)分泌系統(tǒng)發(fā)揮抗衰老作用

中醫(yī)“腎精”功能與維生素D的生物學(xué)功效存在較大的相似性和關(guān)聯(lián)性，維生素D缺乏與腎虛證有著共同的病理改變，兩者存在相關(guān)。前期基于知識關(guān)聯(lián)工具ARROWSMITH進行文獻挖掘發(fā)現(xiàn)，補益腎精中藥冬蟲夏草[41]、淫羊藿[42]、人參[43]等現(xiàn)代藥理作用均與維生素D系統(tǒng)機制產(chǎn)生交聯(lián)，理論得出可能對維生素D系統(tǒng)具有一定程度的作用。進一步實驗表明，淫羊藿苷對衰老模型大鼠腎臟維生素D代謝關(guān)鍵基因CYP24A1、CYP27B1及VDR表達存在明顯的干預(yù)作用[44]。另外，離體實驗結(jié)果顯示，淫羊藿苷對H9C2和HL-1心肌細胞的VDR表達存在調(diào)節(jié)作用[45-46]。據(jù)上述推測，補腎方藥可通過對維生素D系統(tǒng)的調(diào)節(jié)發(fā)揮相應(yīng)的功效。

維生素D除了經(jīng)典的鈣磷調(diào)控作用外，還有抗炎、免疫調(diào)節(jié)等激素樣功能。維生素D通過結(jié)合其廣泛分布于人體全身各器官組織的受體VDR發(fā)揮作用。維生素D缺乏癥在國內(nèi)外人群中高比重存在，大量證據(jù)說明維生素D缺乏與機體衰老關(guān)系密切。因此維生素D系統(tǒng)可能是抗衰老的一個潛在靶點，可將補充維生素D作為延緩衰老的一類手段。但在臨床應(yīng)用時具體劑量、攝入途徑、副作用等均有待作進一步的觀察評估。中醫(yī)補腎方藥抗衰老行之有效，補腎方藥抗衰老的機制在骨質(zhì)代謝、性激素生成、調(diào)控p53抑制腫瘤等諸多方面與維生素D抗衰老的路徑高度重合。因此有理由推測，補腎方藥可能通過對維生素D系統(tǒng)的調(diào)節(jié)發(fā)揮抗衰老的功效。為此可進一步設(shè)計實驗展開相應(yīng)研究，驗證和闡釋該方面的分子機制，充實中醫(yī)藥補腎抗衰老的現(xiàn)代科學(xué)內(nèi)涵，為中醫(yī)腎本質(zhì)研究及補腎方藥作用機制探索提供新思路。