劉倩菁,向昱臻,俞 睿,陳秀榕,周卉樂(lè),祝美珍
隨著全球人口老齡化進(jìn)程加快,在遺傳因素與環(huán)境因素相互影響下,缺血性中風(fēng)發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)。一項(xiàng)研究顯示,基因變異性是導(dǎo)致缺血性中風(fēng)中大腦動(dòng)脈狹窄或閉塞危險(xiǎn)因素之一[1]。非蛋白編碼小分子RNA(miRNA)是參與調(diào)控基因表達(dá)、細(xì)胞周期等生命活動(dòng)的非編碼微小RNA,與缺血性中風(fēng)的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切。有研究發(fā)現(xiàn),miRNA廣泛存在于腎臟等組織中,與“腎精”的物質(zhì)基礎(chǔ)高度類(lèi)似[1]?,F(xiàn)基于“腎腦相關(guān)”理論探討miRNA與缺血性中風(fēng)的相關(guān)性,從miRNA生物遺傳學(xué)角度豐富中醫(yī)對(duì)“腎精”認(rèn)識(shí),進(jìn)一步拓寬缺血性中風(fēng)相關(guān)中醫(yī)證候和中醫(yī)藥防治的視野。
在體內(nèi)腎與腦通過(guò)經(jīng)絡(luò)聯(lián)系上下相濟(jì),而腎精化生氣血的物質(zhì)功能與腦的精神情志活動(dòng)有直接關(guān)系。從結(jié)構(gòu)來(lái)看,《內(nèi)經(jīng)》記載:“督脈者,貫脊屬腎,上入絡(luò)腦”且腎經(jīng)所絡(luò)的膀胱經(jīng)“上額交巔入絡(luò)腦……入循膂絡(luò)腎”,將腎與腦的聯(lián)系以升降循行闡明;從物質(zhì)來(lái)說(shuō),《內(nèi)經(jīng)》記載:“腎主骨生髓”,腎精化髓而上匯于腦,腦主元神掌臟腑活動(dòng),二者相需相用。
1.1 腎藏精生髓,奉滋腦神 《內(nèi)經(jīng)》記載:“腎主骨生髓”,腎藏精,精可生髓,髓藏于骨中,上充聚匯為腦,又稱腦髓,故《醫(yī)學(xué)入門(mén)》曰:“腦者,髓之海,諸髓皆屬于腦……髓者腎主之”,由此可知,腎精中的先天之精是腦髓生成的物質(zhì)基礎(chǔ)。腦髓有依賴于后天水谷精微的補(bǔ)給,《靈樞·五癃津液論》曰:“五谷之精液和合而為膏者,內(nèi)滲于骨空,補(bǔ)益腦髓”?!吨袊?guó)醫(yī)藥匯?!费裕骸叭酥帕鲇谀X,而腦髓實(shí)由腎主之。人只知腦力足則才智精力從生,而不知所以生者在腎”,可見(jiàn)腦的“神明”是在腎精生髓、髓聚為腦的條件下形成的。腦髓內(nèi)寓的元神,為生命活動(dòng)的主宰,五臟六腑平衡的調(diào)節(jié)皆依賴于腦神;神、魂、意、魄、志之五志皆為腦神統(tǒng)領(lǐng),五臟六腑產(chǎn)生的后天之精皆上奉滋養(yǎng)腦神,而生精神、感覺(jué)、意識(shí)、思維、記憶、運(yùn)動(dòng)及言語(yǔ)等生理功能?!端貑?wèn)·靈蘭秘典論》曰:“腎者,作強(qiáng)之官,伎巧出焉”,精簡(jiǎn)闡述了腎精充足可髓海得充,使腦神得以奉滋,而生謀略智慧。
1.2 腎精化氣血,暢通腦脈 《靈樞·經(jīng)脈》云:“人始生,先成精”。腎精是構(gòu)成人體基本的精微物質(zhì),也是維持生命活動(dòng)的基本物質(zhì),腎精化血化氣的物質(zhì)功能是腦脈流暢與腦神清明的重要保證?!端貑?wèn)·陰陽(yáng)應(yīng)象大論》云:“精化為氣”。腎精以化元?dú)鉃楦?,才能推?dòng)臟腑正常運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)大腦的統(tǒng)籌兼?zhèn)?;“血脈和利,精神乃居”,氣血流利充盈決定著精神情志的舒暢充沛?!稄埵厢t(yī)通·諸血門(mén)》言:“歸精與肝而化清血?!蹦I精是血液生成的來(lái)源之一;《景岳全書(shū)》云:“血必由氣,氣行則血行”,血液在脈管內(nèi)暢通運(yùn)行需靠氣的推動(dòng)和固攝;《讀醫(yī)隨筆》記載:“宗氣者,動(dòng)氣也”,宗氣充盛可推動(dòng)血液正常運(yùn)行,故“血?dú)庹撸酥?,不可不?jǐn)養(yǎng)”。當(dāng)腎精充沛有度,氣血轉(zhuǎn)化有序,腦脈暢通無(wú)阻,則神志清晰,感覺(jué)靈敏,思維快捷。
2.1 miRNA的生物學(xué)基礎(chǔ) miRNA是一類(lèi)非編碼微小RNA,是一種廣泛存在于真核生物中的小分子RNA,通過(guò)招募相關(guān)蛋白組分或與染色體重排相關(guān)的蛋白因子到特定區(qū)域,形成與靶基因轉(zhuǎn)錄體序列進(jìn)行不同程度互補(bǔ)的特殊蛋白核酸復(fù)合體,發(fā)揮調(diào)控基因表達(dá)的作用[2]。miRNA在腎臟中高度集中,不僅數(shù)量眾多,靶點(diǎn)多元,而且調(diào)節(jié)機(jī)制精細(xì)復(fù)雜,廣泛參與細(xì)胞增殖、分化、凋亡等多個(gè)過(guò)程以維持生命活動(dòng)平衡。Long等[3]研究顯示,miRNA具有強(qiáng)大的多方位調(diào)控作用,其在機(jī)體點(diǎn)、線、面上精確調(diào)控空間和時(shí)間特異性表達(dá),對(duì)多種生物學(xué)過(guò)程有重要的意義。Mehta等[4]研究表明,miRNA主要通過(guò)調(diào)控關(guān)鍵免疫發(fā)育基因表達(dá)從而促進(jìn)免疫發(fā)育。miRNA與多種疾病發(fā)生、發(fā)展過(guò)程密切相關(guān),某些miRNA異常表達(dá)導(dǎo)致自身免疫和組織器官病等各類(lèi)病理疾病。如miRNA通過(guò)調(diào)控Toll樣受體4參與神經(jīng)系統(tǒng)缺血缺氧性損傷;miRNA通過(guò)靶向抑制相關(guān)基因表達(dá)調(diào)節(jié)機(jī)體脂代謝平衡[5],上述研究證實(shí)存在于腎臟中發(fā)揮調(diào)控功能的miRNA與缺血性中風(fēng)的發(fā)生發(fā)展有關(guān)。
2.2 腎精與miRNA的相似性
2.2.1 腎精與miRNA均是先天性的基礎(chǔ)物質(zhì) 田進(jìn)文等[6]研究認(rèn)為,中醫(yī)理論“腎藏”本質(zhì)是“腎精轉(zhuǎn)化”的一個(gè)生命動(dòng)態(tài)過(guò)程,決定人體生長(zhǎng)發(fā)育、生殖、衰亡的物質(zhì)基礎(chǔ)是腎精,先天之精稟自父母以滋養(yǎng)后天之精,后天之精源源不斷補(bǔ)充先天之精,保證了在此動(dòng)態(tài)過(guò)程中臟腑功能的正常發(fā)揮,維持和穩(wěn)定機(jī)體的正常生理狀態(tài)。腎臟中miRNA誕于生命初始,包括生命體全部遺傳信息內(nèi)容,通過(guò)復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯過(guò)程合成生理活動(dòng)所需的大分子物質(zhì)參與生物的生長(zhǎng)發(fā)育,與中醫(yī)腎精“先天之精”內(nèi)涵不謀而合;攝取的食物在體內(nèi)消化分解為氨基酸等物質(zhì)符合“后天水谷精微”的概念,miRNA刻錄的遺傳信息可代代相傳,負(fù)載遺傳信息的核酸分子需要體內(nèi)不斷合成、更新各類(lèi)氨基酸,以平衡生命正常的生理活動(dòng),參與調(diào)節(jié)各類(lèi)疾病的發(fā)生發(fā)展過(guò)程,維持生物體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。因此,根據(jù)腎精與miRNA均是與生俱來(lái)的前提及依賴“后天滋養(yǎng)”的必要條件,認(rèn)為腎精與miRNA在基礎(chǔ)物質(zhì)上具有一定的相似性。
2.2.2 腎精氣化與miRNA中心法則的相似原理 腎精發(fā)揮主生長(zhǎng)發(fā)育的功能需要“化生腎氣”這一步驟,分化腎陰與腎陽(yáng),為臟腑陽(yáng)氣與陰液之本,調(diào)控各臟腑形體官竅的機(jī)能。如此“氣化”過(guò)程與現(xiàn)代miRNA生物學(xué)提到的“中心法則”相似[7],可從中心法則遺傳信息傳遞中理解生物學(xué)潛在的“陰陽(yáng)屬性”。人體的運(yùn)動(dòng)需要能量,但能量不以明顯的物質(zhì)形式存在,在細(xì)胞線粒體中的高能分子ATP,提供維持人體生命活動(dòng)所需的絕大部分能量。中醫(yī)理論中,“氣”是體內(nèi)運(yùn)行不息的極細(xì)微物質(zhì),維持與推動(dòng)人體生命活動(dòng),《素問(wèn)》關(guān)于氣的解釋:“非出入,則無(wú)以生長(zhǎng)壯老已;非升降,則無(wú)以生長(zhǎng)化收藏”,中醫(yī)認(rèn)為“氣的運(yùn)動(dòng)”是對(duì)人體內(nèi)物質(zhì)代謝與能量平衡相符的闡述。miRNA表達(dá)的主要形成結(jié)構(gòu)蛋白和催化體內(nèi)各類(lèi)反應(yīng)的酶決定著各類(lèi)組織器官的功能,這些蛋白質(zhì)與酶通過(guò)相應(yīng)技術(shù)進(jìn)行提取的化學(xué)物質(zhì),具有“形”的定義,相當(dāng)于中醫(yī)理論“精微”的概念,存在于人體的各個(gè)角落,廣泛分布于精、氣、血、津、液當(dāng)中。所謂“陽(yáng)化氣,陰成形”,中醫(yī)認(rèn)為氣屬陽(yáng)而無(wú)形,運(yùn)行于全身內(nèi)外;精屬陰而有形,藏寓于臟腑之中。腎藏中,“精化腎陽(yáng)”類(lèi)似于為miRNA提供能量的過(guò)程,“精化腎陰”類(lèi)似于miRNA表達(dá)的過(guò)程,兩者發(fā)揮功能的動(dòng)態(tài)階段具有一定的相似性。
3.1 miRNA參與缺血性中風(fēng)的發(fā)病過(guò)程 中醫(yī)學(xué)理論認(rèn)為人體隨著年齡的增長(zhǎng),體內(nèi)腎精呈現(xiàn)“生而有之-后天滋溢-逐年消耗-藏精衰退”的動(dòng)態(tài)過(guò)程。腎精不足而致陰精陽(yáng)氣化生無(wú)源是缺血性中風(fēng)的根本原因,一則腎精不足腦髓失滋,二則元?dú)馓澨撗袦M(jìn)而痰瘀內(nèi)生腦脈痹阻而發(fā)為本病。有研究證實(shí),腎虛精虧與缺血性中風(fēng)密切相關(guān)的病因病機(jī)學(xué)說(shuō)[8]。Sepramaniam等[9]采用Taq Man技術(shù)對(duì)中老年腦缺血性病人與健康人群進(jìn)行miRNA組學(xué)測(cè)定,發(fā)現(xiàn)有32個(gè)特異性變化的miRNA,這些miRNA均與人體生長(zhǎng)發(fā)育的機(jī)制有關(guān)。陳穎添等[10]研究顯示,真核細(xì)胞內(nèi)特異性調(diào)節(jié)因子miRNA通過(guò)調(diào)節(jié)多種信號(hào)通路,促進(jìn)間充質(zhì)干細(xì)胞的成骨分化和骨再生,完善骨骼功能,當(dāng)骨質(zhì)病變時(shí),腎精“藏髓”無(wú)位,對(duì)缺血性中風(fēng)的發(fā)生產(chǎn)生一定的影響。有研究顯示,中醫(yī)“腎精虧虛”致“血瘀痰濁”的病理機(jī)制,與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中部分miRNA異常表達(dá)造成的高磷血癥、血管狹窄萎縮、血栓形成、血液中毒素蓄積等病理狀態(tài)一致[11]。蔣春波[12]研究顯示,部分miRNA通過(guò)調(diào)控靶基因上調(diào)或下調(diào)相應(yīng)的miRNA表達(dá),通過(guò)體液和血液循環(huán)作用于靶器官,從而影響缺血性中風(fēng)的發(fā)生發(fā)展。miRNA-21能抑制程序性細(xì)胞死亡因子4和Caspase3/Caspase8表達(dá),從而緩解缺血性中風(fēng)腎功能下降出現(xiàn)的血尿素氮和肌酐升高[13],但miRNA-204和miRNA-211下調(diào)引起人腎小球系膜細(xì)胞(Hmxl)表達(dá)增加和尿素氮升高[14],降低腎功能,加重缺血性中風(fēng)病程的發(fā)展;miRNA-155作為誘導(dǎo)缺血性中風(fēng)炎癥反應(yīng)的主要分子,在脂多糖或白細(xì)胞介素(IL)-1上誘導(dǎo)增加巨噬細(xì)胞表達(dá),形成炎性因子反饋環(huán)路[15]。陳哲等[16]研究顯示,多數(shù)疾病發(fā)展過(guò)程中,隨著“腎虛”病機(jī)的演變,出現(xiàn)miRNA調(diào)控作用的變化,具有較強(qiáng)特異性的miRNA可能成為“腎精虧損”等相關(guān)疾病早期診斷的生物學(xué)標(biāo)志物。上述研究表明,“腎精虧虛”與部分miRNA的特異性表達(dá)均調(diào)控缺血性中風(fēng)的發(fā)生。
3.2 miRNA調(diào)控缺血性中風(fēng)的神經(jīng)細(xì)胞保護(hù) 《醫(yī)學(xué)衷中參西錄·論腦貧血的治法》記載:“人之腦髓空者……甚或猝然昏厥,知覺(jué)運(yùn)動(dòng)俱廢,因腦髓之質(zhì)原為神經(jīng)之本原也”。提示“精髓”是大腦神經(jīng)發(fā)揮正常功能的物質(zhì)來(lái)源。羅劉軍等[17]研究顯示,現(xiàn)代神經(jīng)細(xì)胞腦組織在功能上與中醫(yī)理論中“精髓”有一定相似性。缺血性中風(fēng)后大腦發(fā)生一系列瀑布式級(jí)聯(lián)反應(yīng),加速神經(jīng)細(xì)胞凋亡,導(dǎo)致大腦內(nèi)環(huán)境紊亂,部分miRNA通過(guò)參與缺血性中風(fēng)后細(xì)胞保護(hù)的作用機(jī)制以改善缺血性中風(fēng)病程發(fā)展。Huang等[18]研究發(fā)現(xiàn),miRNA-210約有25種直接靶標(biāo),通過(guò)平衡各類(lèi)靶基因作用,有效抑制腫瘤壞死因子α(TNF-α)、IL-1β、IL-6及炎癥細(xì)胞趨化因子2(CCL2)、炎癥細(xì)胞趨化因子3(CCL3)表達(dá)。梁國(guó)安等[19]研究顯示,miRNA-210通過(guò)結(jié)合大腦缺血側(cè)區(qū)域內(nèi)血管內(nèi)皮細(xì)胞整合素αvβ3,促進(jìn)缺血區(qū)miRNA-210含量增高,參與血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子表達(dá)及血管再生,發(fā)揮內(nèi)源性腦保護(hù)的作用,從而改善中風(fēng)癥狀。Pan等[20]研究顯示,miRNA-126通過(guò)調(diào)控炎性因子TNF-α、IL-1β及蛋白激酶B和細(xì)胞外調(diào)解蛋白激酶信號(hào)通路在局灶性腦缺血模型(MCAO)大鼠外源性調(diào)節(jié)的神經(jīng)炎癥中發(fā)揮重要作用,miRNA-126含有miRNA-126-3p和miRNA-126-5p兩條鏈,通過(guò)促進(jìn)缺血腦血管生成及神經(jīng)生長(zhǎng),進(jìn)一步改善神經(jīng)功能,促使內(nèi)皮細(xì)胞及內(nèi)皮祖細(xì)胞中miRNA-126表達(dá)增加,加速細(xì)胞增殖和遷移,保證血管完整性。miRNA-106a表達(dá)可升高IL-10并加速轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β反應(yīng),減少內(nèi)皮細(xì)胞被小分子物質(zhì)黏附,提高血管重塑機(jī)能[21]。miRNA-124可下調(diào)神經(jīng)干細(xì)胞中增強(qiáng)因子-1和細(xì)胞周期素D1表達(dá),再影響Notch信號(hào)通路調(diào)控神經(jīng)干細(xì)胞分化[22];miRNA-199a調(diào)控腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子表達(dá),促進(jìn)脊髓神經(jīng)干細(xì)胞分化[23];miRNA-125b調(diào)節(jié)性別決定區(qū)Y框蛋白-1神經(jīng)前體細(xì)胞轉(zhuǎn)化[23];miRNA-200可抑制靶基因人胚胎干細(xì)胞關(guān)鍵蛋白誘導(dǎo)神經(jīng)突形成和神經(jīng)元分化[24]。上述研究證實(shí),部分miRNA通過(guò)不同的作用機(jī)制廣泛參與缺血性中風(fēng)細(xì)胞的保護(hù)過(guò)程。因此,通過(guò)檢測(cè)相關(guān)特異性miRNA變化,探討其對(duì)神經(jīng)細(xì)胞及功能的影響,有助于明確miRNA在腦血管疾病中的調(diào)控機(jī)制。
綜上所述,腎與腦關(guān)系密切,腎藏精生髓以奉滋腦神,“腎精”化氣血以暢通腦脈,維持大腦精神機(jī)能;當(dāng)腎虛髓虧,腦脈澀痹時(shí),極易引發(fā)缺血性中風(fēng)?!澳I精”與miRNA具有相似的物質(zhì)基礎(chǔ),兩者發(fā)揮功能的動(dòng)態(tài)過(guò)程相似;腎臟中miRNA表達(dá)水平與缺血性腦中風(fēng)的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。因此,“腎腦相關(guān)”理論是中醫(yī)缺血性中風(fēng)病因病機(jī)與miRNA對(duì)缺血性中風(fēng)調(diào)節(jié)機(jī)制的基礎(chǔ),可為中醫(yī)藥調(diào)節(jié)miRNA防治缺血性腦中風(fēng)提供理論依據(jù),值得進(jìn)一步深入研究。