基于“脾氣散精”理論探討助脾散精法通過(guò)TXNIP/miR-204/MafA信號(hào)通路防治IGT的機(jī)制研究設(shè)想

郭秋月，黃延芹，李捷，徐云生

(1.山東中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)學(xué)院，山東 濟(jì)南 250014；2.山東中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院，山東 濟(jì)南 250011；3.山東中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，山東 濟(jì)南 250014；4.山東中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院，山東 濟(jì)南 250001)

根據(jù)2010年ADA標(biāo)準(zhǔn)定義，糖耐量減低(impaired glucose tolerance,IGT)是指患者餐后血糖介于7.8～11.1 mmol/L，空腹血糖低于6.7 mmol/L，處于正常血糖和糖尿病(diabetes mellitus，DM)高血糖之間的一種特殊代謝狀態(tài)。與2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)的發(fā)病密切相關(guān)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全世界糖尿病患病人數(shù)約4.2億，預(yù)計(jì)到2040年可達(dá)6.42億[1]。研究表明IGT階段經(jīng)有效控制是可以逆轉(zhuǎn)的[2]，因此積極研究治療IGT，降低DM發(fā)病率，對(duì)患者本人及社會(huì)都具有重大意義。

1 胰島β細(xì)胞功能不足是糖耐量減低的發(fā)病關(guān)鍵

T2DM發(fā)病機(jī)制與多種因素有關(guān)，其中胰島素抵抗(insulin resistance, IR)和胰島細(xì)胞功能障礙是其關(guān)鍵環(huán)節(jié)。研究發(fā)現(xiàn)，IGT發(fā)病機(jī)制與胰島細(xì)胞功能障礙和胰島素抵抗有關(guān)[3]。CHEN等人研究發(fā)現(xiàn)在口服葡萄糖耐量試驗(yàn)中，IGT患者較正常組患者HOMA-IR顯著升高，HOMA-β和DI顯著降低(P<0.05)，表明在IGT階段就存在胰島素抵抗和胰島β細(xì)胞功能受損[4]。WANG等人也發(fā)現(xiàn)，與正常糖耐量(NGT)患者的miR-375水平比較(n=53)，IGT患者(n=44)樣本顯示miR-375表達(dá)下調(diào)，提示IGT發(fā)病與表觀遺傳改變有關(guān)，并出現(xiàn)了大量胰島β細(xì)胞的嚴(yán)重?fù)p害[5]。ABDULGHANI等人也發(fā)現(xiàn)，隨著IGT向T2DM進(jìn)展，胰島β細(xì)胞功能呈進(jìn)行性減退[6]。因此，保護(hù)胰島β細(xì)胞，改善β細(xì)胞功能是治療IGT的關(guān)鍵所在。

2 TXNIP/miR-204/MafA信號(hào)通路參與調(diào)解胰島β細(xì)胞功能

2.1 TXNIP參與調(diào)節(jié)胰島細(xì)胞功能

硫氧還蛋白相互作用蛋白(hioredoxin-interacting protein,TXNIP),也稱為維生素D3上調(diào)蛋白或硫氧還蛋白結(jié)合蛋白2(TBP-2)，其作用機(jī)制為直接與硫氧還蛋白的活性半胱氨酸殘基結(jié)合，從而抑制硫氧還蛋白的表達(dá)和活性[7]。TXNIP通過(guò)負(fù)調(diào)控硫氧還蛋白的活性，參與多種細(xì)胞過(guò)程，包括氧化應(yīng)激反應(yīng)、細(xì)胞增殖和凋亡。據(jù)報(bào)道，TXNIP是將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激及炎癥反應(yīng)與代謝疾病如糖尿病、心臟病等疾病聯(lián)系起來(lái)的關(guān)鍵信號(hào)[8]。據(jù)研究，高糖環(huán)境下TXNIP表達(dá)上調(diào)，并導(dǎo)致胰島β細(xì)胞功能障礙，引起細(xì)胞凋亡，提示TXNIP與胰島β細(xì)胞凋亡聯(lián)系密切，并參與IGT的發(fā)病[9]。

2.2 miR-204與胰島素分泌有關(guān)

miRNA是一種內(nèi)源性非編碼小分子RNA，長(zhǎng)度約為21個(gè)堿基，其作用機(jī)制較為復(fù)雜，主要是通過(guò)抑制轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物或者降解目標(biāo)mRNA，調(diào)控內(nèi)源性基因的表達(dá)，從而發(fā)揮作用[10]。大量研究表明，miRNA與胰島細(xì)胞功能聯(lián)系密切[11]。據(jù)報(bào)道m(xù)iRNA與胰島β細(xì)胞功能密切相關(guān)，在T2DM發(fā)病過(guò)程中扮演著重要角色[12]。其中miR-204作為目前研究較為廣泛的一種微小RNA，在消化系統(tǒng)、血管平滑肌及中樞神經(jīng)系統(tǒng)中均有分布。研究證實(shí)miR-204能夠損傷胰島β細(xì)胞功能,增加胰島β細(xì)胞凋亡,抑制胰島素分泌，提示miR-204可能是糖尿病胰島素β細(xì)胞功能損傷的重要靶點(diǎn)[13]。此外，小鼠和細(xì)胞培養(yǎng)均表明，抑制miR-204的表達(dá)可以有效降低血糖水平[14]。

2.3 MafA作為miR-204的下游靶點(diǎn)參與調(diào)節(jié)胰島β細(xì)胞的功能

MafA作為一種重要的胰島素轉(zhuǎn)錄因子，在胰島素細(xì)胞產(chǎn)生的第二和主要階段被唯一表達(dá)，是目前發(fā)現(xiàn)的唯一存在于胰島細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄激活因子[15]。研究發(fā)現(xiàn)，MafA基因缺陷小鼠表現(xiàn)出嚴(yán)重的胰島素分泌受損及年齡依賴性胰島異常，提示MafA是體內(nèi)葡萄糖刺激胰島素分泌的關(guān)鍵調(diào)控因子[16]。證據(jù)表明，miR-204通過(guò)直接靶向和下調(diào)已知的胰島素轉(zhuǎn)錄因子MafA來(lái)阻止胰島素的產(chǎn)生，提示MafA作為miR-204的下游作用靶點(diǎn)，其表達(dá)參與調(diào)節(jié)胰島β細(xì)胞的功能[17]。研究發(fā)現(xiàn)，在產(chǎn)后小鼠胰島β細(xì)胞中,MafA參與胰島素轉(zhuǎn)錄及分泌,影響β細(xì)胞的生長(zhǎng)[18]。同時(shí)發(fā)現(xiàn)在2型糖尿病患者的胰島β細(xì)胞中，MafA表達(dá)顯著減少；此外,在T2DM小鼠db/db模型的胰島β細(xì)胞中，MafA表達(dá)也極度減少[19]。眾多研究表明，MafA 在IGT發(fā)病過(guò)程中扮演重要角色，上調(diào)MafA基因的表達(dá)以提高胰島β細(xì)胞的功能和數(shù)量可以作為治療IGT及DM的方向之一。

3 “脾氣散精”為理論基礎(chǔ)的助脾散精法為IGT的主要治法

《素問(wèn)·至真要大論》提出：“伏其所主，而先其所因?！逼馍⒕δ艿恼＿\(yùn)行有賴于充足的脾氣運(yùn)化輸布，據(jù)此我們提出以“脾氣散精”為理論基礎(chǔ)的助脾散精法為IGT的主要治法[20]。

3.1 脾不散精是IGT的主要病因

糖耐量減低屬中醫(yī)“消渴”“脾癉”范疇，脾不散精是導(dǎo)致IGT的關(guān)鍵因素。中醫(yī)學(xué)中脾胃屬中焦，主運(yùn)化水谷精微。食物經(jīng)胃磨蝕后所產(chǎn)生的水谷精微，經(jīng)過(guò)脾的運(yùn)化吸收，化生成氣血津液，輸送各處，營(yíng)養(yǎng)臟腑，濡養(yǎng)全身，是謂“脾氣散精”[21]。脾氣散精理論最早記載見(jiàn)于《黃帝內(nèi)經(jīng)》?！鹅`樞·本藏》提出:“脾脆則善病消癉易傷”，指出脾虛是IGT發(fā)病的主要因素。患者因過(guò)食肥甘厚膩之品，脾氣運(yùn)化失司，脾不散精，食而不化，以致IGT[22]?！额愖C治裁·三消論治》中“小水不臭反甜者，此脾氣下脫”認(rèn)為脾虛氣弱為消渴病的發(fā)病關(guān)鍵。糖尿病主要表現(xiàn)為糖脂代謝紊亂，血糖升高是檢測(cè)糖尿病的主要指標(biāo)[23]。而血液中糖的升高是由于“精微蓄積血中過(guò)多”，加上脾虛無(wú)以運(yùn)化，“脾不散精”所致。雖然歷代醫(yī)家對(duì)糖尿病的病因病機(jī)眾說(shuō)紛紜，但依據(jù)臨床與實(shí)驗(yàn)研究來(lái)看，因?yàn)槟撤N因素導(dǎo)致脾的損傷，以致脾虛無(wú)以“散精”，就會(huì)引起血糖代謝障礙，導(dǎo)致IGT，繼而生成糖尿病[24]。

3.2 助脾散精法為IGT的主要治法

助脾以使脾運(yùn)通暢，氣血生化有源?！端貑?wèn)·臟氣法時(shí)論》云：“脾欲緩，急食甘以緩之，用苦瀉之，甘補(bǔ)之。”助脾需根據(jù)陰陽(yáng)、虛實(shí)辨證不同區(qū)別對(duì)待?！督饏T要略》注重脾胃療法，書中對(duì)20余種病癥采用補(bǔ)脾法治療，根據(jù)助脾所需將其分為6個(gè)方面:補(bǔ)脾以資化源,補(bǔ)脾以運(yùn)水濕,補(bǔ)脾以攝血液,補(bǔ)脾溫運(yùn)中焦,補(bǔ)脾以固胎元,補(bǔ)脾以防傳變[25]。《傷寒論》中“觀其脈證,知犯何逆,隨證治之”亦是說(shuō)明了這個(gè)道理。脾氣虛者當(dāng)健脾益氣以復(fù)脾運(yùn)；脾陽(yáng)虛者當(dāng)溫陽(yáng)健脾以助脾；脾陰虛者當(dāng)滋陰健脾以旺脾運(yùn)；痰濁者當(dāng)化痰開濁[26]。諸如此類，臨床上健脾補(bǔ)虛之法需靈活運(yùn)用，循證治之，才能使氣機(jī)通暢，脾運(yùn)健旺。

散精以使精微物質(zhì)循于常道，各司其職?！端貑?wèn)·五運(yùn)行大論》曰:“五氣更立,各有所先,非其位則邪,當(dāng)其位則正”。本意是指氣候應(yīng)時(shí)而至則為正，不時(shí)而至則為邪。其實(shí)，人體內(nèi)生化過(guò)程異常而致病亦是此理。唐容川《血證論》云:“然既是離經(jīng)之血,雖清血鮮血,亦是瘀血?！盵27]由此，岳仁宗教授等[28]提出“離經(jīng)之精便是濁”。若精微物質(zhì)離開其本該存在的部位或通過(guò)轉(zhuǎn)輸失去其原有的正常作用，則人體代謝紊亂，最終導(dǎo)致IGT，成為糖尿病的發(fā)病基礎(chǔ)。據(jù)此在IGT時(shí)期當(dāng)以逐濁為主,輔以挽精，隨陰陽(yáng)之不同而化裁,顧其兼夾之邪氣，以防患DM的發(fā)生[29]。

3.3 助脾散精法通過(guò)調(diào)控信號(hào)通路改善胰島β細(xì)胞功能

臨床研究發(fā)現(xiàn)，中藥復(fù)方健脾消渴方通過(guò)影響胰島素分泌，改善胰島素抵抗，進(jìn)而改善胰島β細(xì)胞功能，其作用機(jī)制與AMPK/mTORC1/miR-204通路有關(guān)[30]。許建秦等人發(fā)現(xiàn)與模型組相比，胰島素抵抗模型大鼠經(jīng)助脾散精復(fù)方顆粒治療后，海馬及皮質(zhì)TNF-α、IL-1β水平顯著下降(P<0.01)[31]。此外，研究發(fā)現(xiàn)健脾解毒法不僅可以降低早期糖尿病腎病模型大鼠血糖水平，還能通過(guò)調(diào)節(jié)TXNIP以及相關(guān)miRNA的表達(dá)，減少24 h尿蛋白定量及腎臟MCP-1免疫組化，從而保護(hù)腎功能，減少DM及其并發(fā)癥的發(fā)生[32]。

3.4 miR-204作為TXNIP及MafA的調(diào)節(jié)樞紐，其功能與中醫(yī)學(xué)“脾”的作用相似

Anath Shalev及其研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)TXNIP、miR-204、MafA 均與胰島β細(xì)胞功能密切相關(guān)。微陣列分析發(fā)現(xiàn)TXNIP參與調(diào)控miR-204的表達(dá)，并在INS-1β細(xì)胞、TXNIP缺陷小鼠胰島細(xì)胞、DM小鼠和人類胰島細(xì)胞中進(jìn)行了驗(yàn)證研究，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)TXNIP通過(guò)抑制轉(zhuǎn)錄因子STAT3 (signal converter and activator of transcription 3, STAT3)的活性誘導(dǎo)miR-204；并發(fā)現(xiàn)了一條新的影響胰島β細(xì)胞功能。調(diào)節(jié)胰島素生成的信號(hào)通路：TXNIP/ miR -204/ MafA通路，提示TXNIP 除了通過(guò)調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激，還可以基于miRNA 機(jī)制調(diào)控胰島素基因的表達(dá)[6]。miR-204作為上下游信號(hào)調(diào)節(jié)的樞紐，其功能與中醫(yī)學(xué)“脾”的作用密切相關(guān)。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為，胰腺分泌的胰島素參與水谷精微物質(zhì)的重要成分——葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)；這些功能與中醫(yī) “脾氣散精”生理功能極為吻合[33]。

4 小結(jié)

IGT作為DM前期階段，證據(jù)表明經(jīng)治療后可以逆轉(zhuǎn)[34]，發(fā)病機(jī)制同DM一樣較為復(fù)雜，目前尚未完全闡明。臨床實(shí)踐與研究證明IGT發(fā)病與胰島β細(xì)胞功能受損有關(guān)。資料顯示TXNIP /miR-204/MafA 信號(hào)通路參與調(diào)節(jié)胰島β細(xì)胞功能[35]。糖耐量減低屬中醫(yī) “消渴”“脾癉”范疇，脾氣散精是導(dǎo)致IGT的關(guān)鍵因素，助脾散精法通過(guò)調(diào)節(jié)信號(hào)通路改善胰島β細(xì)胞功能。本文基于TXNIP/miR-204 /MafA信號(hào)通路闡述助脾散精法對(duì)胰島β細(xì)胞功能的影響，為中醫(yī)藥治療IGT的機(jī)制研究提供新的思路和方向。