腎陽虧虛證泄瀉的現(xiàn)代生物學(xué)內(nèi)涵

李小雅, 譚周進(jìn)

李小雅, 譚周進(jìn), 湖南中醫(yī)藥大學(xué) 湖南省長沙市 410208

李小雅, 博士研究生, 研究方向方劑配伍療效的微生態(tài)學(xué)機(jī)理研究.

0 引言

隨著現(xiàn)代生活節(jié)奏的加快、工作壓力的加重以及生活習(xí)慣的改變, 泄瀉的發(fā)病率日益增長, 泄瀉過程中常伴隨其他疾病的發(fā)生影響人們生活質(zhì)量, 給國家和社會帶來巨大經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān). 中西醫(yī)結(jié)合作為我國醫(yī)療衛(wèi)生的特色行業(yè), 在疾病治療過程中獲得重要成績. 病證結(jié)合是中西醫(yī)結(jié)合中常見診療模式, 繼承并創(chuàng)新了傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)模式和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)模式. 在病證結(jié)合基礎(chǔ)之上融合現(xiàn)代生物學(xué)、生物信息學(xué)等方法, 對于中醫(yī)辨證客觀化和規(guī)范化發(fā)展具有重要價(jià)值. 此外, 有助于中醫(yī)證候宏觀和微觀病理生理機(jī)制的闡釋, 促進(jìn)中西醫(yī)結(jié)合辨證論治的水平和臨床療效的提高. 本文將通過從腸道菌群、信號通路、“腎-腸軸”相關(guān)分子角度整理歸納影響腎陽虧虛證泄瀉的作用因素, 揭示腎陽虧虛證泄瀉存在機(jī)制, 探究腎陽虧虛證泄瀉現(xiàn)代生物學(xué)本質(zhì), 有助于發(fā)現(xiàn)腎陽虧虛證泄瀉的生物標(biāo)記物, 為后續(xù)腎陽虧虛證泄瀉的臨床診治提供理論依據(jù).

1 腸道菌群影響腎陽虧虛證泄瀉的發(fā)生發(fā)展

1.1 腸道菌群與腎陽虧虛證泄瀉關(guān)系密切 人體是以五臟為中心, 聯(lián)絡(luò)六腑、奇恒之腑及其他組織器官而構(gòu)成的一個(gè)有機(jī)整體. 腸道微生態(tài)在長期進(jìn)化過程中, 經(jīng)過個(gè)體的適應(yīng)和自然的選擇, 形成了一個(gè)不同種類菌群之間, 菌群與宿主之間, 菌群、宿主與環(huán)境之間對立統(tǒng)一的完整系統(tǒng). 中醫(yī)“腎腸相合”理論的提出從多維度闡釋了兩者在人體生命規(guī)律中的相似性, 為今后多種疾病的防治提供了新思路. 研究表明, 腸道菌群在泄瀉發(fā)生中起重要作用, 體內(nèi)某些特定菌群的變化可能成為影響某些疾病的主要原因. 不同中醫(yī)證型泄瀉的疾病本質(zhì)存在差異, 因此其腸道菌群也會有所不同. 張晨陽等發(fā)現(xiàn),,,等細(xì)菌對脾胃虛弱證泄瀉有明顯的干預(yù)作用. 食滯胃脘證泄瀉小鼠腸道中脫硫弧菌、擬桿菌、普雷沃氏菌、沙特菌屬等細(xì)菌變化較為明顯. 腸道濕熱證泄瀉模型組小鼠腸道乳桿菌數(shù)量高于正常組, 腸桿菌及雙歧桿菌數(shù)量則低于正常組. 陳志敏等發(fā)現(xiàn)脾腎陽虛泄瀉大鼠腸道中長雙歧桿菌、乳酸桿菌水平降低, 大腸埃希菌、糞腸球菌明顯升高, 提示這些菌屬可能參與并影響脾腎陽虛泄瀉的發(fā)生發(fā)展. 在脾腎陽虛腹瀉型腸易激綜合征(irritable bowel syndrome-diarrhea, IBS-D)患者體內(nèi)也出現(xiàn)了腸道菌群紊亂, 其乳酸桿菌、雙歧桿菌含量降低, 大腸桿菌、腸球菌含量升高. 腎陽虧虛證泄瀉與腸道菌群失調(diào)常雙向影響. 腸道菌群紊亂, 腸上皮細(xì)胞間的緊密連接下降, 腸黏膜通透性增加, 菌群代謝性內(nèi)毒素進(jìn)入血液, 激活局部和全身免疫反應(yīng), 這也是腎陽虧虛證泄瀉患者處于微炎癥狀態(tài)的重要原因之一. 故腎陽虧虛證泄瀉常常伴隨著腸道菌群失調(diào), 而菌群紊亂又會進(jìn)一步加重腎陽虧虛證泄瀉. 可見, 腎陽虧虛和菌群失調(diào)體現(xiàn)的是泄瀉不同層面的病機(jī)和病理變化, 腸道菌群失調(diào)是腎陽虧虛證泄瀉發(fā)生的重要機(jī)制. 深入研究證候表型與腸道微生態(tài)的相關(guān)性, 分析腎陽虧虛證泄瀉發(fā)生過程中腸道菌群的變化, 有利于闡明其發(fā)病機(jī)制, 加速腎陽虧虛證泄瀉腸道菌群靶向調(diào)節(jié)作用.

1.2 腸道菌群代謝產(chǎn)物調(diào)節(jié)腎陽虧虛證泄瀉 腸道菌群代謝產(chǎn)物短鏈脂肪酸(short-chain fatty acids, SCFAs)作為宿主-腸道微生物相互作用的重要體現(xiàn), 有效闡釋機(jī)體整體代謝功能及腸道健康狀態(tài), SCFAs含量變化也被描述為泄瀉診斷的特征性生物標(biāo)志物, 它可通過改善腸道炎癥反應(yīng), 維護(hù)腸黏膜屏障功能, 調(diào)節(jié)腸道菌群平衡影響腎陽虧虛證泄瀉. 研究發(fā)現(xiàn), 腎陽虧虛證泄瀉發(fā)生會誘發(fā)腸黏膜上皮屏障破壞, 使得機(jī)體出現(xiàn)腸道免疫功能損傷及低度炎癥的表現(xiàn), 炎癥反應(yīng)促進(jìn)腸道菌群失調(diào), 菌群失調(diào)反向誘導(dǎo)炎性反應(yīng), 如此循環(huán). SCFAs激活G蛋白偶聯(lián)受體、抑制組蛋白去乙?；? 發(fā)揮腸道免疫調(diào)節(jié)功能. 諸如乙酸和丙酸誘導(dǎo)T細(xì)胞分化為調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T lymphocyte, Treg), 丁酸激活GPCRs途徑活化結(jié)腸內(nèi)巨噬細(xì)胞發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)功能. 一方面, SCFAs在提供菌群自身生長所需能量的同時(shí), 通過降低腸道內(nèi)pH值, 改善腸道微環(huán)境使其更適宜有益菌生存, 抑制有害菌繁殖, 調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu). 另一方面, 它在抵御病原體的侵入過程中, 保護(hù)腸黏膜化學(xué)屏障(促進(jìn)黏蛋白、抗菌肽、免疫球蛋白A分泌)及機(jī)械屏障(上調(diào)緊密連接蛋白1、閉合蛋白表達(dá)), 維持菌群平衡. 另外, 它能夠調(diào)節(jié)腸上皮細(xì)胞的增殖基因和凋亡基因, 維持腸黏膜形態(tài). 因此, SCFAs在腎陽虧虛證泄瀉的發(fā)生過程扮演積極作用, 維持體內(nèi)SCFAs水平正常對于控制腎陽虧虛證泄瀉的發(fā)生具有重要意義.

作為菌群的另一種代謝產(chǎn)物膽汁酸和菌群之間存在雙向調(diào)節(jié)關(guān)系, 它可通過與菌群的相互調(diào)節(jié)改善腎陽虧虛證泄瀉出現(xiàn)的有害菌增長以及腸道蠕動加快的現(xiàn)象. 這也是膽汁酸在腎陽虧虛證泄瀉發(fā)生發(fā)展中扮演重要角色的原因. 主要表現(xiàn)在腸道菌群能影響膽汁酸的轉(zhuǎn)化與結(jié)合. 例如雙歧桿菌、乳酸桿菌、梭菌屬等腸道細(xì)菌產(chǎn)生的膽汁鹽水解酶催化解離甘氨酸與牛磺酸之間的酰胺鍵, 使結(jié)合型膽汁酸轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x型膽汁酸. 擬桿菌屬、埃希菌屬、優(yōu)桿菌屬、乳桿菌屬等可將初級膽汁酸轉(zhuǎn)變?yōu)榇渭壞懼? 學(xué)者們在分析膽汁酸增加的IBS-D患者與膽汁酸減少的IBS-D患者糞便中菌群差異時(shí), 明確提示梭菌屬參與IBS-D膽汁酸分泌增加過程, 證實(shí)了其在膽汁酸代謝中的重要性. 另外, 膽汁酸對腸道菌群有直接的抗菌作用, 脫氧膽酸能夠顯著抑制腸道乳酸桿菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌、雙歧桿菌及脆弱擬桿菌等腸道細(xì)菌繁殖. 故膽汁酸與腸道菌群之間形成了一種雙向調(diào)控關(guān)系, 腸道菌群紊亂容易造成體內(nèi)膽汁酸穩(wěn)態(tài)失衡. 膽汁酸穩(wěn)態(tài)失衡, 使其大量積聚于腸中, 導(dǎo)致結(jié)腸蠕動增快, 從而發(fā)生泄瀉. 由于大部分膽汁酸通過糞便排出, 體內(nèi)反饋機(jī)制會促進(jìn)膽汁酸分泌, 形成惡性循環(huán). 脾腎陽虛IBS-D大鼠菌群紊亂的同時(shí)伴隨膽汁酸吸收障礙. 在IBS-D患者中會出現(xiàn)合并膽汁酸吸收不良的現(xiàn)象. 可見, 膽汁酸間接參與腎陽虧虛證泄瀉的發(fā)生過程, 保護(hù)體內(nèi)膽汁酸代謝功能有利于控制腎陽虧虛證泄瀉的發(fā)生.

2 信號通路調(diào)控腎陽虧虛證泄瀉中的發(fā)生發(fā)展

信號通路作為連接分子與疾病的橋梁, 直接或間接參與疾病進(jìn)程. 近年來, 信號通路成為腎陽虧虛證泄瀉的研究熱點(diǎn), 從不同角度影響腎陽虧虛證泄瀉的發(fā)生發(fā)展, 故探究不同信號通路調(diào)控腎陽虧虛證泄瀉至關(guān)重要.

2.1 膽汁酸相關(guān)信號通路 法尼醇受體(farnesoid X receptor, FXR)及G蛋白偶聯(lián)膽汁酸受體5(takeda G protein receptor, TGR5)膽汁酸相關(guān)信號通路在腸黏膜屏障功能、腸道炎癥狀態(tài)、腸道動力等方面影響腎陽虧虛證泄瀉.

2.1.1 FXR通路: FXR為膽汁酸的核受體, 在肝臟、腸道、腎上腺等組織中表達(dá). FXR通路對腸道內(nèi)膽汁酸含量的調(diào)控主要通過抑制膽汁酸源頭合成以及激活膽汁酸在回腸的重吸收兩個(gè)方面實(shí)現(xiàn). 其中FXR通路通過抑制肝臟內(nèi)小異源二聚體伴侶削弱膽固醇7α-羥化酶表達(dá), 或通過促進(jìn)腸道內(nèi)纖維細(xì)胞生長因子19分泌, 激活纖維細(xì)胞生長因子4, 減少膽固醇7α-羥化酶表達(dá), 控制肝臟膽汁酸合成, 維持機(jī)體膽汁酸代謝平衡. 另外, FXR通路能夠激活回腸末端Na/膽汁酸轉(zhuǎn)運(yùn)體, 增加膽汁酸的重吸收量. 研究發(fā)現(xiàn), IBS-D患者膽汁酸代謝紊亂與其通路信號傳導(dǎo)異常密不可分. 楊保偉等發(fā)現(xiàn)IBS-D患者腸黏膜FXR陽性表達(dá)率較低, 且與其病情嚴(yán)重程度密切相關(guān). 在對比臨床中健康人和IBS-D患者腸道膽汁酸含量時(shí)發(fā)現(xiàn), 患者腸道膽汁酸合成明顯增加, 這主要涉及纖維細(xì)胞生長因子19表達(dá)受到抑制. 同樣, FXR通路參與抑制腸道炎癥發(fā)生和保護(hù)腸黏膜屏障過程. 在FXR缺失小鼠腸道中白介素-1β、腫瘤壞死因子-α、白介素-6含量明顯高于野生小鼠, 且緊密連接蛋白含量降低. 該通路激活血管生成素1、碳酸酐酶12、一氧化氮合成酶等基因誘導(dǎo)腸上皮細(xì)胞產(chǎn)生抗菌肽并且調(diào)控腸道酸堿環(huán)境保護(hù)腸道酸堿平衡, 抑制腸道細(xì)菌過度增長, 維持腸腔正常的生理狀態(tài)和腸道菌群穩(wěn)態(tài), 由此對腎陽虧虛證泄瀉產(chǎn)生治療和保護(hù)作用. 故FXR通路通過調(diào)控體內(nèi)膽汁酸穩(wěn)態(tài), 平衡腸道微環(huán)境, 積極控制腎陽虧虛證泄瀉發(fā)生.

2.1.2 TGR5通路: TGR5是一種膽汁酸特異性G蛋白偶聯(lián)受體, 在腸神經(jīng)元、結(jié)腸嗜鉻細(xì)胞、結(jié)腸L細(xì)胞上均有表達(dá). 研究發(fā)現(xiàn), IBS-D患者結(jié)腸黏膜TGR5的表達(dá)水平顯著高于健康人, 提示IBS-D患者中腸道膽汁酸的代謝異?？赡苡绊懡Y(jié)腸黏膜TGR5的表達(dá). 此外, 和野生型小鼠相比, TGR5小鼠體內(nèi)膽汁酸對結(jié)腸收縮無促進(jìn)作用, 結(jié)腸傳輸時(shí)間明顯增加, 排便頻率及糞便含水量減少, 表明TGR5對于促進(jìn)結(jié)腸動力作用明顯. 隨后, 經(jīng)證實(shí)膽汁酸促進(jìn)結(jié)腸收縮的機(jī)制在于通過結(jié)合TGR5刺激5-羥色胺的釋放. 而腎陽虧虛證泄瀉存在5-羥色胺含量異常. 武志娟等發(fā)現(xiàn), 脾腎陽虛IBS-D大鼠血清中5-羥色胺含量明顯升高, 導(dǎo)致腸道蠕動、分泌增加, 從而出現(xiàn)腹瀉和稀便的現(xiàn)象. 故膽汁酸含量和及TGR5受體表達(dá)存在異?？赡苁菍?dǎo)致腎陽虧虛證泄瀉發(fā)生的原因之一.

2.2 氨基酸相關(guān)通路 目前, 以甲硫氨酸(methionine, Met)、色氨酸(tryptophan, TRP)為主的氨基酸通路通過參與能量代謝、調(diào)節(jié)腸屏障功能、改善胃腸蠕動影響腎陽虧虛證泄瀉.

2.2.1 Met通路: Met是人體的必需氨基酸. 它經(jīng)轉(zhuǎn)化后形成琥珀酰CoA進(jìn)入三羧酸循環(huán), 間接參與機(jī)體供能過程. 王均衡等發(fā)現(xiàn)陽虛質(zhì)人群糞便中Met含量較平和質(zhì)人群明顯減少, 提示陽虛體質(zhì)人群存在機(jī)體能量供應(yīng)不足. 腎陽虧虛證泄瀉由于脾胃運(yùn)化功能失職, 受納腐熟水谷輸布精微過程受挫, 對食物消化、吸收能力減弱, 難以滿足機(jī)體對蛋白質(zhì)氨基酸的需求, 常常出現(xiàn)畏寒、怕冷、四肢不溫的癥狀. 另一方面, Met一碳代謝物S-腺苷甲硫氨酸能夠維持腸黏膜屏障的完整性. 在仔豬飼料中添加Met會使腸道中閉合蛋白-3顯著增加. 另外, 飼糧添加L-Met也可增加仔豬腸上皮細(xì)胞跨膜電阻值, 提示Met能夠很好的保護(hù)仔豬腸黏膜屏障功能. 而腸黏膜屏障損傷是腎陽虧虛證泄瀉重要生理病理基礎(chǔ). 可見, Met通路介導(dǎo)能量供給正常及腸黏膜屏障功能對于改善腎陽虧虛證泄瀉至關(guān)重要.

2.2.2 TRP通路: TRP及其代謝產(chǎn)物在調(diào)控腸道免疫耐受、維持腸道微生物穩(wěn)態(tài)及抑制炎癥中發(fā)揮關(guān)鍵作用. TRP攝入不足會引起腸道炎癥和泄瀉發(fā)生, 并伴隨腸道結(jié)構(gòu)破壞、腸道菌群紊亂及免疫調(diào)控失衡. TRP在機(jī)體內(nèi)主要通過犬尿氨酸及5-羥色胺通路兩條途徑完成分解代謝. 膳食中約小部分TRP經(jīng)羥化和脫羧作用產(chǎn)生5-羥色胺. 5-羥色胺作為胃腸道中的信號分子在調(diào)節(jié)胃腸運(yùn)動、收縮等方面效果明顯. 張慶偉等發(fā)現(xiàn)脾腎虧虛IBS-D患者血清中5-羥色胺含量較對照組明顯升高, 提示脾腎陽虧虛IBS-D發(fā)生與5-羥色胺表達(dá)相關(guān). 而膳食中大部分 TRP沿犬尿氨酸通路在色氨酸2,3-雙加氧酶和吲哚胺2,3雙加氧酶作用下生成犬尿氨酸. 除了以上兩條代謝通路外, 部分TRP激活mTOR發(fā)揮生物學(xué)功能. Osawa等證實(shí)激活后的mTOR促進(jìn)腸道上皮細(xì)胞分泌β-防御素. 同樣, 犬尿氨酸也可通過調(diào)控免疫細(xì)胞釋放白介素-17、白介素-22, 促進(jìn)上皮細(xì)胞分泌β-防御素. 動物實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)脾腎陽虧虛IBS-D發(fā)生與結(jié)腸組織中β-防御素-2蛋白及其mRNA高水平表達(dá)相關(guān). 可見, TRP通過調(diào)控犬尿氨酸及5-羥色胺代謝通路直接或間接影響腎陽虧虛證泄瀉.

2.3 G蛋白偶聯(lián)環(huán)腺苷酸-環(huán)腺苷酸依賴性蛋白激酶通路 G蛋白偶聯(lián)環(huán)腺苷酸(cyclic adenosine monophosphate, c AMP)-環(huán)腺苷酸依賴性蛋白激酶(protein kinase A, PKA)通路通過調(diào)控腸道水液代謝平衡影響腎陽虧虛證泄瀉. c AMP-PKA通路在細(xì)胞外信號分子刺激下激活腺苷酸環(huán)化酶, 誘導(dǎo)胞內(nèi)c AMP增加, 加速效應(yīng)物蛋白激酶A升高, 參與各種細(xì)胞生理活動. 水通道蛋白(aquaporins, AQPs)作為一種能夠調(diào)節(jié)水平衡的膜蛋白, 廣泛存在于腸道中. 當(dāng)受到外界刺激時(shí), AQPs含量增加或減少, 對于促進(jìn)或抑制腸道水液代謝具有重要作用. 腎陽虧虛證泄瀉出現(xiàn)糞便含水量升高、排便次數(shù)增加等癥狀主要是由于腸道水液代謝不平衡有關(guān), 其中AQPs參與其中. 脾腎陽虛IBS-D大鼠出現(xiàn)排便次數(shù)增加、糞便稀軟、肛周污穢等現(xiàn)象, 結(jié)腸組織中AQP8含量降低, 提示AQP8在脾腎陽虛IBS-D發(fā)病中作用明顯. 研究發(fā)現(xiàn), c AMPPKA信號通路參與了AQPs的調(diào)控, 其作用機(jī)制體現(xiàn)在c AMP酶被激活后, 胞內(nèi)c AMP含量激增, 磷酸化活化AQPs, 導(dǎo)致細(xì)胞胞膜對水液通透性增加. 可見, c AMPPKA介導(dǎo)AQPs表達(dá)異常在腎陽虧虛證泄瀉病理生理過程中起關(guān)鍵作用.

2.4 Toll樣受體4/髓樣分化因子88/核因子κB通路 Toll樣受體4(Toll-like receptor 4, TLR4)/髓樣分化因子88(myeloid differentiation factor 88, MyD88)/核因子κB(nuclearfactor κB, NF-κB)通路在腎陽虧虛證泄瀉調(diào)控炎癥反應(yīng)中起重要作用. 研究證實(shí), IBS-D發(fā)病與腸黏膜低度炎癥反應(yīng)密切相關(guān), 這可能是由于TLR4/MyD88/NF-κB通路破壞促炎細(xì)胞因子與抗炎細(xì)胞因子的平衡而發(fā)生. TLR4/MyD88/NF-κB通路可以誘導(dǎo)下游炎性反應(yīng)因子基因轉(zhuǎn)錄和翻譯, 釋放如白介素-1β、腫瘤壞死因子α、白介素-6等入血, 導(dǎo)致IBS-D患者腸道炎癥反應(yīng)增加. 牛冰玉等研究顯示, 脾腎陽虛IBS-D患者腸黏膜TLR4和NF-κB蛋白含量升高, 血清中MyD88、炎性細(xì)胞因子白介素-1β及白介素-6分泌水平顯著升高, 提示脾腎陽虛IBS-D經(jīng)過TLR4/MyD88/NF-κB通路導(dǎo)致炎性因子的失衡, 進(jìn)而造成脾腎陽虛IBS-D的發(fā)生發(fā)展. 因此, 平衡TLR4/MyD88/NF-κB通路, 抑制機(jī)體炎癥反應(yīng)發(fā)生, 對于腎陽虧虛證泄瀉發(fā)生發(fā)展尤為重要.

2.5 NF-κB/Notch 1通路 研究發(fā)現(xiàn), NF-κB/Notch1信號通路在腎陽虧虛證泄瀉發(fā)病過程中調(diào)節(jié)腸黏膜通透性, 是影響腸道緊密連接蛋白的重要細(xì)胞因子, 主要體現(xiàn)在調(diào)控腸道干細(xì)胞分化成杯狀細(xì)胞的過程中. 該通路異常表達(dá)不僅加速轉(zhuǎn)錄因子Hes-1含量, 同時(shí)明顯抑制ATOH1, 這樣腸道干細(xì)胞分化成杯狀細(xì)胞過程受阻, 腸黏膜屏障功能降低, 影響腸道正常緊密連接功能. 陳賢家等發(fā)現(xiàn)IBS-D大鼠結(jié)腸組織NF-κB、Notch1 mRNA和蛋白水平較正常組明顯增加, 同時(shí)促進(jìn)血清中腫瘤壞死因子α、白介素-2、二胺氧化酶表達(dá), 提示IBS-D激活了NF-κB/Notch1通路, 引起大鼠腸黏膜屏障受損. 可見, 維持NF-κB/Notch 1通路正常傳遞將成為腎陽虧虛證泄瀉診斷治療研發(fā)的關(guān)鍵作用靶點(diǎn).

2.6 p38絲裂原活化蛋白激酶通路 p38絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)通路是MAPK家族中重要傳導(dǎo)路徑, 對胃腸動力功能紊亂和炎癥反應(yīng)異常具有高敏感性. 生理狀態(tài)下, 低活性的p38 MAPK可被多種細(xì)胞因子激活, 活化后的p38 MAPK刺激下游多種酶及轉(zhuǎn)錄因子表達(dá), 加速炎性因子釋放. 炎性因子釋放對細(xì)胞又形成新的干擾, 導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)MAPK信號通路再次激活的現(xiàn)象, 由此形成正反饋調(diào)節(jié), 最終炎癥因子過量表達(dá). 過量的炎癥因子不僅促進(jìn)腸道炎癥和腸黏膜屏障損傷, 還可引起腸道運(yùn)動功能紊亂. 因此, 保護(hù)機(jī)體p38 MAPK穩(wěn)定尤為重要. 郭軍雄等發(fā)現(xiàn)IBS-D大鼠結(jié)腸組織中 p38 MAPK 蛋白表達(dá)明顯高于正常組, 且與白介素-1β、白介素-6和腫瘤壞死因子α呈正相關(guān), 提示IBS-D通過激活p38 MAPK通路, 刺激p38 MAPK表達(dá), 上調(diào)白介素-1β、白介素-6和腫瘤壞死因子-α, 引發(fā)腸黏膜低度炎癥. 因此, p38 MAPK通路在調(diào)節(jié)腎陽虧虛證泄瀉胃腸動力功能和炎癥水平方面具有潛在指導(dǎo)意義.

2.7 腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子/酪氨酸激酶受體B通路 腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)/酪氨酸激酶受體B(tyrosine kinase receptor B, TrkB)通路參與調(diào)控腸道蠕動功能影響腎陽虧虛證泄瀉. BDNF在腸道表達(dá), 可通過增加平滑肌的收縮頻率及幅度, 促進(jìn)腸道蠕動反射而影響腸道動力. 另外, BDNF表達(dá)異常能夠激活腸膠質(zhì)細(xì)胞網(wǎng)絡(luò), 誘導(dǎo)腸膠質(zhì)細(xì)胞釋放生物活性物質(zhì), 協(xié)同促進(jìn)IBS-D發(fā)生. TrkB是BDNF高親和力受體, 兩者結(jié)合后促進(jìn)TrkB活化過程, 激活TrkB-PLC/IP3信號通路, 引起一系列底物磷酸化, 作用于腸道平滑肌, 導(dǎo)致腸道動力增強(qiáng). 侯理偉等證實(shí)脾腎陽虛IBS-D大鼠腸道受到刺激后, 引起B(yǎng)DNF蛋白及TrkB受體呈現(xiàn)高表達(dá), 隨后啟動系列神經(jīng)級聯(lián)反應(yīng), 引起脾腎陽虛IBS-D腸道癥狀. 同樣, 在脾腎陽虛IBS-D患者血清中出現(xiàn)了BDNF、TrkB含量高水平表達(dá). 可見, 從BDNF/TrkB通路入手可為調(diào)節(jié)腎陽虧虛證泄瀉腸道蠕動加快提供新的思路.

3 “腎-腸軸”相關(guān)分子干預(yù)腎陽虧虛證泄瀉的發(fā)生發(fā)展

近年來, 從現(xiàn)代科學(xué)角度闡述中醫(yī)理論的內(nèi)涵已成為中醫(yī)現(xiàn)代化的重要研究方向. 現(xiàn)代研究證實(shí)了“腎”與“腸”在生理功能內(nèi)涵上呈現(xiàn)明顯相似性, 腎腸病變亦可互相傳變, 這與現(xiàn)代“腎-腸軸”學(xué)說相互印證. “腎-腸軸”的正常傳遞受多種分子的調(diào)控. 而腎陽虧虛證泄瀉的發(fā)生直接或間接影響“腎-腸軸”相關(guān)分子的傳遞, 我們將從“腎-腸軸”中能量代謝、炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激相關(guān)因子幾個(gè)角度對腎陽虧虛證泄瀉的調(diào)控機(jī)制進(jìn)行闡述.

3.1 能量代謝相關(guān)分子 能量代謝相關(guān)分子經(jīng)“腎-腸軸”傳遞從能量代謝角度影響腎陽虧虛證泄瀉. 研究發(fā)現(xiàn), 腎陽虧虛會造成機(jī)能減弱或衰退、代謝減緩、產(chǎn)熱不足的病理狀態(tài), 患者常出現(xiàn)畏寒肢冷、精神不振、喜靜萎靡等癥狀, 與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)理論中的基礎(chǔ)代謝率及能量代謝水平下降而導(dǎo)致的供能不足所表現(xiàn)的癥狀相似. c AMP、環(huán)磷酸鳥苷(cyclic guanosinc monophosphate, c GMP)作為細(xì)胞調(diào)控作用的重要調(diào)節(jié)物質(zhì), 在細(xì)胞代謝及多種生理效應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用. 同時(shí), c AMP、c GMP也是一對相互拮抗又制約的物質(zhì). 潘新等發(fā)現(xiàn)脾腎陽虛泄瀉模型大鼠體內(nèi)出現(xiàn)c AMP、c GMP代謝失衡現(xiàn)象, 其中模型組血清c AMP含量降低, c GMP含量升高. Na- K- ATP酶及Ca-Mg-ATP酶作為基礎(chǔ)代謝下產(chǎn)熱的酶, 能夠衡量機(jī)體能量代謝水平, 兩者活性的高低與機(jī)體能量代謝成正比. 陳志敏等發(fā)現(xiàn), 脾腎陽虛泄瀉大鼠體內(nèi)能量代謝減弱, 肝組織中Na-K-ATP酶及Ca-Mg-ATP酶活性明顯低于正常大鼠. 此外, 琥珀酸脫氫酶和乳酸脫氫酶分別作為機(jī)體有氧氧化和無氧氧化的標(biāo)志酶, 其含量變化代表機(jī)體有氧代謝和無氧代謝能力的高低. 大鼠脾腎陽虛泄瀉期間伴隨琥珀酸脫氫酶活性顯著降低及乳酸脫氫酶活性顯著升高. 可見, 以上分子含量高低在誘發(fā)陽虛證(腎)一系列病理學(xué)表現(xiàn)的同時(shí)影響泄瀉(腸)的發(fā)病過程. 基于此, 它們作為調(diào)控能量代謝的關(guān)鍵分子在“腎-腸軸”調(diào)控腎陽虧虛證泄瀉中發(fā)揮重要作用.

3.2 炎癥相關(guān)分子 炎癥相關(guān)分子經(jīng)“腎-腸軸”傳遞通過調(diào)控炎癥反應(yīng)角度影響腎陽虧虛證泄瀉. 腸黏膜免疫功能失調(diào)直接或者間接地影響腎陽虧虛證泄瀉患者的腸道動力和腸黏膜屏障功能, 腸黏膜免疫功能失調(diào)與炎性細(xì)胞因子的過度釋放相關(guān). IBS-D期間伴隨炎癥因子高表達(dá), 它們經(jīng)過神經(jīng)、內(nèi)分泌等途徑調(diào)控腸黏膜層和平滑肌層的神經(jīng)纖維加速腸蠕動, 從而引起泄瀉. 脾腎陽虛IBS-D患者出現(xiàn)血清腫瘤壞死因子-α含量升高, 加重腸黏膜免疫功能失調(diào), 誘發(fā)腸黏膜炎癥反應(yīng), 使患者病情反復(fù). 此外, 脾腎陽虛IBS-D患者血清中白介素-6、白介素-8含量顯著高于正常. 白介素-6升高削弱腸黏膜屏障功能, 促進(jìn)機(jī)體發(fā)生免疫應(yīng)答, 改變胃腸道動力系統(tǒng). 白介素-8作為炎癥趨化因子參與了腎陽虧虛證泄瀉發(fā)病. 輔助性T淋巴細(xì)胞1/輔助性T淋巴細(xì)胞2 (T lymphocytes1/T lymphocytes2, Th1/Th2)相互制約的穩(wěn)定狀態(tài)對于維持機(jī)體良好的防御狀態(tài)具有積極作用. 都業(yè)馨等發(fā)現(xiàn)脾腎陽虛IBS-D患者由于體內(nèi)Th1/Th2制約失衡, Th1細(xì)胞的細(xì)胞因子干擾素-γ水平明顯升高, Th2細(xì)胞的細(xì)胞因子白介素-4含量異常降低, 導(dǎo)致腸道穩(wěn)定性降低, 誘發(fā)炎癥反應(yīng)發(fā)生. 同樣, 輔助性T細(xì)胞17/調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(T lymphocytes17/Treg, Th17/Treg)細(xì)胞因子平衡狀態(tài)影響腎陽虧虛證泄瀉的發(fā)生發(fā)展. 當(dāng)平衡打破機(jī)體腸道常駐菌群的耐受狀態(tài)受到威脅, 抗原微生物免疫和異物排斥反應(yīng)增強(qiáng), 同時(shí)腸黏膜細(xì)胞結(jié)構(gòu)發(fā)生變化, 誘發(fā)腸內(nèi)炎性因子表達(dá), 影響人體的胃腸道的運(yùn)動、感覺及分泌功能. 張銘承等發(fā)現(xiàn)IBS-D患者體內(nèi)Th17/Treg細(xì)胞因子失衡, 作為Th17細(xì)胞因子白介素-17在患者血漿中呈現(xiàn)高水平表達(dá), 而Treg細(xì)胞因子白介素-10呈現(xiàn)低水平表達(dá). 可見, 以上因子可誘導(dǎo)腸黏膜結(jié)構(gòu)及功能損傷, 誘導(dǎo)免疫應(yīng)答, 也是引發(fā)腎陽虛證的主要免疫機(jī)制. 而腎臟疾病的發(fā)生過程中也會會出現(xiàn)全身微炎癥反應(yīng), 大量炎癥因子異常表達(dá), 入血后循環(huán)至腸, 引起腸壁充血水腫, 隨后腸道缺血低氧會破壞腸黏膜屏障而發(fā)生菌群失調(diào). 綜上, 它們作為調(diào)控炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵分子在“腎-腸軸”調(diào)控腎陽虧虛證泄瀉中發(fā)揮重要作用.

3.3 氧化應(yīng)激相關(guān)分子 氧化應(yīng)激相關(guān)分子經(jīng)“腎-腸軸”傳遞參與機(jī)體氧化應(yīng)激過程影響腎陽虧虛證泄瀉. 研究發(fā)現(xiàn), 腸道中含有豐富的微生物群, 對氧化應(yīng)激較為敏感, 機(jī)體遭受刺激后, 促氧化與抗氧化之間的平衡被打破, 細(xì)胞內(nèi)活性氧(reactive oxygen species, ROS)不斷產(chǎn)生, 大量自由基的釋放加速氧化產(chǎn)物產(chǎn)生量增加, 呈現(xiàn)機(jī)體組織受損. 自由基所致脂質(zhì)過氧化作用造成生物膜損傷, 與腎陽虧虛的病理原因也有密切的關(guān)系. 此外, 氧化應(yīng)激的發(fā)生伴隨腸道菌群紊亂, ROS會被降解在腸腔中, 通過氧化酶相關(guān)基因促進(jìn)腸道中條件致病菌繁殖. 同時(shí), 氧化應(yīng)激也會損傷腸道上皮屏障, ROS直接作用于緊密連接蛋白和黏附蛋白, 破壞緊密連接相關(guān)蛋白的三級結(jié)構(gòu)、生成蛋白交聯(lián)聚合物、加速相關(guān)蛋白肽鏈斷裂和降解、使緊密連接相關(guān)蛋白分子中色氨酸等觸發(fā)氧化. 腎陽虧虛證泄瀉發(fā)病期間也會出現(xiàn)腸道菌群紊亂及腸黏膜屏障損傷, 這可能與疾病過程中發(fā)生氧化應(yīng)激相關(guān). 動物實(shí)驗(yàn)證實(shí), IBS-D大鼠發(fā)生氧化應(yīng)激反應(yīng), 主要通過抑制血清中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)表達(dá)以及激活丙二醛(malondialdehyde, MDA)表達(dá)實(shí)現(xiàn). 此外, 這些分子的異常表達(dá)會刺激促纖維化細(xì)胞因子釋放, 誘導(dǎo)腎小管間質(zhì)纖維化的發(fā)生, 引起腎損傷. 而當(dāng)腎損傷發(fā)生后, 其排泄功能降低, 有害代謝產(chǎn)物不能及時(shí)排出, 不斷蓄積于體內(nèi), 高濃度有害代謝產(chǎn)物會經(jīng)腸壁血管進(jìn)入腸腔, 引起腸內(nèi)pH值發(fā)生變化, 出現(xiàn)腸道菌群紊亂, 腸黏膜屏障損傷, 如此惡性循環(huán). 因此, 它們作為調(diào)控氧化應(yīng)激反應(yīng)的關(guān)鍵分子在“腎-腸軸”調(diào)控腎陽虧虛證泄瀉中發(fā)揮重要作用.

表 1 腎陽虧虛證泄瀉的現(xiàn)代生物學(xué)內(nèi)涵

圖 1 “腎-腸軸”的機(jī)制假說圖. 圖中實(shí)線代表正調(diào)控作用; 虛線代表負(fù)調(diào)控作用; 不同顏色代表不同影響因素的調(diào)控作用.

4 結(jié)論

證候研究一直是中醫(yī)基礎(chǔ)理論學(xué)科探索的主要領(lǐng)域, 證候科學(xué)內(nèi)涵的闡釋是指導(dǎo)臨床辨證論治的重要依據(jù). 其中腎陽虧虛證泄瀉的基礎(chǔ)研究已持續(xù)多年, 雖然為揭示泄瀉中醫(yī)證候的科學(xué)內(nèi)涵提供了參考, 但其發(fā)生機(jī)制尚未明確且與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)疾病的診斷仍存在不可逾越的鴻溝. 因此, 本文對腎陽虧虛證泄瀉的現(xiàn)代生物學(xué)內(nèi)涵進(jìn)行綜述(表1, 圖1), 總結(jié)出腸道菌群及其代謝產(chǎn)物, 信號通路及“腎-腸軸”相關(guān)分子可從平衡腸道微環(huán)境, 保護(hù)腸黏膜屏障功能, 維持腸道菌群穩(wěn)態(tài), 調(diào)節(jié)水液代謝過程, 介導(dǎo)腸道蠕動功能, 減輕腸道炎癥反應(yīng), 調(diào)控能量代謝過程, 干預(yù)氧化應(yīng)激反應(yīng)多個(gè)層面改善腎陽虧虛證泄瀉, 為今后腎陽虧虛證泄瀉的診斷和治療提供更多方向.