基于“腸-骨”軸理論探討中醫(yī)從脾論治骨質疏松癥

常茹夢 ，董萬濤，，宋敏 ，海云翔 ，鞏彥龍 ，王劍虹 ，趙張凱 ，張杰

1.甘肅中醫(yī)藥大學中醫(yī)臨床學院，甘肅 蘭州 730000；2.甘肅中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院，甘肅 蘭州 730000

骨質疏松癥（osteoporosis，OP）是一種由多因素引起的骨代謝紊亂性疾病，以全身骨量減少、骨微結構惡化、骨脆性增加和易于骨折為主要特征。OP 及其合并疾病不僅給患者帶來身心損害，也給國家和社會帶來巨大的經濟和醫(yī)療負擔。中醫(yī)藥在防治OP方面有悠久歷史和豐富經驗，認為其主要病位在肝、脾、腎三臟[1]，尤以脾、腎為重，從脾論治為歷代醫(yī)家主張的治療方法之一，指導臨床實踐療效顯著。隨著現(xiàn)代醫(yī)學的不斷發(fā)展，發(fā)現(xiàn)腸道與骨骼之間存在一種雙向通信系統(tǒng)——“腸-骨”軸，該理論為中醫(yī)學“脾”與骨骼健康間的聯(lián)系提供了有力證據(jù)。本文以“腸-骨”軸理論為基礎，圍繞“脾”的生理、病理對骨骼健康的影響，對中醫(yī)“從脾論治”O(jiān)P 展開探討，為中醫(yī)防治該病提供理論參考。

1 “腸-骨”軸理論

胃腸道與骨骼聯(lián)系緊密，當胃腸系統(tǒng)尤其是腸道處于病理狀態(tài)時，可通過影響營養(yǎng)吸收、擾亂腸道內分泌、弱化黏膜屏障功能、改變微生物及其代謝產物組成進而調節(jié)免疫機制等途徑影響骨代謝[2-3]，導致骨流失甚至OP的發(fā)生。

1.1 腸鈣吸收

小腸對Ca2+吸收減少是導致骨量丟失的重要原因之一，持續(xù)的十二指腸黏膜病變常伴隨骨密度降低與鈣吸收不良[4]。小腸主要通過上皮細胞間屏障蛋白（主要由緊密連接組成）與相關鈣轉運通道完成對Ca2+的吸收[5]，緊密連接結構破壞與鈣轉運通道表達失調在OP發(fā)病中起關鍵作用。研究顯示，不同因素誘導的OP 動物腸黏膜均表現(xiàn)出緊密連接相關蛋白與mRNA表達降低及Ca2+吸收細胞旁路受損、鈣轉運通道失調等特點[6-8]。此外，腸黏膜組織信號轉導絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號通路中的細胞外調節(jié)蛋白激酶（ERK）途徑在腸鈣吸收中也起重要作用，其異常變化與OP的發(fā)生密切相關，具體機制還需進一步研究。

1.2 腸源性5-羥色胺與葡萄糖依賴性促胰島素多肽

腸嗜鉻細胞產生的腸源性5-羥色胺（5-HT）是骨密度的負調節(jié)因子，可通過5-HT受體1B（5-HT1BR）和cAMP反應元件結合蛋白抑制成骨細胞增殖，減少骨形成[9]。大部分5-HT在激活前成骨細胞上的5-HT1BR后被表達5-HT選擇性再攝取轉運蛋白（SERT）的腸上皮細胞迅速攝取，以終止來自間質空間的5-HT信號傳導。腸黏膜受損時，上皮中SERT表達降低，進入血液的5-HT可用性增加[10]，進一步抑制骨形成。

研究發(fā)現(xiàn)，靜脈注射葡萄糖依賴性促胰島素多肽（GIP）可使去卵巢大鼠脊柱骨密度恢復至未去卵巢相當水平[11]，表明腸源性激素GIP除增強葡萄糖刺激性胰島素分泌外，在維持骨量方面也發(fā)揮作用。GIP可調節(jié)成骨細胞功能，當表達GIP受體的人成骨細胞骨肉瘤細胞系SaOS2、TE-85和MG-63等暴露于GIP時，可導致骨形成標志物Ⅰ型膠原氨基端延長肽釋放[12]；GIP受體激活還可抑制體外成骨細胞凋亡[13]，降低破骨細胞激活后核因子-κB（NF-κB）受體活化因子配體（RANKL）誘導的細胞內Ca2+受體表達，抑制鈣調磷酸酶激活，從而抑制NF-κB、蛋白激酶B和活化T細胞-1核易位的核因子，減少破骨細胞形成及其活性[14]。

1.3 腸屏障與短鏈脂肪酸

腸屏障由常駐腸道菌群、黏液層、單層腸道上皮細胞和復雜的免疫細胞網絡組成[15]，其受損與OP發(fā)生密切相關[16]，不同類型OP模型均表現(xiàn)出腸絨毛形態(tài)改變、緊密連接破壞、腸道通透性增加等屏障受損特征[6-8]。屏障功能障礙導致細菌移位增加，擴大范圍的分子和潛在的抗原負荷進入上皮黏膜下層，引發(fā)異常的腸道和全身免疫反應，增加骨吸收。腸道微生物群（GM）可能是改變腸黏膜上皮結構和介導免疫細胞活化，進而調節(jié)骨量的關鍵因素[17]，卵巢切除所致雌激素缺乏可能改變GM組成，影響屏障功能，增加腸道通透性并激活免疫通路，刺激CD4+T細胞增加破骨細胞活力，導致骨流失[18]。此外，腸黏膜機械性損傷影響脂肪酸的吸收，腸腔內未吸收的脂肪酸與Ca2+結合可減少維生素D吸收[19]，影響骨骼健康。

GM失調引起其代謝產物短鏈脂肪酸（SCFAs）尤其是丁酸減少，是腸屏障受損的重要原因之一[20]。此外，SCFAs還可調節(jié)骨形成，可通過增加破骨細胞分化早期細胞糖酵解抑制OP小鼠破骨細胞分化[21]；上調T細胞Foxp3基因的內在表觀遺傳，增加幼稚CD4+T細胞向調節(jié)性T細胞（Tregs）分化，Tregs可抑制破骨細胞生成[22]和促進成骨細胞分化[23]，促進CD8+細胞NFAT1-SMAD3轉錄復合物組裝，并通過轉化生長因子-β信號傳導調節(jié)Wnt10b產生，促進骨形成[24]，同時也是甲狀旁腺激素刺激骨形成的必要條件[25]。

2 中醫(yī)學“脾”與“腸-骨”軸

中醫(yī)學以整體觀為指導，對藏象系統(tǒng)的劃分除考慮解剖實體外，還包括相關生理功能與病理狀態(tài)的統(tǒng)一?！捌ⅰ本哂兄鬟\化、主升清、主統(tǒng)血的生理功能，其“為胃行其津液”“脾氣散精……水精四布，五經并行”的功能，將水谷精微與津液“灌四傍”、輸布全身以濡養(yǎng)臟腑、形體、諸竅，與現(xiàn)代醫(yī)學胃腸系統(tǒng)消化、吸收營養(yǎng)物質供全身組織細胞利用的功能相似；而當脾失健運，臟竅形體失于濡養(yǎng)而不榮，脾不升清，清氣滯于中則脘腹脹滿，或流于下“則生飧泄”，與胃腸系統(tǒng)疾病引起的營養(yǎng)不良、消化不良癥狀相近。中醫(yī)學“脾”在生理功能與病理表現(xiàn)方面與現(xiàn)代生理解剖上的胃腸系統(tǒng)聯(lián)系緊密，胃腸系統(tǒng)可涵蓋在中醫(yī)“脾”藏象系統(tǒng)中。“腸-骨”軸理論表明腸穩(wěn)態(tài)與骨穩(wěn)態(tài)密切相關，“脾”對相關腸道功能狀態(tài)具有一定的調節(jié)作用。脾主運化，調控機體從飲食水谷中獲取精微物質，脾虛狀態(tài)下腸道消化吸收功能減弱[26]，影響鈣、磷與維生素D等骨骼發(fā)育必需的營養(yǎng)物質攝入。此外，脾虛可影響腸穩(wěn)態(tài)，減少GM多樣性和糞便SCFAs含量[27]，增加腸道5-HT敏感性[28]，引起腸屏障功能受損，負調控“腸-骨”軸，進而加速OP的發(fā)生、發(fā)展。

3 “腸-骨”軸理論與中醫(yī)從脾論治骨質疏松癥

“脾”各項生理功能的正常發(fā)揮有益于骨骼健康，其功能失調與OP的發(fā)生密切相關。“腸-骨”軸在“脾”對骨的調節(jié)中發(fā)揮重要作用，亦是從脾論治OP的關鍵途徑之一。

3.1 脾主運化與骨質疏松癥

3.1.1 運化水谷精微

骨骼發(fā)育與脾胃關系密切，《靈樞·決氣》言“谷氣入滿，淖澤注于骨”，脾為胃行其津液，使四肢得稟水谷氣，骨骼得以濡養(yǎng)生長。胃腸道消化吸收功能的正常發(fā)揮有賴于脾氣的推動與激發(fā)，實驗研究顯示，脾虛小鼠小腸消化吸收功能明顯減弱[26]。胃酸的正常分泌是腸道有效吸收鈣的基礎[29]，實驗研究發(fā)現(xiàn)，脾虛可致大鼠胃酸分泌減少，胃蛋白酶活性降低，而健脾治療可在一定程度上恢復其胃酸水平，改善消化吸收功能[30]。因此，脾虛消化不良引起的骨量不足可通過健脾助運促進胃腸道消化吸收功能，促進鈣、磷的吸收，使筋骨肌肉得以濡養(yǎng)，骨骼強健。

3.1.2 運化水液

脾主運化水液，飲食不節(jié)、過食肥甘厚味損傷脾胃，脾胃運化失職則水濕停聚、痰濁壅阻，膏脂失于轉輸，“溢于外則皮肉膏肥，余于內則膏肓豐滿”（《黃帝內經靈樞集注》），痰脂流注骨內則髓濁而骨痿。脂代謝異常、脂肪堆積是OP危險因素，“腸-骨”軸在其致病機制中發(fā)揮重要作用。久食肥甘導致GM失調，一方面可增加GIP轉錄調節(jié)因子，增強小腸GIP表達和分泌[31]，GIP 與脂肪細胞上的GIP 受體（GIPR）結合，促進脂肪合成和儲存。脂代謝異常引起骨髓脂肪沉積[32]，骨髓間充質干細胞（BMSCs）成脂、成骨分化失衡，成骨分化能力減弱，進而導致骨量降低。另一方面，GM及其代謝產物改變使腸道通透性增加，引發(fā)腸道及全身炎癥反應，成骨-破骨-脂肪細胞軸分化失衡，進而影響骨穩(wěn)態(tài)，導致骨流失[33]。綜上，脾虛失運、痰脂內盛可通過“脂-腸-骨”途徑影響骨代謝。研究表明，健脾中藥及復方改善脂代謝紊亂效果顯著，如白術有效成分白術內酯Ⅲ可通過下調成脂相關基因和蛋白表達抑制BMSCs成脂分化[34]，健脾祛痰方可改善脾虛痰濁型血脂異常患者GM豐度與多樣性，增加調脂相關有益菌，糾正血脂紊亂[35]，香砂六君丸可糾正脾虛血脂異?；颊吒呙芏戎鞍资Чδ軤顟B(tài)，調控膽固醇逆轉運相關因子，調節(jié)脂代謝[36]。故對于恣食肥甘導致脾虛脂代謝紊亂而引起的OP，可通過益氣健脾、運化痰濁調節(jié)腸道微環(huán)境，促進膏脂轉輸，改善脂-骨平衡，降濁充髓而實骨。

3.2 脾主肌肉四肢與骨質疏松癥

《難經·二十四難》云：“肉不著骨，骨肉不相親，即肉濡而卻；肉濡而卻，故齒長而枯，發(fā)無潤澤；無潤澤者，骨先死?！薄端貑枴の迮K生成篇》有“腎之合骨也，其榮在發(fā)，其主脾也”，若脾虛不運，水谷精微不能運化而助腎生精化髓，則肌肉痿弱，骨髓濡養(yǎng)無源，骨肉不相親而引發(fā)“骨痿”。后天“脾”與先天“腎”共司肌肉骨骼作為人體運動的基礎，骨骼肌運動所產生的機械應力可刺激成骨細胞增殖與活力，肌肉含量與骨密度呈正相關[35]，故肌少癥常與OP并見。研究發(fā)現(xiàn)，骨骼肌線粒體功能障礙與肌肉減少密切相關[37]，腸道健康對線粒體功能具有促進作用。GM為骨骼肌線粒體提供SCFAs等必需的代謝物，通過GM的營養(yǎng)調節(jié)改善肌肉細胞中胰島素刺激的葡萄糖攝取，調節(jié)全身葡萄糖代謝，增強肌肉性能[38]。此外，GM可從能量生成、氧化還原平衡和炎癥過程等方面影響線粒體功能[39]，GM穩(wěn)態(tài)可調節(jié)過氧化物酶體增殖物激活受體γ-共激活因子1α（PGC-1α）、沉默信息調節(jié)因子（SIRT）1和5’磷酸腺苷活化蛋白激酶水平，促進線粒體生物發(fā)生[40]，其代謝產物SCFAs可增加抗氧化酶活性、線粒體活性和糖酵解，保護線粒體免受活性氧侵害，增強肌肉能量代謝，改善肌肉萎縮[41]。由此可見，腸-線粒體-肌肉可能是“脾”發(fā)揮主肌肉功能的途徑之一。研究表明，健脾復方對線粒體功能和肌肉組織具有一定改善作用，如加味四君子湯可改善成肌細胞肌管中PGC-1α 和PKM1 丟失，恢復線粒體融合（Mfn2 和Mfn1）和裂變（Drp1 和Mff1）蛋白水平[42]；香砂六君子湯可下調LC3 或Parkin 與線粒體共定位，降低LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比例及PINK1、Parkin和Drp1表達，增加p62表達，改善線粒體形態(tài)與功能[43]；補中益氣湯可改善肌無力小鼠腓腸肌病理形態(tài)，提高其抓握力[44]。綜上，對于脾虛肌肉痿弱及“骨肉不相親”而致骨痿，可通過益氣健脾治療增加GM豐度及多樣性，調節(jié)能量代謝、氧化應激及炎癥等相關途徑，改善骨骼肌線粒體功能，以強肌壯骨。

3.3 脾為之衛(wèi)與骨質疏松癥

《靈樞·五癃津液別》云“五臟六腑，心為之主……脾為之衛(wèi)”，《靈樞·師傳》亦有“脾者主為衛(wèi)”的論述?！捌橹l(wèi)”功能的發(fā)揮建立在脾主運化基礎上，脾運化輸布水谷精微以充養(yǎng)臟腑、皮肉及衛(wèi)氣，臟腑堅實、肌腠致密、衛(wèi)氣充盈，方能抵御外邪，因而又有“四季脾旺不受邪”“脾堅則臟安難傷”“脾虛則百病內生”之說，強調脾功能正常是機體自穩(wěn)且具備防御功能的關鍵因素，這與現(xiàn)代醫(yī)學中脾臟的免疫功能相應?！捌橹l(wèi)”功能障礙與OP的發(fā)生密切相關，衛(wèi)氣循行于肌表、黏膜，消化道藏于內而通于外，腸屏障作為胃腸系統(tǒng)吸收營養(yǎng)物質與抵御毒害物質的第一道屏障，與中醫(yī)學“脾為之衛(wèi)”具有極為相似的病理生理基礎，其功能障礙在OP 發(fā)病中起重要作用。脾虛失衛(wèi)，腸屏障受損，營養(yǎng)吸收不良，脾不藏營、骨不淖澤，加之腸腑穢濁之物入侵機體，本虛邪實，則形骸俱痿。研究發(fā)現(xiàn)，單純使用黏膜保護劑改善腸屏障可防止或減輕腸屏障受損參與的骨丟失[45]。健脾益氣中藥及復方在改善腸屏障方面具有良好療效，如白術、黨參、茯苓等的多糖類成分可改善腸穩(wěn)態(tài)，保護微生物屏障[46]；參苓白術散可通過調控炎癥細胞因子及NF-κB、MAPK、JAK/STAT3、MLCK/MLC 等信號通路減輕腸道炎癥反應，促進腸黏膜修復[47]；加味四君子湯可明顯降低脾虛腹瀉型腸易激綜合征患者結腸黏膜5-HT3和5-HT4受體表達，降低腸道5-HT敏感性[28]。因此，對于腸病相關OP可采用健脾益氣療法以安腸固衛(wèi)，改善腸屏障功能，增強“脾為之衛(wèi)”功能，從而扶正祛邪治療OP。

3.4 脾為后天之本、氣血生化之源與骨質疏松癥

《醫(yī)宗必讀·脾胃后天本論》道：“脾何以為后天之本？……谷入于胃，灑陳于六腑而氣生，和調于五臟而血生，而火資之為生者也。故曰：后天之本在脾?！彪S著年齡增長或病理改變，先天腎精逐漸衰竭，腎主骨功能減弱，脾胃通過對飲食的消化及水谷精微的吸收而化生氣血，可滋先天腎精，以充髓生骨。既往主要基于胃腸道消化吸收營養(yǎng)物質的功能理解脾“后天滋先天”在骨骼健康中的作用，但隨著“藏象”實質研究的進展，發(fā)現(xiàn)“脾”發(fā)揮“后天之本”作用的物質基礎可能與GM和線粒體有關。GM位于人體胃腸道，隸屬“脾”藏象系統(tǒng)，可調節(jié)機體炎癥、免疫和代謝狀態(tài)，與脾胃“后天之本”類似[48]，GM由先天遺傳決定，但受后天飲食、生活、環(huán)境等諸多因素的影響更大，且其在消化、吸收、代謝、免疫等方面與中醫(yī)脾胃功能具有高度相似性。線粒體是糖類、脂質、蛋白質等營養(yǎng)物質氧化釋放能量的場所，通過三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化產生的三磷酸腺苷（ATP）是人體能量的來源，推動機體各項生命活動正常進行，ATP的這種功能特性與中醫(yī)構成并維持人體生命活動的物質基礎“氣血”具有高度相似性，脾胃“氣血生化之源”功能的發(fā)揮可能與線粒體產生ATP密切相關。脾、GM與線粒體的聯(lián)系及其在“脾-腸-肌-骨”中的作用前文已有闡述。研究認為，BMSCs可歸屬中醫(yī)學“精”“髓”范疇[49]。實驗研究發(fā)現(xiàn)，黃芪含藥血清可促進衰老BMSCs成骨分化[50]，提示BMSCs成骨分化亦可能是健后天之脾以滋養(yǎng)先天腎精而生髓養(yǎng)骨的生理基礎之一。

4 結語

“脾主運化”“脾主四肢肌肉”“脾為之衛(wèi)”“脾為后天之本，氣血生化之源”等生理功能是中醫(yī)從脾論治OP的主要理論支撐，“脾主運化”功能正常發(fā)揮是其根本，水谷納于胃得脾之運化而生氣血，氣血生化有源，精微得以輸布，濡養(yǎng)肌骨、充盈衛(wèi)氣，方可身安骨強?！捌ⅰ钡墓δ軤顟B(tài)與腸道功能、腸道微生態(tài)及骨骼健康聯(lián)系緊密，本文基于“腸-骨”軸理論對中醫(yī)從脾論治OP進行探討，同時引發(fā)思考：能否通過健脾益氣調節(jié)腸道微生態(tài)，預防或延緩OP以達到“治未病”的目的；如何更好地運用線粒體形態(tài)功能、肌肉骨骼含量、腸道通透性、菌群豐度等指標指導中醫(yī)脾虛動物模型的建立；脾藏象系統(tǒng)微觀實質相關的分子機制等。上述問題的進一步研究，有利于闡釋中醫(yī)理論，進而指導OP防治。