活血化瘀方藥調控水通道蛋白研究概況

袁 晨,姜 華,邢文文,張睿軒(哈薩克斯坦),李錦虹(緬甸),伽雨龍,王郁金

(1.陜西中醫(yī)藥大學,陜西 咸陽 712046;2.陜西中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院,陜西 咸陽 712046)

“血不利則為水”是張仲景提出的著名論斷,指出瘀血是導致各種津液代謝性疾病發(fā)生的主要因素之一,臨床常采用活血化瘀方法治療各種水液代謝障礙相關疾病,如水腫、鼓脹、多種婦科、外科疾病等,但尚未對其分子生物學機制進行總結探討。水通道蛋白(Aquaporins,AQPs)是一類小分子水孔蛋白,幾乎存在于所有物種中,能介導水分子被動跨膜轉運,維持機體的水液動態(tài)平衡。迄今為止,在哺乳動物中已經發(fā)現(xiàn)了13種AQPs成員(AQP0-AQP12),分布在各個組織和器官中,是細胞生命活動的基礎[1]?；诖?本文以AQPs為切入點,通過綜述活血化瘀方藥對水通道蛋白的影響,探討“血不利則為水”的分子生物學機制。

1 “血不利則為水”的中醫(yī)認識

1.1 理論淵源 “血不利則為水”首見于《金匱要略》,原文指出：“婦人則經水不通,經為血,血不利則為水,名曰血分”,原指婦女血瘀經水不通,而導致了水氣病的發(fā)生。闡述了血液與津液之間的病理關系,血不利代表了瘀血的多種狀態(tài),包括脈內血液運行不暢,脈外離經之血瘀滯經絡或臟器,而“血不利則為水”指瘀血可導致津液代謝失常而致痰飲水濕[2]。《黃帝內經》雖未有此明確記載,但《靈樞·百病始生》也提到了：“血溢于腸外,腸外有寒,汁沫與血相摶,則并合凝聚不得散,而積成矣?！边@是最早對血水同病的病理描述。孫思邈在《千金要方》指出“大病或下利后,婦人產后,飲水不即消,三焦決漏,小便不利,仍相結,漸漸生聚,遂流諸經絡故也”。《證治匯補·風腫瘀腫》云：“瘀腫皮膚光亮,現(xiàn)赤痕血縷,乃血化為水也?！碧迫荽ㄔ凇堆C論》中說：“瘀血化水,亦發(fā)水腫?！北姸嗾撌鲆捕紡膫让娼沂玖搜〖八年P系,不僅僅局限于女子月經病。

1.2 血瘀與“水”的病理關系 生理狀態(tài)的水可稱之為津液,津液和血都是人體賴以生存的精微物質,兩者之間相互滋生、相互轉化。中醫(yī)認為“津血同源”,都來源于脾胃運化的水谷精微,并且在一定條件下津可化血,血可化津。瘀血是血液運行失常的病理產物,為有形之實邪,極易阻礙氣機,氣機受阻,升降失常,氣化失司,從而導致津液疏布失常,產生痰、飲、水、濕等病理產物。脈中淤積之血、脈外離經之血統(tǒng)稱瘀血,其致病因素分虛實,血熱、血寒、氣滯、外傷因實致瘀,氣虛因虛致瘀。瘀血作為病理產物本身也會導致血液運行不暢,從而產生血瘀,進而阻礙津液運行輸布?？傊?無論什么原因導致的瘀血,都可阻滯經絡,使局部組織缺氧,而出現(xiàn)水腫、滲出等病理改變。如瘀血停于腎絡,腎主水功能失常,也可致腎病水腫[3]。下肢靜脈血栓多有外傷或長期臥床,致使氣滯血瘀,經脈阻滯,在形成靜脈怒張的同時還伴有四肢浮腫[4]。冠心病心衰,除面色青紫,舌有瘀斑瘀點等瘀血癥狀外,還可見面浮、下肢浮腫[5]。現(xiàn)代醫(yī)學認為,血瘀與微循環(huán)障礙、血液黏度異常、血管狹窄、阻塞等相關,由此可產生不同組織器官的水腫、炎性滲出等[6]。

2 AQPs與水液代謝的關系

AQPs是一種跨膜蛋白,其主要作用是介導細胞內外水的跨膜轉運,以維持細胞內外環(huán)境滲透壓的相對穩(wěn)定,對調控機體水液平衡發(fā)揮著重要作用。AQPs在人體的調節(jié)機制多樣,就目前研究來講可分為長期調節(jié)和短期調節(jié)兩種方式[7]。長期調節(jié)相對耗時較長,主要是指轉錄水平變化使其mRNA 合成水平的改變導致蛋白表達量的改變,從而影響AQPs 在細胞膜上對水的通透性發(fā)生改變。短期調節(jié)迅速,相對較短,主要是指AQPs在內環(huán)境某些因素的調節(jié)下水通道的數(shù)目發(fā)生改變,目前認為主要有兩種調節(jié)方式：磷酸化機制和“穿梭機制”。AQPs廣泛表達在呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)及免疫系統(tǒng)中,其表達異常會導致體內水液代謝障礙及相關疾病的發(fā)生。中醫(yī)認為,津液的生成、疏布與排泄,是多臟腑相互配合協(xié)同完成的,尤以肺、脾、腎為主。

肺主通調水道,為水之上源,水液的正常疏布排泄有賴于肺氣的宣發(fā)和肅降。AQP主要負責肺泡液體的吸收,以及肺組織發(fā)生損傷時肺含水量的調節(jié)。張迪等[8]認為肺組織AQP1、5降低,會影響肺主行水的功能,水液不能正常疏布,則聚水成飲。有研究認為肺脹中陽虛水泛證型的AQP5表達明顯高于其他證型[9]。急性肺損傷大鼠發(fā)生肺水腫時,肺組織AQP1、5顯著降低,表明AQPs參與了肺水腫的發(fā)生[10]。

脾主運化水液,為體內水液升降的樞紐,水液的生成、傳輸和布散都有賴于脾氣的正常運化。脾主運化水液的功能和AQPs的表達呈正相關,當脾主運化的功能亢進時,AQPs的表達增高;當脾主運化的功能減退時,AQP的表達降低,因此AQPs是可以反應脾主運化功能的客觀指標之一[11]。結腸中AQP3會影響水分的重吸收,有研究表明其AQP3的表達和大鼠的腹瀉程度相關,其腹瀉程度越重,表達越低[12]。脾腎陽虛的泄瀉,經治療后,AQP4表達顯著增強,調節(jié)了結腸對水分的吸收[13]。

腎主水,又有水臟之稱。腎氣調控各臟腑參與水液代謝,并且腎司膀胱開合將尿液排出體外,腎在調節(jié)機體水液代謝的重要臟器方面起著極為重要的作用。腎臟在人體內是運輸水液最多的器官,可維持體內水液平衡,AQPs在腎臟廣泛分布,是其表達津液代謝失常的重要分子生物學基礎,當腎主水功能異常時,水液代謝失常,AQPs亦發(fā)生改變[14]。有研究發(fā)現(xiàn),在原發(fā)性腎病綜合征中,水腫者尿液中AQP1的表達高于無水腫者,說明AQP1與水腫的發(fā)生密切相關[15]。中醫(yī)認為腎積水是由于脾腎虧虛,水濕不化,而先天性腎積水患兒尿液中的AQP1明顯異常[16]。

可見,AQPs表達異常,是中醫(yī)肺、脾、腎功能障礙,引起水液代謝相關疾病的主要機制之一。

3 活血化瘀方藥對AQPs的影響

3.1 中藥單體對AQPs的影響 腦水腫腦缺血再灌注過程中的基本病理變化,也會加重腦組織的損傷,研究人員發(fā)現(xiàn)馬鞭草醇提液能夠減輕腦組織水含量,其機制可能是通過抑制腦組織AQP4的表達,從而達到馬鞭草活血化瘀利水的目的[17]。對于終末期腎病腹膜透析治療引起的腹膜功能衰竭,出現(xiàn)腹膜毛細血管栓塞形成、腹膜纖維化等瘀血表現(xiàn),在腹腔注射川芎嗪注射液后可以改善AQP1在腹膜中的表達,提高腹膜透析效能[18]。姜黃素有抗凝、抗動脈粥樣硬化等藥性,對于腦損傷形成的腦水腫,姜黃素可以提高腦組織AQP4的表達,進一步降低腦含水量[19]。中藥丹參能夠活血祛瘀,丹參的提取物眾多,丹參單體IH764-3治療糖尿病腎病,能夠降低大鼠腎組織中AQP2、4的表達,提高肺組織AQP1的表達,改善腎功能,減輕糖尿病引起的臟器水腫[20]。夏至草是傳統(tǒng)的活血中藥,有研究探究夏至草提取物在治療創(chuàng)傷性血瘀大鼠模型中利尿的潛在機制,結果顯示AQP1、2和AQP3下調,表明夏至草在創(chuàng)傷性血瘀大鼠模型中具有顯著的利尿作用,為活血利水法提供了實驗依據(jù)[21]。

3.2 單味中藥對AQPs的影響 糖尿病即中醫(yī)中的消渴,其基本病機是陰虛為本,燥熱為標,而消渴日久,熱邪煎灼津液,日久必瘀,有學者對此深入研究,選取涼血活血的地黃治療糖尿病模型大鼠,結果表明地黃能夠降低腎組織及尿液中的AQP2的蛋白表達,認為地黃能夠減輕腎臟組織的淤積和水腫程度[22]。有研究用活血補血的當歸治療便秘小鼠,其結果顯示微循環(huán)血瘀改善,結腸中AQP4表達下降,從而調節(jié)水液代謝,提升腸道功能,緩解便秘[23]。有學者認為微循環(huán)障礙局部病變顯示的是血瘀加水積的征象,基于此觀點,探求丹參改善微循環(huán)障礙與AQP1的效應關系,發(fā)現(xiàn)丹參可以改善血液黏稠狀態(tài),調節(jié)肺組織和腎組織AQP1蛋白含量,為活血藥改善水積提供了實驗依據(jù)[24],也有研究表明丹參能夠調節(jié)腎組織AQP2的表達,減輕毛細血管充血、腫脹,減少腎對原尿的重吸收功能,增加尿量,減輕腎水腫[25]。

3.3 中藥復方對AQPs的影響 視網膜靜脈阻塞是一種血管疾病,其主要病機是瘀血阻滯絡脈而導致視網膜缺血、水腫,有學者選取活血通絡方探究其改善視網膜缺血缺氧的環(huán)境,其結果表明活血通絡方能夠降低VEGF和AQP4的表達,改善了模型大鼠的血瘀狀態(tài),推測活血藥物與其降低AQP4的表達有關[26]。當歸芍藥散是經典的補血活血方劑,有科研團隊發(fā)現(xiàn)其能改善血瘀大鼠的病理狀態(tài),提高肺、腎組織的AQP1,表明改善血瘀導致的水液代謝紊亂與上調AQP1有關,該實驗同時用當歸芍藥散治療原發(fā)性痛經,降低子宮AQP1的表達而緩解痛經[27]。子宮內膜異位癥是常見的婦科疾病,少腹逐瘀湯能夠改善其模型大鼠腹腔液內AQP1、2和AQP5的表達,減輕其浸潤、黏附的特性[28]。桂枝茯苓丸是《金貴要略》中活血利水的代表方,肖新春等[29]發(fā)現(xiàn)桂枝茯苓膠囊治療后能使異位內膜AQP1、2和AQP5mRNA的表達正?；?改善子宮內膜異位癥,提示瘀血水液代謝紊亂與現(xiàn)代醫(yī)學中的AQP相關。補陽還五湯作為氣虛血瘀證的經典方劑,研究發(fā)現(xiàn)中風氣虛血瘀模型大鼠的腦組織中,EB含量和AQP4表達顯著提高,經補陽還五湯治療后,各指標顯著改善,推測補陽還五湯能通過降低腦組織中AQPs的表達改善缺血性中風[30]。楊靈森[31]在研究股骨干骨折伴軟組織腫脹大鼠的實驗研究中,觀察肌肉組織AQP1的表達效應,發(fā)現(xiàn)加味桃紅四物湯可以緩解骨骼肌腫脹、提高骨骼肌軟組織水腫消腫速度,同時升高肌肉組織中的AQP1蛋白表達,對股骨干骨折腫脹起保護作用。

4 辨證論治

4.1 津血同源 《素問·經脈別論》云：“飲入于胃,游溢精氣,上輸于脾,脾氣散精,上歸于肺,通調水道,下輸膀胱。水精四布,五經并行?！薄鹅`樞·決氣》云：“中焦受氣取汁,變化為赤,是謂血。”可見津血都來源于脾胃運化的水谷精微。另一方面,津血也可相互轉化,《靈樞·邪客》云“營氣者,泌其津液,注之于脈,化以為血”,行于脈中為血,行于脈外為津液,當脈外津液不足時,血液會滲出脈外,補充津液的耗傷;當脈內血液不足時,津液也會不斷滲入脈內補充。因此,津與血兩者同源互化,且都有滋潤、濡養(yǎng)作用,內養(yǎng)五臟六腑,外充四肢百骸。

4.2 血水同病 津血同源互化就決定了其生成、疏布和轉化的過程中相互影響、互為因果。如《血證論》述：“水病而不離乎血,血病而不離乎水。”津與血功能失調,則會出現(xiàn)痰飲、水濕、瘀血等病理產物。痰飲水濕為病,易阻礙氣機,影響血液的運行,形成瘀血。同理,瘀血阻滯血脈經絡,致氣機不暢,津液不得布散、轉化,則化為痰飲水濕?！夺t(yī)砭·腫脹》便說道：“有先病水腫而血隨敗者,有先病血結而水隨者”,指出先病水腫可致血病,亦可先病血結而致水病。血與水既是病理產物,又是致病因素,相互累及為患,形成惡性循環(huán)。因此血水同病是對津與血病理關系的高度概括。血水同病亦是多種疾病的發(fā)病機制。腎病綜合征以脾腎兩虛為本,痰濁、水濕、瘀血等為標,痰濕互結貫穿疾病的始終,如低白蛋白血癥引起血管內血漿膠體滲透壓降低,水液從血管內滲入組織間隙引發(fā)水腫也符合血水同病的特點[32]。

4.3 血水同治 血水同出一源,病理上相互影響,血不利則為水,水不利則為血,故治療時經常活血利水,血水同治。這種治法最早見于《黃帝內經》,其中“去菀陳莝” 既是祛除體內的瘀血,從而治療水飲內停的病癥?！按倘テ溲j”可用針刺血絡治療腹水,達到活血以利水的治療目的。《金匱要略》辨病與辨證相結合,首次提出了“血不利則為水”,闡述了血瘀經閉而致水腫的病機,并提出了活血利水并重、活血促利水、利水促活血三種治法。由于水包含水濕痰飲,故此處的“利水”包含了利水、化飲、祛痰、燥濕、泄?jié)岬戎畏?。在此治法的指導?張仲景創(chuàng)立了一系列血水同治的方劑,如蒲灰散,借蒲黃之活血化瘀,助滑石利水,二藥合用以消浮腫?！堆C論》云：“凡調血,必先治水,治水即以治血,治血即以治水?！笔菍χ倬八枷氲倪M一步系統(tǒng)化、明確化,豐富和發(fā)展了“血水同治”理論研究。血與水互為病因,相互治病,臨床中“血水同治”在多種疾病中應用廣泛,如潰瘍性結腸炎、鼓脹、腎病綜合征、多種婦科、外科疾病等?；钛街委熂毙怎钻P節(jié)扭傷,隨著治療,其腳踝的疼痛、腫脹減輕,功能活動增強[33]。血水同治治療卵巢子宮內膜異位囊腫,能夠改善其臨床癥狀,減小囊腫大小[34]。血水同治法在臨床應用廣泛,治療時應把握主要矛盾,辨證論治。

5 小 結

“血不利則為水”提出了瘀血可導致水液代謝障礙,是活血化瘀法治療水液障礙疾病的中醫(yī)理論依據(jù)。AQPs是水液代謝障礙的重 要分子機制,通過探討活血化瘀方藥對AQPs的影響,為“血不利則為水”的中醫(yī)理論提供分子生物學基礎,為活血化瘀方藥治療水液代謝障礙性疾病提供分子靶點。瘀血與水液代謝障礙之間關系密切,互為因果,其機制錯綜復雜,本文只是從AQPs這一方面進行探討分析,其他更多機制還有待于進一步深入研究。