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脾虛體質(zhì)與線粒體能量代謝的相關(guān)研究進(jìn)展

2016-02-22 08:56:57龔秀麗文彬
新中醫(yī) 2016年1期
關(guān)鍵詞:運化脾虛線粒體

龔秀麗,文彬

廣州中醫(yī)藥大學(xué)脾胃研究所,廣東 廣州 510120

脾虛體質(zhì)與線粒體能量代謝的相關(guān)研究進(jìn)展

龔秀麗,文彬

廣州中醫(yī)藥大學(xué)脾胃研究所,廣東 廣州 510120

體質(zhì);證候;脾虛體質(zhì);線粒體;能量代謝

有關(guān)體質(zhì)理論方面的記載,最早在《素問·逆調(diào)論》中有:“是人者,素腎氣勝”,“是人者,質(zhì)壯,秋冬奪所用”?!八亍迸c“質(zhì)”就是現(xiàn)在所提的體質(zhì)?!鹅`樞·通天》根據(jù)人的稟賦差異,結(jié)合體態(tài)、心理、對自然界的適應(yīng)性等體質(zhì)特點,將世人歸為陰陽五態(tài)人,分別為太陰之人、少陰之人、太陽之人、少陽之人、陰陽和平之人。張仲景《傷寒雜病論》中對中醫(yī)體質(zhì)理論做了進(jìn)一步闡釋,將人劃分為強(qiáng)人、羸人、盛人、瘦人、虛弱家、亡血家、汗家、酒家、淋家、濕家等類型,體現(xiàn)了對臨床病理性體質(zhì)的認(rèn)識。如太陰脾虛體質(zhì)之人,當(dāng)體質(zhì)屬性與病邪性質(zhì)大致相同時,因同化作用加重原來體質(zhì)狀態(tài)的偏頗,當(dāng)證候與體質(zhì)屬性達(dá)到統(tǒng)一時,就歸屬于“疾病”范疇。而線粒體通過三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化,使三大營養(yǎng)物質(zhì)(水谷精微)轉(zhuǎn)化成ATP(氣),利用琥珀酸單酰與甘氨酸合成血紅素(血),因此可以說,線粒體(脾)是氣血生化之源。

“正氣存內(nèi),邪不可干”,“邪之所湊,其氣必虛”,外界致病因素與內(nèi)部因素共同作用而產(chǎn)生疾病。體質(zhì)強(qiáng)健者,正氣充盛,抵抗力強(qiáng),有發(fā)病條件,卻未必發(fā)病;而體質(zhì)虛弱者,正氣不充,抗病力差,一旦病邪侵襲,難免于病。體質(zhì)屬性與病邪性質(zhì)大致相同,便會起到一種同化作用,病變也會加重原來體質(zhì)狀態(tài)的偏頗,體現(xiàn)證候類型與體質(zhì)屬性的統(tǒng)一。也就是說,證候是體質(zhì)屬性的反映,體質(zhì)是產(chǎn)生各種不同證候的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。

1 太陰脾虛體質(zhì)與脾虛證候

太陰脾虛體質(zhì)之人,常表現(xiàn)為食欲欠佳、腹脹、倦怠、便溏等不適感覺和癥狀,呈現(xiàn)精神面貌以及對外反應(yīng)降低的一種生理狀態(tài),現(xiàn)代醫(yī)學(xué)檢測未發(fā)現(xiàn)異常,故難以明確上述的“癥”;且無明顯誘因,這種不適的感覺和癥狀會時隱時現(xiàn),且在長時間內(nèi)緩慢進(jìn)展。只要這種體質(zhì)狀態(tài)沒有積累到轉(zhuǎn)化為疾病的程度,就不會產(chǎn)生戕害人體的作用,無須用藥物來干預(yù)治療。機(jī)體的這種體質(zhì)狀態(tài)特點,尚不能歸類到“疾病”的范疇[1]。

脾為太陰濕土之臟,屬陰中之至陰。主運化,主升清,主統(tǒng)血,主肌肉、四肢,與胃同屬中焦,共有“后天之本”之稱,五臟六腑,四肢百骸皆賴以所養(yǎng)。《內(nèi)經(jīng)》早有論述,“五臟者,皆享氣于胃,胃者五臟之本也”,“胃者,五臟六腑之海也,水谷皆入于胃,五臟六腑皆察氣于胃”??梢姟捌ⅰ钡墓δ苷?,水谷精微輸布全身,氣血生化有源,人就會有“生氣”。中土“脾”涵蓋西醫(yī)學(xué)的整個消化系統(tǒng),它是多系統(tǒng)、多功能單位的表達(dá),包括神經(jīng)、內(nèi)分泌、血液循環(huán)、免疫、新陳代謝、泌尿、生殖等各系統(tǒng)[2]。

2 脾虛體質(zhì)與線粒體(脾)能量代謝損傷

中醫(yī)藏象的實質(zhì)在于細(xì)胞與亞細(xì)胞結(jié)構(gòu),“五藏”是細(xì)胞的“五臟”,是細(xì)胞的五個功能系統(tǒng),可以落實為不同的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu),而線粒體與中醫(yī)“脾”的遙相呼應(yīng)可支撐此觀點[3]。

2.1 脾虛體質(zhì)與線粒體功能的異常 近年來,對脾胃學(xué)說的研究關(guān)鍵在于研究“脾”的本質(zhì)。而對脾虛病證的線粒體研究可體現(xiàn)中醫(yī)學(xué)“脾”的生理、病理功能;在觀察脾虛狀態(tài)下線粒體的微觀結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn),脾虛患者胃黏膜壁細(xì)胞線粒體呈現(xiàn)數(shù)目減少,形態(tài)發(fā)生變化,膜結(jié)構(gòu)遭到破壞;脾虛證衰老大鼠心肌和腦組織線粒體DNA發(fā)生缺失突變[4];脾虛大鼠空腸上皮細(xì)胞ATP含量降低也提示脾虛模型建立后大鼠生成ATP障礙,后運用艾灸或四君子湯灌胃治療,發(fā)現(xiàn)脾虛大鼠空腸上皮細(xì)胞ATP生成得到改善[5];也有研究發(fā)現(xiàn),脾陰虛證與衰老之間也有一定的關(guān)聯(lián)[6]。線粒體質(zhì)與量的改變與脾虛癥狀及病情輕重密切相關(guān),故脾與線粒體具有相關(guān)性。中醫(yī)的脾主運化,不僅僅指食物在胃腸的消化吸收,更重要的是線粒體的生物氧化產(chǎn)能過程。線粒體有氧氧化供能主要依靠呼吸鏈來完成,而呼吸鏈的最終環(huán)節(jié)都要通過細(xì)胞色素氧化酶傳遞電子給氧分子。線粒體的標(biāo)志酶細(xì)胞色素氧化酶,其活性的發(fā)揮對于維持線粒體結(jié)構(gòu)和功能有非常重要的意義。有氧環(huán)境下,線粒體通過酶的作用生成ATP、H2O、CO2完成其能量轉(zhuǎn)化,因此,從另一個角度來說,是酶主運化。

2.2 ATP酶 (ATPase)與脾氣虛證 ATPase作為廣泛存在于哺乳動物組織細(xì)胞膜上的功能蛋白,在物質(zhì)運送、能量轉(zhuǎn)換以及信息傳遞等方面起著重大作用,是一種極其重要的生物酶。ATPase維持ATP的生成和利用,使其保持動態(tài)平衡?!端貑枴费浴捌⒅魃碇∪狻?,“四肢懈惰,而脾精不利也”。骨骼肌線粒體ATPase的活性降低,導(dǎo)致ATP產(chǎn)能不足繼而能源物質(zhì)(肌糖原、脂肪、蛋白質(zhì))匱乏,故脾虛證病人和脾虛證動物出現(xiàn)疲乏、肌肉消瘦等癥。曾益宏等[7]發(fā)現(xiàn),脾虛大鼠骨骼肌線粒體中Na+-K+-ATPase和Ca2+-Mg2+-ATPase的活性均降低。王鴻飛等[8]發(fā)現(xiàn),運用滋補(bǔ)脾陰方,腦組織線粒體膜抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)的活性明顯提高,脂質(zhì)過氧化物MDA含量降低,其抗氧化能力也會提高。因此,增加線粒體膜 Na+-K+-ATPase和Ca2+-Mg2+-ATPase的活性,從而保障能量代謝。艾灸或益氣健脾方藥治療脾虛證,提高ATPase的活性。樊新榮等[9]建立了太陰病脾虛寒濕證與陽明病腸熱腑實證模型,在客觀指標(biāo)的差異性研究中發(fā)現(xiàn),太陰病脾虛寒濕證模型組大鼠更沉默,體溫降低,小腸吸收力減弱,肝臟Na+-K+-ATPase的活性降低;而陽明病腸熱腑實證模型組大鼠好動,體溫升高,小腸吸收力增強(qiáng),肝臟Na+-K+-ATPase的活性升高。上述論證了ATPase在機(jī)體的能量代謝和轉(zhuǎn)換中的重要作用,也是對酶主運化的闡釋。

2.3 細(xì)胞色素氧化酶(CCO)與脾陽虛證 脾主運化,表現(xiàn)為飲食物的消化吸收,也是線粒體的生物氧化產(chǎn)能過程。細(xì)胞色素氧化酶即呼吸鏈復(fù)合體Ⅳ,作為呼吸鏈上的關(guān)鍵酶,是惟一能直接被氧分子氧化的細(xì)胞色素,絕對性地參與線粒體生物氧化、產(chǎn)生能量的過程。劉友章等[10]發(fā)現(xiàn),長期耗氣破氣加上饑飽失調(diào)造成的脾虛大鼠模型,其肝、心肌、胃、骨骼肌細(xì)胞線粒體細(xì)胞色素a,b,c,c1均降低,CCO的含量低于正常大鼠。提示長時間的脾虛狀態(tài)可導(dǎo)致線粒體DNA破壞,呼吸鏈上的關(guān)鍵酶——CCO活性降低,線粒體氧化產(chǎn)能機(jī)能下降,機(jī)體能量代謝隨之減弱。

2.4 琥珀酸脫氫酶(SDH)與脾虛證 SDH是線粒體三羧酸循環(huán)中的第一個脫氫酶,其組化反應(yīng)靈敏地反映了氧化代謝的狀況。薛麗莉等[11]發(fā)現(xiàn)脾虛大鼠SDH活性明顯下降,致使消化功能紊亂,機(jī)體能量代謝不足。

2.5 肌酸激酶(CK-CPK)與脾氣虛證 CK作用下的磷酸肌酸含高能磷酸鍵,是肌肉收縮產(chǎn)生能量的直接來源。脾氣虛大鼠血清CPK活性降低,肌肉無力收縮,虛象明顯,黃芪建中湯灌服后緩解[12]。

3 脾虛證與線粒體的結(jié)構(gòu)異常

3.1 線粒體的結(jié)構(gòu)特性 線粒體是含有DNA的細(xì)胞器。mtDNA由編碼區(qū)和非編碼區(qū)(包括D-loop區(qū))組成。編碼區(qū)編碼參與氧化磷酸化和ATP生成所必需的多肽,而非編碼區(qū)包含重鏈的復(fù)制起點、重鏈和輕鏈的轉(zhuǎn)錄啟動子,調(diào)控mtDNA分子的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。mtDNA含有37個基因,包括2個rRNA分子、22個tRNA分子和編碼氧化磷酸化系統(tǒng)的13個蛋白質(zhì)亞單位[13]。

3.2 脾虛證-線粒體結(jié)構(gòu)異常 研究表明,脾虛證線粒體超微結(jié)構(gòu)有所改變:①線粒體腫脹肥大,基質(zhì)均勻變淺,重度腫脹的線粒體體積明顯增大,基質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)多個亮區(qū)或全部變空,基質(zhì)顆粒消失,外膜時有破裂。②線粒體畸形,外形為環(huán)狀,杯狀或不規(guī)則,內(nèi)部結(jié)構(gòu)也有改變,如不增多但方向紊亂,基質(zhì)內(nèi)基粒明顯減少,基質(zhì)充有深淺不等的微粒。③線粒體嵴的改變,嵴曲折如:“之”字狀,稱“之子嵴”,在線粒體嵴膜上有嵴的方向不規(guī)則或嵴斷裂的“穿孔嵴”[14]。④線粒體的數(shù)量減少。⑤線粒體生物活性改變,如脾氣虛證 Ca2+-Mg2+-ATPase活性下降和ATP含量下降,ATP產(chǎn)能不足,細(xì)胞能量能量代謝減退,線粒體活性隨之減弱[15]。

4 外吸收(脾主運化)與內(nèi)運化(線粒體產(chǎn)能)

“脾”主運化是對飲食物的胃腸道吸收(外吸收),也是三大營養(yǎng)物質(zhì)的線粒體生物氧化產(chǎn)能(內(nèi)運化)。線粒體氧化磷酸化產(chǎn)生ATP,推動機(jī)體的生命活動,所以說線粒體是整個細(xì)胞乃至生命體進(jìn)行各項生命功能活動的樞紐和核心,而脾與線粒體的功能在某種程度上是協(xié)調(diào)一致的[16]。

線粒體通過三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化、氧化(運化)三大營養(yǎng)物質(zhì)(水谷精微)生成ATP(氣),并且還利用琥珀酸單酰與甘氨酸合成血紅素(血),故線粒體(脾)是氣血生化之源[17]。80年代,有學(xué)者提出脾主肌肉與細(xì)胞線粒體密切相關(guān),發(fā)現(xiàn)脾虛病人胃黏膜壁細(xì)胞線粒體減少、超微結(jié)構(gòu)受損、能量代謝障礙。鑒于線粒體的功能特點與脾的生理特性多方面共通,其氧化磷酸化過程與脾主運化相合。故而脾虛時,線粒體質(zhì)和量會發(fā)生相應(yīng)改變。通過觀察,脾胃氣虛胃脘痛患者壁細(xì)胞線粒體數(shù)目、主細(xì)胞單位面積內(nèi)酶原顆粒計數(shù)較正常組明顯減少;壁細(xì)胞及漿細(xì)胞均可見線粒體腫脹,嵴斷裂,膜缺損,基質(zhì)變淡等變化。從而分析這些變化可能是由于線粒體功能受損,產(chǎn)能不足,Na+-K+泵運轉(zhuǎn)障礙使過多的水停積于細(xì)胞器內(nèi)所引起。從另一個角度來講也是中醫(yī)脾運化水濕無力所引起。

綜上所述,在太陰脾虛體質(zhì)的基礎(chǔ)上探討中醫(yī)陰“脾”虛與線粒體能量代謝的關(guān)系,是一種“微觀”和宏觀相結(jié)合的新型研究方法。中醫(yī)理論和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中最前沿的細(xì)胞生物學(xué)相結(jié)合,加深了對中醫(yī)脾虛證的理解,指導(dǎo)臨床診斷和治療。

5 展望

目前脾虛證與物質(zhì)能量代謝相關(guān)性研究還局限在某一代謝相關(guān)生化指標(biāo)的測定,缺乏對脾虛證機(jī)體整個物質(zhì)能量代謝的同步研究,因此,基因芯片與癥候群研究是未來的方向。脾是臟象學(xué)說的核心,能夠集中地反映脾的各種生理功能不足的綜合癥候群。進(jìn)一步從線粒體等微觀角度去研究有遺傳物質(zhì)的細(xì)胞器,聯(lián)系細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞核之間的通訊,探索其互為表達(dá)調(diào)節(jié)作用,從而架起從“微觀”到“宏觀”的橋梁。

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(責(zé)任編輯:劉淑婷)

R229

A

0256-7415(2016)01-0204-04

10.13457/j.cnki.jncm.2016.01.093

2015-07-20

廣州中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)內(nèi)科學(xué)“特色重點學(xué)科建設(shè)項目”;國家自然科學(xué)基金項目(81173257)

龔秀麗(1989-),女,碩士研究生,研究方向:中西醫(yī)結(jié)合基礎(chǔ)。

文彬,E-mail:wenbin@gzucm.edu.cn。

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