張少華,徐 丹,閆雪嬌,金 晶,荊 晶,姜 敏,李 爭,高 振,李風(fēng)森,5**
(1.新疆醫(yī)科大學(xué)中醫(yī)學(xué)院 烏魯木齊 830000;2.新疆國家中醫(yī)臨床研究基地COPD研究室 烏魯木齊 830000;3.新疆醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院中醫(yī)科 烏魯木齊 830000;4.新疆醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)醫(yī)院呼吸病理生理實驗室 烏魯木齊 830000;5.新疆醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)醫(yī)院呼吸科 烏魯木齊 830000)
慢性阻塞性肺疾?。–hronic Obstructive Pulmonary Disease,COPD)是一種常見的、可以預(yù)防和治療的疾病,以持續(xù)呼吸道癥狀和氣流受限為特征,通常是由于明顯暴露于有害氣體與顆粒引起的氣道和/或肺泡異常所導(dǎo)致的[1]。線粒體普遍存在于真核細(xì)胞(成熟紅細(xì)胞除外),是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場所,細(xì)胞生命活動所需的能量大約95%來自線粒體,被喻為人體的“能量工廠”。研究[2,3]證實COPD患者存在線粒體功能障礙,有大量外文文獻(xiàn)[4]認(rèn)為線粒體參與了氣道重塑促進(jìn)了COPD的發(fā)生?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)多認(rèn)為,COPD是氣道或肺組織暴露于有害氣體環(huán)境而致病,近年來也逐漸認(rèn)識到宿主因素在發(fā)病中的重要作用。中醫(yī)理論認(rèn)為臟腑虛損在COPD的發(fā)病中發(fā)揮了重要作用,正虛積損為COPD的主要病機(jī)[5]。本文通過橫斷面調(diào)查的方法探討臟腑虛損對COPD病情的影響,發(fā)現(xiàn)隨著臟腑虛損程度越來越重COPD病情也越來越重,具有肺脾腎三臟虛損特征的COPD病情表現(xiàn)最重;通過流式細(xì)胞術(shù)檢測不同臟腑虛損COPD患者外周血有核細(xì)胞線粒體功能,發(fā)現(xiàn)具有脾虛特征的COPD患者存在線粒體功能障礙,推測補(bǔ)脾療法可能改善線粒體功能障礙?,F(xiàn)將研究結(jié)果報告如下:
2016年1月至2017年10月在新疆醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)醫(yī)院呼吸科門診就診的穩(wěn)定期COPD患者共161名。
1.1.1 納入標(biāo)準(zhǔn)
①志愿受試者,依從性好;②年齡40-80歲;③符合西醫(yī)診斷標(biāo)準(zhǔn)的COPD穩(wěn)定期患者;④符合中醫(yī)臟腑虛損標(biāo)準(zhǔn)。
1.1.2 排除標(biāo)準(zhǔn)
①COPD急性加重期患者;②合并支氣管哮喘、支氣管擴(kuò)張、氣胸、間質(zhì)性肺病、胸腔積液、肺癌、活動性肺結(jié)核等其他嚴(yán)重肺部疾病的患者;③合并有嚴(yán)重心腦血管、肝腎和造血系統(tǒng)等原發(fā)性疾病患者;④精神病患者;⑤妊娠或哺乳期婦女;⑥合并腫瘤患者;⑦先天或后天性免疫缺陷者;⑧近1個月內(nèi)參加過其它臨床試驗的患者。
1.1.3 診斷標(biāo)準(zhǔn)
(1)COPD的診斷
參照“GLOBAL INITIATIVE FOR CHRONIC OBSTRUCTIVE LUNG DISEASE 2016版”[1]制定。根據(jù)臨床表現(xiàn)、危險因素接觸史、體征及實驗室檢查等資料綜合分析確定??紤]COPD的主要癥狀為慢性咳嗽、咳痰和(或)呼吸困難及危險因素接觸史;存在不完全可逆性氣流受限是診斷COPD的必備條件。肺功能測定指標(biāo)是診斷COPD的金標(biāo)準(zhǔn)。用支氣管舒張劑后FEV1/FVC<70%可確定為不完全可逆性氣流受限。凡具有吸煙史及(或)環(huán)境職業(yè)污染接觸史及(或)咳嗽、咳痰或呼吸困難者均應(yīng)進(jìn)行肺功能檢查。COPD早期輕度氣流受限時可有或無臨床癥狀。胸部X線檢查有助于確定肺過度充氣的程度。
(2)COPD穩(wěn)定期的診斷(參照GOLD2016修訂版)
患者咳嗽、咳痰、氣短等癥狀穩(wěn)定或癥狀輕微。一般來說,患者持續(xù)4-6周癥狀穩(wěn)定,未出現(xiàn)急性加重,即為穩(wěn)定期。
(3)臟腑虛損診斷標(biāo)準(zhǔn)
依據(jù)中華中醫(yī)藥學(xué)會制定的《中醫(yī)內(nèi)科常見病診療指南-中醫(yī)病證部分(2008版)》肺脹(ZYYXH/T4-49-2008)[6]和《慢性阻塞性肺疾病中醫(yī)診療指南(2011版)》[7]制定:
肺氣虛:①咳嗽和喘息、氣短,動則加重;②神疲、乏力或自汗;③惡風(fēng),易感冒;④舌質(zhì)淡、苔白,脈沉細(xì)或細(xì)弱。具備①和②、③、④中的2項即可診斷。
脾氣虛:①不欲食,納呆或食少;②胃脘脹滿或食后脹甚或便溏;③神疲乏力,少氣懶言,自汗,動則加重;④舌體胖大或有齒痕,舌苔薄白或膩,脈沉細(xì)活沉緩或細(xì)弱。具備①和②中的1項,加中③、④的1項。
腎氣(陽)虛:①腰膝酸軟,神疲乏力;②男子滑精早泄,女子月經(jīng)淋漓不盡;③耳鳴,頭昏或面目虛浮;④小便頻數(shù)清長,夜尿多,或咳而遺尿;⑤舌質(zhì)淡,舌苔白,脈沉細(xì)或細(xì)弱。具備①、②中的1項加③、④、⑤中的1項。
一般來說,同時具備肺氣虛和脾氣虛者為肺脾氣虛,同時具備肺氣虛和腎氣(陽)虛者為肺腎氣虛,同時具備肺氣虛、脾氣虛和腎氣(陽)虛者為肺脾腎虛。
記錄患者人口學(xué)信息及病史資料,采用COPD評估測試量表(CAT)[8]、呼吸困難量表(mMRC)[9]對患者進(jìn)行評分、進(jìn)行六分鐘步行試驗(6MWT)[10]。
采集外周靜脈血約2 mL,紅細(xì)胞裂解液(武漢博士德公司,批號:12F29C18)處理抗凝全血,裂解液工作濃度為細(xì)胞濕體積的3-5倍,置冰上操作約5-10 min至紅細(xì)胞裂解完全,期間需搖動混懸均勻,700 g 4℃離心棄上清提取有核細(xì)胞。PBS洗滌細(xì)胞沉淀1-2次制作細(xì)胞懸液,JC-1(美國sigma公司,批號:MKBX5979V)、DCFH-DA(南京建成公司,批號:20170331)染色,JC-1存儲液濃度為1 mg·mL-1(JC-1 1 mg,溶于二甲基亞砜1 mL),DCFH-DA存儲液濃度為10 mmol·L-1。具體染色方法:1 μL JC-1存儲液加入500 μL細(xì)胞懸液中;DCFH-DA 工作濃度為 10 μmol·L-1,1 μL DCFH-DA存儲液加入PBS1 mL制作工作液,取約500 μL工作液加入適量細(xì)胞沉淀重懸,37℃孵育30 min上流式細(xì)胞儀(Guava easyCyte 8HT,Merck Millipore公司)檢測,細(xì)胞懸液濃度不超過500 cells/μL,guavaSoft 2.7分析流式數(shù)據(jù)。
中醫(yī)辨證結(jié)論不能取得一致時雙人再次核對并由中級職稱以上中醫(yī)師把關(guān)。肺通氣功能檢查采用日本產(chǎn)Chest HI-101型,測試質(zhì)量控制達(dá)到A、B級。(參閱中華醫(yī)學(xué)會肺功能指南2014版)[11]。
表1 不同臟腑虛損COPD患者性別比較(卡方檢驗)
表2 不同臟腑虛損COPD患者mMRC比較(秩和檢驗)
采用SPASS21.0數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件,計數(shù)資料采用卡方檢驗、計量資料符合正態(tài)分布方差齊采用單因素方差分析;相關(guān)性分析采用Pearson,不符合條件用非參數(shù)檢驗。
按照中醫(yī)臟腑虛損標(biāo)準(zhǔn),161例患者辨證為肺氣虛者36例、肺脾氣虛31例、肺腎氣虛50例、肺脾腎虛44例。患者年齡分布:肺脾腎虛組>肺腎氣虛組>肺脾氣虛組>肺氣虛組,組間差異無顯著性(P=0.101),但兩兩比較肺氣虛組與肺脾腎虛組差異有顯著性(P=0.014);性別分布經(jīng)卡方檢驗各組間差異不具有顯著性(P=0.198),男女比率約為2∶1;身高在肺脾氣虛組表現(xiàn)最低,另外3組差異不明顯,4組間差異不具顯著性(P=0.429);體重在肺脾氣虛組、肺脾腎虛組明顯減少,但4組間差異經(jīng)統(tǒng)計學(xué)檢驗不具顯著性(P=0.384);病程在肺脾氣虛組最長,肺氣虛組最短,4組間差異不具顯著性(P=0.503)。不同臟腑虛損COPD患者基線數(shù)據(jù)組間差異可參閱統(tǒng)計表1、表2。
COPD患者mMRC經(jīng)秩和檢驗組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.001)。肺功能FVC%在肺脾氣虛組最低,在肺氣虛組最高,但4組間差異不具有顯著性(P=0.265);FEV1%在各組間差異具有顯著性(P=0.025,兩兩比較P值見表2.2);CAT在各組間差異具有顯著性(P=0.001,兩兩比較P值見表2.2),6MWD在4組間差異不具顯著性(P=0.057),但肺氣虛組與肺脾、肺脾腎虛組比較差異具有顯著性(P<0.05);FEV1%、FVC%、6MWT均值在肺脾腎虛組最低,CAT均值在肺脾腎虛組最高(表3)。
104例患者完成了線粒體實驗,線粒體膜電位采用紅、綠熒光細(xì)胞百分比,細(xì)胞內(nèi)活性氧(ROS)取平均熒光強(qiáng)度MFI進(jìn)行統(tǒng)計計算。肺脾氣虛組線粒體膜電位與肺氣虛組、肺腎氣虛組比較差異有顯著性(P<0.05);肺脾氣虛組細(xì)胞內(nèi)活性氧與肺氣虛組、肺腎氣虛組比較差異有顯著性(P<0.01);肺氣虛組與肺腎氣虛組線粒體膜電位、細(xì)胞內(nèi)活性氧無明顯差異。膜電位在肺脾氣虛組明顯降低,活性氧在肺脾氣虛組明顯升高;線粒體膜電位與活性氧存在相關(guān)性(相關(guān)系數(shù)0.223,P=0.021)。Pearson相關(guān)性分析顯示膜電位與活性氧相關(guān)系數(shù)0.223,P=0.021(表4)。
從圖1可以看出,臟腑虛損對病情的影響由單一肺氣虛,發(fā)展為肺脾、肺腎兩虛,進(jìn)而三臟俱虛,F(xiàn)VC%、FEV1%、6MWT越來越低,CAT越來越高。線粒體膜電位在肺脾氣虛組最低,細(xì)胞內(nèi)活性氧在肺脾氣虛組最高。
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為COPD主要危險因素是吸煙,空氣污染和生物燃料暴露也參與了該病的發(fā)生,除了環(huán)境暴露宿主因素也是COPD發(fā)生的另外一個重要因素[1]。中醫(yī)理論認(rèn)為,邪之所奏,其氣必虛。正氣存內(nèi),邪不可干,病焉從來?人體自身抗病能力降低,不能抵御外邪才致疾病纏綿不愈[12]。本研究發(fā)現(xiàn),隨著臟腑虛損程度越來越重,COPD的病情也越來越重。COPD臟腑虛損由單一肺氣虛,發(fā)展為肺脾、肺腎兩虛,進(jìn)而三臟俱虛。本研究結(jié)果顯示,肺脾、肺腎兩臟虛損相比較,肺脾氣虛證在FVC%、6MWD、CAT評分比肺腎氣虛更重且病程在肺脾氣虛組最長,說明肺脾氣虛較之肺腎氣虛病勢更為纏綿。雖然,肺脾氣虛證COPD纏綿難愈,但是,肺脾腎三臟虛損病情更為焦灼。研究數(shù)據(jù)顯示,COPD的病情總體表現(xiàn)在肺脾腎三臟虛損患者是最重的。FEV1%在客觀上反應(yīng)了COPD患者的氣道阻塞程度,CAT則在主觀上反應(yīng)了患者的病情,顯示了逐級演變的過程。COPD病之標(biāo)在肺,病之本在脾更在腎。腎為先天之本,脾為后天之本。腎藏元陰元陽,腎陽不足不能溫煦脾陽,脾陽不足則痰濁內(nèi)生,阻塞肺竅。腎陰不足,虛火上炎灼傷肺絡(luò)。內(nèi)經(jīng)云:女子五七陽明脈衰,面始焦,發(fā)始墜;男子五八腎氣衰,發(fā)墜齒稿。COPD發(fā)病多在40歲以后,這與內(nèi)經(jīng)描述的人腎氣衰退的時間節(jié)點是吻合的。本研究發(fā)現(xiàn),具有腎虛特征的COPD患者占比58.38%,也說明了腎虛在COPD發(fā)病中的重要作用。
表3 不同臟腑虛損COPD患者FEV1%、FVC%、CAT、6MWD比較(xˉ±s)
圖1 各證型線粒體膜電位和細(xì)胞內(nèi)活性氧平均熒光強(qiáng)度
線粒體呼吸鏈在利用氧產(chǎn)生ATP的同時也產(chǎn)生了大量的活性氧(ROS),導(dǎo)致線粒體DNA的損傷,Carpagnano等[13]發(fā)現(xiàn)MtDNA/nDNA的比率在COPD患者中顯著高于正常對照組。線粒體DNA損傷后可引起呼吸鏈有關(guān)蛋白質(zhì)亞單位合成障礙,形成有缺陷的呼吸鏈。線粒體跨膜電位則是一種反映細(xì)胞受損效應(yīng)較靈敏的指標(biāo),受到損傷后膜電位就會降低[14]。本研究發(fā)現(xiàn),在肺脾氣虛組患者外周血有核細(xì)胞活性氧明顯升高、膜電位明顯降低,也證實了部分COPD患者存在明顯線粒體功能障礙。通常線粒體跨膜電位和ATP水平的升高表明線粒體功能增強(qiáng),能量供應(yīng)充足,動能增加,細(xì)胞、組織運(yùn)動能力加強(qiáng)[15]。鑒于線粒體與運(yùn)動的相關(guān)性,劉友章[16]從骨骼肌活動基本形式探討了“脾主肌肉”的病理生理機(jī)制,認(rèn)為中醫(yī)脾的功能與線粒體的功能非常近似,從某種程度上說線粒體就是“脾”的重要組成部分,脾主肌肉亦是通過線粒體的功能來實現(xiàn)的。本研究數(shù)據(jù)顯示,F(xiàn)VC%、6MWD在肺脾氣虛組明顯下降,可能與呼吸肌、骨骼肌線粒體功能障礙,ATP供給不足有關(guān)。綜合本研究各組數(shù)據(jù)來分析,可以看出肺脾氣虛組患者是最有特點的一類,似乎脾虛對COPD病情的貢獻(xiàn)度最大。本研究發(fā)現(xiàn)具有脾虛特征的COPD患者存在線粒體功能障礙,推測補(bǔ)脾療法可能改善線粒體功能障礙,為COPD患者線粒體功能障礙的治療提供了方向。
1 GOLD Committee.Global strategy for the diagnosis,management,and prevention of chronic obstructive pulmonary disease(Revised 2016).www.goldcopd.com.2016.
2 Lacedonia D,Carpagnano G E,Crisetti E,et al.Mitochondrial DNA alteration in obstructive sleep apnea.Respir Res,2015,16(1):47.
3 Pieters N,Koppen G,Smeets K,et al.Decreased mitochondrial DNA content in association with exposure to polycyclic aromatic hydrocarbons in house dust during wintertime:from a population enquiry to cell culture.PLoS One,2013,8(5):e63208.
4 Rowlands D J.Mitochondria dysfunction:A novel therapeutic target in pathological lung remodeling or bystander?Pharmacology&Therapeutics,2016,166:96-105.
5 李建生.正虛積損為慢性阻塞性肺疾病的主要病機(jī).中華中醫(yī)藥雜志,2011,8(26):1710-1713.
6 中華中醫(yī)藥學(xué)會.中醫(yī)內(nèi)科常見病診療指南,中醫(yī)病癥部分.北京:中國中醫(yī)藥出版社,2008:11-13.
7 李建生,李素云,余學(xué)慶.慢性阻塞性肺疾病中醫(yī)診療指南(2011版).中醫(yī)雜志,2012,53(1):80-84.
8 Dodd J W,Hogg L,Nolan J,et al.The COPD assessment test(CAT):response to pulmonary rehabilitation.A multicentre,prospective study.Thorax,2011,66(5):425-429.
9 Mahler D,Wells C.Evaluation of clinical methods for rating dyspnea.Chest,1988,93(3):580-586.
10 American Thoracic Society.ATS statement:guidelines for the six-minute walk test.Am J Respir Crit Care Med,2002,166:111-117.
11 中華醫(yī)學(xué)會呼吸病分會肺功能專業(yè)組.肺功能檢查指南—肺量計檢查.中華結(jié)合和呼吸雜志,2014,7(37):481-486.
12 李建生,余學(xué)慶,王明航,等.中醫(yī)治療慢性阻塞性肺疾病研究的策略與實踐.中華中醫(yī)藥雜志,2012,6(27):1607-1612.
13 Carpagnano G E,Lacedonia D,Malerba M,et al.Foschino-Barbaro.Analysis of mitochondrial DNA alteration in new phenotype ACOS.BMC Pulmonary Medicine,2016,16:31.
14 韓磊,李鳴皋,馬貴喜,等.血管緊張素-2對內(nèi)皮細(xì)胞和線粒體跨膜電位影響.中國公共衛(wèi)生,2009,25(1):51.
15 宋曉冬,劉孟安,孫豐潤,等.中藥胃腸舒對胃腸平滑肌細(xì)胞ATP生成的影響.世界華人消化雜志,2007,15(30):3162.
16 劉友章,劉江凱,弓淑珍,等.中醫(yī)“脾主肌肉”與骨骼肌舒縮運(yùn)動中能量代謝關(guān)系的探討.江蘇中醫(yī)藥,2009,41(4):5.