余文美,王建民,方笑麗
(1.安徽中醫(yī)藥大學,安徽合肥230038; 2.安徽中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院,安徽合肥230031)
功能性便秘(Functional constipation,FC)是臨床上以腹脹、便次少、便質干、大便難為主要癥狀的全球普遍所見的慢性功能性腸道疾病。我國患病率為 6%[1],西方國家高達 45%[2]。據多項研究報道,功能性便秘的發(fā)生與腸道水液代謝失衡密切相關,廣泛存在于細胞膜上的水通道蛋白(Aquaporins,AQPs)是一族特異性孔道,能夠介導水液的快速順濃度梯度跨膜轉運。近年來,隨著中醫(yī)藥調控AQPs與便秘的研究不斷深入,AQPs在便秘的發(fā)生發(fā)展及預后方面占有重要地位?,F就近年來AQPs的分子生物學特性、AQPs與FC關系臨床研究進展及中醫(yī)藥調控研究現狀作一概述。1 AQPs的分子生物學特征
AQPs的分子量較小,大約25~34 kd。其有5個環(huán)通路,由6個跨膜疏水蛋白組成,其中2個胞漿池和3個胞外池,第3個細胞外池通過天冬酞胺-脯氨酸-丙氨酸與第1個細胞內池連接,橫跨細胞膜兩側形成一個特殊結構——沙漏樣,中間的孔道成為水液單線通過的路徑。這就是AQPs的篩選輸運機制的化學結構基礎[3]。
至今為止,在哺乳動物中已經發(fā)現了至少15種AQP[4]。AQPs廣泛分布在機體組織中,其中表達于腸道的目前被發(fā)現的有11種,AQP1分布在結腸腺管,此外,在膽管、胰腺、肝臟中也有所發(fā)現[5]。AQP2 大多分布在結腸[6];AQP3 分布在結腸絨毛上皮細胞[7];AQP4 分布在結腸吸收細胞中[8];AQP5、AQP12 主要在十二指腸中分布[9];AQP7、AQP8、AQP10、AQP11 在大小腸細胞的頂端分布較多[10];AQP9 分布于結腸杯狀細胞[11]。
AQPs肩負著水分子跨細胞運輸的責任,細胞內部和外部的水分子可以被有效地和選擇性地運輸,從而保持內部環(huán)境中的水平衡狀態(tài)[12]。AQPs既是水液代謝的橋梁,也是腸液分泌變化的信使,還是維持腸道細胞環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要保障,在一些腸神經功能調控中具有重要作用[13]。
腸道水液代謝失衡是引發(fā)FC的核心因素之一[14-15],目前普遍認為,水通道蛋白的異常表達引起結腸對水分的過度吸收,從而導致腸道水液代謝紊亂,導致便秘的發(fā)生[16]。
陳萌等[17]通過研究發(fā)現,便秘大鼠的結腸AQP1、AQP3呈現一個高表達的狀態(tài),并伴結腸水分吸收增加。有研究提出,AQP4可能參與便秘的發(fā)生,其通過制造便秘小鼠模型,發(fā)現某味中藥發(fā)揮通便作用是因為降低AQP4水平,增加腸道內水分子含量[18]。有實驗通過切除大鼠大部分(約2/3)結腸,分別于術后第14天和術后第28天記錄大鼠結腸細胞中AQP3、AQP8、AQP9的表達含量,結果進一步論證了AQP與水分吸收與便秘的關系[19]。
中醫(yī)學認為便秘多因氣血不復、陽氣不通、陰寒不散而大便難暢,患者就診時大多病程較長,因調治不得法而便秘難除,故治療時很難求得速效。中醫(yī)藥有整體調護和綜合治療等優(yōu)勢,近年來,隨著分子生物學與基因技術的發(fā)展,單味中藥、中藥單體、中藥方劑、針刺電針等對FC中AQPS表達含量作用的研究逐漸完善。
單味中藥以其取材容易、制作工藝簡便、療效確切等優(yōu)勢在治療FC中應用廣泛,但機制不明。AQPs的提出為研究單味中藥對水液代謝的作用提供了新思路。
方圓之等[18]觀察白芍的通便作用及其對小鼠結腸血管活性腸肽(VIP)及AQP4的影響,結果顯示,白芍中、高劑量組AQP4水平明顯降低,提示白芍可通過降低AQP4表達達到通便的效果。雒軍等[20]觀察當歸對血虛便秘模型小鼠結腸AQP4表達的影響,結果顯示,當歸不同劑量組小鼠結腸AQP4 表達明顯降低(P<0.05),提示當歸可通過降低AQP4表達以達到通便的效果。杜麗娟等[21]觀察大黃對便秘大鼠腸動力及結腸AQP3表達的調節(jié)作用,結果顯示,大黃組通便功能良好,AQP3mRNA含量水平較模型組低(P<0.05),提示大黃可通過降低AQP4表達以達到通便的效果。
中藥單體亦被證明可調控AQPs而影響FC。孫莉莉等[22]觀察大黃酸對便秘小鼠腸道傳輸功能和結腸肌電及結腸黏膜AQP3表達的影響,結果顯示,大黃酸組AQP3平均光密度值較便秘組低(P<0.05),提示大黃酸通過降低AQP3表達以達到緩解便秘的效果。Zheng YF等[23]觀察大黃素對便秘小鼠AQP3的影響,結果顯示,大黃素可升高AQP3mRNA和蛋白的表達,是由cAMP-PKA通路實現的,提示大黃素可調控AQP3達到下利以治便秘的作用。
方劑學中提及治病可配合多味中藥臨證加減,隨證組方。臨床醫(yī)師根據診治經驗總結出中藥復方治療功能性便秘,療效顯著,可能與AQPs有關。
周永學等[24]觀察硝菔通結方對FC大鼠結腸組織中信號通路VIP-cAMP-PKA-AQP3的作用,結果顯示,模型組AQP3含量水平較正常組低(P<0.05),硝菔通結方組AQP3含量水平較模型組高(P<0.05),且低中高劑量組呈梯度上升趨勢,提示硝菔通結方可通過cAMP-PKA通路調節(jié)AQP3mRNA和蛋白的表達,從而影響FC。王健等[25]觀察芪榔合劑對FC小鼠結腸AQP8和AQP4含量表達的影響,結果表明芪榔合劑可調控FC小鼠結腸中的AQP8和AQP4。季成春等[26]對止痛潤腸濃煎飲用于防治痔術后便秘進行研究,結果顯示,痔術后便秘大鼠的AQP3表達下調,治療后呈現上調,提示止痛潤腸濃煎飲的通便治療作用可能與AQP3的參與有關。
由上所述可知,AQPs在各個相應部位的異常表達可引起便秘,將單味中藥、中藥單體、中藥復方有機結合在一起,為治療便秘提供了新的切入點。中醫(yī)藥優(yōu)勢在于配伍,配伍藥物的成分分析過于困難,無法判定何種成分對AQPs的影響最為突出,如何配伍才能達到最好的臨床治療效果是值得思考的問題。
針刺治療可疏通經氣,調暢氣血,溝通機體內外,使腸道內郁滯的氣血得以暢通,從而改善局部循環(huán)。AQPs的發(fā)現使針灸在水液代謝方面的研究進入了一個新的階段。
《靈樞·雜病》記載“腹?jié)M,大便不利,腹大,……,取足少陰”,提出可針刺足少陰治療便秘。針刺電針對功能性便秘的療效亦得到現代臨床研究證實。兩項研究通過觀察結腸慢傳輸型便秘患者不同處理組(治療穴取天樞)治療前后排便相關癥狀、患者滿意度、安全性等指標,得出電針對結腸慢傳輸型便秘患者臨床癥狀、滿意度的療效肯定且安全性高,其綜合療效優(yōu)于有循證醫(yī)學證據的一線便秘藥物乳果糖口服液[27],同時具有良好的遠期效應[28]。羅芳麗等[29]通過對近十年以來國內發(fā)表的針灸治療FC的臨床隨機對照試驗文獻進行統計分析與評價,總結出天樞、上巨虛、三陰交等最常用的主穴與三陰交、脾俞、足三里等常見配穴。一項對大鼠(肝郁脾虛模型)電針刺不同穴位結腸AQP4的表達情況進行的隊列研究結果顯示,針刺天樞、上巨虛、三陰交、太沖組的結腸AQP4灰度值明顯大于其他各組(P<0.05)[30],不同特定穴配伍針刺療效差異有統計學意義,以天樞、上巨虛、三陰交、太沖配伍療效最為顯著。綜上所述,針灸治療功能性便秘臨床療效確切、患者滿意度高,可能通過調控AQPs在結腸中的表達發(fā)揮作用。
由上述研究發(fā)現,AQPs不僅參與腸道的分泌