管連城,張孟之,王宗陵,任慧敏,陳雨佳,高 潔,柴藝匯,李 文,秦 忠,陳云志△
(1.貴州中醫(yī)藥大學(xué), 貴陽(yáng) 550002; 2. 貴州安順市中醫(yī)院,貴州 安順 561000)
衰老是由一系列選擇性分子和生化通路驅(qū)動(dòng)發(fā)生生理功能的逐步全面降低直至惡化,從而增加高齡疾病發(fā)病率的復(fù)雜生物過(guò)程,在相關(guān)基因、蛋白、生物化合物、內(nèi)環(huán)境自穩(wěn)平衡等多因素調(diào)控下,發(fā)生細(xì)胞、器官及系統(tǒng)功能與器質(zhì)的漸進(jìn)衰退[1]。隨著中國(guó)邁入高齡社會(huì),對(duì)衰老探索變得尤為必要。維生素D涉及骨骼發(fā)育和維持體內(nèi)礦物質(zhì)平衡外,介導(dǎo)其發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)的維生素D受體(VDR)廣泛分布于心血管、免疫等全身各處,其活性代謝物具有諸多生理調(diào)節(jié)功能,其中對(duì)血壓、免疫炎癥、氧化應(yīng)激等方面的調(diào)控與衰老的分子通路廣泛重疊[2],提示維生素D在衰老病理進(jìn)程中存在不可忽視的影響。中醫(yī)對(duì)衰老具有深刻的認(rèn)識(shí),藏象學(xué)說(shuō)“腎藏精”是中醫(yī)理論的核心內(nèi)容,認(rèn)為腎中所藏之精推進(jìn)了機(jī)體的生、長(zhǎng)、壯、老。前期發(fā)現(xiàn),中醫(yī)“腎精”功能與維生素D內(nèi)分泌系統(tǒng)之間存在多層次多角度的聯(lián)系[3-4]。本文基于維生素D缺乏與腎虛證的聯(lián)系,探討維生素D在衰老中產(chǎn)生的作用機(jī)制。
《素問(wèn)·上古天真論篇》中描述了人體腎氣盛至腎氣衰,最終腎精少、陽(yáng)氣竭這一系列生、長(zhǎng)、壯、老的表現(xiàn),說(shuō)明腎精的藏泄及生理功能貫穿于人類(lèi)生命的始終?,F(xiàn)代學(xué)者指出,“腎藏精”可被認(rèn)為類(lèi)似于“神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫”處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)的自穩(wěn)性微環(huán)境[5]。其現(xiàn)代功能主要體現(xiàn)在類(lèi)固醇激素的分泌水平、下丘腦-垂體-靶腺體生理軸(包括腎上腺皮質(zhì)軸、性腺軸、甲狀腺軸等)的活性調(diào)控,乃至相關(guān)功能蛋白、基因的表達(dá)等諸多方面[6]。隨著對(duì)維生素D認(rèn)識(shí)的深入,發(fā)現(xiàn)其除了經(jīng)典鈣磷調(diào)節(jié)作用外,還涉及免疫、心血管、神經(jīng)、內(nèi)分泌、生殖等機(jī)體各個(gè)方面[7]。維生素D內(nèi)分泌系統(tǒng)由維生素D、催化維生素D活化或失活的代謝酶、介導(dǎo)活化維生素D發(fā)揮生理功能的受體(VDR)組成[8]。VDR廣泛分布于人體各個(gè)部位,包括腎精功能體現(xiàn)所在的腎上腺皮質(zhì)腺、生殖腺等生理軸及其相關(guān)功能蛋白、調(diào)控基因的靶細(xì)胞上[9]。提示維生素D內(nèi)分泌系統(tǒng)的調(diào)控涉及部位與中醫(yī)“腎精”的現(xiàn)代功能體現(xiàn)部位發(fā)生高度重疊。此外,維生素D的季節(jié)規(guī)律所引起的免疫系統(tǒng)、松果體-性腺軸功能水平的調(diào)節(jié)變化對(duì)于“冬不藏精,春必病溫”“腎應(yīng)冬”的生理規(guī)律表現(xiàn)一致,并給出令人信服的解釋[10]。維生素D的代謝及作用機(jī)制可較全面地解釋“腎藏精”主生長(zhǎng)發(fā)育、生髓養(yǎng)骨、營(yíng)腦、生殖等一系列生理作用[11]。維生素D與“腎精”一樣,伴隨著人類(lèi)整個(gè)生命過(guò)程,中醫(yī)“腎精”功能與維生素D的生物學(xué)功效存在較大的相似性和關(guān)聯(lián)性。
腎精虧虛主要體現(xiàn)為形體瘦弱、腰膝酸軟、老人骨質(zhì)易折、小兒發(fā)育緩慢、男子精少、女子經(jīng)閉等。近代學(xué)者認(rèn)為,腎虛證是一種反應(yīng)性和適應(yīng)性的調(diào)節(jié)失控狀態(tài)[12]?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)主要從下丘腦-垂體-腺體軸及神經(jīng)內(nèi)分泌免疫網(wǎng)絡(luò)的角度發(fā)現(xiàn)其存在客觀(guān)病理改變[13]。維生素D缺乏的表現(xiàn)與之高度相似,除佝僂病與老年性骨質(zhì)疏松外,還出現(xiàn)耳鳴耳聾、免疫力下降、生長(zhǎng)發(fā)育遲緩、精子基因鏈斷裂、子宮萎縮等癥狀。維生素D缺乏與“腎精不足”的相似性幾乎涵蓋了“腎精”功能體現(xiàn)失常的各個(gè)方面,且能被補(bǔ)腎方藥扭轉(zhuǎn)[11]。維生素D缺乏或VDR沉默小鼠除了骨質(zhì)方面疾病外,還出現(xiàn)脫毛、生長(zhǎng)緩慢、肌肉功能降低、焦慮、學(xué)習(xí)及記憶障礙、生殖能力下降等早衰現(xiàn)象[14]。維生素D缺乏動(dòng)物模型性激素水平紊亂[15],提示可能在類(lèi)固醇激素生成及性腺軸方面對(duì)腎虛證的病理改變產(chǎn)生影響[16]。綜上,維生素D缺乏與腎虛證可能在骨質(zhì)代謝、神經(jīng)、免疫、生殖、激素分泌等方面存在著共同的病理改變。
維生素D不足在老年群體中普遍存在,隨著年齡增長(zhǎng),皮膚途徑生成維生素D能力降低,同時(shí)戶(hù)外活動(dòng)的減少和生活方式的改變使得體內(nèi)攝入和生成的維生素D水平均比低齡群體低下[17]。據(jù)統(tǒng)計(jì),足不出戶(hù)或療養(yǎng)院的高齡人群中100%存在維生素D缺乏[18]。維生素D缺乏與高血壓、糖尿病、骨質(zhì)疏松癥、癌癥、神經(jīng)退行性疾病等諸多老年疾病相關(guān)[19]。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),維生素D缺乏雌性小鼠表現(xiàn)為子宮萎縮、卵巢囊腫、生育能力下降等[20]。早期維生素D缺乏小鼠大腦側(cè)腦室增大、皮質(zhì)變薄[21],VDR及1α-羥化酶敲除小鼠表現(xiàn)為嚴(yán)重的低鈣、軟骨病、骨質(zhì)疏松、高血壓等早衰表現(xiàn)[22]。VDR突變小鼠生命明顯縮短,表現(xiàn)為皮膚皺縮、鼠毛稀疏、體質(zhì)量下降、免疫缺陷、下丘腦局灶性鈣化等衰老現(xiàn)象[23]。據(jù)此可知,衰老既會(huì)引起機(jī)體維生素D的不足,同時(shí)機(jī)體維生素D缺乏又能推動(dòng)衰老的進(jìn)展,維生素D與衰老之間相互作用并關(guān)系緊密。
一項(xiàng)針對(duì)文獻(xiàn)資料的整理統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),人類(lèi)血清維生素D水平與外周血白細(xì)胞端粒長(zhǎng)度呈正相關(guān)[24]。針對(duì)服用維生素D補(bǔ)充劑女性群體的一項(xiàng)觀(guān)察表明,該女性群體的平均端粒長(zhǎng)度比未使用維生素D的女性更長(zhǎng)[25]。維生素D在不同細(xì)胞體系的誘導(dǎo)分化過(guò)程中,對(duì)端粒酶活性產(chǎn)生干擾影響[26]。1,25二羥基維生素 D3[1,25(OH)2D3]具有上調(diào)p53產(chǎn)生調(diào)整細(xì)胞周期、調(diào)控細(xì)胞凋亡、修復(fù)DNA損傷,從而發(fā)揮維持應(yīng)激反應(yīng)穩(wěn)態(tài)、抗腫瘤發(fā)生并進(jìn)一步延緩衰老的作用[27]。1,25(OH)2D3能夠延緩骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSCs)的衰老,誘導(dǎo)BMSCs成骨分化,同時(shí)促進(jìn)Fgf-23-Klotho基因的表達(dá),發(fā)揮一定的抗衰老作用[28]。另外,機(jī)體衰老與性腺的功能衰退、結(jié)構(gòu)萎縮存在聯(lián)系,下丘腦-垂體-性腺軸失衡是衰老及相關(guān)疾病的共同病理,表現(xiàn)出性激素分泌紊亂和機(jī)體生殖能力衰退。維生素D代謝關(guān)鍵酶(CYP24A1、CYP27A1、CYP27B1)和VDR均在性腺軸上表達(dá)[29]。維生素D對(duì)兩性激素的合成和代謝存在特異性調(diào)控作用,從而延緩衰老。維生素D存在多種抗衰老的作用機(jī)制,尚有待深入探討和研究。
中醫(yī)腎虛衰老學(xué)說(shuō)被歷代醫(yī)家廣泛接受,認(rèn)為腎精是維持生命運(yùn)作、臟腑機(jī)能的原動(dòng)力,腎精虛損則臟腑功能減退,骨、齒、腦、發(fā)等不受充養(yǎng)表現(xiàn)出齒搖發(fā)脫、步態(tài)不穩(wěn)等衰老征象。衰老實(shí)質(zhì)上是由于各種外界因素的作用下隨著時(shí)間推移腎精耗散所致。人群調(diào)查顯示,各年齡階段的腎虛比例與年齡呈正相關(guān)[30],因此有學(xué)者將衰老歸納為生理性腎虛證[31],說(shuō)明腎虛證是衰老的關(guān)鍵和根本,補(bǔ)腎是中醫(yī)抗衰老的立法治則。
補(bǔ)腎方藥對(duì)衰老骨質(zhì)的改善較為顯著。腎虛骨痛膠囊對(duì)全身特別是股骨密度提高顯著,腰椎骨小梁提及得到明顯增加[32]。駐春膠囊對(duì)腎虛骨質(zhì)疏松模型大鼠的股骨和椎骨物理抗沖擊及擠壓能力改善明顯[33]??赡苁峭ㄟ^(guò)對(duì)機(jī)體細(xì)胞膜上質(zhì)子泵及蛋白激酶C(PKC)活性的影響,提高鈣離子利用率,同時(shí)降低尿鈣水平和骨量丟失,改善骨質(zhì)代謝,提高骨轉(zhuǎn)化效率,誘導(dǎo)骨形成[34]。補(bǔ)腎調(diào)肝方對(duì)衰老BMSCs存在令人滿(mǎn)意的影響,其水提液對(duì)BMSCs向成骨分化的作用效果與濃度呈正相關(guān),能夠在短期內(nèi)提升鈣化結(jié)節(jié)數(shù)目,加速形成骨礦化基質(zhì),骨細(xì)胞成熟效率得到提升[35]。溫腎補(bǔ)陽(yáng)藥針對(duì)調(diào)控性腺軸發(fā)揮抗衰老作用[36]。補(bǔ)腎方對(duì)衰老模型大鼠睪酮生成的干預(yù)靶點(diǎn),可能在于上調(diào)類(lèi)固醇合成急性調(diào)節(jié)蛋白(StAR)、3β-羥類(lèi)固醇脫氫酶I(3β-HSD I)、細(xì)胞色素膽固醇側(cè)鏈裂解酶(P450scc)等促睪酮合成機(jī)制通路中的關(guān)鍵蛋白[37]。補(bǔ)腎復(fù)方不僅對(duì)絕經(jīng)期衰老大鼠的雌激素分泌有良好的改善作用,而且使卵巢反應(yīng)性和動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備得到提升,生殖能力改善[38],可能是通過(guò)衰老卵巢組織抗氧化酶和端粒酶活性及影響卵巢衰老相關(guān)基因daf-2、daf-16等方面發(fā)揮抗卵巢衰老作用[39]。另外,衰老小鼠肝脾組織中p53同時(shí)出現(xiàn)野生型和突變型蛋白表達(dá)時(shí),補(bǔ)腎方藥能夠抑制p53的過(guò)度表達(dá)防止發(fā)生突變[40]。綜上,補(bǔ)腎方藥對(duì)衰老機(jī)體骨質(zhì)代謝、性激素生成、調(diào)控p53抑制腫瘤等諸多方面存在改善作用。
中醫(yī)“腎精”功能與維生素D的生物學(xué)功效存在較大的相似性和關(guān)聯(lián)性,維生素D缺乏與腎虛證有著共同的病理改變,兩者存在相關(guān)。前期基于知識(shí)關(guān)聯(lián)工具ARROWSMITH進(jìn)行文獻(xiàn)挖掘發(fā)現(xiàn),補(bǔ)益腎精中藥冬蟲(chóng)夏草[41]、淫羊藿[42]、人參[43]等現(xiàn)代藥理作用均與維生素D系統(tǒng)機(jī)制產(chǎn)生交聯(lián),理論得出可能對(duì)維生素D系統(tǒng)具有一定程度的作用。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)表明,淫羊藿苷對(duì)衰老模型大鼠腎臟維生素D代謝關(guān)鍵基因CYP24A1、CYP27B1及VDR表達(dá)存在明顯的干預(yù)作用[44]。另外,離體實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,淫羊藿苷對(duì)H9C2和HL-1心肌細(xì)胞的VDR表達(dá)存在調(diào)節(jié)作用[45-46]。據(jù)上述推測(cè),補(bǔ)腎方藥可通過(guò)對(duì)維生素D系統(tǒng)的調(diào)節(jié)發(fā)揮相應(yīng)的功效。
維生素D除了經(jīng)典的鈣磷調(diào)控作用外,還有抗炎、免疫調(diào)節(jié)等激素樣功能。維生素D通過(guò)結(jié)合其廣泛分布于人體全身各器官組織的受體VDR發(fā)揮作用。維生素D缺乏癥在國(guó)內(nèi)外人群中高比重存在,大量證據(jù)說(shuō)明維生素D缺乏與機(jī)體衰老關(guān)系密切。因此維生素D系統(tǒng)可能是抗衰老的一個(gè)潛在靶點(diǎn),可將補(bǔ)充維生素D作為延緩衰老的一類(lèi)手段。但在臨床應(yīng)用時(shí)具體劑量、攝入途徑、副作用等均有待作進(jìn)一步的觀(guān)察評(píng)估。中醫(yī)補(bǔ)腎方藥抗衰老行之有效,補(bǔ)腎方藥抗衰老的機(jī)制在骨質(zhì)代謝、性激素生成、調(diào)控p53抑制腫瘤等諸多方面與維生素D抗衰老的路徑高度重合。因此有理由推測(cè),補(bǔ)腎方藥可能通過(guò)對(duì)維生素D系統(tǒng)的調(diào)節(jié)發(fā)揮抗衰老的功效。為此可進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)展開(kāi)相應(yīng)研究,驗(yàn)證和闡釋該方面的分子機(jī)制,充實(shí)中醫(yī)藥補(bǔ)腎抗衰老的現(xiàn)代科學(xué)內(nèi)涵,為中醫(yī)腎本質(zhì)研究及補(bǔ)腎方藥作用機(jī)制探索提供新思路。
中國(guó)中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志2019年6期