盛 陽(yáng) 朱彩鳳 包自陽(yáng)
慢性腎臟?。╟hronic kidney disease,CKD)在當(dāng)今已成為重要的世界性公共衛(wèi)生問(wèn)題,其發(fā)病率呈增高趨勢(shì),基于全球范圍流調(diào)表明,CKD 的發(fā)病率約為10%,嚴(yán)重威脅著人類健康[1]。人體腸道內(nèi)菌群可通過(guò)多種途徑影響機(jī)體各種代謝,并影響CKD 疾病發(fā)病、進(jìn)展及預(yù)后[2]。腸道菌群與中醫(yī)“脾主運(yùn)化”功能具有顯著相似性,而中醫(yī)治療菌群失調(diào)具有獨(dú)特療效。因此,深入研究CKD 與腸道菌群間相互作用的機(jī)制,探索中醫(yī)健脾治腎的理論依據(jù),對(duì)防治CKD的研究具有重要意義。筆者通過(guò)總結(jié)近年來(lái)國(guó)內(nèi)外關(guān)于腸道菌群與CKD 的研究進(jìn)展,探討“脾主運(yùn)化”與腸道菌群的相關(guān)性及健脾治腎的理論機(jī)制,以期為CKD 的防治提供中醫(yī)理論參考。
脾為后天之本,《素問(wèn)·玉機(jī)真藏論》言:“脾為孤臟,中央土以灌四傍?!比梭w生理機(jī)能的正常運(yùn)轉(zhuǎn),有賴于脾胃將攝入的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)化為精微,吸收轉(zhuǎn)輸至全身的功能。脾主運(yùn)化主要包含兩個(gè)方面:(1)運(yùn)化水谷:機(jī)體攝入飲水食物,由脾胃消化吸收其中水谷精微,并布散營(yíng)養(yǎng)全身。(2)運(yùn)化水液:人體吸收的津液,需通過(guò)脾的樞轉(zhuǎn)功能,將津液上輸至肺,再輸布至全身各個(gè)器官、組織?!端貑?wèn)·刺禁論篇》曰:“肝生于左……脾為之使,胃為之市。”說(shuō)明機(jī)體氣機(jī)運(yùn)行,依賴于脾胃的中樞轉(zhuǎn)運(yùn)。脾胃升降有序,則全身氣機(jī)調(diào)暢,人體氣血生成、運(yùn)行、輸布正常?!鹅`樞·邪客》提到:“五谷入于胃也……營(yíng)氣者,泌其津液,注其筋脈……衛(wèi)者出其悍氣之剽疾,而行出于皮膚四末皮膚之間而休者也?!碧崾?,脾運(yùn)化功能正常,正氣充盛,邪不外侵,衛(wèi)氣化源充足,衛(wèi)外有權(quán)。此外,脾氣的上升作用是維持臟腑位置穩(wěn)定,不輕易移位的重要內(nèi)在因素。因此,脾在運(yùn)化水谷、運(yùn)化水液的基礎(chǔ)上,還有調(diào)暢氣機(jī)、抵御外邪及升清的功能。
脾主運(yùn)化的內(nèi)涵表明,脾的運(yùn)化功能主要包含了消化吸收及免疫防御功能,這與腸道菌群功能密切相關(guān)。健康人腸道內(nèi)有數(shù)千種細(xì)菌,數(shù)量超過(guò)百萬(wàn)億。正常腸道優(yōu)勢(shì)菌群有厚壁菌門、擬桿菌門、放線菌門和變形菌門四類,前三者占比超過(guò)90%[3],厚壁菌門中最多的梭狀芽胞桿菌類發(fā)酵生成的丁酸鹽等產(chǎn)物被認(rèn)為對(duì)腸道上皮細(xì)胞有保護(hù)作用[4]。擬桿菌門還有吸收、代謝、維護(hù)腸道功能、促血管生成等重要功能[5]。腸道菌群可以通過(guò)降低腸道內(nèi)炎癥反應(yīng)水平,保持腸道上皮細(xì)胞緊密連接,從而維持腸道上皮的屏障功能。腸道上皮屏障具有防御作用,能對(duì)抗外來(lái)抗原。Toll 樣受體是模式識(shí)別受體家族之一,可識(shí)別不同的病原體,并在先天性免疫應(yīng)答中發(fā)揮重要作用。正常腸道菌群可通過(guò)細(xì)胞壁脂質(zhì)酸激活Toll樣受體-2,在一定程度上抑制腸道炎癥,使腸道上皮細(xì)胞間保持緊密連接,強(qiáng)化腸道屏障作用。腸道菌群的動(dòng)態(tài)均衡,對(duì)人體健康起著至關(guān)重要的作用。近年不乏學(xué)者從抵御外邪、驅(qū)邪外出延伸到腸道黏膜免疫等方面的內(nèi)涵[6]。人體腸道中的益生菌和有害菌也處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài),當(dāng)腸道內(nèi)微生態(tài)發(fā)生失調(diào),菌群則出現(xiàn)紊亂,就會(huì)導(dǎo)致多種疾病的發(fā)生,與中醫(yī)“脾失運(yùn)化”的諸多病證存在許多相似之處。
3.1 腸道菌群促進(jìn)CKD 病情的進(jìn)展并加重其并發(fā)癥 機(jī)體攝入的物質(zhì)經(jīng)腸道菌群發(fā)酵作用后生成的有機(jī)代謝物質(zhì),稱為尿毒癥毒素。常見腸源性尿毒素如硫酸吲哚酚(indoxyl sulfate,IS)、硫酸對(duì)甲酚(pcresyl sulfate,PCS)都具有腎毒性。IS 是一種毒素類物質(zhì),一般認(rèn)為由色氨酸經(jīng)腸道桿菌代謝產(chǎn)生,由腎臟排泄,腎功能下降時(shí)會(huì)在體內(nèi)不斷蓄積,并與蛋白質(zhì)結(jié)合,損傷小管上皮細(xì)胞,導(dǎo)致腎間質(zhì)逐漸出現(xiàn)纖維化[7]。人體單核細(xì)胞在受到IS 刺激后,腫瘤壞死因子-α 釋放水平上調(diào),并產(chǎn)生大量趨化因子,后者在與淋巴細(xì)胞上大量表達(dá)的受體結(jié)合后趨向內(nèi)皮細(xì)胞,導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞出現(xiàn)損傷,加重腎臟損傷[8]。PCS 是由腸道厭氧菌將食物中蛋白脫羧后形成,可抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞間黏附分子表達(dá),造成內(nèi)皮通透性增加[9]。此外,Li 等[10]對(duì)大鼠行5/6 腎臟切除,模擬CKD 腎功能下降改變,發(fā)現(xiàn)循環(huán)氧化三甲胺(一種靠腸道菌群代謝的膽堿和L-肉堿的降解產(chǎn)物)升高,伴氧化應(yīng)激和促炎細(xì)胞因子表達(dá)增加。而氧化三甲胺可加重CKD 患者心腦血管疾病并發(fā)癥的發(fā)生[11]。此外,菌群紊亂可導(dǎo)致腸道中內(nèi)毒素移位,而內(nèi)毒素可致CKD 患者炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激增加及內(nèi)皮損傷加重,并增加死亡風(fēng)險(xiǎn)[12-13]。Li 等[14]研究提示,腸道微生態(tài)處于平衡狀態(tài),可減少炎細(xì)胞浸潤(rùn),降低促炎因子和趨化因子的釋放水平,減輕機(jī)體血液循環(huán)中炎癥反應(yīng),并可通過(guò)降低動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中的炎癥反應(yīng),從一定程度上改善動(dòng)脈粥樣硬化,而高內(nèi)毒素水平下,該保護(hù)作用受到抑制。
3.2 腸道菌群失調(diào)誘導(dǎo)IgA 腎病發(fā)病 由于免疫球蛋白A(IgA)廣泛存在于機(jī)體腸道黏膜免疫系統(tǒng)中,腸道菌群失調(diào)在IgA 腎?。↖gA nephropathy,IgAN)的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用[15]。慢性細(xì)菌感染與腸道菌群失調(diào)促進(jìn)上皮細(xì)胞分泌B 細(xì)胞激活因子和增殖誘導(dǎo)配體,過(guò)度上調(diào)IgA 的生成,導(dǎo)致糖基化異常的IgA 分子形成,并沉積于腎小球系膜區(qū),發(fā)生系列免疫反應(yīng),引起IgAN。研究發(fā)現(xiàn),IgAN 患者和健康人群在腸道微生物群和代謝組成方面存在差異[16-17],此外,進(jìn)展型和非進(jìn)展型IgAN 患者的腸道菌群和尿液代謝物(包括游離氨基酸和有機(jī)揮發(fā)性代謝物)也發(fā)生顯著變化[18]。據(jù)推測(cè),IgAN 患者血清游離氨基酸水平升高可能與胃腸道蛋白質(zhì)吸收降低有關(guān),這可能促進(jìn)了微生物蛋白水解,改變了微生物群落,并導(dǎo)致糞便中對(duì)甲酚水平升高。腸道細(xì)菌失調(diào)狀態(tài)下,細(xì)菌脂多糖水平上升,可刺激機(jī)體出現(xiàn)全身炎癥反應(yīng),脂多糖參與IgA 的高產(chǎn)量和低乳糖化,這是IgAN 的重要病理成因[19]。
3.3 CKD 患者易發(fā)生腸道菌群失調(diào)及腸道屏障功能障礙 在CKD 患者中多存在腸道菌群失調(diào),表現(xiàn)為腸道有益菌菌群的比例顯著下降,而條件致病菌的比例則相應(yīng)出現(xiàn)明顯上升[20-21]。通過(guò)對(duì)糞便中的微生物DNA 進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn),健康人的細(xì)菌菌群多樣性及總量與尿毒癥患者相比,存在顯著差異[22]。CKD患者腸道菌群失調(diào)的原因主要有:(1)隨著腎功能丟失,腸道代償性排泄尿酸和草酸。促使腸道內(nèi)以尿酸和草酸為代謝底物的菌屬大量繁殖,數(shù)量明顯上升[23];(2)CKD 患者飲食習(xí)慣改變,如低鉀飲食使患者水果、蔬菜攝入受到限制,長(zhǎng)期低纖維飲食可致以體內(nèi)以膳食纖維為代謝底物的菌屬相對(duì)減少,而代謝蛋白的細(xì)菌增加;(3)長(zhǎng)期、反復(fù)使用磷結(jié)合劑、抗菌素等藥物,促使腸道內(nèi)生態(tài)出現(xiàn)改變,并使之長(zhǎng)期處于炎癥狀態(tài),最終導(dǎo)致腸道細(xì)菌譜的變化。此外,飲食習(xí)慣改變、藥物應(yīng)用等導(dǎo)致CKD 患者腸道中短鏈脂肪酸產(chǎn)生不足,引起有益代謝產(chǎn)物合成減少[24],而中短鏈脂肪酸具有維持腸道上皮細(xì)胞的正常形態(tài)及功能作用。
完整的腸黏膜屏障能有效阻止腸道有害微生物以及毒性代謝產(chǎn)物等進(jìn)入血液循環(huán),而CKD 患者,由于腎功能下降,腸道代償性排泄尿素增多,腸內(nèi)尿素酶分解產(chǎn)氨增加,使腸腔內(nèi)pH 值升高,并可不同程度地破壞腸黏膜屏障[25]。Vaziri 等[26]通過(guò)對(duì)腎衰竭小鼠結(jié)腸上皮成分進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn),其結(jié)腸上皮蛋白組成成分的表達(dá)水平顯著下調(diào),緊密連接被嚴(yán)重破壞。此外還有研究指出,CKD 小鼠結(jié)腸內(nèi)熱休克蛋白和緊密連接蛋白的表達(dá)量也呈現(xiàn)降低趨勢(shì)[27]。另外,CKD 患者腸壁水腫、缺血也可導(dǎo)致腸道黏膜免疫屏障功能異常。
CKD 病位雖然在腎,但與脾有著密不可分的關(guān)系?!毒霸廊珪吩唬骸吧w水為至陰,故其本在腎……其制在脾。”肺脾腎三臟功能失調(diào),并相互影響,久之則致水濕凝聚、痰瘀阻絡(luò)、濁毒內(nèi)留,而成水腫甚至腎衰溺毒之證,而脾失運(yùn)化則在其中起重要作用。正如《素問(wèn)·至真要大論》所言:“諸濕腫滿,皆屬于脾”,脾為后天生化之源,脾屬土,腎屬水,土能制水,腎主水液,依賴于脾氣和脾陽(yáng)的協(xié)助,脾失健運(yùn),導(dǎo)致水液不行、水飲不化,而停聚為患。研究表明,腎病浮腫、腎病虛勞、腎衰溺毒等證候均與太陰失運(yùn)關(guān)系密切,故治療腎病常從健脾著手[28]。通過(guò)“健脾治腎”論治CKD 可能對(duì)延緩CKD 的病情進(jìn)展具有一定的作用,但目前尚缺乏大樣本臨床研究。而改善腸道菌群,以延緩CKD 進(jìn)展,為此提供了理論依據(jù)。除內(nèi)服中藥外,中藥灌腸法也可成為中醫(yī)藥在平衡腸道菌群與CKD 相互關(guān)系的體現(xiàn)。
脾的運(yùn)化水谷、水液,調(diào)暢氣機(jī),防御外邪和升清功能與腸道菌群的吸收代謝、調(diào)節(jié)黏膜免疫及保護(hù)腸壁屏障的功能,存在明顯相似性。CKD 與腸道菌群失調(diào)可相互為病,功能失調(diào)的腸道菌群可通過(guò)多種途徑誘發(fā)腎?。ㄈ鏘gAN),加重腎臟損害及CKD 進(jìn)展,而CKD 患者由于各種機(jī)制又可導(dǎo)致腸道菌群失調(diào)及腸道屏障功能障礙。我們可以通過(guò)改善腸道菌群從而防治CKD,但目前臨床上干預(yù)方法較少且不夠規(guī)范。脾失運(yùn)化與腸道菌群失調(diào)密切相關(guān),健運(yùn)脾土以改善腸道菌群從而防治腎病可能是治療CKD新的研究方向,也可為中醫(yī)證候的本質(zhì)研究提供一個(gè)新的結(jié)合點(diǎn),值得進(jìn)一步深入研究。