王士萌,陳 璐,馮曉玲
(1.黑龍江中醫(yī)藥大學,黑龍江 哈爾濱 150040;2.黑龍江中醫(yī)藥大學附屬第一醫(yī)院,黑龍江 哈爾濱 150040)
復發(fā)性流產(chǎn)(Recurrent spontaneous abortion,RSA)是生育期婦女的常見疾病,致病原因繁雜,臨床常見病因包括遺傳因素、免疫紊亂因素、內分泌因素、感染因素及子宮解剖因素等,臨床將此情況稱為原因不明復發(fā)性流產(chǎn)(Unexplained recurrent spontaneous abortion,URSA)[1]。RSA是指跟同一性伴侶持續(xù)出現(xiàn)≥2次的未采用人工方法而丟失胎兒的疾病,自然流產(chǎn)的風險是隨著次數(shù)的上升而增加的[2]。中醫(yī)將其歸為“滑胎”“數(shù)墮胎”“屢孕屢墮”范疇,臨床常以腎虛血瘀型多見,對證采用補腎活血法療效顯著。RSA的發(fā)生機制與全身炎癥反應、母胎界面免疫失調、血栓前狀態(tài)等密切相關。多項研究表明,腸道菌群目前已經(jīng)廣泛參與到免疫性、感染性、代謝性疾病中,其發(fā)揮的重要作用也已被學者廣泛認同[3]。腸道菌群的改變可通過調節(jié)母體免疫、代謝參與妊娠期糖尿病、子癇前期、肥胖等妊娠并發(fā)癥的發(fā)生。但其在URSA發(fā)生發(fā)展中的作用機制有待于進一步研究,本文綜述了腸道菌群在腎虛血瘀型URSA中作用的研究進展,并以此作為依據(jù)提出兩者相關的假說。
腸道中繁殖的微生物群數(shù)量龐大,且具有機體有益性,可融入宿主生理時刻調控生理功能,被認為是一種新興的人類微生態(tài)系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計,一個健康成年人腸道中含有約1~1.5 kg的細菌,總種類多于1000種,總數(shù)約為1014個,因其繁多的數(shù)量被視為一個“腸腦器官”“成人的第二大腦”。腸道菌群所編碼的非冗余基因,是人類基因組編碼基因的150倍之多[4],這些基因又被看作“人類第二基因組”[5]。其主要來源于九個菌門的腸道菌群在近九成哺乳動物中均隸屬于革蘭陽性厚壁菌門和革蘭陰性擬桿菌門,其次是放線菌門、梭桿菌門、變形菌門等。按照其和宿主的相互聯(lián)系,又可將腸道菌群分為有益菌、有害菌及中間菌三類[6]。有益菌(包括乳酸桿菌、雙歧桿菌等),具有促進食物吸收并合成維生素、提高免疫改善過敏、減少感染和癌癥發(fā)生等作用。有害菌(包括葡萄球菌、彎曲桿菌、致病性大腸桿菌及沙門氏菌等),可產(chǎn)生毒素、誘發(fā)炎癥反應,使腸道微環(huán)境紊亂,加大感染或患癌風險。中性菌(如擬桿菌、腸桿菌等)為條件致病菌。在腸道菌群處于動態(tài)平衡時,有益菌可有效抑制有害微生物繁殖,中性菌一般不發(fā)揮作用。有關報道表明,腸道菌群與生殖系統(tǒng)疾病可通過腦-腸軸、肝-腸軸和信號通路相聯(lián)系[7],腸道是多信息軸的中心,可通過神經(jīng)內分泌通路、免疫通路、代謝通路與大腦連接。
腸道菌群中優(yōu)勢菌屬的數(shù)量減少或代謝活動發(fā)生改變,稱為菌群失調,現(xiàn)被認為是導致許多人類疾病的一個重要因素。近年來,支持腸-子宮內膜軸在早期妊娠并發(fā)癥發(fā)病機制中作用的證據(jù)已經(jīng)逐漸積累。未孕時,腸道微生物群受影響于宿主遺傳學、免疫系統(tǒng)和飲食等內源性和外源性因素。妊娠期間,腸道微生物群落與相應代謝因宿主生理與免疫適應發(fā)生了相關深刻改變,腸道的細菌可能通過腸道中的樹突狀細胞介導移位到胎盤組織[8]。事實上,懷孕期間的微生物群重塑是母親促進免疫和代謝適應的一種積極反應,這對成功懷孕至關重要。因此,腸道微生物群組成的偏差可能會使母親容易發(fā)生生理適應不良。這表明宿主腸道微生物群的重塑及其代謝變化會影響妊娠結局,可能對妊娠有利也可能造成妊娠的丟失。
2.1 全身炎癥反應 URSA患者外周血及蛻膜中多種促炎細胞因子上調是造成URSA發(fā)生的關鍵機制[9-10],證明URSA的發(fā)生與母體或母胎界面的慢性炎癥密切相關。RSA患者IL-1β和NLRP3基因表達增多、蛋白合成量明顯增加,絨毛組織中NLRP3 炎癥小體表達顯著高于正常女性,絨毛滋養(yǎng)細胞可通過NLRP3炎癥小體影響RSA的出現(xiàn)與加重[11]。Toll樣受體復合物(TLR)恰恰能夠刺激RSA患者子宮內膜中NALP-3炎癥小體蛋白的表達和激活[12]。而腸道菌群產(chǎn)生的多種炎癥介質如脂多糖(LPS)、支鏈氨基酸(BCAA)等可以刺激機體引發(fā)免疫反應,同時炎癥介質可激活Toll樣受體4(TLR4),激活廣泛的細胞信號傳導途徑,刺激白介素1(IL-1)、白介素10(IL-10)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)等多種炎癥因子的產(chǎn)生。腸道菌群失調可提高腸黏膜滲透性,使LPS進入體循環(huán)的進程加快,此種現(xiàn)象被稱為“腸漏”,該現(xiàn)象可引起體內抗原-抗體反應,激活炎癥反應系統(tǒng)。Tersigin等[10]的吸收試驗結果顯示,RSA組患者的腸道通透性及血清中LPS的循環(huán)水平均高于對照組。還首次將NALP-3炎癥小體的過度表達和激活與腸漏聯(lián)系起來,結果證明在RSA患者中,細菌成分可能通過受損的腸屏障進入體循環(huán),通過炎癥小體NALP-3的激活誘導子宮內膜組織產(chǎn)生炎性細胞因子,進而導致流產(chǎn)。由此我們可以推測URSA可受腸道菌群失調引起的機體炎癥反應的影響而發(fā)生。
2.2 免疫平衡失調 在人體免疫系統(tǒng)中,T淋巴細胞參與外周免疫耐受,具有舉足輕重的作用,Th1/Th2、Th17/Treg失調是導致URSA發(fā)生的重大因素[13]。正常妊娠是一種特殊形式的母體免疫耐受,以主要分泌白介素-6(IL-6)等因子的Th2型細胞所參與的免疫應答為主,若免疫向Th1型偏倚會過度激活CD8+T細胞及自然殺傷NK細胞促進細胞凋亡,增加流產(chǎn)的風險。人體腸道內存在的各類正常菌群,例如梭狀芽孢桿菌、擬桿菌等,其發(fā)揮免疫調節(jié)作用的機理為借助TGF-β信號轉導通路抑制IL-12 受體β2表達,從而減少Th1細胞分化數(shù)量,使得此細胞介導的免疫反應活性降低,進而促進Th1/Th2平衡恢復[14]。如果腸道中優(yōu)勢菌群的平衡被打破,會使免疫反應趨向于Th1介導的方向,這與腸道相關淋巴組織派氏結內Th1分泌的 IFN-γ和IL-2表達增加,Th2分泌的IL-4 和IL-10表達降低有關。腸道菌群失調(以B/E值表征)與Th1/Th2為線性正相關[15],這說明腸道菌群與輔助型T細胞之間的平衡既彼此依賴又彼此掣肘。
RSA患者外周血和母胎界面Treg細胞數(shù)量減少且功能缺陷,Th17細胞分泌的TNF-α水平過高導致胚胎排斥及著床失敗[16],在小腸和結腸固有層中,來源于擬桿菌的莢膜多糖和短鏈脂肪酸,可以驅動CD4+T細胞的分化,促進Treg細胞分化、遷移和增殖。CD4/CD8細胞的平衡是控制局部炎癥和維持母胎界面耐受性的關鍵細胞,以確保母胎界面的最佳胎兒發(fā)育。與正常小鼠相比,在腸道菌群失衡的小鼠模型中,其CD4/CD8比例明顯升高[17],這與RSA患者外周血CD4淋巴細胞增多相一致,腸道菌群種類的縮減可能對機體中以CD8+T細胞為核心的非特異性自然免疫功能產(chǎn)生影響,引起腸道相關淋巴組織CD4/CD8的失衡。這一調節(jié)過程對成功妊娠至關重要。
2.3 血栓前狀態(tài) 女性在妊娠階段,機體激素水平變化使血液呈高凝狀態(tài),凝血功能可影響血液流變學水平,易觸發(fā)血栓前狀態(tài),會引發(fā)形成子宮螺旋動脈或絨毛血管微血栓,乃至產(chǎn)生多發(fā)性胎盤梗死灶,使得子宮-胎盤循環(huán)血流灌注不佳,導致胎盤缺血、缺氧,對孕婦生命安全和妊娠結局造成影響[18],增加URSA和胎死宮內的危險。纖溶酶原激活物(t-PA)和纖溶酶原激活物抑制劑1 (PAI-1)的平衡失衡,多導致血栓栓塞和胎兒供氧不足現(xiàn)象,同樣對引發(fā)RSA有重大影響。當t-PA/PAI-1比值提升或后者活性增強,多表明患者處于血栓前狀態(tài),易發(fā)生流產(chǎn)。目前發(fā)現(xiàn)腸道菌群中臭桿菌(Odoribacter)的數(shù)量和PAI-1呈負相關;Odoribacter能夠通過體外發(fā)酵碳水化合物生成丁酸鹽抑制 PAI-1合成,進而緩解因一氧化碳合成酶抑制引發(fā)的血管收縮以及血管內皮功能受損現(xiàn)象[19]。但這種細菌在URSA患者與正常女性之間的數(shù)量或豐度差異還需要進行臨床觀察糞便樣本才能確定。
此外,腸道菌群的代謝產(chǎn)物已被證明參與心血管事件中的血栓形成,營養(yǎng)物質中的磷脂酰膽堿、膽堿、甜菜堿和肉堿等膳食膽堿,可由多種腸道微生物代謝生成代謝產(chǎn)物三甲胺(Trimethylamine,TMA),然后由宿主肝酶黃素單加氧酶3(FMO3)進一步氧化,被吸收到宿主中并被代謝為氧化三甲胺(TMAO)[20]。有學者研究發(fā)現(xiàn),動脈粥樣硬化的發(fā)生與血漿中TMAO水平正相關,其與血小板相互作用會影響血小板依賴性鈣信號發(fā)生變化,激活血小板高反應性并加大產(chǎn)生體內血栓的可能性[21-22]。研究顯示,TMAO對內皮細胞的組織因子或凝血因子Ⅲ的表達有誘導作用,可增強其促凝活性[23]。體內和體外TMAO通過激活NF-κB核因子來誘導血管灌注和巨噬細胞黏附。TMAO能降低膽汁酸合成的主要酶Cyp7a1的表達,抑制膽固醇轉運,導致膽固醇堆積在細胞中,生成泡沫細胞,并引發(fā)血小板高反應性[24]。腸道菌群的內分泌或神經(jīng)遞質類產(chǎn)物還可以與人體內分泌系統(tǒng)相互作用,間接改變皮質醇、瘦素等激素的反應,均與URSA存在某種聯(lián)系。
2.4 母胎界面受損 在胎兒生長受限、血栓形成、早產(chǎn)和流產(chǎn)等妊娠并發(fā)癥實驗模型的構建中,常選用在妊娠期注射一種腸道菌群的結構成分LPS,LPS注射引起的炎癥被認為是與胎盤組織損傷有關的流產(chǎn)病例的關鍵因素。Luna等[25]的實驗發(fā)現(xiàn),LPS暴露后2 h胎盤組織病理學分析顯示母胎界面的關鍵邊界胎盤迷路區(qū)損傷。迷路區(qū)的內皮細胞有水腫跡象,血管間隙和血管內有出血灶,會引起胎盤出血樣事件。胎盤組織中低水平的組成蛋白,例如黏附分子P-Sel和胎盤生長因子,可能導致妊娠并發(fā)癥[26-27]。內皮功能障礙與P-Sel表達增加有關,這種蛋白的存在尤其對懷孕期間生理過程非常重要[28]。研究顯示[25],LPS損傷導致內皮細胞從基底層脫離,損傷海綿滋養(yǎng)層細胞,導致巨大滋養(yǎng)層細胞受損,LPS刺激組胎盤迷路海綿狀滋養(yǎng)層母細胞區(qū)P-Sel表達會顯著降低。這可能是URSA發(fā)生的又一因素。
3.1 中醫(yī)機制 URSA在中醫(yī)歸屬滑胎范疇,腎虛滑胎為本,病位在腎,血瘀滑胎為標,病位在肝、脾。
腎為天癸化生之源、生殖之本,中醫(yī)學關于滑胎的記載在著作《諸病源候論》中最早體現(xiàn),“若血氣虛損者……所以致胎數(shù)墮”。腎氣不盛則胎元無以固護,有胎動不安之勢;腎陽虛致子宮虛寒,氣血運行遲滯,無以溫養(yǎng)胎兒;腎陰虧虛乃真陰不足,腎精不足胞宮失于滋養(yǎng)與濡潤,均可致胎墮。有實驗觀察腎陽虛患者與正常人的糞便標本,結果顯示腎陽虛患者的部分有益菌如雙歧桿菌、乳酸桿菌較正常人下降,提示腎虛患者存在腸道微生態(tài)的失調[29]。
肝主藏血,凡臟腑經(jīng)絡之血皆為肝家之所灌注。肝喜調達而惡抑郁,受情志所系,滑胎患者屢孕屢墮求子心切,多肝不舒郁而化滯,氣滯而不行則血運不暢,“有所墮墜,惡血留內”,故胎元生長受限,氣機失調,血行逆亂,血液不能匯聚于胞宮養(yǎng)胎必然損及胎元。有研究顯示抑郁癥患者腸道菌群不同,應激的心理狀態(tài)可使病原菌過量,乳桿菌、雙歧桿菌等有益菌比例減少[30],這與微生態(tài)-腦-腸軸密切相關。
脾臟五行屬土,化生精微供胎元之氣血,《景岳全書》云“凡人之氣血猶源泉也,盛則流暢,少則壅滯”,脾虛氣血化生匱乏,胞脈血流瘀滯;肝屬木,肝郁怒日久-木郁乘土-肝郁脾虛,脾主升清,承載胎元,脾虛者肝脾不升,多生下寒,《素問·調經(jīng)論》云:“血氣者,寒則泣不能留,溫則消而去之”,故下寒搏于血氣,血得冷而壅滯。瘀血阻遏胞脈,新血無以生,胎失所養(yǎng)而屢孕屢墮。中醫(yī)理論中脾具有與西醫(yī)的消化系統(tǒng)相似的功能,醫(yī)學微生態(tài)學研究證明,正常腸道菌群會合成多類消化酶,對機體吸收營養(yǎng)物質產(chǎn)生影響,可健脾益氣的中藥如四君子湯、健脾滲濕湯、補中益氣湯均可提升乳酸桿菌和雙歧桿菌等益生菌數(shù)量,治療因菌群異變而致消化功能紊亂的“脾虛證”[31]。
腸道菌群的動態(tài)平衡狀態(tài)可以比擬“正氣存內、邪不可干”的御病機制,腎、肝、脾三臟“正虛”,打破宿主微生態(tài)平衡,正常菌的定植力下降,致病菌大量繁殖生長,可謂“邪氣”入侵,導致疾病的發(fā)生。
3.2 中醫(yī)藥治療 中藥成分的半衰期、生物活性會在進入腸道后受菌群的影響而發(fā)生改變,常作為益生元來改善有益菌豐度,有助于藥物吸收和提高藥效。中醫(yī)針對腎虛血瘀型滑胎的基本治療原則為填精益髓,補血活血。方選補腎活血方加減,由黃芪、菟絲子、桑寄生、續(xù)斷、丹參、阿膠組成,是以補腎安胎之壽胎丸為基礎方,加味壽胎丸對糾正腎虛型早期先兆流產(chǎn)患者的Th1/Th2細胞因子水平具有積極作用[32]。補腎活血方中黃芪的主要成分黃酮類、多糖類和皂苷類能通過影響腸道菌群的種群結構、代謝以及腸道細胞功能等方式維持腸道微環(huán)境穩(wěn)態(tài)[33],菟絲子滋陰補腎,溫煦腎氣,促進腎精生長發(fā)育,藥理學顯示,菟絲子等補腎類中藥可改善血清相關細胞因子的分泌,提高免疫耐受[34],菟絲子黃酮類物質具有和天然孕酮的分子結構類似的結構,利于胎盤血流灌注,促進合體滋養(yǎng)細胞分泌孕激素;桑寄生、續(xù)斷補腎助陽,陰陽互生,氣化失司充盈胞宮、沖任;丹參活血補血,具有抗凝、抗炎等多重功效,可明顯緩解血小板聚集、促進紅細胞表面脂質代謝與血液黏稠度恢復正常[35];黃芪-丹參藥對能增加乳桿菌屬、雙歧桿菌屬等益生菌的豐度,增強腸黏膜屏障與免疫功能,抑制機體炎癥反應,降低血脂[36]。阿膠可以促進雙歧桿菌生長重構菌群,與黃芪同用,可以在益氣健脾的同時具有益生元改善菌群的作用。本方常加用黨參,與黃芪合用補氣健脾,黨參可抑制小鼠體內有害菌大腸桿菌生長,減少其數(shù)量,提升免疫抑制小鼠腸道菌群的豐富性和多樣性[37];徐廣立等[38]觀察RSA患者使用補腎活血方后,腸道中腸球菌、腸桿菌、酵母菌數(shù)量減少,雙歧桿菌和乳桿菌數(shù)量增加,中醫(yī)癥候積分得到改善。由此可見,多種中藥藥理活性物質利于腸道益生菌生長,調整腸道菌群結構,改善腸道菌群比例失調、定位轉移和自身感染,抑制病原菌的定植,進而維持人體腸道微生態(tài)穩(wěn)態(tài)。另外,腸道菌群種類豐富,含酶多樣,對中藥成分轉化利用的影響也十分重大。可以通過現(xiàn)代藥理學與腸道菌群的功能預測分析,找到兩者的關聯(lián)通路,對于中藥現(xiàn)代化研究具有重大意義。
綜上所述,腸道菌群數(shù)量龐大,內外源性因素都可能導致其菌種生物學特性發(fā)生改變,腸道微生物失調可能引發(fā)全身慢性低水平炎癥,改變母胎界面免疫狀態(tài),觸發(fā)血栓前狀態(tài),與URSA的發(fā)生發(fā)展有密切關系。中醫(yī)生殖受腎精所主,胎孕需脾精所養(yǎng),滑胎者受肝郁所累,臟腑失調與菌群失調相互交融。無論西醫(yī)機制還是中醫(yī)理論,均體現(xiàn)出腸道菌群與腎虛血瘀型RSA密切相關,中醫(yī)治療的整體觀念著重于調理機體新陳代謝,不良反應小,中藥及中藥復方有利于腸道內益生菌的生長,抑制有害菌的生長繁殖,補腎活血加減方在治療本病上體現(xiàn)獨特優(yōu)勢。我們可以通過監(jiān)測腸道內菌群物種、數(shù)量等預知疾病的發(fā)生和轉歸,選用益生菌制劑治療加速菌群平衡恢復、改正患者不良飲食習慣。但現(xiàn)今對于腸道菌群與URSA的機理研究甚少,還需后續(xù)不斷完善,期望此新領域能為URSA的治療提供新的靶點。