常茹夢(mèng) ,董萬濤,,宋敏 ,海云翔 ,鞏彥龍 ,王劍虹 ,趙張凱 ,張杰
1.甘肅中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)臨床學(xué)院,甘肅 蘭州 730000;2.甘肅中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院,甘肅 蘭州 730000
骨質(zhì)疏松癥(osteoporosis,OP)是一種由多因素引起的骨代謝紊亂性疾病,以全身骨量減少、骨微結(jié)構(gòu)惡化、骨脆性增加和易于骨折為主要特征。OP 及其合并疾病不僅給患者帶來身心損害,也給國(guó)家和社會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)和醫(yī)療負(fù)擔(dān)。中醫(yī)藥在防治OP方面有悠久歷史和豐富經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為其主要病位在肝、脾、腎三臟[1],尤以脾、腎為重,從脾論治為歷代醫(yī)家主張的治療方法之一,指導(dǎo)臨床實(shí)踐療效顯著。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展,發(fā)現(xiàn)腸道與骨骼之間存在一種雙向通信系統(tǒng)——“腸-骨”軸,該理論為中醫(yī)學(xué)“脾”與骨骼健康間的聯(lián)系提供了有力證據(jù)。本文以“腸-骨”軸理論為基礎(chǔ),圍繞“脾”的生理、病理對(duì)骨骼健康的影響,對(duì)中醫(yī)“從脾論治”O(jiān)P 展開探討,為中醫(yī)防治該病提供理論參考。
胃腸道與骨骼聯(lián)系緊密,當(dāng)胃腸系統(tǒng)尤其是腸道處于病理狀態(tài)時(shí),可通過影響營(yíng)養(yǎng)吸收、擾亂腸道內(nèi)分泌、弱化黏膜屏障功能、改變微生物及其代謝產(chǎn)物組成進(jìn)而調(diào)節(jié)免疫機(jī)制等途徑影響骨代謝[2-3],導(dǎo)致骨流失甚至OP的發(fā)生。
小腸對(duì)Ca2+吸收減少是導(dǎo)致骨量丟失的重要原因之一,持續(xù)的十二指腸黏膜病變常伴隨骨密度降低與鈣吸收不良[4]。小腸主要通過上皮細(xì)胞間屏障蛋白(主要由緊密連接組成)與相關(guān)鈣轉(zhuǎn)運(yùn)通道完成對(duì)Ca2+的吸收[5],緊密連接結(jié)構(gòu)破壞與鈣轉(zhuǎn)運(yùn)通道表達(dá)失調(diào)在OP發(fā)病中起關(guān)鍵作用。研究顯示,不同因素誘導(dǎo)的OP 動(dòng)物腸黏膜均表現(xiàn)出緊密連接相關(guān)蛋白與mRNA表達(dá)降低及Ca2+吸收細(xì)胞旁路受損、鈣轉(zhuǎn)運(yùn)通道失調(diào)等特點(diǎn)[6-8]。此外,腸黏膜組織信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號(hào)通路中的細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK)途徑在腸鈣吸收中也起重要作用,其異常變化與OP的發(fā)生密切相關(guān),具體機(jī)制還需進(jìn)一步研究。
腸嗜鉻細(xì)胞產(chǎn)生的腸源性5-羥色胺(5-HT)是骨密度的負(fù)調(diào)節(jié)因子,可通過5-HT受體1B(5-HT1BR)和cAMP反應(yīng)元件結(jié)合蛋白抑制成骨細(xì)胞增殖,減少骨形成[9]。大部分5-HT在激活前成骨細(xì)胞上的5-HT1BR后被表達(dá)5-HT選擇性再攝取轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(SERT)的腸上皮細(xì)胞迅速攝取,以終止來自間質(zhì)空間的5-HT信號(hào)傳導(dǎo)。腸黏膜受損時(shí),上皮中SERT表達(dá)降低,進(jìn)入血液的5-HT可用性增加[10],進(jìn)一步抑制骨形成。
研究發(fā)現(xiàn),靜脈注射葡萄糖依賴性促胰島素多肽(GIP)可使去卵巢大鼠脊柱骨密度恢復(fù)至未去卵巢相當(dāng)水平[11],表明腸源性激素GIP除增強(qiáng)葡萄糖刺激性胰島素分泌外,在維持骨量方面也發(fā)揮作用。GIP可調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞功能,當(dāng)表達(dá)GIP受體的人成骨細(xì)胞骨肉瘤細(xì)胞系SaOS2、TE-85和MG-63等暴露于GIP時(shí),可導(dǎo)致骨形成標(biāo)志物Ⅰ型膠原氨基端延長(zhǎng)肽釋放[12];GIP受體激活還可抑制體外成骨細(xì)胞凋亡[13],降低破骨細(xì)胞激活后核因子-κB(NF-κB)受體活化因子配體(RANKL)誘導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)Ca2+受體表達(dá),抑制鈣調(diào)磷酸酶激活,從而抑制NF-κB、蛋白激酶B和活化T細(xì)胞-1核易位的核因子,減少破骨細(xì)胞形成及其活性[14]。
腸屏障由常駐腸道菌群、黏液層、單層腸道上皮細(xì)胞和復(fù)雜的免疫細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)組成[15],其受損與OP發(fā)生密切相關(guān)[16],不同類型OP模型均表現(xiàn)出腸絨毛形態(tài)改變、緊密連接破壞、腸道通透性增加等屏障受損特征[6-8]。屏障功能障礙導(dǎo)致細(xì)菌移位增加,擴(kuò)大范圍的分子和潛在的抗原負(fù)荷進(jìn)入上皮黏膜下層,引發(fā)異常的腸道和全身免疫反應(yīng),增加骨吸收。腸道微生物群(GM)可能是改變腸黏膜上皮結(jié)構(gòu)和介導(dǎo)免疫細(xì)胞活化,進(jìn)而調(diào)節(jié)骨量的關(guān)鍵因素[17],卵巢切除所致雌激素缺乏可能改變GM組成,影響屏障功能,增加腸道通透性并激活免疫通路,刺激CD4+T細(xì)胞增加破骨細(xì)胞活力,導(dǎo)致骨流失[18]。此外,腸黏膜機(jī)械性損傷影響脂肪酸的吸收,腸腔內(nèi)未吸收的脂肪酸與Ca2+結(jié)合可減少維生素D吸收[19],影響骨骼健康。
GM失調(diào)引起其代謝產(chǎn)物短鏈脂肪酸(SCFAs)尤其是丁酸減少,是腸屏障受損的重要原因之一[20]。此外,SCFAs還可調(diào)節(jié)骨形成,可通過增加破骨細(xì)胞分化早期細(xì)胞糖酵解抑制OP小鼠破骨細(xì)胞分化[21];上調(diào)T細(xì)胞Foxp3基因的內(nèi)在表觀遺傳,增加幼稚CD4+T細(xì)胞向調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs)分化,Tregs可抑制破骨細(xì)胞生成[22]和促進(jìn)成骨細(xì)胞分化[23],促進(jìn)CD8+細(xì)胞NFAT1-SMAD3轉(zhuǎn)錄復(fù)合物組裝,并通過轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β信號(hào)傳導(dǎo)調(diào)節(jié)Wnt10b產(chǎn)生,促進(jìn)骨形成[24],同時(shí)也是甲狀旁腺激素刺激骨形成的必要條件[25]。
中醫(yī)學(xué)以整體觀為指導(dǎo),對(duì)藏象系統(tǒng)的劃分除考慮解剖實(shí)體外,還包括相關(guān)生理功能與病理狀態(tài)的統(tǒng)一?!捌ⅰ本哂兄鬟\(yùn)化、主升清、主統(tǒng)血的生理功能,其“為胃行其津液”“脾氣散精……水精四布,五經(jīng)并行”的功能,將水谷精微與津液“灌四傍”、輸布全身以濡養(yǎng)臟腑、形體、諸竅,與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)胃腸系統(tǒng)消化、吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)供全身組織細(xì)胞利用的功能相似;而當(dāng)脾失健運(yùn),臟竅形體失于濡養(yǎng)而不榮,脾不升清,清氣滯于中則脘腹脹滿,或流于下“則生飧泄”,與胃腸系統(tǒng)疾病引起的營(yíng)養(yǎng)不良、消化不良癥狀相近。中醫(yī)學(xué)“脾”在生理功能與病理表現(xiàn)方面與現(xiàn)代生理解剖上的胃腸系統(tǒng)聯(lián)系緊密,胃腸系統(tǒng)可涵蓋在中醫(yī)“脾”藏象系統(tǒng)中?!澳c-骨”軸理論表明腸穩(wěn)態(tài)與骨穩(wěn)態(tài)密切相關(guān),“脾”對(duì)相關(guān)腸道功能狀態(tài)具有一定的調(diào)節(jié)作用。脾主運(yùn)化,調(diào)控機(jī)體從飲食水谷中獲取精微物質(zhì),脾虛狀態(tài)下腸道消化吸收功能減弱[26],影響鈣、磷與維生素D等骨骼發(fā)育必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)攝入。此外,脾虛可影響腸穩(wěn)態(tài),減少GM多樣性和糞便SCFAs含量[27],增加腸道5-HT敏感性[28],引起腸屏障功能受損,負(fù)調(diào)控“腸-骨”軸,進(jìn)而加速OP的發(fā)生、發(fā)展。
“脾”各項(xiàng)生理功能的正常發(fā)揮有益于骨骼健康,其功能失調(diào)與OP的發(fā)生密切相關(guān)?!澳c-骨”軸在“脾”對(duì)骨的調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用,亦是從脾論治OP的關(guān)鍵途徑之一。
3.1.1 運(yùn)化水谷精微
骨骼發(fā)育與脾胃關(guān)系密切,《靈樞·決氣》言“谷氣入滿,淖澤注于骨”,脾為胃行其津液,使四肢得稟水谷氣,骨骼得以濡養(yǎng)生長(zhǎng)。胃腸道消化吸收功能的正常發(fā)揮有賴于脾氣的推動(dòng)與激發(fā),實(shí)驗(yàn)研究顯示,脾虛小鼠小腸消化吸收功能明顯減弱[26]。胃酸的正常分泌是腸道有效吸收鈣的基礎(chǔ)[29],實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),脾虛可致大鼠胃酸分泌減少,胃蛋白酶活性降低,而健脾治療可在一定程度上恢復(fù)其胃酸水平,改善消化吸收功能[30]。因此,脾虛消化不良引起的骨量不足可通過健脾助運(yùn)促進(jìn)胃腸道消化吸收功能,促進(jìn)鈣、磷的吸收,使筋骨肌肉得以濡養(yǎng),骨骼強(qiáng)健。
3.1.2 運(yùn)化水液
脾主運(yùn)化水液,飲食不節(jié)、過食肥甘厚味損傷脾胃,脾胃運(yùn)化失職則水濕停聚、痰濁壅阻,膏脂失于轉(zhuǎn)輸,“溢于外則皮肉膏肥,余于內(nèi)則膏肓豐滿”(《黃帝內(nèi)經(jīng)靈樞集注》),痰脂流注骨內(nèi)則髓濁而骨痿。脂代謝異常、脂肪堆積是OP危險(xiǎn)因素,“腸-骨”軸在其致病機(jī)制中發(fā)揮重要作用。久食肥甘導(dǎo)致GM失調(diào),一方面可增加GIP轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子,增強(qiáng)小腸GIP表達(dá)和分泌[31],GIP 與脂肪細(xì)胞上的GIP 受體(GIPR)結(jié)合,促進(jìn)脂肪合成和儲(chǔ)存。脂代謝異常引起骨髓脂肪沉積[32],骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSCs)成脂、成骨分化失衡,成骨分化能力減弱,進(jìn)而導(dǎo)致骨量降低。另一方面,GM及其代謝產(chǎn)物改變使腸道通透性增加,引發(fā)腸道及全身炎癥反應(yīng),成骨-破骨-脂肪細(xì)胞軸分化失衡,進(jìn)而影響骨穩(wěn)態(tài),導(dǎo)致骨流失[33]。綜上,脾虛失運(yùn)、痰脂內(nèi)盛可通過“脂-腸-骨”途徑影響骨代謝。研究表明,健脾中藥及復(fù)方改善脂代謝紊亂效果顯著,如白術(shù)有效成分白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ可通過下調(diào)成脂相關(guān)基因和蛋白表達(dá)抑制BMSCs成脂分化[34],健脾祛痰方可改善脾虛痰濁型血脂異常患者GM豐度與多樣性,增加調(diào)脂相關(guān)有益菌,糾正血脂紊亂[35],香砂六君丸可糾正脾虛血脂異常患者高密度脂蛋白失功能狀態(tài),調(diào)控膽固醇逆轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)因子,調(diào)節(jié)脂代謝[36]。故對(duì)于恣食肥甘導(dǎo)致脾虛脂代謝紊亂而引起的OP,可通過益氣健脾、運(yùn)化痰濁調(diào)節(jié)腸道微環(huán)境,促進(jìn)膏脂轉(zhuǎn)輸,改善脂-骨平衡,降濁充髓而實(shí)骨。
《難經(jīng)·二十四難》云:“肉不著骨,骨肉不相親,即肉濡而卻;肉濡而卻,故齒長(zhǎng)而枯,發(fā)無潤(rùn)澤;無潤(rùn)澤者,骨先死?!薄端貑枴の迮K生成篇》有“腎之合骨也,其榮在發(fā),其主脾也”,若脾虛不運(yùn),水谷精微不能運(yùn)化而助腎生精化髓,則肌肉痿弱,骨髓濡養(yǎng)無源,骨肉不相親而引發(fā)“骨痿”。后天“脾”與先天“腎”共司肌肉骨骼作為人體運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ),骨骼肌運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力可刺激成骨細(xì)胞增殖與活力,肌肉含量與骨密度呈正相關(guān)[35],故肌少癥常與OP并見。研究發(fā)現(xiàn),骨骼肌線粒體功能障礙與肌肉減少密切相關(guān)[37],腸道健康對(duì)線粒體功能具有促進(jìn)作用。GM為骨骼肌線粒體提供SCFAs等必需的代謝物,通過GM的營(yíng)養(yǎng)調(diào)節(jié)改善肌肉細(xì)胞中胰島素刺激的葡萄糖攝取,調(diào)節(jié)全身葡萄糖代謝,增強(qiáng)肌肉性能[38]。此外,GM可從能量生成、氧化還原平衡和炎癥過程等方面影響線粒體功能[39],GM穩(wěn)態(tài)可調(diào)節(jié)過氧化物酶體增殖物激活受體γ-共激活因子1α(PGC-1α)、沉默信息調(diào)節(jié)因子(SIRT)1和5’磷酸腺苷活化蛋白激酶水平,促進(jìn)線粒體生物發(fā)生[40],其代謝產(chǎn)物SCFAs可增加抗氧化酶活性、線粒體活性和糖酵解,保護(hù)線粒體免受活性氧侵害,增強(qiáng)肌肉能量代謝,改善肌肉萎縮[41]。由此可見,腸-線粒體-肌肉可能是“脾”發(fā)揮主肌肉功能的途徑之一。研究表明,健脾復(fù)方對(duì)線粒體功能和肌肉組織具有一定改善作用,如加味四君子湯可改善成肌細(xì)胞肌管中PGC-1α 和PKM1 丟失,恢復(fù)線粒體融合(Mfn2 和Mfn1)和裂變(Drp1 和Mff1)蛋白水平[42];香砂六君子湯可下調(diào)LC3 或Parkin 與線粒體共定位,降低LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比例及PINK1、Parkin和Drp1表達(dá),增加p62表達(dá),改善線粒體形態(tài)與功能[43];補(bǔ)中益氣湯可改善肌無力小鼠腓腸肌病理形態(tài),提高其抓握力[44]。綜上,對(duì)于脾虛肌肉痿弱及“骨肉不相親”而致骨痿,可通過益氣健脾治療增加GM豐度及多樣性,調(diào)節(jié)能量代謝、氧化應(yīng)激及炎癥等相關(guān)途徑,改善骨骼肌線粒體功能,以強(qiáng)肌壯骨。
《靈樞·五癃津液別》云“五臟六腑,心為之主……脾為之衛(wèi)”,《靈樞·師傳》亦有“脾者主為衛(wèi)”的論述?!捌橹l(wèi)”功能的發(fā)揮建立在脾主運(yùn)化基礎(chǔ)上,脾運(yùn)化輸布水谷精微以充養(yǎng)臟腑、皮肉及衛(wèi)氣,臟腑堅(jiān)實(shí)、肌腠致密、衛(wèi)氣充盈,方能抵御外邪,因而又有“四季脾旺不受邪”“脾堅(jiān)則臟安難傷”“脾虛則百病內(nèi)生”之說,強(qiáng)調(diào)脾功能正常是機(jī)體自穩(wěn)且具備防御功能的關(guān)鍵因素,這與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中脾臟的免疫功能相應(yīng)?!捌橹l(wèi)”功能障礙與OP的發(fā)生密切相關(guān),衛(wèi)氣循行于肌表、黏膜,消化道藏于內(nèi)而通于外,腸屏障作為胃腸系統(tǒng)吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與抵御毒害物質(zhì)的第一道屏障,與中醫(yī)學(xué)“脾為之衛(wèi)”具有極為相似的病理生理基礎(chǔ),其功能障礙在OP 發(fā)病中起重要作用。脾虛失衛(wèi),腸屏障受損,營(yíng)養(yǎng)吸收不良,脾不藏營(yíng)、骨不淖澤,加之腸腑穢濁之物入侵機(jī)體,本虛邪實(shí),則形骸俱痿。研究發(fā)現(xiàn),單純使用黏膜保護(hù)劑改善腸屏障可防止或減輕腸屏障受損參與的骨丟失[45]。健脾益氣中藥及復(fù)方在改善腸屏障方面具有良好療效,如白術(shù)、黨參、茯苓等的多糖類成分可改善腸穩(wěn)態(tài),保護(hù)微生物屏障[46];參苓白術(shù)散可通過調(diào)控炎癥細(xì)胞因子及NF-κB、MAPK、JAK/STAT3、MLCK/MLC 等信號(hào)通路減輕腸道炎癥反應(yīng),促進(jìn)腸黏膜修復(fù)[47];加味四君子湯可明顯降低脾虛腹瀉型腸易激綜合征患者結(jié)腸黏膜5-HT3和5-HT4受體表達(dá),降低腸道5-HT敏感性[28]。因此,對(duì)于腸病相關(guān)OP可采用健脾益氣療法以安腸固衛(wèi),改善腸屏障功能,增強(qiáng)“脾為之衛(wèi)”功能,從而扶正祛邪治療OP。
《醫(yī)宗必讀·脾胃后天本論》道:“脾何以為后天之本?……谷入于胃,灑陳于六腑而氣生,和調(diào)于五臟而血生,而火資之為生者也。故曰:后天之本在脾。”隨著年齡增長(zhǎng)或病理改變,先天腎精逐漸衰竭,腎主骨功能減弱,脾胃通過對(duì)飲食的消化及水谷精微的吸收而化生氣血,可滋先天腎精,以充髓生骨。既往主要基于胃腸道消化吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的功能理解脾“后天滋先天”在骨骼健康中的作用,但隨著“藏象”實(shí)質(zhì)研究的進(jìn)展,發(fā)現(xiàn)“脾”發(fā)揮“后天之本”作用的物質(zhì)基礎(chǔ)可能與GM和線粒體有關(guān)。GM位于人體胃腸道,隸屬“脾”藏象系統(tǒng),可調(diào)節(jié)機(jī)體炎癥、免疫和代謝狀態(tài),與脾胃“后天之本”類似[48],GM由先天遺傳決定,但受后天飲食、生活、環(huán)境等諸多因素的影響更大,且其在消化、吸收、代謝、免疫等方面與中醫(yī)脾胃功能具有高度相似性。線粒體是糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氧化釋放能量的場(chǎng)所,通過三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化產(chǎn)生的三磷酸腺苷(ATP)是人體能量的來源,推動(dòng)機(jī)體各項(xiàng)生命活動(dòng)正常進(jìn)行,ATP的這種功能特性與中醫(yī)構(gòu)成并維持人體生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)“氣血”具有高度相似性,脾胃“氣血生化之源”功能的發(fā)揮可能與線粒體產(chǎn)生ATP密切相關(guān)。脾、GM與線粒體的聯(lián)系及其在“脾-腸-肌-骨”中的作用前文已有闡述。研究認(rèn)為,BMSCs可歸屬中醫(yī)學(xué)“精”“髓”范疇[49]。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),黃芪含藥血清可促進(jìn)衰老BMSCs成骨分化[50],提示BMSCs成骨分化亦可能是健后天之脾以滋養(yǎng)先天腎精而生髓養(yǎng)骨的生理基礎(chǔ)之一。
“脾主運(yùn)化”“脾主四肢肌肉”“脾為之衛(wèi)”“脾為后天之本,氣血生化之源”等生理功能是中醫(yī)從脾論治OP的主要理論支撐,“脾主運(yùn)化”功能正常發(fā)揮是其根本,水谷納于胃得脾之運(yùn)化而生氣血,氣血生化有源,精微得以輸布,濡養(yǎng)肌骨、充盈衛(wèi)氣,方可身安骨強(qiáng)?!捌ⅰ钡墓δ軤顟B(tài)與腸道功能、腸道微生態(tài)及骨骼健康聯(lián)系緊密,本文基于“腸-骨”軸理論對(duì)中醫(yī)從脾論治OP進(jìn)行探討,同時(shí)引發(fā)思考:能否通過健脾益氣調(diào)節(jié)腸道微生態(tài),預(yù)防或延緩OP以達(dá)到“治未病”的目的;如何更好地運(yùn)用線粒體形態(tài)功能、肌肉骨骼含量、腸道通透性、菌群豐度等指標(biāo)指導(dǎo)中醫(yī)脾虛動(dòng)物模型的建立;脾藏象系統(tǒng)微觀實(shí)質(zhì)相關(guān)的分子機(jī)制等。上述問題的進(jìn)一步研究,有利于闡釋中醫(yī)理論,進(jìn)而指導(dǎo)OP防治。