杜林柯,鄭 烈,段盛蕾

杜林柯,鄭烈,段盛蕾,陜西省中醫(yī)醫(yī)院 陜西省西安市 710003

0 引言

腸纖維化是炎癥性腸病(inflammatory bowel disease,IBD)常見并發(fā)癥之一,嚴重者導(dǎo)致腸腔狹窄、乃至腸梗阻、穿孔和瘺管發(fā)生,最終需要手術(shù)治療.研究表明[1],30%的克羅恩病(Crohn’s disease,CD)及5%的潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis,UC)患者因纖維化進行手術(shù)治療.雖然,纖維化已被證實在皮膚、肝臟和肺等慢性炎癥纖維化疾病中發(fā)揮重要作用,但在IBD中的作用機制尚不清楚.

IBD纖維化幾乎都發(fā)生在炎癥受累腸段,即炎癥-纖維化后遺癥,盡管目前抗炎治療取得了顯著效果,但尚未發(fā)現(xiàn)IBD患者纖維化發(fā)病率和手術(shù)治療患者呈下降趨勢.部分IBD患者腸道已經(jīng)出現(xiàn)瘢痕組織,因此在臨床過程中不僅需要早期預(yù)防纖維化,而且在纖維化完全形成后需要進一步逆轉(zhuǎn).現(xiàn)代醫(yī)學(xué)目前尚無有效治療藥物,而中醫(yī)藥治療IBD已具有潛在優(yōu)勢.為了解決這些問題,需要更好的深入了解IBD腸纖維化的發(fā)病機制.既往研究表明[2],內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(endoplasmic reticulum stress,ERS)障礙時產(chǎn)生的大量未折疊或錯誤折疊蛋白、炎癥介質(zhì)、微血栓等病理產(chǎn)物所引起的腸上皮細胞損傷是IBD腸纖維化的重要原因.

該病歸屬于中醫(yī)學(xué)“痢疾”和“腸澼”等范疇.脾虛是發(fā)病的根本,感受外邪、飲食不節(jié)、情志失調(diào)等是關(guān)鍵的致病誘因,而濕邪、瘀熱、熱毒是其重要病理因素[3].中醫(yī)學(xué)認為,脾虛不能運化水液,導(dǎo)致濕熱、痰濁、瘀毒等病理產(chǎn)物內(nèi)生,壅滯于腸道而發(fā)本病.與“內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激”障礙時均有“異曲同工”之妙,由此可見,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激功能障礙引起腸上皮損傷導(dǎo)致的慢性復(fù)發(fā)性炎癥與中醫(yī)“脾虛”具有一定的相關(guān)性,也可能是中醫(yī)“脾虛”在微觀層面的一種表現(xiàn)形式.

近年來內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激參與纖維化的形成已經(jīng)成為研究的熱點[4].通過“脾虛-內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激”理論研究IBD腸纖維化的發(fā)病機制不僅有助于更好的深入研究其發(fā)病基礎(chǔ),也為將來更好的治療IBD纖維化提供理論基礎(chǔ).本文從中醫(yī)“脾”和西醫(yī)學(xué)“內(nèi)質(zhì)網(wǎng)”角度出發(fā),重點探討二者相關(guān)性及其與IBD腸纖維化的關(guān)系,進一步闡釋IBD腸纖維化病機特點,以期為臨床治療提供客觀依據(jù).

1 中醫(yī)“脾”與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在生理上相關(guān)性

中醫(yī)學(xué)認為,脾為倉廩之官,乃后天之本,主運化水谷精微,對機體精微物質(zhì)的代謝輸布發(fā)揮重要作用.從說文解字角度來看: 運,《說文》: “運,移徙也.”化,《高級漢語大詞典》: “古字為‘匕’,會意.甲骨文,從二人,象二人相倒背之形,一正一反,以示變化.本義: 變化,改變.”《說文》: “匕,變也.”由此可知,運化的最初本義當是轉(zhuǎn)運,改變之意.所以,脾主運化包括消化、吸收、輸布及氣化等功能,是機體物質(zhì)代謝的重要樞紐,為機體維持生命活動提供能量.人體一身之氣血,全賴脾的運化功能.

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是真核細胞中最大的細胞器之一,它是由分支小管和扁平囊組成的膜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔相互連接.主要功能是參與體內(nèi)蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的合成、加工、包裝和運輸[5].機體超過1/3蛋白的合成、折疊和結(jié)構(gòu)成熟都在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中進行[6].可見,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)對蛋白的“運化”也起著重要的調(diào)節(jié)作用.蛋白的“運化”可能也是脾主運化的分子生物學(xué)體現(xiàn),所以脾主運化和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)存在一定的相關(guān)性.

中醫(yī)學(xué)脾系統(tǒng)范圍較廣,包括胃、小腸、大腸、肝等,相當于西醫(yī)學(xué)的消化系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和血液系統(tǒng)等,主要參與機體物質(zhì)的消化、內(nèi)分泌代謝和體液生化代謝等[7].其中參與消化的過程主要依賴于胃蛋白酶、胰蛋白酶等作用,蛋白質(zhì)等物質(zhì)需要參與催化、代謝調(diào)節(jié)、運輸、免疫防御等生命活動.機體的物質(zhì)代謝均離不開內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的關(guān)鍵作用,維持內(nèi)質(zhì)網(wǎng)穩(wěn)態(tài)是脾運化功能的具體體現(xiàn)和重要保障[8].有研究表明[9],脾對脂質(zhì)代謝(包括脂蛋白)有重要調(diào)節(jié)作用.而且脾也和多種受體蛋白、酶蛋白關(guān)系密切.根據(jù)中醫(yī)學(xué)取類比象法,脾主運化代謝,也包括蛋白質(zhì)合成、折疊、分解等過程,可知中醫(yī)的脾和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)之間在生理功能上存在一定的相似性.所以,從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)生理角度探討脾的運化功能具有重要科學(xué)依據(jù).

2 中醫(yī)“脾虛”與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激在病理上的相關(guān)性

中醫(yī)學(xué)認為,脾虛水谷精微生成不足,機體臟腑器官失于滋養(yǎng),故臨床表現(xiàn)多為腹脹納少、食后腹脹、肢體倦怠、神疲乏力、少氣懶言、形體消瘦,也有的以形體肥胖或浮腫為表現(xiàn)[10].上述癥狀與機體合成蛋白不足或攝取減少有關(guān),如水腫與低蛋白血癥有關(guān),形體消瘦與蛋白攝入不足有關(guān).蛋白質(zhì)代謝在消化系統(tǒng)具有重要意義,由于消化道含有多種糖蛋白的消化酶,可以潤滑和保護黏膜組織,當?shù)鞍酌赴l(fā)生糖基化修飾時有助于食物的吸收和消化[11].在脾虛患者也進一步發(fā)現(xiàn)血清總蛋白、白蛋白均降低.通過動物實驗也證明[12],在脾虛模型小鼠中,脾臟、小腸組織蛋白質(zhì)含量降低.

細胞中有細胞核、質(zhì)膜、線粒體、粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、光滑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細胞器,其中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細胞內(nèi)最大的膜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),主要擔負著蛋白質(zhì)修飾、加工以及新生肽鏈的折疊、組裝和運輸?shù)闹厝?且是細胞內(nèi)Ca2+的貯存場所[13].細胞是生命活動的基本單位,在正常生命活動中,細胞與各種酶的生物活性關(guān)系密切,而酶的本質(zhì)就是蛋白質(zhì),其合成主要在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中完成,完成后的蛋白質(zhì)要經(jīng)過加工、修飾、糖基化等才具有生物活性,才可以參與生命活動[14].

中醫(yī)學(xué)認為,脾為后天之本,為一身之氣血提供能量.現(xiàn)代醫(yī)學(xué)認為,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)也是Ca2+的主要儲存場所,Ca2+是引發(fā)平滑肌收縮的重要遞質(zhì),是細胞第二信使,為機體提供更多能量[15].根據(jù)中醫(yī)脾為“后天之本”的重要性地位,中醫(yī)“脾”與西醫(yī)學(xué)“內(nèi)質(zhì)網(wǎng)”關(guān)系密切,所以,脾虛和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激存在相關(guān)性.有研究表明,脾陰虛糖尿病大鼠大腦皮質(zhì)中IRE1α和p-JNK1以及pJNK2的蛋白和下丘腦GRP78蛋白表達較正常組升高,提示有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激發(fā)生.

3 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激是IBD腸纖維化重要的發(fā)病機制

纖維化是導(dǎo)致機體晚期器官衰竭的主要原因.其在傳統(tǒng)觀念上被認為是炎癥的旁觀者,對參與某種疾病的發(fā)病機制可以忽略不計.但近日,來自麻省總醫(yī)院等機構(gòu)的科學(xué)家們在國際雜志《Gastroenterology》發(fā)表一篇文章明確指出中,纖維化對于炎癥性腸病的發(fā)生發(fā)展具有直接影響作用[16].

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(endoplasmic reticulum stress,ERS)與腸纖維化發(fā)生發(fā)展密切相關(guān).當機體遭受缺血、缺氧、感染、營養(yǎng)底物缺乏、氧化應(yīng)激及毒性物質(zhì)等多種應(yīng)激因素后容易損傷腸上皮細胞,破壞上皮細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)Ca2+平衡、抑制蛋白糖基化、引起二硫鍵錯配、減少蛋白質(zhì)向高爾基體轉(zhuǎn)運等途徑,導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中錯誤折疊蛋白增加,從而發(fā)生ERS[17].為了應(yīng)對ERS,細胞啟動未折疊蛋白反應(yīng)(unfold protein response,UPR),最初旨在恢復(fù)蛋白穩(wěn)態(tài),但持續(xù)的UPR將導(dǎo)致細胞死亡.由于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激會引起腸道微環(huán)境的改變,成為腸上皮細胞(intestinal epithelial cell,IEC)活化和分化的主要驅(qū)動因素,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)穩(wěn)態(tài)和IEC的分化二者相互影響,發(fā)生ERS時往往伴隨IEC形態(tài)和功能的變化,這對IBD腸纖維化的發(fā)生發(fā)展起重要作用[18].

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激主要通過ER腔內(nèi)的重要分子伴侶葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78(GRP78)介導(dǎo)的三種途徑引起UPR,包括肌醇酶1α(inositolase 1α,IRE1α)、蛋白激酶相關(guān)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)激酶(protein kinase-related endoplasmic reticulum kinases,PERK)和轉(zhuǎn)錄激活因子6(transcription activator 6,ATF6)[19].當應(yīng)激產(chǎn)生時,GRP78分離與未折疊蛋白結(jié)合,引起這三種通路下游蛋白的激活.有研究發(fā)現(xiàn)[20],ERS與IBD相關(guān)后,ERS在IBD的發(fā)病機制中備受關(guān)注,已發(fā)現(xiàn)IBD患者ERS是顯著的.即使在非活動期IBD患者中,腸上皮細胞也存在ERS[21].此外,敲除PERK-eIF2α基因可抑制ERS誘導(dǎo)IEC發(fā)生纖維化,從而證實了PERK-eIF2α對于IEC發(fā)生纖維化是必須的[22].

4 “脾虛”是IBD腸纖維化的核心病理環(huán)節(jié)

飲食物入胃后皆依賴脾的運化功能,脾旺則氣血旺盛,脾虛則氣血生成不足,一身之氣血皆依賴脾的運化能力.飲食不節(jié)(潔)、情志不暢、久病失養(yǎng)、稟賦不足等是導(dǎo)致脾虛的重要病因,繼而產(chǎn)生痰濕、瘀血等病理產(chǎn)物蓄積于體內(nèi)誘發(fā)疾病.如《外科正宗·腸癰論》曰: “腸癰,皆濕熱瘀血流入小腸而成……如積襲日久……以致毒攻內(nèi)臟,腸胃受傷.”IBD腸纖維化病位在腸,與脾關(guān)系最為密切;脾虛不能運化水谷則水濕內(nèi)生,濕邪纏綿難愈,以此為病,可見脾虛是IBD腸纖維化的發(fā)病基礎(chǔ);加之外邪侵犯機體導(dǎo)致氣機不利,出現(xiàn)濕熱、痰濁、瘀毒等標實之證,壅滯于腸道,腸壁增厚,甚至腸腔狹窄、梗阻.可見,脾虛是IBD腸纖維化的關(guān)鍵病機,脾虛不能運化是IBD腸纖維化的核心病理環(huán)節(jié).

脾虛不能運化導(dǎo)致水谷精微失于布散,與細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)不能正確折疊、轉(zhuǎn)運蛋白,或不能將錯誤折疊蛋白折疊,引起內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激蓄積于體內(nèi),從而引起多種酶、受體的合成失調(diào),脾虛與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激障礙關(guān)系密切[23].中醫(yī)學(xué)認為,飲食不節(jié)(潔)、情志不暢、久病失養(yǎng)及稟賦不足等是導(dǎo)致脾虛的重要原因,這與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)饑餓、營養(yǎng)物質(zhì)缺乏、各種不良應(yīng)激原刺激等影響細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)穩(wěn)態(tài)、引起內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激障礙有一定相關(guān)性[24].可見,從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激入手探討脾虛在IBD腸纖維化中的分子生物學(xué)實質(zhì)符合中醫(yī)理論特點及臨床實際,具有重要價值和理論意義.

中醫(yī)藥調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激通路治療疾病以及揭示其作用靶點和機制的研究日益增多,中醫(yī)“脾虛”可能與細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激時功能障礙有一定的相關(guān)性.“脾虛不能運化”狀態(tài)下的痰濕、熱毒、瘀血等致病產(chǎn)物相當于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激功能障礙時產(chǎn)生的大量未折疊或錯誤折疊蛋白、炎癥介質(zhì)、微血栓等病理產(chǎn)物.治療上中醫(yī)通過“健脾”以維持臟腑陰陽平衡,其機制與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)通過抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激通路減輕異常蛋白過多沉積和細胞器大量受損以維持細胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的作用機制是一致的.因此,細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激功能障礙導(dǎo)致的細胞損傷可能是中醫(yī)“脾虛”在微觀層面的一種表現(xiàn)形式.

5 以“健脾”為根本大法調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激治療IBD腸纖維化

由于IBD病情遷延難愈,中醫(yī)認為病邪內(nèi)蘊與正氣消伐并存,屬本虛標實.根據(jù)葉天士“久病入絡(luò)”“久痛入血”理論,采用絡(luò)脈理論指導(dǎo)辨治.絡(luò)脈是氣血津液輸布、環(huán)流的樞紐和通路,主要參與營血的生成、輸布和貫通營衛(wèi)、溝通表里經(jīng)脈的生理功能.濕、熱、瘀、毒是IBD腸纖維化病理因素,蘊結(jié)腸腑,損傷血絡(luò),氣血運化失司,組織滲灌不足,血敗肉腐[25].吳以嶺《絡(luò)病論》也認為絡(luò)病有“易滯易瘀、易入難出、易積成形”的特點.《靈樞·癰疽》云: “榮衛(wèi)稽留于經(jīng)脈之中,則血泣而不行,不行則衛(wèi)氣從之而不通,壅遏而不得行,故熱,大熱不止,熱勝則肉腐,肉腐則為膿.”痰濕熱毒灼傷絡(luò)脈導(dǎo)致營衛(wèi)之行受阻,氣機阻滯,引起血液運行澀滯、津血互換異常,使津凝成痰,血滯為瘀,代謝廢物蓄積為毒;痰、瘀、毒等病理產(chǎn)物聚積又引起絡(luò)脈瘀阻、閉塞,絡(luò)息成積,進一步損傷絡(luò)脈,加重絡(luò)脈自身營衛(wèi)不通,形成絡(luò)脈病變的惡性循環(huán),故補氣健脾藥常與清腸化濕、活血通絡(luò)藥同用.

《素問·至真要大論篇》曰:“伏其所主,而先其所因.”治療IBD腸纖維化疾病重在健脾,恢復(fù)脾的運化功能.脾的運化功能正常依賴于脾氣的升降、脾陰的滋潤和布散功能,補益脾氣是健脾運化的重要思路.“脾氣宜健、痰濕宜化,濕熱宜清、瘀血宜通”,治療IBD腸纖維化應(yīng)補脾胃以健脾,燥濕清熱化痰以通絡(luò),破血消積通經(jīng)以化瘀,從而達到健脾清腸通絡(luò)之效.臨床可選取黃芪、黨參等以益氣健脾,欲令脾實.基于以上認識,提倡IBD腸纖維化以健脾清腸通絡(luò),活血通絡(luò),扶正祛邪為主.

研究發(fā)現(xiàn)[26],內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激是腸上皮細胞損傷的重要致病因素,中醫(yī)健脾法能減輕內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激,下調(diào)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激標記蛋白CHOP的表達,調(diào)控內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激信號分子活化,減輕炎癥因子的反復(fù)刺激,從而改善腸道炎癥.大量研究表明[27],健脾法有助于增強脾的運化功能,調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激保護腸黏膜屏障治療IBD.如唐志鵬教授[28]以健脾為根本大法,創(chuàng)制健脾清腸方能有效減少IBD小鼠腸黏膜PERK、Bip蛋白表達,改善UPR以恢復(fù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)穩(wěn)態(tài);鄭春菊[29]以健脾、疏肝之方能改善IBD小鼠p-PERK/PERK、p-eIF2α/eIF2α,有效抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激,減輕細胞凋亡.

中醫(yī)學(xué)認為,脾主運化水谷精微,為機體提供能量;現(xiàn)代醫(yī)學(xué)認為,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是合成蛋白質(zhì)及儲存Ca2+的主要場所,也為機體儲備能量,二者有相同的功能作用,因此從中醫(yī)“脾虛”的微觀層面闡釋細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激功能障礙在IBD腸纖維化發(fā)病中的重要作用.將中醫(yī)學(xué)傳統(tǒng)理論與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)有機結(jié)合,以“脾虛-內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激功能障礙”為切入點,對IBD腸纖維化“脾虛-內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激”相關(guān)理論進行了科學(xué)研究,對研究其發(fā)病機制和臨床治療提供客觀依據(jù).

6 結(jié)論

從生理角度講,脾與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)具有相關(guān)性,通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激障礙探討脾虛不運化實質(zhì)有助于闡釋中醫(yī)健脾法調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)穩(wěn)態(tài)的科學(xué)內(nèi)涵,探索內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)分子蛋白的表達為中醫(yī)藥防治IBD腸纖維化提供客觀依據(jù).深入分子生物學(xué)研究有助于開展動物實驗?zāi)Ｐ秃团R床研究“脾虛-內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激”的相關(guān)性,并進一步通過健脾法干預(yù)治療效應(yīng)靶點,為闡明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激形成IBD腸纖維化作用機制提供客觀依據(jù),為揭示IBD腸纖維化提供全新視角和新理論,對豐富中醫(yī)藥治療提供新思路和新方法.