中医脾虚证与线粒体的相关性

游艳婷，金丽琴

（温州医科大学 检验医学院、生命科学学院，浙江 温州 325035）

·综 述·

中医脾虚证与线粒体的相关性

游艳婷，金丽琴

（温州医科大学 检验医学院、生命科学学院，浙江 温州 325035）

脾为仓廪之官，后天之本，气血生化之源，主运化水湿、统摄血液。在既往关于脾生理学意义与脾虚相关的研究基础上，本研究进一步探讨了脾虚与线粒体二者之间在病理和治疗方面的相互关系。

脾生理学功能；脾虚；线粒体；综述文献

在中医理论中，脾为仓廪之官，后天之本，它的生理功能主要包括两个，分别为主运化水谷精微、运化水湿与统摄血液，笔者在查阅了自20世纪60年代以来的相关文献，发现了脾虚对脾的各项生理功能造成了一定的影响，而该影响体现在线粒体结构与功能的改变，结合两者的关系期待可以更进一步揭示脾的各项意义。

1 脾的生理学功能

1.1 脾主统血 脾主统血，指的是血液在脉中通过脾气的统摄、控制，以达到正常运行而不逸出脉外的现象。再者，脾为气血生化之源，可以将水谷精微通过脾的转化而成为身体气血与动力的来源。关于中医中认为的血的产生，古籍早有提出。《灵枢·决气》中提到：“上焦开发，宣五谷味，熏肤充身泽毛，若雾露之溉，是谓气，中焦受气取汁，变化而赤，是谓血。”指出脾对于血的产生有着重要的相关性［1］。《内经》与《难经》是“脾主统血”思想最早的发育摇篮。医家薛己是古籍中查阅到的最早提出“脾统血”理论的第一人，他在《内科摘要》中写到：“脾统血，肺主气，此劳伤脾肺，致血妄行，故用前药健脾肺之气而嘘血归源耳！”。

此后，历代医家们在总结前辈们思想后提出了“脾统血”理论是在认识“脾裹血”的基础上，结合自己的临床观察，发现出血病证多有脾虚表现，从而反推在生理情况下，认为脾气旺盛则可统摄、保持脉内的血液正常运行而不外溢，二者是相互影响，相互合作的［2］。

1.2 脾主运化 脾主运化，这里的运化我们认为包含两种，运化水谷精微和运化水湿。所谓运化，指的是脾在对水谷精微的消化吸收和能量代谢的过程中起着不可或缺的作用［3］。有学者发现，5-羟色胺（5-hydroxyt ryptamine，5-HT）作为胃肠系统中的一种关键神经递质和调节物，约占体内总量的90%，分布极其广泛，主要作用为抑制胃酸分泌、促进胃肠道的蠕动以及胃蛋白酶的分泌等。在大鼠脾气虚胃肠溃疡模型中，赵素贤等［4］、黄河等［5］专家发现结肠组织中的5-HT及其受体二者在疾病的发生过程中有着相互协同增加的作用。故当脾发生溃败时，导致5-HT含量升高，导致水与电解质的紊乱分泌，胃肠道的消化功能发生减退。故脾运化失常，则会出现水谷精微的消化、吸收、传输等功能出现障碍，与脾虚发生的典型的消化功能紊乱的症状如腹泻、纳差有着一定的关联，这一发现说明中医中的“脾”生理功能与其临床病例症状和现代医学消化系统息息相关。

1.3 脾主肌肉四肢 脾主肌肉四肢，指的是脾主运化水谷精微而产生的各种营养物质来灌注肌肉。《四圣心源·形体结聚》中提到“脾气盛则肌肉丰满而充实”。在近代，作为精通中西医的唐容川也认为：“肉是人身之阴质，脾为太阴，主化水谷以生肌肉……盖土为天地之肉，脾亦应之而生肌肉。”因此，脾为后天之本、气血生化之源，运化水谷精微来营养全身肌肉。其运化功能与人体肌肉的充实丰满息息相关，脾气充盈，气血旺盛，才能使肌肉强壮健实，相反则出现四肢无力、体型消瘦或虚肿［6］。

1.4 脾的其他功能 脾开窍于口，其华在唇。在《素问·阴阳应象大论》中提出“脾主口”。《素问·五脏生成篇》说“脾之合肉也，其荣唇也”。脾主思。在《素问·阴阳应象大论》中认为“在志为思，思伤脾”。《灵枢·本神》说“脾藏营，营舍意”。有学者［7-8］发现了大肠癌和脾气虚之间的联系，通过对临床流行病学调查后，发现了大肠癌通常是建立在脾气虚的基础上的，结合临床的辩证，建立量化标准，为临床治疗大肠癌找到了新的研究思路。

2 脾虚

2.1 脾虚的来源 记载在马王堆汉墓出土的帛书《五十二病方》中的“诸食病”通称为消化机能失常。而脾虚症状在早期轮廓是在同时出土的帛书《足臂十一脉灸经》中，里面提到足太阴脉病候时会发生腹绞痛、腹满涨、不思饮食等。而《灵枢·本神》是尚认为现存资料中最早有记录的：“脾气虚则四肢不用，五脏不安”。而在当时，并未严格区分病、症、证三者，故其所认为的脾气虚我们如今称为“病”，而不是现在包括脾气（阳）虚、脾阴虚及脾不统血等诸证在内的脾虚“症候”。但其相关病机及症状的描述却为今天的“脾虚”概念提供了理论上的支撑［9］。

在脾虚证中，脾气虚症候较轻，临床常认为其为其他脾虚证发生发展的基础。在《内经》中首次出现“脾气虚”，并在《灵枢·天年》中记载有“脾气虚，皮肤枯”的论述。在此之后，脾气虚在历代医家的深入研究中得到了发展。若先天察赋不足、后天失于调节休养、脾胃功能衰退、饮食不规律，劳倦过度，日久思愁、年老体衰，或骤然大病、久病卧床之后，元气大失，调养失节，都会导致脾气亏损，而使运化水谷精微的能力失常，从而出现气血生化枯竭，而出现脾气虚各种表征。脾气虚在消化系统中常伴有形态、机能和代谢等方面的变化，病理症状多以慢性消化系统疾病（慢性胃炎、慢性肠炎、慢性痢疾、肝炎、消化不良等）为主。脾气虚弱伴随着运化功能的减退为该证的突出特征。脾虚可以在多系统多病种中比较集中地将因各项功能障碍而产生的综合症候群反映出来。例如在脾气虚原始病因基础上发展为病情更重的脾阳虚症，其阴寒内生，寒凝气滞，失于温运，水湿不化而出现腹痛绵绵，喜温喜按，形寒肢冷，肢体浮肿，小便不利等症状［10］。在对脾虚证本质近二十多年的研究统计后发现，在高达87.9%的一般杂病发展过程中会出现或轻或重的脾虚证。而构建脾虚证动物模型从20世纪80年代起就有专家分别从饮食失节、寒冷刺激等方法开始摸索，即使构建出来的模型较临床患者可能会出现一些差异，但是通过迅速发展的脾虚证实验研究，渐渐建立起临床认可的脾虚动物模型，深入了中西医结合对于脾虚的内在特性的认识。

罗和古等［11］学者构建的肝郁脾虚证模型在开展中医证候学研究时使用代谢组学的技术，意图通过脾虚病症所产生各项代谢产物的共性分析与带有特殊标记的物质来寻找中医证候在生物学上的内在本质，将科学化与定量化的中医辨证法进一步发展起来，促进代谢组学技术在中医药学研究中的必要性，使复杂的中医药理论体系在新方法、新途径的辅助下简单明了化。而通过对内源性代谢产物形成、代谢的深入研究，可以发现中医证候发生发展的内在可能原因，来发掘中医生物学的本质意义。

2.2 脾虚与线粒体物质能量代谢的关系 在所有需氧的真核细胞中，线粒体作为细胞内半自助性细胞器，是细胞乃至生命体进行各项生命活动的核心与枢纽，为呼吸与能量转化提供了基本场所，主要是进行物质能量代谢和遗传变异两大机体基本生命活动形式。线粒体的功能正常与否直接决定了细胞所在的五脏六腑以及生命体的各项生理活动。腺苷三磷酸（ATP）作为能够唯一可以直接被细胞利用的能源，推动着生命过程的始终，而其主要来源便是机体细胞内线粒体，故其有“细胞动力工厂”之称。催化氧化磷酸化的酶是一种由核基因编码的蛋白，分布于线粒体内膜和基质。在该酶的催化下，氧气氧化食物中的营养成分而产生ATP来推动机体的各项生命活动。

中医认为，五脏六腑之中脾为本，而在西医中认为，与脾功能有相通之处的线粒体也广泛分布于机体的五脏六腑之内，故我们将西医中的线粒体认定为中医中的脾。脾运化功能的强弱在一定情况下决定了机体是否正常运转及阳气的盛衰：“四季脾旺不受邪”，脾气旺盛，运化功能强健，则其他四脏六腑皆健，机体可以正常运转；反之机体各脏腑俱衰，百病缠身［12］。1991年迎来脾胃学说研究发展的新思路，刘友章教授首次通过中医脾与西医线粒体密切相关性而提出“中医脾-线粒体”假说。在该假说中，认为脾主运化，不仅仅指的是水谷精微在胃肠的消化吸收而产生的“外运化”过程；更重要的是营养物质在线粒体内进行的一系列氧化代谢所代表的“内运化”过程。此外，高能磷酸键主要发生在细胞中磷酸化与去磷酸化的代谢过程，而这些代谢过程中，三大营养物质糖、脂肪、氨基酸相互转化的渠道与最终的通路是发生在线粒体三羧酸循环内的。存在于三羧酸循环内的各个小分子中间产物，为细胞内其他活性物质的合成提供了基础。线粒体作为“后天之本”，为机体提供了生命活动所需的场所与作用［13］。

通过长期对大鼠进行饥饱失调与疲乏耗气的造模，模型大鼠各脏器细胞内线粒体含量均发生明显减少；线粒体出现肿胀或缩小等形状改变；嵴断裂、嵴突模糊、内外膜破损等结构紊乱；基质出现减少或空泡病变等。例如心肌细胞内线粒体发生高度肿胀并破坏了膜结构，心肌纤维结构不清；骨骼肌、肌原纤维间线粒体数量减少，体积明显皱缩，嵴消失，基质外溢等；肝细胞内线粒体致密颗粒出现减少或消失；胃黏膜壁细胞线粒体内部结构模糊，脂肪滴浸润在胞浆内，粗面内质网松散以致颗粒脱落，使得酶原颗粒发生丢失［14］。故总结以往构建的动物模型，我们发现脾虚动物如大鼠模型的线粒体首先发生改变，并且其改变是从由轻到重逐渐发展而来的。

根据临床调查总结，发现对比正常人来讲，脾胃气虚患者线粒体有较明显的损伤与能量产生障碍，包括胃壁细胞线粒体数目降低、酶原颗粒明显减少；线粒体发生肿胀，内外膜缺损、嵴断裂、基质稀薄等改变［15］。许多病理情况下，线粒体作为细胞内最为敏感的细胞器之一会首先出现形态的一些改变，继而出现部分功能障碍，以及能量代谢的失衡［16］。故线粒体的质和量会在脾虚后出现改变，并且具有极强的相关性。

2.3 脾虚与线粒体基因的关系 线粒体DNA（mitochondrial DNA，mtDNA）自身编码37个基因，包括12S和16S 2种rRNA基因，22种tRNA，及13种线粒体基因编码的呼吸链亚基，是哺乳动物除细胞核以外唯一有遗传功能的物质，可以调节一些线粒体的基本运转，并影响细胞存在的结构与功能。由于缺少组蛋白的保护而直接暴露在高活性氧的环境下，并处于活跃的氧化磷酸化场所内，mtDNA结构极易受损而具有高度突变率的特点。细胞的物质量能代谢、分裂分化、凋亡等均与这一特征有着密不可分的联系［17-18］。

刘友章等［19］通过复合因素构建脾气虚大鼠模型，通过对细胞色素含量以及其相关酶活性的改变对长期处于脾虚状态的大鼠线粒体的影响，发现该模型出现严重的mtDNA损伤，编码细胞色素氧化酶亚基的基因发生突变而造成细胞色素Cyta、Cytb、Cytc、Cytc1减少，氧化能力下降。其他学者在其基础上发现在给予四君子汤治疗后，发现mtDNA编码的细胞色素氧化酶亚基损伤发生部分修复，氧化酶能力提高，细胞色素Cyta、Cytb、Cytc、Cytc1含量增高［20］。当氧化磷酸化过程中所需的酶、底物、载体等出现异常或机体出现低血低氧的情况下，对外界敏感的线粒体常会通过氧化磷酸化功能损伤、能量转换异常表现出来。在氧化磷酸化过程中，细胞色素氧化酶作为呼吸链内的关键酶，直接影响线粒体的能量代谢功能。线粒体内的生物氧化过程就是脾主运化理论的关键内容，故线粒体结构是否完整、功能是否完全也直接与其相关。

许多学者亦通过其他脾虚症相关疾病导致的线粒体功能改变进行了研究［21］。曾益宏等［22］通过实验观察发现，在脾虚证大鼠骨骼肌内线粒体腺苷三磷酸酶（ATPase）可通过益气健脾方剂显著提高活性。邓铁涛教授亦明确提出，“脾胃虚损，五脏相关”是重症肌无力（Myasthenia Gravis，MG）的主要病机。MG是一种获得性自身免疫性疾病，主要发生在神经与肌肉接头的传递障碍。临床主要是全身骨骼肌的病理反应，首发症状为眼睑下垂为主的眼外肌损伤，随着病情的推进，患者出现发音困难，吞咽无力，头颈四肢无力等症状。最终会累及呼吸肌而出现呼吸困难，病重者危及生命。国内外许多研究表明，MG发病与线粒体功能障碍有一定关系。Mar t ignago等［23］研究显示，乙酰胆碱受体抗体阳性的MG患者存在肌纤维紊乱，线粒体异常，线粒体DNA缺失等改变。Finsterer等［24］研究发现，MG患者存在线粒体呼吸链复合物I缺陷而引起的呼吸链紊乱，进而影响线粒体功能。还有一些学者［25］发现采用乙酰胆碱A受体的部分肽段构建的MG大鼠模型肌纤维松散错乱，线粒体数目减少，结构出现空泡化，神经肌接头局部紊乱等改变。

宋雅芳等［26］研究基因序列的多态性编码，找到了与脾虚mtDNA的D-LOOP区相关的一些基因变异片段，从mtDNA多态性的基因水平深入寻找与脾主运化相关的线粒体生理基础与功能本质。通过对比分析扩增所提取临床脾气虚证患者十二指肠黏膜的mtDNA，周福生等［27］在前者的基础上进一步发现了mtDNA的序列的多态性发生改变，以D-LOOP区高突变率为主，这一发现表明，mtDNA多态性的改变可能是导致脾气虚证发病的一个分子基础。mtDNA的复制、转录及翻译均与该区域的完整性相关，当发生mtDNA突变时，这三者均会出现不同程度的损伤，导致ATP的合成减少，从而削弱了胃肠道黏膜上皮细胞对营养物质的代谢，临床便会出现胃胀满、呃逆、便溏等症状。在基因水平的逐渐探索过程中，渐渐将“脾主运化”的理论内涵揭示出来［28］。

2.4 脾虚与线粒体所处环境的关系 脾喜燥恶湿。湿邪入侵机体，脾阳气受损而导致脾的各项功能削弱。有专家表示，线粒体对所处环境中的渗透压与pH值有着较高的要求，这二者一旦随着细胞内外液的稍许异常发生改变，线粒体的大小与形态就会立即随之做出适应环境的改变，有时就会出现因体积膨胀过大而导致线粒体外膜发生爆裂，内膜在嵴的缓冲下做出增加表面的反馈，导致线粒体形态变成球状。在以往［29-30］构建的败血症动物模型报道中我们发现，在血压常处于正常状态下，各脏器细胞内线粒体的膜流动性变缓，黏度增高，发生了线粒体功能受损的现象，怀疑细菌或内毒素的存在可能会对线粒体造成某种损伤，也是多脏器在败血症中发生功能衰竭的基础。根据现代医学研究，我们认为以湿热病邪为主的湿邪多是由机体免疫功能受损所产生的炎症反应。而多数炎症反应都会使线粒体所处环境发生改变，高度敏感的线粒体会使生成ATP的内膜电子传递链出现损坏，理化特性异常，从而出现各种病变。

2.5 脾虚出血与线粒体的关系 三羧酸循环与氧化磷酸化是提供生命体正常运转的主要途径，线粒体通过这两大途径，将糖、脂肪、氨基酸三大营养物质（即水谷精微）运化成机体各项生理功能所需的ATP（即“气”），并通过代谢中间产物甘氨酸与琥珀酸单酰辅酶A合成血红素（即“血”），在线粒体内与Fe2+通过线粒体内的亚铁螯合酶的催化下螯合成原卟啉IV。其中值得一提的是，在线粒体内合成血红素的步骤仅仅只有开始和结尾。如果线粒体发生病变，线粒体内的亚铁螯合酶活性随之减弱，无力合成足够的血红素而导致珠蛋白合成失常，患者便会出现卟啉症、铁粒幼红细胞性贫血等临床病症。因此，线粒体（即脾）是“气血生化之源”。脾虚病症脾气不足以致血液在血管内运行不受脾气固摄，冲破已经薄弱的血管壁，外溢到血管外而出现了各种临床的出血症状，且一旦发生血液弥散则很难控制。当机体出现脾不统血症状后，在体内循环的血流量出现降低，血液所携带的氧气及葡萄糖也随之减少，从而拖缓了脑细胞内能量代谢过程。当体内循环的血流量低至一定程度后，脑组织作为低血低氧区域，细胞内的线粒体生理功能出现显著损耗，代表呼吸链完整性的膜电位下降，氧化还原功能减弱，从而诱导细胞发生大量凋亡、坏死。除此之外，脑出血后还会出现一些伴随反应，释放有毒物质如凝血酶对大脑神经细胞造成一定损害［31］。

在凝血止血过程中，血液成分血小板起着非常重要的作用。根据最新的血液学研究，发现ATP在血小板内的含量为红细胞内的150倍，血小板内这些含量可观的ATP对保持其形态的完整性、对外界刺激的应激反应、辅助其他物质的合成等各项生理功能有着举足轻重的意义。而血小板内ATP主要是通过细胞内占主导作用的氧化磷酸化与辅助作用的糖酵解这两个途径生成的。根据产生的CO2来计算血小板内线粒体氧化磷酸化产生的ATP，发现血小板每小时产生950 nm（约109个ATP），即使在血小板未被激活的休止期，氧化磷酸化也可以产生血小板所需40%以上的ATP［14］。血小板一旦被激活，其产生ATP的能力会更进一步的增强。所以我们得出结论，当血小板内的线粒体发生损伤，血小板的凝血功能将被严重制约而容易出血不止。血小板内的线粒体（脾）所产生的ATP（气）直接影响了机体凝血系统的正常运转，以及保证血液在血管内运行而不外溢。这个观点与中医学中的“脾主统血”这一理论非常贴切。

3 小结

在深刻了解脾在中医中的生理学意义后，通过脾虚模型进一步探讨中医脾与线粒体能量代谢与线粒体DNA表达之间的相互关系，表现出了一种以微观和宏观二者紧密结合的新型研究方法，更容易理解中医脾与线粒体的息息相关性。在这一方法的指导下，将中医思想与现代医学理论相结合，动物模型与细胞生物学相结合，将主观存在的脾气建立在客观存在的线粒体这一物质形态上，加深脾与线粒体之间的互通性，可以通过分析线粒体自身的功能特点来更深一步的了解中医脾在生命体中的重要性。至今为止，脾虚导致线粒体各项形态、功能障碍的机制还不清楚，我们期望在日后的研究中可以找到该现象的发生机制，来指导临床诊断和治疗。

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（本文编辑：吴昔昔）

R2-031

C DOI：10.3969/j.issn.2095-9400.2015.10.017

2015-06-15

国家973计划课题资助项目（2013CB531702）

游艳婷（1991-），女，山西晋中人，硕士生。

金丽琴，教授，硕士生导师，Emai l：l iqin j in@126. com。