脾虚体质与线粒体能量代谢的相关研究进展

龚秀丽，文彬

广州中医药大学脾胃研究所，广东 广州 510120

脾虚体质与线粒体能量代谢的相关研究进展

龚秀丽，文彬

广州中医药大学脾胃研究所，广东 广州 510120

体质；证候；脾虚体质；线粒体；能量代谢

有关体质理论方面的记载，最早在《素问·逆调论》中有：“是人者，素肾气胜”，“是人者，质壮，秋冬夺所用”。“素”与“质”就是现在所提的体质。《灵枢·通天》根据人的禀赋差异，结合体态、心理、对自然界的适应性等体质特点，将世人归为阴阳五态人，分别为太阴之人、少阴之人、太阳之人、少阳之人、阴阳和平之人。张仲景《伤寒杂病论》中对中医体质理论做了进一步阐释，将人划分为强人、羸人、盛人、瘦人、虚弱家、亡血家、汗家、酒家、淋家、湿家等类型，体现了对临床病理性体质的认识。如太阴脾虚体质之人，当体质属性与病邪性质大致相同时，因同化作用加重原来体质状态的偏颇，当证候与体质属性达到统一时，就归属于“疾病”范畴。而线粒体通过三羧酸循环和氧化磷酸化，使三大营养物质(水谷精微)转化成ATP(气)，利用琥珀酸单酰与甘氨酸合成血红素(血)，因此可以说，线粒体(脾)是气血生化之源。

“正气存内，邪不可干”，“邪之所凑，其气必虚”，外界致病因素与内部因素共同作用而产生疾病。体质强健者，正气充盛，抵抗力强，有发病条件，却未必发病；而体质虚弱者，正气不充，抗病力差，一旦病邪侵袭，难免于病。体质属性与病邪性质大致相同，便会起到一种同化作用，病变也会加重原来体质状态的偏颇，体现证候类型与体质属性的统一。也就是说，证候是体质属性的反映，体质是产生各种不同证候的重要物质基础。

1 太阴脾虚体质与脾虚证候

太阴脾虚体质之人，常表现为食欲欠佳、腹胀、倦怠、便溏等不适感觉和症状，呈现精神面貌以及对外反应降低的一种生理状态，现代医学检测未发现异常，故难以明确上述的“症”；且无明显诱因，这种不适的感觉和症状会时隐时现，且在长时间内缓慢进展。只要这种体质状态没有积累到转化为疾病的程度，就不会产生戕害人体的作用，无须用药物来干预治疗。机体的这种体质状态特点，尚不能归类到“疾病”的范畴[1]。

脾为太阴湿土之脏，属阴中之至阴。主运化，主升清，主统血，主肌肉、四肢，与胃同属中焦，共有“后天之本”之称，五脏六腑，四肢百骸皆赖以所养。《内经》早有论述，“五脏者，皆享气于胃，胃者五脏之本也”，“胃者，五脏六腑之海也，水谷皆入于胃，五脏六腑皆察气于胃”。可见“脾”的功能正常，水谷精微输布全身，气血生化有源，人就会有“生气”。中土“脾”涵盖西医学的整个消化系统，它是多系统、多功能单位的表达，包括神经、内分泌、血液循环、免疫、新陈代谢、泌尿、生殖等各系统[2]。

2 脾虚体质与线粒体(脾)能量代谢损伤

中医藏象的实质在于细胞与亚细胞结构，“五藏”是细胞的“五脏”，是细胞的五个功能系统，可以落实为不同的亚细胞结构，而线粒体与中医“脾”的遥相呼应可支撑此观点[3]。

2.1 脾虚体质与线粒体功能的异常 近年来，对脾胃学说的研究关键在于研究“脾”的本质。而对脾虚病证的线粒体研究可体现中医学“脾”的生理、病理功能；在观察脾虚状态下线粒体的微观结构发现，脾虚患者胃黏膜壁细胞线粒体呈现数目减少，形态发生变化，膜结构遭到破坏；脾虚证衰老大鼠心肌和脑组织线粒体DNA发生缺失突变[4]；脾虚大鼠空肠上皮细胞ATP含量降低也提示脾虚模型建立后大鼠生成ATP障碍，后运用艾灸或四君子汤灌胃治疗，发现脾虚大鼠空肠上皮细胞ATP生成得到改善[5]；也有研究发现，脾阴虚证与衰老之间也有一定的关联[6]。线粒体质与量的改变与脾虚症状及病情轻重密切相关，故脾与线粒体具有相关性。中医的脾主运化，不仅仅指食物在胃肠的消化吸收，更重要的是线粒体的生物氧化产能过程。线粒体有氧氧化供能主要依靠呼吸链来完成，而呼吸链的最终环节都要通过细胞色素氧化酶传递电子给氧分子。线粒体的标志酶细胞色素氧化酶，其活性的发挥对于维持线粒体结构和功能有非常重要的意义。有氧环境下，线粒体通过酶的作用生成ATP、H2O、CO2完成其能量转化，因此，从另一个角度来说，是酶主运化。

2.2 ATP酶 (ATPase)与脾气虚证 ATPase作为广泛存在于哺乳动物组织细胞膜上的功能蛋白，在物质运送、能量转换以及信息传递等方面起着重大作用，是一种极其重要的生物酶。ATPase维持ATP的生成和利用，使其保持动态平衡。《素问》言“脾主身之肌肉”，“四肢懈惰，而脾精不利也”。骨骼肌线粒体ATPase的活性降低，导致ATP产能不足继而能源物质(肌糖原、脂肪、蛋白质)匮乏，故脾虚证病人和脾虚证动物出现疲乏、肌肉消瘦等症。曾益宏等[7]发现，脾虚大鼠骨骼肌线粒体中Na+-K+-ATPase和Ca2+-Mg2+-ATPase的活性均降低。王鸿飞等[8]发现，运用滋补脾阴方，脑组织线粒体膜抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性明显提高，脂质过氧化物MDA含量降低，其抗氧化能力也会提高。因此，增加线粒体膜 Na+-K+-ATPase和Ca2+-Mg2+-ATPase的活性，从而保障能量代谢。艾灸或益气健脾方药治疗脾虚证，提高ATPase的活性。樊新荣等[9]建立了太阴病脾虚寒湿证与阳明病肠热腑实证模型，在客观指标的差异性研究中发现，太阴病脾虚寒湿证模型组大鼠更沉默，体温降低，小肠吸收力减弱，肝脏Na+-K+-ATPase的活性降低；而阳明病肠热腑实证模型组大鼠好动，体温升高，小肠吸收力增强，肝脏Na+-K+-ATPase的活性升高。上述论证了ATPase在机体的能量代谢和转换中的重要作用，也是对酶主运化的阐释。

2.3 细胞色素氧化酶（CCO）与脾阳虚证 脾主运化，表现为饮食物的消化吸收，也是线粒体的生物氧化产能过程。细胞色素氧化酶即呼吸链复合体Ⅳ，作为呼吸链上的关键酶，是惟一能直接被氧分子氧化的细胞色素，绝对性地参与线粒体生物氧化、产生能量的过程。刘友章等[10]发现，长期耗气破气加上饥饱失调造成的脾虚大鼠模型，其肝、心肌、胃、骨骼肌细胞线粒体细胞色素a，b，c，c1均降低，CCO的含量低于正常大鼠。提示长时间的脾虚状态可导致线粒体DNA破坏，呼吸链上的关键酶——CCO活性降低，线粒体氧化产能机能下降，机体能量代谢随之减弱。

2.4 琥珀酸脱氢酶（SDH）与脾虚证 SDH是线粒体三羧酸循环中的第一个脱氢酶，其组化反应灵敏地反映了氧化代谢的状况。薛丽莉等[11]发现脾虚大鼠SDH活性明显下降，致使消化功能紊乱，机体能量代谢不足。

2.5 肌酸激酶（CK-CPK）与脾气虚证 CK作用下的磷酸肌酸含高能磷酸键，是肌肉收缩产生能量的直接来源。脾气虚大鼠血清CPK活性降低，肌肉无力收缩，虚象明显，黄芪建中汤灌服后缓解[12]。

3 脾虚证与线粒体的结构异常

3.1 线粒体的结构特性 线粒体是含有DNA的细胞器。mtDNA由编码区和非编码区(包括D-loop区)组成。编码区编码参与氧化磷酸化和ATP生成所必需的多肽，而非编码区包含重链的复制起点、重链和轻链的转录启动子，调控mtDNA分子的复制和转录。mtDNA含有37个基因，包括2个rRNA分子、22个tRNA分子和编码氧化磷酸化系统的13个蛋白质亚单位[13]。

3.2 脾虚证-线粒体结构异常 研究表明，脾虚证线粒体超微结构有所改变：①线粒体肿胀肥大，基质均匀变浅，重度肿胀的线粒体体积明显增大，基质内出现多个亮区或全部变空，基质颗粒消失，外膜时有破裂。②线粒体畸形，外形为环状，杯状或不规则，内部结构也有改变，如不增多但方向紊乱，基质内基粒明显减少，基质充有深浅不等的微粒。③线粒体嵴的改变，嵴曲折如：“之”字状，称“之子嵴”，在线粒体嵴膜上有嵴的方向不规则或嵴断裂的“穿孔嵴”[14]。④线粒体的数量减少。⑤线粒体生物活性改变，如脾气虚证 Ca2+-Mg2+-ATPase活性下降和ATP含量下降，ATP产能不足，细胞能量能量代谢减退，线粒体活性随之减弱[15]。

4 外吸收（脾主运化）与内运化（线粒体产能）

“脾”主运化是对饮食物的胃肠道吸收(外吸收)，也是三大营养物质的线粒体生物氧化产能(内运化)。线粒体氧化磷酸化产生ATP，推动机体的生命活动，所以说线粒体是整个细胞乃至生命体进行各项生命功能活动的枢纽和核心，而脾与线粒体的功能在某种程度上是协调一致的[16]。

线粒体通过三羧酸循环和氧化磷酸化、氧化(运化)三大营养物质(水谷精微)生成ATP(气)，并且还利用琥珀酸单酰与甘氨酸合成血红素(血)，故线粒体(脾)是气血生化之源[17]。80年代，有学者提出脾主肌肉与细胞线粒体密切相关，发现脾虚病人胃黏膜壁细胞线粒体减少、超微结构受损、能量代谢障碍。鉴于线粒体的功能特点与脾的生理特性多方面共通，其氧化磷酸化过程与脾主运化相合。故而脾虚时，线粒体质和量会发生相应改变。通过观察，脾胃气虚胃脘痛患者壁细胞线粒体数目、主细胞单位面积内酶原颗粒计数较正常组明显减少；壁细胞及浆细胞均可见线粒体肿胀，嵴断裂，膜缺损，基质变淡等变化。从而分析这些变化可能是由于线粒体功能受损，产能不足，Na+-K+泵运转障碍使过多的水停积于细胞器内所引起。从另一个角度来讲也是中医脾运化水湿无力所引起。

综上所述，在太阴脾虚体质的基础上探讨中医阴“脾”虚与线粒体能量代谢的关系，是一种“微观”和宏观相结合的新型研究方法。中医理论和现代医学中最前沿的细胞生物学相结合，加深了对中医脾虚证的理解，指导临床诊断和治疗。

5 展望

目前脾虚证与物质能量代谢相关性研究还局限在某一代谢相关生化指标的测定，缺乏对脾虚证机体整个物质能量代谢的同步研究，因此，基因芯片与症候群研究是未来的方向。脾是脏象学说的核心，能够集中地反映脾的各种生理功能不足的综合症候群。进一步从线粒体等微观角度去研究有遗传物质的细胞器，联系细胞质与细胞核之间的通讯，探索其互为表达调节作用，从而架起从“微观”到“宏观”的桥梁。

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（责任编辑：刘淑婷）

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A

0256-7415（2016）01-0204-04

10.13457/j.cnki.jncm.2016.01.093

2015-07-20

广州中医药大学中医内科学“特色重点学科建设项目”；国家自然科学基金项目（81173257）

龚秀丽（1989-），女，硕士研究生，研究方向：中西医结合基础。

文彬，E-mail：wenbin@gzucm.edu.cn。