从线粒体稳态失衡探讨脾病“脉道不利”所致动脉粥样硬化的科学内涵❋
2020-01-14曹慧敏贾连群张会永吕晓明杨关林
曹慧敏,宋 囡,贾连群,张会永,吕晓明,陈 宁,陈 丝,杨关林Δ
(1.辽宁中医药大学中医脏象理论及应用教育部重点实验室,沈阳 110847;2.辽宁省中医转化医学研究中心,沈阳 110847;3.辽宁中医药大学附属医院血脉病研究室,沈阳 110032)
动脉粥样硬化(AS)是严重危害人类健康的一种疾病,由AS导致的心脑血管疾病目前已成为全球人口死亡的首位原因[1]。中医认为,脾失健运痰瘀互结脉道不利是动脉粥样硬化的关键病机[2]。“脾病脉道不利”之说出自《素问·太阴阳明论篇》。因“脾病”气血衰少,脉道不能充盈,导致“脉道不利”。这种病理表现病程较长,逐渐加重,如不能及时纠正,痰湿、瘀血停滞脉道,最终会导致脉道阻塞,出现“脉道不通”,说明脾病“脉道不利”是AS中医病机的重要理论基础。线粒体在生理状态下的结构和功能彼此紧密联系,构成了线粒体内部稳态。线粒体稳态失衡在AS形成的过程中发挥了重要作用。因此,在“脾-线粒体”相关性理论的指导下[3],“从脾论治”AS逐渐成为热点。本文将以线粒体稳态失衡为切入点,以脾病“脉道不利”为理论基础,概述并试图阐明AS的中医病机及演变特点,为中医药防治AS提供理论依据,丰富“从脾论治”AS的科学内涵。
1 脾病“脉道不利”之现代解析
脾病“脉道不利”之说出自《素问·太阴阳明论篇》:帝曰:“脾病而四肢不用何也? 岐伯曰:四肢皆禀气于胃,而不得至经,必因于脾,乃得禀也。今脾病不能为胃行其津液,四肢不得禀水谷气,气日以衰,脉道不利,筋骨肌肉,皆无气以生,故不用焉。”四肢功能正常是因为得到胃中水谷精气的充养,但水谷精气不能直达四肢,必须依赖脾气散精才能到达。如果“脾病”不能为胃输散精微,四肢不能禀受水谷精微进而“脉道不利”,肌肉失养而不用。《灵枢·经脉》曰:“人始生,先成精,精成而脑髓生,骨为干,脉为营,筋为刚,肉为墙,皮肤坚而毛发长,谷入于胃,脉道以通,血气乃行。”脉道的主要功能是运行气血精微输布全身。气血正常输布运行,除心气推动之外,一个重要的先决条件就是“脉道以通”,如脉道不能贯通则可变生他疾。“脉道不利”泛指血脉运行不畅。因“脾病”气血衰少,脉道不能充盈,导致“脉道不利”。此种情况气血尚能循脉流通但运行不畅。上述“脾病”导致“脉道不利”的病机为水谷精气不足,气日以衰,脉道不盈或失养。综合后续医家之观点,可将之归纳为脾虚“脉道不利”。
然而以上病理表现病程较长,如若未能及时得以改善且逐渐加重,最终会导致脉道阻塞,出现“脉道不通”。“脉道不通”表现为脉道阻塞,气血运行受阻,不能循脉流通,为疾病发生的重要病理环节。其一论述百病“风雨寒暑,阴阳喜怒,饮食居处,大惊卒恐”,导致“血气分离,阴阳破败,经络厥绝,脉道不通”而致百病由生(《灵枢·口问》);其二论述突发疾病,“急虚身中卒至,五脏绝闭,脉道不通,气不往来,譬如堕溺,不可为期”(《素问·玉机真藏论篇》)。“脉道不通”则与“脾实”关系密切。《圣济总录·脾藏门》载有脾虚、脾实专篇论述[4]。脾实、邪气盛实壅滞于脾,多由饮食停滞,或湿热困脾,或瘀血停积所致[5]。《素问·太阴阳明论篇》所述脾病“脉道不利”当为脾虚,因脾虚气日以衰,脉道不盈,失其充养而致脉道不利。而脾实邪气内盛,痰湿、瘀血停滞脉道,亦可导致脉道不利。
由此可见,脾病“脉道不利”可以理解为“脾虚脉道不利”及“脾实脉道不通”两层含义,体现了中医病机的演变特点及规律,对中医药防治疾病奠定了一定的理论基础。
2 “脾失健运,脉道不利”是AS的关键病机
中医对AS的认识早在《黄帝内经》时期就有所记载。《素问·痹论篇》云:“心痹者,脉不通,烦则心下鼓,暴上气而喘”,提出“脉道不利”是AS的主要病机。张景岳在《景岳全书·杂证漠·痰饮》中说:“水谷……随食随化,皆成血气,焉得留而为痰?惟其不能尽化,而十留一二,则一二为痰矣;十留三四,则三四为痰矣。[6]”关于AS的病因病机,中医认为饮食失宜,嗜食肥甘厚味,损伤脾胃,运化不利,或脾虚无力运化,以致水谷难以随食随化,日久为痰为瘀,脉道不利而为病。张会永[2]等强调血脂是由水谷化生,并依赖脾的转输功能布散周身。脾失健运,不能将多余脂质运化,积存在血脉之中而致血脂异常,即内生之痰浊,阻碍脉道气血运行,导致“脉道不利”,较为形象地从现代医学的角度解读AS的中医病机,即脾失健运脂质代谢异常是导致早期动脉粥样硬化病理变化的主要因素。以上内容均说明“脾失健运,脉道不利”是AS的关键病机,与上述阐明的脾病“脉道不利”内涵相符合。
针对AS的中医病机特点,在脾病“脉道不利”理论的指导下,临床“从脾论治”AS则成为热点并采用健脾益气中药干预AS已取得良好效果。田蔚然[7]等运用健脾通脉汤能明显降低颈动脉斑块患者的C积分,并改善其中医临床证候。曾国安[8]等发现,黄芪主要活性成分黄芪多糖具有抗氧化、调节免疫的作用,进而起到保护血管内皮细胞、改善动脉粥样硬化的作用。凌露等[9]通过体外实验发现,人参皂苷R1通过促进血清剥夺诱导的R 264.7巨噬细胞自噬,发挥抗凋亡抗AS的作用。课题组前期研究发现[10-11],“从脾论治”脾虚痰浊AS巴马小型猪,益气健脾法可以影响模型小猪血脂的变化,并抑制其AS的形成。
3 脾失健运所致线粒体稳态失衡是AS的重要机制
3.1 “脾病-脾失健运”与线粒体稳态失衡
“脾主运化”是脾的主要生理功能。《素问·经脉别论篇》:“饮入于胃,游溢精气,上输于脾,脾气散精,上归于肺”,说明脾气充足则脾胃生化有源,水谷精微充盛,濡养脏腑,血液充沛,脉道通畅。线粒体的主要功能是产生能量以供给机体的正常生命活动。可见,“脾主运化”与线粒体的功能特征颇为相似。刘友章针对“脾-线粒体”相关理论的提出,使得二者之间的密切关系更为明确。他认为脾主运化不仅仅是指食物在消化道的消化吸收(外运化),更重要的是指营养物质在体内的氧化磷酸化过程(内运化),并形成“脾主运化”的“内运化”学说[3]。线粒体亦被称为细胞的动力室,其最重要的功能是通过氧化磷酸化反应产生ATP,为生命体提供能量。线粒体在生理状态下的结构和功能彼此紧密联系,构成了线粒体内部稳态。线粒体生物合成异常直接导致线粒体功能障碍,可以直接影响细胞内新陈代谢状态而导致疾病的发生[12]。随着线粒体生物学的发展,线粒体在促进机体能量代谢、参与细胞固有凋亡等生物事件中的重要作用得到了广泛认可。线粒体双侧膜结构对溶质具有选择通透性,且内膜向内侧弯曲褶皱形成线粒体嵴,为嘧啶、血红素合成以及尿素循环等多种生化反应提供主要场所。当线粒体内环境改变,首先出现ATP生成的不足,促使机体能量供给的缺乏,与中医脾失健运不能运化水谷而濡养周身之理论极为相似。然而随着线粒体能量的不断变化,呼吸链电子传递功能紊乱,将会产生大量活性氧物质(reactive oxygenspecies,ROS),这些病理产物的产生过程,与中医所提及的“脾失健运,痰瘀互结”亦存在密切关系。研究发现,脾虚状态下胃肠黏膜细胞线粒体数量明显减少,且伴随线粒体肿胀、嵴膜损伤等病理改变[13-14]。课题组前期发现,脾虚模型大鼠线粒体呼吸链酶复合物活性与ATP水平降低[15-16],提示脾失健运是线粒体稳态失衡的中医病机。
3.2 脾病“脉道不利”-线粒体稳态失衡与AS
目前大量研究表明,线粒体稳态失衡所致能量代谢异常及ROS诱导氧化应激、自噬及凋亡等机制的发生,与AS的发生发展关系密切。由此可以看出,线粒体稳态失衡是一个动态变化的过程,在一定程度体现了中医由脾虚“脉道不利”到脾实“脉道不通”的病机演变的分子生物学机制。熊诗强[17]等发现,给予ApoE-/-小鼠辣椒素干预后能够激活PKA/UCP2通路,进而提高线粒体呼吸功能,减少线粒体ROS生成,减轻冠状动脉粥样硬化病变。张治业[18]等发现,多肽LL-37与线粒体DNA形成的复合物(LL-37-DNA),是介导或促进人动脉粥样硬化疾病发病的主要原因。
课题组前期研究发现,ox-LDL诱导的血管内皮细胞出现线粒体膜电位及呼吸链复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ酶活性下降,给予健脾益气中药干预后,上述变化趋势得以纠正[19];另外发现,动脉粥样硬化模型小鼠主动脉线粒体能量代谢相关基因均发生了明显变化,并且mTOR、ULK1等自噬相关蛋白表达出现异常,中药绞股蓝具有健脾益气之功效,其主要有效成分绞股蓝总甙干预后,使上述结果得以明显改善[20]。健脾化瘀祛痰法可以通过改善呼吸链复合物酶活性及线粒体自噬,减轻AS家兔肝脏脂质沉积情况[21]。
综上,线粒体稳态失衡的起始环节是线粒体能量代谢异常,主要表现为ATP生成的不足,其对AS的影响与中医脾虚“脉道不利”极为相似。与此同时,随着线粒体能量的不断变化,呼吸链电子传递功能紊乱,机体出现产生大量活性氧物质ROS,诱发氧化应激、自噬、凋亡等生物过程的发生,导致AS的形成及发展。这一变化过程又与脾实“脉道不通”颇为相似。然而线粒体作为真核生物的能量站,对于细胞内能量需求増加起到的重要反馈和补偿生物效应,线粒体稳态的维持涉及到线粒体形态、线粒体重量、线粒体数量等多方面,涉及到细胞器合成和退化的一系列分子反应,其与中医理论的准确结合有待进一步的深入探讨。