基于“脾气散精”理论探讨助脾散精法通过TXNIP/miR-204/MafA信号通路防治IGT的机制研究设想

郭秋月，黄延芹，李捷，徐云生

(1.山东中医药大学中医学院，山东 济南 250014；2.山东中医药大学附属医院，山东 济南 250011；3.山东中医药大学第一临床医学院，山东 济南 250014；4.山东中医药大学第二附属医院，山东 济南 250001)

根据2010年ADA标准定义，糖耐量减低(impaired glucose tolerance,IGT)是指患者餐后血糖介于7.8～11.1 mmol/L，空腹血糖低于6.7 mmol/L，处于正常血糖和糖尿病(diabetes mellitus，DM)高血糖之间的一种特殊代谢状态。与2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)的发病密切相关，据统计，目前全世界糖尿病患病人数约4.2亿，预计到2040年可达6.42亿[1]。研究表明IGT阶段经有效控制是可以逆转的[2]，因此积极研究治疗IGT，降低DM发病率，对患者本人及社会都具有重大意义。

1 胰岛β细胞功能不足是糖耐量减低的发病关键

T2DM发病机制与多种因素有关，其中胰岛素抵抗(insulin resistance, IR)和胰岛细胞功能障碍是其关键环节。研究发现，IGT发病机制与胰岛细胞功能障碍和胰岛素抵抗有关[3]。CHEN等人研究发现在口服葡萄糖耐量试验中，IGT患者较正常组患者HOMA-IR显著升高，HOMA-β和DI显著降低(P<0.05)，表明在IGT阶段就存在胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能受损[4]。WANG等人也发现，与正常糖耐量(NGT)患者的miR-375水平比较(n=53)，IGT患者(n=44)样本显示miR-375表达下调，提示IGT发病与表观遗传改变有关，并出现了大量胰岛β细胞的严重损害[5]。ABDULGHANI等人也发现，随着IGT向T2DM进展，胰岛β细胞功能呈进行性减退[6]。因此，保护胰岛β细胞，改善β细胞功能是治疗IGT的关键所在。

2 TXNIP/miR-204/MafA信号通路参与调解胰岛β细胞功能

2.1 TXNIP参与调节胰岛细胞功能

硫氧还蛋白相互作用蛋白(hioredoxin-interacting protein,TXNIP),也称为维生素D3上调蛋白或硫氧还蛋白结合蛋白2(TBP-2)，其作用机制为直接与硫氧还蛋白的活性半胱氨酸残基结合，从而抑制硫氧还蛋白的表达和活性[7]。TXNIP通过负调控硫氧还蛋白的活性，参与多种细胞过程，包括氧化应激反应、细胞增殖和凋亡。据报道，TXNIP是将内质网应激及炎症反应与代谢疾病如糖尿病、心脏病等疾病联系起来的关键信号[8]。据研究，高糖环境下TXNIP表达上调，并导致胰岛β细胞功能障碍，引起细胞凋亡，提示TXNIP与胰岛β细胞凋亡联系密切，并参与IGT的发病[9]。

2.2 miR-204与胰岛素分泌有关

miRNA是一种内源性非编码小分子RNA，长度约为21个碱基，其作用机制较为复杂，主要是通过抑制转录产物或者降解目标mRNA，调控内源性基因的表达，从而发挥作用[10]。大量研究表明，miRNA与胰岛细胞功能联系密切[11]。据报道miRNA与胰岛β细胞功能密切相关，在T2DM发病过程中扮演着重要角色[12]。其中miR-204作为目前研究较为广泛的一种微小RNA，在消化系统、血管平滑肌及中枢神经系统中均有分布。研究证实miR-204能够损伤胰岛β细胞功能,增加胰岛β细胞凋亡,抑制胰岛素分泌，提示miR-204可能是糖尿病胰岛素β细胞功能损伤的重要靶点[13]。此外，小鼠和细胞培养均表明，抑制miR-204的表达可以有效降低血糖水平[14]。

2.3 MafA作为miR-204的下游靶点参与调节胰岛β细胞的功能

MafA作为一种重要的胰岛素转录因子，在胰岛素细胞产生的第二和主要阶段被唯一表达，是目前发现的唯一存在于胰岛细胞的转录激活因子[15]。研究发现，MafA基因缺陷小鼠表现出严重的胰岛素分泌受损及年龄依赖性胰岛异常，提示MafA是体内葡萄糖刺激胰岛素分泌的关键调控因子[16]。证据表明，miR-204通过直接靶向和下调已知的胰岛素转录因子MafA来阻止胰岛素的产生，提示MafA作为miR-204的下游作用靶点，其表达参与调节胰岛β细胞的功能[17]。研究发现，在产后小鼠胰岛β细胞中,MafA参与胰岛素转录及分泌,影响β细胞的生长[18]。同时发现在2型糖尿病患者的胰岛β细胞中，MafA表达显著减少；此外,在T2DM小鼠db/db模型的胰岛β细胞中，MafA表达也极度减少[19]。众多研究表明，MafA 在IGT发病过程中扮演重要角色，上调MafA基因的表达以提高胰岛β细胞的功能和数量可以作为治疗IGT及DM的方向之一。

3 “脾气散精”为理论基础的助脾散精法为IGT的主要治法

《素问·至真要大论》提出：“伏其所主，而先其所因。”脾气散精功能的正常运行有赖于充足的脾气运化输布，据此我们提出以“脾气散精”为理论基础的助脾散精法为IGT的主要治法[20]。

3.1 脾不散精是IGT的主要病因

糖耐量减低属中医“消渴”“脾瘅”范畴，脾不散精是导致IGT的关键因素。中医学中脾胃属中焦，主运化水谷精微。食物经胃磨蚀后所产生的水谷精微，经过脾的运化吸收，化生成气血津液，输送各处，营养脏腑，濡养全身，是谓“脾气散精”[21]。脾气散精理论最早记载见于《黄帝内经》。《灵枢·本藏》提出:“脾脆则善病消瘅易伤”，指出脾虚是IGT发病的主要因素。患者因过食肥甘厚腻之品，脾气运化失司，脾不散精，食而不化，以致IGT[22]。《类证治裁·三消论治》中“小水不臭反甜者，此脾气下脱”认为脾虚气弱为消渴病的发病关键。糖尿病主要表现为糖脂代谢紊乱，血糖升高是检测糖尿病的主要指标[23]。而血液中糖的升高是由于“精微蓄积血中过多”，加上脾虚无以运化，“脾不散精”所致。虽然历代医家对糖尿病的病因病机众说纷纭，但依据临床与实验研究来看，因为某种因素导致脾的损伤，以致脾虚无以“散精”，就会引起血糖代谢障碍，导致IGT，继而生成糖尿病[24]。

3.2 助脾散精法为IGT的主要治法

助脾以使脾运通畅，气血生化有源。《素问·脏气法时论》云：“脾欲缓，急食甘以缓之，用苦泻之，甘补之。”助脾需根据阴阳、虚实辨证不同区别对待。《金匮要略》注重脾胃疗法，书中对20余种病症采用补脾法治疗，根据助脾所需将其分为6个方面:补脾以资化源,补脾以运水湿,补脾以摄血液,补脾温运中焦,补脾以固胎元,补脾以防传变[25]。《伤寒论》中“观其脉证,知犯何逆,随证治之”亦是说明了这个道理。脾气虚者当健脾益气以复脾运；脾阳虚者当温阳健脾以助脾；脾阴虚者当滋阴健脾以旺脾运；痰浊者当化痰开浊[26]。诸如此类，临床上健脾补虚之法需灵活运用，循证治之，才能使气机通畅，脾运健旺。

散精以使精微物质循于常道，各司其职。《素问·五运行大论》曰:“五气更立,各有所先,非其位则邪,当其位则正”。本意是指气候应时而至则为正，不时而至则为邪。其实，人体内生化过程异常而致病亦是此理。唐容川《血证论》云:“然既是离经之血,虽清血鲜血,亦是瘀血。”[27]由此，岳仁宗教授等[28]提出“离经之精便是浊”。若精微物质离开其本该存在的部位或通过转输失去其原有的正常作用，则人体代谢紊乱，最终导致IGT，成为糖尿病的发病基础。据此在IGT时期当以逐浊为主,辅以挽精，随阴阳之不同而化裁,顾其兼夹之邪气，以防患DM的发生[29]。

3.3 助脾散精法通过调控信号通路改善胰岛β细胞功能

临床研究发现，中药复方健脾消渴方通过影响胰岛素分泌，改善胰岛素抵抗，进而改善胰岛β细胞功能，其作用机制与AMPK/mTORC1/miR-204通路有关[30]。许建秦等人发现与模型组相比，胰岛素抵抗模型大鼠经助脾散精复方颗粒治疗后，海马及皮质TNF-α、IL-1β水平显著下降(P<0.01)[31]。此外，研究发现健脾解毒法不仅可以降低早期糖尿病肾病模型大鼠血糖水平，还能通过调节TXNIP以及相关miRNA的表达，减少24 h尿蛋白定量及肾脏MCP-1免疫组化，从而保护肾功能，减少DM及其并发症的发生[32]。

3.4 miR-204作为TXNIP及MafA的调节枢纽，其功能与中医学“脾”的作用相似

Anath Shalev及其研究团队发现TXNIP、miR-204、MafA 均与胰岛β细胞功能密切相关。微阵列分析发现TXNIP参与调控miR-204的表达，并在INS-1β细胞、TXNIP缺陷小鼠胰岛细胞、DM小鼠和人类胰岛细胞中进行了验证研究，进一步发现TXNIP通过抑制转录因子STAT3 (signal converter and activator of transcription 3, STAT3)的活性诱导miR-204；并发现了一条新的影响胰岛β细胞功能。调节胰岛素生成的信号通路：TXNIP/ miR -204/ MafA通路，提示TXNIP 除了通过调节氧化应激，还可以基于miRNA 机制调控胰岛素基因的表达[6]。miR-204作为上下游信号调节的枢纽，其功能与中医学“脾”的作用密切相关。现代医学认为，胰腺分泌的胰岛素参与水谷精微物质的重要成分——葡萄糖的转运；这些功能与中医 “脾气散精”生理功能极为吻合[33]。

4 小结

IGT作为DM前期阶段，证据表明经治疗后可以逆转[34]，发病机制同DM一样较为复杂，目前尚未完全阐明。临床实践与研究证明IGT发病与胰岛β细胞功能受损有关。资料显示TXNIP /miR-204/MafA 信号通路参与调节胰岛β细胞功能[35]。糖耐量减低属中医 “消渴”“脾瘅”范畴，脾气散精是导致IGT的关键因素，助脾散精法通过调节信号通路改善胰岛β细胞功能。本文基于TXNIP/miR-204 /MafA信号通路阐述助脾散精法对胰岛β细胞功能的影响，为中医药治疗IGT的机制研究提供新的思路和方向。