基于自噬探讨艾滋病从肺、脾论治的机制※

陈晓宇 张 淼 刘 飒 马素娜 于桢钰 巩铭钰 王 娟

(河南中医药大学2019级硕士研究生，河南 郑州 450046)

艾滋病(acquired immunodeficiency syndrome,AIDS)又称获得性免疫缺陷综合征，是感染人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)引起以CD4+T淋巴细胞不断耗损的一类感染性疾病。谢世平等[1]对AIDS的中医证候进行研究，发现肺脾气虚证是其常见证型，AIDS与肺、脾密切相关。细胞自噬在AIDS的发展进程中起着复杂作用，兹就肺、脾、细胞自噬与AIDS之间的关系分析如下。

1 细胞自噬

自噬是一种细胞保护机制，广泛存在于真核细胞中，完整的自噬需经历启动、延伸、降解3个阶段，通过捕获、分离和消化自噬体中的细胞内物质来调节和维持细胞稳态。①启动：当细胞内营养物质缺乏或受到感染、缺氧等应激反应时，哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物1(mechanistic target of rapamycin complex 1,mTORC1)的表达被抑制，在去磷酸化自噬相关蛋白(autophagy related protein,Atg13)和UNC-51样激酶1(UNC-51-like kinase 1,ULK1)复合物的相互作用下，诱导了自噬的启动[2]。②延伸：自噬激活后在ULK1和PI3KCⅢ复合物的作用下，会形成一个不断延伸的脂质双层结构[3]，并将周边错误折叠的蛋白和受损伤的细胞器包裹其中，形成自噬体。适当的自噬对机体起到保护作用，当过度诱导自噬时，会导致机体内正常的细胞器、蛋白质被分解，造成细胞程序性死亡[4]，此时细胞会“利用”自噬太过，调节外界的营养供给，促进肿瘤发展[3]。③降解：自噬体在微管相关蛋白1轻链3 (microtubule associated protein 1 light chain 3,LC3)与Atg16L-Atg5-Atg12的共同作用下，与溶酶体相融合[5]，形成自噬溶酶体。当吞噬底物在溶酶体内被降解时，会产生氨基酸、脂肪酸等物质供细胞吸收利用，而代谢产物则随着自噬被清除出胞浆外。

2 自噬与肺、脾功能具有一致性

肺、脾同为后天之本，肺为后天之阳，脾为后天之阴，二者通过吸收天气和水谷之气及肾所化生的先天之气共同形成阴阳之气，维持人体基本的生命活动[6]。细胞自噬是溶酶体的降解过程，在真核生物中既广泛存在又相对保守，既能清除入侵的病原微生物，又能给处于饥饿状态下的细胞提供能量[7]，以此来维持细胞的内外平衡。脾主运化，脾虚导致的卫气不固和运化失调与自噬密切相关[8]；气的升降出入运动及其所产生的能量物质与自噬过程类似[4]。细胞自噬与肺的气化、脾的运化功能具有一定的相似性，都在维持机体的稳态中发挥着重要作用。

2.1 生理方面 自噬是机体应对外来侵犯的先天屏障，肺气具有防御作用，是卫气化生的场所[9]，肺气充足可保护人体免受外邪侵犯；自噬通过分离、消化、再吸收维持细胞的稳态，脾运化正常,运化化生精气才能维持人体的正常运转。可将细胞自噬失调产生的一系列病理变化看作是肺、脾功能失调的微观表现。

《素问·五脏生成》云“诸气者，皆属于肺”，《类经·脏象类》云“肺主气，气调则营卫脏腑无所不治”。“肺主气”可作为肺生理功能的高度概括[10]，肺是全身之气的根本，是卫气化生的场所，而卫气功能的发挥有赖于肺助心行血和肺的宣发，肺气通过宣发功能将来源于水谷精微的卫气布散全身[11]，以发挥其抵御外邪和驱除体内邪气的功能。相关研究证明，卫气的循行与淋巴细胞的循环方式有异曲同工之处[12]，可将卫气看作是机体免疫细胞的中医表达形式[13]。自噬可作为机体免疫防御的一部分[14]，当细胞处于应激状态时，细胞自噬通过将胞内多余的蛋白质、损伤的细胞器及入侵的病原微生物等清出体内来维持细胞内环境的稳态。在脓毒症发展的不同时期，自噬随着免疫反应的变化展现出不同的动态变化，来调节机体的免疫状况，自噬活性与脓毒症动物的生存率呈正相关[15-16]。卫气与细胞自噬在防御外邪上具有一致性。

《素问·经脉别论》中“饮入于胃，游溢精气，上输于脾”，说明了脾胃运化功能正常是机体气血充盛的前提。《理虚元鉴》认为，脾为百骸之母，脾居中焦，主运化，为气血生化之源，通过将吸收的水谷精微转化为人体需要的营养物质来濡养人体四肢百骸。处于微观层面时，细胞自噬能通过降解吞噬底物，产生氨基酸、脂肪酸等物质供细胞吸收利用，维持机体的能量平衡，自噬通过降解堆积物化生能量供细胞生存的过程与“脾为孤脏，中央土以灌四傍”(《素问·玉机真脏论》)的说法一致。端木媛媛等[17]认为，自噬与人体气化功能具有相似性，其中脾胃之气发挥着重要作用，可将自噬正常看作是脾气运化正常的微观表现。

2.2 病理方面 《理虚元鉴》云“肺气一伤，百病蜂起，风则喘”，肺气损伤，卫外不固，邪气易于侵犯机体；细胞自噬参与了病毒免疫的关键环节[18]，能通过被Toll样受体诱导来协助吞噬细胞清除体内病毒[19]。正常的细胞自噬或卫气功能的发挥有助于机体维持稳态，当机体自噬或卫气处于偏弱或偏盛状态时，会使机体内环境紊乱，导致疾病发生。当肺气虚弱时，机体自噬水平低下，不能将体内多余的代谢物质及时排出，或是转化成能量供细胞吸收，导致机体防御能力下降[20]。常兴等[21]认为，当哮喘日久出现肺气虚损症状时，卫气不固，相关自噬基因表达水平会降低，而mTOR通路会活化，机体防御能力减弱。程建超等[22]通过研究芪玉三龙汤(药物组成：黄芪、玉竹、守宫、地龙、龙葵、白花蛇舌草、薏苡仁、泽漆、莪术、川贝母)对肺癌小鼠皮下移植肿瘤生长的影响，发现芪玉三龙汤可能通过上调自噬相关基因Beclin1、自噬相关基因5(Atg5)、LC3B的表达来抑制肺肿瘤生长。当卫气过于亢盛，自噬太过，会导致正常的细胞组分被大量消耗，这与《灵枢·营卫生会》中“卫气内伐”观点一致。张树森等[23]通过对25例重症肌无力患者卫气功能与机体免疫进行分析，发现重症肌无力患者获得性免疫系统功能亢进，进一步验证了卫气会导致自身免疫性疾病的发生[24]。

自噬不足是“脾阳亏虚，湿邪内生”的微观表现[25]。脾阳亏虚，运化失调，导致水湿、痰浊等聚积在体内，进一步阻碍了机体阳气，日久可形成癥瘕，异常堆积体内的代谢产物是痰浊瘀血在细胞层面的微观表现[26]。自噬不足，不能将体内多余的物质及时代谢出体内，致使其在体内异常堆积，影响细胞正常活动，如阿尔茨海默病自噬异常导致β淀粉样蛋白(β-amyloid protein, Aβ)和异常磷酸化的tau蛋白沉积在神经元内[27]。刘璐菘等[28]通过对脾气虚大鼠进行检测，发现PINK1-Parkin通路抑制会导致线粒体自噬水平下降，难以将体内异常的线粒体个体及时清除，这可能与脾气虚胃黏膜细胞线粒体的结构和功能损伤有关。相关研究发现，应用益气健脾类中药对细胞自噬有调节作用。裴宇鹏等[29]通过对脾气虚大鼠心肌细胞线粒体自噬进行研究，发现健脾祛痰化瘀方药(药物组成：党参、白术、茯苓、桃仁、红花、清半夏、瓜蒌、炙甘草)能提高大鼠心肌线粒体自噬水平，这可能与其激活大鼠体内腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)有关。周晓芸等[30]通过实验发现，参苓白术散可激活L6大鼠成肌细胞内PINK1-Parkin线粒体自噬通路，提高自噬水平，从而起到保护慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)骨骼肌的作用。

3 AIDS与肺、脾密切相关

AIDS在中医学尚无具体病名，根据发病特点、临床表现可将其归为伏气温病、虚劳、癥瘕范畴[31]。《内经》提到“正气存内，邪不可干；邪之所凑，其气必虚”，正气亏虚贯穿于AIDS发展始终，HIV主要侵犯肺、脾二经，其中肺是侵犯的首要对象[32]，脾的功能失调导致机体气血阴阳失调是发病的主要条件[33]。HIV首先侵犯肺脏，肺气受损，卫外不固，抵御外邪和清除病邪的能力减弱，导致HIV累及脾脏，脾为气血生化之源，脾脏受损，则生化乏源；脾阳不足，则寒湿内生，痰浊进一步阻碍气血运行[34]。许前磊等[35]通过对1632例AIDS患者进行中医证候调查，并运用因子分析法进行统计分析，发现常见的临床证型有肺脾气虚证、湿热内蕴证、痰热蕴肺证、脾气虚弱证等。郭晓辉等[36]通过对252例AIDS患者的中医证候进行调查研究，发现证候分布虚实夹杂，但总以虚证为主。谢世平等[1]对AIDS常见虚证进行Logistic回归分析，发现肺脾气虚证是其常见基本证型。由此可见，肺脾气虚证是AIDS的常见证型，AIDS与肺、脾密切相关。

4 自噬与AIDS

细胞自噬在AIDS的发展进程中起着复杂的作用。Meulendyke K A等[37]研究表明，HIV精英控制者和长期非进展者与AIDS正常进展者比较，外周血单核细胞(PBMC)中存在着更多的自噬标记物和自噬囊泡。HIV蛋白能抑制自噬，增加病毒在宿主体内的复制，耗损CD4+T淋巴细胞[38]，又能通过诱杀CD4+T淋巴细胞逃避宿主的先天、后天防御系统，当HIV-1 包膜蛋白与CD4+T 淋巴细胞表面的趋化因子受体4(CXCR4)相互作用时，能破坏CD4+T淋巴细胞，促进其死亡[39]。随着CD4+T淋巴细胞的不断耗损，人体免疫功能也逐渐受损，最终造成免疫崩溃。相关研究发现，自噬在HIV相关神经认知紊乱的发展中起着重要作用，其可能与HIV-1 Tat通过核转录因子κB(NF-κB)通路上调Bcl-2相关性永生基因蛋白3(BAG3)，诱导自噬的发生有关[40]；自噬因子与HIV相互作用，负调控因子(negative regulatory factor,Nef)能与Beclin1结合激活mTOR，抑制感染细胞中的自噬途径，提高体内HIV复制数量[41]。

Liu S等[42]运用系统生物学方法对AIDS肺脾气虚证进行研究，发现肺脾气虚证具有一定的分子生物学基础，检测AIDS肺脾气虚证患者外周血，发现其存在一些异常表达的mRNA，且与mTOR信号通路密切相关，如丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(AKT3)、结节性硬化复合物1(TSC1)、磷酸激酶及张力蛋白同源基因(PTEN)、真核转译起始因子4B(EIF4B)等。

5 结语

综上所述，AIDS与中医肺、脾和细胞自噬密切相关，将肺、脾的相关生理功能从细胞自噬这一微观层面进行解释，能为治疗AIDS提供一个新的切入点，有助于从现代分子生物学角度完善和解释中医学理论体系。但我们只是从理论层面进行论述，尚未进行实验验证，后续可进行相关实验来阐释肺、脾与细胞自噬在AIDS中的具体作用机制。