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基于外周及肠道免疫机制从痰湿论治肥胖的研究*

2021-03-29陈丽春杨彩凤曾慧妍

中国中医基础医学杂志 2021年2期
关键词:肥胖者脂肪组织细胞因子

陈丽春,杨彩凤,曾慧妍△

(1. 广州中医药大学,广州 510120; 2. 广州中医药大学第二附属医院内分泌科,广州 510120)

肥胖不仅是一种疾病,更作为一种危险因素,它会增加2型糖尿病、高血压、高脂血症、脂肪肝、恶性肿瘤、冠心病等疾病的患病风险[1],故逐渐成为不可忽视的公共卫生问题。中医认为痰湿证是肥胖的常见证型,因此多用健脾化痰祛湿中药治疗肥胖,并获得了良好疗效[2]。但其作用机制尚不明确,影响临床的应用与推广。基于此,越来越多的研究发现,免疫机制在肥胖的发病过程中扮演着重要角色[3],同时还发现痰湿证者多存在免疫系统异常。因此,本文试从免疫机制入手,探讨从痰湿论治肥胖的科学依据。

1 痰湿与免疫的关系

中医认为痰湿的形成与脾密不可分,素有“脾为生痰之源”的说法。《素问·至真要大论篇》云:“诸湿肿满,皆属于脾。”《丹台玉案·痰门》云:“痰生于脾,多四肢倦怠,或腹痛肿胀,泄泻,其脉缓,肥人多有之,名曰湿痰[4],说明痰湿的生成往往伴随着脾虚。脾主运化水湿,若嗜食肥甘厚腻之品内伤脾脏或素体脾虚,导致脾的运化功能障碍,水湿内停于体,聚而生痰。

中医言“脾者,主为卫”“四季脾旺不受邪”,现代医学发现机体免疫功能与中医“脾”的防卫功能有许多相似之处。有研究表明,脾虚者的细胞免疫功能比正常者明显降低,主要表现为T细胞数量、淋巴转化率、T淋巴细胞亚群、NK (natural killer自然杀伤)细胞的结合性及杀伤性等都发生了不同程度的改变[5]。段永强发现,脾虚小鼠比较空白对照组,其巨噬细胞吞噬指数及吞噬率、B淋巴细胞、T淋巴细胞增殖反应和NK细胞活性都有降低[6]。蔚志仁发现,脾虚型湿疹患者治疗后的IL (interleukins 白细胞介素) -1β、IL-2、IL-4、IL-5、TNF (tumor necrosis factor 肿瘤坏死因子) -α水平降低,而CD4+细胞、CD4+/CD8+比值升高[7]。古云:“脾胃为后天之本,气血生化之源”,中医的“脾胃”泛指整个消化系统,与肠道功能有密切关系。肠道中有强大的黏膜免疫系统, 能够防止外源病毒和细菌的入侵, 从而保护机体健康。有研究发现,机体在脾虚状态下肠道黏膜免疫功能降低,抵御外源微生物能力较前下降[8]。张博等实验结果显示,脾虚大鼠肠黏膜SIgA (secretory immunoglobulin A 分泌型免疫球蛋白A)的分泌和CD3、CD8细胞百分率比较对照组减少[9]。黄素华等发现,脾虚型实验动物的回肠、空肠和十二指肠上皮内淋巴细胞数量明显减少[10]。

鉴于脾和痰湿的密切关系,许多学者认为痰湿证患者可能也存在某种免疫功能异常。岳静宇发现,痰湿型艾滋病患者的外周血CD4+CD25+Treg (Regulatory调节性T)细胞的表达水平较其他患者下降更为明显[11]。多位学者发现,痰湿患者的CD4+细胞较正常者减少,CD8+细胞反而增多,导致CD4+/CD8+比率降低,引起淋巴细胞异常凋亡,证明了痰湿证可使T淋巴细胞亚群失衡,激活异常的免疫机制[12-13]。贺小举等发现,痰湿型艾滋病患者的CD19分子处于较低水平,提示B细胞活化和增殖受到抑制[14]。刘学俭等用巨噬细胞吞噬率及吞噬积分来评估巨噬细胞的功能,发现湿邪困脾组的数值均低于其他分组,说明痰湿可能会使巨噬细胞的活性降低[15]。还有研究发现,痰湿者外周血中TNF-α、IL-6等促炎因子水平明显增高,且痰湿与炎症反应呈正相关[16]。此外,痰湿证机体也存在异常的肠道免疫功能。高脂高糖饮食小鼠的肠黏膜CD8+细胞水平升高,CD4+细胞减少,CD4+/CD8+比例下降,SIgA、IL-10含量降低,而IL-6、IL-8、TNF-α含量升高[17]。陈硕等发现,痰湿证患者肠道大肠杆菌等病原菌数量增加,而乳酸杆菌及双歧杆菌等益生菌数量和总菌数减少[18],说明肠道菌群失调进而导致肠道免疫功能失常。

由此可见,在多种疾病中,痰湿证的患者往往存在免疫细胞及其相关细胞因子的数量和功能异常。

2 肥胖与免疫学机制

肥胖的发病机制至今尚未完全阐明,主要涉及遗传、内分泌、免疫、神经等多个方面。近年来,越来越多实验证明,免疫机制在肥胖发病中占据着重要位置。

2.1 免疫学机制与脂肪生成和分解

肥胖者的脂肪组织表现为WAT(White adipose tissue 白色脂肪组织)大规模扩张,以肥大脂肪细胞数量明显增多为特点,多种免疫细胞存在于脂肪组织中,其分泌的细胞因子调节着脂肪的生成和分解平衡[19-20]。健康者的脂肪组织中有大量Th2相关免疫细胞,包括M2巨噬细胞、ILC(先天性淋巴样细胞)2、NKT(Natural killer T自然杀伤T)细胞、Th(helper T 辅助性T)2细胞、Treg细胞和嗜酸性粒细胞,这些免疫细胞对机体代谢起保护作用。而在肥胖者中上述免疫细胞减少,Th1相关免疫细胞增多,如M1巨噬细胞、Th1细胞、CD8+T细胞、DC(dendritic cell 树突状细胞)和嗜中性粒细胞,这些免疫细胞往往导致代谢功能异常[21-23]。由于肥胖者WAT中Th1相关免疫细胞增多,其分泌的促炎因子增多,所以表现为慢性低度炎症[19-20]。研究表明,肥胖程度和ATM (adipose tissue macrophages脂肪组织巨噬细胞)在脂肪组织中的比例呈正相关[24],巨噬细胞分泌的促炎因子能够促进前脂肪细胞增生,引起脂肪细胞增多,从而导致肥胖加重[25]。脂肪中NKT细胞的数量和白色脂肪组织的炎症程度呈反比关系,NKT细胞分泌IL-10和IL-4等抗炎细胞因子可维持白色脂肪组织的稳态,防止脂肪组织大量扩张[26]。比较瘦型动物,肥胖型动物的脂肪组织中Treg细胞数量明显减少,其抗炎作用减弱,导致脂肪组织的炎症加重。此外,Treg细胞的缺失使肾上腺素受体激动剂诱导的产热和脂肪分解基因表达减弱,在实验动物体内注入Treg细胞可改善这种情况,说明在棕色脂肪组织的产热过程中Treg细胞起重要作用[27]。

肥胖者除了脂肪组织,肠道也呈现慢性低度炎症反应。肠黏膜的免疫屏障主要由肠淋巴组织组成,还由免疫相关细胞(专职抗原呈递细胞、肠上皮细胞、M细胞)和免疫分子(SIgA、细胞因子)组成,在肠黏膜中淋巴组织通过体液免疫和细胞免疫阻止病原体对机体的侵害[28-29]。维持肠黏膜免疫稳态有赖于肠道菌群平衡、淋巴细胞亚群平衡、细胞因子平衡及免疫球蛋白功能正常[30]。有研究发现,高脂饮食可导致抗炎因子分泌减少和正常菌群失调,病原菌侵入肠道与NOD样受体和Toll样受体结合触发肠道固有免疫,激活特异性免疫,导致DC细胞、巨噬细胞、CD8+细胞和Th1细胞等数量增加,促进IL-6、IL-12、IL-18和IFNg(Interferon 干扰素)等促炎因子释放。这些炎性改变削弱了肠道屏障,高水平的脂多糖和细菌及其产物通过被削弱的肠道屏障进入体循环,可进一步引起全身炎症反应[29]。

2.2 免疫学机制与胰岛素抵抗

胰岛素抵抗的发生与巨噬细胞选择性活化相关。在脂肪组织中,主要有2种巨噬细胞活化途径[31-32],即经典激活途径(classical activation, M1)和替代激活途径(alternative activation, M2)。M1型巨噬细胞主要通过诱导大量活性氧产生并分泌促炎因子,发挥促炎作用,影响胰岛素受体表达和葡萄糖转运,从而诱导胰岛素抵抗。M2型巨噬细胞通过分泌抗炎因子,减轻炎性反应,促进组织修复,抑制胰岛素抵抗的发生发展[33-34]。肥胖状态下M1型和M2型巨噬细胞之间原有平衡被打破,使巨噬细胞所释放的促炎因子明显增多,诱发普遍的亚临床炎症反应,导致胰岛素敏感性降低,进一步引起胰岛素抵抗的发生[35]。多个研究发现[36-40],骨髓细胞中的过氧化物酶体增殖物激活受体、干扰素调节因子和Krüppel样转录因子均参与M2型巨噬细胞极化,肥胖者的上述受体和细胞因子功能障碍导致M2型巨噬细胞极化异常,加重胰岛素抵抗;在肥胖者的ATM中VLDL(Very Low-Density Lipoprotein 极低密度脂蛋白)受体增加,与VLDL结合时可使M1型巨噬细胞极化,而VLDL受体缺陷小鼠在饮食诱导的肥胖中表现出胰岛素敏感性改善。

此外,外周血的单核细胞尤其是CD4+Th细胞也在胰岛素抵抗中起重要作用[41]。多个研究表明,胰岛素抵抗患者外周血的Th17及Th1升高,Treg减少,可导致WAT中大量的T细胞及巨噬细胞浸润,进一步引起胰岛素抵抗[33、42]。

除了上述免疫细胞外,其他免疫细胞也参与胰岛素抵抗过程,如CD8+T细胞、DC细胞、ILC1s和肥大细胞等,这些免疫细胞被异常激活,分泌促炎因子加重炎症反应,干扰葡萄糖转运和胰岛素信号传导,使胰岛素抵抗加重[20,33,43-44]。

3 从免疫学角度论治痰湿型肥胖

根据以上论述,得知免疫机制在肥胖的发病中举足轻重。同时,中医经典理论以及现代中医研究均证实痰湿与免疫机制之间关系密切,因此认为免疫机制在痰湿型肥胖的发病中扮演了重要角色,从痰湿论治肥胖可缓解肥胖者的免疫功能紊乱,取得显著疗效。

3.1 免疫系统参与痰湿型肥胖的发病

大多数中医学者认为痰湿是肥胖的核心证型。《素问·奇病论篇》言“必数食甘美而多肥也”,朱震亨认为“肥白人多痰湿”,《临证指南医案·湿》有关肥胖形成过程的记载更加详细,其描述“湿从内生者,必其人膏梁酒醴过度,或嗜饮茶汤太多,或食生冷瓜果及甜腻之物。其人色白而肥,肌肉柔软”[45]。痰湿肥胖型小鼠与正常小鼠比较,CD4+T细胞、CD4+/CD8+比值减少,CD8+T细胞增多,且促炎因子TNF-α、IL-6、IL-17和IL-22 表达明显上升[46]。郑璐玉等[47]发现,痰湿肥胖者的M1型巨噬细胞特异性细胞因子IL-6、TNF-α等都明显升高,且与痰湿体质评分成正比。前期研究[48-50]发现,痰湿肥胖者的Th1细胞比率、Th1/Th2比值明显升高,Th2细胞比率显著降低,进一步研究发现痰湿肥胖者的这些免疫细胞比例失衡与胰岛素抵抗、糖脂代谢紊乱的严重程度呈正相关。杨旭等观察脾虚痰湿型小鼠发现,其肠黏膜CD4+细胞减少,CD8+细胞增多,CD4+/CD8+比值下降,SIgA、IL-10水平降低,IL-6、IL-8、TNF-α水平显著升高[17]。另有研究显示,肥胖小鼠肠道菌群丰富度降低,肠道免疫屏障减弱[51]。上述结果均证实,免疫机制确实参与了痰湿型肥胖及其所致胰岛素抵抗的发生发展过程。

3.2 化痰祛湿中药对免疫系统的调节

痰湿形成和脾的运化功能失常密切相关。古云:“脾为生痰之源”,脾健运则痰无以生,所以化痰祛湿的同时应兼加益气健脾的中药。前期研究还针对肥胖的中医药防治进行了文献总结及数据挖掘,发现使用频率最高的中药为化痰祛湿和健脾祛湿中药[52]。

许多研究[53-57]证明,化痰祛湿中药能够调节机体免疫功能。其中,健脾祛湿经典方参苓白术散可使NKT细胞、CD3+和CD4+T细胞亚群的数量增加,抑制M1巨噬细胞产生促炎因子。王琦越等[58]发现,痰湿证大鼠免疫功能下降,经平胃散治疗后免疫功能明显恢复。在肿瘤治疗中,比较单纯西医治疗,针对痰湿证者辨证用药后其生存期有所延长,表明化痰祛湿中药可改善机体免疫功能,提高机体识别和杀伤肿瘤细胞能力[59]。何慧敏等[60]在基础治疗上用二陈汤加味治疗慢性阻塞性肺疾病痰湿证,发现其可改善细胞免疫和体液免疫功能。另有研究发现,经温胆汤治疗后的痰湿肥胖模型大鼠,TNF-α、IL-17和IL-6 等相关炎症因子的表达均明显下降[46]。

在化痰祛湿药中通过数据挖掘关联规则分析,发现白术、茯苓、陈皮等中药为治疗痰湿体质的药物核心[61]。研究证实,白术可提高小鼠非特异性免疫及细胞免疫功能[62],还能提高巨噬细胞的增殖和吞噬功能,促进DC细胞成熟降低其吞噬能力,提高IgG和IgM抗体水平[63];茯苓除改善体液免疫和细胞免疫,还能增强肠道黏膜免疫功能[64];薏苡仁可改善脾虚痰湿患者的免疫功能[65];陈皮可降低小鼠的TNF-α、IL-10、IL-12水平[66]。

中药对肠道免疫功能也有重要的保护作用,主要是通过对淋巴细胞、细胞因子、免疫球蛋白及菌群的调节作用来实现[29]。通过激活相关免疫细胞,促进抗炎因子分泌,降低促炎因子水平来减轻肠道炎症反应和肠道上皮细胞损伤;改善肠道菌群失调,促进肠道益生菌生长,抑制有害菌繁殖,进而保护肠黏膜屏障。清肠化湿方可使Treg细胞数量增加,缓解肠道炎症反应[67]。参苓白术散[68-69]可增加肠道Treg细胞数量,促进益生菌定植和肠道黏膜IL-10细胞因子分泌,抑制肠黏膜趋化因子和促炎因子产生,从而改善肠黏膜的损伤。经半夏泻心汤治疗后,高脂高糖饮食小鼠肠黏膜CD4+、CD8+数量和CD4+/CD8+比值都有所增加,IL-6、IL-8、TNF-α水平明显下降,SIgA、IL-10含量较前升高[17]。芪黄煎剂通过增加肠道B细胞及归巢T淋巴细胞数量,可改善肠黏膜免疫屏障[70]。实验大鼠经四君子汤治疗后,肠黏膜SIgA的分泌、CD3和CD8细胞水平较前均增加[9]。乳酸杆菌、双歧杆菌[71-72]可抑制肠道病原菌定植和生长,促进巨噬细胞、T淋巴细胞发育成熟,诱导多种免疫因子及SIgA的分泌,从而维持肠道免疫功能正常。研究发现,香砂六君子汤[73]及参苓散[74]均可增加肠道乳酸杆菌、双歧杆菌数量,降低病原菌水平,使肠道微生态趋于稳定。

4 结语

综上所述,痰湿证是肥胖的常见证型,可作为中医药防治肥胖的主要切入点。研究证实,痰湿和肥胖都与免疫机制存在密切关系,另有化痰祛湿中药调节免疫功能的药理学证据。因此认为化痰祛湿中药治疗肥胖可能与改善肥胖者免疫机制有关,是从痰湿论治肥胖的科学依据。今后应深入研究痰湿型肥胖的免疫学特征及化痰祛湿中药的免疫调节机制与靶点,以期为开发防治肥胖新药提供前期基础。

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