基于肝细胞线粒体功能探讨“化瘀祛痰、健脾化浊”法对动脉粥样硬化的治疗作用
2021-12-10姜晓琳武跃华贾连群
邰 贺,姜晓琳,陈 巍,武跃华,宋 囡,贾连群
(1. 辽宁中医药大学,辽宁 沈阳 110847;2. 辽宁中医药大学附属第二医院,辽宁 沈阳 110034)
动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)在中医领域并无明确的病名,可以归属于中医的“中风”“胸痹”“厥心痛”“脉痹”等病范畴,血脂升高后能导致脂质沉积于大中动脉内皮,引起慢性炎性反应,进而促进血管内皮损伤,血管内皮损伤后脂质进入血管壁内促进AS的发生发展[1]。因饮食与生活习惯的改变,我国心血管疾病发病率呈现出上升趋势,而AS是基础,冠心病与AS发病密切相关,冠心病易发生心肌梗死,因此AS的防治非常重要[2]。中医是我国医学的精华,中医依靠自身辨证论治,独特的理论基础对AS有了自己独特的认识见解。中医整体性治疗是最大的优势,能通过中医药对机体进行全身的调节,多途径与多器官治疗,可很好地降低血脂、保护血管内膜、抑制血小板聚集、抑制血管平滑肌增生[3-5]。现代医学研究显示:线粒体功能异常能导致机体氧化/抗氧化失衡与炎性反应增强,进而促进细胞凋亡,同时肝脏是脂类物质代谢的场所,线粒体功能异常导致肝细胞损伤,脂肪代谢异常加重肝内脂肪沉积,形成非酒精性脂肪肝(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD),线粒体功能进一步降低,形成恶性循环[6-7]。本文围绕中医藏象理论,基于“化瘀祛痰、健脾化浊”法来探讨通过改善肝细胞线粒体功能来防治AS,进一步丰富中医理论内涵,为今后临床治疗提供一定的理论支持。
1 中医对AS的病因认识
1.1AS病因 饮食因素是AS的主要病机之一,《素问·五脏生成论》中提到“多食咸,则脉凝泣而变色”,《灵枢·口问》中提到“大惊卒恐,则血气分离,阴阳破败,经络厥绝,脉道不通”。朱丹溪曰“醉饱则火起于胃”。《玉机微义》中指出:“然亦有病久气血虚损及素作劳羸弱之人患心痛者,皆虚痛也。”《素问·举痛论》中记载:“寒气客于脉外则脉寒,脉寒则缩踡,故卒然而痛。”
1.2AS病机 现代中医理论认为AS属于本虚标实之症,虚实夹杂。本虚包括脏腑、气血虚衰,而标实主要是痰浊内阻、血瘀、气滞、寒凝、湿热蕴蒸、毒邪郁结,且本虚标实之症长期存在[8]。也有研究认为AS的中医病机为血瘀与痰浊,以标实为主[9]。而也有学者认为AS的中医病机以本虚为主,表现为脾气虚弱[10]。综上所述,“血瘀”“痰浊”“湿热”“毒邪”及肝脾虚弱(气血虚弱)是AS的主要病机,其中以“血瘀痰浊、脾虚”为主要病机。李淑娟等[11]认为“元气既虚,不能达于血管,血管无气,必停留而瘀”。《素问·痹论》中记载:“病久入深,荣卫之行涩,经络时疏,故不通。”说明慢性疾病使血液流通不畅,导致脉络受阻,进一步导致静脉堵塞。此外《临证指南医案》曰“络主血,就病血瘀”,也说明长期慢性疾病会导致血液淤积,脉络受阻,这些都说明了“血瘀”在AS中起着重要作用。痰浊是血液中的血糖、脂类物质等,这些物质在血管内过多容易损伤血管内皮,增加血管通透性,痰浊通过损伤的血管内皮进入血管内膜,形成慢性炎性反应,进而导致血管壁增厚、管腔狭窄甚至血管闭塞,影响血液流变学,长时间而形成血瘀,为AS的形成奠定了基础[12]。“精液和合而为膏”,而水谷精微的生成、转化、输布于全身均需要依赖于脾的运化功能,当脾失健运后水谷精微输布能力降低,“膏脂”蓄积在血管内导致高血脂症,导致血管内皮损伤,进入血管壁内而导致管腔狭窄,长时间导致AS的发生[13]。《医宗必读》中记载:“脾土虚弱,清者难升,浊者难降,留中滞膈,瘀而成痰。”可以解释为脾失健运,导致水谷精微输布能力降低,中焦气不畅,糟粕物质滞留体内不能排出,长时间气机阻滞而形成痰瘀而滞留在脉络中,痰瘀互结,进而导致AS。此外痰瘀可以相互作用加重阻滞,而使之滞留于营中,同时糟粕物质滞留体内与痰瘀互结又可以加重脾虚。唐容川的《血证论》中记载:“须知痰水之壅,由瘀血使然,血瘀久积,能化为痰水,积累久之脾气虚弱。”因此,脾失健运能导致膏脂输布障碍,痰浊阻滞,形成血瘀,导致血脂升高,血脂升高导致AS的发生发展,而血瘀痰浊滞留脉络导致脾虚加重,形成恶性循环。
2 中医中的脾与现代医学中的脏器的关系
中医学对于脾与肝有较多论述,在《内经》中有很多记载,但是在两千多年前的时代,对其认识存在一定的偏差。经过几千年的理论探讨与重新认识,从中医脏象理论角度阐述,对中医脏腑的具体功能及其病理生理变化进行深入探索,结合现代医学进行研究证实:中医的脾最初是包括脾与胰腺,有很大的解剖学相关性,随着古代哲学理论的建立及其临床经验的增多,脾的生理功能范围增加,包括现代医学中的胃、大肠、小肠、胰腺、肝脏等消化系统的脏器,及其支配的相关神经系统、免疫系统、内分泌系统等,具体作用是食物的消化吸收、能量的转化与利用、水的吸收与代谢、血液的生成等,这些均是维持人体能量代谢与细胞内外环境平衡的重要因素[14-15]。
2.1中医脾的具体位置 查阅相关文献资料显示:脾的功能较复杂,并不是一个简单的解剖学脾,而是一系列(功能)相关脏器的复合体系,是发挥其生理功能的完整体系,这些脏器共同构成了一个“脾体系”,他们共同发挥着脾的功能,如果发生病理变化,体系内的器官会相互作用影响[16-17]。现代医学中的脾、肝、胰腺、胃、肠具有明确的形态学与解剖学特点,各个脏器的生理功能明确,且各个器官有其具体的解剖学位置及相对独立的生理功能。随着现代医学的发展,我们对各个脏器之间的复杂关系有了进一步的了解,现代医学也非常重视中医整体论,各个脏器可以通过神经、免疫、内分泌相互联系在一起,说明脏器之间的关系密切,证实了中医中的“脾系”脏器与现代医学中的“消化系统”有着类似的生理功能。在宋代李炯的《黄帝八十一难纂图句解》中明确描述了肝左脾右,明代的孙一奎所著的《医旨绪余》中明确记载“脾系在膈下,着右肋,上与胃相连”,因此两者解剖学位置极其相近,可以认为“脏腑脾”与现代医学中的“解剖学肝”有着一定的相关性,且从脉象上观察,左主肝,右主脾,这都证实了脾在右位的说法,就是现代医学中的肝[18]。
2.2中医脾的生理功能 中医理论认为“脾”具有“脾主运化”“脾主统血”“脾主四肢、肌肉”三大生理功能,且这三大生理功能之间相互影响,相互作用,可以看成是一个有机的整体。
2.2.1中医“脾主运化” 中医理论认为食物的消化吸收及其水谷精微的输布全身需要“脾系”脏器的完成,“胃”的主要功能是“受纳”,可以看作是“水谷之海”,但是食物消化吸收转化成营养物质及将营养物质输布到全身还需要其他脏器的配合。脾与胃都属于中焦之器,通过脉络相互连接,发病后相互影响,因此有“脾胃同主运化”这一理论。此外前面也说过胰腺(散膏,化生血气津液)是脾系的重要组成脏器,其功能与现代医学中的脾相似,分泌胰液(消化食物)与胰岛素(促进血糖利用)[14-15]。但是“脾主运化”还有肝与肠道的参与,《金匮要略》云“见肝之病,知肝传脾,当先实脾”,说明了治疗肝脏疾病的同时也要考虑脾脏的治疗,脾与肝相互联系,相互影响。现代医学研究显示肝脏具有以下功能:①分泌胆汁,促进脂肪的消化与吸收,促进脂溶性维生素的吸收,此外胆汁可以还有一定的排泄毒性物质、升清降浊的作用;②解毒的作用,促进毒性物质代谢,胃肠道所吸收的营养物质均需要经过门静脉转移到肝转化为细胞可以利用的营养物质,然后经过肝静脉转移到心脏,经过动脉供应全身。以上肝功能的现代医学研究均符合脾主运化(水谷精微),脾主升清(吸收营养物质)降浊(排泄代谢毒性物质)。
2.2.2中医“脾主统血” 《难经》中首次提出了“脾裹血”,是根据脾的解剖学特征决定的,字面理解是包裹血的意思,从解剖学角度说,脾也是一种血液丰富的脏器,内部存在很多的毛细血管,当机体失血失液过多后,血会从脾内释放出来,补充外周循环,而现代医学中脾除了储存血之外,还有造血的功能,体内免疫细胞及其炎性因子的激活也需要脾来参与[19]。此外,“脾统血”这一理论出自“脾主运化”的相关文献,“脾为气血生化之源”与“气为血之帅”[20]。“脾统血”与“脾不统血”是相互对立的,“脾不统血”用现代医学可以解释为血小板功能异常,在脾内聚集,释放困难,也可以是红细胞形态异常,不能通过皮内毛细血管[21]。中医理论认为需要气血维持生命活动,气血主要来源于水谷精微等物质,而水谷精微的生成需要脾系脏器的运化,运化功能的好坏决定营养物质的消化吸收的好坏,这些与现代医学理论一致,而现代医学中脾除了储存血之外还有造血功能及免疫功能,这些是中医传统理论所没有提及的内容。
2.2.3中医“脾主四肢、肌肉” 《内经》中明确记载着“脾主身之肌肉”,用“脾为气血生化之源”这一理论可以解释人体的肌肉需要脾系脏器运化所产生的水谷精微物质来营养滋润。脾失健运导致运化功能失调,进而引起四肢肌肉营养供给不足,影响运动功能,出现乏力感,严重者出现肌肉萎缩。AS患者出现四肢动脉血管狭窄甚至堵塞,导致血供异常,出现四肢乏力甚至萎缩,用中医血理论可以解释为脾虚(运化功能降低),进而导致“血瘀”与“痰浊”不能在脾内得到很好的运化,长时间积蓄于脉络内,导致脉络损伤,甚至狭窄,同时运化功能降低后产生的水谷精微营养物质减少进一步导致四肢血供减少,营养功能降低,造成四肢乏力。四肢肌肉活动所需的能量与中医脾系脏器密切相关,可以看成是能量的源泉,是几千年来医学工作者总结归纳的结晶,因为脾虚患者不但出现食欲较差,还会出现四肢无力,脾运化功能的降低,肌肉营养不足,导致肌肉无力,这些支持“脾主四肢、肌肉”这一理论[22]。因此临床上治疗肌肉功能异常相关疾病采用“从脾论治”的观点可取得较好的临床疗效。
3 “脾”与线粒体相关性
中医的“脏腑脾”与现代医学中的“解剖学肝”位置相近,且从中医脉象理论上看,左主肝,右主脾,可以得出中医中的“脾”就是现代医学中的肝[18]。有学者依据“脾与线粒体相关性”理论及其“脾-线粒体”理论来支持益气健脾、化痰祛瘀法对AS的治疗作用[13]。
3.1“脾系脏器”的线粒体 《素问·太阴阳明论》中有所记载:“脾者,土也,以四时长四藏,各十八日寄治,不得独主于时也,脾脏者,常著胃土之精也,土者生万物而法天地,故上下至头足,不得主时也。”可以解释为脾作为后天之本,能够运化水谷精微而滋养各个组织器官,维持人体各种生理功能。人体摄入食物后,在胃内进行腐熟,在肠道内吸收有用的物质并排除糟粕物质(泌别清浊),然后依靠“脾”的运化将这些水谷精微输布到全身,滋养全身各个脏器,这一过程与机体消化吸收并在细胞内进行能量代谢过程相似[23]。线粒体存在于人体各个细胞中,是一种重要的细胞器,供应细胞生命活动所需的能量(将三大能量物质转换成ATP),维持细胞各种生理活动。吕林等[24]研究发现:脾虚大鼠胃壁细胞中线粒体呼吸链相关蛋白表达异常,进而导致线粒体呼吸功能异常,当给予健脾方后,能很好地纠正线粒体的相关蛋白表达,恢复其呼吸功能。刘友章等[25-26]研究发现:脾主运化功能不仅体现在胃肠道消化吸收及其输布全身的过程,还涉及细胞内线粒体参与的呼吸链产生ATP,且发现在脾虚大鼠体内骨骼肌、肝、心脏、胃肠黏膜均出现不同程度的线粒体功能异常,给予四君子汤(益气健脾)后线粒体功能有所改善,形态学显示,线粒体肿胀程度改善,并大大改善线粒体融合裂解程度。这些均证实了脾与线粒体之间的关系,改善线粒体功能是纠正脾虚的重要体现,当脾虚(线粒体结构损伤)后导致脾运化(呼吸链过程氧化磷酸化产生ATP减少)能力降低,给予健脾治疗后,促进了脾的运化功能力恢复,可以更好地滋润周围脏器。此外也有研究证实脾与线粒体DNA存在一定的关系,脾虚大鼠体内出现mtDNA损伤,且脾虚大鼠mtDNA基因片段发生了变异[27]。综上所述,脾气健运是维持线粒体呼吸功能的关键所在,很好地用现代医学解释了中医理论,“脾系脏器”与线粒体联系在一起,可以为今后临床治疗提供更多的科学指导。
3.2AS与线粒体的关系 AS的发病机制较复杂,涉及很多方面,主要是脂质沉积学说、氧化应激学说等。线粒体是机体的能源工厂,产生大量的ATP,AS患者存在线粒体功能异常[28]。脾虚(线粒体功能异常)患者存在水谷精微的输布障碍与转化障碍,因此血脂血糖不能很好地在肝脏内代谢,且代谢产物不能很好地排出(降浊),在细胞内也不能很好地利用(升清),而沉积于血管内皮,而线粒体功能异常产生大量活性氧类物质(reactive oxygen species,ROS)破坏血管内皮,导致AS发生发展。此外AS过程中在细胞线粒体内产生的ROS能导致mtDNA损伤,进而导致基因损伤,进一步导致线粒体损伤加重,氧化磷酸化过程中产生更多的ROS,形成恶性循环。线粒体功能异常也会导致通透性增加,凋亡因子激活,导致细胞凋亡,细胞水肿,炎性因子聚集,这些作用相互影响,形成恶性循环[29]。mtDNA损伤、ROS蓄积线粒体膜通透性增加,这些均导致AS的形成,均是AS今后治疗的方向。
4 从“化瘀祛痰、健脾化浊”——线粒体角度探讨AS治疗的科学内涵
痰瘀互结、脾失健运是导致线粒体功能异常的重要因素,且最终导致AS的发生。本课题组多年来研究AS的中医病因病机,总结其临床治疗经验,并从信号通路、能量代谢、蛋白(与对应的基因)、分子角度进行分析与探索,更好地指导了临床实践。cAMP/PKA-Gp是一种重要的能量代谢信号通路,以脾虚大鼠为研究对象,采用鱼藤酮损伤下丘脑组织的cAMP/PKA-Gp通路,发现脾虚大鼠及鱼藤酮干预大鼠下丘脑组织中的cAMP活性、Gp、PHK、PKA的表达量均降低,当给予健脾化浊的中药治疗后,相关蛋白明显升高[30]。说明脾虚大鼠存在能量代谢通路的异常,根据以上结果,可以推测脾虚与线粒体的功能受损密切相关,同时cAMP/PKA通路与之也有重要关系,血瘀痰浊大鼠AS的分子通路可能与之密切相关,通路的激活能改善线粒体功能,为今后治疗提供了一定的靶点与理论依据。脾虚痰浊血瘀可以抑制线粒体呼吸链,造成氧化磷酸化水平降低,ROS在线粒体内聚集,并释放进入细胞质,此外还可以导致通透性增高,造成细胞肿胀,此外脾虚痰浊AS大鼠中ATP 酶的表达量降低,降低线粒体的功能[31]。综上所述,针对AS出现的痰瘀互结、脾失健运,可以通过“化瘀祛痰、健脾化浊”法来改善线粒体的功能,进而治疗AS。
5 小结与展望
以脾虚痰浊血瘀为AS的中医病机,探讨AS的治疗方案,为今后临床治疗提供了很好的指导性价值。目前对于脾虚痰浊血瘀与线粒体之间的研究往往针对于某一条信号通路或者某一具体蛋白,缺乏系统性的研究,且中医中的“脾”就是现代医学中的肝,因此对肝细胞线粒体研究是重点。我们应该对AS的具体病机进行深入研究,并对其与线粒体的关系进行重点攻关,由以往只针对一条通路一个蛋白到针对某一功能进行聚焦性研究。
利益冲突:所有作者均声明不存在利益冲突。