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基于“脾肾亏虚”探讨肠道微生物与重症肌无力的相关性

2022-03-02吴桐张艺缤张冬梅卢靖兰天野吴雷刘淼陈助明王健长春中医药大学长春307长春中医药大学附属医院长春300

吉林中医药 2022年11期
关键词:肌无力菌群机体

吴桐,张艺缤,张冬梅,卢靖,兰天野,吴雷,刘淼,陈助明,王健*(.长春中医药大学,长春 307;.长春中医药大学附属医院,长春 300)

重症肌无力(myasthenia gravis,MG)是获得性自身免疫性疾病,在乙酰胆碱受体抗体发挥的介导作用下,会引发由特定补体参与的细胞免疫过程,进而使神经肌肉接头传递效用出现障碍。其患病率为150~250/百万,我国发病率约为0.68/10万[1]。本病在各年龄段均可发病,但是儿童型重症肌无力较为罕见。在中国女性发病率略高于男性,男女比例为1:3。男性群体中,在年龄持续增长的情况下,发病率也会显著提升,年龄处于60~89 岁范围时,该病发生的概率会达到峰值,发病人员中男女比大概为3:2。近期调研表明,在国内年龄处于70~74 岁范围的群体中,该病的发生率处于高水平[2-3]。重症肌无力作为一种慢性难治性免疫性疾病,无论是眼肌型或全身型,轻型或危重型,是否行胸腺切除术,都严重影响健康和生活质量。为改善症状,西医大体给予免疫抑制剂的治疗方式,但病情迁延难愈,有较高的复发率。现代临床研究对其易感性的确切因素仍不清楚,但是肠道菌群在MG 发病机制中发挥了关键作用。

人体的肠道内会存在数量众多的微生物,且这些微生物能够以和谐方式实现与人体的共生,其中大部分属于细菌,且随时都在对身体整体健康情况产生影响,尤其是在机体的免疫、代谢等方面[4-5]。诸多在人体和谐共生的微生态系统中,肠道微生态系统位居庞大复杂的微生态系统首位,但其微生物的防御功能不可小觑。近几年,各国学者均针对相关课题开展了诸多研究[6]发现,肠道微生物与自身免疫性疾病的发生发展存在诸多关联,MG 患者肠道内微生物水平与健康人群相比有不同程度的显著变化。也有研究表明[7-8],通过调节MG 患者的肠道微生物水平可以有效改善患者预后,延缓疾病进展。本文即从脾肾运化传递角度阐述肠道微生物与MG 发生发展的关系。

1 从脾肾论治重症肌无力的理论依据

中医学中并没有重症肌无力这一病名,根据重症肌无力的眼睑下垂、肢体无力、吞咽困难、声音嘶哑等相关临床症状,现代医家认为本病当归属古籍中的“痿证”。重症肌无力在躯体上表现的主要症状为:头颈、四肢等部位出现明显的无力情况,较为严重的肌肉可能会发生不同程度地萎缩。罹患 MG 的患者会持续感到倦怠,且多个部位出现无力情况,这都是由“气虚”引起的。禀赋于先天、藏于肾中之元气是人体生命活动的根本动力,元气先天受之父母,后天受之水谷,通过三焦留注至周身,故藏于肾的先天之气与后天脾胃之气相合是使周身肌肉充盈保持正常运动的根本,脾肾虚损则元气不足导致无力。脾在体合肉、主四肢,肾主骨、生髓,脾之运化赖于肾之温煦,肾之藏精赖于水谷精微之补充,二者互促互助,互为因果,若脾脏虚损,则后天之水谷精微不能充养于肾,肾之元阳不能温煦脾土,则会出现四肢不温、肢体无力等。《素问·脏气法时论》有云,若脾脏有病,身体困重,肌肉萎缩,行走不利。而肌肉的力量虽然由脾脏所主,但是也有赖于肾之元阴、元阳的充养。《脾胃论》中讲脾病则下流乘肾,五行生克角度来看,脾气虚弱,故脾阳不升,脾气下降则克肾水,腰为肾之府,故腰膝酸软,下肢痿废。经络循行中,脾经与肾经均和咽喉部关系密切,故脾肾亏虚则出现吞咽受阻、声音嘶哑等。所以中医认为本病与脾肾存在显著关联。

1.1 脾脏虚损,机体相关 脾脏的虚损和 MG 的发病有着密切的关联。由于脾主运化,将水谷精微输布周身,为卫气提供了物质保证。卫气行于机体表面,有防御、司腠理开合的功能,才得以阻挡邪气的侵袭,若脾脏虚损,卫外功能失常,必然会出现卫气的紊乱,机体也随之发生肌肉、眼睑、口咽的病变。《素问·经脉别论》云:“饮入于胃……上归于肺。”可见,脾主五谷精微之运化,脾脏将精微物质转输至上焦心肺,化生气血进而营养周身关节、肌肉、脏腑等。脾主身之肌肉,若体内存在充足的脾气,则四肢肌肉都能得到充足的养分进而发育得更为满壮,否则四肢便会出现无力的情况,肌肉也可能发生一定程度的萎缩。脾亦主升清,主五轮之肉轮,若脾脏虚损,精气血不能上荣于头目部,约束失权致视歧,升举无力致上睑下垂,颈部肌肉无力致头倾。《素问·太阴阳明论》云:“今脾病不能为胃行其津液……故不用焉。” 脾、胃都处于机体的中焦部位,在生理层面上存在着较为紧密的关联;结构方面,二者通过膜实现连接;经脉层面,二者在表里上与彼此都存在一定的联络;四肢上分布的肌肉筋脉所需要的营养不光要通过胃的消化作用来得到相应的水谷精气,也要通过脾实现对精气的运化、转输,才能保证四肢得到充足的营养供应。此外,二者在病理层面也会给彼此造成一定的影响,脾一旦出现病症,便无法对胃所形成的津液进行有效运转,进而导致四肢无法得到充足的滋养,持续如此,气血会逐步衰减,脉络发生瘀滞,筋骨肌肉由于持续得不到充足的气血供养而出现无力等情况。脾主运化水谷精微的功能减退,使四肢得不到水谷精气的濡养,也是发生痿证的病机之一。

1.2 肾脏虚损,真气不足 肾脏,历代医家将其视为封藏之本,肾内蕴含的真阴真阳是机体生存所需的重要物质来源,肾的真阴真阳受到损害也会出现相关重症肌无力的症状。肾主藏精、纳气,而精与血互根互用,肾脏精气不足导致血虚不能濡养四末、筋骨、经脉等。《灵枢》曰:“五脏六腑之精气,皆上注于目而为之精。”瞳为“水轮”,需要有充足的肾气作为支撑,肾内精气一旦出现不足,便会引发复视等病症。此外,若气海发生明显的不足情况,便会引发气短,且在说话方面呈现出无力状态,若肾内精气虚惫到极点,那么机体便难以顺利吞吐气息,且吞咽能力也会受到影响。肢体发生无力、萎缩的根本原因为骨髓、筋脉未能得到充分的濡养;机体一旦没有充足的精气作为支撑,舌便会发生萎缩、无力等情况,无法正常发出声音,而肾气若出现明显的不足,会使重症肌无力症状变得严重。因此,肾脏虚损日久与MG 患者病情缠绵同样联系密切。

基于补益脾肾层面对重症肌无力进行治疗可取得较好的效果。针对该疗法开展的回顾性研究[9]显示,益气补肾治法不仅可以减轻患者临床症状,还可以减停患者西药的使用量,相对提高生活质量,改善焦虑抑郁状态。此外,运用该疗法期间也可同时运用补中益气汤、金匮肾气丸等[10],治疗持续1 个月后,肌肉萎缩、神疲乏力等情况便可得到明显的改善。相关研究显示,使用补中益气汤可对脾肾两虚 MG 患者的神经电生理产生显著影响,这表明相对于仅运用西药,在治疗中综合运用中药,可使患者的肌肉在受到电刺激之后出现的复合动作电位 CMAP 的实际衰减幅度得到更有效的抑制[11]。

2 脾肾运化与肠道微生态的关系

2.1 脾肾阴阳维护肠道内稳态 中医基础理论存在“阴阳消长平衡”之说,由于脾、肾实现与彼此的充分协调而促使肠道内的微生物实现较为稳定的相对平衡状态,即“内稳态”便充分体现了该观念。脾肾跟肠道内的微生态间存在关联,机体摄入食物之后,胃会对其进行受纳并消化,脾阴脾阳则负责对食物进行吸收、传导,形成能够发挥防御效用的卫气,可对机体进行滋养的营血,这跟肠道内存在的微生态能够对营养物质进行转化、吸收、对有害物质进行防御等功能间存在诸多类似的因素;“脾”能将人体摄入的水谷转化为可被吸收的精微物质,以此保障机体生长所需的营养,同时为机体的健康提供了保障。健康的肠道固有菌群可抵御致病菌侵犯人体,促进机体营养吸收与代谢,调控肠道生理功能,调节机体免疫,维护机体健康,正是中医理论“脾为之卫”的映射,因而肠道菌群紊乱或是“脾失之卫”的关键。

肾阴肾阳是机体正常发挥免疫功能的关键物质基础,是免疫防线的重要构成部分,跟肠道内各微生态能够发挥的免疫功能共同抵御侵害相辅相成。脾肾若发生阴阳失调的情况,会导致腹痛、便溏等,这跟肠道内所存在微生态失去平衡状态时引发的腹泻、便秘等情况不谋而合。不仅阴阳平和才能保证肠道微生态平衡,“清浊”和谐共处亦是重要。脾胃主升清降浊,小肠分清泌浊,大肠传导糟粕的消化过程,可视为“清浊”和谐共处。葡萄糖、酶、有益微生物等可为机体带来有利影响的物质为“清”(精微物质),代谢废物、有害物等便为“浊”(糟粕)。取其精华而去其糟粕,脾肾协调循环工作,维护人体肠道微生态的平衡。

2.2 脾肾虚损影响肠道屏障功能 基于脏腑辨证层面,导致肠道部位发生的微生态失衡情况的原因也可被归于脾肾。有研究[12]显示,与健康群体相比,脾脏存在气虚、阳虚等情况的人,其肠道内所存在菌群的整体结构会存在较大差异;脾脏存在气虚情况的,在对氨基酸进行代谢方面更容易出现问题。其差异不仅存在于脾气虚、脾阳虚患者,也针对于脾虚湿盛、湿热证人群,肠道微生物组成受不同的病症、病程及临床表征的影响各不相同。动物研究[13]显示,脾阴虚大鼠肠道调节性及辅助性T 细胞因子的比例失衡,导致肠黏膜免疫屏障功能显著受损,肠道微生物群落多样性降低。针对脾虚所表现出证候予以药物治疗方面,四君子汤等对于脾虚小鼠出现的肠道微生态失衡情况可实现有效的改善,进一步证明了肠道微生态的平衡与脾虚证之间存在着重要关系。

有学者认为肾阴、肾阳失调可能是导致肠道屏障功能障碍的重要发病机制之一。Vaziri等[14]针对肾衰情况已步入终末阶段的患者及健康群体进行比较,发现两类群体体内存在的微生物中有大概200 种都存在较为明显的差异。相对于健康群体,肾脏存在阳虚情况的人更容易出现肠道菌群失调。脾肾一旦出现亏虚,机体在运化、吸收等方面便会受阻,肠道内存在的微生物也会发生一定的变化,打破原有稳态,给整体代谢造成影响,肠道难以有效发挥免疫、屏障等作用。由此可判定,脾肾阴阳平衡在保证肠道内微生态达到相对稳定状态方面发挥着较为关键的作用。

3 肠道微生物与重症肌无力的关系

人体的胃肠道环境是一个含有大量微生物群的生态系统,微生物群与宿主共生并且能影响机体营养和代谢,同时具有调节免疫的功能。肠道上皮细胞产生的黏膜屏障作为一种防御机制,将微生物与宿主免疫细胞分离,降低肠道通透性。破坏上皮屏障,增加了感染的易感性和微生物代谢物进入宿主。肠道菌群失调,微生物或肠道微生物组成的负性改变不仅降低了黏膜屏障的完整性,而且还导致免疫反应失调,导致炎症、氧化应激。在引发自身免疫性疾病的具体机制内,肠道微生物一旦出现紊乱,肠黏膜便无法有效发挥屏障效用,继而可能引发炎症性肠病等疾病[15-17]。与此同时,肠道微生物群的多样性和丰度正在成为宿主健康的关键决定因素,肠道菌群及其代谢产物多样性的变化与此疾病密切相关,且通过影响过免疫效应细胞的生物学功能调控如重症肌无力等免疫性疾病的发病。

3.1 肠道微生物参与MG 的发病机制 重症肌无力是一种导致神经肌肉连接(NMJ)损伤的自身免疫性疾病,其特征是在涉及不同骨骼肌区的运动中虚弱和易疲劳,体液免疫与细胞免疫均有应答反应。MG 的发病机制有多个因素,最公认的是致病性抗AChR 抗体的效应机制,涉及NMJ 处的补体结合和激活、抗原调节和功能性AChR 阻断。除此之外,CD4+T 细胞在MG 发病中起关键作用[18]。CD4+FoxP3+Treg 这类调节性细胞可以通过对自身反应性 T 细胞数量的影响和对自身反应性 B 细胞活性的抑制来调节 AChR 抗体的产生,从而控制MG 临床症状的严重程度。在 MG 患者中,CD4+FoxP3+Treg 细胞的含量与健康人群比较有所下降[19]。Qiu等[20]研究发现,与正常人相比,MG 组患者的肠道菌群中,微生物的多样性在整体水平上有所下降,且微生物群落的结构也发生了改变,尤其是 MG 组患者粪便中 SCFAs 水平明显降低。SCFAs 为组蛋白脱乙酰酶的抑制物,SCFAs 对 HDACs 的抑制作用往往主要体现在通过提高其免疫耐受力以及促进其在抗炎性细胞表型的活性而增强其表达,此类表型对保持人体自身免疫系统稳定至关重要。研究中还发现,MG 患者肠道菌群中的厚壁菌门/拟杆菌门比率(F/B 比值)与健康人群对照组有明显差异。事实上,F/B 比值可以反映促炎症环境,炎症菌群可能破坏肠道上皮细胞,随后触发免疫反应,导致免疫失衡。F/B 比值与自身免疫疾病存在关联这一观点给Andoh等[21-23]的研究提供了有效的支持。SCFAs 作为主要代谢产物,也可直接调控 T 细胞向 CD4+FoxP3+Treg 细胞分化[24-25]。SCFAs 通过HDAC 所发挥的抑制功能影响外周T 细胞的作用,尤其是使Treg 细胞无法正常发挥抑制功能,这可能与MG 的发病机制间存在显著关联。研究者发现[26-27],小鼠体内存在的 SCFAs 大都是通过HDAC 发挥的依赖性免疫诱导FoxP3 并促使其表达的,可促进Treg 细胞的功能,进而使结肠重新恢复稳态。以上,CD4+FoxP3+Treg 细胞的缺乏或功能紊乱可能是肠道微生物群落组成的改变引起的,此类调节性细胞会对免疫反应产生深远影响,随着CD4+FoxP3+Treg 细胞数量的减少以及肠道内的 SCFAs 含量减少,免疫反应失衡在所难免。因此,治疗干预 MG 可以改变肠道微生物的组成为切入点。

3.2 益生菌在MG 实验动物模型中的作用 益生菌是通过定殖在人体内,改变宿主某一部位菌群组成的一类对宿主有益的活性微生物,能清除或减少致病菌的黏附,能抑制致病菌,安全且无致病性 。益生菌可通过多种机制来平衡微生物群和调节免疫功能,包括直接抑制肠道病原体活性,通过降低腔内pH 值来分泌细菌蛋白,诱导上皮防御机制,通过减少促炎因子和增加抗炎因子改变免疫调节。基于实验性自身免疫性重症肌无力模型大鼠(EAMG)对发病机制开展的研究较多,通过离体和体外实验研究了免疫调节的相关机制。Rinaldi等[26]通过给予2 种乳酸杆菌和2 种双歧杆菌针对模型开展预防性治疗,有效缓解了EAMG 症状。除AChR 抗体水平降低之外,与引流淋巴结和脾脏中FoxP 3 免疫调节转录物的差异表达有关。随后,Consonni[27]的研究结果亦证明了此观点。双歧杆菌和乳酸菌治疗有效地调节了EAMG 模型的疾病症状,并支持进一步的研究来评估其在自身免疫性疾病中的应用。从重症肌无力的发病机制和肠道菌群的免疫调节机制可以推断,刺激 T 淋巴细胞产生的免疫应答也许是肠道菌群导致 MG 发生的关键环节。Rinaldi 等也认为某些益生菌菌株可以增加 Foxp3+T 细胞的数量,并驱动 CD4+T 细胞的生成。而这些都被发现在 MG 中存在缺陷,因此也证明了可以通过使用益生菌作用于这些机制来改善 MG 症状。其他研究也对益生菌可以参与调节免疫系统尤其是对AChR免疫耐受的恢复调节、治疗 MG 的可能性予以支持。可见在重症肌无力发病方面,肠道菌群发挥着较为关键的作用。

4 小结

重症肌无力是基于T 细胞介导、B 细胞依赖,且与细胞、体液两类免疫均存在一定关联的自身免疫性疾病。国内外研究现状总结如下:1)乙酰胆碱酯酶抑制剂可改善短时间的肌肉衰弱,但不影响疾病的进程。2)皮质类固醇治疗重症肌无力存在恶化风险,很多存在激素禁忌症或对激素不耐受的患者发展成为难治性MG。3)免疫抑制药物的剂量增减与不良反应发生关系密切,难于控制,甚至终身服用。4)重症肌无力危象治疗手段为血浆置换或静脉注射免疫球蛋白。5)胸腺切除术远期疗效不确切,适用症局限。6)新型制剂经济成本较高。总结这些治疗MG 的方法手段,大都以机制研究为根本切入点[28-32]:改善 T 淋巴细胞免疫失衡机制的研究,改善 B 淋巴细胞免疫失衡机制的研究,调节细胞因子分泌机制的研究以及改善骨骼肌、线粒体、神经肌肉接头处超微结构的研究。目前,免疫抑制剂等治疗手段仍处在西医治疗MG 的首位,随着靶向生物制剂的兴起,静脉注射免疫球蛋白、血浆置换以及胸腺切除的治疗手段也已相对稳步,但因其治疗成本高、创伤面积大等原因并没有广泛应用于临床。中医药治疗 MG 机制的研究最多的是从调节促炎或抑炎细胞因子分泌的角度出发,包括可降低促炎因子IFN-γ、TNF-α 等的表达水平,升高抑炎因子 TGF-β等的分泌。MG 在中医治疗一直遵循“治痿独取阳明”的原则。脾为后天之本,脾弱则肉虚,故现代医家皆从补脾、益脾、健脾进行立法处方[33-35]。肠道微生物可以从多个方面影响人体的各种生理活动,包括营养合成、免疫应答和对病原入侵的防御。而环境因素,特别是饮食因素可以改变肠道微生物组成及其代谢活动,从而对人类的健康产生不利的影响。肠道在机体中发挥着较为关键的消化、免疫功能,也是脾发挥效用的关键部位,其内微生态的相对均衡是保证脾正常发挥功能的重要基础。在此动态平衡之间,脾作为后天阴阳生化之源,肾作为先天阴阳汇集之府,脾土、肾水是万物生长的基础,亦是护正御邪的根本。脾肾所化生脾阴脾阳、肾阴肾阳均是构成免疫系统的关键部分,在维护肠道微生态均衡方面发挥着关键作用[36-39]。近几年,更多学者发现了肠道菌群在免疫系统内发挥的效用及其与自身免疫性疾病间存在的关联。可明确的是,肠道菌群对于重症肌无力的发生有着极大影响,但中药领域中尚未形成通过对肠道微生物结构进行调整以实现对重症肌无力进行医治的有效手段。在开展更深入的研究后,能够对肠道微生态内各菌落、代谢产物等实际构成情况形成更全面认知,进而明确其给重症肌无力造成影响的具体机制,为治疗重症肌无力及其他免疫系统疾病提供更加多样的方法。

综上,在脾肾参与的微生物循环过程中,微生物群对系统免疫和新陈代谢有着根本性影响,因此,如何将中医特色理论充分地结合到肠道微生物学上研究重症肌无力的发病机制及预后判定,将是我们中医同道今后临床研究和科研探索的方向。

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