基于中医“痰湿瘀”理论探讨KCs细胞焦亡与代谢相关脂肪性肝病的关系
2022-10-19张亮刘鸣昊赵文霞刘全忠
张亮,刘鸣昊,赵文霞,刘全忠
(1.河南中医药大学第一临床医学院,河南 郑州 450006;2.河南中医药大学第一附属医院脾胃肝胆病科,河南 郑州 450000)
代谢相关脂肪性肝病(metabolic associated fatty liver disease,MAFLD)作为一个全球性的公共卫生问题,其影响多达四分之一的人口,严重危害人类健康,同时对社会也造成沉重的经济负担[1]。有研究表明[2],本病发病率不断增高与人们生活中膳食热量过高、膳食结构失衡等不健康的饮食习惯,以及久坐少动等不健康的生活习惯息息相关。肝脏中的巨噬细胞即库普弗细胞(Kupffer cells,KCs)是肝脏内炎症因子的主要来源,在MAFLD的形成与发展过程中起到了重要作用[3]。研究发现KCs可能以细胞焦亡的形式在MAFLD形成过程中释放炎症因子形成炎症打击,促进MAFLD发生发展。目前对于MAFLD仍缺乏有效的西药治疗手段,至今FDA尚无批准上市的药物用于治疗该病,根据前期课题和预实验结果,运用以辨证论治为特色的中医药,通过“化痰祛湿活血”的理念在该病治疗上发挥了优势作用,但中医药干预MAFLD的中医理论尚缺乏有效的现代医学机制验证和解读,基于此,本文初步探讨中医“痰湿瘀”在MAFLD中作用与KCs细胞焦亡促进MAFLD发生发展的内在关系。
1 “痰湿瘀”是MAFLD发病的重要原因
中医学认为,脾乃人体后天之本,气血生化之源。脾居中焦,是升降出入的枢纽,协调四方和顺,人以水谷为本,其赖于脾之运化,脾的运化水谷精微功能健旺,则清者升,浊者降,气血津液循行有序,则痰湿不可成;反之,气血津液不畅,痰湿瘀浊内生。嗜食肥甘厚味,“多食浓厚,则痰湿俱生”,脾虚失运,水液停滞,积湿成痰。痰邪日久,水道不通,气血津液输布障碍,水停饮聚,凝而成脂;肝为风木之脏,起疏通、条达全身气机的作用,《血证论》中指出:“食气入胃,全赖肝木之气以疏泄之,则水谷乃化。设肝不能疏泄水谷,渗泄中满之证在所难免”,懒逸少动,久卧伤气,则肝疏泄失常,气机不调,同时肝的疏泄功能正常,是保持脾胃升降枢纽能够协调不紊的重要条件[4]。若肝疏泄功能异常,则直接影响脾的运化与升清功能,即为“木旺乘土”,遂常肝脾同病。本病病久必及肾,肾精不足则加重肝脾不和,而大量脂浊内生。故肝、脾、肾三脏虚损,体内气血津液输布代谢紊乱,表现为肝脾疏泄运化失常,精微不布,聚湿生痰,痰湿内停,致痰、湿、瘀相互交结。水湿、痰饮、瘀血等病理产物在体内蕴积日久,阻滞气机,脏腑运行不畅,痰邪随气流行,无处不到,若走窜经络,则脉络不畅,停而为瘀;结于局部,水湿凝聚,流于四肢百骸,则形体肥胖,痰湿体质。痰、瘀皆因气机失调,津血不归正化所生,血滞而瘀,津凝为痰,遂痰湿、痰瘀俱生,三者均具有重浊腻滞之性,又常常相互驳杂,相兼为患,胶结难解,衍为痼疾。故MAFLD患者常由过食肥甘厚味、劳逸过度引起,发病则形体肥胖,兼有痰湿内生,阻滞气机,血行不畅之象,病情缠绵难愈,每每复发,其病位在肝、脾、肾,病因病机与“痰、湿、瘀”关系密切[5-7]。我们根据对MAFLD病位及病机的认识,结合大量文献统计,二者整合所成的核心证型分别是肝郁脾虚型、脾虚湿盛型、肝肾阴虚型(见表1)。而痰瘀、痰湿、湿浊作为该病的常见病理因素,反映出MAFLD的基本病变规律,分别以痰瘀互结型、痰湿内阻型和湿浊内停型的形式体现出来(见表2)。
表1 MAFLD的常见辨证分型
表2 MAFLD的常见病理因素
综上所述,“痰湿瘀”是MAFLD发病过程中的主要因素,痰、湿、瘀三者互结于肝络为MAFLD病情演变的关键病机[18],针对“痰湿瘀”的治疗是中医药干预MAFLD发生发展的核心环节。
2 细胞焦亡释放炎症因子,参与MAFLD发生发展
细胞焦亡是一种炎症依赖型的程序性细胞死亡,在形态学上同时具有坏死与凋亡的特征,由细胞内NLRP炎性小体介导发生,激活炎性Caspase下游执行蛋白消皮素D(gasdermin d,GSDMD),释放有活性的N端结构域GSDMD-N。GSDMD-N与细胞膜内页分布的磷脂酰甘油磷和脂酰肌醇等脂类特异性结合,从内部贯穿于质膜形成大量的环状亲水性孔道,破坏细胞膜完整性,使10 nm以下的无机离子(包括直径在3~4 nm的IL-1β和IL-18)非选择性自由通过,释放到细胞外。同时由于细胞膜内外压力差,细胞膜外的水分大量从孔道涌入细胞,导致细胞破裂死亡[19-21]。研究证明[22-24],单纯性脂肪肝进展为MAFLD的过程中,细胞焦亡发挥的损伤作用至关重要,在肝细胞和KCs中均有发生。因此干预与焦亡相关的分子可能成为MAFLD潜在的治疗方法。多位研究者均在蛋氨酸/胆碱缺乏(methionine/choline deficient,MCD)饮食诱导的MAFLD模型小鼠中取得重要的实验成果,Xu等[25]的研究发现,与正常对照组比较,模型组的GSDMD和GSDMD-NT蛋白表达明显增多。另有研究证明[26],NLRP3缺陷的MCD模型小鼠与野生型小鼠相比,MAFLD的严重程度更低。Cannito等[27]通过动物实验发现,MAFLD模型小鼠中炎性小体NLRP3及其下游炎性因子IL-1β的转录水平显著上调,并伴有小叶区炎症和肝实质损伤加重。除此,这项研究还显示具有脂毒性的载脂细胞释放的微泡(MVs)可以在肝细胞和巨噬细胞当中激活炎性小体NLRP3。目前已证实经典及非经典炎性小体触发的细胞焦亡在MAFLD发病的过程中起了重要的作用,并且发现脂多糖(LPS)、胆固醇结晶及游离脂肪酸是引起MAFLD细胞焦亡的主要刺激产物(见表3)。GSDMD作为发生细胞焦亡的关键蛋白,我们可以通过抑制GSDMD的表达量,或者通过调控炎性小体复合物的合成与活化过程,来改善焦亡在肝脏细胞中引起的炎症反应、组织损伤和脂肪变性的现象,从而干预MAFLD发展。
表3 引起MAFLD细胞焦亡的主要刺激产物
3 KCs细胞焦亡参与MAFLD发生发展是“痰湿瘀”互结肝脏的微观体现
3.1 从“LPS-肠-肝轴”阐释“痰湿瘀”的现代医学理论基础
传统中医理论认为,肠道为胃肠所属,同肝在生理与病理上有着密切的关系,彼此相照,互相影响。肝行其疏泄之功,调畅气机,协调脾胃的升降及促进胆汁的正常分泌和排泄,有助于脾胃对饮食物的消化吸收和营养周身。若脾胃功能衰弱,运化不及,则水湿、痰浊、瘀血等病理产物产生,阻遏气机,痰、湿、瘀交阻肝络而成MAFLD。此外,脾胃对胃肠道抵御肠内致病物质的作用有重要意义,是脾胃为后天之本的体现。《金匮要略》中所言:“四季脾旺不受邪”,即脾胃功能旺盛,运化水谷精微,可化生卫气、营气、宗气,此乃正气,具有抵抗邪气入侵的作用。正如《素问·遗篇·刺法论》中有言:“正气存内,邪不可干。”
现代医学认为,肝脏和肠道起源于同一胚层,有许多解剖和功能上的联系[32]。1998年MARSHAL发现“肠-肝”轴的概念,肠道和肝脏的关系就进一步被人们所认识。肠、肝经门静脉相互关联,肝脏中大约70%~80%的血供来自于门静脉,而门静脉系统主要由肠道血液回流形成。当肠源性毒素(如细菌和细菌副产物LPS等)随血液进入肝脏后,使得肝脏发挥重要的免疫防御作用。在正常状态下,肠道内存在肠道黏膜屏障对肝脏进行保护,防御有害物质过量进入肝脏。人体内LPS主要来源于寄居在结肠和远端回肠革兰氏阴性菌,LPS可激活肠道黏膜细胞中的腺苷环酶,导致肠黏膜上皮细胞水肿、坏死、脱落等,继而损伤肠黏膜层,造成肠黏膜通透性升高,促使细菌产物从肠道易位进入门静脉,进一步引起肝脏损害。近年研究提示[33-34],大部分MAFLD患者由于体内肠道菌群紊乱和细菌过量增长,导致肠道黏膜屏障功能受损,肠道通透性增高,出现了更严重的菌群紊乱及过增,从而加重MAFLD的发生发展。当过量的肠源性LPS刺激肝脏后,激活肝脏焦亡通路表达,导致肝脏损伤和炎症反应[35-37]。肠道因素在MAFLD发病机制中起到了关键作用[38],提示了一条“肠道菌群紊乱/肠道通透性增加-内毒素大量生成-激活焦亡相关通路-炎症因子释放-肝脏脂肪变性和损伤”的机制学说,其以“肠-肝”轴理论为中心。
在MAFLD形成过程中,患者常因肝失疏泄,脾失健运,以致痰、湿从脾胃内生,蕴集肝胆,肝络瘀滞而发病,提示“痰湿瘀”理论在LPS诱发细胞焦亡参与MAFLD致病过程的中医学病机转化是契合的。
3.2 通过“脂毒性”学说解读MAFLD与“痰湿瘀”的生物学本质联系
脂毒性学说认为引起MAFLD的核心机制是胆固醇、游离脂肪酸(FFA)及其代谢产物所引起的内质网应激、氧化应激及炎性反应。当细胞内游离胆固醇沉积过多,线粒体膜的流动性发生改变后,进而导致线粒体功能失常和氧化应激[39]。在肝脏KCs中,胆固醇结晶过负荷能够引起炎症小体的激活,诱导焦亡发生,并伴随IL-1β、TNFα等炎症因子的产生[30]。
《金匮要略心典》曰:“毒,邪气蕴结不解之谓”,提示湿毒、痰毒、瘀毒等邪盛之毒应属内毒范畴[40]。结合现代医学理论,内毒是由体内脏腑气血功能异常的病理代谢产物蕴积而生,强调其为能引起机体强烈损害而出现的证候和体征的因素。内毒生变过程包括因机体组织细胞等功能障碍而引发机体一系列病理、生理过程、产物及其后续的病理效应,如触发炎症反应和氧化应激的大量的细胞毒性因子(包括NO等自由基)、脂毒性等具有毒损特性的现代病理学因素及其引发的某些疾病[41]。脂毒性学说也可作为中医“痰湿瘀”理论的现代医学阐释,解释MAFLD形成过程中痰、湿、瘀的生物学本质。
3.3 针对“痰湿瘀”论治MAFLD的中药或有效成分调控细胞焦亡相关通路
大量研究发现,在祖国医学认识中,部分具有化痰、祛湿、活血中药复方或者中药的有效成分,可以通过抑制细胞焦亡相关分子表达,同时减少炎性因子释放,从而起到干预MAFLD发生发展的作用,这同样是“痰湿瘀”与细胞焦亡在MAFLD发病过程中存在内在联系的体现。
韦弦[42]研究发现,黄芪甲苷可以通过下调NLRP3/Caspase-1信号通路抑制NLRP3炎症小体表达,起到抑制炎性反应的作用,有效调控细胞焦亡因子,继而阻止细胞焦亡。穿心莲内脂在CDAA喂养的小鼠中明显降低了ASC和NLPR3的表达以及Caspase-1和IL-1β的mRNA水平[43],这也证明穿心莲内脂可抑制MAFLD中的KCs细胞焦亡,减少肝脏炎症。还有部分中药复方及有效成分,如补中益气丸、参苏饮、白藜芦醇、冬凌草甲素、芍药苷等的研究中,虽未能明确观察到焦亡的细胞形态学改变,但证实其能抑制焦亡相关因子IL-1β、IL-18、NLPR3、ASC-1的活性,从而可推测该成分发挥抗炎效果的作用靶点可能与抑制细胞焦亡有关[44]。赵文霞等[45-46]研究表明,化痰祛湿活血方可能使NLRP3表达下调,同时抑制由Caspase-1调控的细胞焦亡,使NASH炎性损伤减少。陈宁等[47]研究发现,炎症小体的激活在肥胖及药物等诱导肝功能损害起着核心作用,化痰祛瘀方能有效改善动脉粥样硬化家兔肝脏脂质沉积情况,此机制可能与焦亡通路NLRP3/Caspase-1相关,可能是通过NLRP3炎症小体途径发挥作用。
4 总结
在MAFLD形成过程中,炎症小体调控细胞焦亡是关键环节之一,其与湿浊、痰浊、瘀血痹阻肝络过程存在一定联系,细胞焦亡可能是“痰湿瘀”痹阻肝络发展过程的具体体现。通过继续探索“痰湿瘀”的生理病理物质基础,进一步阐明针对痰湿瘀的“化痰祛湿活血”法干预MAFLD形成与KCs细胞焦亡机制的微观联系具有重要意义,对MAFLD的后续研究提供理论基础,为祖国医学在MAFLD的临床治疗进一步提供依据。