基于“肠-骨”轴理论探讨中医从脾论治骨质疏松症

常茹梦 ，董万涛，，宋敏 ，海云翔 ，巩彦龙 ，王剑虹 ，赵张凯 ，张杰

1.甘肃中医药大学中医临床学院，甘肃 兰州 730000；2.甘肃中医药大学附属医院，甘肃 兰州 730000

骨质疏松症（osteoporosis，OP）是一种由多因素引起的骨代谢紊乱性疾病，以全身骨量减少、骨微结构恶化、骨脆性增加和易于骨折为主要特征。OP 及其合并疾病不仅给患者带来身心损害，也给国家和社会带来巨大的经济和医疗负担。中医药在防治OP方面有悠久历史和丰富经验，认为其主要病位在肝、脾、肾三脏[1]，尤以脾、肾为重，从脾论治为历代医家主张的治疗方法之一，指导临床实践疗效显著。随着现代医学的不断发展，发现肠道与骨骼之间存在一种双向通信系统——“肠-骨”轴，该理论为中医学“脾”与骨骼健康间的联系提供了有力证据。本文以“肠-骨”轴理论为基础，围绕“脾”的生理、病理对骨骼健康的影响，对中医“从脾论治”OP 展开探讨，为中医防治该病提供理论参考。

1 “肠-骨”轴理论

胃肠道与骨骼联系紧密，当胃肠系统尤其是肠道处于病理状态时，可通过影响营养吸收、扰乱肠道内分泌、弱化黏膜屏障功能、改变微生物及其代谢产物组成进而调节免疫机制等途径影响骨代谢[2-3]，导致骨流失甚至OP的发生。

1.1 肠钙吸收

小肠对Ca2+吸收减少是导致骨量丢失的重要原因之一，持续的十二指肠黏膜病变常伴随骨密度降低与钙吸收不良[4]。小肠主要通过上皮细胞间屏障蛋白（主要由紧密连接组成）与相关钙转运通道完成对Ca2+的吸收[5]，紧密连接结构破坏与钙转运通道表达失调在OP发病中起关键作用。研究显示，不同因素诱导的OP 动物肠黏膜均表现出紧密连接相关蛋白与mRNA表达降低及Ca2+吸收细胞旁路受损、钙转运通道失调等特点[6-8]。此外，肠黏膜组织信号转导丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路中的细胞外调节蛋白激酶（ERK）途径在肠钙吸收中也起重要作用，其异常变化与OP的发生密切相关，具体机制还需进一步研究。

1.2 肠源性5-羟色胺与葡萄糖依赖性促胰岛素多肽

肠嗜铬细胞产生的肠源性5-羟色胺（5-HT）是骨密度的负调节因子，可通过5-HT受体1B（5-HT1BR）和cAMP反应元件结合蛋白抑制成骨细胞增殖，减少骨形成[9]。大部分5-HT在激活前成骨细胞上的5-HT1BR后被表达5-HT选择性再摄取转运蛋白（SERT）的肠上皮细胞迅速摄取，以终止来自间质空间的5-HT信号传导。肠黏膜受损时，上皮中SERT表达降低，进入血液的5-HT可用性增加[10]，进一步抑制骨形成。

研究发现，静脉注射葡萄糖依赖性促胰岛素多肽（GIP）可使去卵巢大鼠脊柱骨密度恢复至未去卵巢相当水平[11]，表明肠源性激素GIP除增强葡萄糖刺激性胰岛素分泌外，在维持骨量方面也发挥作用。GIP可调节成骨细胞功能，当表达GIP受体的人成骨细胞骨肉瘤细胞系SaOS2、TE-85和MG-63等暴露于GIP时，可导致骨形成标志物Ⅰ型胶原氨基端延长肽释放[12]；GIP受体激活还可抑制体外成骨细胞凋亡[13]，降低破骨细胞激活后核因子-κB（NF-κB）受体活化因子配体（RANKL）诱导的细胞内Ca2+受体表达，抑制钙调磷酸酶激活，从而抑制NF-κB、蛋白激酶B和活化T细胞-1核易位的核因子，减少破骨细胞形成及其活性[14]。

1.3 肠屏障与短链脂肪酸

肠屏障由常驻肠道菌群、黏液层、单层肠道上皮细胞和复杂的免疫细胞网络组成[15]，其受损与OP发生密切相关[16]，不同类型OP模型均表现出肠绒毛形态改变、紧密连接破坏、肠道通透性增加等屏障受损特征[6-8]。屏障功能障碍导致细菌移位增加，扩大范围的分子和潜在的抗原负荷进入上皮黏膜下层，引发异常的肠道和全身免疫反应，增加骨吸收。肠道微生物群（GM）可能是改变肠黏膜上皮结构和介导免疫细胞活化，进而调节骨量的关键因素[17]，卵巢切除所致雌激素缺乏可能改变GM组成，影响屏障功能，增加肠道通透性并激活免疫通路，刺激CD4+T细胞增加破骨细胞活力，导致骨流失[18]。此外，肠黏膜机械性损伤影响脂肪酸的吸收，肠腔内未吸收的脂肪酸与Ca2+结合可减少维生素D吸收[19]，影响骨骼健康。

GM失调引起其代谢产物短链脂肪酸（SCFAs）尤其是丁酸减少，是肠屏障受损的重要原因之一[20]。此外，SCFAs还可调节骨形成，可通过增加破骨细胞分化早期细胞糖酵解抑制OP小鼠破骨细胞分化[21]；上调T细胞Foxp3基因的内在表观遗传，增加幼稚CD4+T细胞向调节性T细胞（Tregs）分化，Tregs可抑制破骨细胞生成[22]和促进成骨细胞分化[23]，促进CD8+细胞NFAT1-SMAD3转录复合物组装，并通过转化生长因子-β信号传导调节Wnt10b产生，促进骨形成[24]，同时也是甲状旁腺激素刺激骨形成的必要条件[25]。

2 中医学“脾”与“肠-骨”轴

中医学以整体观为指导，对藏象系统的划分除考虑解剖实体外，还包括相关生理功能与病理状态的统一。“脾”具有主运化、主升清、主统血的生理功能，其“为胃行其津液”“脾气散精……水精四布，五经并行”的功能，将水谷精微与津液“灌四傍”、输布全身以濡养脏腑、形体、诸窍，与现代医学胃肠系统消化、吸收营养物质供全身组织细胞利用的功能相似；而当脾失健运，脏窍形体失于濡养而不荣，脾不升清，清气滞于中则脘腹胀满，或流于下“则生飧泄”，与胃肠系统疾病引起的营养不良、消化不良症状相近。中医学“脾”在生理功能与病理表现方面与现代生理解剖上的胃肠系统联系紧密，胃肠系统可涵盖在中医“脾”藏象系统中。“肠-骨”轴理论表明肠稳态与骨稳态密切相关，“脾”对相关肠道功能状态具有一定的调节作用。脾主运化，调控机体从饮食水谷中获取精微物质，脾虚状态下肠道消化吸收功能减弱[26]，影响钙、磷与维生素D等骨骼发育必需的营养物质摄入。此外，脾虚可影响肠稳态，减少GM多样性和粪便SCFAs含量[27]，增加肠道5-HT敏感性[28]，引起肠屏障功能受损，负调控“肠-骨”轴，进而加速OP的发生、发展。

3 “肠-骨”轴理论与中医从脾论治骨质疏松症

“脾”各项生理功能的正常发挥有益于骨骼健康，其功能失调与OP的发生密切相关。“肠-骨”轴在“脾”对骨的调节中发挥重要作用，亦是从脾论治OP的关键途径之一。

3.1 脾主运化与骨质疏松症

3.1.1 运化水谷精微

骨骼发育与脾胃关系密切，《灵枢·决气》言“谷气入满，淖泽注于骨”，脾为胃行其津液，使四肢得禀水谷气，骨骼得以濡养生长。胃肠道消化吸收功能的正常发挥有赖于脾气的推动与激发，实验研究显示，脾虚小鼠小肠消化吸收功能明显减弱[26]。胃酸的正常分泌是肠道有效吸收钙的基础[29]，实验研究发现，脾虚可致大鼠胃酸分泌减少，胃蛋白酶活性降低，而健脾治疗可在一定程度上恢复其胃酸水平，改善消化吸收功能[30]。因此，脾虚消化不良引起的骨量不足可通过健脾助运促进胃肠道消化吸收功能，促进钙、磷的吸收，使筋骨肌肉得以濡养，骨骼强健。

3.1.2 运化水液

脾主运化水液，饮食不节、过食肥甘厚味损伤脾胃，脾胃运化失职则水湿停聚、痰浊壅阻，膏脂失于转输，“溢于外则皮肉膏肥，余于内则膏肓丰满”（《黄帝内经灵枢集注》），痰脂流注骨内则髓浊而骨痿。脂代谢异常、脂肪堆积是OP危险因素，“肠-骨”轴在其致病机制中发挥重要作用。久食肥甘导致GM失调，一方面可增加GIP转录调节因子，增强小肠GIP表达和分泌[31]，GIP 与脂肪细胞上的GIP 受体（GIPR）结合，促进脂肪合成和储存。脂代谢异常引起骨髓脂肪沉积[32]，骨髓间充质干细胞（BMSCs）成脂、成骨分化失衡，成骨分化能力减弱，进而导致骨量降低。另一方面，GM及其代谢产物改变使肠道通透性增加，引发肠道及全身炎症反应，成骨-破骨-脂肪细胞轴分化失衡，进而影响骨稳态，导致骨流失[33]。综上，脾虚失运、痰脂内盛可通过“脂-肠-骨”途径影响骨代谢。研究表明，健脾中药及复方改善脂代谢紊乱效果显著，如白术有效成分白术内酯Ⅲ可通过下调成脂相关基因和蛋白表达抑制BMSCs成脂分化[34]，健脾祛痰方可改善脾虚痰浊型血脂异常患者GM丰度与多样性，增加调脂相关有益菌，纠正血脂紊乱[35]，香砂六君丸可纠正脾虚血脂异常患者高密度脂蛋白失功能状态，调控胆固醇逆转运相关因子，调节脂代谢[36]。故对于恣食肥甘导致脾虚脂代谢紊乱而引起的OP，可通过益气健脾、运化痰浊调节肠道微环境，促进膏脂转输，改善脂-骨平衡，降浊充髓而实骨。

3.2 脾主肌肉四肢与骨质疏松症

《难经·二十四难》云：“肉不着骨，骨肉不相亲，即肉濡而却；肉濡而却，故齿长而枯，发无润泽；无润泽者，骨先死。”《素问·五脏生成篇》有“肾之合骨也，其荣在发，其主脾也”，若脾虚不运，水谷精微不能运化而助肾生精化髓，则肌肉痿弱，骨髓濡养无源，骨肉不相亲而引发“骨痿”。后天“脾”与先天“肾”共司肌肉骨骼作为人体运动的基础，骨骼肌运动所产生的机械应力可刺激成骨细胞增殖与活力，肌肉含量与骨密度呈正相关[35]，故肌少症常与OP并见。研究发现，骨骼肌线粒体功能障碍与肌肉减少密切相关[37]，肠道健康对线粒体功能具有促进作用。GM为骨骼肌线粒体提供SCFAs等必需的代谢物，通过GM的营养调节改善肌肉细胞中胰岛素刺激的葡萄糖摄取，调节全身葡萄糖代谢，增强肌肉性能[38]。此外，GM可从能量生成、氧化还原平衡和炎症过程等方面影响线粒体功能[39]，GM稳态可调节过氧化物酶体增殖物激活受体γ-共激活因子1α（PGC-1α）、沉默信息调节因子（SIRT）1和5’磷酸腺苷活化蛋白激酶水平，促进线粒体生物发生[40]，其代谢产物SCFAs可增加抗氧化酶活性、线粒体活性和糖酵解，保护线粒体免受活性氧侵害，增强肌肉能量代谢，改善肌肉萎缩[41]。由此可见，肠-线粒体-肌肉可能是“脾”发挥主肌肉功能的途径之一。研究表明，健脾复方对线粒体功能和肌肉组织具有一定改善作用，如加味四君子汤可改善成肌细胞肌管中PGC-1α 和PKM1 丢失，恢复线粒体融合（Mfn2 和Mfn1）和裂变（Drp1 和Mff1）蛋白水平[42]；香砂六君子汤可下调LC3 或Parkin 与线粒体共定位，降低LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比例及PINK1、Parkin和Drp1表达，增加p62表达，改善线粒体形态与功能[43]；补中益气汤可改善肌无力小鼠腓肠肌病理形态，提高其抓握力[44]。综上，对于脾虚肌肉痿弱及“骨肉不相亲”而致骨痿，可通过益气健脾治疗增加GM丰度及多样性，调节能量代谢、氧化应激及炎症等相关途径，改善骨骼肌线粒体功能，以强肌壮骨。

3.3 脾为之卫与骨质疏松症

《灵枢·五癃津液别》云“五脏六腑，心为之主……脾为之卫”，《灵枢·师传》亦有“脾者主为卫”的论述。“脾为之卫”功能的发挥建立在脾主运化基础上，脾运化输布水谷精微以充养脏腑、皮肉及卫气，脏腑坚实、肌腠致密、卫气充盈，方能抵御外邪，因而又有“四季脾旺不受邪”“脾坚则脏安难伤”“脾虚则百病内生”之说，强调脾功能正常是机体自稳且具备防御功能的关键因素，这与现代医学中脾脏的免疫功能相应。“脾为之卫”功能障碍与OP的发生密切相关，卫气循行于肌表、黏膜，消化道藏于内而通于外，肠屏障作为胃肠系统吸收营养物质与抵御毒害物质的第一道屏障，与中医学“脾为之卫”具有极为相似的病理生理基础，其功能障碍在OP 发病中起重要作用。脾虚失卫，肠屏障受损，营养吸收不良，脾不藏营、骨不淖泽，加之肠腑秽浊之物入侵机体，本虚邪实，则形骸俱痿。研究发现，单纯使用黏膜保护剂改善肠屏障可防止或减轻肠屏障受损参与的骨丢失[45]。健脾益气中药及复方在改善肠屏障方面具有良好疗效，如白术、党参、茯苓等的多糖类成分可改善肠稳态，保护微生物屏障[46]；参苓白术散可通过调控炎症细胞因子及NF-κB、MAPK、JAK/STAT3、MLCK/MLC 等信号通路减轻肠道炎症反应，促进肠黏膜修复[47]；加味四君子汤可明显降低脾虚腹泻型肠易激综合征患者结肠黏膜5-HT3和5-HT4受体表达，降低肠道5-HT敏感性[28]。因此，对于肠病相关OP可采用健脾益气疗法以安肠固卫，改善肠屏障功能，增强“脾为之卫”功能，从而扶正祛邪治疗OP。

3.4 脾为后天之本、气血生化之源与骨质疏松症

《医宗必读·脾胃后天本论》道：“脾何以为后天之本？……谷入于胃，洒陈于六腑而气生，和调于五脏而血生，而火资之为生者也。故曰：后天之本在脾。”随着年龄增长或病理改变，先天肾精逐渐衰竭，肾主骨功能减弱，脾胃通过对饮食的消化及水谷精微的吸收而化生气血，可滋先天肾精，以充髓生骨。既往主要基于胃肠道消化吸收营养物质的功能理解脾“后天滋先天”在骨骼健康中的作用，但随着“藏象”实质研究的进展，发现“脾”发挥“后天之本”作用的物质基础可能与GM和线粒体有关。GM位于人体胃肠道，隶属“脾”藏象系统，可调节机体炎症、免疫和代谢状态，与脾胃“后天之本”类似[48]，GM由先天遗传决定，但受后天饮食、生活、环境等诸多因素的影响更大，且其在消化、吸收、代谢、免疫等方面与中医脾胃功能具有高度相似性。线粒体是糖类、脂质、蛋白质等营养物质氧化释放能量的场所，通过三羧酸循环和氧化磷酸化产生的三磷酸腺苷（ATP）是人体能量的来源，推动机体各项生命活动正常进行，ATP的这种功能特性与中医构成并维持人体生命活动的物质基础“气血”具有高度相似性，脾胃“气血生化之源”功能的发挥可能与线粒体产生ATP密切相关。脾、GM与线粒体的联系及其在“脾-肠-肌-骨”中的作用前文已有阐述。研究认为，BMSCs可归属中医学“精”“髓”范畴[49]。实验研究发现，黄芪含药血清可促进衰老BMSCs成骨分化[50]，提示BMSCs成骨分化亦可能是健后天之脾以滋养先天肾精而生髓养骨的生理基础之一。

4 结语

“脾主运化”“脾主四肢肌肉”“脾为之卫”“脾为后天之本，气血生化之源”等生理功能是中医从脾论治OP的主要理论支撑，“脾主运化”功能正常发挥是其根本，水谷纳于胃得脾之运化而生气血，气血生化有源，精微得以输布，濡养肌骨、充盈卫气，方可身安骨强。“脾”的功能状态与肠道功能、肠道微生态及骨骼健康联系紧密，本文基于“肠-骨”轴理论对中医从脾论治OP进行探讨，同时引发思考：能否通过健脾益气调节肠道微生态，预防或延缓OP以达到“治未病”的目的；如何更好地运用线粒体形态功能、肌肉骨骼含量、肠道通透性、菌群丰度等指标指导中医脾虚动物模型的建立；脾藏象系统微观实质相关的分子机制等。上述问题的进一步研究，有利于阐释中医理论，进而指导OP防治。