扶正化浊法治疗动脉粥样硬化研究进展

陈 姣,罗丹梅,孙承霞,李雪萍

(成都中医药大学附属医院,四川 成都 610072)

动脉粥样硬化(Atherosclerosis,AS)是以大中型动脉血管壁形成脂质沉积、富含纤维斑块为特征的慢性炎症性血管病变[1-2]。其发病机制仍不完全清楚,可能与脂质代谢紊乱、泡沫细胞、炎症和新生血管形成,内皮细胞功能障碍、血小板反应性增高等相关[1,3]。AS引起的心血管疾病是世界范围内发病和病死的主要原因,其有效防治迫在眉睫。随着基因测序技术以及宏基因组学等技术的成熟,研究人员可以准确分析肠道微生物群落种类、数量、丰富度、构成比以及结构功能状况,特别是对肠道菌群代谢产物吲哚-3-丙酸(Indole-3-propionic acid,IPA)的研究。IPA是人体必需氨基酸色氨酸(Tryptophan,Trp)经肠道微生物群代谢后的产物,是肠道疾病、代谢性疾病的一种新型保护因子[4]。目前实验研究发现,IPA对心、肾、肝、脑等脏器具有保护作用。根据浊邪重浊趋下、胶结黏滞、秽浊易阻、缠绵难化、杂合多变、隐匿暗耗等性质及致病特点,基于AS“正虚浊成”病机,中医药通过干预IPA水平保护相关脏器,促进脂质等代谢,达到扶正化浊目的。近年来,基于“肠-心轴”理论,通过中医药调节肠道微生物代谢,缓解心血管疾病,基于此探讨IPA与扶正化浊法的相关性,为AS病机及中医药相关防治提供新方向。

1 中医关于“浊”的相关理论

“浊”在古籍中多指液体浑浊不清亮,《释名·释言语》云:“浊,渎也,汁滓演渎。”《篇海类编·地理》云:“浊,不清也。”“浊”在中医古籍中分为生理之浊、病理之浊[5]。《素问·阴阳应象大论》有云:“清阳出上窍,浊阴出下窍;清阳发腠理,浊阴走五脏;清阳实四肢,浊阴归六腑”,此条文记载了生理之浊,指出“浊”是正常排泄的污浊之物。张仲景在《金匮要略·脏腑经络先后病脉证》指出“清邪居上,浊邪居下”,提出“浊为邪气,其性重浊不清,其势趋于向下”,此处的“浊”即病理之浊。浊邪生成复杂,涉及脏腑众多,所致病证繁杂,变化多端,可导致体内形成湿浊、痰浊、瘀浊甚至浊毒等病理因素。《中医大辞典》解释浊邪:“多指湿浊之邪。”湿浊为湿邪的更进一步发展,其相对湿邪更加重浊胶结、缠绵黏滞、伤阳遏气、易袭阴位,更为难除。痰浊变化多端,无处不到,较湿浊更稠浊,易蒙蔽清窍,损伤脏腑[6]。《医碥》曰:“气本清,滞而痰凝,血疲则浊矣。”当气血运行不畅,瘀血蓄积日久不去,与痰、湿等浊邪胶结缠绵,凝聚不散,严重阻碍机体气血运行及新血生成,或导致各脏腑功能障碍,进展为瘀浊。李佃贵等[7]通过总结多位医家思想,结合多年临床经验,创立“浊毒学说”,指出浊毒具有强烈的耗伤气血、败坏脏腑等特点,是内源性浊邪发展的较高层次。后世医家对浊邪相关理论进行不断拓展细化,延伸出血浊、气浊、脂浊等理论,丰富了浊邪学说。

综上所述,“浊”在中医学理论中是复杂概念。病理之浊既是病理产物又是致病因素,具有重浊趋下、胶结黏滞、秽浊易阻、缠绵难化、杂合多变、隐匿暗耗的致病特点。因此,浊邪易阻滞气机,影响血行,壅塞水道。脾胃为气机升降之枢纽;肾主水,主一身之气化;心主血脉;肝主疏泄气机,藏血;脑为五脏六腑清阳汇聚所在;故浊邪致病主要在心、脾、肾,并涉及肝、脑、脉络。

2 AS与正虚浊成的病机相耦联

中医古籍无“动脉粥样硬化”的记载,根据临床表现可归属于“中风”“头痛”“脉痹”“偏枯”等范畴。AS病因病机复杂,其发病多与先天禀赋不足、年老体虚、饮食内伤、情志失调等因素相关,涉及脏腑多为心、脾、肾、肝等[8]。中医将本病责之于本虚标实,本虚为心阳亏虚、脾气虚弱、肾精不足,标实为痰浊、瘀血、肝郁、火毒等,后期多为虚实夹杂,AS是正虚浊成的过程。本病多见于中老年患者,年迈体虚、正气亏损、脏腑功能失调易导致内生浊邪而发病。冯君等[9]总结相关文献研究发现,AS发病过程多为正虚无力推动、托举气血运行,不能正常鼓邪外出而致痰、瘀胶结。心既可“奉心化赤而为血”又是“血脉循环之枢机”。心阳虚衰时可致痰浊等病邪内生,继而胶结附着于脉道,影响气血津液运行,日久而成瘀[10]。《金匮要略心典》云:“以(心)阳痹之处,必有痰浊阻其间耳。” 因此,心气不足或心阳虚衰无力鼓动气血运行,可致痰瘀互结,闭阻脉道,形成AS斑块[11]。此外,《血证论》有云:“瘀血既久亦可化痰水。” 《灵枢·百病始生篇》所载:“凝血蕴里而不散,津液涩渗,着而不去,而积皆成疾。”由此可见,瘀血既久也可混杂他浊,阻塞脉道,变生斑块。“脾主运化”“脾主统血”,《素问·经脉别论篇》有云:“饮入于胃,游溢精气,上输于脾,脾气散精,上归于肺,通调水道,下输膀胱, 水精四布,五经并行。”脾气亏虚,无力运化水谷精微,易致湿邪内生,久而聚湿为痰,而痰浊又可阻碍脾胃运化功能,使脾虚更甚,痰浊生成更快且更重。《读医随笔·承制生化论》云:“气血不足以推血,则血必有瘀。”脾气虚弱,无力推动气血运行,常导致瘀血阻塞于脉道,积久而成斑块。因此,脾虚无力推动气血运行,常可致瘀血内生,脾虚又易聚湿为痰,痰也可致瘀,痰瘀互结常阻塞脉道,形成AS等病证[12]。“肾为水火之脏”,肾阳不足,常致寒邪内生,寒主收引、凝滞,易使脉道痉挛,血液凝滞而成瘀;肾阴亏虚,虚火可煎熬血液,得血液黏稠,炼津为痰,痰瘀胶结脉中使血液运行受阻,斑块形成。

总之,AS为正虚浊成的病理过程,“正虚”为AS形成的根本病机,主要以心、脾、肾虚为主;“浊成”是AS形成的关键,主要由正虚而致痰浊、瘀血、水饮等病理因素互结搏结、阻塞脉道而成。

3 动脉粥样硬化与吲哚-3-丙酸

3.1 吲哚-3-丙酸的生成及代谢 随着对肠道微生物代谢物与心血管疾病研究的不断深入发现,一些关键的微生物代谢物如三甲胺-N-氧化物(Trimethylamine N-oxide,TMAO)、短链脂肪酸、次级胆汁酸等都是影响动脉粥样硬化性心血管疾病(Atherosclerotic cardiovascular diseases,ASCVD)进展的独特因素[13-14]。最新的研究数据表明,色氨酸(Tryptophan,TRP)也可以被微生物群代谢,导致吲哚生物活性基团合成,从而缓解AS发生[15]。TRP是一种不能在人体内合成,必须从饮食中获取的必需氨基酸,饮食中TRP的缺乏会损害肠道免疫力并改变肠道微生物群落[16]。TRP可以在多个器官如脑、胃、肠道、肝脏、免疫细胞等发挥重要代谢作用[17]。TRP在胃肠道中主要遵循三种代谢途径:犬尿氨酸途径、5-羟色胺途径、微生物代谢-吲哚相关途径。与IPA代谢密切相关的主要是微生物代谢-吲哚相关途径,多数TRP在小肠中被消化吸收,也有部分TRP可到达结肠,并被结肠中的多种共生菌群降解为吲哚、甲基吲哚、吲哚-3-乙酸(Indole-3-acetic acid ,IAA)、IPA、吲哚-3-醛(3-dioxygenase 1,IAld)[4,15,18-19]等。参与IPA肠道形成的细菌包括罗伊氏乳杆菌[20],阿克曼菌属和梭菌属[21-22]包括产孢梭菌[23-25]、耐热梭菌[26]以及一些消化链球菌[27]。IPA产生的微生物途径主要由色氨酸氨基转移酶控制[4,27]。已经证实,细菌色氨酸酶能够在肠道中合成IPA[19]。

3.2 动脉粥样硬化与吲哚-3-丙酸的关系 近年研究发现,IPA可作为肠道疾病、代谢性疾病的一种新型保护因子[4]。结肠炎患者血清IPA水平降低,且IPA水平与疾病缓解标志物相关[28];肥胖患者的循环IPA水平降低,而经胃旁路术后则升高[29]。此外,踝臂指数作为动脉粥样硬化性疾病的重要危险和预测因素,循环IPA水平与踝臂指数呈负相关[30]。凌文华教授团队研究发现IPA在ASCVD中起保护作用,IPA可降低miR-142-5p表达,增强小鼠和人巨噬细胞中ABCA1表达,促进体内外巨噬细胞胆固醇逆向转运(Reverse cholesterol transport,RCT),为确定ASCVD的诊断试验和治疗方法提供新方向[31]。还有研究发现,晚期动脉粥样硬化患者血浆代谢物中的IPA水平显著降低[30]。在动脉粥样硬化危险因素中,IPA与晚期动脉粥样硬化呈负相关。因此,IPA水平与AS发生发展呈负相关,IPA可作为AS的预测及保护因子。

4 扶正化浊法与吲哚-3-丙酸的相关性

4.1 吲哚-3-丙酸的“扶正”作用 IPA具有“扶正”作用,可以保护心、肾、肝、脑等器官。Gesper等[32]基于细胞筛选的方法确定了肠源性代谢物能够影响心脏生理,并证明了IPA可通过影响心肌细胞的线粒体呼吸及隔离灌注心脏模型的心脏功能保护心脏。Yisireyili等[33]研究发现,IPA可能通过抑制硫酸吲哚 (Indoxyl sulfate,IS)诱导的近端肾小管细胞的炎症和纤维化基因表达来防止IS诱导小管损伤。Karbownik等[34]发现,褪黑激素、IPA可防止KBrO3诱导的大鼠肾脏脂质过氧化。此外,在高脂肪饮食诱导的脂肪性肝炎大鼠模型中,IPA可减少肝脂肪变性、肝细胞功能障碍[35]。在肝小叶炎症和肝纤维化患者中,可观察到血清中循环IPA水平降低[36]。Xie等[37]研究指出,IPA对急性脑中动脉闭塞(Middle cerebral artery occlusion,MCAO)小鼠模型的影响和机制与改善MCAO诱导的肠道微生物结构有关,益生菌丰度增加,有害细菌丰度减少。IPA修复了肠道屏障的完整性,调节了肠道相关淋巴组织中调节性T细胞(T cells,Tregs)、Th17细胞活动,IPA治疗组中的Tregs,抑制了体外A1反应性星形胶质细胞增多症。在促进神经再生和修复方面,IPA通过免疫介导机制促进感觉轴突的再生和功能恢复[38]。《素问·刺法论》:“正气存内,邪不可干。”《素问·评热病论篇》:“邪之所凑,其气必虚。”两者都强调了正气的强弱在疾病发生发展中的着重要作用。IPA通过保护心、肾、肝、脑等重要器官,固护正气,抵御邪气侵犯。

4.2 吲哚-3-丙酸的“化浊”作用 IPA具有“化浊”作用。研究发现[31]血清IPA水平与冠心病严重程度、动脉粥样硬化斑块负担呈负相关。补充IPA可以减少整个主动脉、主动脉窦的动脉粥样硬化斑块面积,IPA可促进RCT,抑制AS的发生发展,即IPA可促进“浊邪”从血液循环转运到肝脏,在肝细胞中进行代谢转化。因此,IPA缓解AS过程与扶正化浊治法密切相关,通过上调IPA水平,缓解AS发生发展。

5 中医药通过干预吲哚-3-丙酸延缓动脉粥样硬化

糖尿病是动脉粥样硬化性心血管疾病发展的主要独立危险因素。宾曼等团队研究发现,KLF16是小檗碱缓解糖尿病动脉粥样硬化的新靶点[39]。小檗碱在体内外可通过增强KLF16表达,核转位激活PPARa,改善脂质和葡萄糖代谢障碍,抑制血管炎症,降低动脉粥样硬化和斑块的易损性,减轻糖尿病动脉粥样硬化发生。高脂血症为AS高危因素,一直备受研究人员关注。Li等[21]证实了IPA在体外和体内的有效降脂功效,并指出桑叶的主要活性成分1-脱氧野尻霉素(1-Deoxynojirimycin,DNJ)通过特异性富集阿克曼西亚、XIVa梭状芽孢杆菌提升IPA对雌性小鼠的雌性优先抗高脂作用。近年来,随着“心-肠轴”理论的不断发展,中医药干预肠道微生物代谢物防治心血管系统疾病的研究层出不穷,多集中于对TMAO、短链脂肪酸、次级胆汁酸和色氨酸代谢途径中的犬尿氨酸途径、5-羟色胺途径研究。因此,未来研究可将微生物代谢-吲哚相关途径作为重点,为中医药干预IPA途径,防治心血管疾病提供新方向。

6 小 结

随着浊邪理论的不断发展,AS的病机得到了更加具体的阐释。年迈之正气亏虚、先后天之本匮乏、无力推动气血津液运行转化,以及湿、痰、瘀等浊气相互胶结、互成因果而使斑块沉积、瘀阻脉道,最终导致“正虚浊成”病机。IPA作为先天获得并具有遗传特性的肠道微生物代谢物,可随环境、饮食、心理等因素改变,具有“扶正”作用,并通过影响心肌细胞线粒体呼吸、减少肝脂肪变性、抑制IS诱导的炎症和纤维化基因表达,促进感觉轴突再生和功能恢复,保护心、肝、肾、脑等脏器,其“化浊”作用主要是通过高效率、多途径,促进脂质物质代谢。

因此,AS的发生发展与肠道微生物代谢物密切相关,对肠道菌群的调节是防治AS的重要手段。据多项研究发现,IPA已成为AS的保护因子,是研究代谢性相关疾病的新热点,而中医药对IPA的干预具有一定优势,这就为从肠道菌群代谢物角度探讨AS病机和防治提供了新方向。以IPA与扶正化浊治法的相关性为切入点,本次研究发现膳食习惯改变、情绪状态调节、相应药物干预等均能达到保护相关脏腑功能,促进脂质代谢,扶助正气的目的。通过中医药复方及单体干预IPA水平治疗AS相关疾病的实验、临床研究仍较少,多集中于对TMAO、短链脂肪酸、次级胆汁酸、色氨酸的代谢途径。此外,针灸、推拿等途径与IPA相关性研究较少,且本文拟探索IPA防治AS的作用机制,发掘中药、针灸、推拿等作用于IPA方式,为深入研究提供新思路。