陈紫薇,陈 明
1.成都市中西医结合医院肾内科(成都 610041);2.成都中医药大学附属医院(成都 610072)
据全球慢性肾脏病(Chronic kidney disease,CKD)协作组报告,2017年CKD的全球患病率为9.1%,直接导致了120万患者死亡,可见CKD严重影响健康[1]。目前西医对CKD主要采取对症处理和血液净化治疗,中医主要通过辨证施治有效延缓CKD进展[2]。CKD属于中医“虚劳”“关格”“癃闭”“溺毒”等的范畴,其病机以脾肾虚损为本,水湿、湿热、浊毒、瘀血为标,虚实夹杂[3]。《圣济总录》指出:“肾者,水也,脾土制之,水乃下行”。脾虚不能制水,水湿泛溢,肾虚致命门火衰,不能上温脾阳,若犹釜底无薪,则水湿难化。张景岳曰“凡水肿等症,乃脾、肺、肾三脏相干之病,盖水为至阴,故其本在肾;水化于气,故其标在肺;水惟畏土,故其制在脾”。肾气已伤,不能化气行水,关门不利,水失司开合,水湿、浊毒潴留,诚如孙思邈云:“补肾不如补脾”,益脾阳壮命门之火,水湿得以运化,疾病遂去。李东垣《脾胃论》提出“百病皆由脾胃衰而生也”。五脏必资于水谷精微,脾气健旺,五脏调和,故从脾论治已成为CKD的经典治则。
中医藏象认为“脾”包含解剖学上大肠和小肠的功能,肠道菌群在肠道的传输和营养代谢方面发挥关键作用,还可调节免疫、抵抗病原微生物入侵,这与“脾”的“运化”和“抗邪”的功能极其相似[4]。因此,本文以肠道菌群为切入点,剖析中医药对CKD患者肠道菌群的调控机制,进而揭示从脾论治CKD的现代科学内涵。
1.1 “脾”在CKD发生和进展中的作用 CKD是指各种原发或继发性原因引起肾脏结构异常或功能损伤超过3个月的慢性疾病,其中医病位主要在脾、肾,多系脾肾亏虚。张介宾曰:“人始生,本乎精血之司在命门,水谷之司在脾胃,本赖乎先天为之主,精血之海又赖后天为之资”。先天温煦后天,后天滋养先天,故脾的运化依赖于肾阳温煦与肾气推动,肾中精气需由脾胃运化的水谷精微滋养,方能不断充盈。傅青主提出:“脾为后天,肾为先天,脾非先天之气不能化,肾非后天之气不能生”。脾肾相互为用,互为因果。若肾阳不足,不能温煦脾阳,致脾阳不振,运化失职,精微物质不能充养,进而损及肾阳,引起肾阳亦虚。CKD病程日久,肾气衰败,气化失司,水湿内停,火不生土,阻碍脾阳;肾阳衰惫,温煦推动之力渐弱,致脾脏运化功能受损,脾虚无力升清降浊,湿浊内停;脾胃虚弱,气机升降失调,运化失司,精微物质不能上荣,肾精不能充盈,故认为“独举脾肾者,水为万物之元,土为万物之母,二藏安和,一身皆治,则百病不生”。临床研究[5]显示CKD初期以肾虚为主,随着疾病进展脾虚比例逐渐增加,晚期脾虚的比例大于肾虚,陈耿超[6]发现CKD 5期非透析患者中脾虚证占84.8%,肾虚证占68.9%。随着CKD进展,脾土亏虚,脾失健运,大量代谢废物潴留体内而形成浊毒,浊之胶着、毒之性烈善变,进而耗伤气血津液,形成恶性循环,加速CKD进展。故“脾”在CKD进展中发挥重要作用,凡能健运脾功的措施,均有助于延缓CKD进展。
1.2 从脾论治CKD运用 中医将CKD分成早中期(CKD1-CKD3a)和中晚期(CKD3b-CKD5),主张分期辨证论治[7]。CKD早中期,因感受外邪,劳倦内伤,或饮食失调,导致脾肾受损,气化不利,津液输布失常,证见腰膝酸软、气短懒言、脘痞呕恶、浮肿尿少、或夜尿频多、舌质淡或淡黯,苔白腻,脉沉细等。以脾肾气虚为主证,兼见胃气受遏之象,治以健脾养肾,益气和胃。赵华等[8]采用香砂六君子为主的补脾法治疗老年CKD患者,发现补脾法可显著降低血清肌酐、瘦素及白细胞介素-6(Interleukin-6,IL-6)水平,改善了患者营养状态,明显提升了患者的生存质量。临床研究[9]发现六君子汤加减方治疗糖尿病肾病,能有效减少蛋白尿,降低血肌酐。CKD中晚期,疾病缠绵难愈,正气耗损明显,脾肾气虚可发展至脾肾虚衰,脾分清泌浊通利功能失职,水湿、浊毒、血瘀等病理产物壅滞体内,弥漫三焦,波及其他脏腑。证见畏寒肢冷,乏力食少、腹胀呕恶、大便溏或结,甚至上下格拒,进食即吐等,治法以温阳健脾,通腑泄浊为主。临床研究[10]发现健脾益肾法治疗CKD中晚期(非透析)患者可明显改善其临床症状和营养状态,延缓进入透析期。由此可见,从脾论治CKD能有效延缓CKD进展。
Meijers等[11]首次提出肾脏与肠道双向关联假说,Pahl等[12]提出CKD之“肠-肾轴”学说,认为CKD存在肠道菌群失衡现象,失衡的肠道菌群可破坏肠道上皮屏障功能、激活肠道黏膜免疫系统、诱导CKD全身微炎症反应,加速CKD进展。
2.1 肠道菌群失衡是CKD重要的病理表现 Yang等[13]调查发现,与健康对照组相比终末期肾病(End-stage renal disease ESRD)患者的肠道约有190个微生物操作分类单位(Operational classification unit,OTU)出现差异,其中乳酸杆菌、普雷沃氏菌等数量明显减少,肠球菌增加100倍之多。有学者[14]报告CKD患者肠道毛螺菌、肠杆菌、疣微菌明显增加,普雷沃氏菌、拟杆菌、乳酸菌、双歧杆菌显著减少。研究也发现在CKD患者和动物血清中存在着硫酸吲哚酚(Indole sulfate,IS)、硫酸对甲酚(P-cresol sulfate,PCS)、氧化三甲胺(Trimethylamine oxide,TMAO)、苯乙酰谷氨酰胺、短链脂肪酸(Short-chain fatty acid,SCFA)等肠道菌群代谢产物增多和肠道菌群相关的内源性氨基酸、脂质、嘌呤、胆汁酸和磷脂代谢异常[15-16],这些均提示CKD患者存在明显的肠道菌群失衡。
2.2 肠道菌群失衡可加速CKD进展 研究发现[17]CKD患者和动物的结肠紧密连接蛋白和肠表皮防御素表达量减少,细胞间紧密连接受损,黏膜通透性增高,都与肠道菌群改变密切相关。CKD肠屏障功能受损,细菌及细菌生成物可经受损的肠道屏障转移入血,激活树突状细胞、巨噬细胞、T细胞分泌肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-ɑ)、γ干扰素(Interferon-γ,IFN-γ)、白细胞介素-17(Interleukin-17,IL-17)等炎症因子,加速CKD进展。研究[18]发现肠道菌群相关IS、PCS、TMAO等毒素在CKD患者血液中大量蓄积,可刺激肾脏固有细胞大量表达转化生长因子-β(Transforming growth factor-β,TGFβ1)、α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)、基质金属蛋白酶抑制剂-1(Tissue inhibitor of metalloproteinase-1,TIMP-1)、Ⅰ型胶原(Collagen Ⅰ,Col Ⅰ)、Ⅲ型胶原(Collagen Ⅲ,Col Ⅲ),活化TGF-β1/Smads信号通路、激活肾素-血管紧张素(Renin-angiotensin system,RAS)系统,加速肾脏纤维化。Shiba等[19]发现PCS能够负向调控小鼠超敏反应,可抑制IFN-γ生成,导致免疫失衡。研究人员发现IS、PCS、TMAO水平与CKD患者主动脉钙化发生率、ESRD患者全因死亡率、心血管事件的发生率明显相关,提示肠道菌群破坏可加速CKD并发症中心血管疾病的发生[20]。这些研究提示肠道菌群失衡可加速CKD进展。
2.3 逆转肠道菌群失衡有助于延缓CKD进展 一项多国临床试验发现[21],使用由嗜酸乳杆菌、嗜热链球菌和长双歧杆菌组成益生菌Renadyl制剂治疗CKD3至4期患者6个月,可降低患者血肌酐、提高患者生活质量。使用益生菌和益生元联合治疗透析前CKD患者6周,可使患者肠道微生物趋于平衡、降低血清PCS水平[22]。Wang等[23]发现腹透患者口服益生菌6个月后,肠道双歧杆菌增多、血清TNF-α,白细胞介素-5(Interleukin-5,IL-5),IL-6及内毒素水平显著降低、宿主炎症状态减轻、机体代谢异常恢复。Asai等[24]发现AST-120能够减轻CKD大鼠肠道菌群相关毒素诱导的肠上皮紧密连接结构的损伤,降低血清内毒素、IL-6、TNF-α、MCP-1、中性粒细胞趋化因子-3(Cytokine induced neutrophil chemoattractant,CINC-3)、L选择素(L-selectin)、细胞间黏附分子-1(Intercellular cell adhesion molecule-1,ICAM-1)水平,延缓肾脏损伤的进展。同时肠道菌群的移植可改善CKD患者炎症状态及免疫缺陷。这些研究均表明调整肠道菌群、促进肠道菌群相关毒素排泄可达到延缓CKD进展的作用。
由此可见,肠道菌群失衡既是CKD的病理生理表现,又是CKD进展的重要原因,逆转肠道菌群失衡有助于延缓CKD进展。
3.1 肠道菌群与“脾”生理特点的关系 现代研究[25]认为数量超过一百万亿的肠道菌群是一种机体内代谢活跃的“内生器官”,对机体的代谢、营养及免疫等方面起着举足轻重的作用。中医认为脾主运化,脾主为卫,气血生化之源,卫外而固也,与机体的消化吸收及免疫防御密切相关,故肠道菌群与脾关系密切。
3.1.1 生理功能相通:中医认为脾为“仓廪之官、后天之本、气血生化之源”,主运化,一是运化水谷精微,即脾将水谷(饮食物)化为精微,并将精微物质转输至全身的生理功能,二是运化水液,即脾对水液有吸收、转输和布散的作用,现代研究证明[26]人的肠道微生态系统中存在许多生理性细菌,如双歧杆菌、乳杆菌、拟杆菌、粪链球菌等,可以产生多种代谢酶类,参与宿主的消化、吸收、代谢、营养等生理过程,同时肠道菌群又通过肠道内物质进行生长繁殖。另一方面《灵枢·五癃津液别》云“脾主为卫”,当脾胃运化功能正常,正气充盛,邪不外侵,卫气化源充足,卫外有权,研究发现[27]肠道菌群有助于肠道黏膜免疫系统的发育和免疫调控,对保护宿主免受病原菌侵害具有重要作用。
3.1.2 肠道菌群与脾的病理表现相似:脾气亏虚,水谷不化,气血生化乏源,不能充达四肢、肌肉,机体失养,司原成[28]应用健脾益气针法即取天枢、关元、足三里及三阴交等穴,施以补法,得气后接通电针维持治疗营养性肥胖小鼠,肥胖鼠肠道菌群中显著升高的厚壁菌门、绿弯菌门、芽单胞菌等菌群数量,肠道微生态恢复平衡,达到减肥降脂消炎的目的。姜华等[29]发现脾虚证模型小鼠肠道存在着肠道菌群紊乱的情况,其中大肠杆菌等需氧菌含量增加,有害物质积聚,而双歧杆菌、乳杆菌等厌氧菌出现不同程失调。研究发现[30]脾虚的患者肠道有益厌氧菌如双歧杆菌、乳杆菌的数量明显减少,而肠杆菌等致病菌含量增加。这些研究提示中医的“脾虚”与肠道菌群失衡同时存在。李东垣云“脾胃内伤、百病由生”,脾失健运,卫外失司,百病始生。尹朋等[31]发现脾虚组大鼠较正常组体重较低,其十二指肠、空肠和回肠的组织结构均有不同程度的损伤,绒毛长度与肠黏膜厚度均显著下降,黏膜上皮内淋巴细胞和杯状细胞数量均显著增加,绒毛顶端与黏膜下Toll样受体2(Toll-like receptor 2,TLR2)表达量均显著降低,说明脾虚时肠道屏障功能出现异常,会导致疾病的发生。
故认为中医理论中脾能“运化水谷”和“抵御外邪”的功能与肠道菌群对营养物质代谢和机体免疫功能有异曲同工之妙,脾胃虚弱是肠道菌群失衡的重要原理。
3.2 从脾论治可通过调节肠道菌群而延缓CKD进展 现代研究发现,具有健脾作用的单味药和方剂在调控肠道菌群方面已取得了显著的成果。单味药健脾药物,如黄芪、茯苓、白术等均有调节免疫、抗炎、抗氧化等药理作用,能调节肠道菌群,促进肠黏膜上皮细胞损伤后的快速修复,保护肠道上皮细胞屏障功能[32],山药多糖可提高昆明种小鼠肠道内双歧杆菌和乳酸杆菌数量,降低肠杆菌与肠球菌,使肠道菌群趋于平衡[33]。以健脾益气为主的方药也可通过调整脾的生理功能,治疗肠道菌群失衡。祝丽超等[34]发现参苓白术散能有效改善患者肠道菌群环境,提高患者免疫功能。陈玲玲等[35]发现使用健脾温阳方剂可增加糖尿病大鼠乳酸杆菌及双歧杆菌数量;罗学文[36]发现使用补脾益肾方可降低慢性肾脏病5期患者及肾衰大鼠肠道中大肠杆菌、肠球菌菌落计数,增加厌氧菌、双歧杆菌、乳酸杆菌菌落数;杨桂莲[37]发现口服补脾益肾方可使CKD非透析患者体内尿毒症毒素IS、PCS明显减少;钟丹等[38]运用健脾补肾活血泄浊方灌肠可使CKD患者血中尿毒症毒素IS明显下降;桂志红等[39]发现使用补脾益肾活血的方剂可明显改善CKD患者肠道菌群紊乱状态,改善CKD患者的临床症状、保护肾脏功能、改善微炎症状态。这些研究提示,从脾论治可通过调节肠道菌群而达到延缓CKD进展的目的。
肠道菌群作为人体内最庞大的“器官”,与人类宿主既相互依存又相互制约,不仅为人体提供多种维生素和必需氨基酸,还直接参与免疫系统成熟及调节。中医藏象理论认为,脾包含解剖学上大肠和小肠的功能活动,张仲景有“四季脾旺不受邪”之说,可见中医的“脾”主“运化”和“抗邪”的功能与肠道菌群的功能非常相似。随着微生态学的深入研究,人们逐渐认识到中草药有助于维持生物微生态系统平衡,与现代医学提出的肾脏与肠道相互作用的“肠肾轴”学说不谋而合。CKD患者肠道菌群丰度和结构发生变化,有毒代谢产物存在蓄积,肠道菌群失衡损伤CKD肠壁屏障、激活肠道黏膜免疫系统、诱导CKD全身微炎症反应,加重肾脏损害。肾之合骨也,其荣在发也,其主在脾也,先天之气得后天之气,化而不穷也,治脾以安五脏,治脾以滋先天,从脾论治可改善CKD患者肠道菌群紊乱,保持肠道菌群稳态,减少毒素损害肾脏功能,这为从脾论治可改善CKD患者炎症状态及免疫缺陷提供重要生物学基础。