张 羽,黄美祯,潘春曲,刘洪武,卢永祥,谭金晶,谢 胜
(1.广西中医药大学研究生学院,广西 南宁 530001;2.广西中医药大学第一附属医院,广西 南宁 530001)
胃食管反流病(GERD)是一种以胃内容物反流引起的不适症状为临床特征的消化系统疾病[1]。GERD 的发病机制尚未明确,但普遍认为跟食管及胃动力障碍有关[2]。流行病学显示,GERD 的全球发病率高,并呈逐年上升趋势,其中欧洲及南亚高达25%,美国约19.6%,我国从5% 上升到12.5%[3,4]。GERD 加重了患者的经济负担,影响了患者的生活质量和生命健康。
中医药在防治GERD 方面取得了令人骄傲的成绩,但其治疗机制研究仍存在的一定的缺陷。现代医学用来阐述疾病发病机制的细胞信号转导已经被应用于中医藏象学的研究中[5],GERD 的发病亦跟细胞信号传导异常相关。本文从AMPK/ULK1 介导自噬通路探析背俞指针疗法防治GERD的方法与思路。
GERD 属于中医学中“吞酸”、“吐酸”等范畴。当前中医学者对GERD 病机的认识各异。贾宁等[6]认为本病以津伤气逆为本,痰瘀虚夹杂为标,致使本病缠绵难愈。徐婷婷等[7]认为本病的发生缘于“木郁”,郁久化火、化气,或成虚、成瘀而引发吐酸等症。杨芸峰等[8]认为由于脾胃气机升降失常,运化受挫,继而影响肺胃通降,使浊邪上犯食管发为本病。王高峰等[9]认为本病的发生始于中焦枢机失和,三焦决渎不利,促使痰浊湿瘀等病理产物的形成并作祟,且互为影响干扰气机运行。综上,多种因素所造成的脾气不升,胃气不降所致的胃气上逆,上扰食管是本病的病机。近年来,谢胜教授团队致力于研究GERD,总结出其病机主要包括以下方面:(1)肝升肺降枢机失衡,致胃失和降,胃气上逆;(2)心肾枢机失交,水火失和,亦可使胃气上逆,浊阴上泛;(3)肺肾失交为难治性GERD 的主要核心病机。GERD 症候多样、病机复杂,属本虚标实、虚实夹杂,存在多脏腑枢机失和。本病发病脾胃枢机失衡占据重要地位,其病机关键是胃气上逆,而这种胃气上逆涉及肺、心、肝、肾多脏腑,且与肝肺、心肾、肺肾关系密切。因此治疗GERD 的时,因着重调和肝肺、心肾、肺肾枢机,以调和脾胃枢机,达到运轴行轮之用,即“以枢调枢”,以达到治疗GERD 的目的。
《素问·太阴阳明别论》曰:“脾不主时何也?岐伯曰:脾者土也,治中央,常以四时长四脏,各十八日寄治,不独于时也”,表明脾胃不独主时令,而是寄于四季之末以“旺四季”,脾胃枢机斡旋把控着四季生长化收藏的时令更替[10]。李东垣在《脾胃论·脏气法时升降浮沉补泻之图》阐述:“五行相生木火土金水循环无端,唯脾无正行于四季身行应九野,左足主立春丑位是也,左手主立之末各旺一十八日以生四脏,四季者辰戌丑末是也。人身形以应九野……”,表明脾胃枢机斡旋始终维系着木火土金水的循环无端、四季和不同方位下的气机升降及阴阳更替[11]。《四圣心源·天人解》说:“中者,土也……肝属木而心属火,肺属金而肾属水,……”,说明脾胃枢机正常则保证肝、心、肺、肾正常运转,确保五脏气血运行和功能发挥的,维持五脏之间的稳态,才能保持机体的生命原动力。基于对GERD 病机的认识,在脏腑枢机不利阶段可给予中医药疗法进行干预,协助病态下的枢机完成枢转,实现气交,在动态变化中纠正失常以维持相对平衡[12],以达到治疗疾病的目的。
中医通过天人合一的“取象比类”之法,将五气、五色、五音、五味等自然特性与人之五脏系统相统一,以此实现“同气相求”[13]。故我们可以通过定位失衡之脏评估其阴阳偏颇的程度,通过对中医非药物疗法的五行“象”属性的抽象概括,以选取具有补益其失衡之“象”,使之“同气相求”,实现治疗疾病的目的[14]。经络将人体连接为一个有机整体,其形质上内属脏腑,外络肢节,具有运行气血、沟通内外上下的生理功能。足太阳膀胱经上的背俞穴,位于脊柱两侧,为五脏六腑阴阳之会,精气所灌溉之处,经络气血之总归,且膀胱经气于巅顶交于督脉,通诸阳之会,得以运达阳气而贯通四肢百骸;故通过刺激脾胃、心、肺、肝、肾等相应俞穴可直接调整对应脏腑的功能,既可直接调和脾胃枢机或通过改善肺肾、心肾、肝肺枢机以调和脾胃枢机;又可调和任督二脉经气的交会,进一步调和脾胃枢机[15,16]。皮部为十二经脉在体表的分区,故可以通过以指代针在背俞穴上施予一定的手法,通过皮部-孙络-经脉系统,调节膀胱经气,达到“穴位-经络-脏腑功能改善”效应,使脾胃枢机达到“气归权衡”生理状态,最终实现治疗GERD 的目的。前期研究证实了背俞穴的阳性率与GERD 的中医证型存在相关性,可作为临床辨证分型的辅助方法为GERD 的治疗提供选穴依据[17]。
自噬是维持细胞体内稳态的重要过程,其通过溶酶体和自噬小体的结合形成自噬溶酶体,对功能失调细胞进行自我降解,当营养缺乏时,自噬不仅可以为细胞提供可代谢的能量需求,而且还可以保护细胞免受衰老和许多疾病的侵害[18]。AMPK/ULK1 信号通路在调节细胞自噬中发挥着重要的作用。腺苷酸活化的蛋白激酶(AMPK)广泛分布于机体组织内,维持着机体代谢与能量的平衡,发挥着包括自噬在内的多种生物学功能[19]。当细胞处于代谢应激或ATP 合成受到抑制或ATP 被快速消耗等状态下,会使细胞中ADP:ATP 的比例增加,从而导致高度可逆的腺苷酸激酶(AMPK)反应合成AMP,该过程中会传递出能量感应信号,导致AMPK 信号通路被激活[20]。ULK1 是一种丝/苏氨酸激酶,与自噬关系密切,其作为调控因子在自噬体形成过程中发挥着重要的作用,它的活性受到磷酸化的调控。而AMPK 是ULK1 的上游调节激酶[21],被 激 活 的AMPK 可 使ULK1 上 的Ser317 及Ser377 磷酸化,激活ULK1 的活性,导致了自噬的产生[22]。值得一提的是,ULK1 上的180 位苏氨酸自身的磷酸化也会激活ULK1 的活性,从而导致自噬的产生[23]。
尽管食管、胃动力障碍与GERD 的发病密切相关,但其确切的发病机制直至现在仍未完全阐明。胃肠间质细胞(ICC)是消化道的起搏细胞,支配消化道平滑肌细胞节律性收缩,以调控消化道的正常蠕动。数量、分布、结构、免疫活性的异常会导致ICC 的功能发生改变,进而导致了胃肠动力障碍发生[24]。研究表明,胃食管交界处(即食管下段括约肌)上的ICC 数量的减少和结构的改变,是导致GERD 食 管 下 括 约 肌 功 能 不 全 的 原 因[25]。GERD的严重程度与ICC 的分布密切相关,ICC 参与GERD 的炎症过程[26]。自噬在食管炎症和感染中发挥重要作用,同时炎症本身就受到自噬的调节[27]。自噬是把双刃剑,既可以保护细胞存活,也可能因过度自噬诱导细胞凋亡[28]。研究表明,胃中ICC 细胞活性、数量减少及功能障碍的主要原因是由于细胞过度自噬,导致供能不足所造成的[29]。潘小丽等[30]通过研究胃肠动力障碍大鼠,发现通过电针组治疗的大鼠胃内残留率、小肠推进率均显著优于对照组,其机制是通过调控AMPK/ULK1 信号通路进而抑制ICC 细胞过度自噬,从而达到对ICC 数量的保护,进而实现改善胃肠动力障碍的目的。综上所述,AMPK/ULK1 所介导的自噬通路所导致的ICC 功能的异常在GERD 食管功能障碍病理过程中发挥着重要的作用。
前期研究证明了背俞指针疗法可通过纠正脏腑气机失衡的状态,促进任督二脉经气交会,进而有效改善任督二脉皮温、食管下端括约肌压力、减少酸反流次数及时间、胃电生理活动,达到有效治愈GERD 的 目 的[31-34]。之 后 通 过 构 建ICC 缺 失GERD 大鼠模型,透射电镜观察发现模型组出现了自噬体,ICC 细胞相对空白组突起及细胞器明显减少,伴有数目及缝隙连接显著减少,尚存的细胞间连接的结构也有破坏,连接松散,且细胞内的细胞器数量明显少于正常,细胞内的胞质广泛溶解,有大量的胞质内空泡形成等。而经指针治疗的GERD 模型大鼠ICC 细胞的超微结构得到修复,自噬体数量减少,ICC 细胞突起数量明显增多,长度明显延长,并由许多的缝隙连接紧密连接在一起,沿细胞膜分布较多的胞膜小凹,基膜较完整,核大且多不规则,异染色质较多见,且沿核膜下分布,胞质和突起内细胞器丰富,线粒体非常丰富,常紧密排列在胞质里,游离核糖体与多聚核糖体多见,有较多中间丝[35,36],本次研究证实了ICC 细 胞的自噬改变了ICC 细胞的超微结构,进而引起了GERD,背俞指针疗法可通过修复ICC 细胞的超微结构达到治疗GERD 的目的。同时,进一步通过GERD 大鼠模型实验,发现了AMPK 蛋白水平下调与ICC 细胞线粒体损伤密切相关,经采用背俞指针治疗后,AMPK 蛋白表达水平得到了提高,受损的ICC 细胞线粒体得到了修复,大鼠消化道动力障碍得到了改善,说明背俞指针疗法可能通过上调AMPK 蛋白表达水平修复了ICC 细胞的线粒体损伤,保护了ICC细胞的正常功能,发挥了治疗GERD 的作用[37]。我们推测AMPK 蛋白表达水平下调通过影响ULK1蛋白的表达,导致了ICC 细胞的受损,导致了GERD 的发生,通过调控AMPK/ULK1 信号通路的传导,可能可以较好地抑制ICC 细胞的过度自噬,从而改善食管、胃动力障碍,达到治疗GERD 的目的。这些研究为背俞指针疗法临床用于治疗GERD 提供了细胞分子学支撑。
中医药整体观念、辨证论治和因人施策的独特诊疗体系在防治疾病方面发挥着重要作用。随着现代医学及社会的发展进步,人民在健康方面需求更高,因此,当前发展中医药的重要任务是为人民提供有效、安全、科学、合理的中医药医疗服务[38]。但是目前,中医学多从整体层面上采用系统论研究方法,而缺少微观层次的研究[39]。研究表明,各种受体介导的细胞信号转导参与人体多种生物功能的调节,通过抑制或激活其功能,达到治愈疾病的目的,因此可研究中医药疗法对细胞信号传导变化的影响,从现代科学的角度阐述中医理论的科学性[40]。
“以枢调枢”理论为谢胜教授经过几十年临床经验所探索出所得,已被实践证明治疗GERD 疗效显著。“以枢调枢”理论基于中医脏腑学理论,阐述了GERD 的中医发病机制,涉及多脏腑、多系统,并以此为据指导临床遣方用药。谢胜教授所创立的背俞指针疗法切合了我们对于GERD 病机的认识及研究思路。此外,AMPK 相关的自噬通路与GERD 发病密切相关。基于此我们开展了以背俞指针疗法干预动物与临床研究实验,并取得了预期的效果,同时也得到了预期的验证。研究发现AMPK 可能是通过ULK1 信号通路调控细胞自噬以修复ICC 细胞超微结构,故我们认为基于“以枢调枢”理论探讨从AMPK/ULK1 介导的自噬通路应用背俞指针疗法防治GERD 具有一定的可行性及先进性。