張 廣,羅富里,董必成,吳國慶*
(1.永康市中醫(yī)院,浙江 金華 321300;2.江西中醫(yī)藥大學(xué),江西 南昌 330004;3.江西中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院,江西 南昌 330004)
慢性腎臟病(Chronic kid-ney disease,CKD)中醫(yī)稱為腎衰病,慢性腎臟病在我國患病率為8%~16%,總患病人數(shù)超過1.2億人,已成為威脅人類健康的重要疾病。現(xiàn)代研究表明,腸道菌群在慢性腎臟病的發(fā)生發(fā)展及治療中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。腸道菌群失調(diào)表明益生菌減少、條件致病菌增多,通過免疫、微炎癥等途徑影響腎臟衰竭的進展速度,是中、晚期慢性腎臟病發(fā)展至尿毒癥期的高危因素之一。
中醫(yī)將慢性腎臟病病機歸結(jié)為虛、濕、瘀、毒[1]。腎病日久由虛入損,脾升清降濁失調(diào),腎藏精泄?jié)嵴系K,最終導(dǎo)致脾腎陽虛,脾腎陽氣不足,三焦輸布失利,膀胱氣化失司,水濕運化不暢,日久瘀滯血脈,導(dǎo)致濕瘀互結(jié),濁毒化生,故慢性腎臟病病位在脾腎,而“脾”的運化和抗毒功能與腸道菌群對機體代謝、免疫等功能的作用具有極其相似之處,這與“腸-腎軸(gut-kidneyaxis)”和“慢性腎臟病-結(jié)腸軸(chronickidneydisease-colonicaxis)”學(xué)說相互印證。
腸道是人體最大的消化、排泄、免疫器官,也是最大的儲菌庫及內(nèi)毒素池,其內(nèi)儲藏大約有100萬億微生物,這些龐大的腸道微生物構(gòu)成腸道菌群,形成腸道微生態(tài)的動態(tài)平衡,參與維持腸道黏膜組織學(xué)與解剖結(jié)構(gòu)的完整性。腸道菌群與人體的關(guān)系如人與自然的關(guān)系,是互益共生的,人體為腸道菌群提供寄居場所,腸道菌群參與人體的消化吸收、能量代謝、免疫調(diào)節(jié)等生理活動[2]。其中益生菌可合成維生素等營養(yǎng)物質(zhì),促進腸道蠕動及食物的消化,為人體提供營養(yǎng)和能量,還能抑制致病菌群的生長并分解毒害物質(zhì),對于人體健康起著舉足輕重的作用。致病菌大量繁殖時會產(chǎn)生致癌物等有害物質(zhì),使免疫系統(tǒng)功能發(fā)生紊亂,引發(fā)多種疾病[3]。中性菌有雙重作用,在生態(tài)平衡狀態(tài)下,對人體無害,當(dāng)腸道菌群失調(diào)時,可致病。根據(jù)研究顯示,慢性腎臟病患者的十二指腸及空腸內(nèi)的腸道菌群數(shù)量遠超過正常人群,大約含有106mL好氧菌和107mL厭氧菌,好氧菌約為正常人的100倍,致病厭氧菌數(shù)量也明顯增加,而一些益生菌群卻在減少,如乳酸桿菌、普雷沃氏菌、雙歧桿菌等[4]。
腸道菌群在人體健康狀態(tài)下始終保持動態(tài)平衡并與人體相互依存、相互抑制、相互競爭,參與人體的一些代謝活動,如降解難消化的植物多糖,促進碳水化合物的消化吸收,合成維生素B、維生素K和氨基酸等[5]。并且,腸道菌群調(diào)節(jié)人體免疫系統(tǒng),有效降低人體對事物的過敏度。同時,腸道菌群可修復(fù)腸上皮細胞,包括誘導(dǎo)熱休克蛋白表達、上調(diào)黏蛋白基因、競爭性抑制病原菌、分泌抗菌肽、抑制腸道炎性反應(yīng)等[6],形成天然的腸道屏障,維持腸道的結(jié)構(gòu)與功能。正常情況下,腸道菌群與人體是處于一個動態(tài)平衡的狀態(tài),當(dāng)腸道的這種平衡被打破時,便可引發(fā)疾病,而疾病的發(fā)生發(fā)展病情變化亦可導(dǎo)致腸道菌群發(fā)生變化。
慢性腎臟病如今已經(jīng)為全球健康問題,發(fā)病率日益增長,而隨著研究的深入,越來越多的研究表明腸道菌群結(jié)構(gòu)和功能紊亂加快慢性腎臟病的進展,倫恒忠[7]、戴銘卉[8]、黎志彬[9]等實驗研究發(fā)現(xiàn)腸道菌群在能量攝入、營養(yǎng)支持、代謝平衡、炎癥、神經(jīng)激素反應(yīng)及免疫系統(tǒng)發(fā)育和免疫調(diào)節(jié)中有重要作用。羅學(xué)文[10]、楊桂蓮[11]、陳靖霖[12]等臨床研究證實當(dāng)患者腸道菌群發(fā)生改變,其腸黏膜屏障功能改善、代謝毒素尤其腸源性毒素硫酸吲哚酚、硫酸對甲酚水平下降,腎功能得以保護,各種研究皆證明通過經(jīng)腸道治療調(diào)節(jié)腸道菌群可對慢性腎臟病患者的腸道菌群產(chǎn)生影響。
腸道屏障主要包含生物屏障、機械屏障、免疫屏障和化學(xué)屏障,可以使營養(yǎng)物質(zhì)進入到血液內(nèi),也可防止有害物質(zhì)進入組織、器官及血液循環(huán),在人體代謝、免疫功能及營養(yǎng)方面有重要作用[13]。當(dāng)腎功能受損,水溶性、不與蛋白結(jié)合的小分子毒素、中分子毒素、蛋白結(jié)合性尿毒素不能通過腎臟排泄,大量蓄積體內(nèi),其中蛋白結(jié)合性尿毒素來源于食物,屬于腸源性尿毒素,可促使腸道屏障的破損,包括絨毛的高度改變、隱窩的延伸、固有層與炎癥細胞的滲透、腸壁水腫、腸道缺血及結(jié)腸上皮屏障破壞[14],使其通透性病理性增加而成為“滲漏性腸道”,患者可在無臨床感染的情況下表現(xiàn)出全身微炎癥狀態(tài),出現(xiàn)內(nèi)毒素血癥[15]。而通過中藥調(diào)控腸道TLRs/NF-κB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,可減少循環(huán)中的腸源性毒素LPS、IS,修復(fù)腸道屏障功能,從而延緩腎小管間質(zhì)纖維化,減輕微炎癥反應(yīng),達到保護腎臟的作用[16]。
尿毒癥毒素除了甲狀旁腺素、β2微球蛋白尿素和肌酐等中小分子毒素,還有腸源性尿毒素,腸源性尿毒素大多來源于食物中的蛋白質(zhì)或含氮物質(zhì),由經(jīng)腸道菌群腐敗作用及體內(nèi)轉(zhuǎn)化生成。正常情況下腸源性尿毒素也經(jīng)腎臟排泄,但對于慢性腎臟病患者,腎小球濾過功能下降,不足以排泄體內(nèi)過多的腸源性尿毒素,致使毒素蓄積在體內(nèi),患者因此處于一種高毒素狀態(tài),長此以往,高毒素狀態(tài)將引發(fā)心腦血管疾病的進展和發(fā)生,如尿毒癥腦病、心力衰竭等。其中硫酸吲哚酚(IS)和硫酸對甲酚(PCS)目前最常見、研究最多的腸源性尿毒素,通過對IS、PCS含量研究,表明腸道菌群失調(diào)在毒素的產(chǎn)生中起著重要作用,當(dāng)IS、PCS過多時,其很難被透析治療所清除,可持續(xù)損傷腎臟上皮細胞,誘導(dǎo)腎間質(zhì)纖維化,并促進氧化應(yīng)激和微炎癥[17],能加速腎功能下降。
微炎癥并非是微生物或寄生蟲感染引發(fā)的炎癥反應(yīng),而是腎衰竭導(dǎo)致的各種并發(fā)癥緩慢進行性發(fā)展,是一種非顯性炎癥狀態(tài),在疾病發(fā)展過程中,急性時相蛋白明顯升高和炎癥因子相對升高的表現(xiàn)。具體表現(xiàn)為炎性介質(zhì)、細胞因子的活化,可通過對單核巨噬細胞系統(tǒng)的激活來誘導(dǎo)炎性反應(yīng)的發(fā)生。與微炎癥狀態(tài)的相關(guān)因子有很多,現(xiàn)在研究較多的炎性因子主要是超敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白介素6(IL-6)、白介素8(IL-8)、正五聚素蛋白3(PTX-3)等。大量臨床研究已證實CKD的發(fā)生與患者體內(nèi)微炎癥狀態(tài)有密切聯(lián)系,具體表現(xiàn)為CKD患者具有較高炎癥因子水平,同時炎癥狀態(tài)會通過加重微血管損傷進而提高患者心血管疾病發(fā)生風(fēng)險[18],加重患者病情。腸道就是微炎癥的源頭,菌群及其代謝物皆可參與微炎癥反應(yīng),當(dāng)腸道微生物的生態(tài)平衡紊亂時,可產(chǎn)生大量內(nèi)毒素并誘發(fā)宿主發(fā)生炎癥反應(yīng),內(nèi)毒素還可通過血液循環(huán)誘發(fā)腎臟發(fā)生功能障礙。
腸道黏膜免疫系統(tǒng)包含免疫誘導(dǎo)組織和免疫效應(yīng)組織兩部分。免疫誘導(dǎo)組織由腸道相關(guān)淋巴組織構(gòu)成,包括小腸派爾集合淋巴結(jié)、孤立淋巴結(jié)、結(jié)腸補丁以及腸系膜淋巴結(jié),其中的淋巴濾泡發(fā)揮免疫誘導(dǎo)作用。上皮細胞層和黏膜固有層構(gòu)成免疫效應(yīng)組織。黏膜固有層內(nèi)有大量的T細胞、B細胞、IgA源性漿細胞和抗原提呈細胞等,這些免疫效應(yīng)細胞是腸道黏膜免疫系統(tǒng)的主體[19]。而腸道黏膜固有層內(nèi)存有很多輔助性T細胞及調(diào)節(jié)性T細胞,輔助性T細胞分泌的細胞因子能夠有效地防御細菌和真菌的感染。而調(diào)節(jié)性T細胞與腸道內(nèi)肉毒桿菌誘導(dǎo)的免疫逃逸和免疫不應(yīng)答相關(guān)[20]。同時,腸道黏膜固有層內(nèi)還有IgA源性漿細胞產(chǎn)生大量分泌型IgA,它附著在小腸內(nèi)分節(jié)絲狀菌上,并與細菌、病毒和毒素等相結(jié)合,在腸道中發(fā)揮重要作用。當(dāng)患者腎功能受損,腸道毒素增多,菌群失調(diào),T細胞、B細胞、IgA源性漿細胞和抗原提呈細胞減少,腸道屏障通透性增加,蓄積體內(nèi)的毒素和細菌可通過腸道進入血液,單核巨噬細胞系統(tǒng)被激活,大量細胞因子、炎癥因子、氧自由基等細胞有毒物質(zhì)釋放,不僅激活腸道黏膜的免疫系統(tǒng),還加重腸道菌群失調(diào),加重全身性微炎癥反應(yīng),形成惡性循環(huán)。
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn),腸道菌群失調(diào)通過影響人體免疫功能、腸道屏障、毒素代謝及微炎癥加重慢性腎臟病病情,但現(xiàn)代醫(yī)學(xué)在調(diào)節(jié)腸道菌群方面尚缺乏相關(guān)研究,中醫(yī)治療該病優(yōu)勢獨特,當(dāng)慢性腎臟病患者出現(xiàn)腸道菌群失調(diào)時,根據(jù)人體出現(xiàn)的消化道癥狀、心血管病變以及內(nèi)分泌失調(diào)以及神經(jīng)系統(tǒng)癥狀,中醫(yī)辨證分析不難發(fā)現(xiàn)腸道菌群對慢性腎臟病的影響,病位在脾腎,病因在于伏毒內(nèi)蘊,而這也印證了慢性腎臟病脾腎學(xué)說、伏毒學(xué)說,奠定中醫(yī)藥調(diào)節(jié)腸道菌群治療慢性腎臟病的理論基礎(chǔ)。
脾腎學(xué)說緣于《黃帝內(nèi)經(jīng)》與《難經(jīng)》,后世劉征堂[21]詳細地闡述了脾腎相關(guān)理論。脾主運化水谷精微,化生血氣,為后天之本,腎藏先天之精,為生命之源,是先天之本,脾腎為先天滋養(yǎng)后天,后天補養(yǎng)先天,其與機體的免疫功能和營養(yǎng)狀況息息相關(guān)。脾的運化有賴于腎的促進,腎所藏之精有來于脾的水谷之精培育,故二者為相互促進的關(guān)系,脾腎兩臟病變亦可互相傳變。腎陽虧虛,則不能溫煦脾陽,或腎主水失常,水濕泛濫,損傷脾土;脾虛失運,無力化生水谷精微以滋養(yǎng)腎臟,無力運化水濕則水濕內(nèi)停,影響腎主水的功能。腸道菌群失調(diào)造成腸道功能失調(diào),從中醫(yī)學(xué)角度病位主要涉及脾胃,是脾虛證的生理病理表現(xiàn)[22]。腸道微生物與中醫(yī)學(xué)的脾胃關(guān)系密切,從脾胃調(diào)節(jié)腸道菌群,有助于腸道生態(tài)平衡狀態(tài),可達到治療慢性腎臟病的要求。這與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)“腸-腎軸”“慢性腎臟病-結(jié)腸軸”學(xué)說相契合,其理論核心主要是指腸與腎之間存在著相互作用:腸道通過物質(zhì)代謝調(diào)節(jié)腎臟功能,延緩CKD發(fā)展,減少或延緩CKD并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展,而腸道菌群失調(diào)則可導(dǎo)致尿毒素蓄積和誘導(dǎo)全身性微炎癥反應(yīng)等加重腎臟的損傷,闡述了腸道微生態(tài)變化與CKD間的關(guān)系。劉名波[23]實驗研究發(fā)現(xiàn),屬脾虛證的小鼠腸道內(nèi)的腸桿菌、腸球菌數(shù)量均明顯升高,而乳酸桿菌、雙歧桿菌、擬桿菌數(shù)量明顯減少,這直接證明了脾腎與腸道菌群之間的關(guān)系。
伏毒[24]是指外邪入體伏而不發(fā)或內(nèi)生毒邪潛藏于臟腑經(jīng)絡(luò)形體官竅,蓄積日久而發(fā)病。腸道菌群失調(diào)導(dǎo)致人體免疫、代謝等功能障礙而致使慢性腎臟病進行性加重過程往往時間較長,這與中醫(yī)的伏毒的病變過程如出一轍,伏久發(fā)病。慢性腎臟病中虛為本,“濕、瘀、毒”為標,同時“濕、瘀、毒”既是病理產(chǎn)物也是致病因素。濕、瘀、毒是內(nèi)生毒邪,也就是伏毒,它包含現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中的腸源性毒素,是直接影響腸道菌群失調(diào)的原因之一。伏毒產(chǎn)生與正氣不足有關(guān),但它們的存在又促使正氣耗傷,致使正氣更虛,邪毒更勝,日久體內(nèi)中濕毒(如代謝廢物肌酐、尿素氮等)不能及時從體內(nèi)排除,使得“濕、毒”等有害毒邪蓄積。內(nèi)生伏毒往往始于微而成于著。若正邪尚能抗伏毒,則邪正相安共處,伏毒潛留;伏毒內(nèi)積,不得化解,釀郁成毒,消耗正氣,損傷腎臟功能,導(dǎo)致伏毒出路受阻。因虛生毒,毒邪傷正,虛毒互為因果,量變生質(zhì),久病入腎,久病致瘀,伏毒藏匿腎絡(luò),腎絡(luò)瘀血不化,化為瘀毒,瘀中蘊毒,毒中含瘀,瘀毒相織;瘀毒、濕毒伏于腎臟,腎絡(luò)受損,臟氣更虛,加速腎纖維化進展。上述乃內(nèi)生伏毒致病。
雖然中藥的組分和作用較為復(fù)雜,但通過對腸道菌群的相關(guān)研究,可以發(fā)現(xiàn)中藥的作用機制。Zeng等[25]通過焦磷酸測序、RT-PCR分析發(fā)現(xiàn),對5/6腎切除大鼠腸道,予以大黃素結(jié)腸灌洗,能有效降低尿素和IS的細菌豐度,從而改善腎功能。曾玉群[26]通過大黃灌腸對CKD大鼠模型的作用及其機制的研究,證實大黃灌腸可延緩CKD進展,其可能分子機制主要是通過調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)主要包括調(diào)節(jié)腸道菌群主要增加雙歧桿菌益生菌的數(shù)量、恢復(fù)固有黏膜蛋白claudin-1、occludin,減少內(nèi)毒素LPS水平,降低CKD狀態(tài)的尿毒素IS生成,緩解CKD的系統(tǒng)炎癥,進一步改善腎功能、腎臟炎癥氧化應(yīng)激及腎纖維化。Du等[27]和Tao等[28]用超高效液相色譜-四極桿-飛行時間質(zhì)譜法(UPLC-Q-TOF/MS)發(fā)現(xiàn)使用黃蜀葵花提取物、山茱萸提取物可減少內(nèi)毒素水平。
結(jié)腸透析是充分利用結(jié)腸生理學(xué)特性發(fā)展而成的結(jié)腸透析技術(shù),以人體自身的腸壁作為天然的透析膜,模仿腹膜透析的原理,將透析液或者中藥灌入患者結(jié)腸內(nèi)[29]。其理論基礎(chǔ)來源于中醫(yī)學(xué),基于中醫(yī)通腑泄?jié)岱?,中藥或透析液?jīng)腸道給藥,藥液可隨氣血津液的運行散布全身達到整體治療作用。經(jīng)過數(shù)十年的臨床實踐,中藥結(jié)腸透析已被列入慢性腎衰竭中醫(yī)臨床路徑,并且與國際防治慢性腎臟病的“腸-腎軸”理論有異曲同工之妙,臨床實踐中具有顯著的療效。目前,慢性腎臟病與“腸-腎軸”理論的研究處于階段,涉及多個學(xué)科的交叉融合,預(yù)示著中西醫(yī)結(jié)合研究領(lǐng)域的熱點和前沿。雖然目前相關(guān)研究還不夠全面,但毋庸置疑結(jié)腸透析具備非常廣闊的發(fā)展前景。
慢性腎臟病是緩慢性、進行性、不可逆性的疾病,目前為止,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)尚無特異性藥物治療,中醫(yī)藥根據(jù)中醫(yī)理論可以通過調(diào)節(jié)腸道菌群,改善患者代謝功能、免疫功能及微炎癥狀態(tài),從而延緩腎臟功能下降的過程,改善患者的臨床癥狀,提高患者的生活質(zhì)量,延遲患者進入腎臟替代治療的時間,提高患者壽命,這對治療慢性腎臟病具有里程碑意義。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展,腸道菌群的研究不斷深入,望今后可以通過分子生物學(xué)、代謝組學(xué)、生理病理學(xué)等多學(xué)科來解釋腸道菌群與慢性腎臟病的關(guān)系,為中醫(yī)藥治療慢性腎臟病提供理論依據(jù)。