徐晴 鄭 蓉 朱戎
上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬龍華醫(yī)院腎病科,上海 200032
慢性腎臟?。╟hronic kidney disease,CKD)是一種進(jìn)行性、不可逆的疾病,近年來其發(fā)病率逐年升高。慢性腎臟病包括多種腎臟疾病,其中,終末期腎病(end-stage renal disease,ESRD)是較嚴(yán)重的階段,患者只能依靠長(zhǎng)期透析或腎移植維持生命,但因治療費(fèi)用高、并發(fā)癥嚴(yán)重,導(dǎo)致其預(yù)后較差或生活質(zhì)量較差。近年來,隨著腸道微生態(tài)制劑研究的不斷深入,調(diào)節(jié)腸道菌群成為臨床治療慢性腎臟病的新方向,近年來中醫(yī)藥治療胃腸疾病取得了較好的療效,且研究發(fā)現(xiàn),中醫(yī)藥治療CKD 機(jī)制有了新靶點(diǎn)。
微生態(tài)近些年被命名為“被遺忘的新器官”、“第二基因組”,是指與宿主在腸腔中共生共存的微生物的集合,定值達(dá)100 萬(wàn)億,由15000~36000個(gè)菌種構(gòu)成。腸道菌群可分為三類:共生菌,又稱益生菌,如乳酸桿菌、雙歧桿菌;條件致病菌,如大腸桿菌、腸球菌;病原菌,又稱有害菌,如金黃色葡萄球菌、變形桿菌。益生菌在人體內(nèi)占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位,可以阻止毒素入血,具有抗炎作用。正常情況下腸道菌群與宿主(人體)相互依存、相互制約,維持一種動(dòng)態(tài)平衡。人體為腸道菌群提供繁殖、代謝的環(huán)境,腸道菌群參與人體消化、營(yíng)養(yǎng)、代謝、免疫、防御等諸多方面生理作用。短鏈脂肪酸為結(jié)腸主要能量來源。飲食、抗生素、炎癥、免疫狀態(tài)均可能影響菌群組成。菌群失調(diào)可能誘發(fā)慢性腎臟病、癌癥、心血管病、糖尿病、炎癥性結(jié)腸炎等疾病。
2011 年Meijers等首次提出“腸-腎軸”學(xué)說,即胃腸道與腎臟之間相互影響,關(guān)系密切。2015 年P(guān)ahl等將其進(jìn)一步完善,提出“慢性腎病-結(jié)腸軸”,其核心概念是腸道菌群紊亂及腸道上皮屏障功能障礙通過引起全身微炎癥反應(yīng)、增加尿毒素蓄積等作用,加重CKD 進(jìn)展。總之,腸道菌群與CKD 之間是一個(gè)雙向調(diào)節(jié)、相互影響的過程。慢性腎臟病打破腸道菌群平衡,腸道菌群紊亂導(dǎo)致尿毒素增多、炎性反應(yīng)加重,加快腎功能衰竭,形成惡性循環(huán)。
在CKD/ESRD 中已證實(shí),腸道微生物群的相關(guān)定量和定性改變,特別是具有脲酶、尿酸酶、吲哚和對(duì)甲酚形成酶的細(xì)菌種類的擴(kuò)增,現(xiàn)有研究證實(shí),CKD/ESRD 通過不同的機(jī)制促進(jìn)了腸道菌群失調(diào)的發(fā)病機(jī)制。(1)腎臟功能受損,氮質(zhì)毒素等代謝廢物進(jìn)入胃腸道,刺激黏膜,與維持腸黏膜上皮緊密的蛋白特異性結(jié)合,破壞其屏障作用,并水解為氫氧化銨,升高腸腔pH 值,產(chǎn)生局部炎癥;(2)由于排泄障礙,患者尿酸腸道排泄增加,由于腸道中氮廢物的廣泛利用,致病菌主動(dòng)代償性吸收大量尿酸和草酸,不斷繁殖;(3)CKD 患者限制高鉀水果和蔬菜的攝入,依靠纖維素生存的益生菌減少,分解蛋白細(xì)菌增加;(4)長(zhǎng)期服用磷酸鹽結(jié)合劑、透析方式等原因?qū)е翪KD 患者胃腸蠕動(dòng)功能減弱,腸內(nèi)潴留的蛋白質(zhì)、氨基酸等在致病菌腐敗作用下產(chǎn)生大量?jī)?nèi)毒素。(5)頻繁使用抗生素和口服鐵劑促進(jìn)病原體過度生長(zhǎng)。此外,國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)腸壁水腫、缺血等作用增加腸道黏膜上皮通透性,造成腸道黏膜屏障功能受損,通透性增加,引起腸道菌群結(jié)構(gòu)和數(shù)量改變,這可能是引起CKD進(jìn)展的一大重要因素。
根據(jù)分子大小、理化因素尿毒素可分尿素氮、肌酐等水溶性、不與蛋白結(jié)合的小分子物質(zhì);甲狀旁腺素、β微球蛋白等中分子毒素;硫酸對(duì)甲酚(p-cresyl sulfate,PCS)、硫酸吲哚酚(indoxyl sulfate,IS)、三甲胺氧化物(trimethylamine-N-oxide,TMAO)等蛋白結(jié)合性尿毒素。其中蛋白結(jié)合性尿毒素來源于食物并由腸道菌群發(fā)酵,稱之為“腸源性毒素”;此類毒素蓄積體內(nèi),難以被透析清除,且能夠刺激氧化應(yīng)激。已有研究表明,IS 和PCS 是與CKD 進(jìn)展的獨(dú)立因素,TMAO 可直接導(dǎo)致腎間質(zhì)纖維化及功能障礙。有研究顯示,腸道微生態(tài)變化對(duì)腎臟的影響:結(jié)腸緊密連接蛋白減少,腸上皮黏膜屏障功能受損環(huán)境下,腸道蛋白質(zhì)和其他含氮物質(zhì)在經(jīng)細(xì)菌發(fā)酵后產(chǎn)生的有毒終產(chǎn)物增多,大量尿毒素、活細(xì)菌易位入血,激活炎癥因子,腸道和系統(tǒng)免疫系統(tǒng)觸發(fā)了過度和潛在有害的促炎反應(yīng),進(jìn)一步加重腎臟損傷。此外,腸道菌群紊亂能夠引發(fā)廣泛微炎癥,增加心血管風(fēng)險(xiǎn),加重產(chǎn)生尿毒癥等并發(fā)癥。
基于以上理論,目前國(guó)內(nèi)外一些研究通過調(diào)整腸道微生態(tài)來延緩腎衰竭進(jìn)展。①口服益生菌調(diào)節(jié)腸道菌群,減少腸源性尿毒素產(chǎn)生,改善腸黏膜屏障功能。②運(yùn)用緩瀉劑增加大便次數(shù),減少毒素含量。③活性炭AST-120 為吸附胃腸道毒素前體物質(zhì)。④調(diào)整飲食結(jié)構(gòu),攝取高纖維素、低大豆蛋白食物,促進(jìn)益生菌增殖。⑤抗糖尿病藥物利拉魯肽、沙格列汀、二甲雙胍等可以減慢碳水化合物分解速度,使其至結(jié)腸發(fā)酵,促進(jìn)益生菌生長(zhǎng)。⑥TLR4 拮抗劑、AHR 拮抗劑分別可以抑制TLR4 與內(nèi)毒素的核心毒素結(jié)構(gòu)脂質(zhì)A 結(jié)合、抑制AHR 信號(hào)通路激活,從而減輕全身微炎癥狀態(tài)。但以上干預(yù)措施尚缺乏大樣本研究,干預(yù)時(shí)間短,臨床試驗(yàn)少,其療效有待進(jìn)一步評(píng)價(jià)。
慢性腎臟病屬中醫(yī)學(xué)“水腫”“關(guān)格”“腎風(fēng)”“虛勞”等范疇,總以脾腎虧虛、濁毒內(nèi)蘊(yùn)為基本病機(jī),屬本虛標(biāo)實(shí)、虛實(shí)夾雜之癥?!澳I為先天之本,脾為后天之本”,脾的健運(yùn)得益于腎的滋養(yǎng),腎所藏在之精有賴于脾水谷精微的培育。脾失健運(yùn),腎陽(yáng)虧虛,則體內(nèi)氣血水液運(yùn)行失常,疾病后期,產(chǎn)生“濕”“濁”“淤”“毒”等,壅塞三焦。張仲景認(rèn)為“四季脾旺不受邪”,《靈樞·五癃津液別》云“脾主為衛(wèi)”,這都是說脾運(yùn)化功能正常,正氣充盛,則外邪不易侵犯機(jī)體。從以上討論可以發(fā)現(xiàn)脾的運(yùn)化水谷精微與御邪外侵的功能與腸道菌群參與人體消化代謝、免疫防御的作用極其相似。腸道菌群失調(diào)引起的腹瀉、胃納差,免疫力低下等問題在中醫(yī)系統(tǒng)可歸為脾氣虛的范疇?!端貑枴の宀貏e論》指出大小腸“受五藏濁氣,名曰傳化之府,此不能久留,輸泄者也。魄門亦為五藏使…”。大腸作為傳導(dǎo)之官,參與人體津液代謝,與大便傳輸、排泄息息相關(guān)。腎與大腸同屬下焦,《靈樞》指出“下焦如瀆”,即是指下焦傳化糟粕的作用。中醫(yī)藏象學(xué)說認(rèn)為,腸的重吸收、代謝等功能是脾主運(yùn)化功能的延申?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)的“腸-腎軸”理論,與祖國(guó)醫(yī)學(xué)“脾病及腎,腎病及脾”理論不謀而合,即脾氣虧虛,大腸傳化功能失司,腸道病變時(shí)致菌群紊亂、屏障功能障礙,致病菌易位入血,即產(chǎn)生溺毒,造成腎功能損傷;腎功能不全時(shí),腎氣不足,水液代謝失調(diào),有毒物質(zhì)不能排泄,濁毒蘊(yùn)而化熱,影響脾的功能,導(dǎo)致菌群失調(diào)。
基于以上理論,慢性腎臟病的治療應(yīng)注重補(bǔ)虛泄實(shí)。補(bǔ)脾益腎,脾氣充盛,生化有源,衛(wèi)外而固;通腑泄?jié)?,排毒泄?shí),升清降濁。中醫(yī)體系中“脾-腸-腎”之間的聯(lián)系,是“腸-腎軸”理論的重要體現(xiàn)。
隨著腸道微生態(tài)研究的深入,現(xiàn)代醫(yī)家已證實(shí)運(yùn)用補(bǔ)脾益腎、通腑泄?jié)岬闹畏?,中醫(yī)藥可以通過多靶點(diǎn)維持腸道微生態(tài)平衡,從而延緩腎衰竭速度。
通過調(diào)節(jié)腸道菌群,促進(jìn)腸道運(yùn)動(dòng)、增強(qiáng)宿主免疫、影響腸道定植抵抗力,阻止?jié)撛诓≡w定植和入侵。羅學(xué)文使用補(bǔ)脾益腎方口服聯(lián)合腎衰灌腸方治療慢性腎臟病5 期患者可以有效下調(diào)腸源性毒素硫酸吲哚酚水平,并增加益生菌雙歧桿菌、乳酸桿菌和總厭氧菌數(shù)量,降低致病菌大腸桿菌數(shù)量。Han等發(fā)現(xiàn)黃芪與丹參反轉(zhuǎn)了CKD 小鼠的菌群紊亂,增加了產(chǎn)生丁酸和乳酸的益生菌,尤其是阿克曼菌和乳酸桿菌,可能通過調(diào)節(jié)“腸-腎軸”,減輕了慢性腎毒性引起的腎纖維化。桂志紅等發(fā)現(xiàn)加味益腎活血方能明顯改善CKD 患者腸道微生態(tài),升高益菌群如乳酸桿菌、雙歧桿菌屬細(xì)菌濃度,降低腸道致病菌如大腸桿菌和糞腸球菌屬濃度,同時(shí)改善患者的臨床癥狀及微炎癥狀態(tài)、保護(hù)腎臟功能。
腸道黏膜屏障是阻止腸內(nèi)有害物質(zhì)侵襲人體組織、器官和血液的重要組成部分,由機(jī)械屏障、化學(xué)屏障、免疫屏障、生物屏障組成。D-乳酸是腸道細(xì)菌發(fā)酵產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物,是反映腸黏膜通透性變化的指標(biāo),當(dāng)腸黏膜被細(xì)菌感染且通透性增加時(shí),D-乳酸可轉(zhuǎn)移入血。王祎熙等研究發(fā)現(xiàn),益腎瀉濁方能顯著改善CKD 3~4 期脾腎陽(yáng)虛證患者畏寒肢冷、倦怠乏力、腰膝酸軟的癥狀,降低血漿內(nèi)毒素及D-乳酸水平,改善腸道黏膜屏障功能,從而改善腎功能。涂祎珺等研究發(fā)現(xiàn),大黃與黃芪能有效提高5/6 腎切除CRF 大鼠腎小球?yàn)V過率,恢復(fù)損傷的腎組織形態(tài);還可以保護(hù)腸黏膜,促進(jìn)腸黏膜絨毛的生長(zhǎng)發(fā)育,從而促進(jìn)腸道功能的恢復(fù),增加腸道對(duì)代謝毒素的排出。鐘丹等發(fā)現(xiàn)慢性腎衰患者應(yīng)用健脾補(bǔ)腎活血泄?jié)嶂兴幙诜Y(jié)合中藥灌腸治療后,患者血肌酐、血尿素氮均明顯下降,且內(nèi)毒素及D-乳酸明顯降低,證明保護(hù)腸道黏膜屏障功能可以改善腎功能。林勇等也發(fā)現(xiàn)慢性腎衰竭患者采用通腑泄?jié)嶂兴幑嗄c治療后,機(jī)體腸源性毒素減少,腸道屏障抑制病原體易位入血的功能得到修復(fù),腎功能得到改善。
腸黏膜機(jī)械屏障由腸道黏膜上皮細(xì)胞和細(xì)胞間緊密連接的菌膜構(gòu)成,緊密連接則是維持腸黏膜機(jī)械屏障的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),緊密連接主要由閉合蛋白家族、封閉蛋白家族(Claudin,CLDW)及細(xì)胞間連接黏附分子(junctional adhesion molecules,JAMs)等跨膜蛋白構(gòu)成,它們與連接復(fù)合物蛋白(ZO-1、ZO-2、ZO-3 等)及細(xì)胞骨架共通構(gòu)成緊密連接復(fù)合物,阻止腸腔內(nèi)病原微生物等大分子物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),協(xié)助腸上皮細(xì)胞進(jìn)行分泌、吸收、物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)等。鐘瑜萍等發(fā)現(xiàn)不同劑量配比的大黃-黃芪,尤其是大黃-黃芪1∶4 可以促進(jìn)慢性腎衰大鼠腸黏膜閉合蛋白家族的相對(duì)表達(dá),增加腸上皮細(xì)胞緊密性,修復(fù)腸黏膜損傷,從而減輕腸道內(nèi)毒素和菌群代謝產(chǎn)物易位對(duì)腎臟功能造成的損害。
慢性腎臟病患者體內(nèi)普遍存在慢性微炎癥狀態(tài),微炎癥狀態(tài)與CKD 患者多種并發(fā)癥密切相關(guān),是加重慢性腎臟病衰竭進(jìn)展的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。Ruizhi等研究證實(shí)黃芪三七方聯(lián)合雙歧桿菌通過抑制Mincle 信號(hào)下調(diào)腎臟和腸道的巨噬細(xì)胞中IL-1β、IL-6、TNF-α 和MCP-1 的表達(dá)和分泌,可顯著改善腸道菌群,保護(hù)腸道屏障。賀海東等運(yùn)用固本泄?jié)峤Y(jié)腸透析方治療CKD2-3 期患者,結(jié)果顯示CRP、TNF-α、IL-6 炎性指標(biāo)明顯下降,炎性介質(zhì)被有效清除,患者營(yíng)養(yǎng)狀況明顯改善,從而延緩CKD 進(jìn)展。有研究表明,升清降濁膠囊通過調(diào)控TLRs/NF-κB 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,明顯降低CKD 患者TNF-α、IL-6 水平,抑制微炎癥反應(yīng)、維持腸上皮免疫功能,從而起到保護(hù)腎臟的作用。研究顯示,寶腎方抑制db/db小鼠腎組織IL-6、TNF-α、TNF-1R 和TNF-2R 的產(chǎn)生,可能是發(fā)揮降低尿蛋白、降低血清尿素氮和肌酐及改善腎臟病理作用的機(jī)制。三七注射液可能通過調(diào)節(jié)LPS/TLR4 通路,減輕炎性介質(zhì)過度釋放,從而發(fā)揮保護(hù)CRF 大鼠腎臟功能的作用。
從調(diào)節(jié)腸道菌群平衡、降低黏膜通透性、增加腸上皮細(xì)胞緊密性、減輕炎癥損傷的機(jī)制方面,改善腎病患者腸道菌群及保護(hù)腸道黏膜屏障功能這一角度找到有效的途徑,改善并延緩CKD 甚至CRF進(jìn)展,可以為“補(bǔ)脾益腎、通腑泄?jié)帷敝委熉阅I臟病提供新的生物學(xué)依據(jù)。從調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)角度治療慢性腎臟病這一觀點(diǎn)不僅是未來CKD 防治的重點(diǎn),也符合中醫(yī)“異病同治”的“整體觀”、豐富了“脾腎學(xué)說”。目前針對(duì)腸道微生態(tài)的干預(yù)措施遠(yuǎn)不夠全面,尚需更多大樣本、多中心的臨床研究探討腸道菌群失調(diào)與腎臟病發(fā)生、發(fā)展之間的具體機(jī)制。
近年來,隨著微生態(tài)系統(tǒng)的建立與發(fā)展,各種研究腸道菌群的生物組學(xué)技術(shù)也廣泛應(yīng)用,這可以為開發(fā)中醫(yī)藥背景的微生態(tài)制劑預(yù)防、治療慢性腎臟病提供新思路、新途徑。