王學(xué)林 欒振先 李晨 李紹旦 楊明會

(中國人民解放軍總醫(yī)院，北京 100853)

帕金森病(Parkinson’s disease，PD)的西醫(yī)藥物治療多為左旋多巴替代療法，課題組前期的研究認(rèn)為PD的研究需借鑒系統(tǒng)性思維，而中西醫(yī)結(jié)合是PD系統(tǒng)性研究的最優(yōu)化原則[1]，并提出PD的根本病機是“腎虛血瘀”，臨床應(yīng)用補腎活血法取得了顯著的療效。腸道菌群是指人體腸道內(nèi)約1014個微生物的總稱，其數(shù)量是人體細胞總數(shù)的10倍，成人腸道菌群總質(zhì)量可達1～1.5 kg，其基因數(shù)是人體基因組的150倍，有“人體第二基因組”之稱[2]。近年來研究發(fā)現(xiàn)，腸道菌群可以通過腸神經(jīng)系統(tǒng)(Enteric nervous system，ENS)與自主神經(jīng)系和中樞神經(jīng)系統(tǒng)相互作用[3]，所以胃腸道有“第二大腦”之稱，腸道微生物群不僅通過神經(jīng)系統(tǒng)對大腦產(chǎn)生影響，而且通過內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)和代謝系統(tǒng)對大腦產(chǎn)生影響。腸道和大腦之間的雙向通信稱為腸道-腦軸。腸道微生物群和腸道—腦軸的相互作用稱為腸道微生物群—腸道—腦軸[4]。研究證實，腸道微環(huán)境與多種疾病的發(fā)病密切相相關(guān)。自Braak研究團隊首次提出關(guān)于PD與腸道相關(guān)性的重要假說以來，越來越多的學(xué)者認(rèn)為PD的發(fā)生和進展與腸道菌群密切相關(guān)，而且糞菌移植治療對PD有效。中醫(yī)治療PD的補腎活血法是指口服補腎活血湯劑，其中的補腎活血類中藥對腸道菌群有很好的調(diào)節(jié)作用，因此，推測補腎活血法中藥的治療作用可能與腸道微環(huán)境有關(guān)。

1 PD與腸道微環(huán)境的相關(guān)性

1.1PD腸道菌群失調(diào)研究 腸道菌群按照自然屬性主要以厚壁菌門、擬桿菌門、變形菌門和放線菌門為主，其中以厚壁菌門和擬桿菌門數(shù)量最多。研究顯示PD病人糞便中的細菌總數(shù)是減少的[5]，厚壁菌門數(shù)也是減少的[6]，擬桿菌門的變化眾多研究結(jié)果尚不一致，但大部分認(rèn)為也是減少的。不同類型的腸道菌群失調(diào)與PD表型有關(guān)。PD最主要的早期非運動癥狀為腸胃功能障礙——便秘[7]，有研究發(fā)現(xiàn)80%的PD患者早期會出現(xiàn)便秘、排便障礙等胃腸道癥狀，并且早于運動癥狀數(shù)年甚至數(shù)十年[8]，Scheperjans等[3]研究發(fā)現(xiàn)PD患者腸道中的普雷沃氏菌屬相對減少77.6%，并與PD便秘癥狀相關(guān)，而腸桿菌科的豐度增加，且腸桿菌科豐度高低與姿勢障礙和步態(tài)異常的嚴(yán)重程度正相關(guān)。普雷沃氏菌還能增加腸屏障的完整性，PD患者糞便中普雷沃菌大量減少的同時破壞粘膜層的艾克曼菌增加[9]。Keshavarzian等[10]發(fā)現(xiàn)PD患者腸道內(nèi)布勞特菌屬、糞球菌屬和羅氏菌屬等“抗炎”菌減少，而羅爾斯頓菌等“促炎”菌屬增多。另外，PD病人中小腸細菌過度生長現(xiàn)象的發(fā)生率約25%～50%，可能與PD患者的胃輕癱和胃腸運動功能受損相關(guān)[11-12]。

1.2PD與腸道微環(huán)境相關(guān)的致病機制 健康人體內(nèi)的腸道菌群與腸道上皮屏障和腸道神經(jīng)免疫系統(tǒng)協(xié)同作用，共同維持腸道穩(wěn)態(tài)。腸道菌群通過免疫、神經(jīng)內(nèi)分泌以及神經(jīng)調(diào)節(jié)機制而發(fā)揮作用[13]，腸道菌群紊亂可引起腸道屏障及腸粘膜滲透性改變，這一改變不僅可影響胃腸上皮細胞及免疫系統(tǒng)，同時也可作用于腸神經(jīng)系統(tǒng)(ENS)的神經(jīng)元及神經(jīng)膠質(zhì)細胞，并可通過致病菌及細胞因子產(chǎn)生的脂多糖來上調(diào)腸道局部及系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)，其中雙向的腦-腸軸在調(diào)節(jié)促炎和抗炎反應(yīng)中具重要作用[14]。腸道細菌可通過啟動天然性免疫應(yīng)答增強α突觸核蛋白的炎癥作用，引起α突觸核蛋白的錯誤折疊[15]。錯誤折疊的α突觸核蛋白不僅可激活小膠質(zhì)細胞分泌促炎因子，還可激活抗原提呈細胞，在主要組織相容性復(fù)合體Ⅱ類分子(MHC-Ⅱ)和共刺激信號作用下，促進原始T細形成TH1、TH2和TH17等細胞亞型。TH1和TH17又可穿過血腦屏障并遷移至腦內(nèi)病灶，通過α突觸核蛋白特異性MHC-Ⅱ復(fù)合物激活小膠質(zhì)細胞分泌促炎因子，激活小膠質(zhì)細胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答，產(chǎn)生神經(jīng)毒性作用及多巴胺神經(jīng)元凋亡或死亡，最終導(dǎo)致PD的發(fā)生[16]。

2 PD與補腎活血中藥腸道菌群調(diào)節(jié)作用的相關(guān)性

2.1腎虛血瘀是帕金森病的根本病機 帕金森病是西醫(yī)的病名，中醫(yī)按照臨床表現(xiàn)將其歸為顫證，《素問·至真要大論》曰：“諸風(fēng)掉眩，皆屬于肝”，《素問·陰陽應(yīng)象大論》曰：“風(fēng)盛則動”，奠定了此病從肝或風(fēng)論治的基礎(chǔ)，至明代王肯堂《證治準(zhǔn)繩·雜病》對此病有較詳細的論述，認(rèn)為：“顫、搖也，振、動也，筋脈約束不住，而莫能任持，風(fēng)之象也”“肝主風(fēng)，風(fēng)為陽氣，陽主動，此木氣太過而克脾土，脾主四肢，四肢者，諸陽之末，木氣鼓之故動，經(jīng)謂風(fēng)淫末疾者此也”，并給出了一系列治療方劑，使從肝論治的體系趨于完善。而幾乎同一時期的孫一奎在《赤水玄珠·震顫》中指出：“木火上盛，腎陰不充，下虛上實，實為痰火，虛則腎虧。”提出了腎虛為本的理論，是對病機認(rèn)識的極大突破。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)PD患者大腦中的病理性改變客觀存在，課題組前期根據(jù)中醫(yī)“腎—腦相關(guān)理論”，精研歷代文獻，汲取各家經(jīng)驗，結(jié)合多年來的臨床實踐，對該病的發(fā)病機制及治療方法等認(rèn)識較以往有所深化和創(chuàng)新，提出了“本病病位在腦，基本病機為腎精虧虛，腦髓受損，瘀血阻絡(luò)”的新認(rèn)識，認(rèn)為本病根源在腎，腎虛為之漸，肝風(fēng)內(nèi)動為之變，腎虛，水不涵木乃使肝臟陰血虧虛，致筋脈失養(yǎng)，腎虛又易致血瘀，加之髓?？仗摚桂龇e久留不去，久而更損髓海，腎虛致瘀，瘀又致虛，虛瘀相兼，纏綿難愈，腎虛是PD發(fā)生的內(nèi)在條件，血瘀則是該病必然的存在因素，并認(rèn)為補腎活血法是治療此病的根本大法，付諸臨床取得了滿意的療效。腸道菌群的主要寄居部位是大腸，大腸在臍下的小腹及其兩側(cè)的少腹，中醫(yī)學(xué)臍下為腎所主，且腎經(jīng)走小腹，肝經(jīng)走少腹，唐榮川《血癥論》有“氣血交會之所，在臍下胞室之中，男子謂之丹田，女子謂之血室，則肝腎所司”的認(rèn)識，《皇漢醫(yī)學(xué)》云：“蓋腹腔者，為身體中最大之腔洞，而受榮最多量之血液，故若有瘀血，當(dāng)較它部位尤多，且其一部又為骨盆腔，為身體中最下部位之腔洞，而因缺少運動，若有瘀血停聚，最易沉墜于此部?！币虼?，按照中醫(yī)學(xué)的整體觀，腸道所居之處跟肝腎密切相關(guān)，且易生瘀血，則腸道微環(huán)境也必然與腎藏和瘀血有聯(lián)系。另外，研究證實PD的主要病理產(chǎn)物α突觸核蛋白的積累最先出現(xiàn)在腸神經(jīng)中，隨后逆行至迷走神經(jīng)系統(tǒng)到達背根運動神經(jīng)節(jié)，并最終轉(zhuǎn)運到達大腦運動中樞，引起PD[17]。病理產(chǎn)物的過度聚集就是一種“瘀”，而這種“瘀”的逆向遷徙也極有特點，從神經(jīng)系統(tǒng)中遷徙，且遷徙方向為從下往上、從腹至頭，這種特點在微觀辨證時當(dāng)屬腎虛。因神經(jīng)系統(tǒng)與藏象中的腎藏關(guān)系最密切，腎虛不能封藏，導(dǎo)致神經(jīng)不能密固，病理產(chǎn)物從中走行。腎虛不能固攝，導(dǎo)致病理產(chǎn)物逆出下焦而上行。腎虛腦髓失養(yǎng)，腦竅空虛，導(dǎo)致病理產(chǎn)物最終沉積在腦。

2.2補腎活血中藥對腸道菌群結(jié)構(gòu)和數(shù)量具有調(diào)節(jié)作用 腸道菌群結(jié)構(gòu)和數(shù)量的穩(wěn)定是保證其發(fā)揮正常生理功能的基礎(chǔ)，研究表明，中藥能顯著改善腸道菌群失調(diào)，促進有益菌的生長，抑制條件致病菌的過度繁殖，維持腸道微環(huán)境的平衡。有益菌緊貼腸道黏膜表面并與黏膜上皮細胞粘連形成生物屏障，發(fā)揮營養(yǎng)和免疫調(diào)節(jié)等作用，還可以降低腸道局部酸堿度，產(chǎn)生抑制有害菌的物質(zhì)而發(fā)揮生物拮抗功能，它們是腸道優(yōu)勢菌群，主要包括雙歧桿菌屬和乳桿菌屬等。嗜酸乳桿菌是乳桿菌屬中的一種，其數(shù)量的多少可以判斷腸道菌群正常與否。條件致病菌主要包括腸球菌屬和腸桿菌屬等，雖不是優(yōu)勢菌群，卻也是人體正常菌群的組成部分。在PD的研究上，不論對帕金森病人還是實驗大鼠進行的腸道菌群移植，都顯示了一定的療效，因此中藥對PD患者腸道菌群的調(diào)節(jié)作用可能是其治療機制之一。很多補腎活血類中藥就對腸道菌群起正向調(diào)節(jié)作用，如益智仁、當(dāng)歸、制首烏等能顯著促進嗜酸乳桿菌的增殖[18]，枸杞子[19]、丹參[20]可以顯著增加雙歧桿菌和乳酸桿菌，肉蓯蓉[21]除對乳酸桿菌和雙歧桿菌也有促進作用外，還對腸桿菌有抑制作用。而腸桿菌與PD運動癥狀相關(guān)。熟地黃[22]可以增加雙歧桿菌和放線菌，抑制勞特氏菌，溫陽益氣活血方[23](丹參、赤芍、桃仁、當(dāng)歸、桂枝)可以抑制大腸桿菌和腸球菌。三七也可顯著提高乳桿菌和雙歧桿菌水平，另外還可以提高擬桿菌門菌群(有益菌)豐度[24]。而擬桿菌正是在PD中下降的。有學(xué)者對三七提取物進行了研究，發(fā)現(xiàn)三七總皂苷對腸桿菌科有調(diào)節(jié)作用[25]。三七的另一種提取物人參皂苷可以使丁酸梭菌的數(shù)量增多[26]。而腸道內(nèi)的丁酸梭菌可以合成維生素類物質(zhì)，為腸道內(nèi)的有益菌生長提供營養(yǎng)物質(zhì)[27]。另外，中藥中普遍存在的植物多糖在進入機體后，不能被小腸消化吸收，而是進入大腸促進某些腸道菌群增殖，增加腸道菌群的豐富度和多樣性[28]，從而起到對腸道菌群結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)作用。那么，其他傳統(tǒng)的中藥無效成分如纖維素、木栓、角質(zhì)、粘液、色素、樹脂等是否也可以對腸道菌群起到調(diào)節(jié)作用，從而對疾病產(chǎn)生了治療作用，也有待于進一步的研究。

2.3補腎活血類中藥可以保護腸道屏障功能 腸道的屏障功能是指腸黏膜能夠防止毒素和病原菌的侵襲、控制炎癥的作用，對保持和調(diào)節(jié)機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)意義重大，與腸道菌群密切相關(guān)，而健康的腸道菌群本身就是組成腸道屏障功能的一部分，并通過多種復(fù)雜機制參與屏障作用。腸道微生物-腸道-腦軸機制與腸道屏障作用密切相關(guān)，因此腸道屏障作用的失衡在PD的發(fā)病機制中不可忽略。近年來的研究顯示，中藥對腸道屏障功能具有明顯的調(diào)節(jié)作用，補腎活血類中藥也不例外。由補腎活血中藥組成的復(fù)方活血理腸丸(補骨脂、肉豆蔻、五味子、吳茱萸、桃仁、紅花)可以明顯抑制小鼠結(jié)腸上皮細胞凋亡速度，減輕損傷程度[29]。這是對腸黏膜機械屏障的保護作用。川芎的主要成分川芎嗪，也可以保護腸道黏膜屏障功能，通過清除體內(nèi)氧自由基，提高一氧化氮水平，阻抑炎癥介質(zhì)的作用來實現(xiàn)[30]。丹參則可以使腸系膜血流量增加，促進腸黏膜上皮微循環(huán)，提高上皮細胞內(nèi)氧含量，抵御缺氧打擊而保護腸道屏障功能[31]。在中藥中普遍存在的多糖是10個以上單糖構(gòu)成的高分子碳水化合物，是由糖苷鍵結(jié)合而成的鏈狀糖，有廣泛的生物學(xué)效應(yīng)。在腸道微環(huán)境中，中藥多糖可以作為原料發(fā)酵為短鏈脂肪酸，其主要包含乙酸、丙酸和丁酸，具有抗炎作用，是腸道菌群與宿主之間進行信號傳遞的重要物質(zhì)[32]。短鏈脂肪酸易穿過血腦屏障進入中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)揮功能[33]，并可促進黏液生成和連接蛋白表達、增強腸道屏障功能。另外，有研究表明腸道菌群可通過調(diào)節(jié)腦內(nèi)緊密連接蛋白的表達影響血腦屏障的通透性[34]。可以大膽假設(shè)，補腎活血中藥對腸道菌群的調(diào)節(jié)作用可能會通過改善血腦屏障通透性加強對中樞神經(jīng)的保護，從而對PD起治療作用。

2.4腸道菌群對補腎活血中藥的轉(zhuǎn)化作用 中藥與腸道菌群之間的作用是相互的，中藥能夠通過改變腸菌而發(fā)揮對疾病的治療作用，而腸道菌群可以產(chǎn)生多種生物活性酶類，對中藥進行代謝和轉(zhuǎn)化。腸道菌群因其強大的代謝活性，被認(rèn)為是與肝臟具有相同代謝潛能的器官[35]。腸道菌群轉(zhuǎn)化藥物的反應(yīng)有水解、氧化、還原、異構(gòu)、重排、酯化、縮合等[32]。在被腸道菌群轉(zhuǎn)化后，中藥成分往往能轉(zhuǎn)化為活性更高的成分。目前已經(jīng)有補腎活血類藥物的相關(guān)研究，如芍藥苷是赤芍的主要活性成分，可以被腸道益生菌產(chǎn)生的β-葡萄糖苷酶和酯酶催化為芍藥苷元，從而更好的發(fā)揮藥效[36]。淫羊藿黃酮苷進入體內(nèi)后，可以被腸道菌群及腸酶轉(zhuǎn)化為次級糖苷，更易于被機體吸收，從而提高淫羊藿藥效[37]。中藥三七的活性成分三七皂苷R1、人參皂苷Rg1、Rg2、Re、Rd、Rb1，它們口服后主要在腸道微生態(tài)的作用下被代謝為次級苷或苷元，具有多種生理活性，更易被吸收[38-39]。單味中藥就有多種成分，目前的研究大多是針對單味中藥的某一有效成分，而復(fù)方中藥湯劑的成分十分復(fù)雜，各種藥物成分在腸道的轉(zhuǎn)化與代謝很難被一一精準(zhǔn)追蹤，但可以推斷，這些中藥成分中除已知的有效成分以外，其他的很多尚未被研究的成分也被腸道菌群進行了轉(zhuǎn)化和代謝，轉(zhuǎn)化后的成分可能也發(fā)揮了對疾病的治療作用，這也符合目前復(fù)方中藥湯劑的治療機制復(fù)雜，并且尚未被明確的事實。

2.5補腎活血中藥治療PD可能的神經(jīng)遞質(zhì)相關(guān)通路 PD病人最典型的缺陷就是黑質(zhì)紋狀體多巴胺能神經(jīng)遞質(zhì)減少，有研究表明，人體約一半的多巴胺是由腸道微生物合成的[40]，腸神經(jīng)系統(tǒng)也有多巴胺能神經(jīng)元[41]，PD病人常表現(xiàn)出腸神經(jīng)系統(tǒng)多巴胺能神經(jīng)元缺失，有嚴(yán)重便秘的腸道多巴胺水平更低[42]。研究表明，一方面腸道菌群的改變可以直接影響腸道對神經(jīng)遞質(zhì)的合成，而腸道內(nèi)的神經(jīng)遞質(zhì)可以經(jīng)由粘膜層通過血液循環(huán)進入大腦而發(fā)揮作用，因此腸道菌群的變化可以通過腸道合成神經(jīng)遞質(zhì)的變化在PD患者的癥狀上得到體現(xiàn)。腸道中的芽孢桿菌可產(chǎn)生多巴胺，某些乳酸桿菌屬可產(chǎn)生乙酰膽堿，假絲酵母菌、鏈球菌屬、埃希氏桿菌屬、腸球菌屬可產(chǎn)生5-羥色胺，乳酸桿菌和雙歧桿菌可以產(chǎn)生抑制性神經(jīng)遞質(zhì)γ氨基丁酸，而埃希氏桿菌屬、芽孢桿菌和酵母菌可產(chǎn)生去甲腎上腺素[43-45]；另一方面，腸道菌群失調(diào)可以引起α-syn的錯誤折疊和聚集，經(jīng)過復(fù)雜的機制，最終導(dǎo)致腦內(nèi)多巴胺神經(jīng)元損傷。有研究證實健康的腸道菌群會通過腦腸軸來調(diào)控多巴胺合成酶的作用，使得多巴胺在大腦中合成增加，并且促進腸道中如芽孢桿菌等合成多巴胺的菌群明顯增加[46]。而補腎活血法治療PD的方劑如抑顫湯(山萸肉、石菖蒲、仙靈脾、肉蓯蓉、枸杞子、丹參、蜈蚣等)、補腎活血顆粒(山萸肉，何首烏，丹參，水蛭等)可以增加腦內(nèi)多巴胺、5-羥色胺等神經(jīng)遞質(zhì)的含量[47-48]，而方中的何首烏、丹參、肉蓯蓉、枸杞等補腎活血中藥已有實驗驗證確能改善腸道菌群，因此補腎活血復(fù)方極有可能是通過調(diào)節(jié)腸道菌群通過以上通路而減輕多巴胺能神經(jīng)元損傷、調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)實現(xiàn)治療作用的。

3 討論

腸道微環(huán)境是一個龐大而復(fù)雜的功能系統(tǒng)，研究表明健康人腸道微生物組成上雖然有差異，但功能卻基本一致，腸道菌群的結(jié)構(gòu)受飲食等因素影響明顯，和人的健康密切相關(guān)的是整個腸道微生態(tài)的功能組成和代謝狀態(tài)，雖然腸道微生物的結(jié)構(gòu)和數(shù)量是腸道功能的生物學(xué)基礎(chǔ)，但到目前為主，腸道微生物還沒有明確的分類標(biāo)準(zhǔn)[49]，因其巨大的復(fù)雜性，醫(yī)學(xué)研究中不能簡單的以此來衡量健康狀態(tài)，而應(yīng)當(dāng)以功能為基礎(chǔ)。因此當(dāng)腸道菌群異常時經(jīng)常用描述功能的“失調(diào)”來形容，腸道菌群物質(zhì)和功能的關(guān)系加上其動態(tài)平衡的特點，與中醫(yī)學(xué)中的陰陽學(xué)說極其相似，而且腸道菌群的功能影響全身，中醫(yī)又講究整體與局部的聯(lián)系、有司外揣內(nèi)的思想，所以從中醫(yī)學(xué)的整體觀出發(fā)，對腸道菌群最典型的研究方法就是中醫(yī)證候與腸道菌群之間的關(guān)系研究。目前這類研究大多集中在脾虛、陽虛、濕熱等證候，而PD方面，目前腸道菌群與PD中醫(yī)證候的研究是集中在PD患者內(nèi)部，通過傳統(tǒng)中醫(yī)辨證而劃分不同證候，對比不同證候PD患者的腸道菌群特征，暫時還沒有通過大樣本的普通人群腎虛血瘀證候與非腎虛血瘀證候腸道菌群的異質(zhì)性比較，及其與帕金森病人腸道菌群的相似性比較來佐證PD腎虛血瘀病機的研究。但腎虛血瘀病機指導(dǎo)下的臨床實踐確實取得了滿意的療效，本文根據(jù)諸多證據(jù)推測其作用可能與腸道微環(huán)境這個靶點有關(guān)，但仍然有待實驗驗證。中藥可以調(diào)節(jié)腸道菌群，腸道菌群可以代謝與轉(zhuǎn)化中藥，在口服中藥的過程中隨著腸道菌群的改變其代謝能力也必然發(fā)生改變，這或許可以解釋口服中藥時療效的前后變化，或者經(jīng)常需要根據(jù)證候變化而調(diào)整方劑。補腎活血顆粒對美多芭有減毒增效的作用[50]，其機制也可能與補腎活血顆粒改善了腸道菌群，腸道菌群所主導(dǎo)的生物學(xué)功能得到了改善，或者對美多芭的代謝也發(fā)生了改變有關(guān)，有待實驗驗證。