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基于“脾主运化”理论探讨肝细胞自噬与脂质代谢的关系*

时间:2024-07-28

冷 雪,王 莹,李 阳,宋 囡,贾连群**

(1. 辽宁中医药大学中医脏象理论及应用教育部重点实验室 沈阳 110847;2. 辽宁中医药大学中医药创新工程技术中心 沈阳 110847;3. 辽宁中医药大学动物中心 沈阳 110847)

脾位于中焦,主运化,如《济生方》曰:“脾主运化精微。”具有升清降浊,输布精微的功能。膏脂源于中焦,与脾的关系最为密切,由脾胃运化的水谷精微所化生,类属津液[1],而肝脏是体内脂质代谢的重要枢纽,其脂质代谢功能与脾有着密切的联系,脾虚生痰,土壅木郁,痰浊淤积于肝,而易导致脂肪肝等疾病的发生[2]。细胞自噬是指通过溶酶体清除和降解细胞内一些错误和发生受损的组分物质,维持细胞内物质能量平衡,使细胞适应不良环境的一种高度调节的分解代谢过程[3]。肝细胞自噬是维持肝脂质代谢稳态的重要途径之一,增强和减弱自噬都会影响肝脏脂肪的变化,分别引起肝脏脂质的消耗和积累,从而维持肝脏内脂质代谢的动态平衡[4]。

课题组前期发现化瘀祛痰方可改善肝脏脂质代谢,同时发现其改善脂质代谢的作用很可能与调控肝脏自噬相关蛋白以及肝脏线粒体自噬相关蛋白有关[5-6]。我们认为脾失健运,则膏脂不能输布转化,滞留血中,生湿成痰引起痰浊内蕴,蕴结于肝,进而抑制肝细胞自噬,加深脂质在肝脏的累积,形成脂肪肝性等疾病。因此基于脾与肝脏脂质代谢的相关性,我们将“脾主运化”与肝细胞自噬相关联,共同探讨脾失健运下肝细胞自噬对脂质代谢性疾病的影响,为中西医结合治疗脂质代谢紊乱相关疾病提供新的研究思路。

1 脾主运化之中医学理论探析

脾者,“仓廪之官”,位居中焦,主运化水谷,升清降浊[7],如《类经》曰:“脾主运化……通主水谷”;《医门棒喝》曰:“脾脏独主转运而清升降浊”;《景岳全书·饮食门》云:“脾司运化,一纳一运,化生精气,津液上升,糟粕下降,斯无病也”。可见脾的主要功能是将饮食等水谷物质转化为体内所需的水谷精微物质,然后转运到全身各脏腑和四肢来维持机体的正常功能[8],这其中包括“运”和“化”两个过程,他们既有联系又互相包含。一方面脾的“运”是指饮食水谷的消化、传输以及浊毒物质的排泄,是机体各脏腑以及四肢各部位获取物质及能量的关键步骤,也是将体内的浊毒等物质排出的关键途径,为气机升降之枢纽[9],如现代研究中体现的食物中的三大营养物质经过消化,逐步分解为葡萄糖、乳糜微粒、氨基酸之后被体内吸收的过程[10];另一方面脾的“化”是指脾将体内水谷精微等物质如精气血等的气化,还包括各种精微物质之间以及与能量代谢直降的转化、运输,以及对浊毒物质的清除过程[11],如体内将吸收的葡萄糖、氨基酸、甘油等或分解产生能量,或合成体内所需的蛋白质等营养物质[12]。当饮食不节,劳动过倦,外感湿邪时,引起脾气不足进而导致脾运化水谷等功能减退,如《素问·至真要大论》云:“诸湿肿满,皆属于脾”,脾失健运,水谷不化、津液不布、水液聚留,传输布散失常,而生“湿”“肿”“满”;《景岳全书痰饮》曰:脾虚不能运化津液而成痰;《脾胃论》云:“百病皆由脾胃衰而生也”,可见脾对于机体正常生理机能的重要性,故脾被称为后天之本,五脏之母。正如《素问·太阴阳明论》曰:“脾者,土也,治中央,常以四时长四脏,……土者生万物而法天地”;《素灵微蕴·飧泄解》云:“土者,如车之轮,如户之枢,四象皆赖以为推迁,……五运流转,故有轮枢之象焉”。

2 肝脏脂质代谢与脾主运化

肝脏是人体重要的脂质代谢器官,在脂质的消化、吸收、分解、运输等过程中发挥着重要的作用,肝脏脂质代谢与“脾”有一定的关联,脾为气血生化之源,食物的消化与吸收、津液的生成与输布都由脾主运化来主导[13]。饮食不节、劳逸过度等皆可导致脾失健运。脾失健运则痰湿内生,痰阻气滞,气不行血,气滞血瘀,痰浊与气血瘀滞互结,水谷难以化生精微滋养脉道,胞脉壅塞,导致痰浊等病理产物的积聚,形成粥样斑块,肝失疏泄,进一步加重脾失运化,最终导致非酒精性脂肪肝、冠心病等疾病的形成[14-15]。如《金匮要略心典》云:“食积太阴,敦阜之气,抑遏肝气,故病在胁下”,《金匮要略》中指出:“夫治未病者,见肝之病,知肝传脾,当先实脾。”张锡纯在《医学衷中参西录》中主张:“欲治肝者,原当升脾降胃,培养中宫,俾中宫气化敦厚,以听肝木之自理”[16]。课题组前期发现[17-18]与高脂血症组大鼠相比,脾虚高脂血症组大鼠肝脏脂质沉积进一步加重,肝细胞脂肪空泡增多,肝脏胆固醇相关基因肝脂酶(Hepaticlipase,HL)、胆固醇7-羟化酶(Cholesterol 7-alpha hydroxy-lase,CYP7A1)显著降低,可见肝脏脂质代谢与脾虚密切相关,两者在生理病理上有着紧密的联系,脾失健运,可导致肝失疏泄,气机郁滞,形成“土壅木郁”之证,其为引起肝脏脂质代谢紊乱的基本病机,故多用益气健脾化痰法来进行肝脏脂质代谢紊乱的治疗。课题组研制多年的专利方化瘀祛痰方(专利号:ZL200710010845.9)具有健脾益气化瘀祛痰的功效,其可已改善AopE-/-小鼠肝脏脂质沉积情况,增加脂质代谢相关通路PPARγ/LXR-α/ABCG1 蛋白的表达[19];减少肝脏脂质过氧化现象[20];此外化瘀祛痰方可以增加脾虚高脂血症大鼠肝脏SREBP-2 通路蛋白表达,改善肝脏脂质沉积情况,增加肝脏胆固醇代谢相关基因的表达[17,18]。此外陈丝等人发现香砂六君子汤可以干预脾虚高脂血症大鼠肝脏脂质代谢紊乱,其可能与调控dy HDL 相关mRNA 及蛋白[21]及调控胆固醇逆向转运[22]有关。可见脾主运化,为后天之本,气血生化之源;肝主疏泄,调畅气机,可促进精血津液的运行输布,二者在生理病理上存在着紧密的联系。

3 细胞自噬在肝脏脂质代谢调控中发挥重要作用

自噬是体内降解大分子物质或者老化损坏的细胞器的重要代谢过程,自噬可以分为三种类别:小自噬、巨自噬和分子伴侣介导的自噬[23]。细胞内脂质通常以脂滴的形式存在,脂质可通过自噬的过程转变为脂肪酸,为机体提供能量,这一过程又被称为“噬脂”[24],是自噬调控脂质代谢的重要途径。肝脏是机体脂质代谢的重要器官,也是脂肪酸合成、分解的主要部位,自噬主要通过作用于肝脏的脂质代谢起到调节肝细胞内脂质动态平衡的作用,是维持脂质代谢稳态的关键途径,增强自噬可增加肝脏脂肪消耗,减少肝脏脂质积累,抑制自噬会引起肝脏脂质积累,严重会引起疾病的发生。肝脏长期脂质的沉积会导致细胞自噬降低,抑制自噬小体与溶酶体结合,降低自噬水平,进一步促进脂滴的形成,日久可导致非酒精性脂肪性肝病[25]。目前研究表明,肝脏内的自噬包括AMPK 途径、mTOR 途径、PPARα途径、SIRT1 途径、内质网应激等多种途径[4],此外FOXO1 是介导调节肝脏自噬的关键转录因子,其可参与对自噬基因ATG14 的调控[26]。细胞激活自噬作用可以减少Mallory-Denk Bodies(MDBs)小体的形成,通过抑制凋亡基因BAX 等,抑制非酒精性脂肪肝过程中脂质代谢紊乱造成的细胞凋亡现象[27,28]。此外研究发现某些药物可以通过激活自噬途径来改善肝脏脂质代谢紊乱的现象,如姜黄素可通过激活自噬作用,来调节改善非酒精性脂肪肝病大鼠脂肪变性[29];二苯乙烯苷可通过激活PPARα途径,来激活肝脏细胞自噬,从而促进脂滴的降解,改善肝脏脂质紊乱的现象[30]。可见细胞自噬可以通过调控肝脏脂质代谢,降低肝细胞凋亡,增强脂滴降解等过程,来维持肝脏脂质代谢的动态平衡。因此细胞自噬在调控肝脏脂质代谢中发挥着重要作用。

4 脾主运化对肝细胞自噬的主导作用

细胞自噬是体内维持细胞动态平衡,形成稳态的重要途径,在免疫、营养调节、生长发育等生理活动中发挥着重要的作用,这与脾的运化功能具有一定的关联,同时自噬失调引起的机体物质代谢紊乱与脾失健运引起的代谢失调也具有一定的相关性[31]。中医认为,脾主运化,可运化谷物及水饮,《素问·经脉别论》云:“饮入于胃,游溢精气,上输于脾,脾气散精……”,继而将水谷精微输布至五脏六腑、四肢百骸,以化生气血、营养全身。可见脾作为后天之本、气血生化之源,承载着机体正常生命活动所需的物质及能量,来维持机体的正常功能,在微观层面体现在细胞对营养物质的消化、吸收、转输等物质能量代谢过程,这也与细胞自噬维持细胞内物质能量代谢的稳态,从而保证细胞功能的正常发挥相一致,体现了脾“中央土以灌四傍”的特性。脾失健运,则水精不布,精微、水液停聚,聚而生痰湿,痰阻气滞,气滞血瘀,痰浊与气血瘀滞互结,胞脉壅塞,致肝失疏泄,继而引起膏脂淤积于肝内,此过程与病理状态下肝细胞自噬功能受阻,胞内异常脂质沉积具有一定的关联,其自噬功能受抑产生的代谢产物如脂质、氧自由基等在胞内的异常积累可看作为是脾失健运肝失疏泄下生成的痰湿瘀毒等物质,这也体现了脾失健运,肝失疏泄的微观表现,而在这个过程中脾失健运是关键的主导过程。研究显示脾虚证大鼠肝脏线粒体发生自噬[32],进一步引起细胞凋亡,自噬相关蛋白LC3Ⅱ/Ⅰ蛋白比值、Parkin蛋白水平显著降低,而脾虚程度与自噬紊乱呈现正相关,此外研究证实肝脏线粒体自噬途径与PINK1/Parkin介导的通路有关[33],说明“脾失健运”可引起肝细胞发生自噬,自噬的程度与脾虚程度相关联,证实了“脾”与肝细胞自噬之间的相关性。李长新[34]等人发现应用调肝理脾法可改善非酒精性脂肪肝大鼠肝脏脂质代谢紊乱现象,其可能与增强肝脏自噬作用有关,可见促进脾主运化功能可以增强肝细胞自噬变化,通过自噬途径降解肝脏内异常代谢产物—脂质(痰浊),给邪气已出路[35]。综上可见,脾主运化功能在生理和病理上均在肝细胞自噬过程中起到了主导的作用(图1)。

图1 脾主运化与肝细胞自噬及脂质代谢关系图

5 小结

综上,脾为后天之本,主运化水谷精微。前期课题组一直致力于脾失健运膏脂转输障碍的相关研究,我们发现肝细胞自噬在维持肝脏内相关代谢稳态形成中发挥着重要的作用,这与脾的运化功能具有一定的关联,同时肝细胞自噬失调引起的肝脏内脂质代谢紊乱也与脾失健运引起的代谢失调具有一定的相关性。脾气健运,水谷精微等物质吸收后转化布散全身,为机体提供所需营养。脾失健运,痰湿内生,土壅木郁,痰浊淤积于肝,引起膏脂转输障碍,脂质异常累积,微观层面肝细胞自噬受到抑制,降低了对脂质代谢的降解能力,日久形成肝脏内脂质代谢紊乱情况,引发血脂异常、脂肪肝等脂质代谢性疾病。课题组前期通过对家兔、大鼠、小鼠等动物的研究发现,脾虚状态下脂质代谢异常,胆固醇相关蛋白发生改变,肝脏线粒体自噬相关蛋白以及肝脏自噬相关蛋白均发生显著变化,因此,我们认为脾运化与肝细胞自噬具有一定的关联,未来我们将进一步深入研究。

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