中醫(yī)“脾主肌肉”與線粒體功能的相關(guān)性探析

孫瑩，宋雅芳，胡齊

(1.廣州中醫(yī)藥大學(xué)，廣東 廣州 510405;2.廣州中醫(yī)藥大學(xué)脾胃研究所，廣東 廣州 510405)

《素問·痿論》曰:“脾主身之肌肉”、“治痿獨(dú)取陽明”。脾在藏象學(xué)說中占有重要地位，其生理功能包括主運(yùn)化、主統(tǒng)血、主肌肉四肢，為“氣血生化之源”、“后天之本”。脾在體合肉主四肢，脾的運(yùn)化功能與肌肉的壯實(shí)及其功能的發(fā)揮有著密切聯(lián)系。從現(xiàn)代醫(yī)學(xué)角度來講，脾與線粒體的能量代謝密切相關(guān)。現(xiàn)從生理、病理及治療三方面對(duì)脾主肌肉與線粒體功能的相關(guān)性進(jìn)行探討。

1 “脾主肌肉”與線粒體的功能

“脾主肌肉”是中醫(yī)脾胃學(xué)說的一個(gè)重要組成部分，是中醫(yī)整體觀念和臟腑學(xué)說密切相關(guān)的重要內(nèi)容，在中醫(yī)理論中有諸多論述。《素問集注·五臟生成篇》曰:“脾主運(yùn)化水谷之精，以生養(yǎng)肌肉，故主肉?！薄短绞セ莘健吩?“脾胃者，水谷之精，化為氣血，氣血充盛，營衛(wèi)流通，潤養(yǎng)身形，榮于肌肉也。”《四圣心源》中亦曰:“肌肉者，脾土之所生也，脾氣盛則肌肉豐滿而充實(shí)?！逼楹筇熘?，氣血生化之源，四肢肌肉皆有賴于脾氣運(yùn)化水谷精微的滋潤和濡養(yǎng)。故脾氣健運(yùn)，四肢肌肉營養(yǎng)充足，全身肌肉壯實(shí)豐滿，并發(fā)揮其收縮運(yùn)動(dòng)的功能?！端貑枴ぬ庩柮髡摗吩?“四肢皆稟氣于胃……今脾病不能為胃行其津液，四肢不得稟水谷氣……筋骨肌肉皆無氣以生，故不用焉?！薄鹅`樞·經(jīng)脈第十》曰:“足太陰氣絕者，則脈不榮肌肉”。因此，若脾運(yùn)化功能失健，水谷精微及津液的生成和轉(zhuǎn)輸障礙，肌肉得不到水谷精微及津液的滋潤濡養(yǎng)，則出現(xiàn)四肢困倦乏力，肌肉消瘦，甚至痿弱不用等表現(xiàn)，從而在病理方面說明了脾與肌肉的關(guān)系十分密切。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)表明，脾虛證發(fā)生的病理機(jī)制包括線粒體質(zhì)和量的變化及組織器官和肌肉代謝相關(guān)酶的活性。

線粒體是機(jī)體物質(zhì)代謝和能量轉(zhuǎn)化的中心，幾乎存在于所有需氧的真核細(xì)胞內(nèi)，是細(xì)胞活動(dòng)主要供能場所，被稱為“ATP的生產(chǎn)基地”、“細(xì)胞的動(dòng)力站”;中醫(yī)學(xué)中脾為“氣血生化之源”、“后天之本”與之息息相關(guān)。線粒體通過三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化、氧化三大營養(yǎng)物(水谷精微)生成ATP(“氣”)，并且利用琥珀酸單酰Co－A與甘氨酸合成血紅素(“血”)。線粒體(脾)是“氣血生化之源”。三大營養(yǎng)物質(zhì):糖、脂肪、蛋白質(zhì)在三羧酸循環(huán)中脫下的H+，通過線粒體內(nèi)膜上呼吸鏈逐級(jí)傳遞，最終與氧結(jié)合生成水，其中間產(chǎn)物為細(xì)胞合成生命活動(dòng)所需的各種活性物質(zhì)提供前提。所以，線粒體(脾)是“后天之本”［1］。而骨骼肌線粒體是細(xì)胞的呼吸器官，線粒體在肌肉收縮過程中通過氧化磷酸化生成ATP，為肌肉收縮提供能量。線粒體又是細(xì)胞鈣的緩沖器，具有攝取、釋放以及調(diào)節(jié)胞漿Ca2+濃度的能力，進(jìn)而以維持細(xì)胞的功能，使肌肉處于正常狀態(tài)。線粒體對(duì)運(yùn)動(dòng)的適應(yīng)總稱為線粒體的“生物合成”，其生理作用是改善代謝能力，使肌肉更多的利用脂類而非糖類進(jìn)行代謝，從而減少乳酸產(chǎn)生，并延緩運(yùn)動(dòng)性疲勞的產(chǎn)生［2］。線粒體功能正常與否直接決定骨骼肌細(xì)胞生理功能的強(qiáng)弱。

2 神經(jīng)肌肉病與線粒體功能異常

神經(jīng)肌肉類疾病為累及脊髓、周圍神經(jīng)、神經(jīng)肌肉接頭和骨骼肌的一大類疾病，可由基因突變、免疫缺陷、炎癥、中毒等因素引起。病變累及部位及性質(zhì)不同導(dǎo)致出現(xiàn)不同的臨床表現(xiàn)，但均可引起不同程度的運(yùn)動(dòng)功能障礙，最終造成嚴(yán)重殘疾。王鎖彬等［3］提出，線粒體功能障礙引起生物能量衰竭是導(dǎo)致神經(jīng)肌肉病的重要原因。神經(jīng)肌肉病分類復(fù)雜，現(xiàn)從幾種常見疾病入手探討其與線粒體功能的關(guān)系。

重癥肌無力(Myasthenia Gravis，MG)是一種神經(jīng)－肌肉接頭傳遞障礙的獲得性自身免疫性疾病。臨床表現(xiàn)為全身骨骼肌的受累，最常見的首發(fā)癥狀是眼外肌受累，表現(xiàn)為上眼瞼下垂、復(fù)視。隨病情變化，逐步出現(xiàn)構(gòu)音困難，飲水嗆咳，吞咽困難，抬頭無力，四肢無力等。病情危重者因呼吸肌受累而出現(xiàn)呼吸困難，危及生命［4］。國內(nèi)外許多研究表明，MG發(fā)病與線粒體功能障礙有一定關(guān)系。Martignago等［5］研究顯示，乙酰膽堿受體抗體陽性的重癥肌無力患者存在肌纖維紊亂，線粒體異常，線粒體DNA缺失等改變;Finsterer［6］研究發(fā)現(xiàn)，重癥肌無力患者存在線粒體呼吸鏈復(fù)合物I缺陷而引起的呼吸鏈紊亂，進(jìn)而影響線粒體功能。課題組既往研究［7］也表明，在重癥肌無力大鼠模型中表現(xiàn)出肌纖維稀疏、紊亂，線粒體數(shù)目減少，神經(jīng)肌肉接頭處局部皺折紊亂、溶解、消失，突觸前膜囊泡減少、線粒體空泡化等超微結(jié)構(gòu)改變。

肌萎縮側(cè)索硬化癥(Amyotrophic Lateral Sclerosis，ALS)是一種損害脊髓前角和錐體束，進(jìn)展緩慢的原因不明的神經(jīng)系統(tǒng)變性性疾病，臨床主要表現(xiàn)為上、下運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元受累所導(dǎo)致的肌肉萎縮和癱瘓，最終多因延髓麻痹或肺部感染而死亡［4］。目前多項(xiàng)研究［8－11］顯示，線粒體功能障礙也是ALS患者重要的發(fā)病機(jī)制之一。Zhou等［8］研究發(fā)現(xiàn)，線粒體形態(tài)在散發(fā)型ALS患者的肝和脊髓前角細(xì)胞中表現(xiàn)異常，在骨骼肌活檢中線粒體體積增大、Ca2+濃度增高、線粒體功能受損;基因檢測中骨骼肌細(xì)胞內(nèi)線粒體DNA異常，從而推測ALS的線粒體功能障礙是由自身缺陷引起的，而并非由于神經(jīng)失去支配所導(dǎo)致。Dupuis等［9］對(duì)ALS患者的研究發(fā)現(xiàn)，其骨骼肌中線粒體復(fù)合體IV活性下降，肌肉線粒體蛋白表達(dá)降低，線粒體解耦聯(lián)蛋白3的表達(dá)上調(diào)，提示了骨骼肌線粒體功能障礙在ALS本身存在［10］。Martin等［11］對(duì)轉(zhuǎn)基因 ALS小鼠的研究發(fā)現(xiàn)，氧化損傷促使維持線粒體膜通透性功能的通透性轉(zhuǎn)運(yùn)孔(mPTP)也參與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的變性，且與線粒體的形態(tài)學(xué)改變有關(guān)。

肌營養(yǎng)不良癥(Muscular Dystrophy，MD)是一組主要臨床特征為進(jìn)行性肌肉無力和萎縮與遺傳有關(guān)的肌纖維變性和壞死疾?。?］。近期也有研究表明［12］，線粒體功能障礙在MD的肌肉消耗中起重要作用。研究發(fā)現(xiàn)［13］，肢帶型肌營養(yǎng)不良癥2A型(LGMD2A型)患者存在線粒體功能障礙，其骨骼肌中ATP生成減少及氧化應(yīng)激增加，修復(fù)線粒體功能有利于疾病的治療。Deconinck等［14］對(duì)杜氏肌營養(yǎng)不良癥的大鼠模型研究亦發(fā)現(xiàn)，不穩(wěn)定的肌膜和細(xì)胞外鈣離子可導(dǎo)致線粒體膜通透性的改變，進(jìn)而引發(fā)線粒體缺陷。

3 健脾與恢復(fù)線粒體功能

《素問·痿論》曰:“陽明者，五臟六腑之海，主潤宗筋，宗筋主束骨而利機(jī)關(guān)也……陽明虛，則宗筋縱，帶脈不利，故足痿不用也”。治療上又提出“治痿獨(dú)取陽明”。足陽明胃為水谷之海，氣血生化之源，強(qiáng)調(diào)了脾胃在治療痿證中的重要作用?！毒霸廊珪吩?“脾為土臟，灌溉四旁，是以五臟中皆有脾氣，而脾胃中亦有五臟之氣，此其互為相使……故善治脾者，能調(diào)五臟，即所以治脾胃也。”故脾氣虛弱者若能健脾，調(diào)理后天之本，則正氣恢復(fù)，邪氣自去。鄧鐵濤教授亦明確提出，“脾胃虛損，五臟相關(guān)”是重癥肌無力的主要病機(jī)，補(bǔ)脾益損是治療該病的基本原則。對(duì)于本病的治療，根據(jù)“虛者補(bǔ)之，損者益之”之旨，當(dāng)以補(bǔ)脾益損，升陽舉陷為治療大法。其創(chuàng)立的強(qiáng)肌健力方對(duì)重癥肌無力、肌萎縮側(cè)索硬化、進(jìn)行性肌營養(yǎng)不良、多發(fā)性肌炎等在臨床上取得了良好的療效［15］，為臨床從補(bǔ)益脾胃入手治療各類脾虛病證提供了理論基礎(chǔ)。

許多學(xué)者亦對(duì)脾虛病證線粒體功能的改變進(jìn)行了相關(guān)研究，馮啟國等［16］從分子生物學(xué)水平上闡述了艾灸“足三里”穴可提高骨骼肌細(xì)胞線粒體Na+－K+－ATP酶的活性，從而改善大鼠癥狀、體征的脾虛機(jī)能狀態(tài)。曾益宏等［17］觀察發(fā)現(xiàn)，益氣健脾方藥可顯著升高脾虛證大鼠骨骼肌線粒體腺苷三磷酸酶(ATPase)的活性。張靜生［18］等研究認(rèn)為，黃芪復(fù)方可調(diào)節(jié)自身免疫性重癥肌無力大鼠模型(EAMG)神經(jīng)肌肉接頭的超微結(jié)構(gòu)，促進(jìn)神經(jīng)肌肉接頭新生軸突的產(chǎn)生，并增加突觸小泡數(shù)量，減輕突觸損傷，從而治療重癥肌無力。課題組既往研究亦顯示［7，19］，運(yùn)用耗氣破氣加饑飽失常法建立大鼠脾虛模型，觀察四君子湯對(duì)脾虛大鼠線粒體細(xì)胞色素氧化酶的影響。結(jié)果表明，四君子湯具有修復(fù)脾虛所致mtDNA編碼COX亞基損傷，提高細(xì)胞色素cyta，cytb，cytc，cytc1含量和細(xì)胞色素氧化酶的作用;采用乙酰膽堿A受體97－116肽段制作實(shí)驗(yàn)用重癥肌無力大鼠模型，經(jīng)健脾祛濕方治療后，大鼠肌纖維結(jié)構(gòu)較前完整，線粒體數(shù)量增多，神經(jīng)肌肉接頭處皺折增多而規(guī)則，突觸后膜線粒體空泡化減少，表明健脾祛濕方通過改善肌肉能量代謝，改善神經(jīng)肌肉接頭的超微結(jié)構(gòu)改變，改善肌無力癥狀。

綜上可知，“脾主肌肉”和線粒體的功能密切相關(guān)，健脾治療可使線粒體功能改變，從而改善脾虛的相關(guān)癥狀。因此，從“脾主肌肉”和線粒體功能相關(guān)的角度出發(fā)，探析神經(jīng)肌肉病病理及治療，既為“脾主肌肉四肢”理論提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)，充實(shí)中醫(yī)藏象學(xué)說，又可能作為新的切入點(diǎn)，為中醫(yī)從脾論治重癥肌無力等神經(jīng)肌肉類疾病提供指導(dǎo)，值得進(jìn)一步探索。

［1］鄭敏麟，阮詩瑋.中醫(yī)藏象實(shí)質(zhì)細(xì)胞生物學(xué)假說之一——“脾”與線粒體［J］.中國中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志，2002，8(5):10 －12.

［2］龍翔宇.PPARα基因多態(tài)性及mRNA表達(dá)與COPD骨骼肌線粒體功能、超微結(jié)構(gòu)研究［D］.昆明:昆明醫(yī)學(xué)院，2010.

［3］王鎖彬，賈建平.危重疾病性神經(jīng)肌病研究進(jìn)展［J］.中華神經(jīng)科雜志，2007，40(3):210 －212.

［4］陳灝珠.實(shí)用內(nèi)科學(xué)(下冊)［M］.12版.北京:人民衛(wèi)生出版社，2005.

［5］Martignago S，F(xiàn)anin M，Albertini E，et al.Muscle histopathology in myasthenia gravis with antibodies against MuSK and AChR［J］.Neuropathology and Applied Neurobiology，2009，35(1):103 －110.

［6］Finsterer J，Obermanl I，Reitner A.Respiratory chain complex － I defect mimicking myasthenia［J］.Metab Brain Dis，2002，17(1):41 －46.

［7］宋雅芳，胡任飛，劉友章，等.健脾祛濕方對(duì)重癥肌無力模型大鼠骨骼肌線粒體及神經(jīng)肌肉接頭處超微結(jié)構(gòu)的影響［J］.中藥藥理與臨床，2010，26(1):65.

［8］Zhou J，Yi J，F(xiàn)u R，et al.Hyperactive intracellular calcium signa － ling associated with localized mitochondrial defects in skeletal mus－cle of an animal model of amyotrophic lateral sclerosis［J］.J Biol Chem，2010，285:705.

［9］Dupuis L，di Scala F，Rene F，et al.Up － regulation of mitochondrial uncoupling protein 3 reveals an early muscular metabolic defect in amyotrophic lateral sclerosis［J］.FASEB J，2003，17:2091.

［10］張巧全，狄晴，余年，等.肌萎縮側(cè)索硬化患者骨骼肌線粒體功能的改變及其臨床意義［J］.臨床神經(jīng)病學(xué)雜志，2011，24(6):424－426.

［11］Martin LJ，Gertz B，Pan Y，et al.The mitochondrial permeability transition pore in motor neurons:involvement in the pathobiology of ALS mice［J］.Exp Neurol，2009，218(2):333 －346.

［12］Alessia Angelin，Tania Tiepolo，Patrizia Sabatelli，et al.Mitochondrial dysfunction in the pathogenesis of Ullrich congenital muscular dystrophy and prospective therapy with cyclosporins［J］.PNAS，2007，104(3):991－996.

［13］Irina Kramerova，Elena Kudryashova，Benjamin Wu，et al.Mitochondrial abnormalities，energy deficit and oxidative stress are features of calpain 3 deficiency in skeletal muscle［J］.Human Molecular Genetics，2009，18(17):3194 －3205.

［14］Deconinck N，Dan B.Pathophysiology of Duchenne muscular dystrophy:current hypotheses［J］.Pediatr Neurol，2007，36:1 －7.

［15］鄧鐵濤.鄧鐵濤醫(yī)集［M］.北京:人民衛(wèi)生出版社，1995:62.

［16］馮啟國，肖凱，林立全，等.艾灸對(duì)脾虛大鼠骨骼肌細(xì)胞線粒體酶活性的影響［J］.遼寧中醫(yī)雜志，2000，27(7):315.

［17］曾益宏，劉友章，徐升，等.益氣健脾法對(duì)脾虛證大鼠模型骨骼肌線粒體ATPase活性的影響［J］.長春中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，25(2):171－172.

［18］張靜生，孫巍，劉萍，等.黃芪復(fù)方對(duì)實(shí)驗(yàn)性自身免疫性重癥肌無力模型大鼠神經(jīng)肌肉接頭超微結(jié)構(gòu)的影響［J］.中國臨床康復(fù)，2006，10(35):20.

［19］劉友章，王昌俊，周俊亮，等.四君子湯對(duì)脾虛大鼠細(xì)胞線粒體細(xì)胞色素氧化酶的影響［J］.中國臨床康復(fù)，2006，10(35):118－122.