基于“腎腦相關(guān)”理論探討miRNA與缺血性中風(fēng)的相關(guān)性

劉倩菁，向昱臻，俞 睿，陳秀榕，周卉樂(lè)，祝美珍

隨著全球人口老齡化進(jìn)程加快，在遺傳因素與環(huán)境因素相互影響下，缺血性中風(fēng)發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)。一項(xiàng)研究顯示，基因變異性是導(dǎo)致缺血性中風(fēng)中大腦動(dòng)脈狹窄或閉塞危險(xiǎn)因素之一[1]。非蛋白編碼小分子RNA(miRNA)是參與調(diào)控基因表達(dá)、細(xì)胞周期等生命活動(dòng)的非編碼微小RNA，與缺血性中風(fēng)的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切。有研究發(fā)現(xiàn)，miRNA廣泛存在于腎臟等組織中，與“腎精”的物質(zhì)基礎(chǔ)高度類(lèi)似[1]?，F(xiàn)基于“腎腦相關(guān)”理論探討miRNA與缺血性中風(fēng)的相關(guān)性，從miRNA生物遺傳學(xué)角度豐富中醫(yī)對(duì)“腎精”認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步拓寬缺血性中風(fēng)相關(guān)中醫(yī)證候和中醫(yī)藥防治的視野。

1 “腎腦相關(guān)”的理論淵源

在體內(nèi)腎與腦通過(guò)經(jīng)絡(luò)聯(lián)系上下相濟(jì)，而腎精化生氣血的物質(zhì)功能與腦的精神情志活動(dòng)有直接關(guān)系。從結(jié)構(gòu)來(lái)看，《內(nèi)經(jīng)》記載：“督脈者，貫脊屬腎，上入絡(luò)腦”且腎經(jīng)所絡(luò)的膀胱經(jīng)“上額交巔入絡(luò)腦……入循膂絡(luò)腎”，將腎與腦的聯(lián)系以升降循行闡明；從物質(zhì)來(lái)說(shuō)，《內(nèi)經(jīng)》記載：“腎主骨生髓”，腎精化髓而上匯于腦，腦主元神掌臟腑活動(dòng)，二者相需相用。

1.1 腎藏精生髓，奉滋腦神 《內(nèi)經(jīng)》記載：“腎主骨生髓”，腎藏精，精可生髓，髓藏于骨中，上充聚匯為腦，又稱腦髓，故《醫(yī)學(xué)入門(mén)》曰：“腦者，髓之海，諸髓皆屬于腦……髓者腎主之”，由此可知，腎精中的先天之精是腦髓生成的物質(zhì)基礎(chǔ)。腦髓有依賴于后天水谷精微的補(bǔ)給，《靈樞·五癃津液論》曰：“五谷之精液和合而為膏者，內(nèi)滲于骨空，補(bǔ)益腦髓”?！吨袊?guó)醫(yī)藥匯?！费裕骸叭酥帕鲇谀X，而腦髓實(shí)由腎主之。人只知腦力足則才智精力從生，而不知所以生者在腎”，可見(jiàn)腦的“神明”是在腎精生髓、髓聚為腦的條件下形成的。腦髓內(nèi)寓的元神，為生命活動(dòng)的主宰，五臟六腑平衡的調(diào)節(jié)皆依賴于腦神；神、魂、意、魄、志之五志皆為腦神統(tǒng)領(lǐng)，五臟六腑產(chǎn)生的后天之精皆上奉滋養(yǎng)腦神，而生精神、感覺(jué)、意識(shí)、思維、記憶、運(yùn)動(dòng)及言語(yǔ)等生理功能?！端貑?wèn)·靈蘭秘典論》曰：“腎者，作強(qiáng)之官，伎巧出焉”，精簡(jiǎn)闡述了腎精充足可髓海得充，使腦神得以奉滋，而生謀略智慧。

1.2 腎精化氣血，暢通腦脈 《靈樞·經(jīng)脈》云：“人始生，先成精”。腎精是構(gòu)成人體基本的精微物質(zhì)，也是維持生命活動(dòng)的基本物質(zhì)，腎精化血化氣的物質(zhì)功能是腦脈流暢與腦神清明的重要保證?！端貑?wèn)·陰陽(yáng)應(yīng)象大論》云：“精化為氣”。腎精以化元?dú)鉃楦?，才能推?dòng)臟腑正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)大腦的統(tǒng)籌兼?zhèn)?；“血脈和利，精神乃居”，氣血流利充盈決定著精神情志的舒暢充沛?！稄埵厢t(yī)通·諸血門(mén)》言：“歸精與肝而化清血?！蹦I精是血液生成的來(lái)源之一；《景岳全書(shū)》云：“血必由氣，氣行則血行”，血液在脈管內(nèi)暢通運(yùn)行需靠氣的推動(dòng)和固攝；《讀醫(yī)隨筆》記載：“宗氣者，動(dòng)氣也”，宗氣充盛可推動(dòng)血液正常運(yùn)行，故“血?dú)庹撸酥?，不可不?jǐn)養(yǎng)”。當(dāng)腎精充沛有度，氣血轉(zhuǎn)化有序，腦脈暢通無(wú)阻，則神志清晰，感覺(jué)靈敏，思維快捷。

2 腎精與miRNA的相關(guān)性

2.1 miRNA的生物學(xué)基礎(chǔ) miRNA是一類(lèi)非編碼微小RNA，是一種廣泛存在于真核生物中的小分子RNA，通過(guò)招募相關(guān)蛋白組分或與染色體重排相關(guān)的蛋白因子到特定區(qū)域，形成與靶基因轉(zhuǎn)錄體序列進(jìn)行不同程度互補(bǔ)的特殊蛋白核酸復(fù)合體，發(fā)揮調(diào)控基因表達(dá)的作用[2]。miRNA在腎臟中高度集中，不僅數(shù)量眾多，靶點(diǎn)多元，而且調(diào)節(jié)機(jī)制精細(xì)復(fù)雜，廣泛參與細(xì)胞增殖、分化、凋亡等多個(gè)過(guò)程以維持生命活動(dòng)平衡。Long等[3]研究顯示，miRNA具有強(qiáng)大的多方位調(diào)控作用，其在機(jī)體點(diǎn)、線、面上精確調(diào)控空間和時(shí)間特異性表達(dá)，對(duì)多種生物學(xué)過(guò)程有重要的意義。Mehta等[4]研究表明，miRNA主要通過(guò)調(diào)控關(guān)鍵免疫發(fā)育基因表達(dá)從而促進(jìn)免疫發(fā)育。miRNA與多種疾病發(fā)生、發(fā)展過(guò)程密切相關(guān)，某些miRNA異常表達(dá)導(dǎo)致自身免疫和組織器官病等各類(lèi)病理疾病。如miRNA通過(guò)調(diào)控Toll樣受體4參與神經(jīng)系統(tǒng)缺血缺氧性損傷；miRNA通過(guò)靶向抑制相關(guān)基因表達(dá)調(diào)節(jié)機(jī)體脂代謝平衡[5]，上述研究證實(shí)存在于腎臟中發(fā)揮調(diào)控功能的miRNA與缺血性中風(fēng)的發(fā)生發(fā)展有關(guān)。

2.2 腎精與miRNA的相似性

2.2.1 腎精與miRNA均是先天性的基礎(chǔ)物質(zhì) 田進(jìn)文等[6]研究認(rèn)為，中醫(yī)理論“腎藏”本質(zhì)是“腎精轉(zhuǎn)化”的一個(gè)生命動(dòng)態(tài)過(guò)程，決定人體生長(zhǎng)發(fā)育、生殖、衰亡的物質(zhì)基礎(chǔ)是腎精，先天之精稟自父母以滋養(yǎng)后天之精，后天之精源源不斷補(bǔ)充先天之精，保證了在此動(dòng)態(tài)過(guò)程中臟腑功能的正常發(fā)揮，維持和穩(wěn)定機(jī)體的正常生理狀態(tài)。腎臟中miRNA誕于生命初始，包括生命體全部遺傳信息內(nèi)容，通過(guò)復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯過(guò)程合成生理活動(dòng)所需的大分子物質(zhì)參與生物的生長(zhǎng)發(fā)育，與中醫(yī)腎精“先天之精”內(nèi)涵不謀而合；攝取的食物在體內(nèi)消化分解為氨基酸等物質(zhì)符合“后天水谷精微”的概念，miRNA刻錄的遺傳信息可代代相傳，負(fù)載遺傳信息的核酸分子需要體內(nèi)不斷合成、更新各類(lèi)氨基酸，以平衡生命正常的生理活動(dòng)，參與調(diào)節(jié)各類(lèi)疾病的發(fā)生發(fā)展過(guò)程，維持生物體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。因此，根據(jù)腎精與miRNA均是與生俱來(lái)的前提及依賴“后天滋養(yǎng)”的必要條件，認(rèn)為腎精與miRNA在基礎(chǔ)物質(zhì)上具有一定的相似性。

2.2.2 腎精氣化與miRNA中心法則的相似原理 腎精發(fā)揮主生長(zhǎng)發(fā)育的功能需要“化生腎氣”這一步驟，分化腎陰與腎陽(yáng)，為臟腑陽(yáng)氣與陰液之本，調(diào)控各臟腑形體官竅的機(jī)能。如此“氣化”過(guò)程與現(xiàn)代miRNA生物學(xué)提到的“中心法則”相似[7]，可從中心法則遺傳信息傳遞中理解生物學(xué)潛在的“陰陽(yáng)屬性”。人體的運(yùn)動(dòng)需要能量，但能量不以明顯的物質(zhì)形式存在，在細(xì)胞線粒體中的高能分子ATP，提供維持人體生命活動(dòng)所需的絕大部分能量。中醫(yī)理論中，“氣”是體內(nèi)運(yùn)行不息的極細(xì)微物質(zhì)，維持與推動(dòng)人體生命活動(dòng)，《素問(wèn)》關(guān)于氣的解釋：“非出入，則無(wú)以生長(zhǎng)壯老已；非升降，則無(wú)以生長(zhǎng)化收藏”，中醫(yī)認(rèn)為“氣的運(yùn)動(dòng)”是對(duì)人體內(nèi)物質(zhì)代謝與能量平衡相符的闡述。miRNA表達(dá)的主要形成結(jié)構(gòu)蛋白和催化體內(nèi)各類(lèi)反應(yīng)的酶決定著各類(lèi)組織器官的功能，這些蛋白質(zhì)與酶通過(guò)相應(yīng)技術(shù)進(jìn)行提取的化學(xué)物質(zhì)，具有“形”的定義，相當(dāng)于中醫(yī)理論“精微”的概念，存在于人體的各個(gè)角落，廣泛分布于精、氣、血、津、液當(dāng)中。所謂“陽(yáng)化氣，陰成形”，中醫(yī)認(rèn)為氣屬陽(yáng)而無(wú)形，運(yùn)行于全身內(nèi)外；精屬陰而有形，藏寓于臟腑之中。腎藏中，“精化腎陽(yáng)”類(lèi)似于為miRNA提供能量的過(guò)程，“精化腎陰”類(lèi)似于miRNA表達(dá)的過(guò)程，兩者發(fā)揮功能的動(dòng)態(tài)階段具有一定的相似性。

3 miRNA與缺血性中風(fēng)的相關(guān)性研究

3.1 miRNA參與缺血性中風(fēng)的發(fā)病過(guò)程 中醫(yī)學(xué)理論認(rèn)為人體隨著年齡的增長(zhǎng)，體內(nèi)腎精呈現(xiàn)“生而有之-后天滋溢-逐年消耗-藏精衰退”的動(dòng)態(tài)過(guò)程。腎精不足而致陰精陽(yáng)氣化生無(wú)源是缺血性中風(fēng)的根本原因，一則腎精不足腦髓失滋，二則元?dú)馓澨撗袦M(jìn)而痰瘀內(nèi)生腦脈痹阻而發(fā)為本病。有研究證實(shí)，腎虛精虧與缺血性中風(fēng)密切相關(guān)的病因病機(jī)學(xué)說(shuō)[8]。Sepramaniam等[9]采用Taq Man技術(shù)對(duì)中老年腦缺血性病人與健康人群進(jìn)行miRNA組學(xué)測(cè)定，發(fā)現(xiàn)有32個(gè)特異性變化的miRNA，這些miRNA均與人體生長(zhǎng)發(fā)育的機(jī)制有關(guān)。陳穎添等[10]研究顯示，真核細(xì)胞內(nèi)特異性調(diào)節(jié)因子miRNA通過(guò)調(diào)節(jié)多種信號(hào)通路，促進(jìn)間充質(zhì)干細(xì)胞的成骨分化和骨再生，完善骨骼功能，當(dāng)骨質(zhì)病變時(shí)，腎精“藏髓”無(wú)位，對(duì)缺血性中風(fēng)的發(fā)生產(chǎn)生一定的影響。有研究顯示，中醫(yī)“腎精虧虛”致“血瘀痰濁”的病理機(jī)制，與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中部分miRNA異常表達(dá)造成的高磷血癥、血管狹窄萎縮、血栓形成、血液中毒素蓄積等病理狀態(tài)一致[11]。蔣春波[12]研究顯示，部分miRNA通過(guò)調(diào)控靶基因上調(diào)或下調(diào)相應(yīng)的miRNA表達(dá)，通過(guò)體液和血液循環(huán)作用于靶器官，從而影響缺血性中風(fēng)的發(fā)生發(fā)展。miRNA-21能抑制程序性細(xì)胞死亡因子4和Caspase3/Caspase8表達(dá)，從而緩解缺血性中風(fēng)腎功能下降出現(xiàn)的血尿素氮和肌酐升高[13]，但miRNA-204和miRNA-211下調(diào)引起人腎小球系膜細(xì)胞(Hmxl)表達(dá)增加和尿素氮升高[14]，降低腎功能，加重缺血性中風(fēng)病程的發(fā)展；miRNA-155作為誘導(dǎo)缺血性中風(fēng)炎癥反應(yīng)的主要分子，在脂多糖或白細(xì)胞介素(IL)-1上誘導(dǎo)增加巨噬細(xì)胞表達(dá)，形成炎性因子反饋環(huán)路[15]。陳哲等[16]研究顯示，多數(shù)疾病發(fā)展過(guò)程中，隨著“腎虛”病機(jī)的演變，出現(xiàn)miRNA調(diào)控作用的變化，具有較強(qiáng)特異性的miRNA可能成為“腎精虧損”等相關(guān)疾病早期診斷的生物學(xué)標(biāo)志物。上述研究表明，“腎精虧虛”與部分miRNA的特異性表達(dá)均調(diào)控缺血性中風(fēng)的發(fā)生。

3.2 miRNA調(diào)控缺血性中風(fēng)的神經(jīng)細(xì)胞保護(hù) 《醫(yī)學(xué)衷中參西錄·論腦貧血的治法》記載：“人之腦髓空者……甚或猝然昏厥，知覺(jué)運(yùn)動(dòng)俱廢，因腦髓之質(zhì)原為神經(jīng)之本原也”。提示“精髓”是大腦神經(jīng)發(fā)揮正常功能的物質(zhì)來(lái)源。羅劉軍等[17]研究顯示，現(xiàn)代神經(jīng)細(xì)胞腦組織在功能上與中醫(yī)理論中“精髓”有一定相似性。缺血性中風(fēng)后大腦發(fā)生一系列瀑布式級(jí)聯(lián)反應(yīng)，加速神經(jīng)細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致大腦內(nèi)環(huán)境紊亂，部分miRNA通過(guò)參與缺血性中風(fēng)后細(xì)胞保護(hù)的作用機(jī)制以改善缺血性中風(fēng)病程發(fā)展。Huang等[18]研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-210約有25種直接靶標(biāo)，通過(guò)平衡各類(lèi)靶基因作用，有效抑制腫瘤壞死因子α(TNF-α)、IL-1β、IL-6及炎癥細(xì)胞趨化因子2(CCL2)、炎癥細(xì)胞趨化因子3(CCL3)表達(dá)。梁國(guó)安等[19]研究顯示，miRNA-210通過(guò)結(jié)合大腦缺血側(cè)區(qū)域內(nèi)血管內(nèi)皮細(xì)胞整合素αvβ3，促進(jìn)缺血區(qū)miRNA-210含量增高，參與血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子表達(dá)及血管再生，發(fā)揮內(nèi)源性腦保護(hù)的作用，從而改善中風(fēng)癥狀。Pan等[20]研究顯示，miRNA-126通過(guò)調(diào)控炎性因子TNF-α、IL-1β及蛋白激酶B和細(xì)胞外調(diào)解蛋白激酶信號(hào)通路在局灶性腦缺血模型(MCAO)大鼠外源性調(diào)節(jié)的神經(jīng)炎癥中發(fā)揮重要作用，miRNA-126含有miRNA-126-3p和miRNA-126-5p兩條鏈，通過(guò)促進(jìn)缺血腦血管生成及神經(jīng)生長(zhǎng)，進(jìn)一步改善神經(jīng)功能，促使內(nèi)皮細(xì)胞及內(nèi)皮祖細(xì)胞中miRNA-126表達(dá)增加，加速細(xì)胞增殖和遷移，保證血管完整性。miRNA-106a表達(dá)可升高IL-10并加速轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β反應(yīng)，減少內(nèi)皮細(xì)胞被小分子物質(zhì)黏附，提高血管重塑機(jī)能[21]。miRNA-124可下調(diào)神經(jīng)干細(xì)胞中增強(qiáng)因子-1和細(xì)胞周期素D1表達(dá)，再影響Notch信號(hào)通路調(diào)控神經(jīng)干細(xì)胞分化[22]；miRNA-199a調(diào)控腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子表達(dá)，促進(jìn)脊髓神經(jīng)干細(xì)胞分化[23]；miRNA-125b調(diào)節(jié)性別決定區(qū)Y框蛋白-1神經(jīng)前體細(xì)胞轉(zhuǎn)化[23]；miRNA-200可抑制靶基因人胚胎干細(xì)胞關(guān)鍵蛋白誘導(dǎo)神經(jīng)突形成和神經(jīng)元分化[24]。上述研究證實(shí)，部分miRNA通過(guò)不同的作用機(jī)制廣泛參與缺血性中風(fēng)細(xì)胞的保護(hù)過(guò)程。因此，通過(guò)檢測(cè)相關(guān)特異性miRNA變化，探討其對(duì)神經(jīng)細(xì)胞及功能的影響，有助于明確miRNA在腦血管疾病中的調(diào)控機(jī)制。

4 小 結(jié)

綜上所述，腎與腦關(guān)系密切，腎藏精生髓以奉滋腦神，“腎精”化氣血以暢通腦脈，維持大腦精神機(jī)能；當(dāng)腎虛髓虧，腦脈澀痹時(shí)，極易引發(fā)缺血性中風(fēng)?！澳I精”與miRNA具有相似的物質(zhì)基礎(chǔ)，兩者發(fā)揮功能的動(dòng)態(tài)過(guò)程相似；腎臟中miRNA表達(dá)水平與缺血性腦中風(fēng)的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。因此，“腎腦相關(guān)”理論是中醫(yī)缺血性中風(fēng)病因病機(jī)與miRNA對(duì)缺血性中風(fēng)調(diào)節(jié)機(jī)制的基礎(chǔ)，可為中醫(yī)藥調(diào)節(jié)miRNA防治缺血性腦中風(fēng)提供理論依據(jù)，值得進(jìn)一步深入研究。