基于腸道免疫探討2型糖尿病從脾論治作用機(jī)制

閆子惠，陳清光，陸灝

上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬曙光醫(yī)院，上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬曙光醫(yī)院糖尿病研究所，上海201203

隨著現(xiàn)代社會(huì)生活方式改變，2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）發(fā)病率逐年攀升，且已成為棘手的公共健康問(wèn)題。T2DM屬中醫(yī)學(xué)“消渴”“脾癉”范疇，與脾虛導(dǎo)致的功能失調(diào)密切相關(guān)[1]，臨床采用健脾類(lèi)方藥治療取得良好效果[2]，但具體作用機(jī)制尚不明確。有報(bào)道，腸道免疫機(jī)制對(duì)T2DM起著重要作用[3]，脾虛證患者存在免疫功能異常，健脾類(lèi)方藥可有效調(diào)節(jié)腸道免疫[4]。據(jù)此，筆者圍繞腸道免疫、T2DM與健脾法之間的內(nèi)在聯(lián)系展開(kāi)闡述，旨在探討潛在的作用機(jī)制，為臨床相關(guān)中醫(yī)防治提供新思路。

1 腸道免疫影響2型糖尿病機(jī)制

腸道既是飲食物消化吸收的重要場(chǎng)所，也是抵御外來(lái)病原體的第一道防線，在調(diào)節(jié)機(jī)體能量代謝和炎癥反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。腸道分布著數(shù)量龐大的免疫細(xì)胞，一方面建立免疫屏障，抵抗飲食病原體、介導(dǎo)免疫耐受[5-6]；另一方面感知營(yíng)養(yǎng)變化，通過(guò)與腸道內(nèi)分泌細(xì)胞的“串?dāng)_”參與調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和代謝[7]。肥胖及其伴隨的胰島素抵抗和慢性炎癥是T2DM病理基礎(chǔ)，高脂高熱量飲食的攝入在誘發(fā)肥胖的同時(shí)擾動(dòng)腸道菌群及相關(guān)代謝產(chǎn)物，破壞腸道屏障并影響免疫細(xì)胞功能，進(jìn)而引發(fā)一系列炎癥反應(yīng)和代謝功能障礙，最終導(dǎo)致T2DM[8]。

1.1 免疫屏障

高脂飲食可誘導(dǎo)免疫細(xì)胞數(shù)量、功能及相關(guān)細(xì)胞因子變化，導(dǎo)致腸道屏障破壞、通透性增加，引發(fā)局部及全身炎癥反應(yīng)和代謝功能障礙。研究發(fā)現(xiàn)，高脂飲食3周后腸道相關(guān)淋巴組織萎縮，小腸上皮間淋巴細(xì)胞（IEL）和固有層淋巴細(xì)胞數(shù)量減少，引起腸道損傷[9]。高脂飲食誘導(dǎo)肥胖模型小鼠中，IEL在腸道上皮歸巢和駐留所需的趨化因子、黏附分子等表面受體的表達(dá)下調(diào)，干擾IEL維持上皮完整性的能力，導(dǎo)致腸道屏障功能障礙[10]。另外，單純肥胖及肥胖合并糖尿病人群的空腸組織CD8αβ+IEL比例增加[11]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，高脂喂養(yǎng)導(dǎo)致小鼠腸上皮固有層Th1 細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞比例增加，Th17細(xì)胞比例減少[12]。研究表明，高脂飲食誘導(dǎo)肥胖期間，適應(yīng)性免疫細(xì)胞亞群表型向促炎性方向轉(zhuǎn)移，有利于腫瘤壞死因子（TNF）-α、干擾素（IFN）-γ等炎癥因子釋放，同時(shí)導(dǎo)致白細(xì)胞介素（IL）-22、IL-10及免疫球蛋白等具有代謝益處和屏障保護(hù)作用的細(xì)胞因子減少，最終引起腸道屏障破壞、通透性增加[13-14]。腸道屏障破壞導(dǎo)致以腸源性內(nèi)毒素為代表的致病菌產(chǎn)物從腸腔轉(zhuǎn)移至宿主體內(nèi)，誘發(fā)代謝性內(nèi)毒素血癥，并進(jìn)一步引起全身性慢性低度炎癥和胰島素抵抗[15]。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，炎癥細(xì)胞因子作用于腸上皮細(xì)胞，影響局部胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，間接導(dǎo)致腸上皮細(xì)胞的胰島素敏感性下降，造成腸道胰島素抵抗[11]。

1.2 腸道免疫-內(nèi)分泌軸

腸道免疫細(xì)胞與腸道內(nèi)分泌激素之間相互關(guān)聯(lián)，構(gòu)建腸道免疫-內(nèi)分泌軸，局部的免疫細(xì)胞通過(guò)調(diào)控腸道激素的生物利用度，影響血糖水平，干預(yù)T2DM發(fā)展。胰高血糖素樣肽（GLP）-1是主要由腸上皮L細(xì)胞分泌的腸促胰島素，可控制攝食、促進(jìn)胰島素分泌，維持血糖穩(wěn)態(tài)。研究發(fā)現(xiàn)，IEL 表達(dá)GLP-1 受體（GLP-1R）[16]，高脂飲食誘導(dǎo)肥胖狀態(tài)下IEL上GLP-1R表達(dá)量增加，限制了GLP-1 生物利用度，導(dǎo)致血漿GLP-1水平下降[17]。二肽基肽酶（DPP）-Ⅳ是一種廣泛分布于免疫細(xì)胞和多器官上皮細(xì)胞的絲氨酸蛋白酶，可降解并滅活GLP-1，使其失去生物活性[18]。IEL是腸道中DPP-Ⅳ的主要來(lái)源之一，研究發(fā)現(xiàn)，肥胖小鼠血漿DPP-Ⅳ活性增強(qiáng)，腸組織DPP-Ⅳ活性在全身組織器官中居第2位[19]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，外源性補(bǔ)充膳食蛋白活性肽，可抑制犬腸道DPP-Ⅳ活性增加血漿GLP-1水平，改善糖代謝[20]。因此，IEL數(shù)量及各亞群比例變化可能影響腸道DPP-Ⅳ表達(dá)，進(jìn)而通過(guò)調(diào)控腸道GLP-1降解影響機(jī)體能量代謝。高脂飲食誘導(dǎo)下腸道免疫細(xì)胞分泌炎性因子增多，影響GLP-1分泌[21]。研究發(fā)現(xiàn)，低聚果糖可通過(guò)抑制TNF-α介導(dǎo)L細(xì)胞凋亡，改善T2DM模型動(dòng)物GLP-1水平和血糖穩(wěn)態(tài)[22]。

1.3 腸道菌群

腸道菌群是探討免疫與T2DM關(guān)系中不容忽視的一環(huán)。菌群與上皮細(xì)胞、免疫細(xì)胞相互作用，形成腸道生物屏障，防止病原微生物黏附和定植，維持上皮穩(wěn)態(tài)[23]。高脂飲食攝入引起腸道菌群擾動(dòng)，有益菌及相關(guān)代謝產(chǎn)物含量下降，致病菌比例上升，導(dǎo)致腸道屏障破壞并影響腸道免疫細(xì)胞功能，誘發(fā)炎癥反應(yīng)及代謝紊亂。研究發(fā)現(xiàn)，高脂飲食誘導(dǎo)腸道菌群中有代謝和抗炎益處的擬桿菌屬比例下降，從而導(dǎo)致其分解的代謝產(chǎn)物短鏈脂肪酸含量減少，影響免疫細(xì)胞抑炎因子表達(dá)，最終引起腸道屏障破壞和炎癥反應(yīng)[24-25]。色氨酸是一種依靠膳食補(bǔ)充的必需氨基酸，經(jīng)菌群代謝后產(chǎn)生吲哚、犬尿氨酸等物質(zhì)，通過(guò)與腸道免疫細(xì)胞上的芳香烴受體（AHR）結(jié)合，發(fā)揮調(diào)節(jié)腸道免疫與能量代謝的作用[26]。代謝綜合征和肥胖伴隨胰島素抵抗的患者體內(nèi)色氨酸代謝產(chǎn)物減少、AHR活性降低，影響免疫細(xì)胞功能，誘發(fā)腸道炎癥[27]。

以腸道微生物群為切入點(diǎn)，使用益生菌或膳食纖維干預(yù)，可以緩解腸道炎癥反應(yīng)并糾正代謝紊亂。研究發(fā)現(xiàn)，擬桿菌與膳食纖維同食17周后，可使腸組織炎癥因子IFN-γ含量下降、IEL亞群比例恢復(fù)正常水平，從而改善高脂飲食小鼠的代謝表型[28]。

2 健脾法與腸道免疫

“一有此身，必資谷氣，谷入于胃，灑陳于六腑而氣至，和調(diào)于五臟而血生，而人資之以為生也，故曰后天之本在脾”（《醫(yī)宗必讀》），突出強(qiáng)調(diào)了脾在維持人體生命活動(dòng)中的重要性。脾臟與胃腑相絡(luò)屬，協(xié)調(diào)互作，將飲食水谷轉(zhuǎn)化為氣血精微，濡養(yǎng)五臟六腑、四肢百骸。因此，《脾胃論》基于“內(nèi)傷脾胃，百病由生”提出“治脾以安五臟”思想，成為從脾論治疾病的理論核心。

“四季脾旺不受邪”（《金匱要略·臟腑經(jīng)絡(luò)先后病脈證》）及“脾為之衛(wèi)”（《靈樞·五癃津液別》）思想說(shuō)明脾在防病祛邪方面發(fā)揮重要作用，與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中的免疫功能相符。腸道擁有人體內(nèi)最大的免疫組織，又是飲食物消化吸收的重要場(chǎng)所，腸道免疫與脾的功能聯(lián)系密切，健脾可通過(guò)調(diào)節(jié)腸道免疫發(fā)揮治療作用。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，脾虛大鼠腸道菌群失衡，免疫屏障紊亂，主要表現(xiàn)為免疫細(xì)胞比例變化和促炎因子釋放增多[29]。健脾類(lèi)方藥可通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群、修復(fù)受損屏障、調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞功能發(fā)揮調(diào)節(jié)腸道免疫作用。閆志強(qiáng)等[30]研究顯示，健脾類(lèi)復(fù)方女黃扶正發(fā)酵物可調(diào)節(jié)脾虛大鼠腸組織炎癥因子和免疫球蛋白，改善并修復(fù)受損的腸道屏障，恢復(fù)腸道免疫功能。有報(bào)道，四君子湯可增強(qiáng)腸上皮淋巴細(xì)胞歸巢相關(guān)受體表達(dá)，改善免疫細(xì)胞功能，從而減輕脾氣虛證小鼠的癥狀表現(xiàn)[31]；而四君子湯合痛瀉要方可降低肝郁脾虛型腸易激綜合征小鼠腸道組織促炎因子IFN-γ水平，升高IL-10表達(dá)，調(diào)節(jié)腸道免疫，同時(shí)保護(hù)腸黏膜屏障功能，改善疾病癥狀[32]。另外，通過(guò)針刺具有調(diào)理脾胃功能的“足三里”，可調(diào)節(jié)脾氣虛證大鼠腸系膜淋巴結(jié)免疫應(yīng)答，增強(qiáng)淋巴細(xì)胞增殖分化及巨噬細(xì)胞吞噬能力，進(jìn)而提高腸道免疫功能，改善脾虛癥狀，糾正腸道消化功能紊亂[33]。菌群是影響腸道免疫的重要因素。研究發(fā)現(xiàn)，小建中湯可提高脾虛泄瀉幼鼠腸道擬桿菌屬比例，抑制螺桿菌屬、大腸埃希菌等致病菌生長(zhǎng)，恢復(fù)菌群結(jié)構(gòu)平衡，提高腸黏膜組織免疫球蛋白水平，調(diào)節(jié)免疫屏障[34]。

臨床研究表明，補(bǔ)脾胃瀉陰火升陽(yáng)湯可通過(guò)影響腸道益生菌和致病菌豐度，調(diào)節(jié)腸道免疫，改善脾虛胃熱型失眠患者的臨床癥狀[35]。另外，基于腸道免疫探討健脾法在類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎[36]、骨質(zhì)疏松癥[37]的應(yīng)用也得到關(guān)注。

3 從脾論治2型糖尿病的腸道免疫作用機(jī)制

《靈樞·本藏》有“脾脆則善病消癉”，《醫(yī)學(xué)衷中參西錄》“消渴一證，古有上、中、下之分，謂其證皆起于中焦而極于上下”，闡述其病機(jī)主要是脾虛氣弱導(dǎo)致運(yùn)化功能障礙，津液輸布失司，飲食水谷不得運(yùn)化，則臟腑失于濡養(yǎng)同時(shí)中焦積熱。與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為T(mén)2DM主要病理機(jī)制在于胰島素分泌不足或全身組織器官胰島素利用障礙導(dǎo)致機(jī)體能量代謝紊亂的理論相契合。研究發(fā)現(xiàn)，健脾類(lèi)方藥防治T2DM可能與調(diào)節(jié)腸道免疫有關(guān)，如葛根芩連湯可調(diào)節(jié)糖尿病小鼠腸道菌群，同時(shí)調(diào)控腸道黏膜免疫細(xì)胞Th17和Treg表達(dá)，進(jìn)而改善腸道炎癥反應(yīng)，緩解胰島素抵抗[38]。課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，化裁于補(bǔ)脾胃瀉陰火升陽(yáng)湯的臨床驗(yàn)方健脾清化方可降低腸組織免疫細(xì)胞Th1、Th2和Th17的細(xì)胞比例，增加腸組織Treg細(xì)胞比例，同時(shí)調(diào)節(jié)炎癥因子表達(dá)，進(jìn)而改善T2DM大鼠胰島素抵抗[39-40]。

腸道菌群與免疫細(xì)胞關(guān)系密切，調(diào)節(jié)菌群可間接影響免疫細(xì)胞功能，改善炎癥反應(yīng)。張櫟婧等[41]研究發(fā)現(xiàn)，參苓白術(shù)散通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群及相關(guān)代謝產(chǎn)物，緩解T2DM大鼠全身慢性炎癥。另有報(bào)道，半夏瀉心湯能降低腸道致病菌豐度，調(diào)節(jié)腸道T淋巴細(xì)胞比例和炎癥因子水平，在改善糖代謝的同時(shí)緩解糖尿病并發(fā)胃腸動(dòng)力障礙[42]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，T2DM和健脾法都與腸道免疫機(jī)制存在密切聯(lián)系，健脾方藥可通過(guò)直接或間接方式調(diào)節(jié)腸道免疫，改善機(jī)體炎癥反應(yīng)和代謝紊亂，因此，腸道免疫可能是從脾論治T2DM的潛在機(jī)制。當(dāng)然，現(xiàn)有研究所涉及健脾方藥對(duì)T2DM腸道免疫的調(diào)節(jié)作用主要圍繞調(diào)控菌群、個(gè)別類(lèi)型免疫細(xì)胞比例和炎癥因子水平，尚未深入分子生物學(xué)機(jī)制。

值得一提的是，以GLP-1為代表的腸道內(nèi)分泌激素是目前代謝相關(guān)疾病研究的熱門(mén)靶點(diǎn)，現(xiàn)有文獻(xiàn)提示中藥可能對(duì)腸道免疫-內(nèi)分泌軸存在調(diào)節(jié)作用，但未見(jiàn)明確結(jié)論，這可能是后續(xù)研究從脾論治T2DM作用機(jī)制的新角度和出發(fā)點(diǎn)。