基于“肺與大腸相表里”中醫理論探討腸道菌群與過敏性哮喘的相關性

梁軍，苑宏宇,劉俊希

(黑龍江中醫藥大學 教育部北藥基礎與應用研究重點實驗室，黑龍江省中藥及天然藥物藥效物質基礎研究重點實驗室，黑龍江 哈爾濱 150040)

中醫藏象理論，五臟各有所合之腑，肺臟與腸腑密切相關，同時肺與大腸通過經脈相互絡屬，肺與大腸分屬手太陰之脈和手陽明之脈，這兩條經脈相互關聯，密切聯系，即“肺與大腸相表里”[1]。

過敏性哮喘屬中醫肺系疾病范疇，中醫學為“咳嗽”“哮病”“喘證”“痰飲”“血證”等，祖國傳統醫學在幾千年前就有了關于哮證的記載，如《素問·陰陽別論》:“陰爭于內，陽擾于外，魄汗未藏，四逆而起，起則熏肺，使人喘鳴。”

人類的腸道是微生物群密集分布的地方，腸道微生物群作為宿主的一個器官在維持人體健康方面發揮著不可或缺的作用，然而越來越多的研究表明，腸道微生物群也會參與到疾病的形成過程中，人體內共生的微生物菌群的組成和功能的變化，與各種疾病和健康狀態息息相關。因此，本文基于中醫理論“肺與大腸相表里”的指導下探討腸道菌群的失調與過敏性哮喘的相關性。

1 “肺與大腸相表里”中醫理論

“肺與大腸相表里”始見于《黃帝內經》，屬于中醫藏象理論。中醫認為“肺主氣，司呼吸，主治節，宣發肅降，通調水道”；“大腸者傳導之官，變化出焉”。肺氣肅降，大腸之氣亦隨之而降，已發揮其傳導功能；大腸傳導通暢，則肺氣才能和利。另外，肺通調水道的作用與大腸主津之間也有一定聯系。

2 腸道菌群的現代科學內涵

2.1 腸道菌群的概念

腸道菌群，是生活在人體腸道內數以萬億的細菌，是自身細胞數的10倍。正常情況下，腸道菌群處于動態平衡，對于營養代謝、人體自身發育、免疫及疾病的產生等方面都起到及其重要的作用，然而腸道菌群一旦失調時，就會影響人的身體健康[2]。

2.2 腸道菌群的研究方法

腸道菌群的研究方法主要有3種，分別為培養基分離培養法、高通量測序技術和色譜質譜學方法。

2.2.1 培養基分離培養法

培養基分離培養法是采用不同的選擇性培養基分離培養細菌，該方法比較成熟，但是對于腸道微生物涵蓋面具有局限性。

2.2.2 高通量測序技術

16S rDNA序列分析是其中一種基因檢測手段，是基于16S rRNA基因的序列測定、比對而建立的細菌的鑒定和分類方法，被稱為細茵鑒別和分類的金標準[3]。

通過16S rRNA分析技術，腸道微生物的多樣性被逐漸認識，使腸道細菌的研究進入了新的領域。付雯[4]通過腸道菌群失調并過敏性哮喘大鼠TLRs/NF-κB信號轉導通路及腸道菌群16S rDNA分析技術，從“個體-組織-分子”多層次地探索腸道菌群和過敏性哮喘的關系及其作用機制，為中醫"肺與大腸相表里"理論提供科學依據。王鐵柱[5]通過盲腸內容物進行DNA提取、擴增、16S rDNA測序分析，觀察腸道菌群結構的變化，從而探討溫通方對過敏性哮喘大鼠的治療作用，效果顯著。孔艷華等[6]運用16S rDNA基因序列技術，分析大鼠腸道菌群變化，結果證明高劑量組能夠糾正模型大鼠腸道菌群結構更接近于正常大鼠。李裕思等[7]根據16S rRNA V4 區設計引物進行擴增，比較肝陽上亢型腦出血患者與健康人群腸道菌群的組成和結構，結果表明兩樣本具有明顯差別。李自輝等[8]采用16S rRNA技術，以Illumina MiSeq 為測序平臺，分別研究了腸道菌群可操作分類單元(OTUs)的分析，大鼠樣本菌群的alpha與beta多樣性，大鼠菌群比較分析，結果表明柴胡龍骨牡蠣湯對精神分裂癥模型大鼠腸道菌群的異常起到治療作用。王笛等[9]應用16S rRNA測序法對過敏性鼻炎患者和正常人鼻前庭菌群組成的差異分析，結果表明二者存在顯著差異。由此可見，16S rDNA 測序技術已應用到與腸道菌群相關的各種疾病中，并對疾病的深入認識提供了技術支撐。

2.2.3 色譜質譜學法

隨著產品技術的革新，超高效液相色譜儀(UPLC)及高靈敏、高分辨率的質譜儀(HR-MS)逐漸成為腸道菌群研究的主流技術手段。近年來，色譜質譜串聯技術開始應用于腸道菌群代謝以及腸道菌群和宿主的共代謝的研究。該方法可以快速展現腸道菌群相關代謝物的組成，反映腸道菌群代謝的活動概貌，為這一復雜的代謝體系提供了強有力的研究工具，對了解腸道菌群和宿主間的相互關系起到了重要的作用[10]。

高麗娟等[11]采用MALDI-TOF和HPLC-MS對100 例嬰幼兒的糞便的微生物組成進行了分析。Zhang Yan等[12]基于高效液相二級串聯質譜技術對大鼠腸道菌群對酸棗苷a的降解動力學及代謝產物進行了鑒定。Yang L[13]等用超高效液相色譜與四級桿飛行時間質譜聯用技術篩選和鑒定人腸道菌群中的三種典型苯乙醇胺苷代謝物。Zhenghai Huang[14]等利用超高效液相色譜與四級桿飛行時間質譜聯用技術對大黃中蒽醌類和蒽酮類化合物的代謝及相互轉化進行了研究。Yan Lou[15]等利用超效液相色譜法與四極飛行時間質譜聯用技術鑒定了人腸道細菌產生的姜黃素代謝物。

然而近年來，腸道菌群的常規研究手段也逐步被高通量和多組學的組合方法所取代[16-17]。首先通過RNA-Seq聯合微生物多樣性檢測，挖掘細菌的功能DNA并評估遺傳潛力，在轉錄組層面探究腸道微生物和宿主的基因表達互作模式；隨后配合后續的蛋白組實驗檢測酶活力，探究消化環節的催化反應機制；再借助代謝組手段探究生物合成途徑和最終的代謝產物，以上通過一個完整的內在基因表達鏈，由里及外，反向挖掘，闡明生物表型和基因內在表達的聯系。

3 基于肺病及腸，腸腑損傷，與腸道菌群緊密相關

“肺與大腸相表里”臟腑相關理論與過敏性哮喘導致其腸道菌群失調這一現象理論一致，我們認為：過敏性哮喘歸屬于肺臟的病變，肺病及腸，腸腑損傷，必然引起腸道菌群的失調，腸道菌群的失調又必然加重肺部疾病過敏性哮喘的臨床表現[18]。

近年來，國內有學者基于“肺與大腸相表里”理論，證實了呼吸系統疾病與腸道菌群密切相關。

彭韶等[19]通過研究反復肺炎患兒、急性肺炎患兒及外科手術兒童的糞便標本發現，反復肺炎患兒糞便標本中雙歧桿菌減少，大腸桿菌增加，雙歧桿菌和大腸桿菌數量對數值的比值(B/E值)，明顯低于急性肺炎及外科組患兒，說明反復肺炎患兒存在腸道菌群紊亂，進一步說明其腸道定植抗力減弱。羅勇[20]等采用實時熒光定量PCR檢測COPD患者和正常人群大便標本中的雙歧桿菌、乳酸桿菌基因組DNA，結果發現COPD患者腸道益生菌群明顯少于正常人，且腸道微生態的失衡與COPD急性發作率相關。李春燕[21]等研究發現，維吾爾醫異常體液分型哮喘患者腸道菌群在分子水平上發生明顯改變，此類疾病與腸道菌群失調密切相關。鄭秀麗等[22]建立了3種病理大鼠模型，分別為肺病、腸病和肺腸合病模型，并對3種模型大鼠的肺部和腸道菌群進行了同步觀察，研究結果表明，肺病可影響腸道菌群的變化，腸病同樣影響肺部菌群的變化，二者的變化具有一定的同步性，且肺病對腸道菌群的影響比較大。方騫等[23]用熒光定量聚合酶鏈式反應、流式細胞技術和酶聯免疫吸附法對3 組兒童腸道菌群類別及數量進行分析，結果表明喘息型支氣管炎患兒和急性支氣管炎患兒糞便中雙歧桿菌數量和雙歧桿菌/大腸桿菌比值(B/E值)低于健康查體兒童，證實了患有呼吸系統疾病的患兒其腸道菌群中有益菌的數量低于健康患兒，肺系疾病與腸道菌群失調密切相關。劉興隆[24]“肺腸合治法”升降相因治療腸道菌群失調合并過敏性哮喘的免疫機制探討與思考發現，該方法可能通過多環節、多途徑和多靶點的作用，調節腸菌群失調，恢復腸黏膜免疫的功能，防治腸道菌群菌失調合并過敏性哮喘。

孫小鈞[25]通過研究肺腸合治、治肺、治腸法對腸道菌群失調并過敏性哮喘模型大鼠的影響，發現TGF-β1/Smads信號通路可能是“肺與大腸相表里”生物學基礎之一，為中醫肺腸治法對腸道菌群失調合并過敏性哮喘的臨床應用提供實驗依據。

與此同時，王寶家等[26]通過構建潰瘍性結腸炎動物模型，觀察到潰瘍性結腸炎大鼠出現肺損傷，肺腸部分菌群出現同步規律性變化，進一步印證了“肺與大腸相表里”臟腑相關理論。

4 腸道菌群在中藥干預哮喘中的作用

中藥常見的給藥方式為口服給藥，口服類藥物除一些小分子單體物質能夠被吸收入血以外，很多大分子物質往往是經過消化道進入人體，與腸道微生物群相互作用[27]。現代研究發現，肺部疾病與腸道菌群失調密切相關。通過中藥或傳統的中醫方法可以改善其腸道的菌群特征，從而達到糾正疾病的目的。

鄉世健[28]等通過冬病夏治方(芥子、細辛、甘遂、延胡索、麻黃和黃芩)穴位貼敷有效治療哮喘，改善哮喘癥狀，調控哮喘豚鼠腸道菌群的構成，從而影響機體免疫，達到治療哮喘的效果。付雯[29]等采用加味升降散(炒僵蠶10 g，蟬蛻6 g，姜黃10 g，酒大黃10 g，炙麻黃6 g，苦杏仁10 g，黃芩10 g，厚樸10 g)對于腸道菌群失調合并過敏性哮喘大鼠在肺功能和腸道菌群恢復上效果顯著，對于氣道高反應性也有比較好的改善作用。熊英[30]等通過中醫傳統的捏脊法對脾虛型哮喘大鼠腸道菌群和肺部炎癥的影響，結果發現該方法有助于脾虛型哮喘大鼠腸道菌群狀況的穩定，使支氣管管壁厚度及周圍炎性浸潤程度明顯減輕，炎癥細胞總數和嗜酸性粒細胞比例均顯著下降。

5 小結與展望

近年來的研究表明，隨著腸道菌群高通量測序技術和宏基因組技術的快速發展，人們越來越重視腸道菌群對機體健康的影響。在中醫“肺與大腸相表里”的理論指導下，結合現代先進腸道菌群技術，通過16S rRNA 基因測序技術和宏基因組測序技術分析腸道微生物組中細菌的序列來了解宿主腸道微生物的多樣性，尋找疾病組和健康組間腸道菌群和宿主的基因表達差異，尋找與疾病相關的標志物，進一步揭示肺系疾病與腸道菌群之間的聯系。從而為從腸道菌群角度研究該疾病提供更多新的研究思路。