基于維生素D缺乏與腎虛證的相關性探討補腎抗衰老機理?

管連城，張孟之，王宗陵，任慧敏，陳雨佳，高 潔，柴藝匯，李 文，秦 忠，陳云志△

(1.貴州中醫藥大學， 貴陽 550002； 2. 貴州安順市中醫院，貴州 安順 561000)

衰老是由一系列選擇性分子和生化通路驅動發生生理功能的逐步全面降低直至惡化，從而增加高齡疾病發病率的復雜生物過程，在相關基因、蛋白、生物化合物、內環境自穩平衡等多因素調控下，發生細胞、器官及系統功能與器質的漸進衰退[1]。隨著中國邁入高齡社會，對衰老探索變得尤為必要。維生素D涉及骨骼發育和維持體內礦物質平衡外,介導其發揮生物學效應的維生素D受體(VDR)廣泛分布于心血管、免疫等全身各處，其活性代謝物具有諸多生理調節功能，其中對血壓、免疫炎癥、氧化應激等方面的調控與衰老的分子通路廣泛重疊[2]，提示維生素D在衰老病理進程中存在不可忽視的影響。中醫對衰老具有深刻的認識，藏象學說“腎藏精”是中醫理論的核心內容，認為腎中所藏之精推進了機體的生、長、壯、老。前期發現，中醫“腎精”功能與維生素D內分泌系統之間存在多層次多角度的聯系[3-4]。本文基于維生素D缺乏與腎虛證的聯系,探討維生素D在衰老中產生的作用機制。

1 腎虛證與維生素D缺乏

《素問·上古天真論篇》中描述了人體腎氣盛至腎氣衰，最終腎精少、陽氣竭這一系列生、長、壯、老的表現，說明腎精的藏泄及生理功能貫穿于人類生命的始終。現代學者指出，“腎藏精”可被認為類似于“神經-內分泌-免疫”處于動態平衡狀態的自穩性微環境[5]。其現代功能主要體現在類固醇激素的分泌水平、下丘腦-垂體-靶腺體生理軸(包括腎上腺皮質軸、性腺軸、甲狀腺軸等)的活性調控，乃至相關功能蛋白、基因的表達等諸多方面[6]。隨著對維生素D認識的深入，發現其除了經典鈣磷調節作用外，還涉及免疫、心血管、神經、內分泌、生殖等機體各個方面[7]。維生素D內分泌系統由維生素D、催化維生素D活化或失活的代謝酶、介導活化維生素D發揮生理功能的受體(VDR)組成[8]。VDR廣泛分布于人體各個部位，包括腎精功能體現所在的腎上腺皮質腺、生殖腺等生理軸及其相關功能蛋白、調控基因的靶細胞上[9]。提示維生素D內分泌系統的調控涉及部位與中醫“腎精”的現代功能體現部位發生高度重疊。此外，維生素D的季節規律所引起的免疫系統、松果體-性腺軸功能水平的調節變化對于“冬不藏精，春必病溫”“腎應冬”的生理規律表現一致，并給出令人信服的解釋[10]。維生素D的代謝及作用機制可較全面地解釋“腎藏精”主生長發育、生髓養骨、營腦、生殖等一系列生理作用[11]。維生素D與“腎精”一樣，伴隨著人類整個生命過程，中醫“腎精”功能與維生素D的生物學功效存在較大的相似性和關聯性。

腎精虧虛主要體現為形體瘦弱、腰膝酸軟、老人骨質易折、小兒發育緩慢、男子精少、女子經閉等。近代學者認為，腎虛證是一種反應性和適應性的調節失控狀態[12]。現代醫學主要從下丘腦-垂體-腺體軸及神經內分泌免疫網絡的角度發現其存在客觀病理改變[13]。維生素D缺乏的表現與之高度相似，除佝僂病與老年性骨質疏松外，還出現耳鳴耳聾、免疫力下降、生長發育遲緩、精子基因鏈斷裂、子宮萎縮等癥狀。維生素D缺乏與“腎精不足”的相似性幾乎涵蓋了“腎精”功能體現失常的各個方面，且能被補腎方藥扭轉[11]。維生素D缺乏或VDR沉默小鼠除了骨質方面疾病外，還出現脫毛、生長緩慢、肌肉功能降低、焦慮、學習及記憶障礙、生殖能力下降等早衰現象[14]。維生素D缺乏動物模型性激素水平紊亂[15]，提示可能在類固醇激素生成及性腺軸方面對腎虛證的病理改變產生影響[16]。綜上，維生素D缺乏與腎虛證可能在骨質代謝、神經、免疫、生殖、激素分泌等方面存在著共同的病理改變。

2 衰老與維生素D缺乏

維生素D不足在老年群體中普遍存在，隨著年齡增長，皮膚途徑生成維生素D能力降低，同時戶外活動的減少和生活方式的改變使得體內攝入和生成的維生素D水平均比低齡群體低下[17]。據統計，足不出戶或療養院的高齡人群中100%存在維生素D缺乏[18]。維生素D缺乏與高血壓、糖尿病、骨質疏松癥、癌癥、神經退行性疾病等諸多老年疾病相關[19]。實驗發現，維生素D缺乏雌性小鼠表現為子宮萎縮、卵巢囊腫、生育能力下降等[20]。早期維生素D缺乏小鼠大腦側腦室增大、皮質變薄[21]，VDR及1α-羥化酶敲除小鼠表現為嚴重的低鈣、軟骨病、骨質疏松、高血壓等早衰表現[22]。VDR突變小鼠生命明顯縮短，表現為皮膚皺縮、鼠毛稀疏、體質量下降、免疫缺陷、下丘腦局灶性鈣化等衰老現象[23]。據此可知，衰老既會引起機體維生素D的不足，同時機體維生素D缺乏又能推動衰老的進展，維生素D與衰老之間相互作用并關系緊密。

一項針對文獻資料的整理統計發現，人類血清維生素D水平與外周血白細胞端粒長度呈正相關[24]。針對服用維生素D補充劑女性群體的一項觀察表明，該女性群體的平均端粒長度比未使用維生素D的女性更長[25]。維生素D在不同細胞體系的誘導分化過程中，對端粒酶活性產生干擾影響[26]。1,25二羥基維生素 D3[1,25(OH)2D3]具有上調p53產生調整細胞周期、調控細胞凋亡、修復DNA損傷，從而發揮維持應激反應穩態、抗腫瘤發生并進一步延緩衰老的作用[27]。1,25(OH)2D3能夠延緩骨髓間充質干細胞(BMSCs)的衰老，誘導BMSCs成骨分化，同時促進Fgf-23-Klotho基因的表達，發揮一定的抗衰老作用[28]。另外，機體衰老與性腺的功能衰退、結構萎縮存在聯系，下丘腦-垂體-性腺軸失衡是衰老及相關疾病的共同病理，表現出性激素分泌紊亂和機體生殖能力衰退。維生素D代謝關鍵酶(CYP24A1、CYP27A1、CYP27B1)和VDR均在性腺軸上表達[29]。維生素D對兩性激素的合成和代謝存在特異性調控作用，從而延緩衰老。維生素D存在多種抗衰老的作用機制，尚有待深入探討和研究。

3 中醫腎虛衰老說及補腎防治法

中醫腎虛衰老學說被歷代醫家廣泛接受，認為腎精是維持生命運作、臟腑機能的原動力，腎精虛損則臟腑功能減退，骨、齒、腦、發等不受充養表現出齒搖發脫、步態不穩等衰老征象。衰老實質上是由于各種外界因素的作用下隨著時間推移腎精耗散所致。人群調查顯示，各年齡階段的腎虛比例與年齡呈正相關[30]，因此有學者將衰老歸納為生理性腎虛證[31]，說明腎虛證是衰老的關鍵和根本，補腎是中醫抗衰老的立法治則。

補腎方藥對衰老骨質的改善較為顯著。腎虛骨痛膠囊對全身特別是股骨密度提高顯著，腰椎骨小梁提及得到明顯增加[32]。駐春膠囊對腎虛骨質疏松模型大鼠的股骨和椎骨物理抗沖擊及擠壓能力改善明顯[33]。可能是通過對機體細胞膜上質子泵及蛋白激酶C(PKC)活性的影響，提高鈣離子利用率，同時降低尿鈣水平和骨量丟失，改善骨質代謝，提高骨轉化效率，誘導骨形成[34]。補腎調肝方對衰老BMSCs存在令人滿意的影響，其水提液對BMSCs向成骨分化的作用效果與濃度呈正相關，能夠在短期內提升鈣化結節數目，加速形成骨礦化基質，骨細胞成熟效率得到提升[35]。溫腎補陽藥針對調控性腺軸發揮抗衰老作用[36]。補腎方對衰老模型大鼠睪酮生成的干預靶點，可能在于上調類固醇合成急性調節蛋白(StAR)、3β-羥類固醇脫氫酶I(3β-HSD I)、細胞色素膽固醇側鏈裂解酶(P450scc)等促睪酮合成機制通路中的關鍵蛋白[37]。補腎復方不僅對絕經期衰老大鼠的雌激素分泌有良好的改善作用，而且使卵巢反應性和動態儲備得到提升，生殖能力改善[38]，可能是通過衰老卵巢組織抗氧化酶和端粒酶活性及影響卵巢衰老相關基因daf-2、daf-16等方面發揮抗卵巢衰老作用[39]。另外，衰老小鼠肝脾組織中p53同時出現野生型和突變型蛋白表達時，補腎方藥能夠抑制p53的過度表達防止發生突變[40]。綜上，補腎方藥對衰老機體骨質代謝、性激素生成、調控p53抑制腫瘤等諸多方面存在改善作用。

4 補腎方藥可能通過調節維生素D內分泌系統發揮抗衰老作用

中醫“腎精”功能與維生素D的生物學功效存在較大的相似性和關聯性，維生素D缺乏與腎虛證有著共同的病理改變，兩者存在相關。前期基于知識關聯工具ARROWSMITH進行文獻挖掘發現，補益腎精中藥冬蟲夏草[41]、淫羊藿[42]、人參[43]等現代藥理作用均與維生素D系統機制產生交聯，理論得出可能對維生素D系統具有一定程度的作用。進一步實驗表明，淫羊藿苷對衰老模型大鼠腎臟維生素D代謝關鍵基因CYP24A1、CYP27B1及VDR表達存在明顯的干預作用[44]。另外，離體實驗結果顯示，淫羊藿苷對H9C2和HL-1心肌細胞的VDR表達存在調節作用[45-46]。據上述推測，補腎方藥可通過對維生素D系統的調節發揮相應的功效。

維生素D除了經典的鈣磷調控作用外，還有抗炎、免疫調節等激素樣功能。維生素D通過結合其廣泛分布于人體全身各器官組織的受體VDR發揮作用。維生素D缺乏癥在國內外人群中高比重存在，大量證據說明維生素D缺乏與機體衰老關系密切。因此維生素D系統可能是抗衰老的一個潛在靶點，可將補充維生素D作為延緩衰老的一類手段。但在臨床應用時具體劑量、攝入途徑、副作用等均有待作進一步的觀察評估。中醫補腎方藥抗衰老行之有效，補腎方藥抗衰老的機制在骨質代謝、性激素生成、調控p53抑制腫瘤等諸多方面與維生素D抗衰老的路徑高度重合。因此有理由推測，補腎方藥可能通過對維生素D系統的調節發揮抗衰老的功效。為此可進一步設計實驗展開相應研究，驗證和闡釋該方面的分子機制，充實中醫藥補腎抗衰老的現代科學內涵，為中醫腎本質研究及補腎方藥作用機制探索提供新思路。