鄭雅玲,金榮疆,黃依杰,蔡繼希,李 涓
(成都中醫藥大學養生康復學院 成都 610075)
腸道菌群(gut microbes,GM)是一個具有多樣性、復雜性特點的的腸道微生態系統,主要由擬桿菌、厚壁菌、放線菌和變形菌4大門類組成,是一個影響人體自身平衡的重要“器官”[1-2]。GM在人出生后立即達到較高的數量[3],在一生中不斷進化和動態變化[4],與宿主保持互利共生的關系[1,5],形成有機整體,菌群之間保持動態平衡,起到保護和維持機體健康的作用[6]。腸道微生態平衡遭到破壞,會導致一系列疾病,如腸道疾病[7-8]、心血管疾病[9-11]、肥胖[13-14]、中樞神經系統疾病[15-17]、糖尿病[11,13]、肝病[14,18]等。這與中醫“脾胃”理論不謀而合。李東垣提出“內傷脾胃,百病由生”,認為疾病的產生都與脾胃相關。《金匱要略》一說“四季脾旺不受邪”,表明調理脾胃可以起到防病治病的作用。中醫認為脾運化功能正常,即為腸道微生態平衡,脾健運失調即為GM紊亂。
針灸,是一種通過疏通經絡,調理臟腑,調暢氣機,恢復人體穩態的中醫外治法。作為一種特殊的微生態調節劑,針灸在一定程度上介入和利用了人體微生態系統的功能,在調節GM過程中,展示出了中醫治療多途徑、多靶點的優勢[19]。本研究基于脾胃理論,對近年來針灸調節GM的文章進行梳理,分疾病進行簡要概述,為進一步研究針灸調節GM提供參考。
脾為后天之本,氣血生化之源,五臟六腑皆依賴于脾的滋養。“脾主運化”是脾胃生理功能的概括,是指胃受納腐熟水谷,經由脾化為精微物質,并轉輸至全身,脾氣健運,化生氣、血、津液等營養物質,營養全身,維持正常的生理活動。現代微生物學研究顯示,正常菌群產生各種酶,參與食物消化和新陳代謝[3],這與“脾”的生理功能是一致的。腸道微生態遭到破壞,會導致消化、吸收功能降低,進而出現腹瀉、納差、便秘等胃腸道病理癥狀,與中醫脾氣虛弱,脾失健運的臨床癥狀相符。此外,《金匱要略》提出“脾旺不受邪。”表明脾在抵御病邪方面有著不可替代的作用。金元時期李東垣亦認為:“脾胃之氣既傷,元氣亦不能生,而誅病之由生,扶正必先補脾土”,并創立“內傷脾胃,百病由生”理論。這些理論均表明脾對于人體的生理變化和抗病能力的作用。中醫認為脾的“運化”和“御邪”的功能與GM對宿主的代謝和免疫功能的作用相似,是中醫“脾”生理功能的生物學基礎[20-21]。
現代研究顯示,中醫脾胃與GM有著密不可分的聯系,GM的平衡是脾臟正常發揮生理作用的重要因素,GM對機體的營養、代謝和免疫作用為脾臟功能的生物學內涵[22]。學者王占國[23]就明確指出中醫“脾”與腸道正常菌群密切相關。研究發現,脾虛濕盛泄瀉的患者與正常健康人相比,糞便中雙歧桿菌數量減少,存在明顯的GM失調[22]。王卓等[24]運用ERIC-PCR指紋圖譜多樣性分析發現脾氣虛大鼠GM多樣性指數下降,菌群結構失調,表明脾氣虛可影響腸道微生態平衡。脾主運化功能發揮正常則GM保持平衡,脾失健運則造成GM紊亂[25]。國外學者Greenwood MT也認為中醫所說的“脾氣”主要是GM的動態變化[26]。由于脾胃和GM天然的相關性,調理脾胃防治各種疾病,其機制可能與調整GM失調密切相關。
脾胃為氣機升降之樞。脾胃氣機升降失調,導致胃腸功能紊亂,進一步影響腸道微生態平衡。《靈樞·刺節真邪論》曰:“用針之要,在于調氣。”調氣是針灸最為顯著的功用,而調理氣機升降是針灸調氣的關鍵。在臨床或實驗研究中,學者用針灸調理脾胃,取得了很好的效果[27-28]。由于脾胃與GM的密切相關性,針灸可以通過調理脾胃來影響GM值得我們進一步研究。司原成運用健脾益氣針法,選取天樞、關元、足三里及三陰交等穴位,施以補法,調節肥胖鼠GM取得了顯著的成效[29]。脾胃學說為針灸調節GM奠定了良好的中醫理論基礎。
臨床和動物實驗研究均發現針灸能調節GM,但其機制尚不明確。國外學者提出大腦和腸道具有雙向調節作用[30],形成了一個神經體液調節系統,稱為腦-腸軸[31]。腸道微生物群和中樞神經系統之間的雙向調節包含了幾個關鍵成分,它們聚集形成復雜的反射網絡,傳入神經向中樞神經系統投射,傳出神經支配腸壁[32],這就形成了微生物-腦-腸軸。微生物-腦-腸軸是腸道、微生物和大腦之間復雜的通訊網絡,調節胃腸和中樞神經系統的功能[30,33]。基于微生物-腦-腸軸理論,人們提出可能的幾種途徑來理解腸道微生物和腦之間的聯系,包括神經內分泌(下丘腦-垂體-腎上腺軸),免疫系統(神經調節細胞因子),腸神經系統和自主神經系統(迷走神經),而腸道微生物產生色氨酸相關代謝產物,腸道激素,腸內分泌細胞分泌的5-羥色胺(5-HT),短鏈脂肪酸和神經代謝物GABA,去甲腎上腺素和多巴胺等可能調節中樞神經系統功能[34]。GM和中樞神經系統密切相關,且具有雙向調節作用,這種調節作用是通過中樞神經系統內分泌細胞、腸神經系統(ENS)和胃腸道中的多種神經遞質來實現的。它們既是神經遞質又是激素,被稱為腦-腸肽。腦腸肽中興奮性神經遞質包括組胺、5-HT、P物質(SP)、降鈣素基因相關肽(CGRP)、促腎上腺皮質激素釋放因子相關肽(CRF),主要的抑制性神經遞質包括膽囊收縮素(CCK)、一氧化氮(NO)、去甲腎上腺素(NE)和血管活性肽(VIP)[35]。研究已發現,針灸對神經內分泌、腸神經系統、迷走神經有著很好調節作用[36-37]。針灸可以通過作用于腸神經節細胞、腸肌間神經叢、腸神經遞質、TRPV1通路來調節腸神經系統[37],同時有研究表明針灸可以調控色氨酸代謝,能夠有效改善IBS大鼠結腸中5-HT的含量,神經遞質GABA的代謝,去甲腎上腺素,多巴胺等[38-39]。此外,針灸對腦腸肽也有明顯調節作用,Jianhua Sun[40]運用電針干預腹瀉型腸易激綜合征(D-IBS)大鼠,發現電針可降低腦腸軸5-HT、CGRP和神經肽Y(NPY)的含量,認為電針可平衡體內腦腸軸水平。綜上可知,針灸可能通過微生物-腦-腸軸來調整GM。
實驗研究發現針灸干預能對肥胖大鼠紊亂的GM結構有良性的調節作用,可改善菌群物種的差異度、豐富度、均勻度和群落的差異性,增加擬桿菌、乳酸桿菌及雙歧桿菌的數量,減少厚壁菌的數目,幫助恢復機體正常的代謝功能[41]。司原成[29,42]采用電針干預肥胖小鼠(天樞、關元、后三里及三陰交等穴),運用16SrRNA和16sDNA測序技術開展系列研究,治療后ACE和Chao指數結果表明電針能顯著促進腸菌多樣性,降低肥胖鼠物種聚類數量,且梭桿菌門、厚壁菌門、螺旋菌門、嗜熱菌門、纖維桿菌門等相對豐度呈下降趨勢,擬桿菌門顯著升高,異常菌門結構豐度明顯恢復。同時良性調整軟壁菌門、互養菌門、嗜熱絲菌門等菌群菌門及整體調控K01915、K02057、K03081等相關功能基因。
鄧雪梅[43]選取中脘、天樞、脾俞、足三里等調理脾胃的腧穴,治療單純性肥胖,從接受針灸減肥的26例單純肥胖患者中選取治療效果較好的前十名患者大便樣本進行GM培養分析。結果發現,治療前后肥胖患者GM需氧菌總數、腸球菌、厭氧菌總數均減少類桿菌增加。電針胃腸腑熱型單純性肥胖癥患者后,乳桿菌、腸球菌、擬桿菌、雙歧桿菌數量增加,腸桿菌數量降低[44]。Zhuting Xu[45]用腹針治療單純肥胖患者,選取中脘、水分、關元俞、天樞、足三里、三陰交等穴,針刺干預后乳酸菌和雙歧桿菌增加,但擬桿菌和梭狀芽孢桿菌減少。實驗及臨床試驗結果表明針灸干預肥胖可能通過微調GM的結構、數量和功能,達到治療肥胖的目的。
國內學者針刺粘連性腸梗阻大鼠足三里、天樞、上巨虛穴,治療28天后觀察其菌群移位情況,結果顯示針灸組大鼠臟器細菌移位率明顯低于模型組,認為針刺可減少腸道細菌移位的發生,對大鼠腸粘膜有顯著保護作用[46]。馬飛翔[47]針刺虛秘大鼠足三里、照海穴,并搜集大鼠糞便進行觀察,發現針刺在降低便秘大鼠糞便大腸球菌、大腸桿菌含量和升高乳酸桿菌含量方面有良好的效應。Xiaomei Wang[48]艾灸腸易激綜合征大鼠天樞、上巨虛穴后發現與健康結腸相關的雙歧桿菌和乳酸菌顯著升高,與結腸炎癥相關的大腸桿菌明顯低于模型組。Qin Qi觀察右旋糖酐硫酸鈉誘導的結腸炎大鼠,發現與健康大鼠相比其α多樣性降低,艾灸天樞穴可以改善α多樣性[49]。侯天舒等[50]通過電針潰瘍性結腸炎(UC)大鼠天樞、足三里及上巨虛,發現電針能明顯改善、UC模型大鼠腸道微生物的種類,增加腸道內益生菌含量,提高其定植能力,進而發揮保護腸道微生態的作用,認為這種調節微生態發揮的保護作用很有可能是電針治療潰瘍性結腸炎的機制之一。
此外,臨床試驗也有相應的發現。國內王茜[51]等人選取以雙側天樞、足三里為主治療腸易激綜合征患者56例,總有效率達89.29%,且治療后患者雙歧桿菌、乳酸桿菌數量及雙歧桿菌/大腸桿菌比值升高,大腸桿菌數量下降,認為針灸具有糾正GM失調的作用,從而有助于促進腸道黏膜修復與屏障功能恢復。綜上,針刺治療腸道疾病的機制可能是通過調整GM。
心血管疾病與脾胃無論在病位、病因病機及治療方面都有密切聯系[52]。新近研究表明與健康人相比,心血管疾病患者體內GM的數量差異較大,其腸道內條件致病菌如大腸桿菌、腸球菌、鏈球菌等的數量明顯增加;益生菌雙歧桿菌、乳酸菌等的數量顯著降低[53]。又有研究發現腸道益生菌可抑制相關炎癥因子的釋放,發揮心血管保護作用[54]。孔凡華[55]選用調理脾胃的足三里、關元、內關等穴電針治療動脈粥樣硬化(AS)家兔,發現電針使致病菌大腸桿菌降低,益生菌乳酸桿菌和雙歧桿菌增加,重新恢復GM穩態,抑制AS的發展。
根據腦-腸-菌軸理論,GM在胃腸道和中樞神經系統相互作用中有著不可替代的作用,并影響中樞神經系統功能發育和相關疾病的發生[56]。于源[57]利用Biolog-ECO碳源板的平均吸光度值(即AWCD值)來表征微生物群落代謝多樣性和功能性特征,發現電針對帕金森模型大鼠GM的AWCD值產生了較為明顯的影響。國外學者Marin等[58]發現,抑郁癥的發生與GM的變化密切相關,美國醫師學會臨床實踐指南推薦針刺應用于抑郁癥的治療,認為其具有副作用小、療效顯著的特點[59]。于美月[60]選用調理脾胃的中脘、天樞、三陰交等穴能明顯改善帕金森病抑郁模型大鼠GM的AWCD值、Shannon指數,改善菌群活性和多樣性。因此,針刺可能通過調節GM治療神經系統疾病。
GM是人體最大的微生物群,直接或間接的影響著人體的動態平衡和健康。我國微生態學創始人之一的魏曦教授曾說過:“微生態學很可能成為打開中醫奧秘大門的一把金鑰匙”。由于“脾胃”學說和GM在生理和防治疾病方面的相關性,可以讓我們更好的理解祖國醫學和GM的關系,為針灸調整GM提供理論基礎。基于“脾胃”學說,為針灸選擇穴位、行針手法、補瀉手法來調節GM提供了依據,為針刺調節GM治療疾病拓寬了思路。通過整理針灸調節GM的實驗研究發現,針刺調節GM治療疾病多集中在肥胖、胃腸功能障礙、心血管疾病、神經系統疾病,其具體機制可能是通過針灸調節GM平衡,影響微生物-腦-腸軸實現的。而現有研究已經證實GM還與糖尿病、多囊卵巢綜合征[61-63]等疾病密切相關。因此,針灸通過調整腸道菌是否能應用于更多疾病領域需進行綜合且深入的研究。
脾胃為氣機升降之樞,針灸調理脾胃,重在調理脾胃氣機的升降。《金針賦》曰:“及夫調氣之法,下針至地之后,復人之分。欲氣上行,將針右捻,欲氣下行,將針左捻”,論述了不同的行針手法可調節氣機升降。但目前尚缺乏不同的行針手法會對GM產生怎樣影響的相關研究。此外,現有針灸調節GM的研究中,針刺方法選擇主要集中在普通針刺和電針,尚未有耳針、皮膚針、眼針,頭針,火針等影響GM的研究。Shudong Wang[61]分別艾灸菌群失調大鼠天樞和關元穴,結果顯示艾灸關元穴組大鼠雙歧桿菌、乳酸桿菌數量增加,艾灸天樞組大鼠腸桿菌、腸球菌數量增加,提出艾灸不同腧穴可以選擇性調整腸道優勢益生菌群,從而調節GM失調。但針刺不同穴位是否有相同效果期待進一步研究。此外,針灸調節GM效果明確,但目前研究多集中在動物實驗,臨床試驗研究較少。
針灸能影響腸道微生物的種類、數量并對腸道微生態平衡起到良性調節作用,提升有益菌數量,降低有害菌數量,使腸道微生物保持平衡狀態。但針灸調節GM的機制目前研究指向針灸作用于微生物-腦-腸軸來調節GM,這可能是未來針灸調節GM治療疾病的機制研究方向。選擇針刺不同穴位,不同行針手法和針刺方法是否會對GM產生不同的影響可能是針刺調節GM的研究方向。在后續研究中,應關注針灸調節GM的臨床研究,期待進行更多的高質量的隨機對照的臨床試驗。