基于自噬探討艾滋病從肺、脾論治的機制※

陳曉宇 張 淼 劉 颯 馬素娜 于楨鈺 鞏銘鈺 王 娟

(河南中醫藥大學2019級碩士研究生，河南 鄭州 450046)

艾滋病(acquired immunodeficiency syndrome,AIDS)又稱獲得性免疫缺陷綜合征，是感染人類免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)引起以CD4+T淋巴細胞不斷耗損的一類感染性疾病。謝世平等[1]對AIDS的中醫證候進行研究，發現肺脾氣虛證是其常見證型，AIDS與肺、脾密切相關。細胞自噬在AIDS的發展進程中起著復雜作用，茲就肺、脾、細胞自噬與AIDS之間的關系分析如下。

1 細胞自噬

自噬是一種細胞保護機制，廣泛存在于真核細胞中，完整的自噬需經歷啟動、延伸、降解3個階段，通過捕獲、分離和消化自噬體中的細胞內物質來調節和維持細胞穩態。①啟動：當細胞內營養物質缺乏或受到感染、缺氧等應激反應時，哺乳動物雷帕霉素靶蛋白復合物1(mechanistic target of rapamycin complex 1,mTORC1)的表達被抑制，在去磷酸化自噬相關蛋白(autophagy related protein,Atg13)和UNC-51樣激酶1(UNC-51-like kinase 1,ULK1)復合物的相互作用下，誘導了自噬的啟動[2]。②延伸：自噬激活后在ULK1和PI3KCⅢ復合物的作用下，會形成一個不斷延伸的脂質雙層結構[3]，并將周邊錯誤折疊的蛋白和受損傷的細胞器包裹其中，形成自噬體。適當的自噬對機體起到保護作用，當過度誘導自噬時，會導致機體內正常的細胞器、蛋白質被分解，造成細胞程序性死亡[4]，此時細胞會“利用”自噬太過，調節外界的營養供給，促進腫瘤發展[3]。③降解：自噬體在微管相關蛋白1輕鏈3 (microtubule associated protein 1 light chain 3,LC3)與Atg16L-Atg5-Atg12的共同作用下，與溶酶體相融合[5]，形成自噬溶酶體。當吞噬底物在溶酶體內被降解時，會產生氨基酸、脂肪酸等物質供細胞吸收利用，而代謝產物則隨著自噬被清除出胞漿外。

2 自噬與肺、脾功能具有一致性

肺、脾同為后天之本，肺為后天之陽，脾為后天之陰，二者通過吸收天氣和水谷之氣及腎所化生的先天之氣共同形成陰陽之氣，維持人體基本的生命活動[6]。細胞自噬是溶酶體的降解過程，在真核生物中既廣泛存在又相對保守，既能清除入侵的病原微生物，又能給處于饑餓狀態下的細胞提供能量[7]，以此來維持細胞的內外平衡。脾主運化，脾虛導致的衛氣不固和運化失調與自噬密切相關[8]；氣的升降出入運動及其所產生的能量物質與自噬過程類似[4]。細胞自噬與肺的氣化、脾的運化功能具有一定的相似性，都在維持機體的穩態中發揮著重要作用。

2.1 生理方面 自噬是機體應對外來侵犯的先天屏障，肺氣具有防御作用，是衛氣化生的場所[9]，肺氣充足可保護人體免受外邪侵犯；自噬通過分離、消化、再吸收維持細胞的穩態，脾運化正常,運化化生精氣才能維持人體的正常運轉。可將細胞自噬失調產生的一系列病理變化看作是肺、脾功能失調的微觀表現。

《素問·五臟生成》云“諸氣者，皆屬于肺”，《類經·臟象類》云“肺主氣，氣調則營衛臟腑無所不治”。“肺主氣”可作為肺生理功能的高度概括[10]，肺是全身之氣的根本，是衛氣化生的場所，而衛氣功能的發揮有賴于肺助心行血和肺的宣發，肺氣通過宣發功能將來源于水谷精微的衛氣布散全身[11]，以發揮其抵御外邪和驅除體內邪氣的功能。相關研究證明，衛氣的循行與淋巴細胞的循環方式有異曲同工之處[12]，可將衛氣看作是機體免疫細胞的中醫表達形式[13]。自噬可作為機體免疫防御的一部分[14]，當細胞處于應激狀態時，細胞自噬通過將胞內多余的蛋白質、損傷的細胞器及入侵的病原微生物等清出體內來維持細胞內環境的穩態。在膿毒癥發展的不同時期，自噬隨著免疫反應的變化展現出不同的動態變化，來調節機體的免疫狀況，自噬活性與膿毒癥動物的生存率呈正相關[15-16]。衛氣與細胞自噬在防御外邪上具有一致性。

《素問·經脈別論》中“飲入于胃，游溢精氣，上輸于脾”，說明了脾胃運化功能正常是機體氣血充盛的前提。《理虛元鑒》認為，脾為百骸之母，脾居中焦，主運化，為氣血生化之源，通過將吸收的水谷精微轉化為人體需要的營養物質來濡養人體四肢百骸。處于微觀層面時，細胞自噬能通過降解吞噬底物，產生氨基酸、脂肪酸等物質供細胞吸收利用，維持機體的能量平衡，自噬通過降解堆積物化生能量供細胞生存的過程與“脾為孤臟，中央土以灌四傍”(《素問·玉機真臟論》)的說法一致。端木媛媛等[17]認為，自噬與人體氣化功能具有相似性，其中脾胃之氣發揮著重要作用，可將自噬正常看作是脾氣運化正常的微觀表現。

2.2 病理方面 《理虛元鑒》云“肺氣一傷，百病蜂起，風則喘”，肺氣損傷，衛外不固，邪氣易于侵犯機體；細胞自噬參與了病毒免疫的關鍵環節[18]，能通過被Toll樣受體誘導來協助吞噬細胞清除體內病毒[19]。正常的細胞自噬或衛氣功能的發揮有助于機體維持穩態，當機體自噬或衛氣處于偏弱或偏盛狀態時，會使機體內環境紊亂，導致疾病發生。當肺氣虛弱時，機體自噬水平低下，不能將體內多余的代謝物質及時排出，或是轉化成能量供細胞吸收，導致機體防御能力下降[20]。常興等[21]認為，當哮喘日久出現肺氣虛損癥狀時，衛氣不固，相關自噬基因表達水平會降低，而mTOR通路會活化，機體防御能力減弱。程建超等[22]通過研究芪玉三龍湯(藥物組成：黃芪、玉竹、守宮、地龍、龍葵、白花蛇舌草、薏苡仁、澤漆、莪術、川貝母)對肺癌小鼠皮下移植腫瘤生長的影響，發現芪玉三龍湯可能通過上調自噬相關基因Beclin1、自噬相關基因5(Atg5)、LC3B的表達來抑制肺腫瘤生長。當衛氣過于亢盛，自噬太過，會導致正常的細胞組分被大量消耗，這與《靈樞·營衛生會》中“衛氣內伐”觀點一致。張樹森等[23]通過對25例重癥肌無力患者衛氣功能與機體免疫進行分析，發現重癥肌無力患者獲得性免疫系統功能亢進，進一步驗證了衛氣會導致自身免疫性疾病的發生[24]。

自噬不足是“脾陽虧虛，濕邪內生”的微觀表現[25]。脾陽虧虛，運化失調，導致水濕、痰濁等聚積在體內，進一步阻礙了機體陽氣，日久可形成癥瘕，異常堆積體內的代謝產物是痰濁瘀血在細胞層面的微觀表現[26]。自噬不足，不能將體內多余的物質及時代謝出體內，致使其在體內異常堆積，影響細胞正常活動，如阿爾茨海默病自噬異常導致β淀粉樣蛋白(β-amyloid protein, Aβ)和異常磷酸化的tau蛋白沉積在神經元內[27]。劉璐菘等[28]通過對脾氣虛大鼠進行檢測，發現PINK1-Parkin通路抑制會導致線粒體自噬水平下降，難以將體內異常的線粒體個體及時清除，這可能與脾氣虛胃黏膜細胞線粒體的結構和功能損傷有關。相關研究發現，應用益氣健脾類中藥對細胞自噬有調節作用。裴宇鵬等[29]通過對脾氣虛大鼠心肌細胞線粒體自噬進行研究，發現健脾祛痰化瘀方藥(藥物組成：黨參、白術、茯苓、桃仁、紅花、清半夏、瓜蔞、炙甘草)能提高大鼠心肌線粒體自噬水平，這可能與其激活大鼠體內腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)有關。周曉蕓等[30]通過實驗發現，參苓白術散可激活L6大鼠成肌細胞內PINK1-Parkin線粒體自噬通路，提高自噬水平，從而起到保護慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)骨骼肌的作用。

3 AIDS與肺、脾密切相關

AIDS在中醫學尚無具體病名，根據發病特點、臨床表現可將其歸為伏氣溫病、虛勞、癥瘕范疇[31]。《內經》提到“正氣存內，邪不可干；邪之所湊，其氣必虛”，正氣虧虛貫穿于AIDS發展始終，HIV主要侵犯肺、脾二經，其中肺是侵犯的首要對象[32]，脾的功能失調導致機體氣血陰陽失調是發病的主要條件[33]。HIV首先侵犯肺臟，肺氣受損，衛外不固，抵御外邪和清除病邪的能力減弱，導致HIV累及脾臟，脾為氣血生化之源，脾臟受損，則生化乏源；脾陽不足，則寒濕內生，痰濁進一步阻礙氣血運行[34]。許前磊等[35]通過對1632例AIDS患者進行中醫證候調查，并運用因子分析法進行統計分析，發現常見的臨床證型有肺脾氣虛證、濕熱內蘊證、痰熱蘊肺證、脾氣虛弱證等。郭曉輝等[36]通過對252例AIDS患者的中醫證候進行調查研究，發現證候分布虛實夾雜，但總以虛證為主。謝世平等[1]對AIDS常見虛證進行Logistic回歸分析，發現肺脾氣虛證是其常見基本證型。由此可見，肺脾氣虛證是AIDS的常見證型，AIDS與肺、脾密切相關。

4 自噬與AIDS

細胞自噬在AIDS的發展進程中起著復雜的作用。Meulendyke K A等[37]研究表明，HIV精英控制者和長期非進展者與AIDS正常進展者比較，外周血單核細胞(PBMC)中存在著更多的自噬標記物和自噬囊泡。HIV蛋白能抑制自噬，增加病毒在宿主體內的復制，耗損CD4+T淋巴細胞[38]，又能通過誘殺CD4+T淋巴細胞逃避宿主的先天、后天防御系統，當HIV-1 包膜蛋白與CD4+T 淋巴細胞表面的趨化因子受體4(CXCR4)相互作用時，能破壞CD4+T淋巴細胞，促進其死亡[39]。隨著CD4+T淋巴細胞的不斷耗損，人體免疫功能也逐漸受損，最終造成免疫崩潰。相關研究發現，自噬在HIV相關神經認知紊亂的發展中起著重要作用，其可能與HIV-1 Tat通過核轉錄因子κB(NF-κB)通路上調Bcl-2相關性永生基因蛋白3(BAG3)，誘導自噬的發生有關[40]；自噬因子與HIV相互作用，負調控因子(negative regulatory factor,Nef)能與Beclin1結合激活mTOR，抑制感染細胞中的自噬途徑，提高體內HIV復制數量[41]。

Liu S等[42]運用系統生物學方法對AIDS肺脾氣虛證進行研究，發現肺脾氣虛證具有一定的分子生物學基礎，檢測AIDS肺脾氣虛證患者外周血，發現其存在一些異常表達的mRNA，且與mTOR信號通路密切相關，如絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶(AKT3)、結節性硬化復合物1(TSC1)、磷酸激酶及張力蛋白同源基因(PTEN)、真核轉譯起始因子4B(EIF4B)等。

5 結語

綜上所述，AIDS與中醫肺、脾和細胞自噬密切相關，將肺、脾的相關生理功能從細胞自噬這一微觀層面進行解釋，能為治療AIDS提供一個新的切入點，有助于從現代分子生物學角度完善和解釋中醫學理論體系。但我們只是從理論層面進行論述，尚未進行實驗驗證，后續可進行相關實驗來闡釋肺、脾與細胞自噬在AIDS中的具體作用機制。