DOI:10.20047/j.issn1673-7210.25071677
中图分类号:R259
唐楚森1, 梁俊尧1, 周曼1, 张德旭1, 肖婕1, 封慧1, 徐寅2, 周赛男2
| 【作者机构】 | 1湖南中医药大学第一中医临床学院; 2湖南中医药大学第一附属医院脾胃病科 |
| 【分 类 号】 | R259 |
| 【基 金】 | 国家自然科学基金资助项目(82374426) 湖南省自然科学基金项目(2023JJ60044) 湖南省教育厅科学研究项目(24A0274) 湖南省中医药科研课题(B2023079)。 |
功能性消化不良(functional dyspepsia,FD)是指存在被认为源自胃十二指肠区域的症状,病程≥6个月,无任何可解释这些症状的器质性、系统性或代谢性疾病[1]。目前FD与胃排空障碍、内脏高敏感性、精神心理等因素相关[2]。《血证论》述:“木之性主于疏泄,食气入胃,全赖肝木之气以疏泄之,而水谷乃化。”中医辨证FD主要与肝的疏泄功能及脾胃的运化和升降功能有关,肝郁脾虚证为FD的主要证型。胃肠动力异常是FD核心的发病机制之一[3]。胃肠运动需要卡哈尔间质细胞与血小板源性生长因子受体α 阳性-细胞的相互作用[4];精神心理因素在FD发病中具有核心调控作用。M1型巨噬细胞与M2型巨噬细胞稳态失衡可能是抑郁症发病机制之一[5]。《素问》言:“阴平阳秘,精神乃治;阴阳离决,精气乃绝。” M1/M2型巨噬细胞、卡哈尔间质细胞与血小板源性生长因子受体α阳性-细胞在胃肠运动中的动态平衡,正是“阴阳”对立统一的微观具象。本文从“阴阳”角度出发,将FD肝郁脾虚证的宏观证候与微观免疫-间质细胞网络相联系,构建“M1/M2型巨噬细胞(肝郁)-卡哈尔间质细胞/血小板源性生长因子受体α 阳性-细胞(脾虚)”网络详细阐述FD肝郁脾虚证的病理机制,为其证候的微观认识与中西医防治提供新见解。
M1型巨噬细胞极化,主要是在Th1分泌的γ 干扰素与微生物产物的共同作用下被诱导形成。M1型巨噬细胞作为促炎性细胞因子在机体抗感染及抗肿瘤免疫过程中承担核心功能[6-7]。《素问》:“阳者,卫外而为固也。” M1型巨噬细胞在γ 干扰素和微生物产物的共同作用下被激活,正是机体阳气鼓动,正邪相争的表现。
在抗感染方面,产生大量的一氧化氮和活性氧,直接清除或抑制胞内病原微生物;同时分泌大量促炎性细胞因子如肿瘤坏死因子-α、白细胞介素(interleukin,IL)-1β、IL-6和IL-12等。特别是IL-12,对促进Th1的细胞分化及增强细胞毒性T淋巴细胞和自然杀伤细胞的杀伤能力至关重要[8]。在抗肿瘤方面,能直接杀伤肿瘤细胞,显著提升机体对肿瘤的特异性T细胞免疫反应。肿瘤常与气滞血瘀、痰凝毒聚等阴性病理状态相关,M1型巨噬细胞的抗肿瘤活性正是阳气消阴散结、扶正祛邪能力之体现。
M2型巨噬细胞极化主要由Th2分泌的IL-4和IL-13诱导,同时受到IL-10、糖皮质激素、免疫复合物及凋亡细胞吞噬等多种信号调控。M2型巨噬细胞是具有抗炎特性和促修复与重塑功能的细胞类型,其在抑制过度炎症反应、组织修复和免疫调节中发挥重要作用[7,9]。
M2型巨噬细胞的功能谱系与“阴”主内守、主静、主柔润等内涵存在深刻的契合性。在炎症消退和组织修复中,能抑制促炎性细胞因子的产生,引导炎症向消退期转化,机体从阳盛状态向阴平阳秘的稳态转化,体现“阴以制阳”的内涵;为受损组织的新生、重塑提供必要的物质支持与生长动力,与“阴者,藏精而起亟也”的内涵不谋而合。在免疫调节中,抑制炎症反应,促进Th2型免疫反应及适度抑制免疫反应,与“阴”敛藏和内守的特性相契合。
然而,过度M1极化可致炎症风暴,M2型巨噬细胞可能促进肿瘤生长和转移,主要通过免疫抑制和促进血管生成等机制[10-11]。《素问·至真要大论》曰:“谨察阴阳所在而调之,以平为期。”可见免疫系统中巨噬细胞极化平衡至关重要。
肝主疏泄,倘若情志不遂、郁闷不解,则易导致肝气郁结,表现为情绪低落或易怒、胸胁胀痛等症状,抑郁症核心病机可属于肝郁范畴。研究显示,抑郁患者中巨噬细胞和中枢神经系统的小胶质细胞常倾向于M1极化,导致促炎性细胞因子增加,可能通过神经炎症途径影响情绪和认知功能[5]。M1/M2极化失衡可能正是FD肝郁证候在免疫机制上的具体体现。
胃肠道运动功能主要依赖于平滑肌细胞的电活动和机械运动,其核心是膜电位的节律性去极化和复极化产生的慢波,这些慢波引发胃肠平滑肌的节律性蠕动。卡哈尔间质细胞是胃肠道中关键的起搏细胞,生成自发性内向电流,驱动慢波的产生[12]。卡哈尔间质细胞通过其起搏功能介导平滑肌收缩,通过电耦合传递至平滑肌细胞的收缩信号,充分体现“阳”主推动、兴奋的生理功能[13]。血小板源性生长因子受体α阳性-细胞是胃肠道间质细胞中调节平滑肌松弛的重要细胞类型,尤其在嘌呤能神经传导中发挥作用。平滑肌节律运动中,血小板源性生长因子受体α 阳性-细胞通过嘌呤能抑制机制介导平滑肌松弛,通过电耦合传递至平滑肌细胞的松弛信号,充分体现“阴”主抑制的生理功能,契合“阳主动,阴主静”的理论内涵[14]。
此外,血小板源性生长因子受体-α 低表达CD55+细胞在促进胃上皮增殖与自我更新中的重要作用,可维持组织平衡与修复,调节胃黏膜的动态稳态,提示其在FD中可能的潜在治疗价值[15]。该类细胞滋养、稳定与修复特性,拓展其属“阴”的内涵范畴。
平滑肌细胞、卡哈尔间质细胞和血小板源性生长因子受体α 阳性-细胞共同构成功能性的合胞体,称为SIP合胞体,形成一个电耦合的同步结构,通过缝隙连接实现信号传递,且是肠神经系统运动神经元调控平滑肌功能的核心结构,通过接受并转导神经递质信号实现肠道运动的精确调节。
卡哈尔间质细胞通过钙激活氯通道蛋白1通道诱导去极化,生成慢波驱动收缩,而血小板源性生长因子受体α 阳性-细胞通过P2Y1受体和小电导钙激活钾通道介导松弛,这种兴奋抑制平衡可确保平滑肌运动的节律性和协调性,维持胃肠道正常运动功能,正是生命活动中“阴阳”对立统一、动态平衡的微观具象[16-17]。SIP合胞体通过硝基能、嘌呤能等递质信号的拮抗性输入,形成“阳亢则阴制,阴盛则阳复”的自稳调节回路,其信号整合过程体现“阴阳”消长平衡的生理稳态观。
研究显示,血小板源性生长因子受体α 阳性-细胞通过电耦合传递嘌呤能超极化信号,调控卡哈尔间质细胞的电压依赖性通道失活状态及ANO1激活阈值,两者功能依赖彼此信号传递实现协同,使卡哈尔间质细胞的兴奋性始终处于可调控范围内,体现“阴阳”互根互用[18]。近端结肠的实验研究显示,抑制性神经反应刺激后的反应是结肠运动的主要推动力,其“抑制后激发”机制,本质是抑制而向兴奋转化的微观例证,符合“重阴必阳”的经典论述[18]。
FD脾虚证与卡哈尔间质细胞/血小板源性生长因子受体α 阳性-细胞“阴阳”调控单元的失衡密切相关。研究显示,FD大鼠模型中卡哈尔间质细胞数量及功能异常导致胃肠功能障碍[19-20];血小板源性生长因子受体α 阳性-细胞结构异常,导致神经递质信号转导效率下降,提示血小板源性生长因子受体α 阳性-细胞信号轴损伤是FD胃肠运动障碍的关键病理机制[4]。两者阴阳失衡宏观表现皆为胃肠动力障碍,与FD脾虚脘腹胀满、纳呆食少等证候相呼应,体现脾失健运的核心病机。
尽管卡哈尔间质细胞数量异常增加,但其起搏功能及肠神经反应保持正常,归因于卡哈尔间质细胞增多,但未同步出现更多的神经末梢或突触接触,不会导致神经调控的增强、不同部位或不同亚型卡哈尔间质细胞对胃肠动力的贡献不同,数量增加的可能是“功能参与度较低”的亚群、下游钙离子动力学调节,提示胃肠功能障碍并不是单一的卡哈尔间质细胞数量异常,可能是SIP合胞体功能失衡[21]。机体在面对内外环境变化时,通过多层次、多系统的动态耦合与反馈,实现整体功能的相对稳定,充分体现“阴阳”学说思想和整体观念。
当巨噬细胞极化失衡必然影响到卡哈尔间质细胞/血小板源性生长因子受体α 阳性-细胞系统,从而表现为FD肝郁脾虚证宏观证候。本文从肝郁脾虚证与微观细胞机制联系出发,构建免疫-间质细胞网络,见图1,进一步阐释该证的微观认识。
图1 免疫-间质细胞网络
胃肠道肌间巨噬细胞的M1/M2极化平衡对维持卡哈尔间质细胞和血小板源性生长因子受体α 阳性-细胞网络的完整性及功能至关重要。M1型巨噬细胞的过度活化释放促炎介质和诱导氧化应激,可能使卡哈尔间质细胞功能和网络破坏导致慢波产生及传导异常,引起胃肠节律紊乱、蠕动减弱或消失,最终表现为胃肠动力障碍[22]。可见免疫-间质细胞网络的稳态平衡,正是“阴平阳秘,精神乃治”在细胞分子层面的具体机制体现。
阴阳平衡不仅融入在宏观辨证体系内,而且能在现代医学对免疫-间质细胞网络的研究中互相印证。肝郁脾虚导致胃肠动力异常,其核心是免疫-间质细胞网络稳态失衡,木土协同、阴阳相济,胃肠功能方能真正恢复,实现正气内存、脏腑调和。目前FD常用的治疗药物包括质子泵抑制药、H2受体拮抗剂、胃肠促动药、神经调节剂等,然而随着药物的长期使用,仍存在治疗效果差、药物不良反应等诸多问题[1]。与西药的简单使用比较,通过疏肝解郁、理气健脾的综合干预,重建免疫-间质细胞网络稳态,中药治疗以多成分、多靶点、多通路的形式在FD的防治中发挥作用,具有安全性高、不良反应少、复发率低等诸多优势[23]。
这一网络连接中医证候与细胞分子机制,为FD病理与治疗提供新视角,但该网络为理论推测,目前无M1/M2型巨噬细胞与卡哈尔间质细胞/血小板源性生长因子受体α 阳性-在FD中具体交互机制的相关研究。因此下一步研究设想利用体外共培养M1/M2型巨噬细胞与卡哈尔间质细胞/血小板源性生长因子受体α 阳性,直观验证炎症微环境对节律网络的影响及将中药干预应用于FD动物模型,结合免疫学与电生理学检测,探讨其是否通过调控M1/M2极化、修复卡哈尔间质细胞/血小板源性生长因子受体α 阳性-网络功能恢复胃肠动力,从而为FD肝郁脾虚证的研究提供更多微观实验证据。
然而现有研究中FD动物模型仍具有一定局限性。FD动物模型多通过急性或亚急性方式如冷水束缚应激、夹尾刺激等诱导,这些方法虽然能模拟胃排空延迟、胃适应障碍,但很难完整再现临床FD的多样化症状如早饱、腹胀、上腹痛、心理因素共病等,FD患者常呈现胃动力障碍、脏器高敏感、肠-脑互动异常等多因素叠加机制,单一因素模型难以揭示复杂病机。此外,FD作为一种慢性疾病,临床常反复发作,现有动物模型大多为短期干预,缺少模拟慢性复发性病程的设计。未来研究有待发展多因素、慢性化的综合性模型,以提高临床转化价值。
利益冲突声明:本文所有作者均声明不存在利益冲突。
[1]陈旻湖,方秀才,侯晓华,等.2022中国功能性消化不良诊治专家共识[J].胃肠病学,2023,28(8):467-481.
[2]OSHIMA T.Functional dyspepsia:current understanding and future perspective[J].Digestion,2024,105(1):26-33.
[3]MIWA H,OSHIMA T,TOMITA T,et al.Recent understanding of the pathophysiology of functional dyspepsia:role of the duodenum as the pathogenic center[J].J Gastroenterol,2019,54(4):305-311.
[4]梁俊尧,郭璇,张德旭,等.舒胃汤对功能性消化不良肝郁脾虚证模型大鼠胃窦组织中ENS-PDGFRα+ 细胞-SMC网络超微结构的影响[J].中医杂志,2024,65(12):1269-1278.
[5]胡金凤,巩丽,王飞雪,等.针刺治疗抑郁症的重要机制——免疫稳态调控[J].世界中医药,2024,19(18):2818-2824.
[6]SHAPOURI-MOGHADDAMA,MOHAMMADIAN S,VAZINI H,et al.Macrophage plasticity,polarization,and function in health and disease[J].J Cell Physiol,2018,233(9):6425-6440.
[7]CHEN S,SAEED A F,LIU Q,et al.Macrophages in immunoregulation and therapeutics[J].Signal Transduct Target Ther,2023,8(1):207.
[8]NGUYEN K G,VRABEL M R,MANTOOTH S M,et al.Localized interleukin-12 for cancer immunotherapy [J].Front Immunol,2020,11:575597.
[9]WYNN T A,VANNELLA K M.Macrophages in tissue repair,regeneration,and fibrosis [J].Immunity,2016,44(3):450-462.
[10]SHIMABUKURO-VORNHAGEN A,GO..DEL P,SUBKLEWE M,et al.Cytokine release syndrome[J].J Immunother Cancer,2018,6(1):56.
[11]LOCATIM,CURTALEG,MANTOVANIA.Diversity,mechanisms,and significance of macrophage plasticity [J].Annu Rev Pathol,2020,15:123-147.
[12]ZHANG H,XU X,WANG Z,et al.Correlation between gastric myoelectrical activity recorded by multi-channel electrogastrography and gastric emptying in patients with functional dyspepsia [J].Scand J Gastroenterol,2006,41(7):797-804.
[13]SANDERS K M,DRUMM B T,COBINE C A,et al.Ca2+dynamics in interstitial cells:foundational mechanisms for the motor patterns in the gastrointestinal tract[J].Physiol Rev,2024,104:329-398.
[14]YEOH J W,CORRIAS A,BUIST M L.A mechanistic model of a PDGFRα+cell[J].J Theor Biol,2016,408:127-136.
[15]MANIERI E,TIE G,MALAGOLA E,et al.Role of PDGFRA+cells and a CD55+PDGFRALo fraction in the gastric mesenchymal niche[J].Nat Commun,2023,14(1):7978.
[16]SUNG T S,HWANG S J,KOH S D,et al.The cells and conductance mediating cholinergic neurotransmission in the murine proximal stomach[J].J Physiol,2018,596(9):1549-1574.
[17]DRUMM B T,REMBETSKI B E,BAKER S A,et al.Tonic inhibition of murine proximal colon is due to nitrergic suppression of Ca2+signaling in interstitial cells of Cajal[J].Sci Rep,2019,9(1):4402.
[18]KOH S D,LEE J Y,RYOO S,et al.Integrated responses of the SIP syncytium generate a major motility pattern in the colon[J].J Physiol,2024,602(24):6659-6682.
[19]毛兰芳,汪龙德,杜晓娟,等.基于ICC自噬探讨疏肝健脾法调节功能性消化不良胃肠动力障碍的研究思路[J].中国中医基础医学杂志,2021,27(12):1916-1919,1924.
[20]任春艳,陈月,时召平,等.舒胃方调控SCF/c-Kit通路对功能性消化不良大鼠胃排空功能及Cajal间质细胞的影响[J].中国中西医结合消化杂志,2024,32(4):321-327.
[21]KWONJ G,HWANG S J,HENNIG G W,et al.Changes in the structure and function of ICC networks in ICC hyperplasia and gastrointestinal stromal tumors [J].Gastroenterology,2009,136(2):630-639.
[22]王艳,高祥悦,林琳,等.胃肠道肌层巨噬细胞在胃肠运动调节中的作用[J].胃肠病学,2022,27(7):429-433.
[23]LIUB,KOUZ,CHENB.Effectsandmechanismsoftraditional Chinese medicines on functional dyspepsia:a review [J].Chin Herb Med,2023,15(4):516-525.
Exploration on immune-interstitial cell network in functional dyspepsia with syndrome of stagnation of liver qi and spleen deficiency based on yin-yang theory
X