糖尿病中醫(yī)證候與中藥復方的代謝組學研究進展

王之心,陳清光，陸灝，姚政

(上海中醫(yī)藥大學附屬曙光醫(yī)院內(nèi)分泌科，上海 201203)

糖尿病是以血糖升高為特征的一組代謝性疾病，根據(jù)其三多一少(多飲、多食、多尿、體重減輕)的臨床癥狀及表現(xiàn)，現(xiàn)代中醫(yī)將糖尿病歸于“消渴病”范疇[1]。中醫(yī)對于消渴病的認識由來已久，最早可追溯到兩千多年前的《黃帝內(nèi)經(jīng)》時期，隨著中醫(yī)理論體系的逐漸完善和前人的經(jīng)驗積累，現(xiàn)代中醫(yī)對糖尿病的認識更為深入。因消渴病機復雜，仝小林等將糖尿病分為郁、熱、虛、損四個階段,分別對應糖尿病發(fā)生發(fā)展的全過程，有利于臨床診療[2]。中醫(yī)對于治療糖尿病方面有著獨到的見解與思路，其療效在臨床也已被證實，在糖尿病防治方面也有著獨特的優(yōu)勢[3]。

代謝組學是研究生物體內(nèi)源性代謝產(chǎn)物的種類、數(shù)量以及其在內(nèi)外因素作用下變化規(guī)律的一門學科[4]。其原理是通過核磁共振技術(nuclear magnetic resonance,NMR)、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)和液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(liquid chromatography-mass spectrometry,LC-MS)[5]檢測機體內(nèi)相對分子質(zhì)量在1000 Da以下的代謝產(chǎn)物并分析它的代謝通路來反映研究對象的代謝狀態(tài)[6]，代謝組學的概念自1999年首次提出[7]至今，已被廣泛應用于多項領域。相關研究已經(jīng)證實，在糖尿病發(fā)生發(fā)展的各個階段，機體內(nèi)的代謝物水平發(fā)生變化，糖、脂、氨基酸等代謝存在一定程度的紊亂[8-10]。隨著技術的日漸成熟，研究者對中醫(yī)治療糖尿病的代謝組學研究取得了一定的進展。本文將對不同階段糖尿病證型(表1)及方藥(表2)治療的代謝組學研究進行綜述，探討不同證型的的糖尿病的代謝組學差異和中藥治療糖尿病的相關靶點。

表1 各證型的差異性代謝產(chǎn)物

表2 中藥復方治療相應證型回調(diào)的代謝產(chǎn)物

1 糖尿病證型的代謝組學研究

1.1 糖尿病早期證型的代謝組學研究

消癉屬于消渴病的早期，此期的患者因素體脾虛或者嗜食肥甘厚味導致脾失健運，脾氣虧虛則無力運化水液，痰濕內(nèi)生，所以早期的患者以脾虛夾濕者為多[2]。楊宇峰等[11-12]復制脾氣虛證糖尿病大鼠模型和氣滯濕阻證代謝綜合征大鼠模型，運用UPLC/Q-TOF-MS對空白對照組和模型組的血漿標本進行代謝組學分析，研究發(fā)現(xiàn)脾氣虛證糖尿病大鼠血漿中的2-羥基丁酸、L-高絲氨酸等6種小分子代謝物水平發(fā)生上調(diào)；氣滯濕阻證代謝綜合征大鼠血漿中的溶血磷脂酰膽堿、丙酮酸等7種內(nèi)源性代謝物含量增加。潘秋等[13]運用GC-MS針對脾氣虛證的糖尿病大鼠的尿液進行分析，發(fā)現(xiàn)丙氨酸、戊二酸等多個小分子代謝物的水平發(fā)生變化。這些代謝產(chǎn)物中，參與糖代謝的有2種，參與氨基酸代謝的有6種，參與脂代謝的有5種，參與甘油磷脂代謝的有1種，說明在此類證型的糖尿病中，機體內(nèi)的糖類、脂類、蛋白質(zhì)已經(jīng)存在一定程度的代謝紊亂。

1.2 糖尿病中后期證型的代謝組學研究

隨著疾病的進一步發(fā)展，痰濕內(nèi)停，阻礙氣機，日久則郁而化熱，熱傷氣陰，到了消渴病的中后期，疾病逐漸發(fā)展為氣陰兩虛證，繼而病證進一步發(fā)展，陰虛癥狀日益明顯，腎為一身陰陽之本，病程日久，累及于腎，出現(xiàn)腎陰虛證，而陰陽互根，患者逐漸出現(xiàn)腎陽虛甚至陰陽兩虛的表現(xiàn)。蘇君梅等[14]運用GC-MS在對氣陰兩虛證2型糖尿病患者尿液的分析發(fā)現(xiàn)，該證型患者尿液中的甘氨酸、d-半乳糖的含量升高，木糖醇、馬尿酸含量降低。曾夢瑩等[15]運用NMR的定量代謝組學技術對氣陰兩虛證的2型糖尿病大鼠的血漿進行分析發(fā)現(xiàn)氣陰兩虛證大鼠血漿中的組氨酸含量明顯增加，乙烯基甘氨酸、甲酸含量明顯降低。孫永寧等[16]運用GC-MS對腎陰虛證的糖尿病大鼠模型的血液標本進行代謝組學研究，通過樣本的對比觀察到上調(diào)的甘氨酸、乳酸、尿素、D-葡萄糖、半乳糖。趙群菊[17]在對腎陽虛證大鼠模型的血液樣本進行的代謝組學研究中發(fā)現(xiàn)乳酸、賴氨酸、蘇氨酸、甜菜堿四種生物標志物。這些代謝產(chǎn)物其中有6種參與糖代謝，5種參與氨基酸代謝，1種參與脂代謝，1種參與腸道菌群代謝。隨著證型的進一步演變，代謝紊亂進一步加重進一步復雜化。

1.3 糖尿病兼夾證的代謝組學研究

到了疾病的后期，病理產(chǎn)物逐漸累積，量變轉(zhuǎn)化為質(zhì)變，痰、瘀的表現(xiàn)尤為突出。蘇君梅等[18]運用GC-MS對血瘀脈絡證患者的尿液進行代謝組學分析后得出D-葡萄糖、肌醇兩種代謝物的升高。楚淑芳[19]等采集血瘀證患者的血液標本，運用NMR進行了定量代謝組學分析得出，瘀血證患者的丙酮、乙酰乙酸、α-羥基丁酸等9種代謝產(chǎn)物上調(diào)，延胡索酸、檸檬酸等5種代謝產(chǎn)物發(fā)生下調(diào)。尤麗等[20]基于NMR對腎虛痰瘀證2型糖尿病患者的血清進行代謝組學分析發(fā)現(xiàn)和健康人血清相比腎虛血瘀證2型糖尿病患者血清中的異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸等15種代謝成分存在顯著差異。其中參與糖代謝的有6種，參與氨基酸代謝的有14種，參與脂代謝的有4種，參與能量代謝的有2種。這些代謝產(chǎn)物的改變提示，到2型糖尿病后期，存在著更為嚴重的糖代謝、脂肪代謝、氨基酸代謝紊亂以及能量代謝障礙。

疾病的進展伴隨著證的變化，從早期的脾氣虛或脾虛夾濕，逐漸至氣陰兩虛，再發(fā)展至腎陰虛、腎陽虛到后期的痰濁、瘀血等病理產(chǎn)物的出現(xiàn)，在代謝譜上也變現(xiàn)除了一定的變化，代謝紊亂的嚴重程度進一步增加。

2 中藥復方治療糖尿病的代謝組學研究

“益糖康”是由黃芪、紅參、黃精、黃柏等14味中藥組成的用于治療脾氣虛癥2型糖尿病的中藥復方[21]。楊宇峰[22]使用“益糖康”對脾氣虛證代謝綜合征大鼠進行干預后采集血液進行代謝組學研究，對干預前后檢測結果的比對發(fā)現(xiàn)，“益糖康”能夠回調(diào)具有重要生物活性意義的溶血磷脂酰膽堿、鞘磷脂、同型半胱氨酸的水平，使得整個代謝譜呈現(xiàn)了向正常范圍回歸的趨勢。

葛根芩連湯初見于《傷寒論》，其組成藥物為葛根、黃芩、黃連和甘草，具有解表清理的功效，是治療協(xié)熱下利的經(jīng)典方劑。中醫(yī)素有異病同治之說，現(xiàn)代中醫(yī)根據(jù)辨證論治的原則，將葛根芩連湯靈活運用于濕熱證的2型糖尿病患者治療中，取得了可喜的療效[23]。張敏等[24]就葛根芩連湯影響2型糖尿病大鼠血清代謝譜進行了相關研究，發(fā)現(xiàn)了葛根芩連湯能夠顯著回調(diào)參與能量代謝、脂質(zhì)代謝和氨基酸代謝途徑的10種代謝從而發(fā)揮作用。

化濁解毒方是通過實驗和臨床研究證實能夠顯著降低血糖、促進胰島素分泌的中藥復方[25]，該方的組成為：黃連、大黃、姜黃、僵蠶、蟬蛻、枳實、清半夏、柴胡、白芍、黃芩、干姜、佩蘭，具有行氣化痰，化濁解毒的功效。何百川等[26]對經(jīng)化濁解毒方干預過后的2型糖尿病大鼠肝臟樣本中的內(nèi)源性物質(zhì)進行定量檢測，發(fā)現(xiàn)化濁解毒湯能夠通過改善肝臟內(nèi)溶血卵磷脂、牛磺膽酸、視晶酸等9種代謝物從而明顯改善2型糖尿病大鼠的糖脂代謝。

天芪降糖膠囊是用于2型糖尿病氣陰兩虛證患者的有效經(jīng)驗方，由黃芪、天花粉、石斛、人參、地骨皮、黃連、山茱萸、墨旱蓮和五味子10味中藥組成，具有益氣養(yǎng)陰、清熱生津的功效[27]。于歡等[28]在天芪降糖膠囊對糖耐量異常患者的血清代謝物的影響研究中觀察到二十烷酞基肉堿、二磷酸鳥嘌呤核苷酸、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇、磷脂酰絲氨酸、磷脂酰甘油等代謝物在患者體內(nèi)的含量水平發(fā)生了變化，證明了天芪降糖膠囊通過參與機體在磷脂、糖脂、核苷、肉堿等代謝水平的修復過程而改善患者的代謝狀態(tài)。

交泰丸出自《韓氏醫(yī)通》，僅由黃連、肉桂兩味藥物組成，主治因腎陰不足，心火偏亢所導致的心腎不交證。李碩等[29]進行了交泰丸對糖尿病大鼠尿液代謝譜影響的相關研究，對正常組、模型組、交泰丸組 3 組間的代謝譜進行比較之后發(fā)現(xiàn)，模型組與正常組、模型組和交泰丸組完全分離，正常組與交泰丸組有靠近趨勢，直觀地表明了交泰丸能改善糖尿病大鼠的代謝紊亂，使糖尿病大鼠的代謝譜趨于正常。

腎氣丸來源于《金匱要略》，藥物組成為干地黃、山藥、山茱萸、茯苓、澤瀉、牡丹皮、桂枝、附子8味，具有補腎助陽之功效，是治療糖尿病腎陽不足證的經(jīng)典方劑之一，現(xiàn)代藥理學研究證實了腎氣丸的降糖療效[30]。趙群菊等[17]對此進行相關研究，使用腎氣丸對腎陽虛證的糖尿病大鼠進行干預后采集血清樣本進行代謝組學分析，通過對比發(fā)現(xiàn)，腎氣丸干預后的大鼠血清代謝物中的甜菜堿、乳酸、蘇氨酸發(fā)生了不同程度的回調(diào)，揭示腎氣丸可以糾正腎陽虛證糖尿病大鼠的能量代謝、脂肪代謝及氨基酸代謝等的紊亂，從而發(fā)揮其降糖作。

活血化痰方的藥物組成是蒼術、白術、黃芩、丹參，是具有活血化痰功效的中藥復方。潘秋等[31]對活血化痰方干預后的糖尿病大鼠的尿液進行代謝組物鑒定，發(fā)現(xiàn)大鼠尿液中的丙氨酸、棕櫚酸、十八烷酸、單甘油、硬脂酸和軟脂酸含量減少甚至消失，這從一定程度上說明活血化痰方影響了部分氨基酸代謝和脂代謝通路，從而改善了代謝紊亂狀態(tài)。

3 總結

中醫(yī)理論體系的兩大特點是整體觀念和辨證論治。整體觀念指的是中醫(yī)學對人體本身的完整性以及對人與自然、社會相互關系統(tǒng)一性的整體認識。代謝組學技術以代謝物的變化這一表現(xiàn)為基礎, 研究機體內(nèi)在的變化規(guī)律，通過對代謝物的分析給出最終的、整體的結果，繪制“病”和“證”的代謝指紋圖譜[32]，這與中醫(yī)的整體觀念不謀而合。中醫(yī)的“證”意指疾病發(fā)展到某一階段的病理概括，通過對2型糖尿病早、中、后期的“辨證”，并借助代謝組學技術，我們觀察到不同證型的代謝產(chǎn)物不盡相同，這意味著隨著證型的演變，機體內(nèi)整體的代謝活動處于愈加紊亂的狀態(tài)。根據(jù)辨證的結果確定相應的治療方法即是“論治”，同樣借助代謝組學技術，在選擇對應的復方治療相應證型的2型糖尿病分析中，其中一部分回調(diào)的代謝產(chǎn)物也與所相應證型的差異性代謝產(chǎn)物相吻合，通過該代謝物所參與的代謝通路對2型糖尿病發(fā)揮治療作用。代謝組學是我們觀察機體內(nèi)微觀變化的一項有力手段，然檢測代謝產(chǎn)物時干擾因素眾多，保持樣本一致的難度大，給檢測結果帶來很大影響；代謝組學研究對象及標本種類繁多，給保持樣本的一致性又增添了難度；證型的辨別是通過個人的經(jīng)驗得出的結果，辨證分型的結果主觀性大，難以用標準衡量，動物的辨證分型則更為困難，這些因素給基于中醫(yī)理論進行2型糖尿病的代謝些組學研究增添了難度。故對研究對象進行標準化的劃分對運用代謝組學研究中醫(yī)治療2型糖尿病有著一定的幫助。