基于“脾氣散精”理論探討助脾散精法通過TXNIP/miR-204/MafA信號通路防治IGT的機制研究設想

郭秋月，黃延芹，李捷，徐云生

(1.山東中醫藥大學中醫學院，山東 濟南 250014；2.山東中醫藥大學附屬醫院，山東 濟南 250011；3.山東中醫藥大學第一臨床醫學院，山東 濟南 250014；4.山東中醫藥大學第二附屬醫院，山東 濟南 250001)

根據2010年ADA標準定義，糖耐量減低(impaired glucose tolerance,IGT)是指患者餐后血糖介于7.8～11.1 mmol/L，空腹血糖低于6.7 mmol/L，處于正常血糖和糖尿病(diabetes mellitus，DM)高血糖之間的一種特殊代謝狀態。與2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)的發病密切相關，據統計，目前全世界糖尿病患病人數約4.2億，預計到2040年可達6.42億[1]。研究表明IGT階段經有效控制是可以逆轉的[2]，因此積極研究治療IGT，降低DM發病率，對患者本人及社會都具有重大意義。

1 胰島β細胞功能不足是糖耐量減低的發病關鍵

T2DM發病機制與多種因素有關，其中胰島素抵抗(insulin resistance, IR)和胰島細胞功能障礙是其關鍵環節。研究發現，IGT發病機制與胰島細胞功能障礙和胰島素抵抗有關[3]。CHEN等人研究發現在口服葡萄糖耐量試驗中，IGT患者較正常組患者HOMA-IR顯著升高，HOMA-β和DI顯著降低(P<0.05)，表明在IGT階段就存在胰島素抵抗和胰島β細胞功能受損[4]。WANG等人也發現，與正常糖耐量(NGT)患者的miR-375水平比較(n=53)，IGT患者(n=44)樣本顯示miR-375表達下調，提示IGT發病與表觀遺傳改變有關，并出現了大量胰島β細胞的嚴重損害[5]。ABDULGHANI等人也發現，隨著IGT向T2DM進展，胰島β細胞功能呈進行性減退[6]。因此，保護胰島β細胞，改善β細胞功能是治療IGT的關鍵所在。

2 TXNIP/miR-204/MafA信號通路參與調解胰島β細胞功能

2.1 TXNIP參與調節胰島細胞功能

硫氧還蛋白相互作用蛋白(hioredoxin-interacting protein,TXNIP),也稱為維生素D3上調蛋白或硫氧還蛋白結合蛋白2(TBP-2)，其作用機制為直接與硫氧還蛋白的活性半胱氨酸殘基結合，從而抑制硫氧還蛋白的表達和活性[7]。TXNIP通過負調控硫氧還蛋白的活性，參與多種細胞過程，包括氧化應激反應、細胞增殖和凋亡。據報道，TXNIP是將內質網應激及炎癥反應與代謝疾病如糖尿病、心臟病等疾病聯系起來的關鍵信號[8]。據研究，高糖環境下TXNIP表達上調，并導致胰島β細胞功能障礙，引起細胞凋亡，提示TXNIP與胰島β細胞凋亡聯系密切，并參與IGT的發病[9]。

2.2 miR-204與胰島素分泌有關

miRNA是一種內源性非編碼小分子RNA，長度約為21個堿基，其作用機制較為復雜，主要是通過抑制轉錄產物或者降解目標mRNA，調控內源性基因的表達，從而發揮作用[10]。大量研究表明，miRNA與胰島細胞功能聯系密切[11]。據報道miRNA與胰島β細胞功能密切相關，在T2DM發病過程中扮演著重要角色[12]。其中miR-204作為目前研究較為廣泛的一種微小RNA，在消化系統、血管平滑肌及中樞神經系統中均有分布。研究證實miR-204能夠損傷胰島β細胞功能,增加胰島β細胞凋亡,抑制胰島素分泌，提示miR-204可能是糖尿病胰島素β細胞功能損傷的重要靶點[13]。此外，小鼠和細胞培養均表明，抑制miR-204的表達可以有效降低血糖水平[14]。

2.3 MafA作為miR-204的下游靶點參與調節胰島β細胞的功能

MafA作為一種重要的胰島素轉錄因子，在胰島素細胞產生的第二和主要階段被唯一表達，是目前發現的唯一存在于胰島細胞的轉錄激活因子[15]。研究發現，MafA基因缺陷小鼠表現出嚴重的胰島素分泌受損及年齡依賴性胰島異常，提示MafA是體內葡萄糖刺激胰島素分泌的關鍵調控因子[16]。證據表明，miR-204通過直接靶向和下調已知的胰島素轉錄因子MafA來阻止胰島素的產生，提示MafA作為miR-204的下游作用靶點，其表達參與調節胰島β細胞的功能[17]。研究發現，在產后小鼠胰島β細胞中,MafA參與胰島素轉錄及分泌,影響β細胞的生長[18]。同時發現在2型糖尿病患者的胰島β細胞中，MafA表達顯著減少；此外,在T2DM小鼠db/db模型的胰島β細胞中，MafA表達也極度減少[19]。眾多研究表明，MafA 在IGT發病過程中扮演重要角色，上調MafA基因的表達以提高胰島β細胞的功能和數量可以作為治療IGT及DM的方向之一。

3 “脾氣散精”為理論基礎的助脾散精法為IGT的主要治法

《素問·至真要大論》提出：“伏其所主，而先其所因。”脾氣散精功能的正常運行有賴于充足的脾氣運化輸布，據此我們提出以“脾氣散精”為理論基礎的助脾散精法為IGT的主要治法[20]。

3.1 脾不散精是IGT的主要病因

糖耐量減低屬中醫“消渴”“脾癉”范疇，脾不散精是導致IGT的關鍵因素。中醫學中脾胃屬中焦，主運化水谷精微。食物經胃磨蝕后所產生的水谷精微，經過脾的運化吸收，化生成氣血津液，輸送各處，營養臟腑，濡養全身，是謂“脾氣散精”[21]。脾氣散精理論最早記載見于《黃帝內經》。《靈樞·本藏》提出:“脾脆則善病消癉易傷”，指出脾虛是IGT發病的主要因素。患者因過食肥甘厚膩之品，脾氣運化失司，脾不散精，食而不化，以致IGT[22]。《類證治裁·三消論治》中“小水不臭反甜者，此脾氣下脫”認為脾虛氣弱為消渴病的發病關鍵。糖尿病主要表現為糖脂代謝紊亂，血糖升高是檢測糖尿病的主要指標[23]。而血液中糖的升高是由于“精微蓄積血中過多”，加上脾虛無以運化，“脾不散精”所致。雖然歷代醫家對糖尿病的病因病機眾說紛紜，但依據臨床與實驗研究來看，因為某種因素導致脾的損傷，以致脾虛無以“散精”，就會引起血糖代謝障礙，導致IGT，繼而生成糖尿病[24]。

3.2 助脾散精法為IGT的主要治法

助脾以使脾運通暢，氣血生化有源。《素問·臟氣法時論》云：“脾欲緩，急食甘以緩之，用苦瀉之，甘補之。”助脾需根據陰陽、虛實辨證不同區別對待。《金匱要略》注重脾胃療法，書中對20余種病癥采用補脾法治療，根據助脾所需將其分為6個方面:補脾以資化源,補脾以運水濕,補脾以攝血液,補脾溫運中焦,補脾以固胎元,補脾以防傳變[25]。《傷寒論》中“觀其脈證,知犯何逆,隨證治之”亦是說明了這個道理。脾氣虛者當健脾益氣以復脾運；脾陽虛者當溫陽健脾以助脾；脾陰虛者當滋陰健脾以旺脾運；痰濁者當化痰開濁[26]。諸如此類，臨床上健脾補虛之法需靈活運用，循證治之，才能使氣機通暢，脾運健旺。

散精以使精微物質循于常道，各司其職。《素問·五運行大論》曰:“五氣更立,各有所先,非其位則邪,當其位則正”。本意是指氣候應時而至則為正，不時而至則為邪。其實，人體內生化過程異常而致病亦是此理。唐容川《血證論》云:“然既是離經之血,雖清血鮮血,亦是瘀血。”[27]由此，岳仁宗教授等[28]提出“離經之精便是濁”。若精微物質離開其本該存在的部位或通過轉輸失去其原有的正常作用，則人體代謝紊亂，最終導致IGT，成為糖尿病的發病基礎。據此在IGT時期當以逐濁為主,輔以挽精，隨陰陽之不同而化裁,顧其兼夾之邪氣，以防患DM的發生[29]。

3.3 助脾散精法通過調控信號通路改善胰島β細胞功能

臨床研究發現，中藥復方健脾消渴方通過影響胰島素分泌，改善胰島素抵抗，進而改善胰島β細胞功能，其作用機制與AMPK/mTORC1/miR-204通路有關[30]。許建秦等人發現與模型組相比，胰島素抵抗模型大鼠經助脾散精復方顆粒治療后，海馬及皮質TNF-α、IL-1β水平顯著下降(P<0.01)[31]。此外，研究發現健脾解毒法不僅可以降低早期糖尿病腎病模型大鼠血糖水平，還能通過調節TXNIP以及相關miRNA的表達，減少24 h尿蛋白定量及腎臟MCP-1免疫組化，從而保護腎功能，減少DM及其并發癥的發生[32]。

3.4 miR-204作為TXNIP及MafA的調節樞紐，其功能與中醫學“脾”的作用相似

Anath Shalev及其研究團隊發現TXNIP、miR-204、MafA 均與胰島β細胞功能密切相關。微陣列分析發現TXNIP參與調控miR-204的表達，并在INS-1β細胞、TXNIP缺陷小鼠胰島細胞、DM小鼠和人類胰島細胞中進行了驗證研究，進一步發現TXNIP通過抑制轉錄因子STAT3 (signal converter and activator of transcription 3, STAT3)的活性誘導miR-204；并發現了一條新的影響胰島β細胞功能。調節胰島素生成的信號通路：TXNIP/ miR -204/ MafA通路，提示TXNIP 除了通過調節氧化應激，還可以基于miRNA 機制調控胰島素基因的表達[6]。miR-204作為上下游信號調節的樞紐，其功能與中醫學“脾”的作用密切相關。現代醫學認為，胰腺分泌的胰島素參與水谷精微物質的重要成分——葡萄糖的轉運；這些功能與中醫 “脾氣散精”生理功能極為吻合[33]。

4 小結

IGT作為DM前期階段，證據表明經治療后可以逆轉[34]，發病機制同DM一樣較為復雜，目前尚未完全闡明。臨床實踐與研究證明IGT發病與胰島β細胞功能受損有關。資料顯示TXNIP /miR-204/MafA 信號通路參與調節胰島β細胞功能[35]。糖耐量減低屬中醫 “消渴”“脾癉”范疇，脾氣散精是導致IGT的關鍵因素，助脾散精法通過調節信號通路改善胰島β細胞功能。本文基于TXNIP/miR-204 /MafA信號通路闡述助脾散精法對胰島β細胞功能的影響，為中醫藥治療IGT的機制研究提供新的思路和方向。