基于腸道菌群探討支氣管哮喘從脾論治作用機理

楊昆，龔新月，張光宇，王飛

1.重慶三峽醫藥高等專科學校，重慶 404120；2.重慶大學附屬三峽醫院，重慶 404120；3.成都中醫藥大學，四川 成都 610075

支氣管哮喘（以下簡稱“哮喘”）是一種以炎癥細胞如嗜酸性粒細胞、中性粒細胞、巨噬細胞、淋巴細胞等浸潤為主的慢性氣道炎癥性疾病。近年來，哮喘發病率有顯著上升的趨勢，已成為全球性重大公共衛生問題。研究發現，腸道菌群與哮喘患者肺功能及炎癥表型具有相關性[1]。目前治療大多針對哮喘發作時的癥狀控制，并無針對哮喘病理機制的有效藥物。中醫認為，脾虛是導致哮喘發生的核心病機，以健脾類方藥治療取得良好效果，但具體作用機制尚不明確。現代研究認為，腸道菌群紊亂與中醫之脾胃功能失調相關[2]。筆者探討腸道菌群與哮喘、脾虛證與腸道菌群之間的關系，以期為哮喘防治研究提供新的思路。

1 腸道菌群與哮喘

腸道菌群是人體最重要的微生態系統，菌群之間互利共生并發揮其特有作用，維系宿主健康[3]。菌群失調包括比例失序和定位轉移，正常微生物菌群受宿主及外環境影響引起菌群種類、數量發生改變，造成菌群失調，最終導致宿主發病。研究顯示，哮喘患者與健康人之間存在不同的呼吸道、腸道微生物群，提示腸道菌群與哮喘之間存在關聯[4]。腸道菌群與哮喘相關的機制主要涉及Th1/Th2免疫應答、Th17/Treg淋巴細胞分化失衡學說、樹突狀細胞、Toll樣受體（TLRs）、腸道菌群代謝產物。

1.1 Th1/Th2免疫應答

Th1/Th2平衡失調是目前闡釋哮喘的重要機制[5]，腸道有益菌能減少炎癥介質釋放，增強腸道屏障功能，促進Th1細胞發育與分化[6]。研究發現，哮喘小鼠口服鼠李糖乳桿菌可明顯降低氣道高反應性，顯著減少肺泡灌洗液和血清中Th2細胞因子[7]，而雙歧桿菌能下調Th2反應，減輕小鼠的氣道高反應性[8]。張娟等[9]發現，酪酸梭菌可顯著降低哮喘小鼠支氣管肺泡灌洗液中炎癥細胞總數和白細胞介素（IL）-4含量，升高血清IL-10水平。可見，腸道菌群失調可影響Th1/Th2平衡而致哮喘。

1.2 Th17/Treg淋巴細胞分化失衡學說

Th17細胞是一種輔助T淋巴細胞亞群，IL-17A由Th17細胞特異性產生。Th17和調節性T細胞（Treg）是連接腸道菌群和腸道免疫功能的關鍵細胞亞群。Lee等[10]研究表明，普通小鼠體內IL-17表達水平相對高于無菌小鼠，表明腸道微生物能影響機體內促炎癥和抗炎癥2種免疫反應之間的平衡。Furusawa等[11]發現，給予腸道定植梭菌的小鼠高纖維飲食，能升高外周Treg數量。孫大慶等[12]建立腸道菌群失調小鼠模型，隨后氣道吸入卵清蛋白激發哮喘，結果發現，腸道菌群失調小鼠肺組織Th17水平高于正常對照組，推測可能與Treg調節功能不足有關。也有研究發現，腸道益生菌能誘導Treg產生黏膜免疫耐受，促進Th0細胞向Treg定向分化，糾正Th17/Treg平衡[13]。因此，影響Treg/Th17平衡可能是腸道菌群引起哮喘的機制之一。

1.3 樹突狀細胞與腸道菌群

樹突狀細胞（DCs）是識別內外抗原、調節免疫功能的關鍵因素，是機體內重要的抗原提呈細胞。DCs能調節獲得性免疫反應，DCs對Th2細胞的始動作用在哮喘起始階段發揮重要作用[14]。腸道益生菌制劑能增加CDllc+調節性樹突狀細胞（rDCs）水平，促其分泌IL-10、IL-6等細胞因子，提示腸道菌群失調誘發哮喘的作用機制可能與DCs有關[15]。

1.4 Toll樣受體與腸道菌群

TLRs是Ⅰ型跨膜蛋白受體，在炎癥反應中具有重要作用[16]。其中，TLR2、TLR4是TLRs家族的重要亞型，并與哮喘關系密切[17]。國外有學者發現，給孕鼠口服乳酸桿菌可通過激活TLR2/4通路預防后代鼠過敏性氣道炎癥反應[18]。腸上皮TLRs/核因子-κB（NF-κB）信號轉導通路在維持腸上皮免疫系統穩態及其與腸道共生菌平衡中起重要作用[19]。研究顯示，腸黏膜上皮細胞僅表達少量TLR2、TLR4，健康腸道可弱化對腸腔細菌的識別，若腸道菌群失調則打破耐受機制，TLR與相關受體結合，激活NF-κB而誘導炎癥發生[20]。

1.5 腸道菌群代謝產物

腸道菌群除直接與宿主相互作用外，還通過影響腸道內代謝物質的吸收及厭氧發酵產生一系列物質，即腸道菌群代謝產物，其中部分被跨腸上皮吸收進入循環，與免疫調節有關。短鏈脂肪酸（SCFAs）是淀粉、膳食纖維等通過腸道菌群代謝的主要產物，包括乙酸、丙酸、異丁酸、丁酸等。SCFAs介導的抗炎機制包括激活G蛋白偶聯受體（GPCRs），減少促炎細胞因子產生和增強Treg，其中GPR41和GPR43是重要的SCFAs受體，SCFAs能通過激活GPR43促進Treg增殖及免疫抑制功能[21]，通過激活GPR41抑制過敏性氣道炎癥。

2 脾虛與哮喘

哮喘屬中醫學“哮病”“喘證”范疇，宿痰伏飲為其發病內因。《癥因脈治·哮病》“哮病之因，痰飲留伏……潛伏于內……則哮喘之癥作矣”明確指出哮病病因以痰飲為主。《醫學法律·痰飲》有“痰飲之息，未有不從胃起者矣”，一方面，脾虛不能運化水液，津液聚而生痰，聚濕生痰為飲，伏于體內，痰阻氣道，上迫胸肺則咳逆倚息、短氣不得臥；另一方面，脾胃虛弱則氣血生化乏源，脾胃水谷所化精氣先輸布于肺，故脾胃虛弱首先累及肺，肺氣虛衰則肅降功能失調引發哮喘。歷代醫家治療肺系疾病時多重視脾土。沈金鰲《雜病源流犀燭·咳嗽》云：“肺不傷不咳，脾不傷不久咳。”《臨證指南醫案·哮》亦指出，哮喘“久發中虛，必補中氣”。痰飲既是脾虛產生的一種病理產物，又可成為致病因素，出現痰阻脾胃，二者相互作用，相互為患；同時，哮喘反復發作，耗傷正氣，使機體免疫力下降，從而加重脾氣虧虛。可見，脾虛乃哮喘關鍵病機。

3 脾虛證與腸道菌群

脾胃乃后天之本，氣血生化之源，若脾胃虛弱，運化失常，則見納差、倦怠、泄瀉、腹脹等癥狀。生理狀態的腸道菌群按一定種類、數量、比例而相互依存、相互制約，處于動態平衡，一旦失去平衡，就會出現腹瀉、納差、乏力等。研究顯示，脾胃運化功能與腸道菌群關系密切，如消化吸收、免疫防御等，符合中醫學“脾胃為后天之本”“脾主運化”等理論[22]。當機體胃腸功能異常時，腸道微生態系統受到破壞，出現大腸桿菌等條件性病原菌大量增殖，以及雙歧桿菌等益生菌數量顯著下降[23]。腸道菌群微生態平衡是維持中醫脾生理功能正常的重要因素，一旦微生態失衡，菌群紊亂，易出現中醫“脾虛濕困”病理現象[2]。丁維俊等[24]研究發現，脾虛證模型小鼠腸道菌群中雙歧桿菌、乳桿菌及類桿菌、厭氧菌含量較正常小鼠明顯偏低，而大腸桿菌等需氧菌含量明顯增多。脾虛泄瀉患者雙歧桿菌/腸桿菌比值低于健康人，番瀉葉與大黃煎劑致大鼠脾虛后腸道菌群多樣性顯著降低[25]。可見，脾虛證與腸道微生態之間存在關聯。

4 健脾類方藥對腸道菌群的調節作用

近年來，健脾類方劑對腸道微生態的調節作用越來越受到關注。臨床研究表明，健脾類方藥能改善哮喘臨床癥狀，減少急性發作次數，延緩肺功能下降[26]。任光友等[27]發現，四君子湯能增加小鼠腸道益生菌雙歧桿菌、乳酸桿菌菌量。七味白術散能促進雙歧桿菌、乳酸菌等腸道有益菌的生長[28]；參苓白術散能使小鼠腸桿菌、雙歧桿菌、類桿菌、乳酸桿菌等數量恢復到正常水平，修復腸黏膜組織損傷[29]；加味補中益氣湯能恢復乳酸桿菌、雙歧桿菌、腸球菌、枯草芽胞桿菌數量[30]。復方蒼術方（蒼術、薏苡仁、山楂等）能調節腸道菌群結構，改善腸道微環境，增強腸道黏膜屏障作用[31]；健脾止瀉顆粒能調節脾虛泄瀉小鼠腸道菌群，使受損的小腸上皮細胞微絨毛明顯改善，從而對脾虛小鼠發揮治療作用[32]。

5 小結

迄今研究顯示，腸道菌群與哮喘、脾虛證與腸道菌群之間關系密切，誘導哮喘發病的Th1/Th2、Th17/Treg平衡失調、炎癥信號通路TLRs/NF-κB、腸道代謝產物均與腸道菌群相關。調節腸道菌群可能為治療哮喘提供新途徑。中醫健脾法能調節腸道菌群，維持腸道微生態平衡，運用健脾類方藥治療哮喘也取得良好效果。基于上述研究，我們認為，健脾法治療哮喘的作用機制可能是通過調節腸道菌群而實現，可對健脾法治療哮喘的現代機制研究進行闡釋，為健脾類方藥治療哮喘有效性提供科學依據。

當然，目前對哮喘腸道菌群研究尚存在不足，如研究大多體現在增加有益菌數量、降低致病菌數量等方面，而對更深入的分子生物學機制涉足較少。近年來，宏基因組學技術迅速發展，為腸道菌群的研究帶來更大機遇。利用分子生物學檢測方法研究腸道菌群，能深入揭示腸道菌群失調在哮喘發病中的作用，而明確健脾類方藥治療哮喘的作用靶點應是今后研究的主要方向。