成西　馬淑然　邸莎　王雪嬌　張和韡

?

中醫(yī)脾主運化水液理論與水通道蛋白的關系發(fā)微

成西馬淑然邸莎王雪嬌張和韡

脾主運化水液指脾具有吸收輸布津液，調節(jié)水液代謝的功能?，F(xiàn)代醫(yī)學認為，水通道蛋白在人體泌尿、消化、呼吸及中樞神經(jīng)系統(tǒng)均有分布及表達，水通道蛋白在人體水液轉運和代謝中起著關鍵性作用。本文結合近年來脾主運化水液與水通道蛋白相關性的相關研究，從該領域的最新研究動態(tài)入手，探討中醫(yī)脾主運化水液與水通道蛋白的關系，并提出新的展望，為臨床診療提供新的思路。

脾主運化水液；水通道蛋白；相關性

津液在體內(nèi)的代謝，是一個包括生成、輸布和排泄等一系列生理活動的復雜過程，是多臟腑共同協(xié)同作用的結果，其中，脾主運化而居中焦，為水液升降輸布的樞紐，對人體水液代謝的正常運行起著關鍵性的轉輸作用。而水通道蛋白(aquaporin，AQP)是一組廣泛存在于人體各種組織細胞中，能使水分子通過生物膜的膜蛋白，其主要的生理功能是介導自由水被跨生物膜轉運，對保持細胞內(nèi)外環(huán)境的穩(wěn)態(tài)平衡起著決定性作用。因此，從人體水液代謝角度來看，脾運化水液的功能與AQP有著內(nèi)在相關性。下文擬就脾主運化水液與水通道蛋白的相關性進行探討分析。

1　脾是水液代謝的樞紐

《素問·經(jīng)脈別論》曰:“飲入于胃,游溢精氣,上輸于脾,脾氣散精,上歸于肺,通調水道,下輸膀胱,水精四布,五經(jīng)并行?！笔菍蛞捍x的簡明概括，其中脾在津液代謝過程中起著不可替代的中轉作用。脾主運化水液是指脾氣散精，將津液上輸于肺，經(jīng)肺的宣發(fā)肅降敷布周身，多余水液則在腎的作用下化為尿液，排出體外。脾運化水液的作用一方面是化生津液，轉輸全身，滋潤臟腑組織，另一方面，輸轉水液，升清降濁，促進水液代謝，從而維持機體水液代謝的動態(tài)平衡。若脾失健運，則水液化生及轉輸功能異常，導致津液不足，機體失潤；或水液停聚，而至水濕痰飲，甚至水腫，故《素問·至真要大論》：“諸濕腫滿，皆屬于脾?！?/p>

2　AQP是水液代謝的關鍵

現(xiàn)代醫(yī)學認為，水通道蛋白為存在于動物、植物和微生物的一組小分子疏水性跨膜蛋白,單體大小為26～ 34 kD,其可選擇性通透水。Agre等[1]研究發(fā)現(xiàn)了水通道蛋白AQP1,它是人體紅細胞膜上的一種主要蛋白質，是生物膜上特異性轉運水的整合蛋白。水通道蛋白是一組廣泛存在于人類各種組織細胞中，能使水通過生物膜的膜蛋白，其主要的生理功能是能介導自由水被跨生物膜轉運，對保持細胞內(nèi)外環(huán)境的穩(wěn)態(tài)平衡起重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，AQP在人體各大系統(tǒng)均有表達，水通道蛋白的正常表達可能是水液代謝正常的分子生物學基礎，水通道蛋白的異常表達也可能是水液代謝障礙性疾病形成的重要原因之一。下面將對近幾年對水通道蛋白的研究進行分析探討。

水通道蛋白通過其跨膜轉運影響水液代謝，從功能上看，水通道蛋白是轉運水分子的關鍵蛋白，并在人體泌尿、消化、呼吸及中樞神經(jīng)系統(tǒng)均有分布及表達，十三種亞型的水通道蛋白在全身各大系統(tǒng)均有分布，進而調節(jié)全身水液代謝，而中醫(yī)認為脾是人體水液代謝的樞紐，脾主運化水液主要是依靠脾的功能轉輸水液至全身，參與全身的水液代謝。AQP具有轉運水的功能，而水的跨膜轉運與人體水液代謝息息相關。脂質雙分子層的特征不足以解決如此大量滲透作用所驅使的水轉運，水通道蛋白的發(fā)現(xiàn)及研究在某種程度上解決了這一問題，水分子通過水分通道分子主體中的狹窄水孔進出細胞，從而實現(xiàn)水在細胞內(nèi)外的轉運[2]。AQP通過各種不同的方式轉運人體的水液，從而影響人體的水液代謝。從而可以推測水通道蛋白在功能上與脾有著一定的聯(lián)系，甚至有著相同的特點。

3　脾主運化與AQP的關系

3.1與脾主運化水液相關的重要的三種AQP及其表達

目前研究發(fā)現(xiàn)AQP具有13種亞型，其分布遍布全身各大系統(tǒng)，但參與人體水液代謝主要是AQP3、AQP4、AQP8三種亞型的水通道蛋白。AQP3主要分布在結腸黏膜上皮細胞的頂部和底側部質膜上，主要參與腸道的水液代謝，并對水跨細胞運輸起著至關重要的作用，尤其在腸道吸收和分泌、藥物通便等水液代謝中。AQP4主要分布于結腸上皮細胞及隱窩細胞細胞膜處，參與結腸水的轉運，影響結腸對糞便的脫水作用，與腹瀉有密切關系[3]。AQP4的表達異常是影響胃腸疾病的關鍵病機。梅武軒等[4]發(fā)現(xiàn)脾運化水液與AQP的表達水平密切相關，AQP的表達失?？赡苁瞧⑦\化水液功能失常的重要原因之一。AQP8主要分布在結腸組織中，參與腸道的水液代謝，其分布表達的正常與否與相關水液代謝疾病有著重要關系，AQP8的表達異常是造成腸易激綜合征的關鍵病機。研究認為AQP8廣泛分布于人體結腸組織中，在腸道吸收和分泌過程中起著重要的調節(jié)作用，在體內(nèi)液體轉運和某些腺體分泌方面有重要的生理作用[5]。進一步說明水通道蛋白的異常表達會影響脾運化水液的功能，從而說明了脾運化水液的功能與AQP的內(nèi)在聯(lián)系。若這三種AQP表達異常，則會出現(xiàn)腹瀉、便秘等中醫(yī)脾胃系病癥。

3.2脾主運化水液的功能與AQP的表達呈正相關

筆者認為脾在人體中運化水液的作用與水通道蛋白的表達呈正相關，現(xiàn)代實驗研究發(fā)現(xiàn)脾的運化水液功能正常，人體水液代謝正常，則水通道蛋白在人體各部表達正常，反而言之，當脾運化功能失常，水液代謝出現(xiàn)障礙，如痰飲、便秘、腹瀉等疾病。Silberstein C[6]曾發(fā)現(xiàn)AQP3的高表達，可引起結腸黏膜對水的重吸收增加而導致便秘，AQP3的低表達可引起結腸黏膜對水的吸收減少而導致腹瀉或便溏。中醫(yī)認為脾運化水液的功能亢進，對腸道的水液轉輸增強，從而也形成便秘，若脾虛不運，水液在大腸內(nèi)停留，則會形成腹瀉。因此筆者認為水通道蛋白的表達度與脾運化水液的功能呈正相關。王曉玲等[7-8]對脾虛及腹瀉狀態(tài)下的大鼠進行實驗研究發(fā)現(xiàn)，大鼠結腸AQP8表達及蛋白含量均比正常對照組減少，認為AQP8的表達減少可能是脾虛腹瀉主要病理機制之一。同時王德山等[9]就脾虛大鼠結腸上皮細胞AQP8表達的變化探討了脾虛泄瀉的發(fā)生機制，并認為AQP8表達下降可能是脾虛泄瀉的病理生理機制之一。

3.2脾主運化水液與AQP關系的臨床指導意義

由于水通道蛋白的表達與脾運化水液的功能呈正相關，研究顯示提高水通道蛋白的表達度會增強脾運化水液的功能。劉洋等[10]研究發(fā)現(xiàn)，用五苓散能明顯提高小鼠結腸組織AQP4 mRNA的表達，可提高結腸對水分的吸收，并可治療腹瀉，從而達到“利小便以實大便”的作用。江月雯等[11]通過用高、中、低劑量苓桂術甘湯治療脾陽虛泄瀉大鼠，并對治療后的大鼠胃體、胃竇、回腸、結腸組織中的AQP3表達進行分析，與正常對照組比較，各治療組與模型組的AQP3表達均減弱，再次說明脾虛運化水液的功能降低，其AQP3的表達也會減弱。因此在臨床上對于腹瀉、便秘等水液代謝失常的疾病可以通過健脾以增強AQP的表達，從而達到治療疾病的目的。

4　小結與展望

綜合上述，脾主水液的功能與AQP的正常表達息息相關，從水液代謝角度而言，脾與AQP均是水液代謝的樞紐，脾是宏觀的大樞紐，AQP則是微觀的小樞紐。AQP的表達與脾主運化的功能呈正相關，當脾主運化的功能亢進時，AQP的表達增高；當脾主運化的功能減退時，AQP的表達降低。AQP是中醫(yī)脾主運化水液功能的生理基礎，AQP的正常表達是中醫(yī)脾主運化功能得以正常發(fā)揮的前提與保證；脾是中醫(yī)學里主持水液代謝的重要臟腑，脾運化水液功能正常則人體津液輸布正常，同時水通道蛋白的表達正常則有助于脾的運化，水通道蛋白是水液代謝的分子生物學基礎，從某種層面上來看，AQP可以作為反映脾主運化功能的客觀指標之一?？傊?，AQP的發(fā)現(xiàn)不僅有利于深化中醫(yī)理論認識，揭示中醫(yī)脾主運化水液理論的現(xiàn)代科學內(nèi)涵，而且還可以給中醫(yī)藏象理論的現(xiàn)代研究予以啟迪，并為水通道蛋白的進一步研究提供新的視角。

但目前對水通道蛋白的研究相對較少并僅僅局限于某一臟腑或病因病機，缺乏整體性的研究，國內(nèi)外研究重點大多放在水通道蛋白的結構方面，對于水通道蛋白的調控因素研究甚少，以及對脾主運化水液的節(jié)律性研究均不足，有待進一步深化。因此對于脾主運化水液與水通道蛋白的關系還需要進一步研究與探討。而這一問題的研究不僅能為臨床水液代謝障礙性疾病的治療提供新的思路，而且還可以推動中西醫(yī)結合診療的發(fā)展。

[1]Agre P, Sasaki S, Chrispeels MJ. Aquaporins: a family of water channel proteins[J].American Journal of Physiology-Renal Physi-ology, 1993, 265 (3) : F461.

[2]郭教禮，馬多巧.“脾主運化”實質新假說[J].中醫(yī)藥學報，1988,(2)：8-12.

[3]Laforenza U. Water Channel proteins in the gastrointestinal tract[J].MOL Aspects MED,2012,33(5/6) : 642-650．

[4]梅武軒，勞紹賢，周正，等. 慢性淺表性胃炎不同證型與胃粘膜水3通道蛋白3-4基因表達的相關性[J]. 世界華人消化雜志, 2007,15(29):3131-3134.

[5]Tritto S,Gastalidi,Zelenin S,et al. Osmotic water permeability of rat intestinal brush border membrane vesicles:involvement of aquaporin-7 and aquaporin-8 and effect of metal ions[J]. Biochem Cell Biol.2007,85(6):675-684.

[6]Silberstein C,Kierbel A,Amodeo G,et al. Functionl characterization and localization of AQP3 in the human colon[J]. Braz J Med Biol Res,1999，32(10):1303-1313.

[7]王曉玲,王俊平.腹瀉狀態(tài)下大鼠結腸水通道蛋白4表達的研究[J].中國藥物與臨床,2007,16(3):290-293.

[8]王曉玲,王俊平.腹瀉大鼠結腸水通道蛋白4表達與分布的研究[J].山西醫(yī)藥雜志,2007,36(12):1079-1081.

[9]王德山,張宇,王哲,等.脾虛模型大鼠結腸上皮細胞水通道蛋白8的表達變化[J].中國中西醫(yī)消化雜志，2008:16(4):71-73.[10]劉洋，蘇鳳哲，徐華洲，等.五苓散對腹瀉型小鼠結腸AQP4-mRNA表達的影響[J].中國中醫(yī)基礎醫(yī)學雜志, 2012, 18(5)：197-198.

[11]江月斐,李奕祺,呂冠華，等.苓桂術甘湯對脾陽虛泄瀉大鼠水通道蛋白3表達的影響[J].福建中醫(yī)學院學報,2009,19(1):3-5.

(本文編輯： 蒲曉田)

國家中醫(yī)藥管理局全國名老中醫(yī)藥專家傳承工作室建設項目(劉燕池名醫(yī)傳承工作室)(01/010002607)；北京市中醫(yī)藥管理局劉燕池名醫(yī)傳承工作站資助項目(2009-SZ-C-24)

100029北京中醫(yī)藥大學基礎醫(yī)學院[成西(碩士研究生)、馬淑然、邸莎(碩士研究生)、王雪嬌(碩士研究生)、張和韡(博士研究生)]

成西(1993- )，女，2015級在讀碩士研究生。研究方向：天人相應和五臟應時。E-mail:1126143921@qq.com

馬淑然(1964- )，女，博士，主任醫(yī)師。研究方向：天人相應和五臟應時。E-mail:mashuran64@sina.com

R2-03

Adoi:10.3969/j.issn.1674-1749.2016.10.014

2016-01-08)