作者:夏世金 俞卓伟 沈自尹
【关键词】 免疫衰老;炎性衰老;补肾法;稳态
实现健康的老龄化已是国际性重大公共卫生问题。保持老年人健康是实现积极健康老龄化的关键,也是减轻人口老龄化所带来的社会负担的重要环节。伴随衰老而来的是老年相关疾病如心脑血管疾病、肿瘤、自身免疫性疾病等的高发。开展衰老机制及其干预措施的研究对提高老年人的生活质量、减少医疗费用具有至关重要的意义。揭示衰老机制进而采取有效的干预策略,减少老年疾病的发生,是实现健康老龄化的重要保证。中医药具有丰富有效的延缓衰老的措施,尤其是补肾法在干预衰老(如炎性衰老和免疫衰老)方面具有明显的效果和优势。本文就补肾法重建机体稳态干预免疫衰老和炎性衰老加以综述。
1 增龄性肾虚与自然衰老(包括免疫衰老和炎性衰老)是一个统一体
中医药学具有丰富的衰老理论、养生理论和治则治法,尤其是“肾虚致衰”理论,“虚则补之”、“治病求本”和“治未病”等治则为干预衰老提供了众多有效的干预措施和策略。中医学认为机体衰老是生命过程中肾中精气不断损耗,阴阳亏虚,是脏腑机能渐渐衰退的生理和病理变化的过程与结局,我们可以把这个学说称为增龄性肾虚衰老学说。肾气是生命的原动力,是健康长寿与否的遗传决定因素,机体衰老与否,衰老的快慢,寿命的长短都取决于肾气的强弱。增龄性肾虚衰老学说是中医衰老学说的核心,而脏腑衰老学说、气血衰老学说等所涉及的致衰因子,皆不仅始于而且终于增龄性肾虚衰老学说。《医学入门》指出:“人至中年,肾气自衰”。《医学正传》阐述:“肾气盛则寿延,肾气衰则寿夭”。强调肾虚、增龄和衰老之间的关系非常密切。《素问·上古天真论》叙述:“丈夫八岁,肾气实,发长齿更;二八,肾气盛,天癸至,精气溢泻,阴阳和,故能有子;三八,肾气平均,筋骨劲强,故真牙生而长极;四八,筋骨隆盛,肌肉满状;……五八,肾气衰,发堕齿槁; ……七八,……天癸竭,精少,肾脏衰,形体皆极;八八则齿发去”。生动地描述了肾气盛衰主导着机体生、长、壮、老、已的自然衰老过程和规律。其中还描述女子以七、男子以八为基数递进的生长、发育、壮盛、衰老曲线,非常清楚地说明了肾气的盛衰决定着人的强壮衰弱、寿命的长短。肾在五脏之中的作用历来为医家所推崇,被喻为“先天之本”。明代出现了“命门学说”,肾被喻为生命的根本,全身各脏的阴阳均由肾阴肾阳来“养”与“温”,五脏病久必及肾,肾被当作人体各脏器的调控中心〔1〕。历代方书所载延年益寿的方药也以补肾为多。上海中医学院统计历代13部有代表性的方书中,关于延年益寿的方剂有124首,经分析其中补肾为主的有87首,占70.2%。现代研究表明,老年人以肾虚为多见,中老年脏腑辨证属肾虚者达80.4%〔2〕。可见衰老包含有肾虚的内涵,二者关系密切。中医衰老理论和西医衰老理论在增龄性肾虚衰老学说方面得到高度的统一和交融。增龄性肾虚衰老学说是中医衰老理论的核心,也是中西医衰老理论的融会点和结合部。增龄性肾虚与自然衰老(包括免疫衰老和炎性衰老)是一个统一体,密不可分。
在机体内,增龄性肾虚证存在中医肾的阴阳气血稳态失衡,免疫衰老存在免疫功能稳态失衡,炎性衰老存在炎症稳态失衡。增龄性肾虚证、免疫衰老和炎性衰老三者的共同点是:机体稳态失衡。同时暗示增龄性肾虚证、免疫衰老和炎性衰老有着共同的发生机制,并可推测增龄性肾虚证、免疫衰老和炎性衰老三位于一体,因此表明三者可采取类似的干预措施。
为了寻求增龄性肾虚衰老学说的科学依据,沈自尹等采取中西医结合理论和方法对增龄性肾虚衰老进行了整合研究,取得了显著的成果:上世纪50年代末发现肾阳虚患者存在有尿17羟值低下;从肾上腺皮质功能往上追溯,60年代得出了肾阳虚证具有下丘脑垂体肾上腺皮质轴功能紊乱的结论;70年代拓展到性腺轴和甲状腺轴,发现肾阳虚证患者的功能紊乱三条内分泌轴都累及,推论肾阳虚证的主要发病环节在下丘脑;80年代~90年代在老年大鼠(老年是生理性肾虚)的以药测证实验中,取得补肾药可直接作用于下丘脑的多个证据〔3~6〕;近年,利用自然衰老符合生理造模的老年大鼠模型(26月龄),研究衰老大鼠HPAT轴的基因表达。结果发现衰老时HPAT轴的衰退以下丘脑垂体性腺轴、下丘脑垂体生长激素轴、免疫系统受损最为明显,并首次揭示了肾虚证的基因表达调控网络〔7,8〕。对下丘脑、垂体、肾上腺、淋巴细胞在转录组水平的研究发现肾虚时HPAT轴上多种神经递质受体、性激素及生长激素相关基因等表达下调,补肾后上述基因被逆转〔9,10〕。这为增龄性肾虚和自然衰老是一个统一体提供了科学依据,也为补肾法干预炎性衰老和免疫衰老提供了理论指导。
2 补肾法重建机体免疫衰老的免疫稳态
免疫衰老的核心是机体随增龄出现免疫功能的进行性下降,使得机体的免疫稳态失衡。补肾法的核心是重建机体稳态。研究人员从大量的补肾复方中寻求延缓免疫衰老的药效成分。研究结果发现在延缓神经-内分泌-免疫(NEI)系统衰老方面,单味中药淫羊藿能代表补肾复方。进一步分离淫羊藿的药效组分,发现补肾中药淫羊藿总黄酮(EF)对NEI系统具有广泛而确切的作用。在衰老干预的系列研究中发现EF能重塑老年大鼠T淋巴细胞凋亡相关基因的平衡而延缓免疫衰老〔11,12〕;激活下丘脑的众多神经递质,通过HPAT轴的下行通路上调老年大鼠衰退的生长激素轴、性腺轴、免疫功能,表现出延缓神经内分泌免疫衰老的功效〔9〕。进而在细胞模型中,观察到EF能显著延长人二倍体成纤维细胞的传代次数和延缓其端粒缩短〔13〕。EF通过抑制p16基因表达,促进磷酸化Rb蛋白的产生,从而延缓衰老细胞端粒长度的缩短,发挥延缓细胞衰老的作用。EF能上调神经递质受体的表达并通过NEI网络的下行通路激活神经内分泌和免疫系统;通过下调促凋亡、抗增殖基因,上调抗凋亡、促增殖基因的表达,重塑淋巴细胞基因表达的平衡,延缓免疫衰老〔14〕。随着增龄,大鼠淋巴细胞凋亡率逐渐升高,Th3、Th3类细胞因子优势应答,Th1,Th3,Th3类细胞因子之间的比例失衡,免疫功能下降〔15〕。NFкB在衰老进程中起非常关键作用。在衰老进程中,大鼠淋巴细胞NFкB信号通路信号转导激酶及以下途径相关分子的表达衰退,是决定NFкB活性及其调控靶基因表达的关键〔16〕。EF可抑制老年大鼠淋巴细胞过度凋亡;校正代表衰老状态下免疫网络Th1,Th3,Th3类细胞因子之间的比例失衡;经EF干预后,老年组(27月龄)NFкB信号通路相关分子mRNA平均表达均可提高至与10月龄或4月龄接近水平。激活老龄大鼠IKK/IкB/Rel/NFкB及其相关信号转导途径,最终经由NFкB1,NFкB 2,Rel,IкBε、IкBα的调节使NFкB在适度范围上调,可能是EF重建T淋巴细胞凋亡平衡免疫稳态、延缓免疫衰老的重要机制〔16〕。整体动物果蝇寿命实验显示,抗氧化剂维生素E对果蝇寿命没有影响,而EF提高果蝇寿命达32.6%〔17〕。围绕下丘脑、垂体、肾上腺、脾淋巴细胞、骨骼、肝、肾脏七个轴组织从基因组学和代谢组学〔18,19〕角度进行免疫衰老机制和补肾中药干预的研究,也初见成效。
3 补肾法重建机体炎性衰老的炎症稳态
自然衰老进程中有一个显著特征是慢性促炎性反应状态随增龄进行性升高,Franceschi等〔20〕在2000年首次将这种现象命名为炎性衰老(inflammaging),被视为机体衰老进程速率和寿命的一个决定因素〔21〕,与老年相关疾病如阿尔茨海默病、帕金森病、动脉粥样硬化和心脏病等密切相关〔22〕。炎性衰老的核心是机体随增龄出现炎症稳态失衡,也就是说,机体的促炎性反应与抗炎性反应的平衡失调。
基于增龄性肾虚证、增龄性免疫衰老和增龄性炎性衰老三位于一体的观点,以及借鉴补肾法能够有效干预免疫衰老的研究结果,夏世金等在国内首次开展了补肾法干预炎性衰老的多项实验研究:运用炎症细胞因子与受体基因芯片筛选技术和酶联免疫吸附检测法,在转录和蛋白水平上研究补肾中药EF和淫羊藿苷(icariin,Ica)对炎性衰老相关的炎性细胞因子与受体特征基因进行干预的效果与机制。实验将SD大鼠分为4月龄青年组、24月龄老年组、24月龄+EF、24月龄+Ica和24月龄+Dex(地塞米松)五组。取各组大鼠海马、下丘脑、垂体、肾上腺和肺等组织和血清为实验研究对象。研究结果表明,在转录和蛋白水平上老年大鼠体内存在促炎性细胞因子表达上调,促炎性反应相对于抗炎性反应占有明显优势,导致促抗炎性细胞因子网络和促抗炎性反应体系平衡失调,这可能是炎性衰老中出现高促炎性反应状态的原因,也可能是炎性衰老发生的新机制。在转录和蛋白水平上,EF和Ica通过下调内源性促炎性细胞因子表达和上调内源性抗炎性细胞因子表达,重塑促抗炎性细胞因子网络和促抗炎性反应体系新的平衡,达到干预炎性衰老的目的。海马下丘脑垂体肾上腺轴(HHPA)可能是调控炎性衰老的新机制。EF和Ica可能通过调控HHPA轴,进而调控促抗炎性细胞因子网络来干预炎性衰老。EF和Ica具有与地塞米松相似的抗炎作用,可能是类激素抗炎中药,是干预炎性衰老理想的候选药物。EF和Ica可能是抗炎免疫中药〔23~25〕。这为补肾法干预炎性衰老的提供科学实验依据,同时预示补肾法是干预炎性衰老的一大策略。
4 补肾法佐证了炎性衰老与免疫衰老是一个不可分割的统一体的新观点
增龄性肾虚、自然衰老、免疫、炎症皆同时贯穿于生命过程炎症与免疫存在着本质联系。炎症稳态和免疫稳态都是机体的防御机能,对机体具有保护功能。可是炎症稳态和免疫稳态失衡,即过度的炎症反应和病理性免疫反应都会破坏机体正常的生理功能,引起相关的疾病。研究证明,炎症和免疫共存于同一病理过程中,二者共处一体,不可分割。如类风湿性关节炎病人既有免疫功能的紊乱,又有病理性炎症的发生,在其关节局部的炎性渗出物中能检测出大量的炎症细胞因子(TNF、IL1、IL6及IL8等),这些细胞因子进而刺激关节滑膜细胞产生PGE2和胶原酶,导致关节局部组织的炎症,进一步还促进巨噬细胞产生PGE2和IL1,促进单核细胞产生IL8,加重关节的病变。炎症和免疫细胞的增殖、分化、分泌和激活等功能都受到其他细胞或其分泌的化学因子的影响。炎症细胞又是免疫细胞,二者有着共同的细胞基础。许多炎症和免疫细胞上存在着细胞因子的受体,细胞细胞和细胞分子之间的相互作用正是通过相应的受体介导的。以前,由于对炎症与免疫内在关系的研究相当欠缺,不明确炎症免疫性疾病的病因和病理机制,因此在炎症免疫性疾病治疗上缺乏有效的策略和方法〔26〕。炎症与免疫之间的确存在内在的联系,二者共处一体,因此出现“炎症和免疫是一个不可分割的统一体,是同一个问题的两个方面”的新观点。这一观点使炎症与免疫分割来研究的现状受到极大的挑战,取而代之的是把炎症与免疫结合起来进行研究,并且取得了较大的成果和进展。
鉴于免疫与炎症有密不可分的关系,以及补肾中药EF和Ica同时具备干预免疫衰老和炎性衰老的双重的功效,我们有理由认为EF和Ica具有抗炎和调节免疫功能的双重作用,进而可以提出EF和Ica是抗炎免疫中药的新观点。炎性衰老侧重从炎症的角度研究机体的衰老,而免疫衰老侧重从免疫的角度来研究衰老,因此二者对衰老的认识都是片面的,皆有局限性;此外,细胞因子网络可以同时调控炎性衰老和免疫衰老,表明后两者之间可能有共同的发生机制,所以应将炎性衰老与免疫衰老有机的结合起来进行综合研究。从上述的实验结果可知:参与炎性衰老发生的促炎性细胞因子,也是免疫调节因子;EF和Ica能同时有效干预炎性衰老和免疫衰老,用“以药测证”的方法进行推测:炎性衰老和免疫衰老可能具有相同的发生机制。整合补肾法同时有效干预炎性衰老和免疫衰老的研究结论,我们可以认为炎性衰老和免疫衰老可能是一个不可分割的统一体,是该统一体的两个方面。这个统一体可被命名为“免疫炎性衰老(immuneinflammaging)”,以免疫炎性衰老这个新概念来取代炎性衰老和免疫衰老两个分割开来的概念也许更加准确。
总之,补肾法在干预免疫衰老和炎性衰老方面效果显著,但是,其中的确切机制还有待进一步阐明。补肾法重建免疫衰老免疫稳态和炎性衰老炎症稳态的研究为进行中西医的衰老理论和干预策略的研究提供了新思路。
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