李文娜 刘雷蕾 马淑然

“肺与秋季相通应”是中医“天人相应”理论的重要内容之一。“肺应秋、主通调水道”是指肺主通调水道功能存在应秋而变的季节性变化节律。人体水液代谢的生理功能随季节气候的变化而有相应的规律性调节。肺应秋，机体适应“秋收”之节律，可表现为水液代谢的四季节律，“秋冬多尿少汗，而春夏多汗少尿”。目前中国对“肺应秋”的研究主要集中在其与局部免疫之间的关系，缺乏关于“肺通调水道，应秋而变”的理论内涵探讨。本文将褪黑素(melatonin, Mel)-细胞外信号调节激酶(extracellular regulated protein kinase, ERK)细胞信号传导-水通道蛋白(aquaporins, AQPs)与中医“肺主通调水道”及“肺应秋”相结合，进行交叉研究，以阐述《内经》“肺藏”功能的理论内涵。不仅有助于深化对中医原创性“天人相应”及“五脏应时”等理论内涵的现代认识，而且也为中西医结合防治肺系疾病的季节性发病或突发提供实验依据和途径，同时对现代生命科学、时间医学及中医藏象本质研究提供新思路。

1 肺主通调水道，应秋而变

1.1 “肺主通调水道”是机体水液代谢的重要环节

“肺主通调水道”指肺气的宣发肃降运动推动和调节全身水液的输布和排泄。《黄帝内经素问集注》：“肺应天而主气，故能通调水道，下输膀胱”，指出肺主气为通调水道的动力源泉。而“肺主通调水道”的生理基础是肺气的宣发肃降，如《血证论》云“肺为水之上源，上源清则下自清”。肺气宣发，不但发挥卫外防御的功能，还将水谷精微和津液外输于皮毛，以发挥其濡养、滋润的作用。肺主通调水道主要包括五个途径：呼吸之气排出水分、津液的输布以及汗液、尿液、大便的排泄。《灵枢·本藏》曰：“三焦膀胱者,腠理毫毛其应”，指出尿液的排泄与汗液的散发密切相关，如冬季尿毕常见寒战,腠理偏于密闭,毫毛立起。故肺气宣发，向上向外布散水液，上至面窍，外达全身皮毛肌腠以濡润；肺气肃降，向内向下输送水液至脏腑以濡润，并将脏腑代谢产生的浊液下输至肾，成为尿液生成之源。肺气肃降将水液下输大肠，通过粪便带走部分水液。临床上常根据“肺主通调水道”理论治疗水肿等水液运化不利的疾病，常采用宣肺解表的治法，使肺气得宣，毛窍得开，三焦能利，从而调节体内水液输布、运行、排泄，最终水道自通。

1.2 “肺应秋”是“天人相应”整体观的重要体现

《素问·经脉别论篇》曰：“和于四时五藏阴阳，揆度以为常也”。人体是以五藏为中心、外应四时阴阳、内合六腑、五官、五体、五华等组织器官的五大功能系统组成的有机整体。《素问·六节脏象论篇》指出：“肺者，气之本，魄之处也；其华在毛，其充在皮，为阳中之太阴，通于秋气”，气候变化对人体生理产生重要影响。气候是天地相互作用而产生的阶段天气征象。自然界的生物在春温、夏热、秋凉、冬寒规律性气候变化的影响下，出现春生、夏长、秋收、冬藏等相应的适应性变化，而人体生理也随季节气候的规律性变化而出现相应的适应性调节。秋季暑去而凉生，草木皆凋，属阳中之阴的少阴；肺脏之气清肃下降，同气相求，应秋而盛。且秋季多见肺系的病变，故曰“肺与秋季相通应”。时至秋日，气血津液运行也随“秋收”之气而内敛。故《素问·四气调神大论篇》曰：“秋三月，早卧早起，与鸡俱兴”，肺气安宁，神气收敛[1]。这是在“肺应秋”整体观念指导下“因时养生”的原则体现。

目前中国对“肺应秋”研究主要集中于免疫与其关联的研究，肺与秋季相通应，在调整自身及自身与外界环境的相适应方面发挥重要的作用。四季中肺护卫肌表、抗御外邪的功能与细胞、体液免疫功能之间存在相关性。肺脏免疫状态的季节易感性以秋季免疫力低下为主，且呈现春夏较高、秋冬较低的变化趋势, 符合自然界“秋敛冬藏”的特点[2]。

1.3 “肺主通调水道，应秋而变”可导致水液代谢季节性变化

生理上，肺主通调水道有春夏多汗少尿，秋冬多尿少汗的季节性节律。如《灵枢·五癃津液别》曰：“天暑衣厚则腠理开，故汗出……天寒则腠理闭，气湿不行，水下留于膀胱，则为溺与气”。指出秋冬之季天气较寒凉，肺脏适量减少津液向体表的布散，而增加了津液向下、向内的输布，表现为从肾排出的尿液增加，从而减少了津液从皮毛汗孔的散发。故在汗尿排泄方面机体出现冬季多尿少汗，夏季多汗少尿的适应性改变，这样减少热量散失，以维持体温恒定和机体阴阳平衡。其机理在于，秋冬季节，阳气敛藏于体内，气血趋向于里，表现为少汗多尿。

病理上，肺失通调水道引起水液代谢异常等疾病季节性发作。如《素问六气玄珠密语》云：“阳明为金，其令燥，其性凉……其脏肺，其病喘咳鼽嚏”。现代临床流行病学调查发现，慢性阻塞性肺疾病、哮喘、慢性支气管炎等慢性肺系疾病的发作往往具有明显的季节性[3],易在气候变冷、干燥的秋冬发作[4-5]，提示人体肺脏的功能活动与季节变化之间存在密切的内在联系。

2 “肺主通调水道”与水通道蛋白密切相关

水通道蛋白(aquaporins, AQPs)是调控跨膜转运并的跨膜糖蛋白家族，维持水液的代谢平衡，是肺主通调水道的生理基础，与全身脏腑的津液疏布代谢密切相关[6-8]。中医认为，痰饮为水液代谢失调的病理产物，若肺失于通调水道，津液不能及时输布而停留于局部，停于肺则为痰饮，引发肺部疾病。

无论在生理还是病理条件下，AQPs对水分子的跨膜运输在肺部都发挥着重要的作用，肺水通道蛋白促进肺泡腔内的液体运输、气道湿化和清除气道异物，其异常表达与黏液分泌、气道高反应性以及气道重塑密切相关[9]。环境的改变、温度的变化易引起大鼠机体水通道蛋白功能异常，导致渗透压失衡[10]。肺水通道蛋白的表达以及功能的异常与哮喘、慢性阻塞性肺疾病等伴随气道表面液体容积稳态紊乱的肺部疾病有关[11-12]。肺部水通道蛋白参与慢性阻塞性肺疾病发生发展的各个环节。若肺组织中AQPs含量降低，可以引起液体分泌量下降，气道黏液高分泌，从而导致慢阻肺患病程度的增加或发病[13]。

3 褪黑素可通过ERK途径调节肺微血管内皮细胞AQP1

3.1 褪黑素(melatonin, Mel)是“天人相应”理论中自然与人体相通应的物质中介

Mel主要在松果体细胞由色氨酸合成，其作用机制通过不同的分子途径发挥作用。最具特征性的途径是激活膜特异性受体。褪黑素受体(melatonin receptor, MR)广泛存在于中枢和外周组织，如肾、肺脏、肝和免疫细胞[14]。Mel最典型的作用是同步生物节律；同时还参与各种生理功能和病理机制，如自由基的解毒和抗氧化作用，诱导DNA修复系统[15-16]。

松果腺是五脏应时的中介，受外界四时变化可相应地分泌出不同含量的Mel。Mel可以感受外界光照温湿变化，其合成依赖于光周期以及环境湿温的变化，在调节季节生物节律中起主要作用，具有春夏低分泌、秋冬高分泌的季节节律性。本课题组前期研究发现，中医“肺应秋”理论与肺组织MR的季节性变化有关[17]，表现为春冬季高、秋季低的四季分泌节律。且在秋季，摘除松果腺可以上调大鼠肺组织MR的含量，说明秋季松果腺-Mel下调大鼠肺中MR的表达。课题组前期研究结果表明，长夏环境中大鼠粪便含水率和肠道AQP3、AQP4、AQP8的表达相对其它四季明显增加。且在季节变化过程中，松果腺-褪黑素可以通过不同的分子机制节律性调控水通道蛋白的表达和生理功能[18]。这为进一步从MT介导气道黏液分泌以及肺部水液代谢的角度研究“肺应秋”的科学内涵提供了可能。

3.2 褪黑素可通过褪黑素受体激活ERK通路

Mel可以引起浓度依赖性的ERK1/2激活，从而明确ERK1/2的磷酸化是通过人褪黑激素受体介导的[19]。最新研究发现Mel作用于MR-G蛋白-ERK通路[20]，具体机制：褪黑素与MR结合，激活细胞膜上的G蛋白，被激活的G蛋白的可以激活磷脂酰肌醇-3激酶(phosphoinositide 3-kinase, PI3K)，生成磷脂酰肌醇3磷酸[Ptd Ins(3, 4, 5)P3, PIP3]，并活化细胞质内的3＇-磷酸肌醇依赖性蛋白激酶1(phosphoinositide dependent kinase-1, PDK1)，促使其直接磷酸化蛋白激酶C(protein kinase C, PKC)。活化的PKC可以促进蛋白质合成、细胞存活和转录调控，是激活ERK1/2细胞转导通路的关键，进而改变基因和蛋白的表达，产生相应的生物学效应。ERK包括两种异构体ERK1和ERK2，磷酸化激活的ERK1/2由胞质转位到核内，介导肺脏多种生长因子，参与并调控平滑肌细胞的增殖，与支气管哮喘、慢阻肺等肺系疾病密切相关[21]。

3.3 ERK1/2通路的活化能够增加AQP1的表达，调节肺内水液代谢

细胞外信号调节激酶(extracellular regulated protein kinase, ERK)细胞信号转导通路属于丝裂原活化蛋白激酶，是介导AQPs表达的重要通路。AQPs超家族成员中，肺组织主要的水通道蛋白是AQP1和AQP5，其中AQP1在大鼠肺脏水液转运起着重要的作用。AQP1主要表达于肺微血管内皮细胞(pulmonary microvascular endothelial cells, PMVECs)[22]，为气道的湿化提供持续的水份来源，调节肺内液体平衡。

有研究表明，肺微血管内皮细胞(PMVECs)中AQP1的表达是通过激活ERK1/2通路来介导的[23]。ERK1/2通路将信号传递到细胞核，使核内众多的转录因子如c-Fos、c-Jun、Elk-1、c-Myc和ATF-2等的某些氨基酸残基磷酸化并形成二聚体，增加与DNA的结合能力，直接影响AQP1基因启动子区域，促进和调节AQP1基因的表达[24]。若ERK信号通路的活性异常，可以导致肺部AQP1表达的降低，诱导慢阻肺等慢性肺部疾病发病。故深入讨论Mel通过ERK调节AQP1的表达可以从“肺应秋”角度为慢性肺疾病秋季季节性高发的生理病理机制提供依据。

以上多种联系可表明，PMVECs中AQP1与“肺主通调水道”密切相关，受外界四时影响的Mel-MT可以在四季调节ERK通路，从而调控AQP1的表达。上述水液代谢调节链的季节性变化，很可能是“肺应秋，主通调水道”的科学内涵之一。此外，AQP1通过调节肺部水液代谢平衡而成为参与慢性阻塞性肺疾病等慢性肺部疾病的一个重要靶点[25]。若肺组织中AQPs含量降低，可以引起液体分泌量下降，气道黏液高分泌，从而导致慢阻肺患病程度的增加或发病[26]。故肺组织中MR秋低而春冬高的四季性节律，很可能是秋季ERK-APQ1活性相对较低，从而导致秋季慢性肺部疾病高发的生理病理机制之一。然而在不同季节中，褪黑素通过ERK相关通路节律性调控肺部AQPs的具体机制有待进一步动物实验的证实。

4 小结

“肺应秋”为《内经》“五脏应时”理论的一个重要组成部分。本文将自然季节变化因素、机体的水通道蛋白及松果腺-褪黑素-MR研究成果和中医所述的肺主通调水道功能结合起来，揭示中医学“肺应秋、主通调水道”的相关理论内涵以及《内经》“以时测藏”认识藏象本质思路的科学性，随着越来愈多的中医基础理论与现代生命医学的科学研究，有望从“肺应秋”角度探讨慢阻肺等慢性肺系疾病季节性发病的生理病理基础。