从“功能本体”探索中西医结合下的“多脏造血”

★董星 刘渊

（成都中医药大学基础医学院 成都 610075）

血液是人体活动的基本所需，血液生成问题是相关领域学者不断探索的重点。中医学基于阴阳五行理论，对血液的生成进行阐述，即“五脏生血”。近百年以来，现代医学日新月异，中西方科学家在造血问题上不断精进，广为人知的传统骨髓造血理论已逐渐被动摇。我们将中西医学在生血（造血）方面的成就进行梳理，进而提出在“功能本体”思维下研究中西医结合中的造血问题，与同行分享并望各位指正。

1 中医“五脏生血”理论的构建

中医认为血液生成是五脏协同作用的结果。分而论之：心主血，“心”在生血过程中起主导作用。《素问·阴阳应象大论篇》中言：心生血。心能将中焦所纳之水谷精微变化为赤而成血。结合后世经典古籍，“心主血”可以体现在三个方面：一是“化赤”的作用，清代张志聪在《侣山堂类辨》中言：“血乃中焦之汁，流溢于中以为精，奉心化赤而为血。”二是“血精”生血。《血证论·藏府病机论》言：“心之能事，有主生血，而心窍中数点血液，则又血中之最精微者，乃生血之源泉，亦出神之渊海”；三是协调他脏生血，心为五脏六腑之大主，血液的生成需要在主导脏腑（心）的带领下，协调其他脏腑共同发挥作用，方能实现血液生成。

肺主气，朝百脉，主治节的功能在生血方面发挥了举足轻重的作用。首先，肺主气，气血之间关系密切，气能生血。《灵枢·营卫生气》云“此所受气者……上注于肺脉乃化为血”；其次，由肺吸入的清气和脾化生的水谷之气形成了宗气，宗气能够“贯心脉”，实现血液在体内的顺畅循行并滋养四肢百骸。

脾为气血生化之源，脾能统血。无论是心所生之血，或肺所化之血，其基础都来自于脾胃对水谷精微的摄纳吸收。《景岳全书·传忠录·脏象别论》言：“血者水谷之精液，源源而来，而实生化于脾。”故脾能生血。同时，脾能统血，血液的运行，除了需要心肺之气的推动，还需要脾胃之气的运化，此即“饮入于胃，游溢精气”。

肝主疏泄，调畅气机，主藏血。首先，肝木与脾土之间关系密切，所谓“中焦如沤”，中焦腐熟之功正常发挥，在脾胃运化的基础上，肝木发挥其疏泄之功，《血证论·脏腑病机论》言：木之性主于疏泄，食气入胃，全赖肝木之气以疏泄之，而水谷乃化。同时，肝气可疏泄胆汁，促进食物的消化吸收，也就是促进的脾胃的腐熟功能。最后，肝主藏血，即发挥贮蓄血液，调节血量的作用，使四肢百骸充养有道。

肾藏精，为先天之本。血液的生成，不仅仅源于后天脾胃的运化，最重要的是肾精为之根本。如《肾山堂类辨》中云：“肾为水脏，主藏精而化血。”肾主骨生髓，精髓转换，即为生血。故谓“生血根本在于肾”“血之源头在乎肾”。

由此可见，血液的生成，是以心窍之精、脾胃之水谷精微、骨髓之精为来源，心、肺、脾、肝之气分别发挥了化赤血液、转化成血与贯通心脉、运化统摄、协调中焦运化与血量调节的功能后，在心的统筹协调下，方能生成具有良好生理功能之血。故中医之“生血”不是简单的“产生”，更是体内各脏腑发挥生理功效的全过程。

2 现代医学造血理论更新及“泛造血论”的萌芽

传统西医学理论认为血液来源于造血干细胞，造血干细胞通过自我复制和自我维持保持细胞数量的稳定，同时通过多向分化形成各系定向祖细胞。体内造血过程中的细胞大量扩增主要依赖祖细胞数目的扩增。而造血干细胞主要存在于骨髓，此即“骨髓造血论”。一直以来，骨髓造血论在造血理论中占主导地位。事实上除骨髓外，血管、心脏、肝脏、胆囊、肺脏、肠道等部位都具有造血及相关功能。造血理论不再局限于骨髓，而逐渐趋向于多方位多角度的“泛造血”阶段。现将近十年造血论发展梳理如下：

2.1 血管（血液）内皮参与造血 近年来的研究逐渐肯定了“造血发生来源于内皮细胞”及“血管（血液）内皮与血细胞属于同一来源”。血液细胞与各种哺乳动物物种的发育血管结构有关联［1］。在脊柱动物的确定性造血过程中，多能造血干细胞和祖细胞（HSPC）直接来自E10发展中的主动脉-性腺-中肾区（AGM区）内瞬时特化血管（血液）内皮［2］。

对血管（血液）内皮造血机制的研究是除骨髓造血外，迄今为止造血理论研究最为详细的一处。在血管（血液）内皮发育及内皮细胞向造血发育过程（EHT）中，其各种分子机制起着重要调节作用。具体分子机制已能从多个角度探知并部分相互联系：

（1）活性维甲酸（RA）是由内脏内胚层中表达的视黄醇脱氧酶2（RALDH2）产生的［3］，在相邻中胚层的内皮细胞内发出信号［4］。RA受体缺乏会导致肝红细胞生成受损及骨髓来源的HSC代谢受损［5］。RA信号传导与卵黄囊内的血液生成内皮细胞及AGM的发展至关重要：约90%具有RA信号传导的内皮细胞表现出血液形成表型，约90%的血源性内皮细胞在明确造血过程中发生了活跃的RA信号传导［6］。故RA十分接近信号层次结构的顶端［7］。

（2）Notch信号传导参与内皮细胞和血细胞的命运及分化。缺乏Notch1或Notch4受体的胚胎表现出类似于RALDH异常的血管发育［8］。Notch1在背侧主动脉的腹侧壁中表达，形成血液性内皮。Notch1-/-突变的AGM区表现出造血活性降低，而胚胎干细胞中的Notch1可诱导血管内皮钙粘蛋白（VE-cad）扩增［9］。由此可见Notch1受体可调节血管（血液）内皮细胞。

（3）BMP /TGFβ轴是调控胚胎主动脉血管（血液）内皮造血的一种潜在信号传导途径。BMP4在主动脉间充质中表达，抑制BMP信号传导将减少主动脉HSPC的数量［10］。TGFβ1由主动脉造血簇（IAHCS）表达。TGFβ1在胚胎造血中起作用［11］：活性TGFβ信号传导在胚胎干细胞（ES细胞）分化模型中促进内皮细胞（EC）分化。人类遗传方面研究证实了TGFβ信号在血管形成过程中对正常和病理性EC功能作用明显，即TGFβ调节增殖和静止之间EC的活化状态［12］。TGFβ信号通路中I型和II型受体，即Acvrl1（Alk1）和TGFβR2分别是AGM 内皮细胞的标志物，ES细胞与Acvrl1（Acvrl1 +/-）杂合可促进造血细胞的产生［13］。

（4）Wnt/β-catenin是调节胚胎发育进化保守的信号通路［14］。前列腺素E2通过β-catenin介导AGM中HSC形成，证实了Wnt / β-catenin在胚胎造血中起作用［15］。存在于卵黄囊中血管内皮的EMP细胞生成需要完整的Wnt信号传导。胚胎AGM中需要Wnt/β-catenin活性用于产生和维持HSC数量，并从AGM内皮前体中产生HC［16］。来自E11.5AGM的血管内皮细胞需要高度活性的Wnt信号传导［17］。Wnt具有背景特异性作用，在人多能干细胞模型中，根据无活性（原始）或活性（确定性）Wnt信号的不同，血液生成内皮在EHT过程中往原始或确定性造血不同方向发展［18］。因此Wnt/β-catenin信号是产生血液内皮细胞所必需的，是内皮造血转化过程的重要一员。

（5）C-Kit（CD117）生长因子受体能够与干细胞因子结合，调节参与细胞增殖的细胞内信号转导。HSC发育中断与C-Kit突变有关［19］。与非成血内皮细胞相比，C-Kit是血管（血液）内皮细胞特征表达［20］。C-Kit（CD117）生长因子受体在调控血管（血液）内皮细胞的信号传导层次中发挥了关键的作用［21］。

（6）视黄酸缺乏和Notch抑制的胚胎类似地表现出内皮细胞过度增殖，并且血液生成的内皮细胞发育受损。诱导G1停滞的细胞周期抑制因子P27的下调是导致RA缺陷胚胎的潜在因素［22］。此外，P27在Notch和c-Kit的下游上可促进血液生成规范和HSPC的产生［23］。因细胞周期状态和G1期的持续时间是干细胞命运的决定因素，故可推测内皮细胞可能必须在G1期停滞以进行血液生成规范。因P27可以抑制干细胞群中的多能性基因,故P27也可作为转录调节因子直接改变内皮细胞表型。

（7）RUNX1是主动脉造血过程中EHT的主要调节因子［24］。胚胎干细胞中的RUNX1的缺乏将阻止内皮细胞和血细胞形成，并且通过与特定组织微环境和发育事件点内的相关蛋白的相互作用以及在不同生理条件下对其表达的修饰影响其调节造血［25］。此外，RUNX1剂量的调节对于生血内皮的高效造血影响巨大，RUNX1水平升高能够加速EHT进程［26］。

（8）LMO/SCL/GATA这组转录因子在EHT和确定性造血中具有重要作用。每个基因的缺失导致中度致死性和明确的造血功能受损。LMO2是驱动脊柱动物造血激活复合物中SCL/TAL-1和GATA结合蛋白之间的桥梁［27］。SCL在RUNX1上游起作用，SCL功能会导致造血干细胞在形成和随后的分化水平均受损［28］，SCL具有SCLA和SCLB不同种型，明确的造血中发挥不同的作用：SCLA在EHT过程后在HSC中表达，对于在AGM中维护这些新生细胞至关重要［29］；体内时间推移成像研究证明EHT之前在血液生成内皮的背主动脉中表达SCLB，且该同种型可以作用于RUNX1的上游以介导EHT［30］。GATA2在胚胎发生过程中AGM的产生和扩增中起作用，并促进骨髓内成体HSC池的正常扩增［31］。动物实验表明，由于原始红细胞生成缺陷和缺乏HSPC生成，Gata2缺陷型小鼠死于E10.5［32］；在小鼠AGM中条件性缺失Gata2顺式调节元件导致造血转录因子SCL和RUNX1的表达降低，并且突变体的血液生成内皮细胞不能产生HSPC，导致E13-14的胚胎致死［33］。总的来说，这些结果暗示了这一组转录因子在EHT和明确的造血中起重要作用。

（9）HOX3在造血转变前维持内皮状态，SOX17是HOX3下游的在AGM血液内皮中表达的转录因子［34］，作为控制动脉的关键因子，是胎儿和新生儿HSC所必须的，可驱动具有造血功能的细胞扩增［35］。其他的SOX家族成员SOX7和SOX18在原始造血功能中也起到了作用，它们在造血前体中瞬时表达及增殖［36］。

（10）用cMyb突变体进行动物实验，结果证明cMyb在多种造血途径中发挥的关键作用，如淋巴发育，HSPC维持和HSPC分化［37］。由于缺乏胎儿肝脏造血功能，特别是红细胞和髓样发育受损，cMyb的缺失会导致E15.5的小鼠胚胎死亡［38］。来自cMyb突变小鼠的AGM外植体会产生相较于正常少100倍的HSPC［39］。斑马鱼cMyb功能丧失研究表明，即使在正常原始血液病的情况下，也会出现类似的明确的造血功能受损［39］。

（11）ETS转录因子Etv2通过激活血液和内皮细胞谱系，增强血管内皮生长因子（VEGF）信号来诱导血管生成程序［41］。此外，ETV2通过直接激活其他ETS基因来建立ETS层次结构，这些基因在面对瞬时ETV2表达时，维持了血液和内皮细胞的正常生理态［42］。

在多因素影响下，血管（血液）内皮复杂而有序地参与造血。现有的研究可以证明部分信号通路之间存在着相互联系：BMP和Runx1是Notch1的公共下游信号。RA位于Notch1上游时，Notch的下游信号是BMP，BMP的下游是Wnt、Hox、Runx1。当Notch1上游不是RA时，下游可以通过GATA2的激活，实现Runx1的激活，或直接由Notch激活BMP，BMP激活Runx1，调控相关因子对血管（血液）造血内皮的造血作用。除外上述信号通路及因子等，由血管（血液）内皮HSPC产生的其他介质都对造血有影响，包括G半百偶联受体、嘌呤信号、染色质重塑等，但其中具体机制尚未明确。［43-45］

2.2 前心外膜（Proepicardium）内存在具有造血潜能的细胞 前心外膜是胚胎时期的祖细胞，在心脏的静脉极附近形成，进而产生心外膜。前心外膜内含内皮细胞，并形成血管小管网络［46］。前心外膜细胞群存在着不同的造血系细胞。前心外膜特异性标记物WT1与Runx1和Zeb1共定位，携带CD31分子的单个内皮细胞在胚胎组织切片的心外膜区域中表达Runx1［47］。动物实验研究表明从小鼠心外膜分离的内皮细胞和/或造血细胞表型的细胞在体外和原位具有造血潜力［48］。

2.3 成体肝脏中血小板生成素（TPO）具有造血功能 造血细胞因子血小板生成素通过其受体c-MPL信号传导实现血小板生成和造血干细胞维护。血小板生成素mRNA形成多种细胞类型，包括肝细胞、成骨细胞、巨核细胞和间质细胞。肝脏血细胞生成素的缺失导致血小板计数低，反证了来自肝脏的血小板生成素可调节血小板生成，在体内维持造血干细胞状态［49-50］。

2.4 胆汁酸（BA）扩增造血干细胞 在胎肝时期，造血干细胞具有较为低的蛋白质合成率，并且造血干细胞对内质网应激压力耐受较差［51］。HSC扩增需要高蛋白合成，但异常蛋白合成会增加错误折叠或未折叠蛋白质聚集，并进一步引发严重且连续的细胞凋亡［52］。实验发现，胎肝中的胆汁酸嫩能够发挥化学协调作用。降低体内的胆汁酸水平，将会导致内质网应激反应增高，出现误折叠或未折叠蛋白质聚集，显著降低胎肝造血干细胞的数量。同时，胆汁酸能够在内有内质网应激激活的情况下实现更高的蛋白质有效合成，从而大大增加HSC的扩增［53］。

2.5 肠道微环境对造血的影响 人体肠道含有造血干细胞和多种类型的祖细胞，利用肠道自身的造血干细胞库可提供高达10%的用于人体循环的血细胞。在肠移植中，肠道中的造血干细胞最终会被受者体内的循环造血干细胞库取代，并具有造血干祖细胞的功能性，对促进移植受体的耐受性具有意义［54］。肠道细菌可以对全身造血作用产生影响,肠道菌群通过改善膳食能量吸收有助于骨髓移植后的造血恢复。肠道微生物群的营养支持改善骨髓移植后的造血重建［55］。

2.6 肺中存在大量血小板（PLT）参与造血 血小板对止血、血栓形成和炎症反应至关重要。骨髓是血小板从巨核细胞释放的主要部位。直接成像肺微循环显示大量巨核细胞在肺中循环，并动态释放血小板，而在肺部释放血小板的巨核细胞来自骨髓等肺外部器官。肺中血小板总产量约占全身血小板生成物的50%［56］。此外，在肺外血管中还可检测到成熟和未成熟巨核细胞的群体以及造血祖细胞。在血小板减少症和骨髓中相对干细胞缺乏的情况下，这些祖细胞可以迁移出肺部，重新填充骨髓，完全重建血小板计数，促成多种造血谱系。在肺部存在具有在照射后重新填充骨髓的能力的造血祖细胞［57］。这些结果支持肺为终末血小板生成的主要部位和具有相当大的造血潜力的器官。

综上所述，血液的生成是始于胚胎血管（血液）内皮细胞，此内皮细胞受到多种通路及因子的有效调节，在胚胎卵黄囊、AGM区、胎肝、血管上均以内皮生血化的形式进行造血，最后存在于骨髓之中。在成体中，不仅黄骨髓可转化为具有造血功能的红骨髓，肝脏中血小板生成素、肺内血小板、胆汁酸、肠道微环境均能进行不同程度的髓外造血。可见现代医学对造血的研究，不再单纯停留在骨髓造血阶段，而是全身多脏器多阶段多角度参与造血。可将此种造血过程形象地称为“泛造血”过程。这些研究逐渐动摇了传统骨髓造血的根基，肯定了人体多器官多部位多通路多细胞因子发挥协调作用，共同参与造血。

3 探索中西医结合下的“多脏造血”

传统中医之生血与现代医学之造血都强调脏腑/脏器多角度多层次的协同作用。我们可产生合理假设：在血液生成的基础医学层面，中西医可以实现一定程度上的互通。挖掘二者之间的联系，利用其规律，或能深刻理解阐释造血（生血）理论并指导临床。

3.1 采用中医“功能本体”论建立联系 中医五脏与西医脏器固然不是一一对应的。然《素问·气交变大论》言：“善言气者，必彰于物。”“气”即气化、化气，强调功能，“物”即自然界万物，强调物质。功能和物质的关系还可以理解为形和神的关系，但不少医者过度解读了神而忽略了形［58-59］，甚至有学者认为中医学更本没有解剖学存在，认为“心生血”概念应该是从五行中推导出的结果［60］，这是显然是一种错误的发展方向，值得矫正。事实上，由于外来语翻译等问题，中西医之间一直存在着一层隔膜，摒弃所谓的“名称代号”而从实际功能出发，统筹研究中西医的客观联系性，将对医学发展具有开创性意义。从功能信息角度出发，具有类似中医功能的西医生理均可纳入考虑范围。运用“功能本体论”的概念，即选择以阴阳五行为指导的理论体系认知包括现代科技在内的具有相应功能的医学本质。这看起来与西医细胞分子生物学研究毫不相关，殊不知如同微观世界的物理化学知识是在宏观哲学所指导下完成的一样，合理的哲学世界观亦能够指导医学中的客观存在。本文所提出的中医五脏造血与西医“泛造血论”的关系恰能从此角度上研究。从相似的功能而非具体名称对应的脏器进行研究，这无疑是探索脾生血理论的新道路。

3.2 从“功能本体”理解并研究“多脏造血” 中医的五脏生血体系为研究“造血”提供了强大的理论背景支持。从中医“功能本体”阐述血液生成是建立一个现代中医血液研究新理论的绝妙方法。该理论体系建立后，能够帮助我们提出合理的科研假想，即中西医结合下的“多脏造血”：

（1）血管（血液）内皮细胞造血应属于中医心、脾、肾生血范畴：胚胎内的血管（血液）内皮细胞具备“原始性”，是造血始发部位。而心脾肾功能的发挥是中医血液生成的最初源泉，即“心生血”“脾胃为气血生化之源”“肾精生血”理论。课题组［61-65］在内皮细胞支持造血的理论指导下，运用不具备生血功用的心系方剂——炙甘草汤治疗有“心血虚”表现的慢性贫血患者疗效佳，通过动物及细胞实验观察到，该方能促进体外培养的内皮细胞分泌造血生长因子，证实了从“功能本体”研究心生血的可行性。脾、肾亦是生血的不同源头，血管（血液）内皮细胞参与造血不应该局限于心，相反可与脾，肾均有联系。故脾、肾生血的科学化探索可以从此而论。

（2）血小板参与造血应属于中医肝、脾范畴：血小板的主要功能是止血和凝血，修复破损的血管，可保护血管内皮，参与内皮修复，血小板的生成主要受到血液中血小板生成素调节。血小板主要生理功能与中医“肝能摄血”“ 脾能统血”功能类似。现代医学研究肝脏血小板生成素及肺脏血小板均有参与造血作用，故可以此探究肝脾生血理论的科学化。

（3）前心内膜参与造血属于心生血范畴：前心内膜与中医狭义之心（心体）密切相关，结合古籍文献中已有“心窍之精”的记载，数百年前无法解释的问题，结合现代医学，明显迎刃而解。前心内膜或与“心窍之精”契合，实属研究重点。

（4）胆汁酸与肠道微环境对造血的影响应属于中医脾生血范畴：胆汁酸是胆汁的重要成分，可影响胆汁分泌，促进肠道内脂类吸收，属于肠道微环境的一部分。中医脾胃为人体之枢纽，脾胃主受纳运化的作用表明其与西医脏器脾胃有异，故中医之脾胃囊括了部分消化系统。胆汁酸与肠道微环境参与造血提示了中医脾生血现代化研究的切入点。

综上所述，从“功能本体”出发，中医五脏生血理论可以统筹现代造血研究。现代医学技术亦能使五脏生血客观化科学化。虽然迄今为止其所揭示的造血理论是局限的，并不能重分合理客观化中医五脏生血，但中西医结合的“多脏造血”苗头已出，现代医学可以帮助中医五脏生血得到科学化解释，而中医五脏生血理论亦能为现代造血理论提供探索思路。随着现代医学的不断发展，和中医五脏造血的提示指导，中西医在血液生成问题上将殊途同归。

4 讨论

传统中医相较于现代医学，在一定程度上具有高预见性，从屠呦呦在青蒿素上的研究可见，一些现代医学研究思路可以从古籍文献中得到理论支持。现代中医学研究多从疾病入手，不少研究者利用现代科学技术及实验指标证明某种疾病运用中医中药治疗的可行性，例如国医大师郭子光老师就从“病证结合”的角度，灵活地实现了中西医结合，研究并攥写《现代中医治疗学》一书，后人受益匪浅。但另一方面，当下中医界依然存在诸如“缺乏中医特色”、“废医存药”等诸多问题。若能运用现代技术，从疾病病生理基础层面出发，阐述医学本质，定具有可行性及优越性。不少学者已在中西医基础医学层面有所探究，但针对血液的中西医结合系统性探究还很鲜见。从文献回顾来看，五脏生血论与“泛造血论”存在着千丝万缕的关系，是解读血液生成和治疗相关疾病的关键切入点。本文提出的中西医结合下“多脏造血”的研究假说，目的是探索血液生成的相对真理，为治疗血液系统疾病寻找更好的出路。并期望以此为基础，可以从新的方向着手现代中医基础科研。