膝骨性关节炎（KOA）指以膝关节肿胀、疼痛为主要症状的一种退行性疾病，以及早期膝关节及其周围组织出现的一种以骨赘形成，可能伴有关节间隙狭窄的影像学改变^[1]。据调查，KOA在全国的总患病率为14.6%，在40岁以后几乎呈线性增长，与男性（10.9%）相比，女性（19.1%）表现出更高的患病率，并且农村患病率明显高于城市地区^[2]。随着中国人口老龄化的增加，KOA患者的比例将会逐年增加，因此KOA的防治愈发重要。八纲辨证是中医诊断的方法之一，根据患者的临床症状分为寒热，表里，虚实，阴阳。笔者考虑KOA患者以虚证为根本^[3]，因此在文章中寒热、表里、阴阳不加赘述。肠道菌群与宿主互利共生，是人体不可分割的一部分，肠道微生物群主要有5个主要门类，包括厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌门、变形菌门和疣菌门，其中拟杆菌门中的拟杆菌以及厚壁菌门的梭菌、乳酸杆菌、粪杆菌等占了90%^[4]。可见肠道菌群在维持肠道内环境稳态方面具有重大意义，可使免疫系统的结构和功能发生变化，重组免疫微环境，从而促进或抑制某些疾病的发展^[5]。

关于肠道菌群与KOA的关系，有学者认为巨噬细胞介导的炎症反应与KOA相关的疼痛和严重程度相关，并且指出胃肠道微生物群产生的内毒素会诱发该反应，然而目前临床的一线药物是对乙酰氨基酚^[6]，以消炎止痛对症治疗，但是大多无法从根本上解决问题，肠道菌群的调控为治疗KOA提供了新思路。

1 脾肾亏虚是KOA的辨证基础

KOA属于中医“痹症”的范畴，是一类以膝关节疼痛肿胀，僵硬，关节活动加剧，休息缓解为主要特征的疾病，关于KOA与“痹症”的理论渊源可以追溯至《黄帝内经》，“痹在于骨则重大，在于脉则血凝而不流，在于筋则屈不伸，在于肉则不仁，在于皮则寒”又载“诸痹不已，亦益内也”；《灵枢》曰“粗理而肉不坚者，善病痹”，无论是肾主骨，肝主筋，脾主肌肉，都表明脾肾亏虚会导致肌肉腠理开泄，筋骨受损，邪气内舍脾胃而发展为痹症。而吴谦则最先提出“虚痹”概念，其在《医宗金鉴》曰“痹虚者，谓气血虚之人病诸痹也；痹实者，谓气血实之人病诸痹也”，与吴谦观点持相似观点，巢元方在《诸病源候论》中反复记载“由体虚邪入于阴经故也”“血气虚弱”“因虚而发”，提出“肝主筋而藏血，肾主骨而生髓。虚劳损血耗髓，故伤筋骨也”，同样的，王怀隐在《太平圣惠方》曰：“夫劳倦之人，表里多虚，血气衰弱，腠理疏泄，风邪易侵……随其所感，而众痹生焉。”以上医家基于“脾胃乃气血生化之源”理论说明了上述医家在认同《黄帝内经》“风寒湿三气杂至”的基础上，又强调了“气血虚”是痹症发生的关键因素。不仅如此，金元四大家之一的李东垣也是认为痹症的主要病因是脾胃虚弱^[7]，主张“内伤脾胃，百病由生”，认为疾病内生，脾胃治之。宋代《圣济总录》载“若肾脏虚损，肝元伤惫，则筋骨受病，故腰膝为之不利”，更是明确病位在于肾。

综上所述，从古至今大量文献记载都说明脾肾亏虚影响着痹症的发生发展。

2 脾肾亏虚影响肠道菌群结构

从中医脏腑辨证来看，脾肾亏虚是导致肠道菌群失调原因之一，林璋^[8]通过研究，将脾气虚组和脾阳虚组与正常组相比，结果发现脾气虚组较正常组的放线菌门和蓝藻菌门丰度显著上升、而阳虚组则是硬壁菌门的梭菌属丰度占优，因此脾虚患者体内肠道菌群结构较健康群体有显著差异，放线菌属革兰氏阳性菌，其脂蛋白酰化程度对免疫炎症反应有着巨大影响^[9]。动物实验提示^[10]，脾阴虚大鼠降低了肠道菌落多样性，并且会导致肠道内Th1/Th2因子比例失调，最终加剧KOA的发生。临床上治疗KOA的中药方剂中不乏补脾益气之法，如补中益气汤能够有效调控脾虚小鼠肠道紊乱状态，从而阐明了肠道菌群结构的平衡与中医脾虚之间有着重大联系。

中医认为肾气亏虚也是痹症发生的主要病因之一，现代研究表明肾气亏虚也影响肠道菌群微生物菌群，Hobby等^[11]认为慢性肾脏疾病期间尿素浓度升高导致肠道菌群改变，其原因是细菌通过胃肠道分泌物接触尿素，通过细菌脲酶将其转化为氨。这种高浓度的尿素会导致含有脲酶的细菌家族过度生长，从而增加肠源性毒素的产生并改变肠上皮屏障，这些变化可导致肾损伤过程的加速，处于终末期肾病的患者及肾切除术后大鼠与健康对照组相比^[12]，显示出不同的微生物菌群，其中放线菌门、厚壁菌门和变形菌门的细菌数量增加最多，而在尿毒症大鼠中拟杆菌门、乳酸杆菌门和梭菌门丰度显著降低。脾肾亏虚是老年人不得不面对的问题，退化时期机体在软骨代谢、消化吸收各方面都会出现一定障碍，肠道微生物稳态也会发生改变，以上笔者从炎症及脲酶方面探讨对肠道菌群结构的影响，由此而知，脾肾气血阴阳的调和对维持肠道微生态稳定具有积极意义。

3 肠道菌群与KOA的相关性

肠道菌群与KOA的关系紧密，肠道内存在大量革兰氏阴性细菌，如大肠杆菌、幽门螺杆菌，这些细菌的细胞壁特有成分是脂多糖（LPS）。LPS是一种细胞内毒素，对免疫系统具有明显的刺激作用，肠道生态失调是LPS进入血液循环的主要原因。徐文飞等^[13]提出血液或滑膜中细菌内毒素LPS水平升高与KOA相关，现代研究表明LPS可诱导人外周血单核细胞的炎症反应，最终导致多种促炎细胞因子的表达和产生，如白细胞介素（IL）-1β、IL-6、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和基质金属蛋白酶（MMPs）。尤其是MMPs，基质金属蛋白酶-13（MMP-13）其能够有效降解软骨基质中的软骨特异性Ⅱ型胶原，Kumar等^[14]通过研究发现，3、4级骨关节炎的患者滑膜内MMP-13水平显著高于血清内MMP-13，这说明LPS可以在细菌死亡裂解后释放到肠道环境中，从而进入到循环系统，聚集至滑膜引发炎症，这种炎症反应会阻碍成骨，促进骨吸收，引发软骨退化，最终导致KOA的发生。Busa等^[15]通过小鼠实验证实了这一想法，口服维生素D补充剂可显著降低血清MMPs水平，减缓膝关节炎疼痛、炎症反应，有效地减少了软骨降解。

KOA的核心疗法是体质量管理，肥胖者和非肥胖者的肠道微生物组成并不相同^[16]，其中肥胖成年人比非肥胖成年人拥有更多的厚壁菌门和更少的拟杆菌门，在属水平上，肥胖与非肥胖成人中双歧杆菌和蛋菌的相对比例较低，链球菌、梭杆菌、埃希氏志贺氏菌相对比例较高。嗜黏液阿克曼氏菌是减肥的关键细菌，实验证明补充嗜黏杆菌可改善超重和肥胖受试者的代谢参数^[17]，间接说明肥胖者肠道菌群的结构与KOA发生发展相关。Uchida等^[18]在研究中发现肥胖KOA患者的滑膜中肥大细胞标志物CD117、CD203c、成纤维细胞生长因子-2（FGF-2）的表达水平高于正常体质量，FGF-2是炎症状态下产生的一种生长因子，能够促进关节软骨细胞MMP-13的产生，破坏关节软骨。结合Cani等^[19]观点——肥胖会增加负重进而增加患有KOA的风险，这与肥胖引起低度炎症有关，通过使用益生元或胰高血糖素样肽-2（GLP-2）拮抗剂对照治疗肥胖小鼠，结果发现，经过益生元处理过的小鼠血浆LPS和细胞因子含量较低，这可能得利于益生元增加了双歧杆菌的数量和GLP-2水平，降低了与肥胖相关的肠道渗透力，从而降低了LPS渗透进入血液的能力，最终改善肥胖期间KOA的炎症反应。笔者有理由相信肥胖带来肠道菌群的变化势必会影响KOA进程。据推测链球菌的数量与膝关节积液严重程度显著相关，Lyu等^[20]招募受试者，予口服嗜热链球菌制剂，结果表明嗜热链球菌具有缓解KOA的作用，其机制为嗜热链球菌具有改善血清胶原蛋白Ⅱ型C肽和血清C反应蛋白并且可以在胃肠道中产生透明质酸盐，可能通过透明质酸盐减轻软骨细胞的凋亡和软骨降解，以此预防膝关节退化。而在动物模型中，嗜酸乳杆菌则是诱导细胞的凋亡来抑制骨退化特异标志物的产生^[21]，从而改善KOA和软骨降解，因此实验证明无论是嗜酸乳杆菌还是嗜热链球菌在治疗KOA方面都具有一定潜力。除链球菌以外，肠道分节丝状菌也对KOA产生影响，位于滤泡调节性T细胞表面的细胞毒性T淋巴细胞相关抗原-4（CTLA-4）是T细胞表达的抑制分子，关于肠道微生物群是否影响全身滤泡调节性T细胞，影响肠道远端自身免疫，Bates等^[22]给出了答案，通过向不同小鼠注射万古霉素（靶向抗革兰氏阳性细菌，如分节丝状菌），最终发现都有效保存CTLA-4的表达，并降低关节炎的严重程度，并且还提出机制为分节丝状菌通过促进糖酵解代谢程序降低滤泡调节性T细胞中CTLA-4的表达。卢耀鸣等^[23]对广东地区的KOA人群展开调查，发现患者肠道中寡养单胞菌属，黄单胞菌属占据优势，还存在增加的趋势，毛旋螺菌属，瘤胃球菌属则呈低丰度。

因此，无论是从机制出发，肠道菌群细胞壁LPS升高诱导MMPs降解软骨基质中的软骨特异性Ⅱ型胶原，还是从动物模型出发，适当对肠道菌群人为干预调节，都能减轻关节炎症反应及软骨退化。

4 补肾健脾法重塑肠道菌群微态

肾为先天之本，脾为后天之本，肾阳的温煦是实现脾主运化的重要前提，而脾运化水谷精微又是肾精能够不断被滋养的前提，脾肾之间互为前提、互根互用，故《医门棒喝》曰“脾胃之能生化者，实由肾中元阳之鼓舞，而元阳以固密为贵，其所以能固密者，又赖脾胃生化阴精以涵育耳”，另有《景岳全书》载“脾胃为水谷之海，肾为精血之海，人之始生，本乎精血之原，人之既生，由乎水谷之养。非精血无以立形体之基，非水谷，无以成形体之壮。”“水谷之海本赖先天为之主，而精血之海又赖后天为之资。故人之自生至死，凡先天之不足者，但得后天培养之力，则补天之功，亦可居其强半”，阐述“先天促后天，后天养先天”观念。从先后天论治则充分体现中医整体观念，李中梓在《医宗必读》曰：“善为医者，必责其本，而本有先天后天之辨。先天之本在肾，肾应北方之水，水为一天之源。后天之本在脾，脾应中宫之土，土为万物之母。”综上，脾与肾生理上先后天相互支撑，相互促进；病理上相互影响，互为因果；治疗上则从整体观念出发进行辨证论治。

相比较脾肾肝，基于心肺论治的疗效并不显著，中医方面，心主血脉、藏神。更多的是指“奉心化赤”，将精微物质化为营气和津液入脉中，经心阳化血，心气行血散布全身，主宰神智、思维活动。西医方面，心脏泵血推动血液流动，保证各组织器官都能得到足够营养物质和氧气，同时排出代谢废物，维持细胞的正常生理状态。肺主气司呼吸，肺主行水，主要表现为通过人体呼吸运动，宣发肃降，使脾运化的水谷精微能够输布全身，根源在脾。西医上，肺的主要功能是通过内外呼吸完成气体交换，以维持身体各细胞的正常代谢活动。同时，肺也有助于维持酸碱平衡，保持人体内环境的稳定。

4.1 健脾法具有抗炎作用

在KOA进展期间，滑液中白细胞介素（IL）-7、IL-12、IL-10和IL-13和干扰素γ（IFN-γ）的水平与膝关节疼痛有关，在与KOA相关的众多细胞因子中，IL-1、TNF-α和IL-6被认为是促进KOA进展的最关键的促炎因子，通过诱导MMPs和前列腺素等其他细胞因子的产生，抑制蛋白聚糖和Ⅱ型胶原的合成，在KOA患者的滑膜液、滑膜、软骨下骨和软骨中被大量发现^[24-25]，于涵川等^[26]将脾虚组小鼠与脾虚补中益气汤给药组对比，结果发现补中益气汤组小鼠体内免疫球蛋白A（IgA）含量显著增加，能够有效降低细胞因子TNF-α、IL-1β含量，升高IFN-γ、IL-2的含量，并且降低CD8⁺/CD3⁺细胞百分率。据相关研究^[27]显示，炎症反应中，细胞因子促进破骨细胞的形成，其中就包括IL-1、IL-6、IL-8，以及低剂量的转化生长因子-β。除了破骨细胞外，中性粒细胞也在炎症反应中大量存在，可被IgA高度激活，从而形成中性粒细胞胞外陷阱，释放其颗粒含量来促进组织损伤^[28]，然而补中益气汤可有效减少TNF-α、IL-1β表达并且改变IgA含量，因此可以推断健脾法可以抑制炎症反应和破骨细胞形成，从而阻碍KOA的发生。研究人员以茯苓多糖为手段研究小鼠单核巨噬细胞RAW264.7中的抗炎活性及其机制发现，茯苓多糖通过抑制脂多糖刺激的一氧化氮、IL-6、TNF-α和IL-1β的过量产生来发挥抗炎作用，但是在不同研究中却发现经茯苓多糖处理过的小鼠IL-6、TNF-α和IFN-γ水平升高^[29-30]，这些不一致的结果提示茯苓多糖对免疫调节是双向的、动态的，在疾病的不同病理阶段具有相应的特异性调控机制，这可能与茯苓多糖改变肠道菌群种类构成比有关，其与肠道黏膜反应的关系有待进一步研究。

4.2 补肾健脾法有效调节肠道菌群紊乱状态

对于老年人而言，肾虚是导致KOA的根本病因，所以中医治疗上补肾之法就变得尤为重要。肾主骨充髓，膝为筋之府，肾精足，则筋骨坚，故肾气充足是机体不受外来邪气入侵的根本保证，而补肾法能够调和肾之阴阳，强筋壮骨，通畅全身气血津液，使机体达到平衡的状态。补肾方剂中不乏有对肠道菌群的调整，“君臣佐使”之间相辅相成，对人体内环境有明显改善，究其原因涉及肠道菌群的变化，这就导致了肾脏功能趋于向正常转化。

前文提及KOA的发生与中医辨证肾虚关系密切，现代研究^[31]利用粪便微生物群样本将健康组与慢性肾病组相比较，结果显示，与健康组相比，慢性肾病患者粪便微生物群的丰富度和结构显著降低，慢性肾病患者粪便样品中富集了乳酸杆菌属、梭状芽孢杆菌属、副芽孢杆菌属、梭菌属、脱硫弧菌属和拟普雷沃氏菌属，其中阿克曼氏菌较健康组显著降低，健康组粪便样品中则富集了阿克曼氏菌属和副芽孢菌属。Aurelia Santoro在该研究的基础上就中国、意大利、日本高龄老人内肠道菌群进行比较，结果发现中国老龄人体内肠道菌群中丁酸弧菌、副拟杆菌、粪球菌、萨特菌、乳杆菌下降，但是大肠杆菌、梭状芽孢杆菌、罗氏菌、瘤胃球菌数量上升^[32]，由于肠道菌群代谢紊乱，导致肠道渗透力上升，细胞因子和炎症介质等入血，加剧KOA症状。中医在治疗肾虚型KOA患者上，临床上以独活寄生汤为主，其乃著名补肝肾、祛风湿方，因其具有治疗效果显著、毒副作用、胃肠道反应小等特点。易南星等^[33]在实验中发现使用加味独活寄生汤能够纠正小鼠肠道菌群紊乱，可以有效地提高芽孢杆菌并且降低乳杆菌、阿克曼菌的丰度，影响放线菌和变形菌，以此来增强肠黏膜屏障，维持机体内外环境平衡，并且具有抑制细胞因子的能力。从单味中药来看，独活寄生汤中的茯苓富含茯苓多糖，有研究人员将茯苓多糖与灵芝多糖对比，发现茯苓多糖可以增加双歧杆菌、直肠真杆菌、乳杆菌和乳球菌等抗肥胖益生菌的丰度^[34]。同样作为佐药的人参性温，味甘，味苦，归心肺脾肾经。研究^[35]发现长期食用人参或人参提取物可有效增加肠道菌群的多样性和丰度，显著上调双歧杆菌、异源杆菌、乳杆菌、梭菌和副菌，均可增强宿主的健康。另一项研究^[36]发现，人参提取物可以上调粪肠球菌的相对丰度，粪肠球菌是调节各种脂肪酸代谢和肥胖效应的关键细菌，而肥胖是诱发KOA的重要病因。Song等^[37]进行了1项人体临床试验，10名肥胖的韩国中年妇女定期服用人参提取物8周，然后测量肠道微生物群组成。他们发现肠道菌群发生了显著变化，摄食人参后主要优势菌群发生改变；按丰度排序，摄入前为蓝杆菌属、双歧杆菌属和厌氧菌属，摄入后为双歧杆菌属、蓝杆菌属和粪杆菌属，其中双歧杆菌和粪杆菌与动物实验相符。

综上所述，从宏观上说中医补肾健脾法，对KOA的治疗起到很好的治疗作用，微观上则从肠道菌群结构改变角度阐述老年患者脾肾虚的本质，解释其与KOA的关系和发病机制，这对于未来KOA的防治具有重要意义。

4.3 补肾法能够改善KOA患者症状

肾并不属于免疫器官，但是中医认为KOA的发生与肾脏关系密切，《黄帝内经》曰：“五脏六腑气血皆从肾水生，肾虚则水道不利，水不通则血行不畅。”说明肾虚是膝痹病的原因之一。临床上一般采取滋肾、祛风、化湿法进行治疗。肾脏疾病会导致肾功出现异常，肾小管对钙磷的重吸收异常，影响人体内的钙磷代谢，而钙磷代谢的稳定和正常是骨质代谢稳定正常的前提，钙磷代谢异常，骨质会出现矿化钙化现象，导致骨量丢失、骨量减少等病理改变，骨质疏松发生率大大提高，骨质疏松又与KOA存在关系^[38]，间接证明了肾脏与膝关节的关系，与中医关于膝痹病因的阐述不谋而合。

现代医学研究表明，肾脏产生的维生素D、促红细胞生成素和肾素对于免疫反应有直接或间接影响，因此肾虚证与免疫系统的关系仍值得深入研究。基于肾—肠轴理论，代谢废物潴留以及尿毒症都会导致肠屏障功能障碍，而肠屏障功能又与肠道菌群关系密切，如嗜黏杆菌、拟杆菌、双歧杆菌和瘤胃菌会降解肠屏障的黏液层以供自身代谢需求^[39]。独活寄生汤中牛膝补肾、填骨髓、逐恶血，经研究发现^[40]，牛膝具有多系统、多组分、多靶点的优势，其作用机制包括调节免疫和炎症反应，减少软骨细胞凋亡，保护关节滑膜和软骨以控制疾病的发展，特别是牛膝的活性成分甾醇和类黄酮，作为治疗骨关节炎的候选药物显示出很强的潜力。不仅如此，牛膝还可促进血管内皮细胞的增长，提供细胞外在保护膜^[41]，有效防止肠道菌群代谢产生的LPS对血管内皮细胞的氧化破坏，防止炎症因子的扩散入血。结合前文发现补肾法可能通过改变肠道菌群结构来改善KOA。

5 总结及展望

肠道菌群是目前现代医学研究的热点问题，随着研究的深入，肠道菌群对于人体健康越发重要，其中老年患者KOA以脾肾亏虚为主，而这些患者与肠道菌群关系的研究少之又少，因此笔者以虚证为根，阐明KOA的病机之本，构建整体框架，文章以肠道菌群与KOA关系为辅，补充两者内在理论联系，以补肾健脾为法，探讨其对肠道菌群的干预作用。结果发现脾虚和肾虚患者肠道内厚壁菌门和放线菌门数量增加，拟杆菌门数量下降，但是在各大菌门中具体菌群变化趋势不尽相同，通过实验调查、方剂中药发现KOA患者双歧杆菌、阿克曼菌、乳杆菌、粪球菌数量下降，大肠杆菌含量增加。临床上从脾肾论治，改变肠道菌群结构数量，加强肠道菌群数量构成比与KOA关系的研究，为中西医结合治疗新方案的提出开发新思路。但是由于缺乏对肠道菌群失调的评估标准以及中药成分的复杂性，因此对于治疗前后菌群数量、种类构成比仍需进一步研究。