你不知道的线粒体或许可拟中医“阳气”
“人以阳为本，阴为根。”—— 《内经》
在中医理论中，“阳气”是一种极细微的物质和能量，具有温热、兴奋的特性，是人体的根本，是构成人体和维持人体生命活动的物质基础。
线粒体是一种存在于大多数真核细胞中的由两层膜包被的细胞器，是细胞中制造能量的结构，细胞进行有氧呼吸的主要场所，被称为“power house”。
那么中医理论中的“阳气”与人体细胞中的线粒体究竟有何联系，他们是否有着共通之处呢？通过学习Mitochondria as the Essence of Yang Qi in the Human Body这篇文章，或许你会有新的发现。该文章发表在Phenomics期刊上，是一本专注于新兴表型组学领域的前沿科学进展的混合期刊。
阳气的基本功能包括促进人体生长发育、温煦脏腑、抗御外邪、保护人体正常功能、促进血液循环等。此外，阳气充足的人通常面色红润、身体温暖、精力旺盛、脏腑功能良好，整体抗病能力强。而当阳气不足时，人们可能会表现出面色苍白、怕冷、四肢发凉、精神萎靡等特征。
而线粒体主要功能则是产能，并通过能量转化维持细胞中钙离子动态平衡、调节细胞生长周期等，并且线粒体还能维持身体正常代谢，调节免疫功能、维持神经系统和心脏功能，对于维持生命的正常活动至关重要。当线粒体功能受损时，可能会引发一系列健康问题。
该文章从体温、衰老、新生儿、昼夜节律、免疫和经络六个方面探讨了传统中医中的阳气和现代医学中的线粒体之间的相似之处。同时，该文章还从线粒体功能的角度解释了阳气不足引起的疾病包括癌症、慢性疲劳综合征、睡眠障碍、老年痴呆症和代谢疾病等疾病。从这些角度来看，线粒体功能可以作为探讨阳气在现代医学中的作用的功能基础。希望能够促进西医和中医替代医学之间的重要概念的统一，并提供独特的整体性视角来理解人类健康。
一、线粒体功能与阳气作用的相似性
1.体温：阳气和线粒体在维持体温方面的功能是相同的
《黄帝内经·素问》记载：“阴气少而阳气胜，故热而烦满也。阳气少，阴气多。故身寒如水中出。”
根据中医理论，阳气过剩时，人体会变热，阳气不足时，人体会变冷。动物模型研究表明，阳虚会导致能量供应不足，如葡萄糖和脂质代谢受损。本文指出阳虚证患者的线粒体代谢也存在不平衡或减弱，而线粒体的基本功能是产生热量和维持体温。线粒体解偶联蛋白介导的解偶联是体温的来源，而解偶联蛋白1参与了人类进化史上的冷适应。线粒体功能受损可能导致热量不足，就像阳气不足一样，使人感到寒冷。因此，阳气和线粒体在维持体温方面的功能是相同的。
2.衰老：与年龄相关的线粒体功能紊乱与mtDNA突变积累有关
《黄帝内经·灵枢》记载：“人到四十，阳气不足，损与日至。”
中医理论认为，阳气亏损是衰老及老年病的主要诱因。随着年龄增长，线粒体功能衰退，氧化磷酸化的效率降低。人体肌肉每克线粒体产生的三磷酸腺苷（ATP）产量随年龄每十年下降约8%。有研究发现猴子大脑皮层中发现了线粒体复合物I和复合物IV活性的年龄相关性递减。线粒体功能的衰退在细胞衰老中起着重要作用，尤其是在心肌中，这可能与mtDNA氧化损伤的积累有关。研究发现，mtDNA突变会在多个组织中随年龄积累，导致呼吸链功能显著下降。随着突变mtDNA的数量增加，细胞能量降低到低于正常细胞和组织功能所需的最低输出，导致器官功能下降和衰老表型。
3新生儿：母亲线粒体功能受损异常更容易导致新生儿疾病
《类经》记载：“故人之生也，必合阴阳之气，构父母之精，两精相搏，形神乃成
。”
先天之气秉受于父母，那么新生儿阳气不足的原因可能是母亲的阳气不足，使胚胎在妊娠期间容易受到寒邪的侵袭。同时，过高的体脂率与阳气不足有关，而肥胖的母亲的卵子质量较差，因为肥胖会影响卵母细胞的发育甚至受精卵的发育。这表明阳气不足与卵子质量差之间可能存在相关性。而研究人员发现肥胖母亲的卵子存在线粒体缺陷，导致后代正常线粒体数量较少。研究人员发现，在女性生殖细胞中存在一种叫做“mtDNA纯化选择”的现象，这一过程能够将“好的”线粒体（mtDNA突变较少且功能活跃的线粒体）保留下来并使其进入卵细胞，而移除那些mtDNA缺失的线粒体碎片。如果这个过程发生混乱，那么将会导致很多新生儿疾病。
4.昼夜节律：线粒体活动调节生物钟
《黄帝内经·素问》记载，“故阳气者，一日而主外：平日，人气生；日中，而阳气隆；日西，而阳气已虚，气门乃闭。”
根据中医理论，可以用阴阳来解释白天和夜晚交替对人体生理状态的影响、当阳气旺盛时，人体处于兴奋和活跃状态，能够在白天精力充沛地学习和工作。晚上阴气开始出现并增长，阳气隐匿，抑制和拒绝人体的兴奋和活跃状态，使人入睡。随着阳气的出现和增长，人们会逐渐醒来。因此，人体的生物钟可能反映了阳气的节律。同时，一些线粒体抑制剂同样可以引起生物节律的大幅相位移。线粒体可能通过对生物合成途径的影响或对离子梯度的贡献来参与昼夜节律机制。最近的研究表明，线粒体形态的变化（如形状和大小、融合和分裂）、线粒体呼吸作用、新线粒体的生成以及线粒体依赖的ROS产生都与可行的生物钟相关。全血mtDNA拷贝数显示出波动的日节律，这是由于白细胞和血小板含量的波动引起的。此外，全身能量消耗中的线粒体功能波动表明人体骨骼肌的氧化能力也存在昼夜节律。
5.免疫：mtDNA泄露诱发剧烈的免疫反应
《黄帝内经·灵枢》记载，“黄帝曰：夫百病者，多以旦慧昼安，夕加夜甚。何也？岐伯曰：朝则人气始生，病气衰，故旦慧；日中人气长，长则胜邪，故安；夕则人气始衰，邪气始生，故加；夜半人气入脏，邪气居于身，故甚也。”
线粒体可以调节人体免疫力。线粒体与细胞凋亡/死亡密切相关，一些病毒蛋白和细菌效应物通过靶向线粒体操纵细胞死亡和/或宿主细胞存活途径。线粒体是人体免疫的中心平台，因为线粒体信号似乎是在先天和适应性环境下对各种入侵者进行免疫反应所必需的。线粒体相关病毒传感器(MAVS)提供了线粒体功能和免疫信号之间的关键联系。据报道，mtDNA在免疫反应和炎症病理中也起着至关重要的作用。而同时mtDNA可以作为一种强大而高效的炎症触发物释放，在各种病理的血细胞外被观察到。
6.经络：线粒体分布和移动的通道是经络吗？
《黄帝内经》明确指出经络具有“行气血、营阴阳、决生死、出百病”的作用。所以，阳气循环于周身经络，保证各个组织和器官的健康和活力。
经络是一个能量网络，连接着每个器官，遍布整个身体表面，将内部与外部完美地融合在一起。当经络中的阳气被阻塞、破坏或失衡时，会导致疾病产生。最近，中国研究人员首次清晰地观察到了沿人体经络连续迁移的荧光信号。此外，科学家们发现了人体组织中一个未被认识的间质结构，称之为“新器官”，其特征与经络相似。而线粒体可以在细胞之间穿梭和转移，从而发挥重要的生物学功能。然而，目前还不清楚线粒体是否具有类似经络的分布和运动模式。
二、线粒体异常与阳气不足导致疾病的共通性
1.癌症:mtDNA的突变和线粒体功能障碍相当于阳气不足
中医认为，癌症主要是由于阴阳失衡导致的，其中阳气不足，阴气过盛。外界的病原因素会在身体的阴阳失衡时才会引发癌症。能量功能紊乱与癌症密切相关，mtDNA的缺陷被认为是恶性细胞的关键。mtDNA的突变与肿瘤发生和进展有关，常见于多种癌症。mtDNA的缺陷会导致线粒体呼吸和ATP生成不足，从而促进肿瘤细胞增殖。
2.慢性疲劳综合征：线粒体功能被摧毁导致机体能量水平低下
根据中医理论，阳气是人体维持生物活动的基本动力。阳气不足会导致疲劳综合征的高发，即使经过休息也无法缓解,可以通过中药、针灸和艾灸等综合治疗方法来永久性地治疗。一些临床证据显示慢性疲劳症候群与线粒体功能障碍有关，比如ATP产量低、膜电势降低、OXPHOS受阻等。线粒体功能障碍可能在慢性疲劳症状中起到关键作用，并部分解释了慢性疲劳症候群中观察到的代谢异常。此外，慢性疲劳症候群引起的基因表达变化表明线粒体相关基因的异常表达以及线粒体代谢过程的减少。
3.睡眠障碍:线粒体疾病的并发症
睡眠是阴阳在身体中平衡和相互作用的结果，失眠是“白天精神低落”和“夜间过度兴奋状态”恶性循环的结果。中医认为，一旦阴阳的相互作用失衡，失眠就会发生，主要是因为夜间阴气不足而阳气过盛。针灸被认为有助于恢复正常的睡眠-清醒周期，通过调节和恢复阴阳的自然节律。线粒体突变与糖尿病患者家族中的睡眠-觉醒节律失调有关。研究人员已经发现54名已证实或疑似原发性线粒体疾病的患者在睡眠障碍方面存在问题，并提出睡眠病理可能是原发性线粒体疾病的一个被低估的并发症。但是我们仍然不知道因果关系的方向，是线粒体损伤先发生，还是随后的神经退行性变。
4.老年痴呆症：mtDNA或许是老年痴呆症的分子基础
《千金翼方》：“人五十以上阳气始衰，损与日至，心力渐退，忘失前后，兴居怠惰。”
中医认为阳气不足会导致老年痴呆症状，现代医学认为线粒体功能障碍是老年痴呆的关键因素，老年痴呆症患者的大脑中存在多种不同的线粒体异常状态，主要与代谢和能量短缺有关，包括mtDNA突变、线粒体激酶缺失、电子传递链功能下降、线粒体形态变化异常、自噬、断裂-融合的动态平衡以及生物合成。β-淀粉样蛋白（Aβ）是老年痴呆症的重要病理指标之一，而线粒体功能障碍是其下游效应。老年人线粒体DNA突变增多，导致线粒体功能下降，可能引起老年痴呆。
思考
该文章提出线粒体可能是人体阳气的本质，并分析了线粒体与阳气在体温调节、年龄变化、免疫反应等方面的相似性。同时，探讨了阳气不足相关疾病（如癌症、慢性疲劳综合征、老年痴呆症等）与线粒体的关联。然而，本文也存在一些局限性。首先，虽然论文提出了线粒体作为阳气的本质的观点，但并未提供足够的实验证据来支持这一观点。其次，论文的研究范围较为狭窄，仅关注线粒体在能量代谢和细胞功能方面的作用，对于线粒体在其他生理过程中的作用尚未进行深入研究。但同时该文章的研究有助于将中医的阳气理论与现代线粒体医学相结合，为现代医学提供新的功能性视角。