舌苔形成的調控機制及研究新思路

張軍峰,詹瑧

(南京中醫藥大學醫學院,江蘇 南京 210023)

人類很久以前就關注到口腔癥狀是全身系統性疾病的先兆[1],舌是口腔最大的器官,也是人體唯一外露的內臟器官,中醫舌診即源于舌苔觀察[2]。舌象是觀察人體的窗口,現代胚胎學研究認為舌和胃腸同屬消化道器官,舌背和胃腸的黏膜上皮組織都由內胚層發育而來,故舌象能夠反映胃腸功能變化[3]。中醫認為,舌苔乃胃蒸脾濕上潮而生,病理性舌苔形成的物質基礎是“脾濕”“濕熱”“食物腐化之濁氣”。舌苔是舌背黏膜表面的一層苔狀物,其顏色和性質變化是中醫舌診的重要內容。作為客觀存在的物質,舌苔包括舌背黏膜上皮細胞、微生物、白細胞和食物殘渣等。近年來,大量證據顯示,舌苔菌群可為臨床病-證結合診斷、中醫藥療效評價、重大消化系統腫瘤(肝癌、胰腺癌、胃癌、腸癌等)診斷提供無創性的潛在生物標志[4]。因此,在中醫舌診理論指導下,舌苔可為重大疾病診斷提供新的生物標志,揭示舌苔形成的細胞與分子生物學機制,可為臨床應用與推廣中醫舌診提供科學證據。

近年來,隨著蛋白組、代謝組、微生物組、轉錄組、單細胞轉錄組等多組學技術的廣泛應用,舌苔形成的生物學機制取得了極大進展,為揭示舌苔科學原理提供了新的思路和方法。因此,本文綜述了舌苔形成的細胞與分子生物學研究進展,探討新技術在舌苔形成的生物學機制研究中的潛在價值,推動中醫舌診的現代科學內涵研究。

1 舌苔形成的細胞生物學基礎

舌苔由舌背黏膜組織分化發育形成,舌背黏膜上皮細胞的增殖、分化、凋亡和脫落的平衡調節是舌苔形成的細胞生物學基礎,凋亡相關基因的差異表達是調控舌苔形成的關鍵分子機制[5]。舌背黏膜組織是特殊復層鱗狀上皮及纖維結締組織構成,表面粗糙,表面分布大量舌乳頭(絲狀乳頭、蕈狀乳頭、過渡型乳頭、輪廓乳頭和葉狀乳頭),乳頭之間上皮未角化,以適應舌的伸展運動[6]。其中,絲狀乳頭最多,被覆復層鱗狀上皮,適應口腔中的溫度、機械剪切、感染等復雜微環境,絲狀乳頭的角化樹、外形、排列、增生或萎縮,決定苔質、苔色變化[2]。因此,口腔微環境是決定舌苔形成與變化的關鍵條件。

舌背黏膜組織是口腔的重要黏膜屏障,保護舌體免受外界復雜環境的傷害、感染、脫水和熱損失等。數量最多的絲狀乳頭遍布舌背,絲狀乳頭是典型復層鱗狀上皮,主要由角質形成細胞構成,角質形成細胞在分化、角化過程中,由最初的基底層細胞逐漸演變為最外的角質層,形成了獨特的復層結構,其產生角蛋白、黏多糖等對維持黏膜的正常滲透和物質交換具有重要作用。在上皮組織中,上皮細胞在精密調控的角化過程中形成角質層,去核并扁平化、垂直堆積,細胞膜被角質化包膜替代。角質層結構類似于磚塊和灰漿,角質細胞為磚塊,細胞間脂質層為灰漿,保護角質層下的黏膜組織,免受外界環境的有害刺激和水分蒸發[7]。因此,舌苔形成是適應食物攪拌、語音等功能的表現,舌苔變化與舌功能密切相關。

舌的血液供應極為豐富,細胞代謝十分旺盛,對微環境反應靈敏,故口腔衛生(吸煙、牙齒和生活習慣等)是影響舌苔形成的最重要因素[8]。體內的激素、免疫分子、神經遞質、代謝產物、毒素等也通過唾液分泌影響口腔生理病理狀態,進而影響舌苔形成。近年來,研究發現舌苔類型與舌苔代謝物、菌群等相關,舌苔標志代謝物[3-酮基乳糖、2-脫氧-D-核糖、UDP-D-半乳糖、變視紫紅(質)、抗壞血酸鹽、吡啶甲酸、組氨酸]與慢性胃炎患者膩苔形成相關,提示能量代謝特別是糖代謝是膩苔形成的關鍵機制[9];還有研究發現舌苔菌屬(Alloprevotella,Solobacterium,Rothia,Eikenella,Aggregatibacter)與舌苔代謝物(脂質和類脂分子、有機氮化合物、有機氧化合物、苯丙烷類和聚酮類化合物、有機雜環化合物)顯著相關,可以作為胃癌前病變的潛在診斷標志物[10];本項目組發現胃癌患者4種常見舌苔(薄白苔、白厚苔、黃薄苔、黃厚苔)具有特征性的舌苔菌群[11],并對應獨特的腸道菌群[12]。這些研究表明舌苔物質成分具有潛在臨床診斷價值[13],但舌苔形成的影響因素及其作用機制依然缺乏深入研究。

在舌苔形成過程中,舌背黏膜上皮干細胞具有體外重建組織的能力,上皮干細胞培養系統為探索舌背黏膜上皮的分化調控機制提供了體外平臺。有學者采用活體成像技術跟蹤原代人表皮角質形成細胞克隆培養的數千次分裂,觀察到兩種擴散模式:①平衡模式,通過產生相似比例的增殖和分化細胞,實現表皮穩態的“群體不對稱”;②擴張模式,產生過多的循環增殖細胞,產生大量擴張的克隆,一旦達到局部匯合,處于擴張模式的細胞將其行為轉換為平衡模式,劃痕試驗導致匯合區受損時,劃痕附近的細胞切換回擴張模式,直到缺陷閉合[14]。因此,建立合適的體外口腔黏膜上皮細胞培養體系,為探索環境因素調控舌苔形成的細胞生物學機制提供思路。

2 免疫-神經-內分泌對舌苔形成的系統調節

上皮細胞可分泌多種應激信號分子,角質形成細胞和成纖維細胞表達多種激素受體、神經遞質(如腎上腺素、多巴胺、乙酰膽堿等)受體、神經營養素和神經肽(如P物質、神經生長因子)受體、細胞因子受體等[15],提示舌背黏膜組織受到免疫-神經-內分泌的復雜調控作用(圖1),闡明舌苔形成的免疫-神經-內分泌調節機制,能夠為理解“舌是人體臟腑氣血津液功能狀態的晴雨表”的臨床價值提供科學依據。

圖1 舌苔反映臟腑氣血津液功能狀態Fig.1 Tongue coating reflects the functional status of viscera, qi, blood, and body fluids

2.1 免疫調節

口腔免疫屏障主要包括黏膜屏障和唾液。早期研究發現病理性舌苔患者唾液SIgA、IgG水平顯著升高,唾液溶菌酶水平顯著降低[16];厚苔腫瘤患者唾液表皮生長因子(Epidermal growth factor,EGF)水平顯著高于薄苔患者[17];胃癌患者血清EGF顯著升高,而薄苔患者血清EGF顯著下降[18];黃苔胃癌患者血清IL-17α顯著高于白苔患者[19]。這些臨床證據提示,病理性舌苔形成與口腔免疫、系統免疫狀態密切相關,為察舌苔“司外揣內”辨識臟腑氣血功能狀態提供了科學依據。

通過體外建立舌背黏膜上皮細胞培養系統,發現大鼠舌背黏膜上皮細胞的凋亡與細胞周期分布與人類相似[20],EGF、TGF-α能夠影響舌背黏膜上皮細胞周期分布和凋亡,EGFR信號通路可能是舌苔形成的關鍵調控機制[21]。然而,舌背黏膜天然攜帶豐富的微生物,原代舌背上皮細胞培養的污染風險和貼壁生長難以傳代,限制了更深入的分子機制研究。研究發現舌鱗癌細胞Tca-8113與舌背鱗狀上皮細胞同源,生物學性狀也比較接近,血清饑餓可以模擬舌背黏膜上皮細胞增殖環境,發現血清饑餓下調Bcl-2/Bax誘導舌鱗癌細胞Tca-8113凋亡[22],氧化應激活化相關蛋白(Caspase-7, HSP-27, Annexin A1)高表達、過氧化物酶體-6和HSP-70低表達是血清饑餓誘導Tca-8113凋亡的關鍵特征[23]。體外實驗顯示,炎癥因子(IL-1β、IL-6、TNF-α、IFN-γ)能誘導Tca-8113細胞PD-L1的表達[24];蛋白質芯片研究顯示,與人正?？谇火つど掀ぜ毎啾?人舌鱗癌細胞株(UM-1、CAL-27、Tca-8113)高表達6種炎性細胞因子,如干擾素誘導蛋白-10、IL-1β等[25]。作為黏膜組織的主要細胞,角質上皮細胞(KC)表達多種模式識別受體,譬如,Toll樣受體(TLR1、2、3、4、5、6、9、10)識別相應的病原相關分子模式后,經MyD88信號通路活化后分泌多種細胞因子(IL-1、4、5、33,TNF-α等),誘導自身及其他固有免疫細胞參與免疫應答和損傷修復[26]。單細胞轉錄組研究發現,小鼠舌背黏膜上皮細胞動態表達多種病毒感染相關分子,如新冠病毒感染相關的血管緊張素酶2(ACE2)和跨膜蛋白酶絲氨酸2(TMPRSS2),流感病毒感染相關的唾液酸轉移酶(St3gal4和St6gal1)[27]。這些結果提示,舌背黏膜上皮細胞參與感染免疫,舌苔形成可能是舌背黏膜與病原生物相互作用的結果。

眾所周知,舌苔和消化道黏膜都存在大量微生物及其代謝產物,對微生物的免疫耐受是維持皮膚黏膜穩定的關鍵機制。吲哚胺2,3-雙加氧酶(IDO)是肝臟外唯一能催化色氨酸沿犬尿酸途徑分解代謝的關鍵酶,研究發現IFN-γ可以上調皮膚KC的IDO基因表達,抑制T細胞功能,誘導免疫耐受[28]。IDO誘導免疫耐受的機制有3種:①色氨酸耗竭途徑。IDO高表達耗竭局部色氨酸,導致色氨酸轉運RNA(tRNA)處于游離狀態,而一般性調控阻遏蛋白激酶2(GCN2)因含有一個感應游離tRNA的變構調節位點而被激活,活化的GCN2激酶使下游真核細胞翻譯起始因子2α(eIF2α)磷酸化,抑制eIF2α的促轉錄功能,抑制周期素D3和周期素依賴蛋白激酶4的合成,導致T細胞周期阻滯,抑制浸潤性T細胞活化[29]。色氨酸的耗竭抑制氨基酸感應激酶1,進而抑制mTOR表達,誘導T細胞無能和自噬[30]。②代謝產物途徑。由IDO有道德色氨酸代謝產物中,犬尿氨酸、喹啉酸等能顯著抑制T細胞和NK細胞的增殖[31]。③調節性T細胞(Treg)途徑。犬尿氨酸作為芳香烴受體的內源性配體,可以誘導未成熟CD4+T細胞分化為Foxp3+Treg細胞[32]。研究發現KC丟失單核細胞趨化蛋白-1誘導蛋白1(MCPIP1)后,活化IL-23/Th17和Stat3信號通路,誘導強烈的皮膚炎癥反應[33]。前期發現革蘭陰性菌的內毒素(LPS)在體外可以誘導血清饑餓的舌鱗癌細胞Tca-8113凋亡,與抑制COX-2相關信號通路相關[34]。因此,感染免疫是探索舌苔形成相關細胞-微生物互作機制的重要切入點。

2.2 內分泌調節

類似于舌背黏膜上皮,陰道上皮同樣是鱗狀上皮細胞,生長與成熟受卵巢激素的影響,陰道上皮的脫落與性激素水平的周期性變化密切相關。譬如,圍絕經期綜合征患者舌苔脫落細胞成熟價值(MV)顯著低于健康對照組,舌苔脫落細胞MV與血清雌二醇、卵泡刺激素水平顯著負相關,而與血清黃體生成激素水平顯著正相關,特別是舌苔與生殖道脫落細胞MV顯著正相關[35];舌鱗癌Tca-8113細胞表達雌激素受體,雌二醇可劑量依賴性促進Tca-8113細胞增殖[36]。中醫認為,“腎主生殖”“舌根映腎”,雌激素能夠調控舌苔變化,舌苔變化反映體內雌激素狀態,提示舌根的黏膜分化狀態最可能反映體內激素分泌狀態。

下丘腦-垂體-卵巢軸(HPA軸)是調控激素分泌的重要器官,也是中醫腎功能的現代體現。腎為先天之本,HPA軸廣泛地參與內分泌、生殖、消化、免疫等功能。研究發現,體外培養的角質形成細胞,能夠表達促腎上腺皮質激素釋放因子和分泌促腎上腺皮質素釋放激素[37]。而且,生長激素參與上皮、真皮的傷口愈合[38]。另外,皮膚創傷愈合過程中,雌激素受體-β信號通路活化,上調鋅指轉錄因子Slug促進角質細胞遷移[39]。結果提示,上皮角質細胞與HPA軸具有類似的平衡功能,可以快速響應多種應激(紫外線、化學物質、微生物等)刺激,通過調控激素分泌維持舌背黏膜上皮組織的穩態。

研究發現,圍絕經期綜合征中醫肝郁病理分級與舌苔脫落細胞凋亡指數呈顯著正相關[40]。動物實驗發現肝郁模型雌、雄大鼠均存在HPA軸的亢進,雌性還存在外周單胺類遞質的代謝亢進,血清甲狀腺素T3、T4顯著升高[41]。甲狀腺激素(THs)是維持細胞代謝平衡的關鍵調節因子,皮膚上皮細胞表達TH滅活酶-癌胚蛋白3型脫碘酶(D3),表皮特異性D3敲除顯著延長表皮傷口愈合時間[42];體外實驗證實,高濃度甲狀旁腺激素顯著抑制角質形成細胞增殖,可能通過Hedgehog信號通路誘導細胞周期G1期阻滯[43]?？梢酝茰y,肝郁氣滯證發生時,甲狀腺激素水平升高,活化Hedgehog信號通路,促進上皮細胞增殖,導致舌苔變厚。

2.3 神經調節

皮膚黏膜是人體最大的可塑性組織,發揮屏障作用,抵御環境刺激和傷害。皮膚損傷修復過程中,傷口愈合是替換失活細胞和組織結構的關鍵過程。在傷口愈合過程中,上皮組織內的神經細胞分泌神經肽作用臨近的上皮細胞、血管內皮細胞、結締組織細胞等,促進角質形成細胞、免疫細胞和神經細胞的增殖[44]。譬如,內源性阿片類物質β-新內啡肽(β-NEP)激活人角質形成細胞中的絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)/Erk1/2信號通路,加速傷口愈合;β-NEP促進角質形成細胞遷移,而不影響細胞增殖[45]。這些結果為研究神經系統疾病相關舌苔形成機制提供了新思路。

3 生物毒素調節舌苔形成

口腔是消化道的入口,聚集著大量微生物,唾液溶菌酶裂解細菌釋放多種毒素,特別是革蘭陰性菌釋放的脂多糖(LPS)是口腔最常見生物毒素。研究發現,牙齦卟啉單胞菌脂多糖(Pg-LPS)與大腸桿菌脂多糖(E-LPS)刺激人角化細胞、牙齦成纖維細胞和單核-巨噬樣細胞后,牙齦成纖維細胞和單核-巨噬樣細胞分泌IL-6、IL-8等炎性因子,但角化細胞不分泌IL-6、IL-8[46];另外的研究顯示,LPS能夠促進角質形成細胞干擾素-γ(IFN-γ)和白細胞介素-1β(IL-1β)表達,依賴于缺氧誘導因子-1α(HIF-1α)[47]。結果提示,口腔上皮細胞對不同細菌來源的LPS響應機制不同,這可能是舌苔類型對應獨特的菌群結構的關鍵機制。另外,Pg-LPS可以刺激牙齦角質形成細胞表現出自噬的誘導作用,促進細胞凋亡相關LPS結合蛋白和TLRs的表達,角質形成細胞的自噬依賴于AMPK信號通路,與胞內活性氧(ROS)增加、TLR4信號激活有關[48];還有研究發現LPS可抑制角質形成細胞的維生素D受體(VDR)表達,依賴TNF-α/miR-346途徑,維生素D可以拮抗LPS誘導的角質形成細胞凋亡[49]。因此,生物毒素可能是誘導舌背黏膜細胞凋亡的關鍵因素,與固有免疫、氧化應激、自噬相關,詳細機制有待深入研究。

4 物理因素調節舌苔形成

口腔是厭氧性環境,舌感知味覺、調節聲音、協助咀嚼,因此,缺氧、機械拉伸、摩擦、溫度等是舌苔形成的物理環境。機械拉伸是皮膚感受的最常見物理信號,舌運動使得舌背黏膜受到長期機械拉伸的刺激,然而,舌苔形成的生物力學及響應機制尚不清楚。目前,皮膚響應機械負荷的分子機制有兩種模型:可逆彈性模型、不可逆生長皮膚的連續生長模型,為探索舌苔響應機械拉伸的病理生理學機制提供借鑒[50]。研究發現,角質形成細胞受到連續機械拉伸24 h后,角質形成細胞增殖和皮膚屏障相關基因表達顯著增加;將擴張器植入BALB/c小鼠背部建立皮膚擴張模型,小鼠表皮過度增生、皮膚屏障功能受損[51];利用組織擴張程序對小型豬背部皮膚進行機械刺激,基底層角質形成細胞增殖,基底層伸長、細胞密度增加,細胞過度增殖伴隨細胞網嵴數量增加;β1整合素是機械刺激關鍵響應蛋白,能夠動態地重新定位以調節基底細胞抵抗外力[52]。結果提示,舌苔增厚與脫落可能是舌背黏膜響應機械拉伸刺激的結果。

從生物進化角度看,機械拉伸控制上皮組織生長,如哺乳動物皮膚表面積與身體大小精確協調。皮膚角質形成細胞黏附蛋白整合素和細胞骨架肌動蛋白的作用力可誘導YAP/TAZ核移位,促進細胞增殖;單層柱狀上皮具有分化良好的頂端膜結構域,而復層鱗狀上皮缺乏頂端結構域,主要依靠基底整合素黏附[53],這可能是厚苔鈣黏蛋白表達水平顯著高于薄苔[54]的原因。機械負荷和沉默E-鈣黏蛋白基因均能誘導角質形成細胞脫分化,促進細胞增殖,抑制細胞凋亡[55]。角質形成細胞是舌苔絲狀乳頭的主要細胞,人永生化角質形成細胞HaCaT細胞與聚二甲基硅氧烷薄膜上的皮膚成纖維細胞共培養,靜態拉伸模擬皮膚表面張力處理6 d后,β1整合素識別其Ⅰ型膠原配體,參與HaCaT細胞遷移;外緣細胞的黏著斑蛋白(Vinculin)表達低于內緣細胞,而細胞分裂周期蛋白42(Cdc42)表達高于內緣細胞,提示角質形成細胞的遷移能力與黏著斑復合物的形成呈負相關[56]。將角質形成細胞在柔性硅膠支架上貼壁培養,持續機械拉伸+20%,15～30 min即可誘導Akt磷酸化和活化,促進細胞增殖、抵抗細胞凋亡[57]。然而,長期機械拉伸導致上皮細胞生長停滯,表皮干細胞H3K27me3及其組蛋白甲基轉移酶EZH2的水平顯著升高[58]。這些結果提示,表觀遺傳調控是上皮細胞響應機械拉伸誘導的皮膚細胞再生、增殖的關鍵機制,細胞黏附蛋白是響應機械拉伸的關鍵分子。

溫度是口腔的另一物理因素,研究發現,溫度梯度變化導致角質形成細胞HaCaT細胞骨架排列不均勻,細胞體積增大、形狀變圓、硬度增加,細胞周期G2/M期積累、增殖率降低、脂肪生成延遲,提示溫度變化是調控角質形成細胞增殖的重要因素[59]。人群調查顯示,低濕度和低溫導致皮膚屏障功能普遍降低,增加對機械應力的敏感性,外源刺激更易誘導角質形成細胞釋放促炎細胞因子和皮質醇[60]。人類不僅有視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺,還有溫覺(熱覺和冷覺)、痛覺等,2021年諾貝爾生理學或醫學獎授予感知覺研究領域,以表彰David Julius和Ardem Patapoutian在感知溫度與觸覺受體的發現工作,David Julius對溫度覺受體TRPV1的鑒定及分子轉導機制的研究,打開了人們理解溫度感覺的微觀世界大門[61]。因此,研究感知覺受體特別是溫度敏感受體在舌背黏膜上皮的表達模式與舌苔類型的相關性,可能為探索“白苔主寒證,黃苔主熱證”的科學內涵提供新思路。

5 其他因素調節舌苔形成

在舌苔形成過程中,多種細胞間必然存在復雜的通訊機制,調控舌背黏膜的損傷修復和舌苔形成演變。細胞間的通訊機制包括自分泌、旁分泌和內分泌,主要的物質基礎包括細胞因子、神經遞質、激素等。近年來的研究認為,由細胞特異性分泌的外泌體(Exosome)是一種新的細胞間通訊介質。外泌體是一類直徑在40～100 nm的盤狀囊泡,包含復雜 RNA和蛋白質。除了細胞產生外泌體,血液、唾液、尿液、腦脊液和乳汁等天然體液中也存在外泌體。多能干細胞來源的間充質干細胞(iMSC)的外泌體顯著促進角質形成細胞HaCaT增殖,促進膠原蛋白的分泌和纖連蛋白表達,與活化ERK1/2信號通路相關[62]。MSC廣泛存在于各種組織器官,系統性疾病發生時,MSC來源的外泌體可能調控舌背黏膜組織的分化發育,參與舌苔的形成。角質形成細胞的外泌體被中性粒細胞內吞后,誘導中性粒細胞分泌IL-6、IL-8和TNF-α,提示外泌體是角質形成細胞-免疫細胞通訊的重要形式[63];研究發現,角質形成細胞和成纖維細胞的外泌體中有168種差異表達的微小RNA,主要富集在絲裂原活化蛋白激酶信號通路、Ras信號通路、cAMP信號通路和Wnt信號通路;在共培養系統中,角質形成細胞的外泌體可以被黑色素細胞吸收,促進黑色素細胞的增殖、酪氨酸酶活性和黑色素合成[64],這可能是舌苔變黑的生物學機制。在舌苔形成過程中,舌背黏膜下的間充質細胞、免疫細胞等可能通過外泌體調控角質形成細胞的生物學行為,參與舌苔的苔質變化,換言之,外泌體是研究舌苔形成相關細胞間通訊機制的新切入點。

吸煙可導致舌苔發黃,在察舌苔中需要仔細甄別。在牙周健康的成年人中,吸煙者和非吸煙者的唾液和舌苔菌群顯著不同,舌苔可能是吸煙者口腔疾病相關病原體的重要集散地[65]。煙草主要成分尼古丁的受體廣泛表達上皮細胞、角質形成細胞、成纖維細胞和血管內皮細胞,尼古丁可以促進局部充血相關的血管收縮,通過直接或間接作用神經系統和免疫細胞抑制炎癥,延緩傷口愈合,加速皮膚老化[66],這可能是臨床吸煙者多見老舌的原因。

早期研究發現,病理性舌苔鋅、銅、鐵的含量顯著降低,錳含量顯著升高;而且,病理性黃苔鋅、銅、鐵的含量顯著高于白苔[67]。鋅是人體必需的微量元素,體外實驗發現,氯化鋅(ZnCl2)促進角質形成細胞HaCaT增殖,并促進Notch1、IL-8和環氧合酶-2的mRNA表達;鋅可以誘導角質形成細胞超氧化物生成,抵抗紫外線(UVB)暴露誘導的細胞死亡[68]。角質形成細胞HaCaT受到UVB照射后,細胞內銅、鋅超氧化物歧化酶和錳超氧化物歧化酶表達增加,抵抗UVB誘導的活性氧介導的角質形成細胞損傷[69]?？梢酝茰y,病理性舌苔鋅、銅、鐵的含量降低,可能與細胞氧化應激損傷消耗了較多的鋅、銅、鐵相關,特別是隨著鐵死亡、銅死亡、細胞焦亡、自噬等細胞死亡機制的研究進展,為深入研究微量元素調節舌苔形成的細胞生物學機制提供了新思路。

6 總結與展望

傳統中醫觀察人體源于“象”,舌象是古今醫家辨證最倚重的象,舌診是開啟中醫學習、實踐大門的鑰匙。根據生物全息律理論,舌是觀察人體的一個全息元,舌象能夠反映臟腑、氣血津液的功能狀態,是中醫藥辨證論治的重要依據[3]。伸舌可見舌苔,簡便易行,舌苔已成為舌象的最重要內容,過去幾十年,國內外學者運用細胞生物學、分子生物學、微生物組學、蛋白組學、代謝組學、轉錄組學等技術開展舌苔形成與疾病診斷、證候規范化等相關性研究,極大地增進了人們對中醫察舌苔輔助疾病診斷的科學理解。

隨著多學科交叉的快速發展,計算機圖像、熒光光譜成像、三維定量成像等可視化技術聯合舌苔生物指標、臨床參數建立人工智能深度學習模型,必然提高舌診的準確性和規范化,提升舌診的臨床應用價值。譬如,最新報道利用舌苔菌群、腫瘤標志物、舌像、臨床參數建立了人工智能深度學習模型,在研究隊列和驗證隊列中證實舌圖像可以作為穩定的胃癌診斷方法,顯著優于傳統的血液生物標志,基于舌圖像的人工智能深度學習模型可顯著區分胃癌和非胃癌人群,甚至可以識別早期胃癌和癌前病變(如萎縮性胃炎)[70]。越來越多的高質量證據顯示,以舌苔為代表的舌象對臨床疾病防治具有重要的參考價值,然而,舌苔形成的生物學機制依然缺乏深入研究。舌苔形成是一個高度復雜的、遺傳調控的、有序的細胞生物學過程,涉及分子遺傳學、表觀遺傳學、基因表達和蛋白修飾等多層次信號轉導通路。近年來,單細胞測序技術、類器官培養技術的發展和普及,為舌苔研究提供了理想的技術支持,本文據此提出了新的研究思路(圖2),擬通過揭示舌背黏膜組織的分化發育機制,為中醫舌診的未來研究提供新的見解。

圖2 舌苔形成的調控機制研究思路Fig.2 Research ideas on the regulatory mechanism of tongue coating formation