中醫藥治療心肌缺血再灌注損傷的實驗研究進展

楊瀟，張瑞芬

(1.內蒙古醫科大學,內蒙古 呼和浩特 010020；2.內蒙古自治區中醫醫院重癥監護科,內蒙古 呼和浩特 010020)

心肌缺血—再灌注損傷(Ischemia-Reperfusion Injury，IRI)是指在缺血的基礎上恢復血液灌注后，心肌組織的損傷不僅沒有緩解反而變得更加嚴重，甚至出現不可逆性損傷，即缺血的心肌組織再次得到血液灌注后，其結構和功能可以得到恢復，患者的病情有所緩解，但是臨床上很多患者在恢復血液灌注之后，組織和器官的功能出現了更加嚴重的損傷[1]。IRI的概念由Jennings等[2]在1960年最先提出。藥物預處理的研究現已成為預防治療IRI的熱門領域之一，是指選用藥物預處理的方法來誘導細胞產生具有內源性保護作用的物質，達到減輕心肌組織損傷的效果[3-4]。本文將近年來眾學者對中醫藥治療IRI的實驗研究綜述如下。

1 中醫藥預處理對IRI實驗模型的保護機制

1.1 抑制氧化應激損傷

氧化應激反應與大多數的心血管疾病發生、發展密切相關，是指當機體受到各種有害物質刺激時，細胞或組織內會產生大量的氧自由基，并且對氧化物的清除能力降低，最終導致機體氧化與抗氧化能力失去平衡[5-6]。心肌缺血再灌注過程能夠促進氧自由基的產生，降低細胞抗氧化能力，使心肌細胞膜的脂質過氧化，細胞內的鈣超載形成，最終導致細胞凋亡[7]。因此，減輕氧化應激損傷對于治療缺血性心臟疾病起著重要作用[8]。

彭輝等[9]通過在體外建立心肌細胞缺氧/復氧(H/R)模型,選用細胞生物學技術,對地黃多糖(PRR)進行了研究，結果發現PRR不僅可以降低細胞培養液中心肌酶(天冬氨酸轉移酶AST，乳酸脫氫酶LDH，肌酸激酶CK)水平，還能夠改善抗氧化酶(超氧化物酶SOD，過氧化氫酶CAT)活性以及降低丙二醛(MDA)含量，從而減輕細胞氧化應激損傷；更有學者研究發現：梔子苷能夠使損傷后的細胞培養液中LDH、CK的漏出量減少，SOD活力提升以及MDA含量降低，最終提高細胞生存能力，減輕細胞損傷，由此說明中藥梔子具有抗氧化損傷的能力[10]；當用終濃度為0.03、0.06、0.12 mg/mL的苦參醇A(苦參的有效成分)預處理6 h后，細胞培養液中的CK，LDH漏出量會明顯降低，細胞的生存能力增強，并且呈現出一定的藥物濃度依賴性，提示苦參醇A可以減輕心肌H/R損傷程度[11]。

中醫藥復方同樣具有此類保護作用，楊志海等[12]選用三氣培養箱缺氧培養心肌細胞2 h后，加入參元丹含藥血清換成正常培養4 h，結果發現CPK(磷酸肌酸激酶)、LDH釋放量增加，即中藥復方參元丹可能通過抑制了細胞內的氧化應激反應，保護了受損的心肌細胞；另有研究得出芪參益氣滴丸不僅可以提升心肌細胞培養液中SOD活性，還能夠降低MDA以及LDH的含量，說明中醫藥預處理的心肌細胞表現出顯著的抗氧化能力和細胞活性[13]。

1.2 抑制炎癥反應

炎性因子是心肌細胞損傷的標志性因子[14]，所以能夠抑制細胞炎癥反應，降低炎性通路的激活，就可以有效地減輕細胞損傷，提高細胞生存能力，減少細胞死亡。

苦參素(苦參的提取物)可以改善H/R損傷后心肌細胞的形態，降低細胞培養液中炎性因子TNF-ɑ(腫瘤壞死因子ɑ)、IL-6(白細胞介素6)、IL-1(白細胞介素1)的含量，由此說明中藥苦參可以保護H/R損傷的心肌細胞[15]；由黃連制備的黃癸固體分散體，可以減少IRI后心肌輸出液中炎癥因子TNF-ɑ、IL-6的釋放，降低肌鈣蛋白酶含量，抑制JNK相關蛋白的表達，減輕再灌注期左室心功能損傷程度[14]；更有學者提出苦豆堿(苦豆子的有效成分)可以降低心肌細胞培養液中炎癥因子TNF-ɑ、IL-6和IL-1β(白細胞介素1β)的濃度，增加p-PI3K和p-AKT的蛋白水平，保護受損細胞[16]。

霍魁媛等[17]在體外培養H9C2細胞并建立了H/R損傷模型，給予細胞芪參顆粒預處理，采用RT-qPCR技術檢測細胞內TNF-ɑ、IL-6、iNOS等基因的相對表達量，結果得出中藥復方芪參顆粒可以降低細胞內TNF-ɑ、IL-6以及iNOS等炎癥因子基因的表達，減輕心肌細胞的炎癥損傷。

1.3 抑制細胞自噬

細胞自噬在IRI中起著重要作用，是真核生物細胞的自身受損蛋白或(和)細胞器經溶酶體中降解并得到再次循環使用的過程，是維持細胞結構、形態、功能的關鍵調節因子，被認為是潛在的治療和預防缺血性心臟疾病的靶點[18]。

胡釗等[19]研究了不同濃度燈盞花乙素(燈盞花的主要活性成分)對H/R損傷的心肌細胞自噬及細胞活力的影響，結果得出：抑制細胞自噬程度最明顯的藥物濃度為0.03 mol/L，此時H/R損傷最輕；唐輝雄[20]選用葛根素預處理2 h，蛋白印跡檢測發現自噬標志蛋白p62升高，LC3-II/LC3-I的比值降低，透射電鏡觀察發現自噬體數量減少，提示中藥葛根可以抑制自噬體形成，保護損傷的細胞；丹參酮ⅡA(丹參的主要成分)不僅能夠改善細胞活性，還可以降低因H/R引起的自噬相關蛋白P62、Beclin-1及LC3Ⅱ的表達，抑制自噬潮，促進抗凋亡蛋白Bcl-2的表達[21]。

唐丹麗等[22]選用痰瘀同治方預處理2 h，之后進行缺氧10 h和復氧2 h建模，同時設立了祛痰方和活血化瘀方對照組，結果發現痰瘀同治方組自噬小體明顯減少，Beclin-1表達降低，同時LC3高表達受到抑制，研究表明中藥復方預處理同樣可以保護H/R損傷的心肌細胞。

1.4 降低細胞凋亡率

細胞凋亡是IRI病變的主要形式之一，缺血能夠誘導細胞凋亡，再灌注則可以加速其凋亡。所以，為了減輕IRI病人的痛苦，需加強對具有減少細胞凋亡，提高細胞生存能力的中醫藥研究。

黃連素(黃柏、黃連等藥物根莖提取物)不僅可以促進抗氧化相關蛋白Nrf2表達，而且能夠抑制Keap1表達，提高細胞存活能力，結果證明中藥黃連可以抑制損傷后的細胞凋亡[23]；番茄紅素(成熟番茄的主要色素)能夠抑制H/R誘導的轉錄激活因子6(ATF6)、真核細胞起始因子2ɑ(eIF2ɑ)、葡萄糖調節蛋白78(GRP78)等內質網應激分子及C/EBP同源蛋白(CHOP)的表達，降低Bcl-2相關X蛋白(Bax)/B細胞淋巴瘤基因-2(Bcl-2)的表達比例，由此得出番茄可以通過抑制細胞凋亡信號途徑減輕細胞損傷程度[24]；存在于植物中的原花青素(PCS)可以通過降低缺氧再給氧損傷后細胞中GRP78、CHOP、Caspase-12等蛋白表達，抑制細胞內的內質網應激反應，減少細胞的凋亡[25]；紅景天苷(紅景天的有效成分)可以使H/R損傷的細胞凋亡率降低，細胞活力增加，線粒體膜電位升高，線粒體分裂以及線粒體細胞色素C釋放減少,保護H/R損傷后的心肌細胞[26]。

另有研究表明，益氣解毒方可能通過減輕細胞鈣超載，調控外源性凋亡途徑(上調pAkt蛋白表達、下調FasL mRNA和caspase-8蛋白表達)等機制抑制H9C2心肌細胞凋亡[27]；當歸補血湯不僅可以升高肌漿網鈣調節蛋白SERCA2a(大鼠心肌肌漿網Ca轉運ATP酶)和CASQ(肌集鈣蛋白)mRNA的表達，還能夠減輕復氧后細胞內的鈣離子超載，降低損傷后細胞凋亡程度[28]。

1.5 誘導延遲保護作用

缺血預適應現象(IPC)是指心肌組織經過反復且短時間的缺血過程對隨后長時間的IRI產生顯著的耐受能力。IPC保護作用由持續1～3 h的早期保護作用(預適應后立刻產生)和持續3～4 d的延遲保護作用(預適應后24 h出現)組成[29]。所以提高細胞對缺氧狀態的耐受能力，同樣可以保護缺氧損傷的心肌細胞。

饒春梅等[30]對加味丹參飲含藥血清進行了研究，結果發現含藥血清可能使自噬相關蛋白Bec-lin1和LC3Ⅱ的表達上調，誘導心肌細胞發生自噬，保護損傷的心肌細胞；另有學者提出缺血預適應是由NO介導產生對受損細胞的延遲保護作用[31-32]，芪參益氣滴丸可以使心臟微血管中的內皮細胞產生內源性活性物質，同NO一樣激發了心肌細胞的預適應系統，對H/R損傷后的心肌細胞具有同樣的延遲保護作用[29]；另有研究發現，芪參益氣滴丸還可以通過升高HSP70蛋白含量和mRNA表達，保護因缺氧再復氧損傷的心肌細胞[13]。

2 總結與展望

心肌的氧供需求平衡失調，可以出現形態、代謝、功能等方面的損傷，因此減輕心肌缺血損傷的有效方法就是恢復組織灌注，但是缺血心肌恢復再灌注后會出現心肌收縮能力降低、冠脈血流量下降和血管反應性改變[33-35]。因此，尋求低毒高效的中藥已成為近年來抗心肌疾病的熱點研究領域，這些研究為臨床治療心血管疾病奠定了實驗基礎。

但是，現階段選用中醫藥預處理心肌細胞H/R損傷的實驗研究還不夠深入，其中具體保護機制尚未明確闡明；中藥抗心肌細胞H/R損傷的作用機制主要局限于對中藥提取物的研究，對于藥物配伍及復方湯劑復雜性的研究良莠不齊；實驗研究中設置的細胞模型不一致等諸多問題。隨著研究領域的擴展，應需要加強中醫藥尤其是傳統復方的基礎實驗研究，使實驗模型標準化，明確中醫藥預處理對心肌細胞缺氧再復氧損傷的保護機制，將實驗研究與臨床應用相結合。此外，在臨床治療心肌缺血再灌注損傷病人方面更應重視中醫藥的研究，運用中醫辨證論治的思想來結合臨床，開拓中醫藥在該領域的應用。