中醫(yī)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(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué),內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)中醫(yī)醫(yī)院重癥監(jiān)護科,內(nèi)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(chǔ)上恢復(fù)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(yán)重，甚至出現(xiàn)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(jié)構(gòu)和功能可以得到恢復(fù)，患者的病情有所緩解，但是臨床上很多患者在恢復(fù)血液灌注之后，組織和器官的功能出現(xiàn)了更加嚴(yán)重的損傷[1]。IRI的概念由Jennings等[2]在1960年最先提出。藥物預(yù)處理的研究現(xiàn)已成為預(yù)防治療IRI的熱門領(lǐng)域之一，是指選用藥物預(yù)處理的方法來誘導(dǎo)細胞產(chǎn)生具有內(nèi)源性保護作用的物質(zhì)，達到減輕心肌組織損傷的效果[3-4]。本文將近年來眾學(xué)者對中醫(yī)藥治療IRI的實驗研究綜述如下。

1 中醫(yī)藥預(yù)處理對IRI實驗?zāi)Ｐ偷谋Ｗo機制

1.1 抑制氧化應(yīng)激損傷

氧化應(yīng)激反應(yīng)與大多數(shù)的心血管疾病發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)，是指當(dāng)機體受到各種有害物質(zhì)刺激時，細胞或組織內(nèi)會產(chǎn)生大量的氧自由基，并且對氧化物的清除能力降低，最終導(dǎo)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(chǎn)生，降低細胞抗氧化能力，使心肌細胞膜的脂質(zhì)過氧化，細胞內(nèi)的鈣超載形成，最終導(dǎo)致細胞凋亡[7]。因此，減輕氧化應(yīng)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(fù)氧(H/R)模型,選用細胞生物學(xué)技術(shù),對地黃多糖(PRR)進行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)PRR不僅可以降低細胞培養(yǎng)液中心肌酶(天冬氨酸轉(zhuǎn)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(yīng)激損傷；更有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)：梔子苷能夠使損傷后的細胞培養(yǎng)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(dāng)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(yù)處理6 h后，細胞培養(yǎng)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(xiàn)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(yī)藥復(fù)方同樣具有此類保護作用，楊志海等[12]選用三氣培養(yǎng)箱缺氧培養(yǎng)心肌細胞2 h后，加入?yún)⒃ず幯鍝Q成正常培養(yǎng)4 h，結(jié)果發(fā)現(xiàn)CPK(磷酸肌酸激酶)、LDH釋放量增加，即中藥復(fù)方參元丹可能通過抑制了細胞內(nèi)的氧化應(yīng)激反應(yīng)，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(yǎng)液中SOD活性，還能夠降低MDA以及LDH的含量，說明中醫(yī)藥預(yù)處理的心肌細胞表現(xiàn)出顯著的抗氧化能力和細胞活性[13]。

1.2 抑制炎癥反應(yīng)

炎性因子是心肌細胞損傷的標(biāo)志性因子[14]，所以能夠抑制細胞炎癥反應(yīng)，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(tài)，降低細胞培養(yǎng)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(guān)蛋白的表達，減輕再灌注期左室心功能損傷程度[14]；更有學(xué)者提出苦豆堿(苦豆子的有效成分)可以降低心肌細胞培養(yǎng)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(yǎng)H9C2細胞并建立了H/R損傷模型，給予細胞芪參顆粒預(yù)處理，采用RT-qPCR技術(shù)檢測細胞內(nèi)TNF-ɑ、IL-6、iNOS等基因的相對表達量，結(jié)果得出中藥復(fù)方芪參顆粒可以降低細胞內(nèi)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(jīng)溶酶體中降解并得到再次循環(huán)使用的過程，是維持細胞結(jié)構(gòu)、形態(tài)、功能的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，被認為是潛在的治療和預(yù)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(jié)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(yù)處理2 h，蛋白印跡檢測發(fā)現(xiàn)自噬標(biāo)志蛋白p62升高，LC3-II/LC3-I的比值降低，透射電鏡觀察發(fā)現(xiàn)自噬體數(shù)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(guān)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(yù)處理2 h，之后進行缺氧10 h和復(fù)氧2 h建模，同時設(shè)立了祛痰方和活血化瘀方對照組，結(jié)果發(fā)現(xiàn)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(fù)方預(yù)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(dǎo)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(yī)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(guān)蛋白Nrf2表達，而且能夠抑制Keap1表達，提高細胞存活能力，結(jié)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(dǎo)的轉(zhuǎn)錄激活因子6(ATF6)、真核細胞起始因子2ɑ(eIF2ɑ)、葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78(GRP78)等內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激分子及C/EBP同源蛋白(CHOP)的表達，降低Bcl-2相關(guān)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(nèi)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)，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(diào)控外源性凋亡途徑(上調(diào)pAkt蛋白表達、下調(diào)FasL mRNA和caspase-8蛋白表達)等機制抑制H9C2心肌細胞凋亡[27]；當(dāng)歸補血湯不僅可以升高肌漿網(wǎng)鈣調(diào)節(jié)蛋白SERCA2a(大鼠心肌肌漿網(wǎng)Ca轉(zhuǎn)運ATP酶)和CASQ(肌集鈣蛋白)mRNA的表達，還能夠減輕復(fù)氧后細胞內(nèi)的鈣離子超載，降低損傷后細胞凋亡程度[28]。

1.5 誘導(dǎo)延遲保護作用

缺血預(yù)適應(yīng)現(xiàn)象(IPC)是指心肌組織經(jīng)過反復(fù)且短時間的缺血過程對隨后長時間的IRI產(chǎn)生顯著的耐受能力。IPC保護作用由持續(xù)1～3 h的早期保護作用(預(yù)適應(yīng)后立刻產(chǎn)生)和持續(xù)3～4 d的延遲保護作用(預(yù)適應(yīng)后24 h出現(xiàn))組成[29]。所以提高細胞對缺氧狀態(tài)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(jié)果發(fā)現(xiàn)含藥血清可能使自噬相關(guān)蛋白Bec-lin1和LC3Ⅱ的表達上調(diào)，誘導(dǎo)心肌細胞發(fā)生自噬，保護損傷的心肌細胞；另有學(xué)者提出缺血預(yù)適應(yīng)是由NO介導(dǎo)產(chǎn)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(nèi)皮細胞產(chǎn)生內(nèi)源性活性物質(zhì)，同NO一樣激發(fā)了心肌細胞的預(yù)適應(yīng)系統(tǒng)，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(fā)現(xiàn)，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(fù)氧損傷的心肌細胞[13]。

2 總結(jié)與展望

心肌的氧供需求平衡失調(diào)，可以出現(xiàn)形態(tài)、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(fù)組織灌注，但是缺血心肌恢復(fù)再灌注后會出現(xiàn)心肌收縮能力降低、冠脈血流量下降和血管反應(yīng)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(lǐng)域，這些研究為臨床治療心血管疾病奠定了實驗基礎(chǔ)。

但是，現(xiàn)階段選用中醫(yī)藥預(yù)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(fù)方湯劑復(fù)雜性的研究良莠不齊；實驗研究中設(shè)置的細胞模型不一致等諸多問題。隨著研究領(lǐng)域的擴展，應(yīng)需要加強中醫(yī)藥尤其是傳統(tǒng)復(fù)方的基礎(chǔ)實驗研究，使實驗?zāi)Ｐ蜆?biāo)準(zhǔn)化，明確中醫(yī)藥預(yù)處理對心肌細胞缺氧再復(fù)氧損傷的保護機制，將實驗研究與臨床應(yīng)用相結(jié)合。此外，在臨床治療心肌缺血再灌注損傷病人方面更應(yīng)重視中醫(yī)藥的研究，運用中醫(yī)辨證論治的思想來結(jié)合臨床，開拓中醫(yī)藥在該領(lǐng)域的應(yīng)用。