基于Notch信號通路的中藥對心肌缺血影響研究進展

楊夢，胡思遠，李琳，鐘森杰，王梓儀，楊漾，胡志希

湖南中醫藥大學中醫學院，湖南 長沙 410208

心肌缺血是指心臟的血液灌注量減少、供氧量降低，導致心肌代謝異常，不能維持心臟正常工作的一種病理狀態。Notch信號通路在心血管疾病發生發展中具有關鍵作用，主要涉及心臟發育、血管重塑等，已成為現階段研究熱點。研究表明，在心肌缺血恢復過程中，Notch信號通路發揮主要作用，表現在促進血管新生和心功能恢復、抑制心肌細胞凋亡、抗炎及減輕氧化應激等。中醫辨證論治心肌缺血經驗豐富，具有療效可靠、不良反應少等優點，近年基于Notch信號通路治療心肌缺血的中醫藥研究正逐漸增加。茲就相關研究綜述如下。

1 中醫對心肌缺血的認識

中醫古文獻雖無明確病名記載，但根據癥狀和體征，心肌缺血可屬“胸痹”“心痛”等范疇。《素問?藏氣法時論篇》云：“心病者，胸中痛，脅支滿，脅下痛，膺背肩胛痛，兩臂內痛。”《金匱要略?胸痹心痛短氣病脈證治》正式提出“胸痹”病名，其病機為“陽微陰弦”，治以瓜蔞薤白白酒湯、瓜蔞薤白半夏湯。其后，《類證治裁?胸痹論治》認為“胸痹，胸中陽微不運，久則陰乘陽位，而為痹結”，即胸陽不振，陰寒侵襲，心脈痹阻。《證治準繩》失笑散、《時方歌括》丹參飲及《醫林改錯》血府逐瘀湯至今仍廣泛用于心肌缺血的治療。

胸痹為本虛標實之證，病位在心，與五臟相關，生理與病理上相互影響。心主行血，肺朝百脈，人體血液運行有賴心肺之氣的推動。若心氣虧虛，或胸陽不振，血行瘀滯，心脈不暢，可見心胸疼痛、痛有定處、胸悶等；心病及脾，脾失健運，津液不布，遂聚為痰。郁怒傷肝，肝郁氣滯，甚則氣郁化火，灼津成痰，則致血行不暢，痰瘀交阻，胸陽不振，臨床可見心胸滿悶、隱痛陣發、時欲太息或胸悶重、痰多氣短、肢體沉重等，即“母病及子”或“子病犯母”也。《雜病源流犀燭?心病源流》有“總之七情由作心痛”，心為君火，腎為水臟，藏相火，心腎水火既濟，若水不濟火，虛熱內灼，則心陰虛火旺，若腎陽虛衰，陰寒痰飲乘于陽位，則心陽不振，臨床可見心胸憋悶、心悸盜汗、腰膝酸軟或心悸而痛、胸悶氣短、自汗、四肢欠溫等心腎陰虛或陽虛之象。因此，相應的治療以活血化瘀、理氣止痛、益氣養陰為主，并得到文獻統計數據的支持。

2 Notch信號通路與心肌缺血

Notch信號是一種主要的細胞間短程協調機制，在整個進化過程中高度保守，介導細胞增殖、存活、凋亡及分化等過程，對器官的發育和功能有重要影響。該信號通路主要由相關蛋白（Notch 1-4）及5種配體（Jagged-1、Jagged-2、Delta-like 1、Delta-like 3 和Delta-like 4）組成，是心血管發育和體內平衡的重要調節因子，如Notch1具有保護心肌作用，可減輕心肌損傷程度，改善心功能；還可參與冠狀動脈血管生成，即從心外膜間質形成原發性血管雛形，以及血管生成，這些均與血管內皮生長因子（VEGF）及Notch/Jagged-up信號通路的調控有關。Notch信號通路的活化需經3個階段：①該信號受體在內質網合成，移至高爾基體，在弗林蛋白轉化酶作用下，行第1次酶切，形成成熟的Notch受體；②配體與受體結合后，在整合素-金屬蛋白酶（ADAM）作用下，行第2次酶切，使受體釋放細胞外亞單位；③最后在γ分泌酶作用下，行第3次酶切，釋放胞內細胞成分（NICD）入細胞核，結合轉錄因子RBP-J，且募集組蛋白乙酰基轉移酶（P300/CBP）和共活化物，對下游基因（Hes及Hey家族）進行調控，以發揮生物學作用。

心肌缺血發病機制復雜，與炎性反應、活性氧、鈣超載及細胞凋亡等密切相關，可導致蛋白質、DNA、線粒體等損傷，最終引起細胞死亡及心輸出量減少等病理改變。Notch信號通路在缺血心臟的保護和愈合中具有關鍵作用，可改善心功能，減少心肌纖維化，抑制心肌細胞凋亡及增加新生血管。如Notch1信號通路激活后，NICD表達顯著上升，可減輕心肌梗死后缺血性損傷范圍，改善心臟功能。Jagged-1水凝膠移至梗死后的心臟，可使Notch信號通路激活，從而改善心功能，減少心肌纖維化，增加內皮血管面積，以減輕心肌損傷。炎性反應、細胞凋亡與心肌缺血密切相關，Notch信號通路可通過減輕炎癥反應、細胞凋亡以減輕缺血損傷程度，如敲除Notch基因后，可使心肌梗死邊緣區炎癥因子白細胞介素（IL）-1、IL-6、炎性細胞及巨噬細胞表達增加，加重其病理過程。Notch還與細胞外信號調節激酶1/2（ERK1/2）、蛋白激酶B（Akt）信號通路存在串擾，通過激活這2條通路，減少細胞色素釋放，上調Bcl-2含量，抑制細胞凋亡，縮小梗死面積。還可活化Notch信號通路，增加下游真核翻譯起始因子（eIF）3a基因表達，促進急性心肌梗死（AMI）大鼠炎癥及心肌纖維化的發展。

Notch信號通路介導的心臟保護機制復雜，主要涉及不同細胞之間復雜的相互作用，包括成熟和未成熟心肌細胞、心臟祖細胞（CPCs）、骨髓源性細胞（BMs）及血管細胞。BMs包括造血干細胞和間充質干細胞（MSCs），當心肌損傷后，BMs可被動員并招募至心臟以修復心肌。如Li等發現將BMs移植到心肌梗死后的心臟中，能促進心肌修復，其作用機制與Notch1介導MSCs增殖、遷移和募集到梗死邊緣區，增加新生血管形成有關。其次，該通路還可通過分泌/旁分泌方式促進VEGF表達，增加血管新生及血管內皮細胞數量，以改善心肌供血。心臟含有干細胞特征的細胞群具有多向分化潛能，能自我更新并維持細胞內環境穩定。Notch1可調節CPCs命運，刺激未成熟心肌細胞增殖，限制心肌細胞肥大反應程度。如Notch1配體激活后，可促進CPCs轉化為平滑肌細胞，參與缺血性心肌病冠狀動脈再生。故維持或重新激活心肌細胞Notch信號可作為預防心肌缺血的治療靶點。

3 中藥對心肌缺血的影響

3.1 單味藥及有效成分

Notch信號通路對心臟發育及新生血管形成具有重要作用，參與多種炎癥及氧化應激過程。中藥可通過調控此通路的相關蛋白改善心肌缺血，恢復血液供應。目前臨床研究較多的單味中藥及有效成分可分為活血化瘀藥（丹參酮ⅡA、姜黃素）、補虛藥（黃芪、黃精多糖）、清熱藥（小檗堿）、殺蟲止癢藥（蛇床子素）等。其治療心肌缺血的機制可歸納為：①調控Nocth信號通路蛋白（Notch1、Jagged-1及Hes1）。蛇床子素可減輕AMI大鼠心肌損傷，改善心功能，上調心肌組織缺氧誘導因子（HIF）-1α、Notch1、Jagged-1及Hes1表達。小檗堿屬黃連的有效成分，具有抗心律失常等作用。研究表明，小檗堿可顯著改善心肌凋亡與壞死，提高心功能，其機制與活化Notch1/Hes1信號及調控磷酸酯酶與張力蛋白同源物基因（PTEN）/Akt通路有關。姜黃素可通過活化Notch信號通路，保護缺血性心肌。②促進血管新生及干細胞分化。黃芪和丹參為常用藥對，臨床多用于防治心肌缺血性疾病。研究顯示，該藥對可上調心肌梗死大鼠血清中Notch、NICD表達，保護心肌細胞，療效優于丹參或黃芪單獨應用，其作用機制與Notch信號傳導和動員干細胞向心肌梗死邊緣區移動，發揮促血管新生作用有關，亦說明Notch1/NICD可參與新生血管生成，促進干細胞向心肌細胞分化。黃精多糖是黃精的主要活性成分，具有抗氧化、抗炎抗菌等作用，可通過上調心肌梗死邊緣Notch1 含量，與Dll4 配體結合并激活Hey2，促進梗死區血管新生，修復缺血心肌。③減輕炎癥、氧化應激反應及抑制心肌凋亡。丹參酮ⅡA為丹參的脂溶性成分之一，可保護心肌并改善其缺血缺氧狀態。其機制是通過抑制Notch信號通路的活化，降低心肌氧化應激反應，調節細胞凋亡，減少缺血再灌注所致心肌損傷。總之，Notch信號通路可能成為缺血性心臟病治療的潛在靶點。

3.2 復方及制劑

中藥復方或相關制劑治療心肌缺血相關的方藥以活血化瘀類為主，包括加味丹參飲、心痛泰顆粒、益氣活血方等。其作用機制可歸納為：①調控Notch信號通路相關蛋白，促進心功能恢復。加味丹參飲（含丹參、檀香、赤芍、川芎等）可通過抑制心肌梗死大鼠心肌中Notch1、Hes1、HIF-1α表達，抑制氧化應激反應而保護心肌，其作用機制與抑制Notch信號通路有關。益氣活血方（黃芪、人參、當歸、川芎、三七）可顯著改善心肌梗死大鼠心臟功能，其作用機制與修復Notch信號通路相關蛋白Notch1、Notch3有關，且長期服用療效甚佳。川芎嗪注射液可通過激活Notch通路相關蛋白（Notch1、Dll4、Hes1），抑制心肌細胞凋亡，改善氧化應激反應，發揮保護心臟的作用。參參康心膠囊（含人參、水蛭、三七）可通過改善血管內皮功能，修復受損心肌細胞，改善心肌缺血，其作用機制與調控Notch通路相關蛋白（Notch1、Jagged1、Hey1、Hey2）有關。②與AMP 活化蛋白激酶（AMPK）信號通路存在串擾，改善能量代謝。益氣活血方（黃芪、人參、當歸、川芎）可通過改善AMI大鼠糖脂代謝，保護線粒體結構及功能，減輕心室重構，其作用機制可能與提高Notch信號通路和AMPK信號通路交叉對話有關。③促進血管新生。Notch信號通路與血管新生密切相關，可動員血管內皮祖細胞（EPCs）到缺血組織，降解基底膜，誘導EPCs分化為內皮細胞，促進血管新生。如補腎活血方（含熟地黃、當歸、菟絲子、丹參等）可動員MI大鼠EPCs，促進血管新生，從而修復受損心肌，其機制與激活Notch通路有關。通心絡可改善心肌供血，保護血管結構及功能，抑制纖維化發生發展，其作用機制與活化Notch1/Jagged/VEGF 通路及抑制HIF-1α/TGF-β/Smad2/CTGF通路有關。血府逐瘀湯可通過抑制心肌細胞凋亡，干預Notch/Delta信號通路，上調AMI梗死邊緣區Notch1、VEGF表達，促進新生血管生成。心痛泰顆粒能增加AMI 大鼠梗死邊緣區心肌組織Notch1、Dll4 蛋白表達，促進血管生成，以保護心肌。宣痹通瘀方（含酒延胡索、三七、川芎等）能顯著改善AMI 大鼠心肌缺血面積，其機制與調控Notch1表達，促進血管新生有關。

4 小結

綜上所述，單味藥及其有效成分、中藥復方及相關制劑治療心肌缺血療效顯著，具有多靶點、多向調節等特點，可通過激活Notch信號通路、調節相關蛋白及促進梗死邊緣血管新生，以減輕缺血面積，恢復血液供應，抑制細胞凋亡及氧化應激反應，發揮保護心肌作用。這些中藥具有以下特點：①單味藥及有效成分多具有活血化瘀、補氣、補陽、清熱等功效；②復方及相關制劑以活血化瘀類為主，部分具有益氣、補腎等功效；③分子機制以單味藥、中藥復方研究較多，注射液涉及較少。

目前相關研究面臨著一些挑戰：①心肌缺血歸屬中醫學“胸痹”范疇，臨床可分為心血瘀阻證、氣滯心胸證、痰濁痹阻證、寒凝心脈證、氣陰兩虛證、心腎陰虛證及心腎陽虛證等，除血瘀證外，其他證型涉及甚少；②以AMI為主，對其他心肌缺血性疾病及相關中醫證型研究較少；③以Notch信號通路相關蛋白表達為主，尚未進行系統性研究，如該通路調控巨噬細胞極化、與其他通路存在串擾現象等方面尚未探討；④中藥成分復雜，作用靶點及通路多，存在藥代動力學不明，以及安全性未得到保證等缺點。建議今后可借助中醫理論、現代醫學技術及循證醫學，為心肌缺血的防治提供理論及實驗指導。