基于細胞焦亡的中藥治療抑郁癥合并冠心病的機制研究進展

李蘭石 王 穎

1.遼寧中醫藥大學研究生學院，遼寧沈陽 110032；2.遼寧中醫藥大學針灸臨床教研室，遼寧沈陽 110032

《中國心血管健康與疾病報告2019》[1]推算出當 今我國冠心病患者約有1100 萬人次，并指出該病的死亡率高于腫瘤及其他疾病。O’Neil 等[2]證實抑郁癥是冠心病發作關聯性最大的獨立危險因素。細胞焦亡是最新發現的一種細胞程序性死亡方式，特征是質膜通透性改變、細胞破裂及促炎因子釋放。最近研究發現，細胞焦亡造成的組織炎癥級聯反應，是抑郁癥誘發冠心病的重要機制[3]。抑郁情緒會引起大腦Nod 樣受體蛋白3（Nod-like receptor protein 3，NLRP3）炎癥小體復合物的形成，誘導pro-Caspase-1 自切割產生活性，裂解消皮素的雙結構，釋放N 端形成小孔，同時切割pro-白細胞介素（interleukin，IL）-18、pro-IL-1β使其成熟沿著小孔釋放，滲透壓改變后水分子進入細胞，細胞腫脹破裂，釋放出的內容物屬于內源性損傷相關分子模式，激活炎癥級聯反應，促炎因子會通過血腦屏障，引起冠狀動脈內多種細胞焦亡，誘導單核細胞、低密度脂蛋白、血小板聚集，通過轉胞吞作用穿過內皮并因炎癥而保留沉積為粥樣斑塊，隨著細胞焦亡進展，斑塊數量增加穩定性降低，最終造成斑塊破裂血管堵塞[4]。中藥治療該病在下調細胞焦亡通路蛋白表達、減輕炎癥反應方面存在優勢。因此從細胞焦亡角度探索中藥防治抑郁癥合并冠心病的發病機制，可能為中藥治療抑郁癥合并冠心病的臨床和科研提供新思路。

1 中藥調控NLRP3 炎癥小體的活化

1.1 介導NLRP3 炎癥小體的啟動信號

NLRP3 的啟動信號包括Toll 樣受體（Toll-like receptor，TLR）4 被激活，募集髓樣分化初級反應基因（myeloid differentiation primary response gene 88，MyD88）形成MyD88-TLR4 復合物，MyD88 與人IL 受體相關激酶的結構域結合，激活腫瘤壞死因子受體相關因子6，形成TAK1-IKK-IKB 復合物，使核轉錄因子-κB 的兩個亞基（p50、p65）釋放，其中p65 進入細胞核發生核位移[5]。研究發現，不少中藥及其有效成分可以抑制其中的通路內各蛋白的表達。例如皂角刺和菖蒲可以抑制TLR4 與MyD88 的結合[6]，而斑蝥、山藥和百合則可以靶向抑制TAK1-IKK-IκB 復合物級聯[7-8]，另外胡椒、玄參、山茱萸、桑白皮、玄參、白術、人參、肉桂、花椒和蔓荊子都被證明可以抑制核轉錄因子-κB 發生核位移[9-11]。

1.2 介導NLRP3 炎癥小體的激活信號

目前，較為可信的主要有3 種NLRP3 炎癥小體活化模式。①離子流假說：抑郁會激活小膠質細胞內eATP 級聯信號觸發P2X7R 反饋的K+外流，同時膜蛋白1（membrane protein 1，PAN-1）在細胞膜上形成小孔，使NLRP3 的各配體進入細胞。實驗發現，蔓越莓和小檗堿可以下調細胞中P2X7R 的表達[12]，青蒿素和苦參[13-14]可以抑制K+外流，甘草被認為是最有效的PAN-1 半通道拮抗劑，可直接與縫隙連接通道結合，閉合縫隙連接處[15]。②活性氧（reactive oxygen species，ROS）途徑：抑郁會誘導ROS 過度生產氧化，使硫氧還蛋白互作蛋白（thioredoxin interacting proteins，TXNIP）被ROS 氧化的硫氧蛋白分離，并與NLRP3 結合而激活整個炎癥小體復合物。實驗發現藏紅花可以改善線粒體功能，顯著減少ROS 的產生，降低小鼠抑郁情緒，此外還可增強血栓調節蛋白和一氧化氮的生成，降低血管張力[16]。白果在心血管疾病的臨床治療中已有較確切的效果，最近在一項體外神經元細胞的實驗中還發現，其主要有效成分白果內酯可以抑制ROS 的產生，使得神經元細胞死亡率明顯減少[17]。此外，蓮子、丹參、茴香、石菖蒲、白鮮皮、胡黃連、無患子、冬蟲夏草都被證明具有強大的清除氧自由基的能力，阻斷ROS/TXNIP 信號通路[18-19]。③細胞破裂后釋放大量內容物使溶酶體吞噬分解負擔加重，造成溶酶體膜破裂，釋放組織蛋白酶B，從而激活NLRP3 炎癥小體。研究發現佛手瓜、枸杞子可以通過抑制一些miRNA的表達，從而減少巨噬細胞中溶酶體對膽固醇等大顆粒物質的吞噬，達到抗炎、保護神經元、減少冠狀動脈粥樣硬化的作用[20]。

2 中藥調控NLRP3 各組分的裝配

NLRP3 炎癥小體復合物由NLP 受體蛋白、凋亡相關斑點樣蛋白（apoptosis-associated speck-like protein，ASC）接頭蛋白和pro-Caspase-1 前體三部分組成，是抑郁情緒引起免疫系統產生細胞焦亡、發生神經炎癥級聯反應的重要效應分子，且其表達水平與冠狀動脈病變狹窄程度、斑塊數量不穩定性及纖維帽脆性呈正相關[21]。實驗發現，白藜蘆醇、姜黃和川牛膝可影響NLP 受體蛋白與ASC 接頭蛋白裝配[22-23]；穿心蓮、紫草可以抑制ASC 斑點蛋白表達[24]；在丹參、黃連、大黃和萊菔子可以抑制ASC 和pro-caspase-1 的募集[25-26]，槐耳即槐樹上長的木耳可以通過自噬溶酶體途徑促進NLRP3 降解[27]。此外，黃芩和粉防已被證明是通過抑制NLRP3 炎癥小體來減輕抑郁癥合并冠心病的。Rui 等[28]實驗證明黃芩的有效成分黃芩苷可以直接抑制小膠質細胞中NLRP3 的激活，減輕神經炎癥反應，保護神經元，同時張琳玲等[29]發現在動脈硬化模型大鼠實驗中，黃芩苷可通過抑制NLRP3 信號通路進而降低炎癥反應，緩解主動脈內皮損傷，降低血脂水平，發揮抗冠狀動脈動脈硬化作用。粉防己的主要活性物質粉防己堿具有抗炎作用，治療后，活性物質粉防己堿明顯抑制了小鼠大腦組織小膠質細胞中NLRP3 的表達，裂解產生活性的Caspase-1 減少，炎癥因子IL-1β、IL-18 降低，減少了神經元細胞死亡，同時Tet 還可以治療心血管疾病，減少梗死面積[30]。

3 中藥調控Caspase-1 的表達

Caspase-1 在人體內免疫細胞中以無活性的前體形式存在，是抑郁情緒和先天免疫傳感器之間的關鍵橋梁。Caspase-1 在抑郁癥和動脈粥樣硬化的發生、發展中發揮了重要作用，其表達的含量已成為該病的金標準[31]。在一項蝙蝠體內破壞Caspase-1 基因的實驗中發現，缺乏Caspase-1 表達可導致隨后細胞焦亡信號通路無法激活，同時產生了抗動脈粥樣硬化和神經退化等疾病的抗炎狀態[32]。用中藥系統藥理學數據庫與分析平臺數據庫篩選Caspase-1 靶蛋白的相關中藥及共同的單體活性化合物，結果發現,白花蛇舌草等83 種中藥及其共同活性成分單體人參皂苷Rh2，熊果酸能夠作用于Caspase-1 蛋白。此外槐花、五味子、紅景天都有抗炎、調節免疫和抗動脈粥樣硬化斑塊形成的作用，其作用機制是阻斷pro-caspase-1 的自剪切，抑制Caspase-1 的活化[33-34]。

4 中藥調控Gasdermin D（GSDMD）的表達

GSDMD 是一切炎性Caspase 的共同底物，是細胞焦亡的直接執行者，因而被稱為執行蛋白。研究表明，GSDMD 進入活性成孔狀態是成熟IL-18、IL-1β等分泌到胞外、形成炎癥級聯反應、發生細胞焦亡的必要條件[35]。研究證明GSDMD、GSDMD-N 末端相關基因表達與內皮功能障礙、動脈粥樣硬化斑塊增加呈正相關。酮麝香是天然麝香的一種成分，實驗發現在40 μg/ml 的濃度下可以抑制GSDMD 的激活。通過染色實驗觀察巨噬細胞形態學變化，發現雷公藤紅素能夠抑制Caspase-1 對GSDMD 的剪切與活化，從而能改善細胞膜的通透性，減少細胞焦亡[36]。山柰酚是一種存在于多種植物（桑葉、桃花、羅布麻葉等）中的天然黃酮醇，在脂多糖+三磷酸腺苷刺激的炎癥細胞模型中被證明可以抑制GSDMD，改善膜的完整性來減少細胞焦亡[37]。

5 小結

抑郁癥誘導冠心病形成的中醫病理機制為患者情志抑郁，肝氣不舒，全身氣機不暢累及于心，心血停滯而為瘀，瘀血形成脈道不通，影響氣機往來，從而加重肝氣郁滯、氣滯血瘀的相互促進，郁久化火，火熱可灼傷心脈，離經之血即為瘀，亦可火熱傷津，血少成瘀，最終導致郁證合并胸痹的形成。“火”在該病的發生、發展中起著十分重要的作用，而“火熱之邪”在現代醫學中與炎癥反應密不可分，細胞焦亡又是高度促炎癥的細胞程序性死亡。因此，細胞焦亡可以被認為是抑郁癥和冠心病的共通機制。在論述中藥調控細胞焦亡抗抑郁合并冠心病機制的過程中發現，中藥療法可多靶點有效抑制細胞焦亡通路，減少炎癥反應，從而緩解患者抑郁狀態，減輕冠狀動脈粥樣硬化程度。所采用的中藥有疏肝、益氣、溫陽、清熱、活血、補益等功效，本病的病機為肝氣郁結，氣滯血瘀，郁久化火，因此首選疏肝理氣的藥物，而溫陽既可振奮精神驅逐陰翳，又可推動全身氣血的運行，清熱活血可去除病理產物，通達血脈，最后配合補益脾胃的藥物，既可抑木扶土，又可使補而不滯。綜上，探索更多從細胞焦亡角度治療抑郁癥合并冠心病的中藥療法，可以為臨床防治該疾病提供參考。