中藥調控自噬抗動脈粥樣硬化的研究進展

謝伊雯,蘇 偉

（1.南京中醫藥大學無錫附屬醫院,江蘇 無錫 214000；2.江蘇省無錫市中醫醫院,江蘇 無錫 214000）

冠狀動脈粥樣硬化性心臟病指冠狀動脈粥樣硬化使血管腔狹窄或阻塞和/或因冠狀動脈痙攣,導致心肌缺血缺氧或壞死而引起的心臟病。《中國心血管健康與疾病報告2019》顯示,心血管病死亡率高居首位,每5例死亡患者中有2例死于心血管病[1]。冠心病的病理學基礎是動脈粥樣硬化（AS）。臨床治療該病多采用他汀類藥物抗脂穩斑,但易引起肝功能障礙和肌病等不良反應。中醫藥防治冠心病具有獨特的優勢,能夠從多角度、多途徑、多環節、多靶點干預冠心病的發生發展[2-3]。本文就中藥調控自噬信號通路抗AS的作用進行綜述,總結如下。

1 自噬的概述

自噬即細胞自我吞噬,是普遍存在于真核細胞、由一系列步驟構成的動態過程。目前將自噬雙層膜形成、自噬體形成、自噬溶酶體形成、自噬溶酶體的降解動態過程定義為自噬流[4],大量的自噬體和自噬溶酶體在此過程中隔離、降解并回收受損的、衰老的細胞器及錯誤折疊的蛋白,以維持細胞的內穩態。

2 自噬與AS

在AS形成發展過程中,不同階段的細胞自噬扮演著不同的角色。在AS形成早期,自噬能促進細胞內物質的循環利用,保護細胞而減少侵害的發生；AS晚期,過度自噬使血管平滑肌細胞出現死亡,繼而加劇斑塊的不穩定性。

2.1 AS形成早期自噬能抑制斑塊進展 自噬在血脂代謝中發揮重要作用,通過自噬溶酶體降解胞內脂滴,減少脂質堆積,從而有效維持脂代謝平衡。在肝細胞中,過量游離膽固醇傳至溶酶體,促進自噬溶酶體的形成,進而激活自噬。有學者研究發現,在氧化低密度脂蛋白（ox-LDL）誘導的泡沫細胞中脂質調節蛋白SIRT6和自噬蛋白Atg5、LC3B、LAMP1的表達均減少,而誘導SIRT6 WT過表達后,電鏡下可見自噬潮增加,泡沫細胞減少,充分說明基礎水平的自噬有助于減緩AS斑塊的形成速度和維持AS斑塊的穩定性[5]。

2.2 AS晚期自噬會加劇斑塊的不穩定性 過度的自噬會造成細胞質、細胞器的大量損耗,嚴重者引起細胞死亡,如血管平滑肌細胞受損會導致血小板聚集,最終引起血栓的形成[6]。過度的自噬和氧化應激也會形成由氧化脂質和蛋白質組成的蠟樣體,其無法被溶酶體水解酶降解和清除,且其聚集大量溶酶體酶使溶酶體與自噬體的結合受限。因此,過度的細胞自噬促進斑塊的不穩定性[7]。

3 中醫藥與自噬、冠心病的研究現狀

我國傳統醫學雖無冠心病病名,但根據其臨床表現可歸為胸痹心痛、真心痛。胸痹心痛病位在心,與肝、脾、腎關系密切,病因為本虛（氣虛、陽虛多見）標實（血瘀、痰濁多見）,心脈痹阻是病機關鍵[8],治以扶正補虛、活血化痰。目前中醫藥對自噬的影響引起學者的關注,學者試圖以自噬通路為切入點,觀察中藥單體、中藥復方介導自噬通路而發揮抗AS作用。

3.1 中藥介導PI3K/AKT/m TOR信號通路PI3K/AKT/m TOR信號通路是AS形成的重要信號傳導通路,在自噬中發揮關鍵的調節作用,通過藥物對該信號通路進行選擇性抑制能有效抑制AS的進程。

（1）芹菜素 芹菜素是芹菜中的黃酮類化合物,具有抗AS作用[9]。熊紹風[10]進行體內實驗,發現經芹菜素處理后的小鼠皮下腹股溝白色脂肪的自噬標志蛋白LC3Ⅰ/Ⅱ、Beclin-1、p62降低。同時體外實驗中,芹菜素可減少自噬體數目,50μM的芹菜素可顯著增強p-PI3K、p-Akt、m TOR的表達,提示芹菜素能激活此通路；PI3K抑制劑LY294002、Akt抑制劑Ⅳ都能逆轉芹菜素的促脂肪棕色化作用,充分表明芹菜素能通過激活PI3K/Akt/m TOR通路抑制自噬,促進白色脂肪棕色化,從而減少脂質累積,并降低AS形成風險。

（2）柚皮苷 二氫黃酮類化合物柚皮苷主要存在于蕓香科植物葡萄柚、橘、橙的果皮和果肉中,能保護缺血心肌[11]。王昆[12]研究發現,在高糖/高脂誘導的人臍靜脈內皮細胞模型中,中濃度86μM的柚皮苷改善細胞功能最為顯著,表現為細胞增殖和遷移能力提高、活性氧（ROS）含量減少,一氧化氮（NO）含量增加。p-eNOS/NOS、p62表達上調,LC3-Ⅱ/Ⅰ和Beclin1下調,自噬小體數目減少,p-PI3 K/PI3 K、p-Akt/Akt、p-m TOR/m TOR表達上調,說明柚皮苷可通過激活PI3K-Akt-m TOR通路抑制自噬。加入PI3k和Akt抑制劑能逆轉此過程,進一步證實以上結論。

（3）蘇木提取物 李鑫峰[13]發現,蘇木提取物可降低由高脂飲食誘導的AS小鼠模型的血脂及炎癥細胞因子水平,并改善主動脈形態；體內外實驗中,其可下調小鼠動脈和人臍靜脈內皮細胞中PI3K、p-Akt、p-m TOR蛋白及p62,上調自噬蛋白Beclin-1和LC3Ⅱ/Ⅰ,表明蘇木提取物能抑制PI3K/Akt/m TOR通路的活化,進而促進內皮細胞的自噬水平。

（4）軟脈煎 研究顯示,軟脈煎能下調斑塊組織中自噬相關蛋白Atg5、LC3Ⅱ,減少自噬小體的形成,上調PI3K、Akt、p-Akt、m TOR、p-m TOR蛋白水平,激活PI3K/Akt/m TOR通路,抑制過度自噬,說明其可在一定程度上穩定斑塊。該方還能上調斑塊旁組織中自噬相關蛋白Atg5、LC3Ⅱ,同時下調PI3 K、Akt、p-Akt、m TOR、p-m TOR蛋白水平,抑制PI3 K/Akt/m TOR通路,促進一定程度的自噬,從而減少AS誘因[14]。可見,軟脈煎可通過調控PI3K/Akt/m TOR信號通路對自噬起雙向調節作用。

（5）姜黃素 姜黃素是從姜黃中提取的一種植物多酚,有抗炎、抗氧化、心肌保護等藥理作用[15]。研究發現,姜黃素能顯著降低AS大鼠模型主動脈炎癥細胞因子白細胞介素-6（IL-6）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）和血清總膽固醇（TC）、三酰甘油（TG）、低密度脂蛋白（LDL）水平,顯示出良好的抗AS作用,并抑制PI3K、Akt蛋白及mRNA水平[16],提示姜黃素可能通過抑制PI3K/Akt信號通路加速自噬,改善AS。

（6）補腎抗衰片 補腎抗衰片可上調小鼠自噬蛋白LC3-Ⅱ,下調p62,降低PI3K、p-Akt、p-m TOR蛋白表達,證明補腎抗衰片可通過抑制PI3K/Akt/m TOR信號通路促進巨噬細胞自噬[17]。

3.2 中藥介導AMPK信號通路 蛋白激酶（AMPK）是目前在動脈粥樣硬化領域研究較多的自噬調節蛋白,在糖、脂、蛋白質代謝中發揮重要作用,通過控制膽固醇流出,加速脂肪酸氧化等抗AS。

（1）蟲草素 蟲草素在改善泡沫細胞脂質堆積的同時,可促進細胞自噬,表現為自噬小體增多,LC3Ⅱ/Ⅰ上調、p62下調；而抑制AMPK的表達則可阻斷蟲草素調節自噬的作用,表現為p-AMPK降低,p-m TOR升高,可見蟲草素通過激活AMPK的磷酸化,負調控m TOR通路,促進自噬抑制細胞泡沫化[18-19]。

（2）丹皮酚 丹皮酚是毛茛科植物牡丹的干燥根皮的提取物,已被證明能抗AS[20]。研究證實,丹皮酚可抑制斑塊形成,減少血管平滑肌細胞數量,體內外實驗中其均可上調LC3Ⅱ,促進自噬小體形成；丹皮酚可誘導AMPK磷酸化,降低m TOR磷酸化,AMPK抑制劑可逆轉丹皮酚誘導的m TOR磷酸化水平下降[21-22]。綜上,丹皮酚通過上調自噬,激活AMPK/m TOR信號通路抑制血管平滑肌細胞增殖,為丹皮酚抗AS提供了新的思路。

（3）人參皂苷Rb1 人參皂苷Rb1早期抗AS與降脂、抑制炎癥細胞因子表達并減弱凋亡有關。研究發現,人參皂苷Rb1通過促進LC3從Ⅰ型向Ⅱ型轉化,增加自噬通量,從而抑制凋亡[23]。研究發現,人參皂苷Rb1可降低ox-LDL誘導的C57BL/6細胞中泡沫細胞的脂質含量,上調LC3Ⅱ/Ⅰ比值,下調SQSTMI水平,增加自噬體數目,AMPK抑制劑compond C可明顯抑制人參皂苷Rb1誘導的LC3Ⅱ/Ⅰ的比值升高和SQSTMI水平降低[24-25],說明AMPK在人參皂苷Rb1促進自噬過程中發揮了重要作用,但對AMPK上下游通路分子的具體機制的研究尚未開展。

3.3 中藥介導miRNA信號通路 MicroRNA（miRNA）是一類由18～25個核苷酸組成的單鏈非編碼RNA分子,可通過與靶標mRNA的3′端非翻譯區特異性結合觸發mRNA降解或抑制靶m RNA的翻譯,參與調控自噬的啟動、囊泡成核、囊泡延伸、自噬回收與囊泡融合等階段。

（1）中藥介導miR-375/KLF4信號通路 丹參酮ⅡA是丹參的主要成分,有抗AS的作用[26]。曹慧敏等[27]發現,丹參酮ⅡA可通過調控PI3K/Akt/m TOR信號通路,誘導氧化應激EA.hy926細胞自噬,防治AS。亦有研究證明,丹參酮ⅡA能減少脂質堆積,下調miR-375對高脂飲食的反應,增強自噬,促進AS恢復；熒光素酶實驗證實,miR-375與KLF4的3′UTR的特異性結合,可抑制KLF4,減弱自噬[28]。綜上所述,丹參酮ⅡA可通過抑制miR-375以激活KLF4,增強巨噬細胞的自噬和M2極化,從而減輕AS。

（2）中藥介導miR-384-5p/Beclin 1信號通路 九龍藤總黃酮是豆科羊蹄甲屬植物龍須藤的提取物,有保護心肌、抗凝的作用[29]。研究證明,miR-384-5p可通過靶向Beclin 1調節巨噬細胞自噬[30],九龍藤總黃酮干預后Beclin1蛋白及m RNA表達下調[31]。楊秀芳[32]建立H9C2大鼠心肌細胞糖氧剝奪（OGD）模型模擬心肌缺血缺氧損傷,發現6μg/m L九龍藤總黃酮可明顯改善受損心肌形態,提高缺氧心肌細胞活力,改善心肌損傷,減少自噬體和自噬溶酶體,降低LC3、p62 m RNA水平；過表達miR-384-5p可促進細胞存活,減少自噬通量,敲減miR-384-5p可促進自噬通量,說明miR-384-5p可提高受損心肌細胞活力,且負調節細胞自噬水平。綜上所述,九龍藤總黃酮可使miR-384-5p過表達,負調節Beclin 1,從而抑制自噬,減輕心肌缺血損傷。

3.4 中藥介導NF-κB信號通路 細胞核因子κB蛋白（NF-κB）是一種炎性通路信號蛋白,該通路被激活后調節白細胞介素（IL）、凋亡抑制因子、黏附因子等的表達,可導致內皮損傷、加速斑塊進展。

（1）桑色素 孟慶宇[33]研究證實,桑色素可呈劑量和時間依賴性降低SQSTM1/p62的表達,抑制脂多糖刺激下人臍靜脈內皮細胞PI3K、p-Akt1、Akt1表達的升高,達到同NF-κB抑制劑PDTC相同的效果,證明桑色素的抗炎作用是通過抑制PI3K/Akt1/NFκB通路活化激活自噬而實現的。

（2）雷公藤紅素 汪瑜翔等[34]研究發現,雷公藤紅素通過激活LXRα/ABCA1通路和細胞自噬抑制巨噬細胞脂質蓄積。吳章等[35]發現,雷公藤紅素可抑制高糖誘導的H9C2細胞損傷,下調NF-κB蛋白和mRNA表達。基于此,馬致遠[36]用雷公藤紅素處理高蛋氨酸喂養的ApoE-/-小鼠,發現雷公藤紅素喂養后Apo E-/-小鼠斑塊面積明顯減小,相關Sirt7、NF-κB（P-p65）表達水平降低,炎癥、氧化應激相關蛋白（Caspase-1,NOX-4）表達水平降低,提示雷公藤紅素通過抑制Sirt7/NF-κB信號通路而抑制AS斑塊的形成。

（3）漢黃芩素 漢黃芩素是從黃芩根中提取的有效成分,具有保護心肌的作用[37]。韋磊等[38]研究發現,漢黃芩素治療組AS面積減少,炎癥細胞因子（TNF-α、IL-6）和黏附分子（脈管細胞黏附分子、細胞間黏附分子）的mRNA表達顯著降低,NF-κB的磷酸化和NF-κB抑制蛋白α（IκB-α）的降解明顯抑制,提示漢黃芩素抗AS的作用可能依賴于抑制NF-κB調控的炎性反應。

3.5 中藥介導VEGF信號通路 血管內皮生長因子（VEGF）是血管發育功能的主要調節因子,能促進各種組織和器官如骨、肺、腎、腦和腫瘤中的血管內皮細胞的增殖、遷移和趨化。研究發現,新生血管的密度與脂質斑塊的厚度和動脈血管的狹窄程度呈正相關,下調VEGF、VEGF-2表達,抑制血管新生,有利于斑塊穩定[39]。董小莉等[40]研究發現,與模型組相比,川芎嗪各劑量組大鼠體質量增加值、血漿炎癥細胞因子、TC、TG、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、動脈粥樣硬化指數、血管張力變化值均呈劑量依賴性降低,組織病理學檢查結果顯示川芎嗪各劑量組主動脈血管完整性改善,提示川芎嗪能改善大鼠體質量、體內炎癥細胞因子及血脂水平,保護血管內皮完整性；川芎嗪各劑量組VEGF、VEGF-2水平呈劑量依賴性升高,提示川芎嗪通過調節VEGF通路,保護血管以防治AS。

3.6 中藥介導MST1信號通路 哺乳動物STE20激酶1（MST1）是Hippo信號轉導通路的重要組成部分,MST1可抑制自噬、促進巨噬細胞凋亡以增加斑塊不穩定性[41]。在ox-LDL誘導的RAW264.7巨噬細胞形成泡沫細胞的實驗中,槲皮素可減少自噬體數量,降低MST1、Bcl-2、P21和P16的表達,增加Beclin 1和LC3-Ⅱ/Ⅰ的表達[42],提示槲皮素介導MST1通路增強自噬、抑制AS。

4 小結

自噬貫穿于AS發生發展的全過程,許多中藥單體、中藥復方被證明可通過調節自噬治療AS,可見中醫藥治療AS具有較大的潛力。本文總結了幾種中藥單體、中藥復方通過自噬抗AS的途徑和作用靶點,但是某些藥物作用靶點的上下游通路分子的具體研究尚未開展,也未明確是否存在多靶點、多途徑的共同作用。因此,在治療規范化和藥物大規模生產之前,迫切需要開展大量精心設計、規范、嚴格的臨床研究,為這些中草藥的臨床應用提供可靠、充分的證據,使冠心病患者得到更規范的診療。此外,隨著生物信息學分析、網絡藥理學等現代生物技術的進一步發展,相信越來越多的中草藥中具有抗AS保護作用的活性化合物和相關信號通路會被發現,從而為中醫藥治療冠心病提供更多的診療思路。