益氣活血類中藥通過改善內(nèi)皮細胞損傷治療缺血性心臟病的機制研究概述

曹盼夏 葛鸞蝶 王棣丞 吳鴻

缺血性心臟病(ischemic heart disease,IHD)是心血管疾病患者死亡的重要原因。血管內(nèi)皮細胞(vascular endothelial cell,VEC)損傷是IHD發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié),血栓形成、炎癥和血管張力失調(diào)等經(jīng)典的VEC功能破壞是IHD的病理基礎(chǔ)[1]。中醫(yī)將此病歸為“胸痹、心痛”范疇,根據(jù)疾病的病機特點,結(jié)合“氣為血之帥”和“血非氣不運”的理論基礎(chǔ),建立了益氣活血的治療大法,使機體達到 “氣血和,血脈通”““陰平陽秘”的生理狀態(tài)。

現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn) “自發(fā)性”血栓形成、冠狀動脈血管痙攣、炎癥、微血管功能障礙、內(nèi)皮功能障礙和血管生成等都能導(dǎo)致VEC損傷,誘發(fā)IHD[2-4]。近年來關(guān)于益氣活血法干預(yù)IHD血管內(nèi)皮細胞損傷的藥理研究日益增多,相關(guān)的復(fù)方、中成藥和膏方有效成分提取制劑等療效確切,得到了廣泛認可。本文將從氧化應(yīng)激、自噬、炎癥、內(nèi)皮功能障礙四個方面探討益氣活血法治療IHD VEC的作用機制。

1 拮抗氧化應(yīng)激

IHD病程中,多余的活性氧(reactive oxyge species,ROS)會形成超氧陰離子(O2-)和過氧化氫(H2O2)[5],增加血管中脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物丙二醛(malondialdehyde,MDA)及其降解產(chǎn)物含量,減少抗氧化物如超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)等含量,使內(nèi)皮細胞的通透性和白細胞的黏附能力改變,引發(fā)血管內(nèi)皮的炎性反應(yīng)[6]。益氣活血類中藥以氣血理論為指導(dǎo),通過增加機體正氣,調(diào)暢脈道,發(fā)揮治療IHD作用。

1.1 益氣中藥大都針對VEC氧化反應(yīng)中SOD、MDA、ROS等發(fā)揮作用

黃芪提取物白藜蘆醇通過增加胞內(nèi)SOD產(chǎn)生,抑制棕櫚酸誘導(dǎo)的VEC氧化應(yīng)激損傷[7];黃芪多糖可抑制缺血再灌注損傷的VEC中MDA、ROS的產(chǎn)生,減少氧化應(yīng)激發(fā)生,發(fā)揮抗IHD的作用[8]。

人參皂苷Re是人參中的一種活性成分,黃貴峒等[9]通過蛋白質(zhì)組學(xué)質(zhì)譜分析發(fā)現(xiàn), 人參皂苷Re在人臍靜脈內(nèi)皮細胞(human umbilical vein endothelial cell,HUVEC)氧化損傷模型中有15個蛋白點對抗氧化應(yīng)激。其通過四甲基偶氮唑鹽比色法、抗氧化指示劑比色法等分別從抗氧化系統(tǒng)、蛋白質(zhì)合成、轉(zhuǎn)錄調(diào)控和翻譯后修飾以及修復(fù)線粒體功能方面,驗證了人參皂苷Re可降低胞內(nèi)MDA、ROS水平,具有減少細胞氧化應(yīng)激反應(yīng)的作用。

三七皂苷R1是三七的一種獨特成分,范春蘭等[10]發(fā)現(xiàn)三七皂苷R1可減少高糖環(huán)境下腎小管上皮細胞中ROS水平,改善胞內(nèi)代謝障礙,減少超氧化物產(chǎn)生,重建細胞氧化還原平衡,對細胞氧化損傷具有明顯的保護作用。上官文姬等人[11]還發(fā)現(xiàn),骨碎補提取的總黃酮可通過恢復(fù)VEC線粒體功能,抑制凋亡蛋白表達,發(fā)揮抗VEC氧化應(yīng)激的作用。

由此可見,益氣活血類中藥中偏于益氣之藥,大都針對VEC氧化反應(yīng)中SOD、MDA、ROS等發(fā)揮作用,提示其補氣作用可能與提高VEC抗氧化能力有關(guān)。

1.2 益氣活血復(fù)方抗氧化保護VEC的研究

當歸補血湯是 “補益氣血第一方”, 具有補氣生血之功,以補氣來化血,為氣虛血虛之證的常用藥。研究發(fā)現(xiàn),本方可上調(diào)內(nèi)皮型一氧化氮合成酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)表達,促進VEC合成釋放一氧化氮(nitric oxide,NO),通過抗氧化作用發(fā)揮心血管保護效應(yīng)[12-13]。本方通過不同配比均能增加IHD患者血清中SOD、GSH-Px水平,降低ROS水平,抑制氣虛血瘀型患者血管病變的發(fā)生發(fā)展[14-16]。其化裁而成的正源方,由西洋參、仙鶴草、南沙參、當歸、重樓組成,主要功效為益氣養(yǎng)陰、活血清熱解毒,能有效改善氣血虧虛型患者中醫(yī)證候表現(xiàn)。其通過抑制 MAPK 通路,減少VEC分泌ROS、乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase,LDH)及 MDA,增加SOD的分泌,發(fā)揮抑制VEC氧化應(yīng)激的作用[17]。

補陽還五湯是王清任以“因虛致瘀”所創(chuàng),治證以氣虛為本,血瘀為標。其能提升SOD活力,降低MDA含量,抑制VEC內(nèi)ROS的產(chǎn)生,逆轉(zhuǎn)線粒體膜電位的下降,改善線粒體結(jié)構(gòu)的破壞[18],抑制ROS引起的VEC凋亡,增加細胞存活[19]。

麝香保心丸是治療冠心病的代表性中成藥,用于氣滯血瘀所致的胸痹心痛等證,具有芳香溫通,益氣強心之功效。Ungvari Z等[20]發(fā)現(xiàn),其通過提高eNOS活性來促進NO的生成,保護VEC免受ROS損傷。另外,人參—三七—川芎提取物能降低VEC內(nèi)線粒體活性氧水平,增加SOD表達,通過抑制線粒體氧化應(yīng)激反應(yīng)減少VEC損傷[21]。

張錫純指出氣虛血瘀證成因有二:一為氣虛無力運血,而因續(xù)致瘀;二為瘀血阻滯,既耗傷氣血,又妨礙氣血化生,而因瘀致虛。氣虛可看作VEC損傷狀態(tài),血瘀為其引起病理性血管改變,二者可相互作用,互為因果。故提出益氣活血治法,使益氣與活血合一,補氣而不壅中,攻伐而不傷正,破中有補,補中有行。以上研究都表明益氣活血類中藥能拮抗VEC氧化應(yīng)激反應(yīng),提示益氣活血類藥發(fā)揮抗氧化的作用可能與保護VEC有關(guān)。

2 調(diào)控自噬

自噬失衡是引發(fā)IHD的關(guān)鍵因素,自噬缺陷的VEC內(nèi)皮型 eNOS磷酸化和NO顯著減少,ROS和炎性細胞因子的產(chǎn)生增加, 造成VEC損傷[22]。在此過程中,自噬相關(guān)蛋白LC3-II、抗凋亡蛋白BIRC2、脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)表達失調(diào),導(dǎo)致VEC結(jié)構(gòu)和功能障礙,加快IHD進程[23-24]。益氣活血類中藥、復(fù)方對VEC自噬具有雙向調(diào)節(jié)作用,體現(xiàn)了中醫(yī)因病適宜的治療優(yōu)勢。

2.1 抑制VEC自噬

自噬過度會導(dǎo)致VEC過度凋亡,從而影響血管功能。IHD究屬本虛標實之證,氣血虧虛為致病之本,故不可繼續(xù)耗傷機體正氣。VEC過度凋亡亦屬損傷氣血,需以益氣活血法治之,益氣化源,行“補其氣而血自生,行其氣而血自調(diào)”之功。研究發(fā)現(xiàn),人參活性物質(zhì)人參皂甙Rb1通過下調(diào)Beclin-1和LC3-II的表達來抑制自噬,人參皂苷Re抑制LC3-II的表達,并增強蛋白激酶α的激活,阻止血管細胞過度自噬[25-26]。

牡丹皮中的丹皮酚能減少VEC自噬泡形成,下調(diào)自噬相關(guān)蛋白LC3-II的水平,減少氧化低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein,ox-LDL)誘導(dǎo)的VEC死亡[27]。

淫羊藿苷能顯著抑制低濃度糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)的內(nèi)皮細胞自噬,增加外泌體中血管內(nèi)皮生長因子A和轉(zhuǎn)化生長因子-β等蛋白的表達水平,促進內(nèi)皮細胞遷移和血管生成,發(fā)揮VEC的作用[28]。

2.2 促進VEC自噬

在病理情況下激活自噬可提高VEC的活性,從而在IHD引發(fā)細胞毒性狀態(tài)下保護細胞并維持細胞穩(wěn)態(tài)。《景岳全書》謂: “凡人之氣血猶源泉也,盛則流暢,少則壅滯。”故氣血虛損者必有瘀?！堆C論》謂:“舊血不去,則新血斷然不生,瘀血之去,則新血日生?！边m當?shù)淖允梢部煽醋黛畛芭f血”的過程。

黃芪被張錫純稱為 “補氣之長”,有脫毒生肌之功。研究發(fā)現(xiàn),黃芪提取物白藜蘆醇通過激活環(huán)磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)可通過自噬減輕細胞炎癥[29],使內(nèi)皮型eNOS和SIRT1表達上調(diào),同時增加自噬相關(guān)基因γ-氨基丁酸A受體相關(guān)蛋白、LC3-II、金屬硫蛋白1X基因的表達,誘導(dǎo)HUVEC進行適當自噬,發(fā)揮對心血管系統(tǒng)的保護作用[30]。

另外,有補氣活血通絡(luò)之功的通心絡(luò),可增加HUVEC中自噬蛋白LC3-II和凋亡蛋白Beclin-1的表達,誘導(dǎo)血管新生,保護HUVEC免受缺血性損傷[31]。

3 改善內(nèi)皮功能障礙

VEC內(nèi)皮功能障主要表現(xiàn)為NO生物利用率下降[32]。臨床研究發(fā)現(xiàn)在VEC功能障礙的IHD患者血漿中纖維蛋白原增加,血小板活化增強,粘彈性變量增加,形成微血栓以及各組織缺血性改變[33-34]。臨床采用益氣活血方治療IHD心絞痛臨床患者,發(fā)現(xiàn)其可通過改善代謝當量、提高患者運動耐氧量,緩解冠心病穩(wěn)定型心絞痛氣虛血瘀證患者心絞痛的發(fā)作,恢復(fù)血管功能,改善其中醫(yī)證候[35]。由此可知,益氣活血類中藥通過補虛扶正通絡(luò)增加VEC中NO的產(chǎn)生與利用,調(diào)節(jié)血管張力,抑制血栓和缺血形成。

3.1 益氣活血法通過增加NO恢復(fù)內(nèi)皮功能

《內(nèi)經(jīng)》中有 “心之合脈也” “心者……其充在血脈”“心主身之血脈”,若脈道虛損,則血不得運,心失充養(yǎng),導(dǎo)致一些列心血管疾病的發(fā)生。益氣活血法通過增加NO的產(chǎn)生與利用可以在一定程度上修復(fù)VEC內(nèi)皮功能。

人參提取物人參皂苷Re可以引起人臍靜脈血管內(nèi)皮細胞Ca2+內(nèi)流并且增加NO的產(chǎn)生與利用,從而恢復(fù)受損的VEC功能[36]。研究發(fā)現(xiàn),大劑量的黃芪注射液和小劑量的鹽酸川芎嗪注射液聯(lián)合使用,可促進小鼠腦微血管內(nèi)皮細胞分泌NO,發(fā)揮舒張血管、保護血管的作用[37]。

益氣復(fù)脈散注射劑也可以促進NO的產(chǎn)生和抑制炎癥因素的表達,改善糖尿病小鼠微血管VEC障礙[38]。

3.2 益氣活血法通過恢復(fù)內(nèi)皮功能改善血運

《素問·調(diào)經(jīng)論篇》云:“病在脈,調(diào)之血;病在血,調(diào)之絡(luò)。”血瘀在作為IHD發(fā)病之標,多表現(xiàn)為血流動力學(xué)改變以及血液粘稠度增高,益氣活血法可通過恢復(fù)脈道功能進而改善血運情況。

丹參的提取物丹酚酸B可明顯提高細胞eNOS活化水平,增加NO生成和利用率,恢復(fù)VEC功能、抑制高糖誘導(dǎo)的VEC功能障礙[39]。丹參復(fù)方制劑丹紅注射液,降低IHD患者血液粘性,促進VEC修復(fù),恢復(fù)內(nèi)皮功能,改善心絞痛癥狀[40]。

另外,動物實驗表明,龍血通絡(luò)膠囊改善IHD小鼠病變區(qū)域缺血情況,抑制單核細胞與VEC之間的粘附,并且能減輕ox-LDL刺激的HUVEC功能障礙[41]。

4 抑制炎癥反應(yīng)

Peng等[42]研究顯示,IHD的疾病風險因素與炎癥標志物C-反應(yīng)蛋白(hypersensitivE-c-reactivE-protein,hs-CRP)密切相關(guān),其會影響VEC中血管舒張因子的產(chǎn)生,導(dǎo)致VEC損傷。在此過程中,血液粘性的改變以及凝血功能障礙都可做氣虛血瘀的表現(xiàn)。張仲景言:“夫脈當取太過不及,陽微陰弦,即胸痹而痛,所以然者,責其極虛也。今陽虛知在上焦,所以胸痹、心痛者,以其陰弦故也?！币鏆饣钛ㄍㄟ^補正祛邪,調(diào)和氣血,使機體恢復(fù)“陰平陽秘”的狀態(tài),在臨床上取得良好療效。

4.1 益氣活血法通過調(diào)節(jié)VEC分泌發(fā)揮抗炎作用

動物實驗表明,益氣活血方可減少氣虛血瘀證大鼠血漿ICAM-1、白介素-6、腫瘤壞死因子-α等炎性因子的表達,降低血液黏度,通過調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮活性物質(zhì)分泌,發(fā)揮保護VEC的功能[43]。李嬌等[44]通過實驗得出,川芎提取物川芎嗪可抑制由補體旁路激活導(dǎo)致的人微血管內(nèi)皮細胞炎癥反應(yīng)中黏附因子及炎性介質(zhì)的表達。

4.2 益氣活血法抗炎的臨床研究

臨床研究表明,益氣活血方高、低劑量均可降氣虛血瘀證IHD患者低全血黏度,內(nèi)皮素1(endothelin,ET-1)、白細胞介素-6等炎癥因子的表達。自擬益氣活血方具有相作用,其減少血漿hs-CRP等炎癥因子表達,抑制內(nèi)皮炎癥,改善中醫(yī)癥候[43, 45]。

益氣補腎健脾祛瘀湯可改善IHD患者血液高凝狀態(tài),減少血清hs-CRP含量,提示其通過抑制炎癥反應(yīng),發(fā)揮保護VEC作用[46]。

補陽還五湯可降低缺血性腦卒中患者血清腫瘤壞死因子-α、白介素-6、hs-CRP、MDA、ET-1表達水平,減輕VEC損傷,緩解患者臨床癥狀[47]。

芪藶強心膠囊聯(lián)合曲美他嗪可降低慢性心力衰竭患者血清炎性相關(guān)因子白細胞介素-1β、白介素-6、腫瘤壞死因子-α、hs-CRP表達水平,升高舒血管因子NO、6-酮前列腺素 Fla表達水平,提示芪藶強心膠囊通過抑制炎癥反應(yīng),發(fā)揮保護VEC的作用[48]。

養(yǎng)血通絡(luò)湯可降低腎虛血瘀型IHD患者血漿黏度,有效改善患者血流狀態(tài)組,降低hs-CRP、白介素-6 表達水平,提示其保護VEC的作用與抑制炎癥反應(yīng)有關(guān)[49]。

5 討論

血管內(nèi)皮損傷作為IHD的起始因素, 與IHD的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。氣虛血瘀作為胸痹的主要病因與IHD的發(fā)展如出一轍,其都是由VEC損傷引發(fā)的各種血管病變。益氣活血法作為IHD的治療大法能從氧化應(yīng)激、自噬、炎癥、內(nèi)皮功能障礙等多方面干預(yù)VEC損傷,具有良好的臨床效果,本綜述整理了益氣活血方法在IHD中對VEC保護作用,有利于將傳統(tǒng)中醫(yī)藥理念、經(jīng)驗和現(xiàn)代科技相結(jié)合,將古方的科學(xué)內(nèi)涵和思維理念理解并發(fā)展傳承下去,為解決臨床實際問題,提供理論指導(dǎo)。

但目前關(guān)于益氣活血法干預(yù)IHD中VEC損傷的研究尚處于初級階段,現(xiàn)多采用中藥針劑、中成藥或中藥單體活性成分進行研究,忽略中醫(yī)藥的整體觀念與辨證論治,中醫(yī)藥發(fā)揮其補氣活血之功是否與某些特定的作用通路或蛋白分子相關(guān),尚未可知,有待更多的科研人員開展更深更廣的探索與研究,為IHD的中醫(yī)藥治療提供新靶點。