真武湯治療心力衰竭的作用機制

王興 陳子琪 王曉琳 李林,2

(江西中醫藥大學 1臨床醫學院,江西 南昌 330006;2附屬醫院急診綜合科)

心力衰竭(HF)是各種心臟疾病的嚴重表現和終末階段,發病率和病死率高,遠期預后差。目前臨床常規抗HF治療方案僅對一部分射血分數下降的HF(HFrEF)患者有效。而中藥真武湯治療HF療效確切,能有效緩解患者癥狀,改善心功能。本研究就其治療HF作用機制展開綜述,并分析不足之處,以期為臨床真武湯治療HF提供更多依據。

1 HF的中醫認識

HF是多種原因導致心臟結構和(或)功能的異常改變,使心室收縮和(或)舒張功能發生障礙,從而引起的一組復雜臨床綜合征。有報道指出,目前我國約有850萬HF患者,患病率逐年上升,再住院率日趨上漲,死亡率居高不下〔1,2〕。關于HF的表述未見中醫古籍記載,從本病臨床癥狀來看,與中醫心悸、肺脹、心痹、心水、痰飲等病有相似之處。現代各醫家認為HF多為本虛重而標實亦重、虛實夾雜,互相裹挾之癥,心氣心陽虛憊為本,水飲、瘀血、痰濁乃標實之候。心氣心陽虛衰,推動和溫煦的功能疲憊,進而導致血瘀的病理狀態,瘀血阻滯,血不利則為水,隨著病情遷延,虛實互為因果,水飲、痰濁、瘀血為盛,陰勝則陽病,繼而加重心陽之虛衰,心臟之虛累及五臟,致使心、腎、脾陽衰憊,無力行水化氣,而致水飲內停,飲停于內,或射肺,或凌心,或溢于肌膚,臨床所見則為喘、為悸、為腫〔3～5〕。故而HF的病機關鍵是陽虛水泛、溫陽益氣,化痰利水為治療此病的主要法則〔6,7〕。因此,治病必求其本,腎陽為諸陽之本,五臟之陽氣,非此不能發,故先當溫心腎之陽,兼化瘀利水,是謂標本同治〔4〕。

2 真武湯治療HF的臨床療效

真武湯是治療陽虛水泛代表方,始載于《傷寒論》,由附子、茯苓、生姜、白芍、白術等方藥組成,方中君藥附子大辛大熱,上益心陽,中暖脾土,下溫腎陽,壯命門之火,使水有所主。白術甘苦溫,健運中土而燥濕;茯苓甘淡平,滲濕利水而健脾;二者合附子以助脾運溫脾陽,共為臣藥。以辛溫之生姜為佐,使肺氣得宣,令水從表而解,既能助君藥扶陽祛寒,又合臣藥溫中制水,兼能和胃降逆止嘔。白芍酸寒,既能監制君藥、生姜辛熱溫燥,引君藥入陰散寒,又可避免苓、術等祛濕而傷陰之弊,益陰以和陽。上藥同用,共圖溫陽益氣,利水化痰之用,以達益火之源,以消陰翳之功。臨床研究證實,真武湯治療HF通過改善心臟射血分數(LVEF)、每搏輸出量(SV)、心搏量指數(SVI)、心臟指數(CI)等從而減輕臨床癥狀〔8,9〕。另外,張濱等〔10〕觀察臨床上使用利尿、強心、血管緊張素轉化酶抑制劑(ACEI)等常規抗HF西藥治療的對照組和常規抗HF西藥聯合真武湯治療HF的觀察組,分析發現真武湯可明顯改善HF患者心悸胸悶、畏寒肢冷、腰酸尿少和肢體浮腫等癥狀,并可降低血清同型半胱氨酸(Hcy)、血清氨基末端腦鈉肽前體(NT-proBNP)水平,有效改善心功能。吳俊芳等〔11〕用真武湯在臨床上治療陽虛水泛型HF,并參照《中醫臨床診療術語證候部分》與《中醫心病診斷療效標準與用藥規范》進行臨床觀察,發現真武湯能夠在不影響患者肝腎功能的前提下有效改善HF患者的臨床癥狀,在療效可靠的基礎上同時具備較高的安全性。

3 真武湯治療HF的機制研究

3.1改善心室重塑 心室重塑是HF進展最主要的病理變化過程,炎癥反應與其密切相關〔12〕,核轉錄因子(NF)-κB能夠調控多種細胞因子的表達,在促進心室重塑和心肌炎癥反應中均扮演關鍵角色〔13〕。研究顯示,隨著HF患者心室重塑逐漸加重,其外周血NF-κB的表達水平也逐漸升高,二者呈正比關系〔14〕。洪莉麗等〔15〕發現真武湯能改善心肌損害,下調HF大鼠血清血管緊張素(Ang)Ⅱ、醛固酮(ALD)、NF-κB、腫瘤壞死因子(TNF)-α、白細胞介素(IL)-6水平及心肌NF-κB蛋白表達。劉聰等〔16〕實驗證實運用真武湯干預后,HF大鼠血清AngⅡ、ALD程度明顯降低,且高劑量真武湯血清AngⅡ、ALD下降程度較陽性藥組明顯。推測真武湯通過減少炎癥因子表達,減輕炎癥反應及抑制腎素-血管緊張素-醛固酮系統(RAAS)改善心室重塑。

基質金屬蛋白酶(MMPs)是一組能夠特異地降解細胞外基質(ECM)成分的酶家族。在心室重塑過程中,通過影響ECM的降解發揮其重要作用。有研究提出,伴隨心功能的惡化,可見金屬蛋白酶1組織抑制劑(TIMP)-1蛋白表達水平較前下調,而MMP-9表達水平整體上調〔17〕。骨膜蛋白、Ⅰ型膠原蛋白(Col)Ⅰ、ColⅢ均為ECM的組成成分,骨膜蛋白在心肌病理狀態下可與ColⅠ直接交聯,加速ECM的整合與堆積,使心肌纖維化進程加快〔18〕。多項研究表明,真武湯可能通過調控ECM重塑改善心室重塑。如劉洋等〔19〕發現真武湯各組明顯降低HF大鼠HF標志物B型利鈉肽(BNP)水平,其中中、高劑量組TIMP-1水平較模型組明顯升高,而MMP-9水平整體下調。劉中勇等〔20〕通過腹主動脈縮窄構建HF大鼠模型,證實真武湯可有效延緩HF大鼠心室重塑進展,并發現真武湯高、中、低劑量組均可使骨膜蛋白、轉化生長因子(TGF)-β1蛋白及mRNA表達、ColⅠ、ColⅢ表達顯著下降,且高劑量組效果最為顯著。

3.2改善心肌能量代謝 心肌細胞體積的30%～40%是線粒體,心肌細胞功能與線粒體狀態密切相關。沉默調節蛋白(SIRT)1在哺乳動物心臟中高度表達,是一種NAD+依賴的組蛋白脫乙酰化酶,SIRT1水平與HF患者心功能呈正相關,通過去除線粒體蛋白及核蛋白上的乙酰基團調節線粒體功能,進而調整細胞中的能量利用率〔21〕。李崢等〔22〕發現HF大鼠血清中SIRT1表達降低,而真武湯可上調SIRT1蛋白表達,提升HF大鼠心肌線粒體數量和大小。杜蕊等〔23〕發現HF大鼠心肌細胞細胞核較正常組擴大,線粒體存在腫脹、空泡狀改變,嵴變疏變短,方向不規則,各帶難以分辨,通過真武湯可以明顯改善心肌超微結構,以高劑量組最為顯著。以上均說明真武湯可能通過維持線粒體形態和功能改善心肌能量代謝,進而改善HF癥狀。

3.3抑制心肌細胞凋亡 心肌細胞進行性缺失是HF發展的主要環節,細胞凋亡是HF進程中心肌細胞丟失的關鍵原因。細胞的凋亡過程與凋亡相關蛋白協調作用密切相關,B細胞淋巴瘤(Bcl)-2與兔抗人單克隆抗體(Bax)同屬Bcl-2家族,分別為抗凋亡蛋白和促凋亡蛋白〔24〕。陳國慶等〔25〕表明真武湯可以減輕HF大鼠心肌凋亡,改善HF大鼠的心功能。其機制可能與下調Bax蛋白表達水平、上調Bcl-2蛋白表達水平,調控Bcl-2和Bax表達的平衡有關。

除凋亡相關蛋白外,細胞凋亡途徑還受細胞內外多種信號的介導。心臟的凋亡信號轉導主要有線粒體介導途徑、內質網應激(ERS)介導途徑和死亡受體介導途徑。死亡受體介導凋亡途徑可通過死亡因子(Fas)啟動,Fas與其配體FasL結合后可形成三聚體活化,募集銜接蛋白形成死亡誘導信號復合物(DISC),DISC令含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(Caspase)-8激活后啟動Caspase級聯反應,活化Caspase-3、6、7前體,發生細胞凋亡事件〔26〕。

ERS是由許多病理因素誘導未折疊或錯折疊蛋白在內質網的積聚和鈣離子分布失調的病理狀態,ER通過激發3個ER應激感受蛋白(PERK、ATF-6、IRE-1)均與分子伴侶GRP78解離產生活性來抵抗ERS引起的細胞損傷,恢復細胞功能,即未折疊蛋白反應(UPR),因此,GRP78也是現階段公認的ERS標志物。短期的、適度的ERS引起的UPR可以維持內質網的穩態,長期的ERS則通過激活C/EBP同源蛋白(CHOP)通路、Caspase-12通路、c-Jun氨基末端激酶(JNK)通路等誘導細胞凋亡的發生〔27,28〕。提示真武湯可通過死亡受體介導途徑、內質網應激途徑調控心肌細胞凋亡,進而改善HF。張華芳等〔29〕通過腹主動脈縮窄建立HF大鼠模型,發現西藥組及真武湯組sFas及sFas-L水平與模型組相比明顯下降,且真武湯組下降趨勢較西藥組更為明顯。劉中勇等〔20〕發現真武湯各劑量組均能有效改善HF大鼠心臟超聲各項指標,顯著減輕心肌凋亡及CHOP、GRP78mRNA及蛋白表達均明顯降低,其中以真武湯高劑量組變化最為顯著。

3.4降低HF生物標志物水平 腦鈉肽(BNP)是由心室肌分泌,具有利鈉排水、擴張血管和抑制RAAS功效的肽類物質,能通過改善心室重構延緩HF進程,在心室肌受到牽拉或心室容量負荷增加時釋放入血,與心功能分級呈顯著相關,BNP與氨基末端腦鈉肽前體(NT-proBNP)在HF的診斷與鑒別診斷、危險分層和評估預后的臨床價值,在既往研究中都已獲得充分肯定,為各國指南中推薦作為HF診斷中首選的生物標志物〔1,30〕。賀青軍等〔31〕在臨床研究中觀察到真武湯可以顯著降低血漿NT-proBNP,改善心功能。劉聰等〔16〕通過構建冠脈結扎HF大鼠模型,發現真武湯各劑量組均可使HF大鼠血清BNP水平顯著下降,且與真武湯劑量呈負相關,而模型組則與之相反。

半乳凝集素(Gal)-3是一種炎性遞質,其參與多種生物學功能,如血管形成、介導細胞黏附、調節細胞增殖、抑制細胞凋亡和炎癥反應等。Gal-3是預測HF預后和轉歸的有效標志物,在心肌梗死后慢性HF患者血清中呈高表達,其與患者心功能存在相關性,且在ECM膠原蛋白的產生、心肌纖維化及心室重構中起關鍵作用,抑制Gal-3可以逆轉左心室重構和左心室收縮功能障礙〔32,33〕。熱休克蛋白(HSP)70既是心肌細胞受損的標志,又是心肌細胞的保護因子,通過分子伴侶功能,穩定鈣離子動態平衡,拮抗細胞凋亡,抑制炎性介質的釋放,抗氧化,起到心肌保護的作用〔34〕。研究顯示,HF愈嚴重,則HSP70表達水平愈高,二者之間呈正比關系,因此HSP70可作為HF早期診斷的潛在生物標志物〔35〕。杜蕊等〔36〕發現,HF大鼠心肌超微結構明顯紊亂異常,真武湯改善心肌超微結構的同時可有效降低大鼠血清HSP70、Galectin-3表達水平。

綜上,真武湯治療HF療效確切,在臨床研究方面,該方治療HF的優勢體現在改善HF患者一系列癥狀和LVEF、SV、SVI、CI等心功能指標,能夠有效提升HF患者的存活質量,同時兼備療效好與安全性高、副作用少兩大特點。實驗研究方面,能通過降低HF生物標志物水平、抑制心肌細胞凋亡、調控心肌凋亡途徑、改善心肌重塑、改善心肌能量代謝調控HF發病的病理機制,改善HF動物模型及細胞模型的病理狀態。然而,真武湯在臨床療效研究及具體作用機制研究方面仍存在許多不足。目前HF的臨床治療多以緩解癥狀、提升存活質量、減少再住院風險及降低致死率為目標,真武湯臨床療效研究尚缺乏大樣本、多中心、隨機雙盲對照及改善HF患者預后的相關研究資料,導致論證力度欠缺。作用機制研究方面,目前對于真武湯治療HF的信號轉導分子機制及作用靶點方面研究較少,且真武湯治療HF的具體分子機制、真武湯與陽虛水泛中醫證候之間的內在聯系及溫陽利水的現代機制仍有待進一步闡明。