中醫(yī)藥對細胞自噬認(rèn)識及實驗研究進展?

宗文靜，張華敏，唐丹麗

(1.中國中醫(yī)科學(xué)院中醫(yī)基礎(chǔ)理論研究所,北京 100700；2.中國中醫(yī)科學(xué)院中醫(yī)藥信息研究所,北京 100700；3.中國中醫(yī)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實驗中心,北京 100700)

細胞自噬是一種程序化的細胞內(nèi)降解機制，是細胞通過溶酶體降解其自身胞質(zhì)成分的過程[1]。它將部分胞漿和細胞器隔離在雙層膜(溶酶體)的囊泡中，再運送到溶酶體中進行分解，最終對分解所產(chǎn)生的大分子給予回收利用。此過程可緩解多種脅迫條件(如營養(yǎng)限制、熱以及氧化脅迫等)對細胞的不利作用，并能實現(xiàn)細胞自身的代謝需要及某些細胞器的更新，維持細胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。自噬盡管是細胞的一種自我保護功能，但過度的自噬會導(dǎo)致細胞死亡[2]，稱為Ⅱ型程序性細胞死亡。自噬功能失調(diào)與腫瘤、神經(jīng)退行性疾病、病原微生物感染及衰老等密切相關(guān)[2]。隨著研究的不斷深入，中醫(yī)藥在細胞自噬機制研究方面取得了一定進展，現(xiàn)將中醫(yī)藥領(lǐng)域在細胞自噬方面的研究現(xiàn)狀分析如下。

1 細胞自噬與中醫(yī)理論相關(guān)性研究

1.1 細胞自噬與中醫(yī)氣虛痰瘀的關(guān)系

關(guān)于自噬在細胞生存與死亡中的作用，形態(tài)學(xué)和基因研究的結(jié)論并不完全一致，對于自噬本質(zhì)上是1個細胞生存機制或1個細胞死亡通路，二者尚無定論[3]。中醫(yī)學(xué)者從傳統(tǒng)理論觀點亦作出與之類似的論述。黃貴華等[4]認(rèn)為，自噬是對機體正虛邪實作出的一種自我調(diào)節(jié)方式。自噬既是正氣虧虛下的自救方式，同時也是機體轉(zhuǎn)化、消除內(nèi)生實邪(如痰濁、瘀血等)的方式。劉杰民等[5]進一步提出，細胞自噬與機體臟腑功能失調(diào)下，內(nèi)生痰濁瘀血之實邪的自我清除以維持內(nèi)環(huán)境的陰陽平衡，以及中醫(yī)氣虛情況下通過“精化氣”，以維持機體生命活動的機制相一致。

1.2 細胞自噬與中醫(yī)陰陽理論的關(guān)系

細胞自噬與中醫(yī)陰陽自和理論有很大的相關(guān)性。陰陽自和是指陰陽雙方自動維持和自動恢復(fù)其協(xié)調(diào)平衡狀態(tài)的能力和趨勢。有學(xué)者[6]提出，心肌細胞自噬可能是心臟陰陽自和的微觀基礎(chǔ)，病理條件下，心臟陰陽失和、心肌細胞功能失?；驍?shù)量減少，此時可誘發(fā)細胞自噬作用，以消除受損的細胞器，產(chǎn)生新的營養(yǎng)物質(zhì)，發(fā)揮自我保護作用。

另有學(xué)者[7]認(rèn)為，自噬就是一種調(diào)節(jié)細胞內(nèi)陰陽使其保持平和的機制。生理狀態(tài)下自噬可以通過及時降解并清除細胞內(nèi)廢舊的代謝產(chǎn)物(陰)來產(chǎn)生新的供機體利用的能量物質(zhì)(陽)，陰陽相互為用、相互制約，呈現(xiàn)一個動態(tài)平衡和動態(tài)發(fā)展的過程，保證細胞的正常功能。

1.3 細胞自噬與中醫(yī)肝主疏泄功能的關(guān)系

肝主疏泄能調(diào)暢全身氣機，使臟腑經(jīng)絡(luò)之氣的運行通暢無阻。肝主疏泄功能失調(diào)有2種表現(xiàn)：一是肝氣疏泄功能不及，氣機不得暢達，氣機郁結(jié)；二是肝氣疏泄功能太過，氣機亢逆，升發(fā)太過。周江霞等[8]認(rèn)為，自噬一旦被過分激活不僅會清除損傷、衰老的細胞器，還會清除正常的細胞器，導(dǎo)致細胞“自殺”。這一促進自噬激活的過程與肝的疏泄太過相似。抑制自噬激活則不能實現(xiàn)細胞本身的代謝，損傷和衰老的細胞器不能清除，導(dǎo)致廢物堆積，損害機體健康。這一抑制自噬激活的過程與肝的疏泄不及相通。

2 中藥對細胞自噬的作用機制研究

2.1 中藥對細胞自噬的誘導(dǎo)作用

2.1.1 中藥有效成分 姜黃素：是從姜科姜黃屬植物姜黃根莖中提取的一種酚性色素，具有抗氧化、抗炎、抗癌、清除自由基、抗微生物等作用。研究顯示，姜黃素能夠通過誘導(dǎo)細胞自噬來發(fā)揮其抗腫瘤作用，可通過誘導(dǎo)自噬性凋亡抑制人胃癌細胞SGC7901的生長[9]，顯著抑制腦膠質(zhì)瘤U87細胞增殖并誘導(dǎo)自噬[10]；能誘導(dǎo)白血病K562細胞的自噬和凋亡[11]。

苦參堿：是由豆科植物苦參的干燥根、植株、果實經(jīng)乙醇等有機溶劑提取制成的生物堿，具有抗心律失常、抗炎、抗纖維化、抗腫瘤等作用。在肝癌的相關(guān)研究中顯示，苦參堿體外能誘導(dǎo)肝癌細胞BEL-7402自吞噬和自噬性死亡，對肝癌Hep G2細胞具有顯著的抗腫瘤活性，且誘導(dǎo)Hep G2細胞死亡時凋亡和自噬均被激活[12]，一定濃度的苦參堿可誘導(dǎo)肝卵圓細胞自噬和凋亡增加[13]。苦參堿對胃癌也具有顯著的抗腫瘤活性，其誘導(dǎo)SGC-7901細胞死亡時凋亡和自噬均被激活[14]。

厚樸酚：是中藥厚樸的主要有效成分之一，是從厚樸中分離出的具有烯丙基取代的聯(lián)苯酚類化合物，具有抗炎、抗菌、抗腫瘤和抗氧化等作用。近年來有關(guān)肺癌的相關(guān)研究顯示，厚樸酚能夠誘導(dǎo)細胞自噬途徑誘導(dǎo)肺癌HepG-2細胞、H460細胞死亡[15]，從而抑制其增殖。

青蒿素：是從菊科植物黃花蒿中提取的一種含內(nèi)過氧化基團的倍半萜內(nèi)酯化合物，具有抗瘧原蟲、抗血吸蟲、抗病毒和抗腫瘤等作用。二氫青蒿素是青蒿素類化合物體內(nèi)的主要活性代謝物之一，也是目前所知的該類化合物中療效較好的抗腫瘤候選化合物[16]，且二氫青蒿素還可誘導(dǎo)人胃癌SGC7901細胞發(fā)生自噬[17]。

冬凌草甲素：是從唇形科香茶菜屬植物中分離出的一種貝殼杉烯二萜類天然有機化合物，其有消炎、抗菌、抗腫瘤等作用。研究顯示，冬凌草甲素通過誘導(dǎo)人宮頸癌HeLa細胞自噬來影響SIRT-1和線粒體途徑蛋白的表達下調(diào)凋亡[18]。

黃連素：是從毛茛科黃連屬植物黃連、三角葉黃連或云連的根莖中提取到的一種有效化學(xué)成分，具有抗菌、降壓、抗心律失常、降血糖等作用[19]。實驗證實，黃連素能通過下調(diào)CD147表達的途經(jīng)誘導(dǎo)肝癌細胞發(fā)生自噬性細胞死亡或細胞凋亡[20]，從而抑制癌細胞增殖。

大黃素：為蒽醌類衍生物，是中藥大黃的主要有效單體，其有抑菌、抗炎、免疫調(diào)節(jié)等作用。大黃素與鼻咽癌細胞作用后，細胞通過自噬產(chǎn)生應(yīng)急反應(yīng)，促使細胞對抗環(huán)境的變化，保持細胞的穩(wěn)定狀態(tài)而免受損傷[21]。

2.1.2 中藥方劑及注射液 天力克注射液選用野生黑螞蟻、沙棘、元胡、峩術(shù)、地龍、冬蟲夏草等幾種中草藥，提煉成可以靜注的中藥注射液，具有止痛、調(diào)節(jié)免疫及抗腫瘤作用。天力克能誘導(dǎo)人肝癌細胞自噬，其作用機制主要與抑制端粒酶活性、下調(diào)Survivin蛋白、NF-κB p65及bcl-2的表達有關(guān)[22]。

石斛合劑：由石斛、黃芪、丹參、葛根、五味子等11味中藥組成，具有滋陰、清熱、益氣及補腎的功效。石斛合劑能使糖尿病模型大鼠腎臟的自噬表達增強，從而減輕糖尿病導(dǎo)致的腎臟病變[23]。

百合固金湯：由百合、生地、熟地、當(dāng)歸等10味藥組成，具有養(yǎng)陰清熱、潤肺化痰的作用。百合固金湯含藥血清干預(yù)感染結(jié)核分枝桿菌的RAW264.7 巨噬細胞，可能通過激活細胞自噬現(xiàn)象發(fā)揮其抗結(jié)核的作用[24]。

2.2 中藥對細胞自噬的抑制作用

2.2.1 中藥有效成分 人參皂苷：主要存在于人參屬藥材中，被視為人參中的活性成分。人參皂苷Rg1、Rb1、Re對乳鼠心肌細胞自噬有抑制作用，作用強度與給藥劑量呈正相關(guān)，作用機制與阻止自噬泡形成相關(guān)[25]。

三七：為五加科植物三七的干燥根，其性甘、微苦溫，具有化瘀止血、活血定痛的作用。三七能減輕神經(jīng)損傷后神經(jīng)病理性疼痛的傳入，抑制坐骨神經(jīng)吻合術(shù)后大鼠的自噬行為，對神經(jīng)再植后的再生影響是積極的[26]。

川芎嗪：是傘形科植物川芎的有效成分之一，具有抗血小板聚集、擴張小動脈、改善微循環(huán)的作用。川芎嗪可以抑制SH-SY5Y(神經(jīng)母細胞瘤細胞)自體吞噬，這一作用可能與川芎嗪抑制胞內(nèi)鈣超載和刺激細胞由G0/G1期進入S期和G2/M期有關(guān)[27]。

β-細辛醚：是中藥石菖蒲揮發(fā)油的主要成分，具有鎮(zhèn)靜、降壓及殺蟲等作用。β-細辛醚能夠減低JNK和p-JNK的含量，然后上調(diào)Bcl-2，最終降低Beclin1含量，進而下調(diào)自噬水平，從而減輕腦缺血再灌注損傷[28]。

2.2.2 中藥方劑及中成藥 參附湯：由人參、附子組成，具有回陽、益氣、救脫的作用。研究顯示[29]，參附湯血中移行成分可保護缺氧復(fù)氧的心肌細胞，具有抑制細胞凋亡和自噬的作用。

玉女煎：由石膏、熟地、麥冬、知母、牛膝組成，具有清胃火、滋腎陰的作用。研究顯示[30]，玉女煎可降低胰島細胞自噬活性，從而減少自噬性細胞凋亡。

涼血化瘀方：由赤芍、生地、制大黃組成，能夠抑制肝細胞自噬和凋亡，其機制主要是參與自噬和凋亡相關(guān)途徑中蛋白的表達調(diào)控[31]。

補腎健脾、養(yǎng)血通利方：由菟絲子、杜仲、當(dāng)歸、南沙參、茜草、車前子等組成，主治脾腎不足、濕濁結(jié)聚型多囊卵巢綜合征，它能夠有效改善大鼠內(nèi)分泌，恢復(fù)卵巢顆粒細胞數(shù)量，抑制顆粒細胞過度自噬，從而改善卵巢的PCO狀態(tài)[32]。

參元丹：由黃芪、黨參、土元、水蛭、玄參、丹參等藥物組成，有益氣扶正、破血逐瘀的作用。研究顯示[33]，參元丹含藥血清對缺氧/復(fù)氧細胞自噬具有抑制作用，可能與抑制PI3K、下調(diào)Beclin-1和Caspase-3基因有關(guān)；并可在心肌細胞缺血較長時間后抑制自噬的活性[34]，對心肌細胞缺血損傷有保護作用。

腦血通：由水蛭、大黃、凌霄花3味藥組成，全方具有活血通瘀、利水和絡(luò)的作用。研究顯示[35]，腦血通能減少大鼠腦出血后灶周組織的自噬，改善腦出血后神經(jīng)功能缺損，具有腦保護作用。

維腦康：維腦康提取自藏紅花、人參和銀杏的有效部位。研究顯示[36]，維腦康可抑制大鼠缺血周邊區(qū)神經(jīng)元自噬，促進神經(jīng)發(fā)生，說明自噬可能是維腦康促進缺血腦區(qū)自修復(fù)功能的干預(yù)靶點。

3 結(jié)語與展望

細胞自噬在中醫(yī)藥領(lǐng)域的研究尚處于起步階段，仍存在一些問題有待解決：一是目前中醫(yī)藥關(guān)于細胞自噬的研究多是發(fā)現(xiàn)或?qū)ふ乙恍┲兴幱行С煞只蛑兴帨珓ψ允傻挠绊?，對于藥物影響細胞自噬的作用機制深入探討還不夠，還應(yīng)從分子生物學(xué)等方面開展深入探討；二是針對細胞自噬的中醫(yī)藥研究，目前多停留在實驗室水平，通過藥物調(diào)節(jié)自噬途徑來治療疾病還需在臨床上進行更多的嘗試和驗證；三是中醫(yī)藥有關(guān)細胞自噬的研究在腫瘤及心血管疾病方面取得了一定進展，還需加大對免疫性疾病、代謝性疾病和病原微生物感染等疾病細胞自噬的研究，并應(yīng)加大中藥復(fù)方制劑在細胞自噬方面的研究；四是深入研究自噬的“雙刃劍”作用，分析在治療上究竟是應(yīng)誘導(dǎo)細胞自噬還是抑制細胞自噬，中藥是否存在雙向調(diào)節(jié)作用，并加大對靶向調(diào)節(jié)細胞自噬的中藥研究?？傊?，隨著中醫(yī)藥在細胞自噬研究方面的不斷深入，尋找有效的中藥通過調(diào)節(jié)自噬途徑來治療疾病并揭示其作用靶點將是中醫(yī)藥領(lǐng)域的最新熱點并將具有廣闊的前景。

[1] Mizushima N. Autophagy: process and function[J].Genes Dev， 2007，21(22): 2861-2873.

[2] Mizushima N，Levine B，Cuervo AM，et al.Autophagy fights disease through cellular self digestion[J].Nature，2008，451(7182) : 1069．

[3] 邱冬梅，陳莉.細胞自噬：病理學(xué)研究的新熱點[J].臨床與實驗病理學(xué)雜志，2012， 28(3)：309-313.

[4] 黃貴華，紀(jì)云西，吳大力，等. 細胞自噬與中醫(yī)氣虛痰瘀關(guān)系探討[J].中醫(yī)雜志，2011，52(20)：1717-1719.

[5] 劉杰民，紀(jì)云西，蔣歷，等. 細胞自噬是探索中醫(yī)藥微觀機制的新思路[J].時珍國醫(yī)國藥，2013，24(2)：425-426.

[6] 李欣志，韓笑，秦思，等.心臟“陰陽自和”與心肌細胞自噬[J].中國中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志，2008，14(5)：339-340.

[7] 韋云，劉劍剛，李浩，等.從中醫(yī)陰陽理論探討神經(jīng)細胞自噬現(xiàn)象對阿爾茨海默病的影響[J].2013，54(13):1085-1087.

[8] 周江霞，敖海清.從肝主疏泄理論探討海馬神經(jīng)細胞自噬現(xiàn)象對慢性心理應(yīng)激損傷的影響[C].第九次全國中西醫(yī)結(jié)合基礎(chǔ)理論研究學(xué)術(shù)研討會論文匯編，2013：51.

[9] 鄧淑文，殷清華，蘇琦，等.姜黃素誘導(dǎo)人胃癌SGC7901細胞自噬性凋亡的研究[J].中國現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志，2012，22(31)：30-35.

[10] 張緒明，蘭青. 姜黃素誘導(dǎo)自噬抑制腦膠質(zhì)瘤U87細胞增殖的研究[J].中國微侵襲神經(jīng)外科雜志，2010，15(5)：231-233.

[11] 潘紅寧，梁中琴，賈艷麗，等.姜黃素對白血病K562細胞增殖抑制作用的研究[J].中成藥，2010，32(2):202-205.

[12] 皇甫超申，劉彬，馬永超，等.苦參堿誘導(dǎo)人肝癌細胞BEL-7402自吞噬性死亡[J].中草藥，2008，39(9)：1347-1350.

[13] 謝步善.苦參堿誘導(dǎo)的自噬在原發(fā)性肝癌中的作用[D].北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院，2012.

[14] 張軍強.苦參堿誘導(dǎo)胃癌細胞自噬和凋亡的機制研究[D].蘇州大學(xué)，2013.

[15] 孫宏偉，李海波.厚樸酚通過自噬途徑促進肺癌細胞死亡[J].中醫(yī)藥信息，2010，27(6)：86-89.

[16] Efferth T．Willmar Schwabe Award 2006: antiplasmodial and an-titumor activity of artemisinin from bench to bedside[J].Planta Med，2007，73(4) : 299-309．

[17] 王紅鈺，王愛軍，鄭寶軍，等.二氫青蒿素誘導(dǎo)胃癌SGC7901細胞體外自噬研究[J].廣東醫(yī)學(xué)，2012，33(22)：3395-3397.

[18] 崔僑，田代真一，小野寺敏，等.冬凌草甲素通過誘導(dǎo)人宮頸癌HeLa細胞自噬下調(diào)凋亡的機制[J].藥學(xué)學(xué)報，2007，24(1)：35-39.

[19] 任貽軍，高逢喜.黃連素的研究進展[J].遼寧中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報，2009，11(1)：50-51.

[20] 侯倩.黃連素誘導(dǎo)人肝癌細胞自噬與凋亡及分子機制研究[D].第四軍醫(yī)大學(xué)，2011.

[21] 陳冬蓮，侯華新，鄭華，等.大黃素對鼻咽癌CNE-1細胞放射增敏作用與細胞自噬關(guān)系的研究[J]. 中國藥理學(xué)通報，2012，28(11):1535-1538.

[22] 丁向萍，馬力，魏書堂.天力克注射液誘導(dǎo)HepG-2肝癌細胞自噬及對端粒酶活性的影響[J]. 亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥，2008，4(6):14-17.

[23] 鄭雪花，錢長暉，何才姑，等.石斛合劑對糖尿病大鼠腎臟自噬表達的影響[J]. 福建中醫(yī)學(xué)院學(xué)報，2010，20(1):27-28.

[24] 王莉新，馮梅，吳文斌.百合固金湯對結(jié)核桿菌感染后巨噬細胞自噬功能的調(diào)節(jié)作用[J].免疫學(xué)雜志，2013，29(9):764-768.

[25] 秦思.心肌細胞自噬及中藥作用研究[D].北京中醫(yī)藥大學(xué)，2008.

[26] 申小年，宋媛媛，盛紅，等.三七促進大鼠坐骨神經(jīng)損傷修復(fù)的實驗研究[J].中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志，2010，25(9)：842-844.

[27] 趙秋振，張輝，薄愛華.川芎嗪對SH-SY5Y細胞自噬作用的影響[J].時珍國醫(yī)國藥，2011，22(2):498-500.

[28] 劉林.石菖蒲成分β-細辛醚減輕缺血再灌注腦損傷的自噬機理研究[D].廣州中醫(yī)藥大學(xué)，2012.

[29] 李麗靜，劉佳，李玉梅，等.參附湯血中移行成分對缺氧復(fù)氧心肌細胞凋亡和自噬的影響[J].中醫(yī)藥臨床雜志，2012，24(8):773-775.

[30] 何才姑，錢長暉，黃玉梅，等.玉女煎對GK大鼠胰島自噬基因Beclin表達的影響[J].福建中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報，2012，22(2):32-35.

[31] 胡新，陳衛(wèi)平，顏曉靜，等. 涼血化瘀方對肝細胞損傷中自噬與凋亡相關(guān)蛋白的影響[J].南京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報，2013，29(5):455-458.

[32] 佟慶，金哲，劉欣.補腎健脾、養(yǎng)血通利中藥對多囊卵巢綜合征大鼠顆粒細胞自噬影響的實驗研究[J].北京中醫(yī)藥，2011，30(3):235-238.

[33] 解欣然，張蕾，尚菊菊，等.參元丹含藥血清對缺氧復(fù)氧心肌細胞自噬的影響[J].中華中醫(yī)藥雜志，2012，27(3)：559-562.

[34] 張蕾，劉衛(wèi)紅，解欣然，等.參元丹含藥血清對心肌缺血保護作用及其微管相關(guān)蛋白及自噬相關(guān)基因表達的影響[J].遼寧中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報，2012，14(8)：109-113.

[35] 陳蓉蓉.腦血通對大鼠腦出血后血腫灶周邊組織自噬作用的影響[D].南京中醫(yī)藥大學(xué)，2012.

[36] 鄭詠秋，劉建勛，徐立，等.維腦康及銀杏總內(nèi)酯對局灶性腦缺血再灌注自噬和神經(jīng)發(fā)生作用研究[J].中國中藥雜志，2013，38(13):2182-2186.