基于巨噬細(xì)胞亞型分化探討中醫(yī)藥防治動(dòng)脈粥樣硬化的研究進(jìn)展?

龔立博，索艷榮，王學(xué)嶺，郭茂娟

(天津中醫(yī)藥大學(xué)，天津300193)

基于巨噬細(xì)胞亞型分化探討中醫(yī)藥防治動(dòng)脈粥樣硬化的研究進(jìn)展?

龔立博，索艷榮，王學(xué)嶺，郭茂娟△

(天津中醫(yī)藥大學(xué)，天津300193)

動(dòng)脈粥樣硬化是心腦血管疾病的重要病理基礎(chǔ)，其發(fā)病機(jī)制是血管生物學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。炎癥誘發(fā)學(xué)說在近幾年的研究中日趨深入和成熟，M1型和M2型巨噬細(xì)胞分別通過發(fā)揮促炎與抑炎作用，參與并影響動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展進(jìn)程。在治療動(dòng)脈粥樣硬化方面，中藥復(fù)方及有效成分對(duì)巨噬細(xì)胞M1、M2亞型間的轉(zhuǎn)化具有多靶點(diǎn)協(xié)同作用，故主要從巨噬細(xì)胞極化為M1、M2亞型的誘發(fā)因子、激活途徑、干預(yù)靶點(diǎn)等方面探討中醫(yī)藥抗動(dòng)脈粥樣硬化的可能機(jī)制。

動(dòng)脈粥樣硬化;M1型巨噬細(xì)胞;M2型巨噬細(xì)胞;中藥

動(dòng)脈粥樣硬化(AS)是一種常見的血管動(dòng)脈壁慢性炎癥［1］，按其一系列不同癥狀表現(xiàn)屬于中醫(yī)學(xué)胸痹、中風(fēng)、眩暈等范疇。M1型和M2型巨噬細(xì)胞分別發(fā)揮促炎與抑炎作用，參與并影響動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展進(jìn)程，而炎性病癥的平衡狀態(tài)將最終決定斑塊的穩(wěn)定情況［2-3］。目前，巨噬細(xì)胞亞型的差異能夠在實(shí)驗(yàn)室和動(dòng)脈粥樣硬化病人中得到證實(shí)［4］，M1與M2亞型之間的平衡狀態(tài)能夠決定斑塊的結(jié)局［5-6］。中醫(yī)藥在控制炎癥、降脂、消除血管斑塊等方面顯示出良好的效果，近年相關(guān)研究也從巨噬細(xì)胞極化的角度闡述了中藥單體及復(fù)方防治動(dòng)脈粥樣硬化的原理及作用機(jī)制。

1 巨噬細(xì)胞的可塑性

表1顯示，巨噬細(xì)胞具有較強(qiáng)的可塑性，在不同的微環(huán)境下可被活化為不同的功能表型，也會(huì)因環(huán)境與細(xì)胞因子的改變而重新分化。El Hadri K等［7］研究過程中，向動(dòng)脈粥樣硬化ApoE小鼠體內(nèi)注射硫氧還蛋白-1(Trx-1)，能夠使M2型巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)為M1型巨噬細(xì)胞。楊琴［8］采用誘導(dǎo)因子LPS、IL-4分別刺激小鼠骨髓來源巨噬細(xì)胞，由此可得到M1、M2 2種細(xì)胞亞型。這種巨噬細(xì)胞可塑的特性為干預(yù)巨噬細(xì)胞極化過程以治療AS提供了可能，通過對(duì)AS不同病理狀態(tài)M1/M2比例的調(diào)節(jié)，或許可以影響斑塊最終的結(jié)局。這與中醫(yī)學(xué)的陰陽理論不謀而合。M1亞型巨噬細(xì)胞可認(rèn)為其屬陽，而M2亞型則為陰，“陽盛”則出現(xiàn)一系列屬“陽”的炎性狀態(tài)，而使用部分清涼解表的藥物可明顯降低M1亞型所占比例甚至促進(jìn)巨噬細(xì)胞M2方向的極化。巨噬細(xì)胞極化通路的調(diào)節(jié)與干預(yù)或許可成為AS治療的新途徑。

2 巨噬細(xì)胞亞型激活相關(guān)因子

2.1 干擾素-γ(IFN-γ)

IFN-γ具有促炎作用，可由單核/巨噬細(xì)胞、Th1細(xì)胞、NK細(xì)胞等在內(nèi)的多種細(xì)胞合成和分泌，是M1型巨噬細(xì)胞極化的重要誘導(dǎo)分子，其可通過IFNR激活巨噬細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子1通路(STAT1)，促進(jìn)IL-2、iNOS、MHCⅡ基因的表達(dá)上調(diào)，促進(jìn)斑塊的形成。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，IFN-γ缺失可延緩AS發(fā)展，故在動(dòng)脈粥樣硬化病程中，IFN-γ可作為一個(gè)有顯著意義的炎性分子。

2.2 C反應(yīng)蛋白(CRP)

CRP是心血管疾病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，是促M(fèi)1型巨噬細(xì)胞表達(dá)、影響AS發(fā)展的重要細(xì)胞因子。Devaraj S［9］等報(bào)道，將人類血清中的CRP注射進(jìn)大鼠體內(nèi)，可明顯升高大鼠體內(nèi)M1型巨噬細(xì)胞所占比例。當(dāng)使用IL-4誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞為M2亞型后，加入CRP不僅可誘導(dǎo)小鼠體內(nèi)巨噬細(xì)胞向M1型極化，還可特異性促進(jìn)TNF-α、MCP-1、IL-1的分泌，誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞集落刺激因子(M-CSF)的表達(dá)?，F(xiàn)代研究表明，黃芩苷可以抑制hs-CRP、TNF-α的表達(dá)及促進(jìn)脂聯(lián)素表達(dá)起到抗AS的作用［10］。程軍等［11］通過給予ApoE(-/-)小鼠腹腔注射雷公藤提取物，發(fā)現(xiàn)其所含南蛇藤素可顯著減少主動(dòng)脈壁CRP的表達(dá)。中藥降低CRP表達(dá)防治動(dòng)脈粥樣硬化可能涉及巨噬細(xì)胞表型的轉(zhuǎn)變。

2.3 STAT家族

信號(hào)傳導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子(STAT)是調(diào)節(jié)M1、M2型巨噬細(xì)胞平衡態(tài)的關(guān)鍵因子。STAT1/2的同源二聚體能直接激活并促使M1型巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)錄并表達(dá)iNOS和IL-12，而STAT6的活化促進(jìn)M2方向的極化，導(dǎo)致免疫抑制［12］。表1顯示，綠茶中的有效活性成分表沒食子兒茶素沒食子酸酯(12.5～50 μM)預(yù)處理巨噬細(xì)胞能明顯抑制LPS、iNOS、Arg-1、ICAM-1、VCAM-1基因的表達(dá)，證明其能夠抑制LPS誘導(dǎo)的小鼠巨噬細(xì)胞向M1型極化［13］。

2.4 腺苷三磷酸結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白

ABCA1基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制十分復(fù)雜并受到多重因素調(diào)節(jié)，如LKR/RXR途徑、cAMP激活受體途徑等［14-15］。研究表明，腺苷三磷酸結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(ATP-binding cassette transporter)可以通過激活蛋白激酶A(PKA)促進(jìn)M2型巨噬細(xì)胞的激活［16］。上調(diào)ABCA1的表達(dá)活性可對(duì)巨噬細(xì)胞的泡沫化有一定抑制作用［17］，橙皮素［18］(hesperetin)能夠通過激活LXRα和PPARγ上調(diào)ABCA1表達(dá)，促進(jìn)ApoA-I介導(dǎo)的膽固醇從巨噬細(xì)胞中流出，這其中就可能涉及到M2型巨噬細(xì)胞的激活。

2.5 NF-κB

核因子κB(Nuclear Factor κB，NF-κB)在AS炎癥過程中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用。在炎癥刺激下，NF-κB抑制蛋白(inhibitor of NF-κB，IκB)磷酸化而失活，從而使NF-κB呈現(xiàn)激活狀態(tài)。NF-κB的活化不僅可在炎癥的誘發(fā)階段促進(jìn)促炎因子的釋放，在斑塊穩(wěn)定期也可激活抑炎因子，緩解炎癥。P65的激活是M1型巨噬細(xì)胞激活的有效標(biāo)志，而P50 (NF-κB的另一抑制型亞單位)促進(jìn)M2型方向的極化［19］。控制干預(yù)NF-κB，發(fā)現(xiàn)并有效地活化阻斷NF-κB的表達(dá)，是AS藥物治療的另一突破口。

巨噬細(xì)胞M1型和M2型之間可相互轉(zhuǎn)化，二者之間的平衡對(duì)于斑塊的結(jié)局至關(guān)重要。在炎癥早期，M1型比例的升高有利于清除病原微生物和推進(jìn)炎癥的進(jìn)展;但隨著炎癥的進(jìn)一步發(fā)展，M2型巨噬細(xì)胞增多，一旦占據(jù)主導(dǎo)地位便可延緩或抑制炎癥反應(yīng)，修復(fù)損傷部位。而晚期病灶則以分泌ArgⅡ?yàn)橹鞯腗1型巨噬細(xì)胞占優(yōu)勢(shì)，使得炎癥反應(yīng)加劇從而可能誘使斑塊破裂［20］。

3 中藥及其單體成分對(duì)巨噬細(xì)胞極化的影響通路及作用機(jī)制

中醫(yī)辨證分型將血管內(nèi)皮損傷、血液高凝狀態(tài)、斑塊形成等歸為血瘀，以活血化瘀、通絡(luò)養(yǎng)血法治療，方選補(bǔ)陽還五湯、血府逐瘀湯等，用藥多以活血藥紅花、三七、桃仁、丹參以及化瘀通絡(luò)的地龍、水蛭等中藥?，F(xiàn)代研究表明，能夠抑制NF-κB調(diào)控通路，降低主動(dòng)脈僵硬度，減輕炎癥，促進(jìn)IL-10分泌，上調(diào)ABCA1的表達(dá)促進(jìn)泡沫細(xì)胞膽固醇外流，誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞向M2型轉(zhuǎn)化，減緩AS進(jìn)程。高脂血癥是AS形成的病理基礎(chǔ)，中醫(yī)多將高脂血癥歸于痰癥范疇，治宜選用桔梗、栝樓、芥菜子等化痰藥?，F(xiàn)代研究表明，其能降低血脂水平破裂風(fēng)險(xiǎn)，減緩損傷程度。臟腑虧損之證多選用健脾益氣、生血、滋補(bǔ)肝腎之法，方選四物湯、四君子湯、六味地黃丸等，這些藥物所含成分能夠上調(diào)ABCA1表達(dá)，抑制NF-κB，降低IL-6分泌，對(duì)LPS刺激的巨噬細(xì)胞TNF-α的釋放可出現(xiàn)不同程度的抑制，在穩(wěn)定斑塊方面具有修復(fù)纖維帽斑塊能力。中醫(yī)將炎癥介質(zhì)、凋亡因子等對(duì)身體有傷害、影響身體自然代謝的不利因素視為毒邪，采用清熱解毒法，臨床用藥選用金銀花、牛蒡子、穿心蓮、淡竹葉等，方選四妙勇安湯、黃連解毒湯等?，F(xiàn)代藥理研究證明，這些藥物可以抑制TNF-α的表達(dá)發(fā)揮抗炎癥作用，中藥治療動(dòng)脈粥樣硬化顯示出良好的多環(huán)節(jié)多靶點(diǎn)多途徑整體起效的作用特點(diǎn)。

4 結(jié)語與展望

動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，涉及到炎癥反應(yīng)、脂代謝失衡、血管內(nèi)皮損傷、環(huán)境因素與遺傳因素等多個(gè)方面，巨噬細(xì)胞亞型分化過程的調(diào)控受到多種炎性因子、基因及遺傳、環(huán)境因素的共同作用，對(duì)于其影響通路、激活因子已有少量文獻(xiàn)報(bào)道，但面對(duì)人體龐大復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還無法完全揭開其中奧秘。

隨著一直以來對(duì)于AS發(fā)病機(jī)制和防治作用的不斷研究，中醫(yī)整體思維與辨證論治思想則體現(xiàn)出獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)。近年來的研究表明，中藥復(fù)方在調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、抗炎、抗氧化、穩(wěn)定斑塊等方面體現(xiàn)出無可比擬的功效，運(yùn)用祛痰化瘀、清熱解毒、益氣固本法從宏觀著手，整體施治，在很大程度上彌補(bǔ)了西醫(yī)治療AS的不足。但大多數(shù)對(duì)于AS疾病有良好藥效作用的中藥復(fù)方還未得到現(xiàn)代科學(xué)系統(tǒng)的研究，加之中藥復(fù)方主要成分復(fù)雜、作用靶點(diǎn)紛繁多樣，具體作用機(jī)制多不明確。中藥調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的功能已有研究報(bào)道，但從巨噬細(xì)胞極化分型的角度探討作用靶點(diǎn)與作用機(jī)制鮮有研究報(bào)道。

表1 中藥干預(yù)巨噬細(xì)胞亞型分化的相關(guān)細(xì)胞因子、影響通路及作用效果

AS是多種因素共同作用的病理狀態(tài)，其治療應(yīng)該針對(duì)多環(huán)節(jié)、多靶點(diǎn)、多層次進(jìn)行干預(yù)，尋找影響巨噬細(xì)胞亞型分化的作用靶點(diǎn)及作用藥物已成為研究熱點(diǎn)。在中醫(yī)整體思維的指導(dǎo)下，運(yùn)用中藥干預(yù)巨噬細(xì)胞亞型的分化，并進(jìn)一步明確中藥的作用途徑及靶點(diǎn)間關(guān)系，隨著現(xiàn)代中藥理論體系的不斷完善，治療作用日趨明確，中藥對(duì)AS的治療會(huì)有更多的科學(xué)依據(jù)。

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Research Progress on TCM Prevention and Treatment of Atherosclerosis Based on the Differentiation of Macrophage Subtypes

GONG Li-bo，SUO Yan-rong，WANG Xue-ling，GUO Mao-juan△
(Tianjin University of Traditional Chinese medicine，Tianjin 300193，China)

The research of Atherosclerosis pathogenesis is extremely hot in the area of vascular biology，as an important pathologic basis of cardia-cerebrovascular disease．Recent years，Inflammation hypothesis is increasingly going deep and becoming mature ，the M1 and M2 subtypes of macrophages participate in and influence the development of atherosclerosis with a proinflammatory and anti-inflammatory effect respectively．In the treatment of atherosclerosis，traditional Chinese medicine compound and the active compositions have a Multi- target and synergistic effect in the conversion between the subtypes of M1 and M2 macrophage．This article mainly investigates the potential mechanisms of traditional Chinese medicine to prevent and treatment of atherosclerosis and possible targets of macrophages polarize into M1，M2 subtypes．

Atherosclerosis;M1 macrophages;M2 macrophages;Traditional Chinese medicine

R541.4

:A

:1006-3250(2016)05-0723-04

2015-03-01

國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目(81202797);國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(81573733);國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新基金項(xiàng)目(201410063001)

龔立博(1988-)，男，新疆人，醫(yī)學(xué)碩士，從事中醫(yī)診斷學(xué)的臨床與研究。

△通訊作者:郭茂娟(1980-)，女，江蘇人，副教授，醫(yī)學(xué)博士，從事中醫(yī)藥動(dòng)脈粥樣硬化的臨床與研究，E-mail:maojuanguo @foxmail.com。