中風多虛多瘀多痰病機與自噬調(diào)控相關性的研究進展

黃顯雯，劉啟華，鄒玲，李南方，陳永斌

(1.廣西醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院，廣西 南寧 530021；2.廣西醫(yī)科大學第一臨床醫(yī)學院，廣西 南寧 530021)

中風歸屬于現(xiàn)代醫(yī)學的缺血性腦血管病，是因腦部供血障礙，引起腦組織不同程度的缺血缺氧壞死，從而出現(xiàn)相應神經(jīng)功能缺損表現(xiàn)的一組疾病。現(xiàn)代醫(yī)學采用抗血小板、調(diào)脂降壓、溶栓等治療，副作用和風險并存，療效不甚理想[1]。而中醫(yī)藥治療中風尤其是中風恢復期具有顯著的臨床療效。近年的實驗研究表明中風發(fā)病機制可能與細胞自噬有關，本文就自噬通過多條通路發(fā)揮的雙向調(diào)節(jié)作用與中風多虛多瘀多痰病因病機的相關性進行綜述。

1 自噬與缺血性腦血管病的聯(lián)系

自噬(Autophagy)是真核生物細胞依賴于溶酶體途徑對胞內(nèi)異常積聚蛋白和受損細胞器進行運輸、周轉(zhuǎn)、溶解、釋放以產(chǎn)生供給自身能量的機制[2]。細胞內(nèi)存在基礎水平的自噬。自噬適度時，可發(fā)揮正常生理狀態(tài)下清除胞質(zhì)內(nèi)代謝物及炎性反應物質(zhì)的功能，供給自身能量代謝及控制炎癥反應，防止細胞死亡。但當自噬過度激活時，胞質(zhì)內(nèi)自噬體形成數(shù)量超過溶酶體的可降解容量時，溶酶體膜通透性增加/膜破裂[3]，釋放溶解酶降解正常蛋白與細胞器，或炎性因子被過多激活使得細胞處于過度炎癥狀態(tài)；當自噬不足時，蛋白質(zhì)與細胞器累積在胞內(nèi)釋放有毒物質(zhì)，或促炎因子未得到抑制使得細胞處于持續(xù)炎癥反應，造成細胞損傷難以恢復[4]，因此自噬的過度與不足均加速細胞死亡。調(diào)控自噬其的調(diào)控要素主要包括3部分：自噬相關基因(ATG)表達、調(diào)控信號因子、調(diào)控信號通路。

在病理狀態(tài)下，自噬系統(tǒng)常常應激性調(diào)整啟動。如缺血缺氧情況下，引起線粒體能量障礙、氧化應激、炎癥反應等，參與這些應激反應引發(fā)的相關因子如應激激活蛋白激酶JNK、NADPH氧化酶(NADPH oxidase,NOX),細胞色素C(Cytochrome C,CytC)、凋亡相關分子如Bcl-2蛋白，半胱天冬氨酸蛋白酶(Caspase)及炎癥相關分子如腫瘤壞死因子(TNF-α)，白介素1β(IL-1β)，環(huán)氧化酶(COX-2)等[5-6]。這些因子可以通過激活自噬相關通路調(diào)控細胞的合成與分解代謝過程。有實驗研究顯示[7]，通過缺血缺氧動物模型和體外細胞培養(yǎng)實驗發(fā)現(xiàn)自噬對神經(jīng)細胞具有保護作用，其過程可能是細胞通過自噬募集ATG形成自噬體，自噬體清除應激代謝產(chǎn)物后獲得ATP與基本的營養(yǎng)物質(zhì)，從而增強自身防御力，減輕神經(jīng)細胞損傷。Murata[8]在研究動物模型的自噬通路中發(fā)現(xiàn)，大鼠局灶性腦缺血模型中出現(xiàn)JNK磷酸化Bcl-2與Beclin1相互作用的多個位點，最終導致Bcl-2-Beclin1復合物解離,進而使細胞進入自噬途徑，減少大鼠腦梗死面積。臨床研究中，Liu等[9]發(fā)現(xiàn)瑞舒伐他汀聯(lián)合白藜蘆醇預處理使得Caspase-3和白細胞介素-1β(IL-1β)水平下降的同時，顯著提高Bcl-2/Bax的比值，降低中風患者神經(jīng)功能缺損評分，減少腦梗死體積。由此可見，自噬與應激因子、缺血性腦中風密切相關。

目前已知自噬主要調(diào)控信號通路包括Toll樣受體(TLR)信號通路、Nod樣受體(NLR)信號通路、磷脂酰肌醇3激酶-激活絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶(Phosphatidylinositol 3-kinase-serine/threonine kinase，PI3K-Akt-mTOR)信號通路、AMP-活化的蛋白激酶(AMP activated protein kinase,AMPK)信號通路等[10-11](圖1)，其中TLR與NLR為自噬調(diào)控細胞炎癥反應的主要信號通路。Yan等[12]對加巴噴丁藥物治療大鼠缺血再灌注所致的神經(jīng)損傷進行研究，發(fā)現(xiàn)該藥物通過激活PI3K-Akt-mTOR通路，降低自噬和活性氧水平，抑制氧化應激保護神經(jīng)元。一些學者在研究中藥治療中風的機制中，也逐漸開始關注自噬通路。對中藥的提取成分進行分析時發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇[9]、黃芪甲苷[13]、秋水仙堿[14]等可通過誘導自噬抑制細胞膜受體、抑制ASC或Caspase-1直接破壞NLRP3的形成，抑制炎癥發(fā)展，減輕中風的神經(jīng)損傷。因此，治療的藥物可能通過相關信號通路介導自噬在治療疾病中發(fā)揮重要作用。

2 中風病因病機與自噬的聯(lián)系

中風，可見猝然昏仆、不省人事、半身不遂、語言謇澀等癥狀，因發(fā)病驟然，變化迅速，與風性善行數(shù)變相似，故名“中風”?！鹅`樞·刺節(jié)真邪》曰：“虛邪偏客于身半，其入深，內(nèi)居榮衛(wèi)。榮衛(wèi)稍衰，則真氣去，邪氣獨留，發(fā)為偏枯”[15]，認為正氣虛弱，虛邪易襲；榮衛(wèi)不和，氣血俱虛，風邪趁虛入絡，滯于經(jīng)脈，經(jīng)絡瘀阻，筋骨肌肉失濡養(yǎng)而肢節(jié)不利，可見由《內(nèi)經(jīng)》即重視人體正氣在中風發(fā)病中所起的作用，氣血在當中起關鍵作用。歷代醫(yī)家不僅論述了中風發(fā)病的內(nèi)在因素，同時也重視其外在因素在發(fā)病中的作用?！秲?nèi)經(jīng)》中論述：“風中五臟六腑之俞，亦為臟腑之風，各入其門戶，所中則為偏風”[15]，指出風邪從五臟六腑之腧入，沿經(jīng)內(nèi)傳，發(fā)為五臟六腑的風病，論述了因風邪入體而中風[16]。其他因素如飲食失宜、七情內(nèi)傷、勞逸失度也會引起中風。若過食肥甘厚膩，過量飲酒，脾失健運，水濕內(nèi)生，水液不得蒸化，濕聚生痰，痰濁與風、火相合上犯于腦而中風。若情志過極，則肝失條達，氣機郁滯，郁則血行不暢、津液代謝失常，若血行受阻則瘀結(jié)腦脈，若津液代謝失常則化為痰飲，瘀血與痰飲互結(jié)致氣機不行，營血不能通達經(jīng)脈，筋肉失養(yǎng)加重而肢體偏枯[17]。如此往復循環(huán)，氣更加阻滯于體內(nèi)，痰飲愈多瘀愈重，使氣血愈衰，故中風者多虛多瘀多痰。

現(xiàn)代研究認為中風在腦組織缺血缺氧下，正氣虛弱之時邪實易入侵，機體細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中錯誤折疊的蛋白增多，濁物內(nèi)生堆積體內(nèi)激活自噬，細胞自噬水平顯著升高，通過自噬清除這些錯誤折疊蛋白，保持細胞的生化代謝，精微運化則氣血化生有道，以此耐受饑餓、缺血和細胞凋亡；但若自噬作用過度，會使得胞質(zhì)內(nèi)線粒體等細胞器過度降解，導致細胞死亡后引起“濁物”堆積壅塞血管，從而“痰瘀互結(jié)”。因此，自噬既可視為機體正虛邪實時的一種自我調(diào)節(jié)方式，在外界不利因素的影響下可適度清除應激代謝產(chǎn)物，也可在臟腑功能失調(diào)狀態(tài)下促使痰濁瘀血等實邪生成增多使得機體氣血不暢。

3 中風多虛多瘀多痰的病機與自噬

中醫(yī)素來講究“陰陽平衡”，中風發(fā)病其本在于陰陽失調(diào)，現(xiàn)代醫(yī)學[18]認為失調(diào)的根本原因是人體機能的“太過”與“不及”。該中醫(yī)論述的機理與自噬調(diào)節(jié)系統(tǒng)的內(nèi)容極為相似。適度的自噬可及時清除細胞內(nèi)廢物產(chǎn)生能量供細胞生存，然而現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)自噬過度或自噬不足均可能引起細胞凋亡或壞死，提示自噬是維持細胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的一種自我調(diào)節(jié)機制，但其“太過”與“不及”均會導致疾病的發(fā)生。

3.1 氣虛與細胞自噬

《醫(yī)林改錯》云：“元氣既虛，必不達于血管，血管無氣，必停留為瘀”[19]，認為正氣虛弱氣化功能亦減弱，水谷精微不能化生故聚而成形，阻滯氣機；氣為血之帥，氣能行血，氣虛則無力推動血液運行，若血液滯澀于腦便發(fā)為中風。從現(xiàn)代醫(yī)學角度來看，自噬不足時，胞質(zhì)內(nèi)易堆積多余或變性蛋白質(zhì)與衰老細胞器，引起腦細胞的代謝紊亂，甚至損傷血管組織、腦組織；自噬被過度激活時會通過非選擇性降解正常的線粒體和線粒體相關蛋白，進一步加重線粒體損傷和能量代謝障礙，形成能量紊亂的惡性循環(huán)最終引起結(jié)構(gòu)和功能的惡化，從而打破了正常細胞生長和死亡的平衡[18]。因此，細胞自噬過度會使其蛋白質(zhì)和細胞器得以過度降解，從而導致細胞的“正氣”過度消耗，正所謂“精氣奪則虛”[15]，正氣不足，陰陽氣血虧虛，元陽虛損終致衛(wèi)外不固，外邪侵犯，最終可引起細胞的死亡，生成多種病理產(chǎn)物，產(chǎn)生各種變證。

參附湯是治療中風脫證的經(jīng)典方，以大補元氣、益氣固脫為第一要義，其主要成分提取為參附注射液在臨床上多用于治療元氣大傷、氣虛脫證等危重疾病。藥理學研究表明參附注射液可直接清除自由基，提高抗應激能力，減輕腦缺血缺氧引起的腦損傷，張保國等[20]通過治療60例元氣虛衰證腦梗死患者，發(fā)現(xiàn)參附注射液治療組生存預后的療效較對照組好。同時，實驗研究[21]發(fā)現(xiàn)腦缺血缺氧時分子伴侶介導的自噬(CMA)活性增強，參附注射液早期可促使溶酶體相關膜蛋白-2A(LAMP-2A)的大量表達增強自噬，后期抑制其表達，自噬減弱，腦損傷減輕。即參附注射液可能通過對自噬的調(diào)控發(fā)揮腦保護作用。補陽還五湯為中風氣虛血瘀型經(jīng)典方，該方意在益氣活血，有實驗研究[22]發(fā)現(xiàn)補陽還五湯可使腦缺血大鼠的p-PI3K，p-Akt及p62蛋白表達增多，LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值減小，通過降低腦缺血后半暗帶自噬水平，保護神經(jīng)。針灸是治療中風常用之法，臨床上常取腎經(jīng)、脾經(jīng)、胃經(jīng)上多氣多血的穴位，取健胃益脾、生氣化血之意。叢文杰等[23]將216例中風患者分為2組，其中予補陽還五湯輔助針灸治療的中風患者血漿黏度、血小板聚集率下降明顯，神經(jīng)功能評分下降、生存質(zhì)量得到顯著提升。柳維林、何堅[24-25]等通過腦缺血大鼠模型實驗觀察到電針曲池和足三里可減少腦梗死灶面積，降低了自噬蛋白LC3B-Ⅰ向LC3B-Ⅱ的轉(zhuǎn)化，升高PI3K及mTOR的表達，激活PI3K-Akt-mTOR通路，抑制細胞自噬，改善神經(jīng)功能。由此可見，方藥、針刺皆可通過激活自噬增強機體正氣、疏通氣血，從而有助于改善腦損傷。

因此自噬可能是中醫(yī)氣化的微觀表現(xiàn)。若正氣充足，自噬可清除胞內(nèi)多余物質(zhì)，釋放能量供給自身需求；若正氣虛弱或邪盛正虛，自噬自我調(diào)節(jié)機制紊亂，對胞內(nèi)異常蛋白質(zhì)與細胞器清除不當均會導致疾病的發(fā)生[26]。

3.2 痰濁與細胞自噬

現(xiàn)代醫(yī)學的觀點認為中醫(yī)學理論的“痰”是機體新陳代謝失調(diào)生成并過度累積的各種病理性產(chǎn)物，與《證因脈治·痰癥論》所說的“津液凝濁，生痰不生血”的觀點相符，認為痰是因人體津液代謝失常產(chǎn)生的濁物[27]。同時中醫(yī)學理論認為“精微滯留蓄積而為濁”，即是精微物質(zhì)未能化生氣血輸布全身而滯留為濁，有學者[28]認為這濁是細胞代謝后的糖、脂、蛋白、自由基等在胞內(nèi)的沉積物，當“濁”積阻于脈道，輕則氣機阻滯，重則氣滯血瘀。腦缺血時由于細胞內(nèi)腫脹及間質(zhì)水腫、大量中性粒細胞、巨噬細胞等炎癥細胞浸潤、血液流變學異常、微循環(huán)障礙等原因，會逐漸出現(xiàn)濁物堆積，形成痰濁、瘀血互結(jié)的病理狀態(tài)，這些有形產(chǎn)物阻滯氣血流通，引起機體陰陽失調(diào)，這時自噬功能紊亂表達可導致不可逆性的細胞死亡，使病理產(chǎn)物堆積，進一步阻滯氣機，影響血脈運行。

進一步臨床病理研究發(fā)現(xiàn)[29]中風患者閉塞血管內(nèi)動脈粥樣硬化改變、血細胞聚集、血黏度升高、血管炎或血栓形成，其發(fā)生與炎癥因子相關，如抗炎因子IL-4在腦卒中小鼠模型的神經(jīng)元中被優(yōu)先合成分泌，可能通過極化巨噬細胞及時清除炎性物質(zhì)，減少氧化應激，有助于氣血運行，調(diào)控外泌體分泌促血管新生，氣血行于新的脈道，可改善梗死灶功能；同時有實驗研究[30]認為自噬可通過結(jié)合相關炎癥介質(zhì)和調(diào)控炎癥信號通路TLR、NLR雙向調(diào)節(jié)炎癥，發(fā)揮促炎和抗炎作用。黃芪的相關研究發(fā)現(xiàn)黃芪甲苷可抑制炎癥反應，縮小腦梗死體積，保護血腦屏障，張志鑫等[31]觀察到黃芪甲苷治療動脈粥樣硬化小鼠組的血管結(jié)構(gòu)正常，局部鈣化顆粒體積、斑塊、泡沫細胞及脂質(zhì)較模型組明顯減輕，LC3-Ⅱ和Beclin-1蛋白的表達水平明顯上調(diào)，說明黃芪甲苷可通過誘導自噬，抑制炎癥反應，減少血管粥樣硬化斑塊的形成。臨床研究上，李輝等[32]給予120例老年風痰阻絡型腦梗死患者半夏白術天麻湯治療2周后，纖維蛋白原水平、血液黏稠度降低，并能有效改善患者的中醫(yī)證候及認知功能。有實驗研究[33]表明自噬水平下降后受損線粒體、異常蛋白及衰老細胞器增多，疾病嚴重程度增加。Huang等[34]將從姜黃中提取的姜黃素通過腹腔注射至大鼠MCAO模型，發(fā)現(xiàn)姜黃素可上調(diào)p-Akt和p-mTOR以及下調(diào)LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ、IL-1、TLR4、p-38和p-p38，可能是通過介導PI3K/Akt/mTOR途徑減弱自噬活性，同時通過調(diào)節(jié)TLR4/p38/MAPK途徑抑制炎癥反應，顯著改善腦損傷和神經(jīng)功能。因此，中風痰阻時，損傷的腦細胞激活自噬，調(diào)控分泌的炎性因子，降低血液黏稠度，清除應激代謝沉積物，防止堆積成為影響正常生理活動的病理產(chǎn)物“痰”“濁”，正如《素問·陰陽應象大論》所說：“氣歸精，精歸化；精食氣，形食味；化生精，氣生形……精化為氣”，自噬可將有形化為無形，再化氣養(yǎng)神，達到陰陽氣血平衡[15]。

3.3 瘀血與細胞自噬

在缺血性腦血管疾病中，血瘀是常見的證型，后世醫(yī)家張錫純用西醫(yī)觀點論述中風時在《醫(yī)學衷中參西錄》道:“臟腑之氣化皆上升太過，而血之上注于腦者，亦因之太過，致充塞其血管而累及神經(jīng)”，認為中風時血壅塞腦脈，其與血瘀證密切相關[35]。有研究指出[36]由于動脈粥樣硬化(AS)引起的腦梗死約占所有腦梗死的20%，且研究顯示中風時自噬廣泛存在于缺血缺氧腦細胞中，若自噬作用失調(diào)，血管內(nèi)皮細胞損傷，沉積于胞質(zhì)內(nèi)的濁物久而積聚成濁邪彌漫于脈道，血流變慢，血液黏滯度增高，化為痰飲繼而變瘀血、血栓，導致腦組織血液供應障礙，加重腦損傷。王媛等[37]臨床應用血管軟化丸治療腦梗死患者，觀察組自噬因子LC3-Ⅱ、Beclin-1表達升高，血栓相關因子Hcy、VWF和GMP-140表達明顯降低，患者神經(jīng)功能及日常生活能力較前明顯改善；游宇等[38]實驗研究發(fā)現(xiàn)補陽還五湯對比AS模型組斑塊面積明顯減少,血清高敏C反應蛋白、IL-1β和IL-6表達顯著降低,自噬體形成增多,LC3-Ⅱ/Ⅰ比值升高，提示補陽還五湯可以通過減少炎癥因子的釋放,調(diào)控斑塊內(nèi)巨噬細胞自噬水平,從而明顯地降低動脈硬化斑塊的斑塊面積；即是補陽還五湯通過調(diào)節(jié)血液中的脂質(zhì)代謝，改善血液流變學指標，抑制凝血因子，降低血液黏稠度達到活血化瘀的效果。補陽還五湯中的臣藥當歸具有活血補血之功，其有效成分為揮發(fā)油，朱麗娟等[39]通過觀察當歸揮發(fā)油對缺血損傷神經(jīng)細胞模型的影響，發(fā)現(xiàn)Atg5、LC3B-Ⅱ、Beclin-1蛋白表達明顯下降，細胞活性率提高，提示當歸揮發(fā)油可能通過抑制缺血損傷引起自噬的過度激活發(fā)揮保護神經(jīng)細胞的作用。

虞摶《醫(yī)學正傳》曰：“津液稠黏，為痰為飲，積久滲入脈中，血為之濁”，認為痰飲積久入血，進而化為血濁[40]。若人體正氣虛弱或氣化功能不足時，自噬不能及時清除壅積于胞內(nèi)之“濁”，濁物積聚過多化為痰濁，積滲入血引起氣滯，氣滯則血瘀。“瘀血阻絡，痰濁不化”“舊血不去，新血斷然不生”，瘀血不除新血不生可致血脈壅塞，水飲不能消散結(jié)聚成痰，形成新的病理產(chǎn)物進一步加重瘀血；自噬被激活后，通過溶酶體途徑及時降解病理代謝產(chǎn)物(痰瘀)，將自身“廢物”轉(zhuǎn)化為能量，即有形化為無形，使形歸氣；且氣能生血、行血，血行則脈通，即自噬有助于新生血管的形成[41]。有研究發(fā)現(xiàn)[42]血管新生的刺激性調(diào)節(jié)因子如血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)，抑制性調(diào)節(jié)因子如干擾素-α(IFN-α)、凝血酶-1和血小板因子-4等可激活自噬信號分子，上調(diào)細胞因子轉(zhuǎn)錄表達水平，促進內(nèi)皮細胞管型形成，提示自噬與血管新生密切相關。王金蘭等[43]發(fā)現(xiàn)到阿托伐他汀升高局灶性腦缺血大鼠腦組織的LC3-Ⅱ蛋白表達，且與VEGF的表達呈正相關，且觀察到腦梗死周圍半暗帶區(qū)毛細血管增多。因而認為可能是由于梗死灶周圍半暗帶組織瘀血嚴重堵塞血管，自噬通過清除部分壅塞其中的血瘀并在周圍形成新生血管，使得部分腦細胞恢復血流，挽救“半暗帶”。此外，Quan等[44]通過細胞實驗實驗表明，具有益氣活血功效的龍蛭湯含藥血清作用于缺血損傷細胞模型后，自噬小體增多，LC3-Ⅱ和Beclin-1蛋白表達顯著增加，細胞管型形成增多；同時馮容等[45]應用龍蛭湯作用于氣虛血瘀腦梗死大鼠，發(fā)現(xiàn)Ang-2、HIF-1α血管新生因子增多，顯微鏡下可見龍蛭湯組大鼠腦組織微血管形成數(shù)量明顯較對照組增多，因而提示龍蛭湯可能通過增強機體自噬，增強自身活血化瘀能力，氣血通暢則可將“濁物”化為能量，化有形為無形，有助于血管新生。因此筆者認為中風之氣虛、痰濁與血瘀之證與自噬密切相關，自噬在中風過程中有重要的調(diào)控作用。

4 討論

本文主要分析自噬與中風病因病機機制的相關性，以及自噬是否參與中醫(yī)藥治療中風的關鍵機制，如促進血管新生、調(diào)控炎癥反應?？v觀目前臨床與實驗研究進展，自噬與中風的相關研究仍停留在單個調(diào)控因子或信號通路上，沒有系統(tǒng)將自噬與中風聯(lián)系起來，因而我們需要更多更全面的理論與實驗證據(jù)支持自噬在中風的病因病機中的作用。若能闡明自噬參與中風的調(diào)控機制，將推動中風的中醫(yī)藥治療向更深層次、更廣范圍發(fā)展，比如將中醫(yī)藥藥理作用與自噬機制結(jié)合，通過藥物調(diào)節(jié)自噬途徑保護受損細胞等。因此，隨著分子生物學水平的不斷提高，中醫(yī)藥治療中風疾病的微觀層次研究必將更加深入和更加廣泛。