中醫(yī)藥調(diào)節(jié)動(dòng)脈粥樣硬化的細(xì)胞自噬研究進(jìn)展

張瑜 閆長(zhǎng)寶 李悅 袁宏偉

動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)是多種心腦血管疾病的病理基礎(chǔ),這些疾病隨著全球營(yíng)養(yǎng)狀況的提升和人口老齡化的趨勢(shì),越來(lái)越影響著人們的健康。隨著研究的展開(kāi),自噬逐漸被認(rèn)為是影響動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)展的關(guān)鍵因素之一。細(xì)胞自噬是依賴溶酶體降解多余或受損的細(xì)胞內(nèi)有害物質(zhì)而達(dá)到細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的過(guò)程,降解后的物質(zhì)可以再次參與其他物質(zhì)合成,即再利用。中醫(yī)認(rèn)為動(dòng)脈粥樣硬化類的疾病屬于本虛標(biāo)實(shí)、虛實(shí)夾雜,可能是由于痰濁、血瘀、氣虛造成,而細(xì)胞自噬調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)平衡和清除受損傷的細(xì)胞器等、調(diào)節(jié)細(xì)胞自噬水平的作用,與化痰、祛瘀、益氣等治療理論相合,這些理論指導(dǎo)的中醫(yī)藥治療方案也逐漸發(fā)現(xiàn)與細(xì)胞自噬機(jī)制的密切關(guān)系。探討中醫(yī)藥調(diào)節(jié)動(dòng)脈粥樣硬化的細(xì)胞自噬,可能發(fā)現(xiàn)中醫(yī)治療動(dòng)脈粥樣硬化的微觀本質(zhì)。

1 中醫(yī)對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化的認(rèn)識(shí)

中西醫(yī)在理論體系的建立方面相對(duì)獨(dú)立,但在診治對(duì)象及目標(biāo)方面基本統(tǒng)一。中醫(yī)沒(méi)有“動(dòng)脈粥樣硬化”的說(shuō)法,靠其表現(xiàn)大體上與中醫(yī)理論中的“眩暈”、“卒中”、“胸痹”、“痰飲”、“真心痛”等相近,又究其成因,目前多將之歸于痰濁、血瘀、脈痹、氣虛,認(rèn)為痰、瘀、毒為其病理機(jī)制,以本虛標(biāo)實(shí)、虛實(shí)夾雜為主要特征［1］。

普遍認(rèn)為“痰”的形成與動(dòng)脈粥樣硬化密切相關(guān)。《黃帝內(nèi)經(jīng)》就有“民病飲積心痛”的記載,元代朱震亨撰《格致余論·澀脈論》云：“或因厚味……氣騰血沸,清化為濁,老痰宿飲,膠固雜糅,脈道阻塞,不能自行”,以為飲食失節(jié)、過(guò)食肥甘厚味而等致水谷不化,脾氣不足,水濕內(nèi)停,聚而成痰,是為“無(wú)形之痰”,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為粥樣硬化斑塊即為無(wú)形之痰的具體表現(xiàn)形式。痰濁血瘀日久,則化生邪熱,這里的邪熱與炎癥密切相關(guān)。飲食失節(jié)還傷及肺、脾、腎三臟,還可形成內(nèi)濕,也與動(dòng)脈粥樣硬化密切相關(guān)。脾失健運(yùn),水谷不化,脾傷及腎,氣化失司,致使水濕內(nèi)停。水停日久,氣失調(diào)暢,化為瘀邪,阻閉經(jīng)絡(luò),動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成。

2 自噬與動(dòng)脈粥樣硬化

動(dòng)脈粥樣硬化病變主要是由于諸多病理因素如機(jī)械損傷、免疫、炎癥等長(zhǎng)期刺激,使血管和內(nèi)皮損傷,內(nèi)膜穩(wěn)定性和完整性受到破壞,血液中的脂類物質(zhì)浸潤(rùn)到內(nèi)膜下,由平滑肌細(xì)胞和巨噬細(xì)胞吞噬,形成脂質(zhì)核心,動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成。由此可見(jiàn),動(dòng)脈粥樣硬化斑塊由巨噬細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)和內(nèi)皮細(xì)胞等3種主要細(xì)胞構(gòu)成。這3種細(xì)胞也均觀察到了有一定程度的自噬現(xiàn)象,如髓鞘樣結(jié)構(gòu)、胞質(zhì)中的泛素化包涵體聚集或泡沫化等。Kheloufi等［2］發(fā)現(xiàn),適當(dāng)?shù)难軆?nèi)皮細(xì)胞自噬通量的增加能夠通過(guò)抑制內(nèi)皮細(xì)胞凋亡、衰老和炎癥限制動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成。上調(diào)血管平滑肌細(xì)胞的自噬水平可抑制血管平滑肌細(xì)胞的衰老和凋亡,延緩動(dòng)脈粥樣硬化形成。

動(dòng)脈粥樣硬化早期受外界理化刺激長(zhǎng)期影響,自噬能夠維持血管平滑肌細(xì)胞生存,并使之由收縮型轉(zhuǎn)化為合成型,維持纖維帽結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。巨噬細(xì)胞則通過(guò)自噬排出多余的脂質(zhì),分解和再利用損傷的細(xì)胞器,抑制炎癥反應(yīng),維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。動(dòng)脈粥樣硬化中晚期自噬水平受到抑制,脂類物質(zhì)和受損的細(xì)胞器大量累積,細(xì)胞凋亡,動(dòng)脈粥樣硬化病變發(fā)展。也有研究發(fā)現(xiàn),過(guò)度自噬損傷了細(xì)胞功能,也會(huì)誘導(dǎo)凋亡,推動(dòng)動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)程。許文婷等［3］用陰陽(yáng)平衡理論解釋動(dòng)脈粥樣硬化中細(xì)胞自噬的程度,認(rèn)為細(xì)胞自噬的上調(diào)是正氣虧虛,機(jī)體的自救過(guò)程,過(guò)度自噬則破壞自身細(xì)胞器,內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)喪失,邪實(shí)正虛,過(guò)猶不及。

3 中醫(yī)與動(dòng)脈粥樣硬化的細(xì)胞自噬機(jī)制

中醫(yī)理論指導(dǎo)中藥方劑對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化的辨證施治,傳統(tǒng)上采用扶正補(bǔ)虛法、祛痰化濁法、清熱解毒法、活血化瘀法等治法。隨著細(xì)胞自噬機(jī)制的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí),各家也積極探索中醫(yī)理論指導(dǎo)下方劑治療動(dòng)脈粥樣硬化的細(xì)胞自噬機(jī)制,以期醫(yī)藥互照,調(diào)整和完善治療方案。從扶正補(bǔ)虛的角度上看,國(guó)醫(yī)大師阮士怡教授秉持《黃帝內(nèi)經(jīng)》“正氣存內(nèi)、邪不可干”的思想,認(rèn)為應(yīng)早期介入中藥治療,以益腎健脾、滌痰散結(jié)法防治動(dòng)脈粥樣硬化。其團(tuán)隊(duì)研制的補(bǔ)腎抗衰片通過(guò)固護(hù)內(nèi)皮、消除痰濕、通利脈道穩(wěn)定斑塊,臨床上觀察到了良好的療效。研究此思想指導(dǎo)的方劑補(bǔ)腎抗衰片的治療機(jī)制［4］,發(fā)現(xiàn)補(bǔ)腎抗衰片可上調(diào)三磷酸腺苷結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)體A1(ABCA1)促進(jìn)脂質(zhì)外排以及通過(guò)抑制核因子κB(nuclear factor κB,NF-κB)的過(guò)度激活,通過(guò)調(diào)控細(xì)胞自噬抗炎以維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的作用。

祛痰化濁的角度上,陳絲等［5］發(fā)現(xiàn)化瘀祛痰方能夠通過(guò)抑制p62的表達(dá)、上調(diào)自噬體蛋白微管相關(guān)蛋白輕鏈3(microtubles associated protein light chain 3,LC3)和FUNDC1的表達(dá)來(lái)上調(diào)自噬,延緩動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成。活血化瘀方面,血府逐瘀方具有明確的抗動(dòng)脈粥樣硬化療效,以川芎和赤芍為其精簡(jiǎn)選擇方,川芎化瘀滯、開(kāi)血郁,赤芍通利血脈,一熱一寒,相輔相成。張艷虹等［6］研究表明,芎芍膠囊通過(guò)NF-κB通路調(diào)控血管平滑肌細(xì)胞自噬,延緩動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)展。一些研究著眼于清熱解毒。孫善美［7］認(rèn)為動(dòng)脈粥樣硬化與腫瘤等癥積類疾病類似,虛和毒是關(guān)鍵病機(jī),故以微觀癥積理論為指導(dǎo),從解毒入手,研究清熱解毒的冬凌草,發(fā)現(xiàn)冬凌草甲素能夠通過(guò)調(diào)控PI3K/PKB/mTOR通路,誘導(dǎo)Beclin-1參與自噬體形成,使動(dòng)脈粥樣硬化模型兔平滑肌細(xì)胞自噬水平提高,對(duì)抗動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成。于紅紅等［8］發(fā)現(xiàn)清熱解毒方劑黃連解毒湯可誘導(dǎo)Beclin-1的表達(dá)上調(diào)和mTOR的降低,上調(diào)巨噬細(xì)胞的自噬水平。

4 中藥與動(dòng)脈粥樣硬化的細(xì)胞自噬

中藥提取物治療動(dòng)脈粥樣硬化的功效及其機(jī)制的相關(guān)研究也越來(lái)越多,目前發(fā)現(xiàn)與自噬相關(guān)的藥物大概分為補(bǔ)虛、活血化瘀、清熱幾大類。觀察到補(bǔ)虛類藥物可通過(guò)調(diào)控自噬水平影響動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)展。如補(bǔ)氣藥人參的提取物人參皂苷Rb1發(fā)現(xiàn)能夠使動(dòng)脈粥樣硬化模型小鼠的胞漿型LC3(LC3-Ⅰ)向(自噬體)膜型(LC3-Ⅱ)轉(zhuǎn)化,自噬通量增加,同時(shí)觀察到其血清中炎性細(xì)胞因子水平降低、凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)水平降低,提示人參皂苷通過(guò)提高自噬抑制細(xì)胞凋亡,延緩動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成［9］。另一種補(bǔ)氣藥黃芪的提取物黃芪總皂苷,在動(dòng)脈粥樣硬化模型鼠的平滑肌細(xì)胞上抑制血管平滑肌細(xì)胞自噬水平,緩解動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)展［10］。

活血化瘀中草藥的重要成分的作用機(jī)制也與自噬相關(guān)。Chen等［11］觀察到姜黃的提取物姜黃素誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞上調(diào)盒轉(zhuǎn)運(yùn)體A1(ABCA1)和CD36的表達(dá)以及載脂蛋白A1和高密度脂蛋白的外流,維持細(xì)胞內(nèi)膽固醇穩(wěn)態(tài),減少泡沫細(xì)胞形成。Gu等［12］發(fā)現(xiàn)煙酸姜黃素在單核巨噬細(xì)胞通過(guò)PI3K-Akt-mTOR通路使LC3-Ⅱ水平提高,自噬溶酶體數(shù)量增加,p62降低,提示自噬通量的增加,細(xì)胞中脂質(zhì)積累減少。Zheng等［13］發(fā)現(xiàn)活血化瘀藥銀杏葉的提取物銀杏內(nèi)酯作用于大鼠腦缺血模型,能夠使大鼠腦梗死面積減少,神經(jīng)評(píng)分提高,其機(jī)制可能與內(nèi)皮型一氧化碳合成酶(eNOS)和Akt的表達(dá)提高,調(diào)節(jié)缺血再灌注后腦血管細(xì)胞的自噬水平有關(guān)。

一些清熱藥對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化的作用也與自噬相關(guān)。清熱燥濕藥黃連的提取物小檗堿［14］則通過(guò)激活A(yù)MPK/mTOR通路誘導(dǎo)自噬,觀察到LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值和SQSTM1/p62的提升,抑制細(xì)胞炎性反應(yīng)和自噬活性。Cao等［15］發(fā)現(xiàn)清虛熱藥青蒿的提取物灌胃的高脂喂養(yǎng)Apop-/-小鼠能夠明顯阻礙巨噬細(xì)胞的泡沫化和斑塊形成,其機(jī)制可能是通過(guò)抑制mTOR和ULK1的磷酸化,增加LC3-Ⅱ的積累和p62的降解。另外,清熱解毒藥穿心蓮的提取物穿心蓮內(nèi)酯抑制了CD36介導(dǎo)的氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)攝取,增加了ABCA1和ABCG1的mRNA和蛋白表達(dá)增加紙質(zhì)外流,抑制泡沫細(xì)胞形成,具有抗動(dòng)脈粥樣硬化的作用。

細(xì)胞自噬的調(diào)節(jié)對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化的作用是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題,細(xì)胞通過(guò)適度的自噬清除內(nèi)部不良刺激和受損細(xì)胞器等,維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài),穩(wěn)定斑塊,延緩動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成。隨著中醫(yī)對(duì)于動(dòng)脈粥樣硬化和細(xì)胞自噬的認(rèn)識(shí)發(fā)展,中醫(yī)針對(duì)痰、瘀、毒的病理機(jī)制,予扶正補(bǔ)虛法、祛痰化濁法、清熱解毒法、活血化瘀法等治法,這些方劑已逐漸被證實(shí)其作用機(jī)制與調(diào)控動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)展中的細(xì)胞自噬水平有關(guān),那么是否能夠通過(guò)豐富相關(guān)研究,拓展中醫(yī)防治動(dòng)脈粥樣硬化的理論基礎(chǔ),豐富中醫(yī)的科學(xué)內(nèi)涵,是未來(lái)研究者的挑戰(zhàn)方向。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一些與中醫(yī)醫(yī)理相合、常用于治療動(dòng)脈粥樣硬化的中草藥的提取物,其作用機(jī)制與動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)程中調(diào)控細(xì)胞自噬相關(guān),進(jìn)一步拓展研究對(duì)中草藥在細(xì)胞自噬方面的作用機(jī)制研究也具有很大的研究潛力和應(yīng)用價(jià)值。