基于Notch信號(hào)通路的中藥對(duì)心肌缺血影響研究進(jìn)展

楊夢，胡思遠(yuǎn)，李琳，鐘森杰，王梓儀，楊漾，胡志希

湖南中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)學(xué)院，湖南 長沙 410208

心肌缺血是指心臟的血液灌注量減少、供氧量降低，導(dǎo)致心肌代謝異常，不能維持心臟正常工作的一種病理狀態(tài)。Notch信號(hào)通路在心血管疾病發(fā)生發(fā)展中具有關(guān)鍵作用，主要涉及心臟發(fā)育、血管重塑等，已成為現(xiàn)階段研究熱點(diǎn)。研究表明，在心肌缺血恢復(fù)過程中，Notch信號(hào)通路發(fā)揮主要作用，表現(xiàn)在促進(jìn)血管新生和心功能恢復(fù)、抑制心肌細(xì)胞凋亡、抗炎及減輕氧化應(yīng)激等。中醫(yī)辨證論治心肌缺血經(jīng)驗(yàn)豐富，具有療效可靠、不良反應(yīng)少等優(yōu)點(diǎn)，近年基于Notch信號(hào)通路治療心肌缺血的中醫(yī)藥研究正逐漸增加。茲就相關(guān)研究綜述如下。

1 中醫(yī)對(duì)心肌缺血的認(rèn)識(shí)

中醫(yī)古文獻(xiàn)雖無明確病名記載，但根據(jù)癥狀和體征，心肌缺血可屬“胸痹”“心痛”等范疇?！端貑?藏氣法時(shí)論篇》云：“心病者，胸中痛，脅支滿，脅下痛，膺背肩胛痛，兩臂內(nèi)痛。”《金匱要略?胸痹心痛短氣病脈證治》正式提出“胸痹”病名，其病機(jī)為“陽微陰弦”，治以瓜蔞薤白白酒湯、瓜蔞薤白半夏湯。其后，《類證治裁?胸痹論治》認(rèn)為“胸痹，胸中陽微不運(yùn)，久則陰乘陽位，而為痹結(jié)”，即胸陽不振，陰寒侵襲，心脈痹阻?！蹲C治準(zhǔn)繩》失笑散、《時(shí)方歌括》丹參飲及《醫(yī)林改錯(cuò)》血府逐瘀湯至今仍廣泛用于心肌缺血的治療。

胸痹為本虛標(biāo)實(shí)之證，病位在心，與五臟相關(guān)，生理與病理上相互影響。心主行血，肺朝百脈，人體血液運(yùn)行有賴心肺之氣的推動(dòng)。若心氣虧虛，或胸陽不振，血行瘀滯，心脈不暢，可見心胸疼痛、痛有定處、胸悶等；心病及脾，脾失健運(yùn)，津液不布，遂聚為痰。郁怒傷肝，肝郁氣滯，甚則氣郁化火，灼津成痰，則致血行不暢，痰瘀交阻，胸陽不振，臨床可見心胸滿悶、隱痛陣發(fā)、時(shí)欲太息或胸悶重、痰多氣短、肢體沉重等，即“母病及子”或“子病犯母”也?！峨s病源流犀燭?心病源流》有“總之七情由作心痛”，心為君火，腎為水臟，藏相火，心腎水火既濟(jì)，若水不濟(jì)火，虛熱內(nèi)灼，則心陰虛火旺，若腎陽虛衰，陰寒痰飲乘于陽位，則心陽不振，臨床可見心胸憋悶、心悸盜汗、腰膝酸軟或心悸而痛、胸悶氣短、自汗、四肢欠溫等心腎陰虛或陽虛之象。因此，相應(yīng)的治療以活血化瘀、理氣止痛、益氣養(yǎng)陰為主，并得到文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的支持。

2 Notch信號(hào)通路與心肌缺血

Notch信號(hào)是一種主要的細(xì)胞間短程協(xié)調(diào)機(jī)制，在整個(gè)進(jìn)化過程中高度保守，介導(dǎo)細(xì)胞增殖、存活、凋亡及分化等過程，對(duì)器官的發(fā)育和功能有重要影響。該信號(hào)通路主要由相關(guān)蛋白（Notch 1-4）及5種配體（Jagged-1、Jagged-2、Delta-like 1、Delta-like 3 和Delta-like 4）組成，是心血管發(fā)育和體內(nèi)平衡的重要調(diào)節(jié)因子，如Notch1具有保護(hù)心肌作用，可減輕心肌損傷程度，改善心功能；還可參與冠狀動(dòng)脈血管生成，即從心外膜間質(zhì)形成原發(fā)性血管雛形，以及血管生成，這些均與血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）及Notch/Jagged-up信號(hào)通路的調(diào)控有關(guān)。Notch信號(hào)通路的活化需經(jīng)3個(gè)階段：①該信號(hào)受體在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成，移至高爾基體，在弗林蛋白轉(zhuǎn)化酶作用下，行第1次酶切，形成成熟的Notch受體；②配體與受體結(jié)合后，在整合素-金屬蛋白酶（ADAM）作用下，行第2次酶切，使受體釋放細(xì)胞外亞單位；③最后在γ分泌酶作用下，行第3次酶切，釋放胞內(nèi)細(xì)胞成分（NICD）入細(xì)胞核，結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子RBP-J，且募集組蛋白乙?；D(zhuǎn)移酶（P300/CBP）和共活化物，對(duì)下游基因（Hes及Hey家族）進(jìn)行調(diào)控，以發(fā)揮生物學(xué)作用。

心肌缺血發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，與炎性反應(yīng)、活性氧、鈣超載及細(xì)胞凋亡等密切相關(guān)，可導(dǎo)致蛋白質(zhì)、DNA、線粒體等損傷，最終引起細(xì)胞死亡及心輸出量減少等病理改變。Notch信號(hào)通路在缺血心臟的保護(hù)和愈合中具有關(guān)鍵作用，可改善心功能，減少心肌纖維化，抑制心肌細(xì)胞凋亡及增加新生血管。如Notch1信號(hào)通路激活后，NICD表達(dá)顯著上升，可減輕心肌梗死后缺血性損傷范圍，改善心臟功能。Jagged-1水凝膠移至梗死后的心臟，可使Notch信號(hào)通路激活，從而改善心功能，減少心肌纖維化，增加內(nèi)皮血管面積，以減輕心肌損傷。炎性反應(yīng)、細(xì)胞凋亡與心肌缺血密切相關(guān)，Notch信號(hào)通路可通過減輕炎癥反應(yīng)、細(xì)胞凋亡以減輕缺血損傷程度，如敲除Notch基因后，可使心肌梗死邊緣區(qū)炎癥因子白細(xì)胞介素（IL）-1、IL-6、炎性細(xì)胞及巨噬細(xì)胞表達(dá)增加，加重其病理過程。Notch還與細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1/2（ERK1/2）、蛋白激酶B（Akt）信號(hào)通路存在串?dāng)_，通過激活這2條通路，減少細(xì)胞色素釋放，上調(diào)Bcl-2含量，抑制細(xì)胞凋亡，縮小梗死面積。還可活化Notch信號(hào)通路，增加下游真核翻譯起始因子（eIF）3a基因表達(dá)，促進(jìn)急性心肌梗死（AMI）大鼠炎癥及心肌纖維化的發(fā)展。

Notch信號(hào)通路介導(dǎo)的心臟保護(hù)機(jī)制復(fù)雜，主要涉及不同細(xì)胞之間復(fù)雜的相互作用，包括成熟和未成熟心肌細(xì)胞、心臟祖細(xì)胞（CPCs）、骨髓源性細(xì)胞（BMs）及血管細(xì)胞。BMs包括造血干細(xì)胞和間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs），當(dāng)心肌損傷后，BMs可被動(dòng)員并招募至心臟以修復(fù)心肌。如Li等發(fā)現(xiàn)將BMs移植到心肌梗死后的心臟中，能促進(jìn)心肌修復(fù)，其作用機(jī)制與Notch1介導(dǎo)MSCs增殖、遷移和募集到梗死邊緣區(qū)，增加新生血管形成有關(guān)。其次，該通路還可通過分泌/旁分泌方式促進(jìn)VEGF表達(dá)，增加血管新生及血管內(nèi)皮細(xì)胞數(shù)量，以改善心肌供血。心臟含有干細(xì)胞特征的細(xì)胞群具有多向分化潛能，能自我更新并維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。Notch1可調(diào)節(jié)CPCs命運(yùn)，刺激未成熟心肌細(xì)胞增殖，限制心肌細(xì)胞肥大反應(yīng)程度。如Notch1配體激活后，可促進(jìn)CPCs轉(zhuǎn)化為平滑肌細(xì)胞，參與缺血性心肌病冠狀動(dòng)脈再生。故維持或重新激活心肌細(xì)胞Notch信號(hào)可作為預(yù)防心肌缺血的治療靶點(diǎn)。

3 中藥對(duì)心肌缺血的影響

3.1 單味藥及有效成分

Notch信號(hào)通路對(duì)心臟發(fā)育及新生血管形成具有重要作用，參與多種炎癥及氧化應(yīng)激過程。中藥可通過調(diào)控此通路的相關(guān)蛋白改善心肌缺血，恢復(fù)血液供應(yīng)。目前臨床研究較多的單味中藥及有效成分可分為活血化瘀藥（丹參酮ⅡA、姜黃素）、補(bǔ)虛藥（黃芪、黃精多糖）、清熱藥（小檗堿）、殺蟲止癢藥（蛇床子素）等。其治療心肌缺血的機(jī)制可歸納為：①調(diào)控Nocth信號(hào)通路蛋白（Notch1、Jagged-1及Hes1）。蛇床子素可減輕AMI大鼠心肌損傷，改善心功能，上調(diào)心肌組織缺氧誘導(dǎo)因子（HIF）-1α、Notch1、Jagged-1及Hes1表達(dá)。小檗堿屬黃連的有效成分，具有抗心律失常等作用。研究表明，小檗堿可顯著改善心肌凋亡與壞死，提高心功能，其機(jī)制與活化Notch1/Hes1信號(hào)及調(diào)控磷酸酯酶與張力蛋白同源物基因（PTEN）/Akt通路有關(guān)。姜黃素可通過活化Notch信號(hào)通路，保護(hù)缺血性心肌。②促進(jìn)血管新生及干細(xì)胞分化。黃芪和丹參為常用藥對(duì)，臨床多用于防治心肌缺血性疾病。研究顯示，該藥對(duì)可上調(diào)心肌梗死大鼠血清中Notch、NICD表達(dá)，保護(hù)心肌細(xì)胞，療效優(yōu)于丹參或黃芪單獨(dú)應(yīng)用，其作用機(jī)制與Notch信號(hào)傳導(dǎo)和動(dòng)員干細(xì)胞向心肌梗死邊緣區(qū)移動(dòng)，發(fā)揮促血管新生作用有關(guān)，亦說明Notch1/NICD可參與新生血管生成，促進(jìn)干細(xì)胞向心肌細(xì)胞分化。黃精多糖是黃精的主要活性成分，具有抗氧化、抗炎抗菌等作用，可通過上調(diào)心肌梗死邊緣Notch1 含量，與Dll4 配體結(jié)合并激活Hey2，促進(jìn)梗死區(qū)血管新生，修復(fù)缺血心肌。③減輕炎癥、氧化應(yīng)激反應(yīng)及抑制心肌凋亡。丹參酮ⅡA為丹參的脂溶性成分之一，可保護(hù)心肌并改善其缺血缺氧狀態(tài)。其機(jī)制是通過抑制Notch信號(hào)通路的活化，降低心肌氧化應(yīng)激反應(yīng)，調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡，減少缺血再灌注所致心肌損傷?？傊琋otch信號(hào)通路可能成為缺血性心臟病治療的潛在靶點(diǎn)。

3.2 復(fù)方及制劑

中藥復(fù)方或相關(guān)制劑治療心肌缺血相關(guān)的方藥以活血化瘀類為主，包括加味丹參飲、心痛泰顆粒、益氣活血方等。其作用機(jī)制可歸納為：①調(diào)控Notch信號(hào)通路相關(guān)蛋白，促進(jìn)心功能恢復(fù)。加味丹參飲（含丹參、檀香、赤芍、川芎等）可通過抑制心肌梗死大鼠心肌中Notch1、Hes1、HIF-1α表達(dá)，抑制氧化應(yīng)激反應(yīng)而保護(hù)心肌，其作用機(jī)制與抑制Notch信號(hào)通路有關(guān)。益氣活血方（黃芪、人參、當(dāng)歸、川芎、三七）可顯著改善心肌梗死大鼠心臟功能，其作用機(jī)制與修復(fù)Notch信號(hào)通路相關(guān)蛋白Notch1、Notch3有關(guān)，且長期服用療效甚佳。川芎嗪注射液可通過激活Notch通路相關(guān)蛋白（Notch1、Dll4、Hes1），抑制心肌細(xì)胞凋亡，改善氧化應(yīng)激反應(yīng)，發(fā)揮保護(hù)心臟的作用。參參康心膠囊（含人參、水蛭、三七）可通過改善血管內(nèi)皮功能，修復(fù)受損心肌細(xì)胞，改善心肌缺血，其作用機(jī)制與調(diào)控Notch通路相關(guān)蛋白（Notch1、Jagged1、Hey1、Hey2）有關(guān)。②與AMP 活化蛋白激酶（AMPK）信號(hào)通路存在串?dāng)_，改善能量代謝。益氣活血方（黃芪、人參、當(dāng)歸、川芎）可通過改善AMI大鼠糖脂代謝，保護(hù)線粒體結(jié)構(gòu)及功能，減輕心室重構(gòu)，其作用機(jī)制可能與提高Notch信號(hào)通路和AMPK信號(hào)通路交叉對(duì)話有關(guān)。③促進(jìn)血管新生。Notch信號(hào)通路與血管新生密切相關(guān)，可動(dòng)員血管內(nèi)皮祖細(xì)胞（EPCs）到缺血組織，降解基底膜，誘導(dǎo)EPCs分化為內(nèi)皮細(xì)胞，促進(jìn)血管新生。如補(bǔ)腎活血方（含熟地黃、當(dāng)歸、菟絲子、丹參等）可動(dòng)員MI大鼠EPCs，促進(jìn)血管新生，從而修復(fù)受損心肌，其機(jī)制與激活Notch通路有關(guān)。通心絡(luò)可改善心肌供血，保護(hù)血管結(jié)構(gòu)及功能，抑制纖維化發(fā)生發(fā)展，其作用機(jī)制與活化Notch1/Jagged/VEGF 通路及抑制HIF-1α/TGF-β/Smad2/CTGF通路有關(guān)。血府逐瘀湯可通過抑制心肌細(xì)胞凋亡，干預(yù)Notch/Delta信號(hào)通路，上調(diào)AMI梗死邊緣區(qū)Notch1、VEGF表達(dá)，促進(jìn)新生血管生成。心痛泰顆粒能增加AMI 大鼠梗死邊緣區(qū)心肌組織Notch1、Dll4 蛋白表達(dá)，促進(jìn)血管生成，以保護(hù)心肌。宣痹通瘀方（含酒延胡索、三七、川芎等）能顯著改善AMI 大鼠心肌缺血面積，其機(jī)制與調(diào)控Notch1表達(dá)，促進(jìn)血管新生有關(guān)。

4 小結(jié)

綜上所述，單味藥及其有效成分、中藥復(fù)方及相關(guān)制劑治療心肌缺血療效顯著，具有多靶點(diǎn)、多向調(diào)節(jié)等特點(diǎn)，可通過激活Notch信號(hào)通路、調(diào)節(jié)相關(guān)蛋白及促進(jìn)梗死邊緣血管新生，以減輕缺血面積，恢復(fù)血液供應(yīng)，抑制細(xì)胞凋亡及氧化應(yīng)激反應(yīng)，發(fā)揮保護(hù)心肌作用。這些中藥具有以下特點(diǎn)：①單味藥及有效成分多具有活血化瘀、補(bǔ)氣、補(bǔ)陽、清熱等功效；②復(fù)方及相關(guān)制劑以活血化瘀類為主，部分具有益氣、補(bǔ)腎等功效；③分子機(jī)制以單味藥、中藥復(fù)方研究較多，注射液涉及較少。

目前相關(guān)研究面臨著一些挑戰(zhàn)：①心肌缺血?dú)w屬中醫(yī)學(xué)“胸痹”范疇，臨床可分為心血瘀阻證、氣滯心胸證、痰濁痹阻證、寒凝心脈證、氣陰兩虛證、心腎陰虛證及心腎陽虛證等，除血瘀證外，其他證型涉及甚少；②以AMI為主，對(duì)其他心肌缺血性疾病及相關(guān)中醫(yī)證型研究較少；③以Notch信號(hào)通路相關(guān)蛋白表達(dá)為主，尚未進(jìn)行系統(tǒng)性研究，如該通路調(diào)控巨噬細(xì)胞極化、與其他通路存在串?dāng)_現(xiàn)象等方面尚未探討；④中藥成分復(fù)雜，作用靶點(diǎn)及通路多，存在藥代動(dòng)力學(xué)不明，以及安全性未得到保證等缺點(diǎn)。建議今后可借助中醫(yī)理論、現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)及循證醫(yī)學(xué)，為心肌缺血的防治提供理論及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。