中藥抗心肌缺血再灌注損傷作用及其機制研究進展

梁 芬 呂東嶺

1.南京中醫(yī)藥大學(xué) 江蘇 南京 210000；2.南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院 江蘇 南京 210000

缺血性心臟病是當(dāng)今世界威脅人類健康及生命的重大疾病之一，其中又急性心肌梗死較為多見及嚴(yán)重。急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)是在冠狀動脈粥樣硬化的基礎(chǔ)上，發(fā)生斑塊破裂、糜爛，并發(fā)血栓形成或者是冠狀動脈痙攣，血管收縮、微血管栓塞，發(fā)生冠狀動脈血供急劇減少或中斷，使心肌細胞缺血缺氧所致的部分心肌急性壞死[1]。因此通過溶栓或機械再通等方式盡早恢復(fù)缺血區(qū)血液再灌注至關(guān)重要。然而經(jīng)過這些治療措施，缺血心肌雖然得以恢復(fù)正常灌注，但其組織損傷反而進一步加重，這種現(xiàn)象稱為心肌缺血再灌注損傷(myocardial ischemia reperfusion injury ,MIRI)。心肌缺血再灌注損傷的病理過程十分復(fù)雜，涉及多種機制。筆者通過中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫，以主題詞“心肌缺血再灌注損傷”“中藥”進行檢索，搜索 2011～2021 年間發(fā)表的中藥治療MIRI相關(guān)文獻，發(fā)現(xiàn)中藥具有多成分、多途徑、多靶點的作用特點，對于具有復(fù)雜病理機制的心肌缺血再灌注損傷具有獨特的治療優(yōu)勢和潛力。

1 心肌缺血再灌注損傷機制

MIRI的病理機制十分復(fù)雜，主要涉及氧化應(yīng)激、鈣超載、線粒體損傷、能量代謝紊亂、炎癥反應(yīng)、細胞凋亡等多個環(huán)節(jié)。在MIRI發(fā)生發(fā)展過程中，缺血區(qū)的心肌組織由于長時間缺氧，造成細胞內(nèi)代謝異常，使細胞內(nèi)H+聚集而引起胞內(nèi)pH降低，使得H+/Na+、Na+/Ca2+交換得到加強,造成細胞內(nèi)鈣超載。伴隨著Ca2+濃度升高，Ca2+流入線粒體導(dǎo)致線粒體鈣超載并引起線粒體功能障礙。線粒體損傷導(dǎo)致大量活性氧(ROS)生成，從而誘發(fā)氧化應(yīng)激反應(yīng)，進而誘發(fā)細胞色素C(cytochrome C,CytC)等促凋亡因子釋放，造成心肌細胞凋亡。此外，當(dāng)發(fā)生MIRI時，損傷過程中產(chǎn)生大量的炎性介質(zhì)和趨化因子，激活白細胞、血小板和血管內(nèi)皮細胞表達大量的粘附分子，如選擇素和整合素，同時激活的中性粒細胞可以分泌細胞因子，如腫瘤壞死因子-α、白細胞介素-1β和白細胞介素-6[2]，這些炎癥因子的釋放又進一步誘發(fā)了炎癥反應(yīng)。這些不同因素在MIRI病理過程中互為因果，相互影響，共同誘導(dǎo)心肌細胞損傷、壞死或凋亡。

2 心肌缺血再灌注損傷中醫(yī)認識

中醫(yī)并無“心肌缺血再灌注損傷”這一病名，根據(jù)其病位及癥狀，將其歸屬于“胸痹”“真心痛”“心悸”等范疇?！督饏T要略·胸痹心痛短氣病脈并治》記載“陽微陰弦，即胸痹而痛”，提出上焦胸陽不足，下焦陰寒內(nèi)盛，陰乘陽位，痹阻胸陽，發(fā)為胸痹。《醫(yī)林改錯》言“元氣即虛，必不能達于血管，血管無氣，必停留而瘀?！闭J為氣不足則血運行無力，血壅滯于脈內(nèi)而致心痛。陳聰?shù)萚3]認為缺血再灌注損傷的發(fā)生是閉塞的冠狀動脈通過介入手段再通,處于陰盡陽生之際，屬于厥陰病范疇。謝連娣等[4]認為,缺血再灌注損傷的過程涉及到氣虛、痰飲、血瘀,但以氣虛為本,氣虛貫穿缺血再灌注損傷的整個過程; 痰飲瘀為標(biāo),血瘀為重,痰飲次之?？傊?，心肌缺血再灌注損傷中醫(yī)病機是痰濁、瘀血、氣滯、寒凝痹阻心脈，心脈痹阻不暢，不通則痛，發(fā)為本病，其病本質(zhì)上屬本虛標(biāo)實，活血化瘀，溫陽散寒、祛痰化濁、益氣活血為該病的基本治法。

3 心肌缺血再灌注損傷的中藥治療及機制

3.1 單味藥及其提取物 在治療缺血性心肌病的中藥治療的歷史中，活血化瘀類、理氣類、補益類、溫陽類、清熱類等中藥具有不錯的療效?，F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)這些單味藥的有效成分及其提取物對MIRI同樣具有較好的治療作用。

3.1.1 丹參 丹參SalviaeMiltiorrhizae為唇形科植物丹參SalviamiltiorrhizaBge.的干燥根和根莖，具有活血祛瘀，通經(jīng)止痛，清心除煩，涼血消癰等功效?？赏ㄟ^抑制炎癥反應(yīng)、抑制細胞凋亡、調(diào)節(jié)細胞自噬、增加鈣離子回流及減輕氧化應(yīng)激損傷等途徑發(fā)揮抗心肌缺血再灌注損傷作用。丹參中主要有效成分為丹參素、丹參多酚酸鹽及丹參酮。孫大偉[5-6]研究發(fā)現(xiàn)丹參素可以抑制自噬基因LC3、Beclin-1的表達從而抑制心肌細胞自噬，并且減少ATP5G3蛋白表達，促進ATP生成，改善心肌細胞能量代謝。鈣超載是MIRI的一個重要環(huán)節(jié)，是可以引發(fā)心律失常的因素。丹參素可通過增加SERC A2a的表達及活性,升高p-PLB(S16)的磷酸化來調(diào)節(jié)心肌細胞的鈣運作,使鈣離子回流增加，改善MIRI所致的心功能損傷[7]。研究表明[8]丹參多酚酸鹽可以促進抑凋亡蛋白Bcl-2的表達，同時抑制促凋亡蛋白Bax、激活型Caspase-3的表達來抑制心肌細胞凋亡。王煜[9]發(fā)現(xiàn)丹參酮ⅡA可改善MIRI大鼠心肌梗死面積、心臟射血分數(shù)和縮短分數(shù), 通過激活JAK2/STAT3通路改善HRI心肌細胞活力和凋亡水平。此外，王松等[10]采用薄膜水化法制備丹參酮ⅡA聚乙二醇-聚己內(nèi)酯(PEG-PCL)納米膠束，并發(fā)現(xiàn)丹參酮ⅡA-PEG-PCL納米膠束可以提高丹參酮ⅡA的心肌細胞攝取量,藥效優(yōu)于丹參酮ⅡA。

3.1.2 黃芪 黃芪AstmgaliRadix為豆科植物蒙古黃芪AstragalusmembranaceusBge.的干燥根，具有補氣升陽，固表止汗，利水消腫，生津養(yǎng)血，行滯通痹，托毒排膿，斂瘡生肌等功效?？赏ㄟ^抑制細胞凋亡、炎癥反應(yīng)，減輕鈣超載以及抗氧化等方式發(fā)揮心肌細胞保護作用。多糖、總苷、總黃酮以及黃芪甲苷為其主要有效成分。王加良等[11]研究發(fā)現(xiàn)黃芪多糖干預(yù)后可顯著改善心肌缺血再灌注損傷情況，降低炎癥反應(yīng)，且發(fā)現(xiàn)高劑量黃芪多糖與p38MAPK阻斷劑聯(lián)合運用具有良好的協(xié)同作用，這提示黃芪多糖對MIRI的保護作用是通過抑制p38MAPK通路來減少炎癥反應(yīng)。此外研究發(fā)現(xiàn)黃芪甲苷可以通過抑制抑制Cytc釋放及凋亡蛋白Bax的表達，上調(diào)eNOS及Bcl-2的表達，進而抑制心肌細胞凋亡從而發(fā)揮抗MIRI作用[12]。黃芪總黃酮同樣表現(xiàn)出較為顯著的心肌保護作用，這可能與抑制炎癥反應(yīng)、抗氧化等密切相關(guān)[13]。

3.1.3 人參 人參GinsengRadixEtRhizoma為五加科植物人參PanaxginsengC.A.Mey.的根，具有大補元氣、復(fù)脈固脫、補脾益肺、生津安神等功效。主要通過抑制炎癥反應(yīng)、抗氧化應(yīng)激，調(diào)節(jié)自噬、抑制心肌細胞凋亡等機制保護心肌。人參的主要成分為人參皂苷及醇類。研究發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rh2可以顯著抑制NLRP3、IL-1β、TNF-α等炎癥因子的表達，并增強SOD活性從而減輕炎癥反應(yīng)及抗氧化，實現(xiàn)對MIRI心肌細胞的保護作用[14]。張恒[15]發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rb1在H9c2細胞缺氧/復(fù)氧過程中,能通過激活線粒體ATP敏感性鉀通道維持線粒體膜電位,增高ATP的含量并降低ROS的產(chǎn)生,進而使線粒體膜通透性轉(zhuǎn)換孔開放減少,產(chǎn)生線粒體保護作用,使線粒體內(nèi)細胞色素C向胞漿的釋放減少,從而減輕缺氧/復(fù)氧所誘導(dǎo)的細胞凋亡。李洋等[16]采用不同濃度的人參皂苷Rb1干預(yù)，觀察到10μmol/L濃度人參皂苷Rb1對心功能保護作用最顯著，并發(fā)現(xiàn)自噬相關(guān)蛋白Beclin 1、LC3和p62表達水平逆轉(zhuǎn)，提示人參皂苷Rb1可以通過改善細胞自噬從而發(fā)揮心肌保護作用。

此外，現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)三七皂苷[17-19]、黃芩苷[20-21]、川芎嗪[22]、大黃素[23]、銀杏葉[24-28]、紅景天[29-32]、當(dāng)歸多糖[33]、紅花[34-35]、山楂[36-37]、白芍總苷[38]、紫草素[39]、葛根素[40-42]、白藜蘆醇[43-46]、柚皮苷[47, 48]、五味子乙素[49-50]等中藥及其有效成分同樣具有良好的抗MIRI作用，詳見表1。

表1 抗MIRI的中藥及其作用機制

3.2 中藥復(fù)方 中藥復(fù)方是中醫(yī)臨床用藥的主要形式。根據(jù)辨證論治原則，臨床上治療MIRI的中藥復(fù)方主要為益氣溫陽類、活血化瘀類及理氣化痰類。研究發(fā)現(xiàn)許多經(jīng)典方藥具有抗MIRI的作用，如枳實薤白桂枝湯、補陽還五湯等。此外，部分現(xiàn)代中藥復(fù)方制劑如通心絡(luò)膠囊、丹紅注射液等對MIRI也具有保護作用。

3.2.1 補陽還五湯 補陽還五湯是益氣活血法的代表方，出自清代王清任所著的《醫(yī)林改錯》一書。由黃芪、赤芍、川芎、當(dāng)歸、地龍、桃仁、紅花七味藥組成。補陽還五湯可以通過調(diào)控自噬，抑制細胞凋亡以及抗氧化等方式發(fā)揮抗心肌缺血再灌注損傷作用。頡志英等[51]研究發(fā)現(xiàn)補陽還五湯含藥血清可有效保護心肌細胞，其機制可能是通過上調(diào)自噬相關(guān)蛋白LC3II、Beclin1的表達,增強自噬，減少細胞凋亡，從而實現(xiàn)抗MIRI作用。另有研究[52]表明補陽還五湯發(fā)揮抗MIRI作用是通過提高心肌組織抗氧化能力，減輕細胞膜脂質(zhì)過氧化反應(yīng),防止再灌注期心肌細胞的氧化應(yīng)激損傷來實現(xiàn)的。

3.2.2 丹參飲 丹參飲出自《時方歌括》卷下，主要由丹參、檀香、砂仁三味藥物組成，具有活血祛瘀，行氣止痛之功。研究發(fā)現(xiàn)丹參飲預(yù)處理可以減少心肌細胞損傷，改善心功能，主要是通過通過抑制炎癥反應(yīng),從而減輕心肌細胞缺血再灌注損傷，其中高劑量組效果最佳[53-54]。高俊杰等[55]研究發(fā)現(xiàn)丹參飲對MIRI具有心臟保護作用,其機制可能與抑制大鼠心肌線粒體細胞膜轉(zhuǎn)換孔開放、減少鈣離子回流從而減少心肌線粒體腫脹相關(guān)。丹參飲通過調(diào)節(jié)缺血再灌注損傷心肌細胞自噬相關(guān)基因Beclin-1和Atg5表達,使心肌細胞發(fā)生適度自噬,從而發(fā)揮細胞保護作用[56]。

3.2.3 加減枳實薤白桂枝湯 枳實薤白桂枝湯為中醫(yī)治療胸痹的經(jīng)典名方。該方出自張仲景《金匱要略·胸痹心痛短氣病脈證并治第九》，主要由枳實、薤白、桂枝、厚樸、瓜蔞五味藥組成。常用于治療胸陽不振痰氣互結(jié)之證。現(xiàn)代臨床上常用該方加減治療心肌缺血再灌注損傷，并取得不錯的療效。研究[57]發(fā)現(xiàn)加減枳實薤白桂枝湯預(yù)處理可明顯減小心肌缺血再灌注損傷的心肌梗死面積，減少炎性細胞浸潤與心肌的腫脹壞死，而其保護作用可能是通過增強心肌細胞的乳酸脫氫酶及一氧化氮合酶的表達及活性來實現(xiàn)的。隨著對MIRI機制有了更深入的了解，加減枳實薤白桂枝湯對MIRI的保護作用機制有了更進一步的探索，研究發(fā)現(xiàn)加減枳實薤白桂枝湯可以抑制線粒體細胞色素C釋放及天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶家族相關(guān)蛋白的級聯(lián)反應(yīng)并且激活Caspase相關(guān)蛋白，進而抑制心肌細胞凋亡，另一方面通過PI3K-Akt-eNOS上調(diào)NO/cGMP/PKG信號通路進而減輕心肌氧化損傷，通過上述兩種方式達到抗MIRI目的[58-60]。

3.2.4 通心絡(luò)膠囊 通心絡(luò)為臨床治療冠心病常用中成藥，具有益氣活血，通絡(luò)止痛的功效?，F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)其對心肌缺血再灌注損傷也具有一定的療效。黃婷等[61]研究發(fā)現(xiàn)通心絡(luò)對MIRI具有保護作用，其作用機制可能是通過抑制肥大細胞脫顆粒誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)來實現(xiàn)的。MIRI心臟保護過程缺血預(yù)調(diào)節(jié)存在9個關(guān)鍵靶點，通心絡(luò)則是通過調(diào)節(jié)其中5個與微血管障礙相關(guān)的靶點來增強心肌微血管內(nèi)皮屏障功能,進而減輕MIRI[62]。此外，研究[63]發(fā)現(xiàn)高劑量通心絡(luò)預(yù)給藥能夠緩解心肌缺血再灌注損傷,保護心肌細胞，這與調(diào)控心肌細胞自噬水平密切相關(guān)，另一方面還發(fā)現(xiàn)PDCD4、P53可能是通心絡(luò)通過miR-532-5p或miR-450a-5p緩解心肌缺血再灌注損傷的靶基因。

3.2.5 丹紅注射液 丹紅注射液主要由丹參及紅花提取物制成，具有活血化瘀，通脈疏絡(luò)的功效，臨床上常用于治療冠心病及缺血性腦病。隨著研究的深入，研究發(fā)現(xiàn)丹紅注射液對MIRI具有良好的療效，其主要是通過抗炎、抗氧化，抑制細胞凋亡等方式發(fā)揮作用。于洪艷等[64]發(fā)現(xiàn)丹紅注射液預(yù)處理使凋亡抑制基因Bcl-2蛋白表達明顯增多，進而減少心肌細胞凋亡。余萍等[65]發(fā)現(xiàn)丹紅注射液可以減輕血管內(nèi)皮炎癥反應(yīng)，促進血管新生來發(fā)揮MIRI保護作用，其機制可能是促進VEGF的分泌,抑制心肌缺血時脂質(zhì)過氧化,促進氧自由基清除酶清除氧自由基。

4 小結(jié)及展望

以往臨床上主要采用腺苷受體激動劑、鎂劑、他汀類、血管緊張素受體拮抗劑、鈣離子拮抗劑等藥物防治MIRI。這些藥物可直接作用于MIRI病理機制的某個靶點或某一環(huán)節(jié)，雖然起效迅速，但由于心肌缺血再灌注損傷機制復(fù)雜，涉及多個環(huán)節(jié)，這些藥物最終的臨床療效不盡人意。近年來，中藥在防治MIRI方面取得了不錯的成果，在藥理實驗及臨床治療上均表現(xiàn)出顯著的治療效果。但是中藥治療MIRI的研究仍有待進一步深入，如作用機制、作用靶點以及有效成分對靶點的作用方式等。此外，由于中藥成分復(fù)雜多樣，相互作用尚不明確，給中藥的藥理研究及臨床應(yīng)用帶來阻礙。因此，進一步明確中藥抗MIRI的有效成分相互間作用關(guān)系是接下來研究的一個重要方向。相信隨著科學(xué)的進步與發(fā)展，MIRI的發(fā)病機制會越來越清晰，MIRI的治療定會取得突破性進展。