基于細(xì)胞焦亡的中藥治療抑郁癥合并冠心病的機(jī)制研究進(jìn)展

李蘭石 王 穎

1.遼寧中醫(yī)藥大學(xué)研究生學(xué)院，遼寧沈陽 110032；2.遼寧中醫(yī)藥大學(xué)針灸臨床教研室，遼寧沈陽 110032

《中國心血管健康與疾病報告2019》[1]推算出當(dāng) 今我國冠心病患者約有1100 萬人次，并指出該病的死亡率高于腫瘤及其他疾病。O’Neil 等[2]證實(shí)抑郁癥是冠心病發(fā)作關(guān)聯(lián)性最大的獨(dú)立危險因素。細(xì)胞焦亡是最新發(fā)現(xiàn)的一種細(xì)胞程序性死亡方式，特征是質(zhì)膜通透性改變、細(xì)胞破裂及促炎因子釋放。最近研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞焦亡造成的組織炎癥級聯(lián)反應(yīng)，是抑郁癥誘發(fā)冠心病的重要機(jī)制[3]。抑郁情緒會引起大腦Nod 樣受體蛋白3（Nod-like receptor protein 3，NLRP3）炎癥小體復(fù)合物的形成，誘導(dǎo)pro-Caspase-1 自切割產(chǎn)生活性，裂解消皮素的雙結(jié)構(gòu)，釋放N 端形成小孔，同時切割pro-白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-18、pro-IL-1β使其成熟沿著小孔釋放，滲透壓改變后水分子進(jìn)入細(xì)胞，細(xì)胞腫脹破裂，釋放出的內(nèi)容物屬于內(nèi)源性損傷相關(guān)分子模式，激活炎癥級聯(lián)反應(yīng)，促炎因子會通過血腦屏障，引起冠狀動脈內(nèi)多種細(xì)胞焦亡，誘導(dǎo)單核細(xì)胞、低密度脂蛋白、血小板聚集，通過轉(zhuǎn)胞吞作用穿過內(nèi)皮并因炎癥而保留沉積為粥樣斑塊，隨著細(xì)胞焦亡進(jìn)展，斑塊數(shù)量增加穩(wěn)定性降低，最終造成斑塊破裂血管堵塞[4]。中藥治療該病在下調(diào)細(xì)胞焦亡通路蛋白表達(dá)、減輕炎癥反應(yīng)方面存在優(yōu)勢。因此從細(xì)胞焦亡角度探索中藥防治抑郁癥合并冠心病的發(fā)病機(jī)制，可能為中藥治療抑郁癥合并冠心病的臨床和科研提供新思路。

1 中藥調(diào)控NLRP3 炎癥小體的活化

1.1 介導(dǎo)NLRP3 炎癥小體的啟動信號

NLRP3 的啟動信號包括Toll 樣受體（Toll-like receptor，TLR）4 被激活，募集髓樣分化初級反應(yīng)基因（myeloid differentiation primary response gene 88，MyD88）形成MyD88-TLR4 復(fù)合物，MyD88 與人IL 受體相關(guān)激酶的結(jié)構(gòu)域結(jié)合，激活腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子6，形成TAK1-IKK-IKB 復(fù)合物，使核轉(zhuǎn)錄因子-κB 的兩個亞基（p50、p65）釋放，其中p65 進(jìn)入細(xì)胞核發(fā)生核位移[5]。研究發(fā)現(xiàn)，不少中藥及其有效成分可以抑制其中的通路內(nèi)各蛋白的表達(dá)。例如皂角刺和菖蒲可以抑制TLR4 與MyD88 的結(jié)合[6]，而斑蝥、山藥和百合則可以靶向抑制TAK1-IKK-IκB 復(fù)合物級聯(lián)[7-8]，另外胡椒、玄參、山茱萸、桑白皮、玄參、白術(shù)、人參、肉桂、花椒和蔓荊子都被證明可以抑制核轉(zhuǎn)錄因子-κB 發(fā)生核位移[9-11]。

1.2 介導(dǎo)NLRP3 炎癥小體的激活信號

目前，較為可信的主要有3 種NLRP3 炎癥小體活化模式。①離子流假說：抑郁會激活小膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi)eATP 級聯(lián)信號觸發(fā)P2X7R 反饋的K+外流，同時膜蛋白1（membrane protein 1，PAN-1）在細(xì)胞膜上形成小孔，使NLRP3 的各配體進(jìn)入細(xì)胞。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，蔓越莓和小檗堿可以下調(diào)細(xì)胞中P2X7R 的表達(dá)[12]，青蒿素和苦參[13-14]可以抑制K+外流，甘草被認(rèn)為是最有效的PAN-1 半通道拮抗劑，可直接與縫隙連接通道結(jié)合，閉合縫隙連接處[15]。②活性氧（reactive oxygen species，ROS）途徑：抑郁會誘導(dǎo)ROS 過度生產(chǎn)氧化，使硫氧還蛋白互作蛋白（thioredoxin interacting proteins，TXNIP）被ROS 氧化的硫氧蛋白分離，并與NLRP3 結(jié)合而激活整個炎癥小體復(fù)合物。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)藏紅花可以改善線粒體功能，顯著減少ROS 的產(chǎn)生，降低小鼠抑郁情緒，此外還可增強(qiáng)血栓調(diào)節(jié)蛋白和一氧化氮的生成，降低血管張力[16]。白果在心血管疾病的臨床治療中已有較確切的效果，最近在一項(xiàng)體外神經(jīng)元細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，其主要有效成分白果內(nèi)酯可以抑制ROS 的產(chǎn)生，使得神經(jīng)元細(xì)胞死亡率明顯減少[17]。此外，蓮子、丹參、茴香、石菖蒲、白鮮皮、胡黃連、無患子、冬蟲夏草都被證明具有強(qiáng)大的清除氧自由基的能力，阻斷ROS/TXNIP 信號通路[18-19]。③細(xì)胞破裂后釋放大量內(nèi)容物使溶酶體吞噬分解負(fù)擔(dān)加重，造成溶酶體膜破裂，釋放組織蛋白酶B，從而激活NLRP3 炎癥小體。研究發(fā)現(xiàn)佛手瓜、枸杞子可以通過抑制一些miRNA的表達(dá)，從而減少巨噬細(xì)胞中溶酶體對膽固醇等大顆粒物質(zhì)的吞噬，達(dá)到抗炎、保護(hù)神經(jīng)元、減少冠狀動脈粥樣硬化的作用[20]。

2 中藥調(diào)控NLRP3 各組分的裝配

NLRP3 炎癥小體復(fù)合物由NLP 受體蛋白、凋亡相關(guān)斑點(diǎn)樣蛋白（apoptosis-associated speck-like protein，ASC）接頭蛋白和pro-Caspase-1 前體三部分組成，是抑郁情緒引起免疫系統(tǒng)產(chǎn)生細(xì)胞焦亡、發(fā)生神經(jīng)炎癥級聯(lián)反應(yīng)的重要效應(yīng)分子，且其表達(dá)水平與冠狀動脈病變狹窄程度、斑塊數(shù)量不穩(wěn)定性及纖維帽脆性呈正相關(guān)[21]。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇、姜黃和川牛膝可影響NLP 受體蛋白與ASC 接頭蛋白裝配[22-23]；穿心蓮、紫草可以抑制ASC 斑點(diǎn)蛋白表達(dá)[24]；在丹參、黃連、大黃和萊菔子可以抑制ASC 和pro-caspase-1 的募集[25-26]，槐耳即槐樹上長的木耳可以通過自噬溶酶體途徑促進(jìn)NLRP3 降解[27]。此外，黃芩和粉防已被證明是通過抑制NLRP3 炎癥小體來減輕抑郁癥合并冠心病的。Rui 等[28]實(shí)驗(yàn)證明黃芩的有效成分黃芩苷可以直接抑制小膠質(zhì)細(xì)胞中NLRP3 的激活，減輕神經(jīng)炎癥反應(yīng)，保護(hù)神經(jīng)元，同時張琳玲等[29]發(fā)現(xiàn)在動脈硬化模型大鼠實(shí)驗(yàn)中，黃芩苷可通過抑制NLRP3 信號通路進(jìn)而降低炎癥反應(yīng)，緩解主動脈內(nèi)皮損傷，降低血脂水平，發(fā)揮抗冠狀動脈動脈硬化作用。粉防己的主要活性物質(zhì)粉防己堿具有抗炎作用，治療后，活性物質(zhì)粉防己堿明顯抑制了小鼠大腦組織小膠質(zhì)細(xì)胞中NLRP3 的表達(dá)，裂解產(chǎn)生活性的Caspase-1 減少，炎癥因子IL-1β、IL-18 降低，減少了神經(jīng)元細(xì)胞死亡，同時Tet 還可以治療心血管疾病，減少梗死面積[30]。

3 中藥調(diào)控Caspase-1 的表達(dá)

Caspase-1 在人體內(nèi)免疫細(xì)胞中以無活性的前體形式存在，是抑郁情緒和先天免疫傳感器之間的關(guān)鍵橋梁。Caspase-1 在抑郁癥和動脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮了重要作用，其表達(dá)的含量已成為該病的金標(biāo)準(zhǔn)[31]。在一項(xiàng)蝙蝠體內(nèi)破壞Caspase-1 基因的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，缺乏Caspase-1 表達(dá)可導(dǎo)致隨后細(xì)胞焦亡信號通路無法激活，同時產(chǎn)生了抗動脈粥樣硬化和神經(jīng)退化等疾病的抗炎狀態(tài)[32]。用中藥系統(tǒng)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫與分析平臺數(shù)據(jù)庫篩選Caspase-1 靶蛋白的相關(guān)中藥及共同的單體活性化合物，結(jié)果發(fā)現(xiàn),白花蛇舌草等83 種中藥及其共同活性成分單體人參皂苷Rh2，熊果酸能夠作用于Caspase-1 蛋白。此外槐花、五味子、紅景天都有抗炎、調(diào)節(jié)免疫和抗動脈粥樣硬化斑塊形成的作用，其作用機(jī)制是阻斷pro-caspase-1 的自剪切，抑制Caspase-1 的活化[33-34]。

4 中藥調(diào)控Gasdermin D（GSDMD）的表達(dá)

GSDMD 是一切炎性Caspase 的共同底物，是細(xì)胞焦亡的直接執(zhí)行者，因而被稱為執(zhí)行蛋白。研究表明，GSDMD 進(jìn)入活性成孔狀態(tài)是成熟IL-18、IL-1β等分泌到胞外、形成炎癥級聯(lián)反應(yīng)、發(fā)生細(xì)胞焦亡的必要條件[35]。研究證明GSDMD、GSDMD-N 末端相關(guān)基因表達(dá)與內(nèi)皮功能障礙、動脈粥樣硬化斑塊增加呈正相關(guān)。酮麝香是天然麝香的一種成分，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在40 μg/ml 的濃度下可以抑制GSDMD 的激活。通過染色實(shí)驗(yàn)觀察巨噬細(xì)胞形態(tài)學(xué)變化，發(fā)現(xiàn)雷公藤紅素能夠抑制Caspase-1 對GSDMD 的剪切與活化，從而能改善細(xì)胞膜的通透性，減少細(xì)胞焦亡[36]。山柰酚是一種存在于多種植物（桑葉、桃花、羅布麻葉等）中的天然黃酮醇，在脂多糖+三磷酸腺苷刺激的炎癥細(xì)胞模型中被證明可以抑制GSDMD，改善膜的完整性來減少細(xì)胞焦亡[37]。

5 小結(jié)

抑郁癥誘導(dǎo)冠心病形成的中醫(yī)病理機(jī)制為患者情志抑郁，肝氣不舒，全身氣機(jī)不暢累及于心，心血停滯而為瘀，瘀血形成脈道不通，影響氣機(jī)往來，從而加重肝氣郁滯、氣滯血瘀的相互促進(jìn)，郁久化火，火熱可灼傷心脈，離經(jīng)之血即為瘀，亦可火熱傷津，血少成瘀，最終導(dǎo)致郁證合并胸痹的形成?！盎稹痹谠摬〉陌l(fā)生、發(fā)展中起著十分重要的作用，而“火熱之邪”在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中與炎癥反應(yīng)密不可分，細(xì)胞焦亡又是高度促炎癥的細(xì)胞程序性死亡。因此，細(xì)胞焦亡可以被認(rèn)為是抑郁癥和冠心病的共通機(jī)制。在論述中藥調(diào)控細(xì)胞焦亡抗抑郁合并冠心病機(jī)制的過程中發(fā)現(xiàn)，中藥療法可多靶點(diǎn)有效抑制細(xì)胞焦亡通路，減少炎癥反應(yīng)，從而緩解患者抑郁狀態(tài)，減輕冠狀動脈粥樣硬化程度。所采用的中藥有疏肝、益氣、溫陽、清熱、活血、補(bǔ)益等功效，本病的病機(jī)為肝氣郁結(jié)，氣滯血瘀，郁久化火，因此首選疏肝理氣的藥物，而溫陽既可振奮精神驅(qū)逐陰翳，又可推動全身氣血的運(yùn)行，清熱活血可去除病理產(chǎn)物，通達(dá)血脈，最后配合補(bǔ)益脾胃的藥物，既可抑木扶土，又可使補(bǔ)而不滯。綜上，探索更多從細(xì)胞焦亡角度治療抑郁癥合并冠心病的中藥療法，可以為臨床防治該疾病提供參考。