中藥復方防治心肌缺血再灌注損傷機制的研究進展

黃欣瑋，趙桂峰，毛靜遠

中藥復方防治心肌缺血再灌注損傷機制的研究進展

黃欣瑋1，趙桂峰2，毛靜遠1

溶栓治療、經皮冠狀動脈介入治療、冠狀動脈旁路移植術等手段在冠心病治療的應用日趨普及，但心肌缺血再灌注損傷(MIRI)是制約這些方法療效的關鍵問題之一。近年來諸多研究采用中藥復方對MIRI的防治進行探索和研究，揭示多方面機制，本文就相關機制研究進行綜述。

中藥復方；心肌缺血再灌注損傷；機制

心肌缺血再灌注損傷(MIRI)的概念是由Jennings等在1960年首次提出，指缺血心肌組織在血液重新灌流后，出現更嚴重、更明顯的功能障礙及損傷，甚至導致心肌發生不可逆損傷的現象[1]，包括再灌后心律失常、心肌梗死面積擴大甚至猝死等心血管危險事件。MIRI發生機制尚未明確，但目前認為氧自由基增加、炎細胞浸潤、細胞內Ca2+超載、線粒體功能障礙及細胞的凋亡與自噬等環節參與發生。關于MIRI防治是研究熱點，中醫藥對MIRI防治也備受重視。本文就近年來中藥復方防治MIRI的機制研究進展進行分析，以期為臨床應用和研究提供參考。

1 清除氧自由基

心肌組織缺血缺氧，三磷酸腺苷(ATP)生成減少，鈣離子進入細胞增多，激活鈣依賴性蛋白酶，使黃嘌呤脫氫酶(xanthine dehydrogenase，XD)轉變為黃嘌呤氧化酶(xanthine oxidase，XO)，同時ATP分解產生次黃嘌呤。在XO兩次催化中均產生大量氧自由基。此外由于鈣超載激活磷脂酶A2，進而降解生物膜磷脂發生過氧化反應，產生大量自由基。氧自由基會導致細胞膜損傷，繼而損害離子泵，破壞ATP細胞離子穩態[2]。

基于動物實驗和細胞水平，對中藥復方防治MIRI歸納總結：加味失笑散、加味生脈散、補陽還五湯等中藥復方歸屬于活血化瘀、益氣養陰和益氣活血的范疇，可提高超氧化物歧化酶(SOD)、一氧化氮(NO)等氧自由基清除劑含量，減少丙二醛(MDA)和活化氧簇(ROS)含量，減少膜脂質過氧化，改善左心功能，縮小心肌梗死面積，降低惡性心律失常發生率，發揮心肌保護作用。

楊彥平等[3]通過結扎家兔左冠狀動脈前降支40 min再灌注120 min方法觀察加味失笑散對其MIRI的保護作用，發現加味失笑散可提高SOD活力，減少MDA的產生，有效保護心肌。此外研究發現參降湯[4]、炙甘草湯[5]、加味生脈散[6]和四君子湯[7]亦可提高SOD活力，減少MDA生成，有效清除MIRI大鼠氧自由基，發揮心肌保護作用。李淑貞等[8]觀察補陽還五湯對兔MIRI的影響，發現補陽還五湯、補氣組及活血通絡組均能使MIRI兔的肌酸激酶(CK)、乳酸脫氫酶(LDH)含量降低，NO含量升高，其中補陽還五湯組較其拆方效果明顯。馬月香等[9]通過制備缺氧(4 h)/復氧(2 h)模型，觀察冠心Ⅱ號方對細胞MIRI的影響，發現冠心Ⅱ號方能提高心肌細胞SOD活性，減少MDA含量，清除氧自由基，發揮心肌保護作用。

2 減輕炎癥反應

炎癥反應是MIRI的重要機制之一，中性粒細胞(PMNs)在炎癥反應起重要作用。MIRI過程中，PMNs激活并黏附于血管內皮細胞，導致內皮細胞破損水腫和功能障礙，毛細血管腔堵塞，發生無復流現象，導致細胞損傷。活化的PMNs可誘發細胞膜磷脂A2釋放大量花生四烯酸，產生炎癥介質，使大量PMNs吸附于血管內皮，導致心肌組織損傷。中藥復方具有抑制MIRI心肌炎癥反應進展、保護心肌細胞作用。實驗研究多應用活血化瘀、清熱解毒、理氣化痰類復方激活Janus激酶信號轉導子與轉錄激活子(JAK/STAT)信號通路，抑制核轉錄因子(NF-κB)和相關促炎因子的激活，減輕冠脈內皮細胞損傷和功能障礙，縮小心肌梗死面積，發揮抗MIRI作用。

王慶高等[10]通過制備大鼠缺血60 min再灌注120 min模型，觀察扶芳藤丹參合劑對其MIRI的影響，發現用藥組p-JAK2、p-STAT3顯著升高，腫瘤壞死因子(TNF-α)、NF-κB明顯降低，心肌梗死面積縮小，提示扶芳藤丹參合劑具有心肌保護作用。Zhuo等[11]通過冠心舒通對大鼠MIRI研究，發現冠心舒通可明顯減弱TNF-α、白細胞介素-1β(IL-1β)等促炎因子表達，抑制NF-κB蛋白活性，縮小梗死面積，發揮心肌保護作用。付曉春等[12]發現黃連解毒湯亦通過抑制NF-κB通路，減少TNF-α、IL-1β的釋放，保護心臟。曹鳳華[13]通過制備大鼠缺血60 min再灌注120 min模型，觀察枳實薤白桂枝湯預處理對其MIRI的影響，發現枳實薤白桂枝湯可以提高一氧化氮合酶(NOS)含量，抑制PMNs對血管內皮黏附，減輕MIRI引起的血管內皮和心肌損傷。閆昕等[14]通過制備兔缺血30 min再灌注120 min模型，觀察小陷胸湯加味對其MIRI的影響，發現小陷胸湯可降低C反應蛋白(CRP)含量，升高NO含量，減輕冠脈內皮細胞損傷和功能障礙，保護心臟。

3 減輕Ca2+超載

Na+/Ca2+交換是Ca2+進入細胞的一個重要途徑，細胞內Na+、H+升高或蛋白激酶活化直接或間接導致Na+/Ca2+交換異常形成一過性內向離子流，引起心律失常；細胞內Ca2+超載可激活多種磷脂酶，促進膜磷脂分解，引起線粒體膜損傷，最終導致線粒體水腫甚至溶解，使ATP生成減少。此外，Ca2+超載還可使鈣依賴性蛋白水解酶活性增強，促進XD轉變為XO，氧自由基生成增多，加重心肌組織損傷。

中藥復方具有減輕Ca2+超載、發揮心肌細胞保護作用。實驗研究多應用益氣復脈、活血化瘀、化痰散結類復方減輕Ca2+，并與抗氧化損傷機制相互作用，減少惡性心律失常的發生，起到防治MIRI作用。

李美平等[15]通過制備大鼠缺血15 min再灌注30 min模型，觀察甘草湯對大鼠MIRI的影響，發現甘草湯可提高Ca2+-Mg2+-ATPase活性，使靜息電位升高，動作電位時程均延長，改善心肌細胞電活動，發揮抗MIRI作用。研究發現，丹蔞片[16]、心安顆粒[17]可減少并縮短室性心律失常的發生頻率及持續時間，對QRS時限、PR間期作用穩定，發揮心肌保護作用。王萬丹等[18]采用全心正常灌流10 min，停灌30 min，復灌30 min建立離體MIRI模型，發現銀丹心腦通能提高SOD活力，減少MDA含量，減輕Ca2+超載，進而延長心臟停搏時間，縮短復跳時間、正常律動時間及心律失常持續時間，降低心律失常的發生率。

4 改善線粒體功能障礙

線粒體是細胞的能量供應站，維持線粒體穩態和平衡對心肌細胞存活起至關重要的作用。線粒體通過增加自身ROS對最初生成的ROS起正反饋作用，產生大量ROS，加重MIRI過程；線粒體通透性轉換孔( mitochondrial permeability transition pore，mPTP)是內膜實現通透性轉換的主要機制。再灌注初期mPTP開放，線粒體膜電位(△Ψm)下降，細胞色素C(cytochrome-C，Cyt-C)等釋放，導致線粒體腫脹和ATP水解，最終導致細胞死亡；此外線粒體鈣穩態失衡和線粒體形態變化直接或間接導致嚴重MIRI[19]。

中藥復方通過線粒體途徑發揮心肌細胞保護作用。實驗研究多應用益氣活血、活血化瘀類復方抑制△Ψm、MPTP開放及降低Cyt-C水平，保護線粒體復合物I，清除氧自由基，改善心功能和提高能量代謝，防治MIRI。Li等[20]制備大鼠缺血40 min再灌注120 min模型，觀察雙參膠囊對其MIRI的影響，發現雙參寧心通過保護線粒體復合物I，抑制MPTP開放及降低Cyt-C水平，減少線粒體腫脹，清除氧自由基，改善MIRI。Chen等[21]制備大鼠缺血30 min再灌注120 min模型，觀察芪參益氣滴丸對其MIRI影響，發現芪參益氣滴丸可抑制△Ψm和MPTP開放，減少Cyt-C釋放，此外抑制ROS大量生成，提高能量代謝和改善心室功能，保護心肌細胞。

5 抑制細胞凋亡

目前認為在MIRI過程中細胞凋亡信號轉導通路分為激活死亡受體依賴性信號轉導通路和線粒體依賴性信號轉導通路[22]。大量實驗研究表明，缺血再灌注可誘導細胞凋亡，并隨著再灌注時間延長，壞死組織周圍凋亡細胞進行性增多。由線粒體介導的促凋亡信號轉導通路中，Cyt-C、Caspase-3、Caspase-9、Bcl-2/Bax等誘發細胞凋亡[23-24]。

中藥復方通過抑制心肌細胞凋亡發揮抗MIRI作用。實驗研究多應用活血化瘀、理氣活血和益氣活血方上調Bcl-2蛋白的表達，下調Bax、Casperse-3相關蛋白的表達，通過激活PI3K/Akt信號通路發揮防治MIRI作用。林凱旋等[25]制備大鼠缺血30 min，再灌注2 h和4 h模型，觀察益氣化瘀方對其MIRI的影響，發現益氣化瘀方明顯減少促心肌細胞凋亡的相關調節蛋白Bax、Caspase-3、Fas及P53的表達，增加抑制心肌細胞凋亡相關調節蛋白Bcl-2的表達，發揮心肌保護作用。王朝陽等[26]制備大鼠缺血30 min再灌注60 min模型，觀察金香丹對其MIRI的影響，發現金香丹可上調Bcl-2蛋白的表達，下調Bax、Casperse-3相關蛋白的表達，抑制再灌注心肌細胞的凋亡。Liu等[27]制備心肌細胞缺氧(2 h)/復氧(4 h)模型，發現參元丹能明顯改善心肌細胞生存率，有效減少細胞凋亡；參元丹+LY294002組會明顯減弱參元丹保護心肌細胞作用，表明參元丹通過激活磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(phosphatidylinositol 3 kinase/protein kinase B，PI3K/Akt)通路發揮心肌組織保護作用。

6 減少細胞自噬

自噬又稱為Ⅱ型細胞死亡，是在饑餓、營養缺乏、生長因子受抑制或受到應激性死亡威脅等一系列因素刺激下，經過自噬相關基因(autophagyrelated gene，Atg)調控，細胞經由溶酶體分解細胞器和蛋白等物質的過程[28]。實驗研究表明，機體處于饑餓、能量不足時，自噬現象可促進心肌或其他組織細胞的生存[29]。在MIRI中缺血期自噬起到保護作用，再灌注期擴大心肌梗死面積，降低左室射血分數，影響左室重構[30]。細胞自噬的激活信號有很多種，包括Beclin-1、心肌微管相關蛋白輕鏈3蛋白(LC3)、生長因子、Ⅰ型PI3K/Akt、氧化應激等。

中藥復方通過減少細胞自噬發揮抗MIRI作用。實驗研究多用活血化痰、益氣活血方減少細胞自噬。實驗研究發現，細胞自噬與凋亡相互作用，Beclin-1/Bcl-2通過維持其平衡狀態來調控自噬/凋亡負反饋作用，但自噬與凋亡在MIRI過程中具體作用機制還需進一步實驗研究。

唐丹麗等[31]制備大鼠缺血30 min，再灌注120 min模型，觀察痰瘀同治方對其MIRI的影響，發現痰瘀同治組可抑制缺血期Beclin-1mRNA及再灌注期Beclin-1、LC3mRNA表達，上調缺血及再灌注期Bcl-2 mRNA表達，痰瘀同治方可能通過Beclin-1/Bcl-2負反饋調節作用從而抑制自噬發生起到心肌保護作用。解欣然等[32]從細胞水平建立缺氧(2 h)/復氧(4 h)模型，觀察參元丹對其細胞自噬的影響。鏡下發現參元丹通過與Ⅲ型磷脂酰肌醇三磷酸激酶(Class ⅢPI3K)形成復合體來調節Atg蛋白，抑制Beclin-1的表達，發揮心肌保護作用。

7 小 結

近年來中醫從不同方面研究MIRI機制，包括再灌注損傷搶救激酶途徑(RISK)、PI3K/Akt信號通路、NF-κB信號通路[33]等，研究發現中醫藥在改善MIRI方面具有多靶點、多途徑，毒副作用小等優勢，臨床應用前景廣闊。李淑貞等[8]、金國強[34]研究發現，相比其拆方，中藥復方在治療MIRI過程中有顯著療效。目前基礎實驗更偏向于對單味藥或其提取物研究，以后研究著重在中藥組方配伍上，發揮其防治MIRI作用，體現中醫特色。

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(本文編輯薛妮)

教育部“創新團隊發展計劃”—中醫藥防治心血管疾病研究(No.IRT1276)；天津市衛計委中醫中西醫結合課題(No.2015086)

1.天津中醫藥大學(天津 300193)；2.天津中醫藥大學第一附屬醫院

毛靜遠，E-mail：jymao@126.com

R542.2 R256.2

A

10.3969/j.issn.1672-1349.2016.23.016

1672-1349(2016)23-2773-04

2016-02-29)

引用信息：黃欣瑋，趙桂峰，毛靜遠.中藥復方防治心肌缺血再灌注損傷機制的研究進展[J].中西醫結合心腦血管病雜志，2016，14(23)：2773-2776.