冠心病血瘀證的DNA甲基化修飾與磁場干預的相關性探討

陳伶利，王建國，李杰*，簡維雄，向忠軍，黃海波，陳悅

（1.湖南中醫藥大學，湖南長沙410208；2.長沙醫學院，湖南長沙410219；3.貴州職業技術學院，貴州銅仁554300）

冠心病血瘀證的DNA甲基化修飾與磁場干預的相關性探討

陳伶利1，王建國1，李杰1*，簡維雄1，向忠軍2，黃海波3，陳悅1

（1.湖南中醫藥大學，湖南長沙410208；2.長沙醫學院，湖南長沙410219；3.貴州職業技術學院，貴州銅仁554300）

基于甲基化的表觀遺傳學在闡明疾病基因和環境相互作用方面發揮重要作用。本文從對冠心病遺傳基因甲基化和磁場干預研究、冠心病血瘀證的分子遺傳學研究、磁場和中醫證型的相關性研究等方面出發，探討內外界環境磁場與冠心病血瘀證的表觀遺傳學之間的相關可能性機制。為從基因表達-內部表型-疾病模式-磁場干預的系統生物學角度出發進行個體化差異預防和治療心血管疾病提供思路和方法。

冠心病；血瘀證；DNA甲基化；磁場

〔Abstract〕Geneticist based on methylation plays an important role in elucidating disease gene and environment interaction.In this paper，we studied DNA methylation modification，magnetic field，molecular genetics and the relevance between TCM syndrome types and magnetic field intervention about the coronary heart disease（CHD）with blood stasis syndrome.To investigate the correlation between the internal and external magnetic field and the apparent genetic mechanism of CHD with blood stasis syndrome.It will provide thinking and methods for individual preventing and treating cardiovascular diseases from the view of systems biology including genemethylation-internal phenotype-patterns of disease-magnetic field intervention.

〔Keywords〕coronary heart disease；blood stasis syndrome；DNA methylation；magnetic field

臨床研究發現，冠心病是由遺傳因素和環境因素相互作用而引起的多基因異常的復雜性狀疾病［1-2］。而通過表觀遺傳學機制研究，就能充分闡釋環境和基因的交互作用［3］。

特別是DNA甲基化作為表觀遺傳修飾中最為重要的修飾形式之一，在心血管領域日益成為研究的焦點［4］。研究發現，DNA甲基化能夠調節特異性基因的表達，引起動脈粥樣硬化（AS），從而導致冠心病或冠心病血瘀證的發生［5］。冠心病血瘀證患者因年老體衰或嗜食肥甘，導致痰濁內生，阻礙血行，形成血瘀，痰瘀互結于心脈，而致心脈痹阻。中醫治療一般采取化痰消瘀的治療原則。

磁場作為外界環境廣泛存在的重要組成部分，具有相對無創性和便捷性的特點，其作用于人體后會使人體產生一系列變化。磁場作為簡單無創的物理療法用于臨床治療由來已久，在非侵入性物理療法醫學領域中有著巨大的應用潛力。研究發現利用磁場可以降低人體血液的粘度［6］。通過合適的磁場強度和脈沖時間，就能控制紅細胞聚集成鏈的大小，由此控制血液粘度。此機制正好與中醫上述的治療思維不謀而合。

因此，是否可以從基于遺傳和環境因素的表觀遺傳學角度出發研究冠心病血瘀證DNA甲基化調節機制；并利用表觀遺傳變化的可逆性，采用外界環境（磁場）干預手段，結合臨床探討磁場如何調控冠心病血瘀證的發生機制，以謀求在冠心病血瘀證病證結合診斷和治療方面的理論和實踐突破，對于冠心病中醫藥防治有著重要的現實意義。為此，可以從以下幾個方面進行探討。

1　心血管的DNA甲基化研究

目前DNA甲基化在心血管領域的研究仍處于探索階段，現狀主要包括：基因組DNA的異常甲基化水平（包括低甲基化和高甲基化），或多種因素如MTHFR基因C677T多態性等引起的高同型半胱氨酸（HHcy）血癥，也可較早出現冠狀動脈和其他動脈的粥樣硬化病變［7-10］。

相關候選或特異性基因的異常甲基化修飾也被證實和動脈粥樣硬化的發病存在一定的聯系。如雌激素受體（ER）基因，雄激素受體（AR）基因，細胞外超氧化物岐化酶（EC-SOD）基因，叉狀頭轉錄因子（FOXP3）基因，XV型膠原α1（COL15A1）基因，成纖維細胞生長因子2（FGF2）基因，p53基因，MMP-9基因，組織因子途徑抑制物2（TFPI-2）等基因［11-13］。

Peng等［14］研究發現，ABCG1和GALNT2基因啟動子高甲基化狀態與冠心病危險的增加明顯相關，吸煙和年齡可以影響DNA甲基化水平。其他因素如高飽和膽固醇、脂蛋白等飲食營養成分和生活習慣、大氣污染等環境因素影響，將是有關AS研究的新方向［15］。以上這些因素通過引起DNA甲基化修飾的改變，而改變某些基因的表達。

2　心血管的磁場干預作用研究

國內外磁場對心血管系統影響研究主要有包括對心臟功能、血管內皮細胞、平滑肌細胞、細胞因子等方面研究。特別是在磁場頻率接近機體正常功能活動的頻率而發揮其有效作用的脈沖磁場方面研究較多，如研究報道，脈沖磁場通過促進內皮細胞成纖維細胞生長因子（FGF）的分泌，從而促進內皮細胞修復，提示脈沖磁場對血管形成具有促進作用，在促進血管生化方面具有一定的應用潛力［16］。羅海燕等［17］發現低頻脈沖磁場能促進大鼠心肌微血管內皮細胞增殖和增強細胞活力，下調縫隙連接蛋白43（Cx43）表達，其在分子水平上的可能作用機制表現為對Cx43的有效調控。Brunella等［18-19］發現低頻磁場作用于人體后，通過發揮降血脂、改善微循環、防治動脈粥樣硬化等作用，對心血管機能產生明顯的調節作用，從而達到對高血壓和冠心病等心血管疾病的治療作用。雖然磁場作用于細胞的生物學效應與作用強度以及作用頻率有著密切的關系，但目前在這方面尚無統一的參考標準。

3　冠心病血瘀證的分子遺傳學研究

目前國內對冠心病血瘀證病因和病機等方面，已經進行了深入的客觀化研究，主要方面有血管與血管內皮相關、血液指標的客觀化、其他方面客觀指標研究、冠心病血瘀證的基因組學等分子生物學方面的研究。特別是基因組學研究，把基因組學不斷深入融入中醫學：如王階等［20］通過篩查冠心病血瘀證病證結合的相關基因，發現相關基因能從不同途徑參與動脈硬化和內皮損傷的形成。楊杰等［21］通過對冠心病血瘀證患者治療前后芯片對比發現：冠心病血瘀證與凝血、血流異常相關基因的相關性可能是活血化瘀中藥的重要分子靶點。張婭等［22］對PCI術后研究發現CYP2C19*2基因突變患者可能易患重度血瘀證。這些研究提示在治療時，可以根據基因和基因功能表達譜，采取宏觀辨證與微觀辨證相結合，更能針對性地對患者進行個體化治療和對易感人群的預防。

課題組在冠心病血瘀證的遺傳易感基因方面已完成了多項研究［23-30］：袁肇凱教授運用家系分析法發現：心血瘀阻證可能是一種具有遺傳傾向的“多基因證”［30］。ACE基因I/D多態、FⅦ基因M1/M2多態性是冠心病血瘀證的發病危險因素之一［23-24］；ApoE基因多態性是湖南漢族人群冠心病血瘀證的遺傳易患基因。基因芯片研究發現冠心病血瘀證的差異基因表達主要涉及到基質金屬蛋白酶MMP系、細胞色素氧化酶P450（CYP）系、白介素細胞因子等基因的改變［28］。差異基因的甲基化表達譜芯片研究發現：ER-β、CHL1、ZEB2等8個基因的啟動子區甲基化狀態冠心病血瘀證與健康人比較有統計意義［30-33］。

目前我國尚未研制出成熟的去甲基化藥物并且藥物細胞毒性較大，因而通過對甲基化修飾的調控來拮抗冠心病及血瘀證的進一步發展的中藥研究更加成為研究者關注的焦點。有學者通過中藥血府逐瘀膠囊和四季三黃膠囊聯合作用發現可使整個基因組甲基化水平增加而降低機體內三酰甘油的含量，增加動脈內斑塊的穩定性，但對AS發生的作用還待進一步確定［34］。李楠等［35］發現復方中藥對ACS痰濁血瘀證患者MMP-9基因與ER基因甲基化水平的雙向調節可能是其發揮臨床效用的機制之一。程修平等［36］用穩斑湯輔助西醫治療可顯著降低ACS痰濁血瘀證患者中醫證候積分，臨床療效優于單純西醫治療，其作用機制可能與降低患者TM基因啟動子甲基化水平有關。

以上可以看出中醫對冠心病證候本質研究在DNA甲基化方面逐步深入，特別是分子網絡和中藥作用研究有了新的進展，但尚未完全闡明冠心病血瘀證候的分子生物學本質。冠心病血瘀證這些遺傳基因的表達是否受到其他環境因素的影響和調控，影響到血瘀證的發生和發展？改變環境因素是否會對血瘀證型的改變造成影響？值得進一步探討。

4　磁場和中醫的相關性研究

中醫理論在兩千多前就提出“天人合一”的整體觀念，強調人體內外環境的整體統一性；在診斷和治療疾病方面提出“三因”制宜，即因人、因時、因地制宜，強調環境影響的重要性。作為構成環境重要因素的磁場，在兩千多年前就已記載將磁療應用于中醫診療。因此，磁場與中醫理論關系源遠流長。應該說，中醫學最早記錄了醫學物理學的一個重要分支-磁醫學。

現代研究中，陶必修［37］提出從量子力學和電動力學等現代科學的觀點出發，論證人體腧穴的非穩衡電磁場，對中醫人體經絡理論進行研究。韓金祥［38］通過比較氣與電磁輻射場的特征，提出中醫人體之氣的物質基礎是機體輻射電磁（量子）場。

董天朗等［39］提出將中醫的經絡學、磁石治病和現代醫學、現代物理學相結合發展現代磁場療法，同時發現特殊地域磁場（地域磁醫學）對養生保健和疾病治療有益。陳銳等［40］應用磁圓針（經穴磁導療法）治療高脂血癥技術列入中醫社區適宜推廣技術；任超學等［41］將手法與磁場治療腰肌勞損療效觀察，和中醫理論相結合，對于指導中西醫臨床實踐都具有很重要的指導和應用價值。張建勇等［42］發現復方黃柏液聯合低頻電磁場能明顯促進血清缺氧誘導因子-1α、血管內皮細胞生長因子及金屬蛋白酶抑制物-1生成，抑制血清金屬蛋白酶-9生成、促進缺血性足潰瘍愈合。

但目前磁場理論關于磁場環境的干預與冠心病等心血管疾病中醫證型變化研究較少；在其作用過程中其遺傳基因的甲基化等表觀遺傳學是否發生差異改變？外界磁場和人體磁場強度、頻率與作用時間對心血管疾病治療的最佳有利組合是什么？長期臨床安全性如何等等，都還有待后續的研究。

5　前景與展望

表觀遺傳學的研究思路和相關技術從微觀角度解釋中醫證候、中藥的作用機制等方面逐漸應用于中醫藥研究中。正因為中醫的“證候”是內外環境與人體相互影響的階段性病理概括，現代醫學未能合理解釋“證候”機體功能改變。因此，表觀遺傳學的“微觀”概念或將成為中醫證候的研究切入點［43］。

許多表觀遺傳修飾的改變是可逆的，這種可逆性修飾為疾病的治療和預防提供了樂觀的前景。同時，也從另一個角度為基礎研究及研發相關外界環境如磁場干預提供了新思路［44］。因此，是否可以利用表觀遺傳變化的可逆性，采用磁場干預和中藥手段，以DNA甲基化修飾的表觀遺傳調控作為研究方向或治療調控靶點？可能成為中醫證候研究的一個新的突破點。

總之，中醫藥表觀遺傳學不但在闡述證候與相關DNA甲基化的關系，而且在驗證外界環境如中藥干預可以逆轉DNA異常甲基化方面已有所作為。鑒于磁療“簡、效、便、廉”和中醫藥類似的效果及其在中國學應用的悠久歷史，可以利用現代高科技的磁性材料或脈沖磁場，在中醫經絡理論的指導下，通過磁場干預中醫證型及表觀遺傳學的機制研究，實現延緩或阻止冠心病及血瘀證的早期發生或發展，將為中醫藥預防診斷和治療冠心病提供重要的理論和依據。

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（本文編輯賀慧娥）

Investigating DNA methylation M odification and M agnetic Field Intervention of Coronary Heart Disease w ith Blood Stasis Syndrome

CHEN Lingli1，WANG Jianguo1，LI Jie1*，JIAN Weixiong1，XIANG Zhongjun2，HUANG Haibo3，CHEN Yue1
（1.Hunan University of Chinese medicine，Changsha，Hunan 410208，China；2.Changsha Medical University，Changsha，Hunan 410219，China；3.Guizhou Technical College，Tongren，Guizhou 554300，China）

R256.2

A

doi：10.3969/j.issn.1674-070X.2016.09.010

2016-05-06

國家自然科學基金資助項目（81373550，81202647）；湖南省科技廳計劃項目（2013RS4038）；湖南省中醫藥科研計劃項目（201427）；國家重點學科中醫診斷學開放基金項目（2014029）。

陳伶利，女，博士，副教授，研究方向：心病證候本質的研究。

〔通迅作者〕*李杰，男，博士，教授，E-mail：317768870@qq.com。