中醫(yī)藥調(diào)控心血管疾病自噬研究進(jìn)展

許繼文 李金霞 張華敏

[摘要] 自噬是真核細(xì)胞維持穩(wěn)態(tài)的一種高度保守的降解過程，在心肌缺血/再灌注損傷、動脈粥樣硬化等多種心血管疾病的發(fā)生、發(fā)展中起到調(diào)控作用，是治療心血管疾病的新靶點。陰陽自和、氣虛痰瘀、肝主輸泄等中醫(yī)理論與自噬密切相關(guān)，中醫(yī)藥對心血管疾病的保護(hù)作用可以通過自噬途徑實現(xiàn)。本文重點討論心血管疾病中的自噬，并對近年來中醫(yī)藥調(diào)節(jié)心血管疾病自噬的研究進(jìn)展作一簡要概述。

[關(guān)鍵詞] 自噬；心血管疾病；中醫(yī)藥；調(diào)控

[中圖分類號] R54 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673-7210（2018）04（a）-0038-04

[Abstract] Autophagy is a highly conservative process in which eukaryotic cells maintain homeostasis and it plays an regulatory role in the occurrence and development of cardiovascular disease （CVD） such as myocardial ischemia and reperfusion injury and atherosclerosis， which is a new target for CVD. The theory of traditional Chinese medicine， such as reestablishment to yin-yang equilibrium， phlegm stasis due to deficiency of qi， liver controlling conveyance and dispersion are closely related to autophagy. Many literatures show that the protective effect of TCM on cardiovascular disease is achieved through autophagy. In this paper， the autophagy in CVD is discussed， and a brief overview of the research progress in the regulation of CVD autophagy in Chinese medicine is presented.

[Key words] Autophagy； Cardiovascular disease； Traditional Chinese medicine； Regulation

自噬是生命科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點，20世紀(jì)50年代，Christian Duve通過電鏡觀察到自噬體的結(jié)構(gòu)，于1963年溶酶體國際會議上提出自噬理論。在自噬過程中，細(xì)胞將待降解的產(chǎn)物包裹成自噬體，與溶酶體結(jié)合并進(jìn)行分解消化，為細(xì)胞提供能量，滿足正常的代謝需求，更新細(xì)胞器以維持能量需要[1]。自噬的發(fā)現(xiàn)揭示了細(xì)胞內(nèi)修復(fù)及損傷的機(jī)制，在心血管疾病的發(fā)生、進(jìn)展中尤為重要。研究表明，自噬在心肌缺血/再灌注損傷（I/R）、冠心病等心血管疾病中起到重要作用，中醫(yī)藥對心血管疾病的保護(hù)作用也與自噬密切相關(guān)。

1 自噬在心血管疾病中的調(diào)控作用

基礎(chǔ)水平的自噬在維持心血管功能中發(fā)揮重要作用。自噬的不足或過度都可能導(dǎo)致疾病的發(fā)生。在心血管系統(tǒng)中，各種不良刺激均可以誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生自噬，自噬的過度表達(dá)也可能會加快細(xì)胞進(jìn)入凋亡的腳步。

1.1 自噬與心肌缺血/再灌注損傷

自噬在I/R中廣泛存在并具有雙向調(diào)節(jié)作用。Chi等[2]發(fā)現(xiàn)缺氧及葡萄糖缺乏的狀態(tài)下，自噬水平上調(diào)，表達(dá)自噬相關(guān)基因Beclin1可以起到保護(hù)心肌的作用，而Hamacher-Brady等[3]發(fā)現(xiàn)抑制自噬相關(guān)基因ATG5的表達(dá)可能會導(dǎo)致細(xì)胞損傷，自噬的發(fā)生起到了抗心肌損傷的作用。與此結(jié)論相反，Matsui等[4]發(fā)現(xiàn)剔除自噬相關(guān)基因的小鼠或使用3-甲基腺嘌呤（3-methyladenine，3-MA）抑制PI3K-Ⅲ都可以抑制因I/R而導(dǎo)致的心肌細(xì)胞死亡，自噬的抑制發(fā)揮了心肌保護(hù)作用。不同結(jié)論的出現(xiàn)可能是建立模型方法的差異或?qū)嶒灄l件的不同，自噬發(fā)揮何種作用可能與I/R的時期相關(guān)，即在缺血初期發(fā)揮保護(hù)作用，再灌注期發(fā)揮損傷作用。而這種不同，恰恰為治療缺血性心肌病提供了新的方向。

1.2 自噬與動脈粥樣硬化

動脈粥樣硬化（AS）是冠心病等諸多心血管疾病的主要病因，脂質(zhì)代謝障礙是AS的始動環(huán)節(jié)。Ouimet等[5]發(fā)現(xiàn)高糖高脂飼料喂養(yǎng)巨噬細(xì)胞ATG5基因敲除小鼠后，膽固醇酯向溶酶體轉(zhuǎn)運出現(xiàn)障礙，膽固醇外流減少，Ding等[6]發(fā)現(xiàn)12～16周后，小鼠動脈斑塊內(nèi)出現(xiàn)明顯的巨噬細(xì)胞凋亡、壞死現(xiàn)象，AS進(jìn)展加快，巨噬細(xì)胞的自噬可以起到抗AS的作用。Wu等[7]在對老化的動脈纖維斑塊的觀察中發(fā)現(xiàn)，纖維帽內(nèi)平滑肌細(xì)胞中出現(xiàn)大量的自噬泡及髓鞘樣結(jié)構(gòu)，說明平滑肌細(xì)胞發(fā)生了超出生理水平的自噬，這種情況的發(fā)生可能與供養(yǎng)不足相關(guān)。Jia等[8]及Martinet等[9]報道腫瘤壞死因子α（TNF-α）、粥樣硬化斑塊內(nèi)的重要氧化固醇7-酮膽甾醇（7-ketocholestery）均可以刺激平滑肌細(xì)胞內(nèi)自噬的表達(dá)。AS過程伴隨自噬現(xiàn)象，但自噬對AS起到何種作用、對斑塊穩(wěn)定性是否有影響均有待進(jìn)一步的研究。

1.3 自噬與心力衰竭

心力衰竭是一種進(jìn)展性疾病，其病理改變以心肌細(xì)胞肥大、心肌肥厚、心肌收縮力降低為主要特征，生理水平的自噬可以有效管理心肌，在病理狀態(tài)下，自噬對心力衰竭的作用備受爭議。Oka等[10]發(fā)現(xiàn)在缺失溶酶體脫氧核苷酸酶的心肌細(xì)胞中，10 d壓力超負(fù)荷刺激可以誘發(fā)心肌炎、擴(kuò)張性心肌病并最終誘發(fā)心力衰竭，自噬基因的抑制導(dǎo)致心肌重塑[11]。Ucar等[12]重視微小RNA在心力衰竭自噬中的作用，肥大的心肌細(xì)胞中，miRNA-212/132表達(dá)上調(diào)，該基因敲除小鼠在心衰時心肌肥厚程度明顯低于對照組，心衰發(fā)展緩慢，miRNA-212/132抑制自噬而推進(jìn)心肌肥厚的進(jìn)程。然而，在心力衰竭的瀕死細(xì)胞中出現(xiàn)自噬增強(qiáng)的特征，超過生理負(fù)荷的自噬誘發(fā)細(xì)胞死亡進(jìn)而導(dǎo)致心力衰竭。De Meyer等[13]在給小鼠注射白喉毒素的實驗中發(fā)現(xiàn)7 d后心肌細(xì)胞出現(xiàn)溶酶體增多、自噬體蓄積等自噬誘導(dǎo)細(xì)胞死亡的特征性表現(xiàn)，14 d后，小鼠心力衰竭。學(xué)者逐漸意識到自噬在心力衰竭中的雙重作用，在進(jìn)行性心力衰竭中，自噬具有適應(yīng)性的作用，而在心力衰竭的終末期，自噬可以清除受損的細(xì)胞器，破壞心肌細(xì)胞。

2 中醫(yī)對自噬的認(rèn)識

2.1 陰陽自和與細(xì)胞自噬

陰陽自和指陰陽平衡失調(diào)后，陰陽逐漸趨向相對平衡的建立。在營養(yǎng)缺乏等不利的條件下，細(xì)胞自噬被激活，為細(xì)胞的生存提供營養(yǎng)物質(zhì)。生理水平的自噬為陽，細(xì)胞的損傷、病理產(chǎn)物的堆積屬陰，健康細(xì)胞在穩(wěn)態(tài)狀態(tài)下即呈現(xiàn)陰陽自和。王志丹等[14]認(rèn)為適度的自噬是對細(xì)胞的一種保護(hù)機(jī)制，自噬不足可以導(dǎo)致代謝廢物的堆積，過度則將導(dǎo)致凋亡的產(chǎn)生，陰陽自和遭到破壞。許文婷等[15]認(rèn)為病理條件下，細(xì)胞自噬水平升高，包裹吞噬細(xì)胞器、代謝廢物，為細(xì)胞的生存提供新的營養(yǎng)物質(zhì)，發(fā)揮保護(hù)作用，即是陰陽由失衡逐漸趨于新的平衡的過程。中醫(yī)陰陽自和的理論為治療心血管疾病提供了新的思路。

2.2 肝主疏泄與細(xì)胞自噬

肝具有調(diào)暢周身氣機(jī)的作用，肝主疏泄的功能失常既可以表現(xiàn)為肝氣疏泄不及，一身氣機(jī)郁滯，也可表現(xiàn)為肝氣疏泄太過，肝氣上逆。黎穎賢等[16]認(rèn)為當(dāng)細(xì)胞自噬被過度活化，在降解受損的細(xì)胞內(nèi)容物的基礎(chǔ)上，還會吞噬正常的細(xì)胞器，導(dǎo)致自噬介導(dǎo)的細(xì)胞死亡。周江霞等[17]認(rèn)為自噬不足細(xì)胞無法實現(xiàn)自身代謝，細(xì)胞自噬過度則損傷正常細(xì)胞，這樣的病理過程與肝疏泄太過極為相似。自噬的水平被抑制，無法為細(xì)胞的生存提供所需的養(yǎng)分從而導(dǎo)致代謝廢物的堆積，這一過程與肝氣疏泄不及所帶來的病理改變相似。

2.3 氣虛痰瘀與細(xì)胞自噬

氣虛推動無力，則會導(dǎo)致痰瘀的凝滯郁結(jié)。黃貴華等[18]對細(xì)胞自噬機(jī)制及中醫(yī)氣虛痰瘀的理論進(jìn)行對比研究，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞自噬下降、升高與中醫(yī)理論中氣虛無力不能推動、臟腑失調(diào)內(nèi)生實邪的機(jī)制相通。因自噬水平降低不能及時吞噬受損細(xì)胞器、亞細(xì)胞器、蛋白質(zhì)而導(dǎo)致的代謝產(chǎn)物的堆積與中醫(yī)痰瘀的理論相一致。Linton等[19]認(rèn)為心肌細(xì)胞的自噬是心血管疾病中的一種自我保護(hù)機(jī)制，自噬消化蛋白質(zhì)產(chǎn)生的能量進(jìn)行再循環(huán)為細(xì)胞提供新的養(yǎng)分，提升對低氧的耐受能力，與此同時清除受損的細(xì)胞器，避免病理廢物的堆積。

3 中藥對細(xì)胞自噬的調(diào)控作用

3.1 中藥有效成分對心血管系統(tǒng)自噬的調(diào)控

Kanamori等[20]發(fā)現(xiàn)高濃度的白藜蘆醇可以上調(diào)心肌細(xì)胞LC3-Ⅱ蛋白，增加自噬泡和ATP含量。Zhang等[21]發(fā)現(xiàn)虎杖苷激活Sirt3，提升心肌細(xì)胞的自噬水平，修復(fù)線粒體功能障礙，起到保護(hù)心肌細(xì)胞的作用。Hu等[22]發(fā)現(xiàn)木犀草素抑制Mst1，上調(diào)細(xì)胞自噬水平，提升線粒體活力。Lv等[23]發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇也表現(xiàn)出相同的作用，這種作用可能與p38MAPK相關(guān)。Han等[24]發(fā)現(xiàn)姜黃素可以通過FOXO1信號通路誘導(dǎo)氧化應(yīng)激損傷細(xì)胞自噬，起到保護(hù)血管內(nèi)皮的作用。

與上述結(jié)果相反的是，某些中藥成分可通過抑制自噬的過表達(dá)，起到保護(hù)心血管的作用。Han等[25]發(fā)現(xiàn)丹酚酸B可以抑制饑餓心肌細(xì)胞的自噬，發(fā)揮保護(hù)作用，人參皂苷Rg1可以抑制由I/R所帶來的自噬升高，這一過程是通過抑制AMPKα的活化、激活mTOR，減少LC3-Ⅱ和Beclin1實現(xiàn)的。與此結(jié)論相似的是，李龍飛等[26]發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rb1可以通過阻止自噬相關(guān)結(jié)構(gòu)的增加抑制細(xì)胞自噬，Mao等[27]發(fā)現(xiàn)丹參素通過激活mTOR信號通路抑制缺血/再灌注損傷誘發(fā)的自噬，減少細(xì)胞凋亡。Huang等[28]認(rèn)為黃連素通過抑制SIRT1、BNIP3、Beclin-1等蛋白的表達(dá)，抑制自噬。

3.2 中藥方劑對心血管系統(tǒng)自噬的調(diào)控

參元丹由黨參、黃芪、土元、玄參、丹參、水蛭等藥物組成。張蕾等[29]發(fā)現(xiàn)參元丹含藥血清對缺氧/復(fù)氧細(xì)胞自噬具有抑制作用，這種抑制作用可以在心肌缺血較長時間時仍然存在，產(chǎn)生這種作用的機(jī)制可能是通過抑制PI3K、Belcin-1、Caspase-3基因達(dá)到的[30]。

痰瘀同治方由清半夏、瓜蔞、薤白、赤芍、黃連等藥物組成。唐丹麗等[31]使用痰瘀同治方對心肌I/R模型大鼠進(jìn)行灌胃處理，發(fā)現(xiàn)其可抑制再灌注損傷后Beclin-1、NF-κB的mRNA、Bax蛋白，減少心肌細(xì)胞凋亡，并促進(jìn)Bcl-2表達(dá)抑制Beclin-1激活、抑制自噬而起到保護(hù)心肌細(xì)胞的作用。

4 結(jié)語與展望

自噬與多種心血管疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，調(diào)節(jié)自噬是治療心血管疾病的新靶點，自噬被認(rèn)為是雙刃劍，不足及過度皆可以誘發(fā)心血管疾病。加強(qiáng)中醫(yī)藥領(lǐng)域的自噬研究、充分利用中藥雙向調(diào)節(jié)的優(yōu)勢對治療心血管疾病具有重要意義。然而仍有諸多需要解決的問題：①各種疾病中、疾病不同階段自噬水平的變化趨勢尚存在爭議；②自噬與中醫(yī)證型的關(guān)系尚不明確，中藥影響自噬的作用機(jī)制仍需深入挖掘；③目前中醫(yī)調(diào)控心血管疾病自噬的研究大多停留在實驗階段，通過調(diào)節(jié)自噬水平治療疾病的方法仍需更精確的研究支持。在日后的研究中，我們應(yīng)著眼于微觀機(jī)制，基于現(xiàn)有的實驗結(jié)論，結(jié)合中醫(yī)藥理論，開展中醫(yī)病因病機(jī)研究，積極尋找可利用于臨床、便于檢測的自噬標(biāo)志物，以期將中醫(yī)藥調(diào)節(jié)心血管系統(tǒng)自噬應(yīng)用于臨床。

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