基于SIRT1信號通路的祛瘀通絡原則治療心肌缺血細胞凋亡的研究進展

劉巖松 王迪 陳藝緣 錢婷婷 王冰梅

(長春中醫藥大學，吉林 長春 130117)

心肌缺血是急性心肌梗死、心絞痛或缺血性心力衰竭導致死亡和殘疾的主要原因〔1〕。長時間心肌缺血會導致心肌不可逆性損傷，早期再灌注治療可有效恢復血液再灌注〔2〕。但目前已形成的共識是，再灌注本身亦會導致心肌細胞進一步損傷，并由此導致以左心室擴大及收縮功能下降為特征的心臟重構〔3〕及出現心律失常、心肌頓抑、微血管阻塞和心肌壞死等臨床表現。心肌缺血的主要治療干預手段包括溶栓治療或直接經皮冠狀動脈介入治療，其目的是減少心肌梗死范圍并改善臨床癥狀。盡管現有治療方法可最大程度地保證患者的心肌存活量，但再灌注損傷仍會導致大量心肌梗死患者出現心力衰竭。因此，減少心肌梗死患者心肌缺血/再灌注(MI/R)損傷能顯著改善心臟重構和預后〔4〕。然而，到目前為止還沒有預防再灌注損傷的有效療法〔5〕；因此迫切需要進一步的研究。近年來，中醫藥防治心肌缺血已逐漸突顯出優勢，根據不同患者、不同癥狀進行整體審查、辨證論治，因人而異為患者制定最適合的方藥以達到最好的治療效果。本文將具體論述中醫藥防治心肌缺血的機制研究。

1 中醫對心肌缺血的認識

根據中醫理論，心肌缺血屬于“厥心病”、“心痛”、“胸痹”等范疇。“心痛”病名出現早于“胸痹”，是指心臟周圍疼痛,是對病位和癥狀的描述，最早出現于《足臂十一脈灸經》：“足少陰溫(脈)……其病：病足熱,……肝痛,心痛,煩心”。而《內經》對其記載既是癥狀,又是病名。“胸痹”這一稱呼首現于《靈樞·本臟》,曰“肺小則少飲,……一肺大則多飲,善病胸痹喉痹逆氣”。胸痹病輕則心胸滿悶，閉塞不暢，重則心胸疼痛或心胸、背部掣痛。張仲景在《金匾要略》中,將心痛與胸痹合論。皇甫謐于《針灸甲乙經》中首次將“胸痹心痛”作為一個病名來進行闡述。“氣滯血瘀”是本病的主要病機。“氣滯”即氣行不暢，無法行血，血停則瘀生(即“血瘀”)，最終引發心肌缺血。根據這一理論，眾多醫家將“祛瘀通絡”作為心肌缺血的基本治則。

2 心肌缺血與細胞凋亡

心肌是發生缺血再灌注(I/R)損傷最常見的組織之一〔6〕。國內外多項研究已證實〔7～11〕，細胞凋亡與心肌暫時性I/R損傷有緊密聯系,同時，心肌細胞凋亡的發生與心肌缺血時間長短有關。

凋亡是發生在多細胞生物體中的程序性細胞死亡過程，在心肌梗死發作后不久啟動，并在再灌注期間顯著增強〔12〕。原癌基因和抑癌基因等多種相關基因在細胞凋亡的調控過程中起重要作用。其中，第一個被發現并確認為具有抑制作用的基因是B淋巴細胞瘤(Bcl)-2基因，其與促凋亡基因(如Bax)相互作用。Bax是調節線粒體細胞色素C釋放過程和調節對細胞死亡信號敏感性的關鍵基因〔13〕。周期蛋白依賴性激酶的活性可受到P21基因的抑制,P21基因還可以抑制處于終末分化的細胞進一步凋亡〔14〕。具有抑癌作用的P53基因在細胞凋亡的過程中對Bcl-2和Bax基因起雙向調節作用〔15〕。Fas基因是凋亡的重要啟動子，若其過度表達，Bcl-2將不能阻止細胞凋亡〔16〕。半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(Caspases)是一類在細胞程序性凋亡過程中起重要作用的蛋白酶。Caspase-3是細胞凋亡過程中最重要的末端裂解酶，它能引起DNA損傷修復酶降解，激活內切酶，最終促使細胞凋亡發生〔17〕。除此之外還有多種因素，如立早基因(c-fos,c-jun)、胰島素樣生長因子1、核轉錄因子、腫瘤壞死因子等對心肌細胞凋亡均有相關調控作用。

3 沉默信息調節因子(SIRT)1與心肌缺血

SIRT1是一種依賴于煙酰胺腺嘌呤二核苷酸的組蛋白去乙酰化酶，參與多種生物學過程，包括基因沉默、分化、細胞凋亡、細胞自噬、細胞分化、細胞增殖、能量代謝、氧化應激和衰老等。在不同的生物系統中執行多種功能，SIRT在血管老化和年齡相關疾病(包括神經退行性疾病、心血管疾病、慢性腎臟疾病、骨質疏松癥和代謝綜合征中發揮保護作用〔18〕。SIRT1還可以去乙酰化和調節各種轉錄因子和非組蛋白底物的活性，如核因子κB，過氧化物酶體增殖物活化受體γ協同刺激因子(PGC)-1α，叉頭盒O(FoxO)和p53等〔19，20〕。

相關研究發現，SIRT1在心血管疾病中發揮重要的調節作用，通過激活FoxO下調凋亡分子并減少氧化應激以保護心臟〔19〕。SIRT1可以使乙酰化的P53去乙酰化，從而改變細胞凋亡過程〔21〕。相關研究證實〔19〕，SIRT1激活可以通過上調抗氧化劑和下調促凋亡分子來保護心臟免受I/R損傷，這是通過激活FoxO1和減少氧化應激實現的。有研究報告表明〔22〕，SIRT1的激活延長了小鼠的壽命并延緩了高脂肪飲食小鼠的心臟相關衰。在心肌I/R損傷后，與非轉基因小鼠相比，顯示SIRT1心臟特異性過表達的轉基因小鼠的心肌梗死程度和TUNEL陽性細胞核數量顯著減少〔19〕。在糖尿病大鼠中，心肌I/R損傷后心臟中SIRT1的上調改善了心功能并縮小了梗死面積，這一現象與血清肌酸激酶-MB、乳酸脫氫酶活性和心肌細胞凋亡減少有關〔20〕。SIRT1還通過FoxO家族轉錄因子的去乙酰化刺激促存活分子的表達并負調控促凋亡分子的存活，減少SIRT1轉基因小鼠MI/R損傷中的氧化損傷和凋亡〔19,23〕。有研究發現〔24〕,心臟缺血再灌注損傷模型大鼠的SIRT1高表達可抑制Caspase-3的激活，起到提高心肌細胞抗凋亡或氧化損傷能力的作用，最終達到保護心肌及其活力的目的。進一步研究證實〔25〕，SIRT1可通過介導內皮型一氧化氮合酶表達而抑制內皮細胞凋亡和改善血管內皮功能發揮保護心肌和血管的作用。因此，調節SIRT1信號轉導是MI/R損傷的關鍵治療靶點。

4 基于祛瘀通絡原則的方藥可改善細胞凋亡

4.1中成藥

4.1.1血府逐瘀口服液相關研究發現〔26〕，血府逐瘀口服液可增加MI/R損傷模型大鼠心肌中SIRT1的表達，抑制FoxO1、FoxO3、FoxO4的表達，從而發揮其保護受損心肌細胞、抗心肌細胞凋亡的作用。已有大量實驗證實〔27，28〕，SIRT1可調節FoxOs活性，從而起到保護心肌細胞的作用。SIRT1表達量激增具有保護心肌細胞免于氧化應激損傷的作用，其途徑可能是通過調節FoxO1的活性。老年人心肌細胞SIRT1去乙酰化水平降低，進而引起FoxO1轉錄水平增高，反式激活促凋亡介質Bim增加，最終導致心肌細胞凋亡。

4.1.2復方丹參片復方丹參片由丹參、三七、冰片構成，其有效成分主要是丹參酮、三七總皂苷和龍腦。實驗研究發現〔29〕，具有清除氧自由基、上調Bcl2和下調Bax基因表達以及抑制MI/R損傷誘導的心肌細胞凋亡的作用。臨床研究〔29〕也發現，此藥增加冠狀動脈血流量、提高心肌缺氧狀態下生存能力、抑制血小板聚攏、防止血栓生成等多種途徑來改善冠心病心絞痛。還可以降低心絞痛患者血管內皮素比重，起到較好的治療效果。

4.1.3復方通心絡膠囊、麝香保心丸、雙龍丸三藥對心肌血管內皮生長因子(VEGF)、成纖維細胞生長因子(bFGF)的釋放均具有調節作用。復方通心絡膠囊由人參、水蛭、全蝎、蜈蚣等藥物組成，可促進血管生成，其作用與使用劑量相關,可達到與bFGF相當的治療作用〔30〕；麝香保心丸由人參、麝香、人工牛黃、肉桂、蘇合香、冰片、蟾酥組成，具有促進血管生成、降低心肌梗死作用，其作用機制與上調缺血心肌中VEGF、bFGF的表達有關〔31〕；雙龍丸由全蝎、蜈蚣等藥物組成，也可促進心肌血管生成，其作用機制與改善心肌中VEGF、bFGF的表達量相關〔32〕。

4.2經方

4.2.1血府逐瘀湯 有研究應用DNA電泳及原位末端標記法檢測心肌細胞凋亡，DNA電泳發現再灌注組呈凋亡的典型表現，血府逐瘀湯治療組梯形條帶中DNA含量較MI/R組明顯減少，TUNEL染色發現再灌注組有大量的陽性標記，且團狀聚集，治療組較再灌注組數量顯著降低。由此說明血府逐瘀湯可有效降低MI/R后心肌細胞凋亡的發生。在MI/R模型中，血府逐瘀湯可使血清肌酸激酶和肌酸激酶同工酶濃度下降，以此提高心肌細胞內環境和心肌電生理穩定性，改善MI/R早期異常的心電活動，以達到改善MI/R損傷的目的〔34〕。

4.2.2活絡效靈丹 相關實驗研究發現〔35〕，活絡效靈丹可降低急性心肌缺血大鼠心電圖ST段抬高和血清中谷草轉氨酶、LDH的含量，以改善缺血、供氧-需氧紊亂狀態，減輕心肌損傷，達到保護缺血心肌的作用。有研究〔36〕通過建立幼鼠體外心肌細胞缺氧/復氧(H/R)損傷模型，測定細胞LDH 漏出量、丙二醛(MDA)含量及血清超氧化物歧化酶(SOD)活性。與模型組對比發現，活絡效靈丹組的細胞存活率和胞質SOD 活性高，LDH滲出量和胞質中MDA含量低。結果說明活絡效靈丹可對損傷心肌細胞起到修復作用，且與抗脂質過氧化作用有關。

4.3經驗方

4.3.1益氣化瘀方 益氣化瘀方的藥物組成包括五指毛桃、三七、丹參、仙鶴草、紅景天，此方是廖燦銘中醫多年所得的臨床經驗方，具有活血化瘀、祛瘀通絡、補益心氣的功效。在臨床實踐〔37〕中已證實，益氣化瘀方具有抑制心肌細胞凋亡、縮小心肌梗死面積、減輕鈣超載和改善心肌耗氧量的作用。相關實驗研究發現〔37〕，本方可通過上調MI/R損傷模型大鼠的抗凋亡蛋白Bcl-2表達，下調促凋亡蛋白Bax、Caspase-3、Fas、P53表達起到減輕細胞凋亡的作用。

4.3.2金香丹 金香丹的藥物組成包括延胡索、青木香、郁金、降香、丹參，是黃少祥中醫根據多年臨床經驗所得的經驗方，具有行氣活血、通絡化瘀之功效。臨床研究表明〔38〕，金香丹可顯著改善冠心病患者的心絞痛癥狀、心電圖異常及血小板聚集性。實驗研究發現〔39〕，金香丹可顯著升高MI/R損傷模型大鼠的SOD活性、降低MDA含量，可提高心肌抗氧化能力、穩定心肌細胞結構，從而降低心肌細胞凋亡，阻止心肌壞死，起到預防和保護MI/R損傷模型大鼠心肌的作用。

4.3.3通心脈方 通心脈方的藥物組成包括黃芪、川芎、血竭等5味中藥，是上海中醫藥大學嚴世蕓教授根據多年臨床經驗所得的經驗方，具有祛痰化濁通心脈的功效。相關實驗研究發現〔40〕，通心脈方可顯著升高MI/R損傷模型大鼠心肌組織中SOD的活性，降低MDA含量，同時使Caspase-8、Caspase-3活性明顯降低，并激活細胞增殖，達到保護MI/R損傷和組織細胞凋亡的作用。