從中醫“陽氣虧虛，痰瘀內阻”理論探討中醫藥防治心肌缺血再灌注損傷的機制＊

曹 蛟，張杼惠，劉建和

（1. 湖南中醫藥大學研究生院 長沙 410208；2. 湖南中醫藥大學第一附屬醫院 長沙 410007）

急性心肌梗死（AMI）是常見的循環系統危重疾病，調查顯示[1]，我國 AMI 發病率為 45-55/10 萬，由于其高發病率與嚴重的臨床后果，使之成為人類健康的“頭號殺手”。近年來，隨著臨床缺血再灌注技術的廣泛應用，AMI 的死亡率已經明顯下降，與此同時，術后引起的心肌缺血再灌注損傷（Myocardial ischemia reperfusion injury，MIRI）已經成為影響患者預后的嚴重因素。在缺血的基礎上恢復血流后缺血組織的損傷反而加重，甚至發生不可逆損傷的現象即為MIRI[2]。其主要臨床表現包括室性心動過速，心肌頓抑，“無復流”現象等[3]。傳統中藥含有多種有效成分，可通過抑制心肌細胞炎癥，減輕細胞膜結構損傷，防止其發生鈣超載，調節相關microRNA 表達等多條路徑參與對損傷心肌保護，以期降低MIRI 發生率。就MIRI 的中醫發病機制而言，溫陽化氣是其治療根本，陽氣充盛，則溫煦、推動之功正常，確保精、血、津液在脈管內暢通無阻，以濡養機體五臟六腑，四肢百骸，防止化生痰濁、瘀血等病理產物，阻滯經絡，影響臟腑功能。心肌再灌注治療后及早進行中醫干預，將對患者預后產生積極作用。本課題組前期研究發現，中藥復方柴胡三參膠囊可明顯降低MIRI 大鼠損傷心肌組織中LDH、CK、MDA 水平，升高SOD 水平，對缺血心肌產生保護作用[4]。中醫藥以其多靶點，副作用小的臨床特點，在治療MIRI將具有廣闊的前景。

1 MIRI的發生機制

1.1 MIRI與自由基損傷

自由基是外層電子軌道上含有不配對的電子、原子團和分子的總稱，由氧誘發的稱為氧自由基[5]。正常情況下機體處于氧化-抗氧化的平衡狀態，當平衡被打破時，機體發生氧化應激反應，導致細胞膜損傷，線粒體呼吸鏈受損，蛋白質、糖類、核酸等生物大分子結構破壞引起細胞功能異常[6]。缺氧時，ATP 合成減少，造成大量的次黃嘌呤堆積，再灌注之后，隨著氧氣的進入，次黃嘌呤經過兩步氧化反應生成尿素與過氧化氫，隨之產生大量的氧自由基[7]。線粒體損傷時可使氧自由基清除劑SOD 生成減少，引起氧自由基大量堆積于細胞內，損傷細胞膜及線粒體結構，影響ATP生成，促進中性粒細胞及單核巨噬細胞向損傷部位趨化，堵塞毛細血管，進一步加重炎癥反應[8]。

1.2 MIRI與細胞內鈣超載

Ca2+與心肌細胞興奮收縮偶聯和心肌電活動密切相關。在慢反應細胞中，參與動作電位0期的形成與4期自動除極，也是快反應細胞2 期（平臺期）形成的主要離子。鈣超載指各種原因引起的細胞內Ca2+異常增多并導致細胞結構損傷與功能代謝障礙的現象[9]。正常狀態下，細胞外Ca2+濃度遠高于細胞內，細胞膜表面存在Na+/Ca2+交換蛋白，將3 個Na+攝入細胞內，同時排出1個Ca2+至細胞外；此外細胞內的Ca2+還可被肌漿網重新攝取，通過這兩種方式保持細胞內的低Ca2+狀態[10]。細胞缺血缺氧時，ATP 的生成減少，進而使Na+/Ca2+交換蛋白的功能降低，Ca2+不能被有效地被排出細胞外；與此同時缺氧導致組織的無氧酵解過程增強，產生大量的H+，使細胞膜H+/Na+交換增強，進而引發Na+/Ca2+增強，細胞內的Ca2+升高[11]。心肌細胞內鈣超載可損傷細胞膜及線粒體膜，破壞細胞的結構，還可激活細胞內蛋白酶，分解染色體，影響ATP 生成，加速細胞死亡，因此，Ca2+既是MIRI 發生的原因，也是結果[12]。實驗研究表明[13]，細胞膜和線粒體膜的損傷與鈣超載密切相關，當缺血造成細胞膜損傷時，生物膜的通透性增大，胞外的Ca2+迅速進入胞內，生成大量的自由基，促進膜磷脂降解，進一步破壞膜結構。Ca2+進入線粒體后大量沉積于呼吸鏈結構，影響細胞氧化磷酸化過程，進而導致ATP 合成減少，加快細胞損傷[14]。當細胞內溶酶體膜被破壞后，大量的生物酶釋放進入細胞基質，降解其他細胞器，導致MIRI發生[15]。

1.3 MIRI與炎癥損傷

細胞的膜結構是典型的脂質雙分子層生物膜，具有明顯的流動性和選擇透過性，是維持細胞生物功能的重要結構。再灌注時突然恢復供血會引發大量中性粒細胞從循環血液中進入缺血組織，導致急性炎性反應。心肌細胞膜結構會因炎性細胞激活和炎性因子釋放而發生改變，調控炎性細胞的功能能夠有效防治心臟疾病[16，17]。成年小鼠心肌組織中多為心肌細胞、成纖維細胞、血管內皮細胞，而炎癥細胞占比較低；樹突狀細胞（DC）是功能強大的抗原提呈細胞，可表達多種細胞因子，參與機體免疫及炎癥反應，劉鳴等[18]用CD45 標記再灌注損傷時侵入心肌的白細胞，CD11c 和Ly6C 標記損傷組織中侵入的DC 與單核細胞，利用流式細胞技術觀察各種細胞隨時間變化的表達情況，結果顯示缺血再灌注后第1 天CD45+白細胞顯著升高，CD11c 和Ly6C 標記的細胞在第4 天顯著升高，提示炎癥反應參與MIRI，而DC 由何處遷移而來，有待研究。曾雅琳等[19]發現，缺血再灌注后損傷部位的炎癥反應與巨噬細胞介導的非特異性免疫有關，心臟巨噬細胞有M1、M2兩種亞型，促進心臟巨噬細胞向M2 型轉化可顯示其吞噬活性，實驗證實，經PD1 處理后的大鼠體內血清心肌酶譜及炎癥因子IL-1β、TNF-α、IL-6 表達量顯著降低；抗炎因子 IL-10、TNF-β升高，從而減少心臟炎癥反應，保護受損心肌。心肌梗死后產生的活性氧、腺苷、補體等物質可激活定植于心肌組織的肥大細胞發生脫顆粒，釋放組胺、TNF-α、TGF-β等細胞因子，趨化白細胞向壞死部位聚集，參與炎癥反應；而心臟成纖維細胞具有“預警”作用，能提前識別MIRI，再灌注損傷的炎癥部位可釋放IL-1β和TGF-β，調節ERK 1/2信號通路，促進成纖維細胞膠原形成，限制炎癥范圍[20]。

1.4 MIRI與micro-RNA

micro-RNA 是一種長度約為18-24nt 的短鏈內源性非編碼RNA[21]。它具有在轉錄水平調控基因表達的功能，成熟的micro-RNA 可降解或抑制靶基因的表達，調控轉錄過程，影響蛋白質表達與細胞功能[22]。在MIRI 中，過度的氧化應激是其病理基礎，microRNA 可通過干預氧化應激、線粒體完整性或凋亡相關機制作用于 MIRI[23]。Wilson KD，等[24]證實，miR-499 在正常生理情況下高表達，而在常見的心血管系統疾病中，如心肌梗死、心肌缺血再灌注損傷等心臟疾病中，miR-499 的表達量明顯下調，引起心肌肥厚及心力衰竭等表現。有報道顯示[25]miR-214 可調節Na+/Ca2+離子交換器，從而在調節MIRI中的鈣穩態損傷時發揮重要作用。miR-195 在小鼠MIRI 模型中表達水平明顯升高，且心肌細胞凋亡率顯著增加，使用miR-195 抑制劑可緩解線粒體膜電位的損失而減少心肌細胞凋亡 ，且 Bax mRNA、Cyt-c 蛋 白 表 達 和 caspase-3 和caspase-9活性均顯著下降，Bcl-2 mRNA 表達上調，表明miR-195 過表達可能通過Bcl-2 誘導線粒體凋亡途徑促進心肌細胞凋亡[26]，由于microRNA 的多靶點調節作用，其在防治MIRI中越來越被重視。

2 中醫藥防治MIRI

2.1 陽氣虧虛，痰瘀內阻是MIRI的基本病機

MIRI 后可引起心肌細胞損傷、壞死，心肌纖維溶解等，導致心肌頓抑，室性心律失常，甚至發生心源性休克。由于MIRI 是再灌注治療后產生的一種臨床綜合征，根據特殊表現，可將其納入“胸痹”“真心痛”范疇，目前，對于MIRI 的辨證論治尚未形成統一的專家共識。心臟居于上焦，五行屬火，心氣充沛，才可行溫煦、推動之力，冠狀動脈狹窄引起心肌血液供應減少，此病理過程并非一朝一夕形成。久病耗傷陽氣，心氣虧虛致陰偏盛，陰盛則陽病。“氣為血之帥”，疾病日久，損傷臟腑陽氣，血液停滯于心脈，久之化為瘀血，《金匱要略》所言：“血不利則為水”，陽氣虧虛，瘀血內停，導致津液運化失調，引起痰瘀互結；瘀血與痰濁留滯經脈，阻滯氣機，造成惡性循環。對心臟進行再灌注后，短時間內大量血液涌入遠端缺血部位，使損傷心肌的負荷突然加重，耗傷陽氣，引起心陽暴脫。《素問》曰：“陽化氣，陰成形”，氣虛則氣化功能失調，無以精、血、津液化為無形之精微充養心脈，釀生痰濁瘀血，使微循環功能障礙，引起MIRI 發生。李輝認為[27]，心肌梗死后損傷心肌陽氣耗散，陰寒內生，再灌注后陽氣突然來復，使陽不入陰，易致陰盛格陽之證；痰濕瘀血借再灌注之機進入損傷心肌，充于脈道，阻滯氣機，引起“不復流”現象發生。張文高認為[28]，氣虛則心臟搏動無力，無以將血液輸送至全身；氣虛則血瘀，瘀血停于脈管，影響血液運行，易出現“心動悸，脈結代”之癥，與MIRI后心律失常相似。

2.2 MIRI的中醫治療

中醫藥防治MIRI的優勢在于通過辨證論治，可以預先對機體進行干預。傳統中藥具有眾多潛在治療靶點，可抑制細胞內Ca2+超載，穩定線細胞膜，減少氧自由基的生成等多方面防治MIRI；通過這些機制可影響MIRI的發生、發展及其預后，為MIRI的防治提供新的臨床思路。依據現代醫學對MIRI的認識，選則相應的中醫療法，將明顯提高患者的治愈率及生活質量。

2.2.1 溫陽化氣

《素問》曰：“百病皆生于氣也”，陽氣是人體物質代謝和能量轉化的根本動力，陽氣虧虛，則彌散失常，無以行氣化之功，痰濁瘀血隨之而生，影響心臟功能。《醫林改錯》曰：“元氣既虛，必不能達于血管，血管無氣，必停留而瘀”；心之陽氣虧虛，則胸陽不展，推動無力，使痰濁水濕痹阻心脈。《壽世保元》曰：“氣有一息之不運，則血有一息之不行”，心脈瘀阻，阻滯氣機，致血行不暢，瘀血內生，痰瘀互結，成為影響疾病發生的關鍵。《金匱要略》曰：“胸痹心中痞，留氣結在胸，胸滿，脅下逆搶心，枳實薤白桂枝湯主之”，仲景認為胸陽被遏，則氣郁水停而致胸滿，而此方則是宣痹通陽的代表方。

心肌細胞間存在細胞縫隙連接（GJ），Cx43是其主要成分，細胞缺血壞死時，GJ的通透性顯著降低，以阻止有害物質流入正常細胞；張恒等[29]研究發現枳實薤白桂枝湯可增強MIRI大鼠心肌細胞Cx43的磷酸化水平，保護GJ 的功能，使其通透性降低，減少了MIRI 過程中細胞間的Na+傳遞，從而抑制NCX1 的反向轉運，使細胞內Ca2+含量減少，抑制鈣超載，限制缺血再灌注細胞的死亡擴散，從而降低了心肌組織的損傷程度。張騰等[30]發現具有益氣溫陽，活血化瘀之功的溫心膠囊可減輕MIRI 大鼠心肌病理改變，顯著提高Na+/k+-ATPase與Na+/Ca2+-ATPase 的活性，降低損傷心肌乳酸含量，改善細胞能量代謝，保護線粒體超微結構，從而緩解大鼠MIRI。

2.2.2 活血化瘀

《說文解字》曰：“瘀，積血也”。血行不暢則為瘀血，氣行則血行，氣虛、氣滯均是瘀血形成的原因，《景岳全書》曰：“故氣血不虛則不滯”，《素問》曰：“大怒則形氣絕，而血菀于上”。血液不循常道，溢出于脈外而成離經之血，亦為瘀血，《素問》曰：“孫絡外溢，則經有留血”。此外，寒邪入侵，熱邪傷津均可致瘀。心為陽臟而主血，陽氣虧虛，則陰寒內傷，以至瘀血生成，正如《素問》所言：“寒獨留則血凝泣，凝則脈不通”。瘀血停滯，脈絡瘀阻，氣機不暢，則胸陽不展，敗血沖心，故見心悸怔仲之候，《血證論》曰：“有瘀血亦怔忡”。瘀血不去，新血不生，心脈瘀阻，氣血不能濡養心臟，使心臟微循環障礙，成為MIRI發生的重要病因。

丁巖等[31]發現，三七莖葉總苷能改善心肌梗死大鼠損傷心肌面積，降低血清心肌酶譜，改善心肌纖維化，升高SOD、GSH-Px 的活性，具有明顯的抗氧化作用。MIRI 與多種基因表達有關，Bcl-2 是經典的凋亡抑制基因，可與Bax 基因形成二聚體，抑制Bax 的促凋亡作用，Masashi Tanaka 等研究發現Bcl-2 基因高表達可抑制MIRI[32,33]；基于這一理論，李建文等[34]運用桃紅四物湯及丹參飲，治療種犬MIRI 模型，實驗結果顯示兩首活血活血化瘀方均可促進Bcl-2的表達，抑制Bax的表達，從而抑制心肌細胞凋亡，對心肌細胞產生良好的保護作用，減輕MIRI。Ca2+在細胞內進出主要依賴 PMCA 與 SERCA 通道，PMCA 與 Ca2+外排有關，而SERCA 調控細肌漿網對Ca2+對的重新攝入，MIRI 時兩種通道的表達量明顯降低，提示鈣超載可能與Ca2+外排減少及重新攝入障礙有關。炎癥反應是引發MIRI的重要機制之一。MIRI 炎癥反應多為非特異性，NF-κB、IL-6、TNF-α等炎癥因子在其過程中發揮著重要的作用，與疾病嚴重程度呈正相關，牛恒立等發現[35]，中藥紅花有效成分紅花素可顯著降低MIRI 大鼠血清中CK-MB、LDH、NF-κB、IL-6、TNF-α的表達，減少組織病理結構改變，證實紅花素保護再灌注心肌與減少炎癥因子表達有關。

2.2.3 痰瘀同治

痰濁乃津液之變，肺主宣發與肅降，通調水道而下輸膀胱；脾主運化水濕，乃氣機升降之樞紐；腎者主水，司膀胱開合；三焦運行元氣與水液，陽氣虧虛則肺、脾、腎、三焦氣化失常，水液停滯而成痰濁。血能病水，水能病血，再灌注時，心肌細胞水腫，微循環障礙，代謝產物增多，阻滯氣機與血液，“痰”、“瘀”相互影響，互為因果，出現“痰瘀互結”的病理改變。心臟冠脈微循環障礙，引起心肌缺血缺氧，代謝產物堆積而成瘀血痰濁，使微血管阻塞，痙攣，血栓形成，誘發心肌缺血。再灌注之時，痰濁、瘀血隨血流進入梗死部位，使原本處于缺血缺氧的心肌雪上加霜，進一步損傷心肌。痰瘀同源，相互轉化，津血留滯成痰瘀，痰瘀內結，耗傷津血，唐容川曰：“血積既久亦能化為痰水”，葉天士認為：“痰凝血瘀病，以通絡之法祛瘀化痰為治”，故治療痰瘀互結之證，應化瘀消痰并施，才可除痰行瘀，暢通血脈。

脂代謝紊亂是“痰濁”的病理基礎，血栓形成是“瘀血”的具體表現，“痰濁”、“瘀血”是MIRI 發生的內在因素，也是防止MIRI 的關鍵。衷敬柏等[36]利用攻逐痰瘀方配合生脈注射液，治療AMI 患者，結果顯示患者室性心律失常的發生率明顯降低。李茂微證實[37]，丹蔞片可明顯減少痰瘀互結型冠心病大鼠的梗死面積，降低心肌酶譜，減輕缺血心肌病理損傷，其機制可能與改善病程中血液高黏滯狀態、血脂代謝異常以及抑制心肌細胞凋亡有關。譚亞芳等[38]建立H9c2 心肌缺氧模型，加入丹蔞片含藥血清，發現丹蔞片通過調節細胞內p-CaMKⅡ信號通路，顯著降低細胞內鈣超載，從而降低惡性室性心律失常的發生率，抑制心肌再灌注損傷。Beclin-1 和LC3 是自噬研究中常用到的分子，其表達量與細胞自噬程度關系密切，唐丹麗等[39]發現，在缺血初期，痰瘀同治方可引起Beclin-1 與LC3基因高表達，說明在此方在缺血初期能提高細胞自噬能力，保護心肌；而再灌注期間，這兩種基因表達量均下調，說明此方能抑制再灌注期間自噬過程過度激活，證實痰瘀同治方在防治MIRI 過程中起雙重調節作用。

3 討論

中醫藥抗MIRI 的機制研究已成為心血管領域的熱點，MIRI 是AMI 治療后的主要并發癥，冠狀動脈阻塞后，血液流動受阻，不能濡養心肌，缺血部位陽氣隨之消耗殆盡，使該處心肌搏動無力，不能將血液有效輸出以供機體所需。MIRI病機為本虛標實，陽氣虧虛為本，痰濁瘀血為標，溫陽化氣，則陽氣可復；痰瘀同治則脈道通暢。目前，中醫學對MIRI作用機制已有所了解，但還不夠深入、全面，多數治療方法還停留在實驗階段，而此類研究均限于與MIRI相關的指標進行重復性檢測，缺乏創新性和深入性的研究。近年來，對于MIRI 的臨床研究已逐步進行，但是大樣本、多中心的臨床觀察尚待開展，而目前有些中醫藥的應用與中醫理論結合不夠緊密，而是借鑒西藥的研究模式，這樣并不能把中醫藥的優勢完全的體現出來，中藥復方的療效也可能受到影響。陽虛則陰寒內生，心肌代謝異常則形成痰濁、瘀血，充斥于缺血部位心肌。進行再灌注治療后，短時間內心臟血供恢復，痰濁、瘀血隨流動的血液，運輸至心臟其他部位，阻塞心臟脈絡，影響心肌功能，成為MIRI發病的重要機制。

4 小結

MIRI 的發病機制與心肌細胞內Ca2+超載，炎癥反應，能量代謝障礙病理過程等密切相關，本文以中醫“陽氣虧虛，痰瘀內阻”理論為切入點，探討MIRI 的發病機制及辨證論治，嘗試運用中醫藥干預MIRI的疾病發展及防治，為其的研究提供新的科研及臨床思路。MIRI是近年來新出現的一種臨床綜合征，目前尚無中醫藥治療MIRI 的完整方案，對于MIRI 的中醫藥治療多為復方制劑，在臨床研究中如果能將現代科學技術與傳統中醫藥理論相結合，提取出對MIRI治療有特殊作用的單體化合物，有利于拓展傳統中醫藥概念，也將為中醫藥現代化提供良好的理論與技術保障。中醫藥防治MIRI是目前心血管疾病研究的熱點，我們相信，將現代醫學理論與傳統中醫理論有機結合，將有利于中醫藥的發展，也將為MIRI的防治提供新的科學方法。