中醫(yī)藥調(diào)節(jié)動脈粥樣硬化的細胞自噬研究進展

張瑜 閆長寶 李悅 袁宏偉

動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)是多種心腦血管疾病的病理基礎(chǔ),這些疾病隨著全球營養(yǎng)狀況的提升和人口老齡化的趨勢,越來越影響著人們的健康。隨著研究的展開,自噬逐漸被認為是影響動脈粥樣硬化進展的關(guān)鍵因素之一。細胞自噬是依賴溶酶體降解多余或受損的細胞內(nèi)有害物質(zhì)而達到細胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的過程,降解后的物質(zhì)可以再次參與其他物質(zhì)合成,即再利用。中醫(yī)認為動脈粥樣硬化類的疾病屬于本虛標(biāo)實、虛實夾雜,可能是由于痰濁、血瘀、氣虛造成,而細胞自噬調(diào)節(jié)細胞內(nèi)物質(zhì)平衡和清除受損傷的細胞器等、調(diào)節(jié)細胞自噬水平的作用,與化痰、祛瘀、益氣等治療理論相合,這些理論指導(dǎo)的中醫(yī)藥治療方案也逐漸發(fā)現(xiàn)與細胞自噬機制的密切關(guān)系。探討中醫(yī)藥調(diào)節(jié)動脈粥樣硬化的細胞自噬,可能發(fā)現(xiàn)中醫(yī)治療動脈粥樣硬化的微觀本質(zhì)。

1 中醫(yī)對動脈粥樣硬化的認識

中西醫(yī)在理論體系的建立方面相對獨立,但在診治對象及目標(biāo)方面基本統(tǒng)一。中醫(yī)沒有“動脈粥樣硬化”的說法,靠其表現(xiàn)大體上與中醫(yī)理論中的“眩暈”、“卒中”、“胸痹”、“痰飲”、“真心痛”等相近,又究其成因,目前多將之歸于痰濁、血瘀、脈痹、氣虛,認為痰、瘀、毒為其病理機制,以本虛標(biāo)實、虛實夾雜為主要特征［1］。

普遍認為“痰”的形成與動脈粥樣硬化密切相關(guān)。《黃帝內(nèi)經(jīng)》就有“民病飲積心痛”的記載,元代朱震亨撰《格致余論·澀脈論》云：“或因厚味……氣騰血沸,清化為濁,老痰宿飲,膠固雜糅,脈道阻塞,不能自行”,以為飲食失節(jié)、過食肥甘厚味而等致水谷不化,脾氣不足,水濕內(nèi)停,聚而成痰,是為“無形之痰”,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)認為粥樣硬化斑塊即為無形之痰的具體表現(xiàn)形式。痰濁血瘀日久,則化生邪熱,這里的邪熱與炎癥密切相關(guān)。飲食失節(jié)還傷及肺、脾、腎三臟,還可形成內(nèi)濕,也與動脈粥樣硬化密切相關(guān)。脾失健運,水谷不化,脾傷及腎,氣化失司,致使水濕內(nèi)停。水停日久,氣失調(diào)暢,化為瘀邪,阻閉經(jīng)絡(luò),動脈粥樣硬化斑塊形成。

2 自噬與動脈粥樣硬化

動脈粥樣硬化病變主要是由于諸多病理因素如機械損傷、免疫、炎癥等長期刺激,使血管和內(nèi)皮損傷,內(nèi)膜穩(wěn)定性和完整性受到破壞,血液中的脂類物質(zhì)浸潤到內(nèi)膜下,由平滑肌細胞和巨噬細胞吞噬,形成脂質(zhì)核心,動脈粥樣硬化斑塊形成。由此可見,動脈粥樣硬化斑塊由巨噬細胞、血管平滑肌細胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)和內(nèi)皮細胞等3種主要細胞構(gòu)成。這3種細胞也均觀察到了有一定程度的自噬現(xiàn)象,如髓鞘樣結(jié)構(gòu)、胞質(zhì)中的泛素化包涵體聚集或泡沫化等。Kheloufi等［2］發(fā)現(xiàn),適當(dāng)?shù)难軆?nèi)皮細胞自噬通量的增加能夠通過抑制內(nèi)皮細胞凋亡、衰老和炎癥限制動脈粥樣硬化斑塊的形成。上調(diào)血管平滑肌細胞的自噬水平可抑制血管平滑肌細胞的衰老和凋亡,延緩動脈粥樣硬化形成。

動脈粥樣硬化早期受外界理化刺激長期影響,自噬能夠維持血管平滑肌細胞生存,并使之由收縮型轉(zhuǎn)化為合成型,維持纖維帽結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。巨噬細胞則通過自噬排出多余的脂質(zhì),分解和再利用損傷的細胞器,抑制炎癥反應(yīng),維持細胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。動脈粥樣硬化中晚期自噬水平受到抑制,脂類物質(zhì)和受損的細胞器大量累積,細胞凋亡,動脈粥樣硬化病變發(fā)展。也有研究發(fā)現(xiàn),過度自噬損傷了細胞功能,也會誘導(dǎo)凋亡,推動動脈粥樣硬化進程。許文婷等［3］用陰陽平衡理論解釋動脈粥樣硬化中細胞自噬的程度,認為細胞自噬的上調(diào)是正氣虧虛,機體的自救過程,過度自噬則破壞自身細胞器,內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)喪失,邪實正虛,過猶不及。

3 中醫(yī)與動脈粥樣硬化的細胞自噬機制

中醫(yī)理論指導(dǎo)中藥方劑對動脈粥樣硬化的辨證施治,傳統(tǒng)上采用扶正補虛法、祛痰化濁法、清熱解毒法、活血化瘀法等治法。隨著細胞自噬機制的發(fā)現(xiàn)和認識,各家也積極探索中醫(yī)理論指導(dǎo)下方劑治療動脈粥樣硬化的細胞自噬機制,以期醫(yī)藥互照,調(diào)整和完善治療方案。從扶正補虛的角度上看,國醫(yī)大師阮士怡教授秉持《黃帝內(nèi)經(jīng)》“正氣存內(nèi)、邪不可干”的思想,認為應(yīng)早期介入中藥治療,以益腎健脾、滌痰散結(jié)法防治動脈粥樣硬化。其團隊研制的補腎抗衰片通過固護內(nèi)皮、消除痰濕、通利脈道穩(wěn)定斑塊,臨床上觀察到了良好的療效。研究此思想指導(dǎo)的方劑補腎抗衰片的治療機制［4］,發(fā)現(xiàn)補腎抗衰片可上調(diào)三磷酸腺苷結(jié)合盒轉(zhuǎn)運體A1(ABCA1)促進脂質(zhì)外排以及通過抑制核因子κB(nuclear factor κB,NF-κB)的過度激活,通過調(diào)控細胞自噬抗炎以維持細胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的作用。

祛痰化濁的角度上,陳絲等［5］發(fā)現(xiàn)化瘀祛痰方能夠通過抑制p62的表達、上調(diào)自噬體蛋白微管相關(guān)蛋白輕鏈3(microtubles associated protein light chain 3,LC3)和FUNDC1的表達來上調(diào)自噬,延緩動脈粥樣硬化斑塊形成。活血化瘀方面,血府逐瘀方具有明確的抗動脈粥樣硬化療效,以川芎和赤芍為其精簡選擇方,川芎化瘀滯、開血郁,赤芍通利血脈,一熱一寒,相輔相成。張艷虹等［6］研究表明,芎芍膠囊通過NF-κB通路調(diào)控血管平滑肌細胞自噬,延緩動脈粥樣硬化進展。一些研究著眼于清熱解毒。孫善美［7］認為動脈粥樣硬化與腫瘤等癥積類疾病類似,虛和毒是關(guān)鍵病機,故以微觀癥積理論為指導(dǎo),從解毒入手,研究清熱解毒的冬凌草,發(fā)現(xiàn)冬凌草甲素能夠通過調(diào)控PI3K/PKB/mTOR通路,誘導(dǎo)Beclin-1參與自噬體形成,使動脈粥樣硬化模型兔平滑肌細胞自噬水平提高,對抗動脈粥樣硬化斑塊形成。于紅紅等［8］發(fā)現(xiàn)清熱解毒方劑黃連解毒湯可誘導(dǎo)Beclin-1的表達上調(diào)和mTOR的降低,上調(diào)巨噬細胞的自噬水平。

4 中藥與動脈粥樣硬化的細胞自噬

中藥提取物治療動脈粥樣硬化的功效及其機制的相關(guān)研究也越來越多,目前發(fā)現(xiàn)與自噬相關(guān)的藥物大概分為補虛、活血化瘀、清熱幾大類。觀察到補虛類藥物可通過調(diào)控自噬水平影響動脈粥樣硬化進展。如補氣藥人參的提取物人參皂苷Rb1發(fā)現(xiàn)能夠使動脈粥樣硬化模型小鼠的胞漿型LC3(LC3-Ⅰ)向(自噬體)膜型(LC3-Ⅱ)轉(zhuǎn)化,自噬通量增加,同時觀察到其血清中炎性細胞因子水平降低、凋亡相關(guān)蛋白表達水平降低,提示人參皂苷通過提高自噬抑制細胞凋亡,延緩動脈粥樣硬化斑塊形成［9］。另一種補氣藥黃芪的提取物黃芪總皂苷,在動脈粥樣硬化模型鼠的平滑肌細胞上抑制血管平滑肌細胞自噬水平,緩解動脈粥樣硬化發(fā)展［10］。

活血化瘀中草藥的重要成分的作用機制也與自噬相關(guān)。Chen等［11］觀察到姜黃的提取物姜黃素誘導(dǎo)巨噬細胞上調(diào)盒轉(zhuǎn)運體A1(ABCA1)和CD36的表達以及載脂蛋白A1和高密度脂蛋白的外流,維持細胞內(nèi)膽固醇穩(wěn)態(tài),減少泡沫細胞形成。Gu等［12］發(fā)現(xiàn)煙酸姜黃素在單核巨噬細胞通過PI3K-Akt-mTOR通路使LC3-Ⅱ水平提高,自噬溶酶體數(shù)量增加,p62降低,提示自噬通量的增加,細胞中脂質(zhì)積累減少。Zheng等［13］發(fā)現(xiàn)活血化瘀藥銀杏葉的提取物銀杏內(nèi)酯作用于大鼠腦缺血模型,能夠使大鼠腦梗死面積減少,神經(jīng)評分提高,其機制可能與內(nèi)皮型一氧化碳合成酶(eNOS)和Akt的表達提高,調(diào)節(jié)缺血再灌注后腦血管細胞的自噬水平有關(guān)。

一些清熱藥對動脈粥樣硬化的作用也與自噬相關(guān)。清熱燥濕藥黃連的提取物小檗堿［14］則通過激活A(yù)MPK/mTOR通路誘導(dǎo)自噬,觀察到LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值和SQSTM1/p62的提升,抑制細胞炎性反應(yīng)和自噬活性。Cao等［15］發(fā)現(xiàn)清虛熱藥青蒿的提取物灌胃的高脂喂養(yǎng)Apop-/-小鼠能夠明顯阻礙巨噬細胞的泡沫化和斑塊形成,其機制可能是通過抑制mTOR和ULK1的磷酸化,增加LC3-Ⅱ的積累和p62的降解。另外,清熱解毒藥穿心蓮的提取物穿心蓮內(nèi)酯抑制了CD36介導(dǎo)的氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)攝取,增加了ABCA1和ABCG1的mRNA和蛋白表達增加紙質(zhì)外流,抑制泡沫細胞形成,具有抗動脈粥樣硬化的作用。

細胞自噬的調(diào)節(jié)對動脈粥樣硬化的作用是近年來研究的熱點問題,細胞通過適度的自噬清除內(nèi)部不良刺激和受損細胞器等,維持細胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài),穩(wěn)定斑塊,延緩動脈粥樣硬化斑塊形成。隨著中醫(yī)對于動脈粥樣硬化和細胞自噬的認識發(fā)展,中醫(yī)針對痰、瘀、毒的病理機制,予扶正補虛法、祛痰化濁法、清熱解毒法、活血化瘀法等治法,這些方劑已逐漸被證實其作用機制與調(diào)控動脈粥樣硬化發(fā)展中的細胞自噬水平有關(guān),那么是否能夠通過豐富相關(guān)研究,拓展中醫(yī)防治動脈粥樣硬化的理論基礎(chǔ),豐富中醫(yī)的科學(xué)內(nèi)涵,是未來研究者的挑戰(zhàn)方向。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一些與中醫(yī)醫(yī)理相合、常用于治療動脈粥樣硬化的中草藥的提取物,其作用機制與動脈粥樣硬化進程中調(diào)控細胞自噬相關(guān),進一步拓展研究對中草藥在細胞自噬方面的作用機制研究也具有很大的研究潛力和應(yīng)用價值。