中醫藥調控細胞焦亡穩定動脈粥樣硬化易損斑塊研究現狀與述評

余鋒， 黃娜， 盧建輝， 信夢雪， 洪永敦， 劉南

（1.廣州中醫藥大學第一附屬醫院，廣東廣州 510405；2.廣州中醫藥大學，廣東廣州 510405）

動脈粥樣硬化（atherosclerosis，AS）是多種心腦血管疾病的重要危險因素。目前AS的患病率正日益上升，且發病呈現年輕化趨勢。據《中國心血管病報告2018》報道，中國心血管病患病人數已達2.9億，心血管病死亡率高于腫瘤及其他疾病，故積極探索有效防治策略刻不容緩[1]。研究表明，抑制炎性小體或caspase-1可能成為預防和治療AS新的治療方法。中醫藥治療AS具有一定的特色和優勢，尤其在通過干預細胞焦亡從而穩定AS易損斑塊方面近年來取得較大進展。以下綜述細胞焦亡在AS易損斑塊形成機制中的作用、中醫藥通過干預細胞焦亡從而穩定AS研究現狀，并探討今后中醫藥干預AS可能的研究思路，以期為進一步提高中醫藥防治AS易損斑塊的療效提供參考。

1 細胞焦亡在AS及易損斑塊形成機制中的作用

細胞焦亡是近年來新發現的一種不同于細胞凋亡與壞死的新型炎性細胞死亡方式。細胞焦亡由含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶（caspase-1）介導，隨著gasdermin D蛋白（GSDMD）N-端功能域聚集到細胞膜并介導細胞膜孔形成，細胞膜的完整性被破壞，細胞內容物和炎性因子如白細胞介素1β（IL-1β）和白細胞介素18（IL-18）等被釋放到細胞外，誘發級聯放大的炎癥反應并引起細胞死亡。在AS的發展過程中常伴隨血管細胞的死亡，但大多數AS斑塊中死亡細胞的超微結構及細胞溶解方式不同于細胞凋亡，尤為重要的是靶向敲除caspase-3或p53誘導凋亡并未改善AS病變[2]。最新研究表明，含NLR家族Pyrin域蛋白3（NLRP3）炎性小體和caspase-1是細胞焦亡信號通路的主要組成部分，是AS相關的炎性標志物，并在AS進展中扮演重要角色。細胞焦亡、細胞凋亡和細胞自噬共同構成細胞程序性死亡的3種表現形式[3]。細胞焦亡可發生在血管內皮細胞、平滑肌細胞和巨噬細胞，這些細胞的焦亡可促進血管炎癥和斑塊不穩定[3]。其中內皮細胞焦亡可促進AS早期病變中的單核細胞向內膜和血管炎癥處募集，平滑肌細胞焦亡能增加斑塊中纖維帽的不穩定性，而巨噬細胞焦亡可促進AS晚期病變中壞死核心形成和斑塊不穩定性增加[4-5]。巨噬細胞被認為是IL-1β和IL-18的主要來源，二者是caspase-1的兩個主要底物，負責caspase-1介導的AS炎癥，在刺激因子的作用下，炎性小體、caspase-1和炎癥因子不同程度地參與了心血管疾病的發生與發展，尤其與AS的發展密切相關[6]。

2 基于細胞焦亡探討中醫藥干預AS及易損斑塊現狀

目前有關中醫藥（包含中藥單體和中藥復方）干預AS的研究中，均有從細胞焦亡角度探討其對AS干預的機制。從干預靶點來看，目前的研究多集中在巨噬細胞及內皮細胞的焦亡，有關中醫藥干預AS從平滑肌細胞焦亡方面進行機制探討的研究尚未見報道。基于細胞焦亡探討中醫藥干預AS易損斑塊研究中所采用的檢測方法及分子標志物主要如下：酶聯免疫吸附法檢測IL-1β和IL-18，蛋白印跡法檢測NLRP3、caspase-1及GSDMD；干預靶點多為巨噬細胞焦亡與內皮細胞焦亡；干預機制可能與抑制炎性小體NLRP3、caspase-1、IL-18等有關。中醫藥從細胞焦亡角度干預AS及易損斑塊相關研究的AS建模方式及實驗效應指標及機制等見表1。

表1 中醫藥從細胞焦亡角度干預AS及易損斑塊的相關研究情況Table 1 Reports of research for Chinese medicine in intervening AS and vulnerable plaques from the perspective of pyroptosis

3 從細胞焦亡角度探討中醫藥穩定AS易損斑塊的研究思路

3.1 從細胞焦亡角度闡釋AS中醫病機理、法、方、藥是中醫學臨床診治疾病規范的四大核心要素。“理”居于首位，是指根據中醫學理論對病證的病變機制做出的合理解釋，理、法是方、藥之據，方、藥是理、法之體現[15]。中醫學并無AS這一病名，但據其受累部位及臨床表現，多將其歸屬于“眩暈”“中風”“胸痹”“脈痹”等病證。其病機多與臟腑功能失調導致氣血津液輸布障礙，從而形成痰濁和瘀血等病理產物密切相關；病機以氣血虧虛為本，痰凝血瘀為標。《金匱要略》曰：“陽微陰弦即胸痹而痛，所以然者，責其極虛也”。痰瘀互結在AS發病中的地位已得到公認，或因瘀致痰，或因痰致瘀，痰瘀互結郁久成毒，痹阻血脈，進而形成AS。臨床上痰、瘀、毒3種病理因素常夾雜而至[16]。痰濁可表現為現代醫學的高脂血癥和高凝狀態，而血脂異常和血流狀態改變正是AS形成的最重要危險因素[17]。血管內皮損傷是形成AS的始動因素，此過程引起血小板及單核細胞遷移至受損部位，并黏附于暴露的結締組織。血小板通過釋放血小板源生長因子，促進肌細胞向血管內膜移動，進而形成AS。這一機制與中醫學瘀血阻滯病機基本相符。在AS的疾病進展中，炎癥被認為是啟動AS的主要因素，而炎癥與中醫學毒邪有類似之處，且毒邪可轉化為痰濁及瘀血，進而導致痰瘀互結，形成AS。有學者從“痰瘀毒”病機立論，認為細胞焦亡通過調控炎癥小體而促進AS形成的過程與毒邪轉化為痰濁和瘀血從而形成AS的過程相符合[18]。

3.2 基于細胞焦亡拓展中醫藥穩定AS易損斑塊的研究探討中醫藥調控AS易損斑塊的機制除與炎癥因子IL-1β、腫瘤壞死因子（TNF）等相關外，還與細胞焦亡信號通路的主要組成部分的NLRP3炎癥小體有關，可拓寬中醫藥穩定AS易損斑塊機制研究的思路。動脈血管炎癥是AS形成的標志，對這種炎癥的適當調控已成為心血管疾病患者的主要治療靶點。當前諸多證據表明，干預IL-1β、TNF和IL-17是減少心血管疾病進展的有效靶標；Williams JW等[19]認為康納單抗（Canakinumab）可抗炎及抗血栓形成，其機制為中和IL-1β的抗體，從而減少二級預防中的復發性心血管事件。然而炎癥小體依賴性細胞凋亡是一種炎癥細胞死亡，可獨立于IL-1β和IL-18而釋放損傷相關模式識別信號分子以誘導更多的炎癥反應[20]。因此抑制炎癥小體可為AS諸多慢性炎癥性疾病提供更廣闊的治療前景。但炎癥小體及細胞焦亡是雙刃劍，對其進行調控可能優于單純抑制。炎癥是一種保護性免疫反應，是先天免疫系統對有害刺激如病原體、壞死細胞或刺激性物質的一種應答，并受到宿主的嚴格調控。炎癥反應不足會導致病原體持續感染，而過度炎癥則導致慢性或系統性炎癥性疾病。炎性小體的激活對于宿主防御微生物病原體的侵襲及對疫苗佐劑的適當反應至關重要，正常的NLRP3炎癥小體的活化是機體固有免疫防線的重要組成部分，而其異常活化則與多種炎癥性疾病的發生密切相關，是治療相關疾病的重要藥物靶標[21-22]。因此并非所有的炎性小體活化都被認為是有害的，抑制該途徑的激活必須權衡利弊，過度抑制可能帶來潛在感染風險增加等不利的一面。

信號轉導通路是一個精細且復雜的網路系統，涉及復雜的正負反饋調控和上下游聯系，僅抑制一種信號通路并不能得出對該信號轉導系統有特異作用的結論。目前IL-1β水平和細胞焦亡之間的關系尚存在爭議：在ApoE缺陷AS小鼠模型中，IL-1β低表達可反映AS病變面積的減少，若阻斷IL-1β則可抑制AS斑塊的形成[23]，但其他研究未能得出NLRP3和IL-1β與AS密切相關的結論，而僅發現IL-1α在小鼠AS形成和進展中起著至關重要的作用[24]，因此需要進一步的研究來闡明IL-1α和IL-1β對AS的作用。NOD樣受體（NLR）家族是目前已確定的炎癥小體的兩個核心家族成分之一，且NLR家族成員包括NLRP1、NLRP2、NLRP3、NLRP6、NLRC4以及可能的NLRP12。現有的研究僅針對NLRP3，對其余家族成員在AS中的具體作用尚知之甚少。NLRP3如何被活化及其具體的上游及下游調節反饋機制仍需進一步明確。

中醫學認為五臟相關，人體是一個有機的整體，臨床療效為中醫藥防治疾病的最重要的結局指標。中醫科研的目的是為了更好地發展中醫，提高臨床療效，使中醫藥在攻克西醫療效欠缺的重大疾病中發揮作用，而不是一旦現代醫學有新技術新觀點就不考慮實際情況，直接搬來硬套中醫理論。現有的關于中醫藥干預AS的研究均為離體細胞實驗或動物實驗，其結果能否直接適用于AS患者尚需實踐檢驗。中醫基本理論和臨床實踐反映的是人的系統特征和規律，具有不可還原性，用現代醫學還原論思維指導中醫科研，背離中醫理論，其結果可能成為無源之水。故以中醫理論為指導，加強探索中醫癥狀關聯性的系統研究，建立中醫科研客觀評價尤為必要[25]。今后有關中醫藥穩定AS易損斑塊的研究若能發揮中醫整體調節的優勢，調控而非單純抑制炎癥小體與炎癥因子，則有望給AS易損斑塊的防治帶來新思路。

4 小結

近年來，AS易損斑塊的研究已成為心血管病研究領域的熱點。細胞焦亡作為一種新的程序性細胞死亡方式現已逐步被人們認識，但其復雜的分子機制及其在AS發生及發展過程中的確切作用機制仍有待深入研究。迄今針對中醫藥調控細胞焦亡穩定AS易損斑塊的研究尚停留在細胞水平和動物實驗層面，相關的臨床研究未見報道。盡管相關中醫藥研究現已取得一定成果，仍有一些重要問題需要解決：如針對毒邪偏盛的AS患者實施解毒（拮抗炎癥因子）治療能否取得更為理想的結局；中醫藥干預的遠期療效及安全性、藥物的成本效益的評估等。有研究表明中藥可明顯抑制IL-1β的分泌，具有一定的濃度依賴性，但其發揮治療作用的最佳的濃度是多少？是否通過調控NLRP3信號通路進而影響IL-1β分泌發揮作用？細胞自噬、DNA甲基化等對AS斑塊進展既有促進作用，又有抑制作用，二者與細胞焦亡的關系如何，等等。諸多問題折射出AS發生發展的復雜性。在中醫藥防治AS的研究中，應持整體觀念看待信號通路上下游信號分子互相協調發揮作用，同時也應采用辨證論治的思維思考個體化醫療，即對于哪一類AS患者使用該藥物或方劑更為合適。進一步闡明細胞焦亡促進AS易損斑塊進展的機制及相關靶向藥物的研發，同時進行中西醫結合優勢互補，有望為AS易損斑塊的治療帶來突破。