基于線粒體自噬探討中醫(yī)治療慢性腎臟病心臟損害的研究概況*

郭 敏，胡良偉，江堅青，楊 芮，易小玉，黃義豪，晏子友

(江西中醫(yī)藥大學(xué)，江西 南昌 330006)

心血管事件(Cardiovascular event，CVD)是慢性腎臟病(Chronic kidney disease，CKD)重要并發(fā)癥及重要死因，研究表明血液透析患者伴CVD占比56.4%，一半以上的終末期CKD患者死亡與CVD有關(guān)[1]。延緩CKD的進(jìn)展，降低CVD風(fēng)險是當(dāng)今中西醫(yī)治療CKD的重要課題。近年來，中醫(yī)藥作用于細(xì)胞線粒體運(yùn)用于臨床的研究逐漸深化。本文主要基于線粒體自噬對中醫(yī)治療CKD并發(fā)CVD的研究進(jìn)行概況。

1 CKD并發(fā)CVD的中醫(yī)病因病機(jī)

慢性腎臟病在中醫(yī)文獻(xiàn)中并無指定病名，主要是指“溺毒”，“關(guān)格”，“腎勞”等，國醫(yī)大師皮持衡[2]認(rèn)為CKD是脾腎兩虛為本，“濕瘀毒”交雜為標(biāo)，據(jù)病機(jī)主次標(biāo)本交替治療為法。趙朋飛[3]認(rèn)為CKD并發(fā)CVD主要是陰陽兩虛，邪實進(jìn)一步加重心臟損害的程度。筆者認(rèn)為脾腎兩虛貫穿CKD的始終，而CVD多發(fā)生在CKD的中后期，以標(biāo)實邪毒為主，包括“外毒”與“內(nèi)毒”。外毒主要是外感風(fēng)毒，濕毒等，內(nèi)毒包括痰毒，瘀毒，濕毒，溺毒等。邪毒內(nèi)生主要是由脾虛不運(yùn)，三焦氣化不利，濕濁內(nèi)積，蘊(yùn)而化熱，積聚為痰，日久為毒，而“毒附濕為災(zāi)”，濕毒交錯，更加累及心臟；氣虛濕阻，絡(luò)脈不通，逐生腐濁之氣，血絡(luò)不暢，瘀凝而不散，漸而為毒，瘀阻心脈，且瘀毒易化生火毒，耗氣灼血，損傷心氣心血；腎氣不利，司二便能力失常，小便不利，濁毒不降，乃生溺毒，《重訂廣溫?zé)嵴摗吩疲骸澳缍救胙竟バ摹保瑩p害心臟。

2 線粒體自噬在CKD并發(fā)CVD的作用

細(xì)胞通過自噬機(jī)制選擇性清除線粒體的過程稱為線粒體自噬，主要包括PINK1-Parkin依賴性線粒體自噬(PTEN誘導(dǎo))；PINK1-Parkin非依賴性線粒體自噬(FUNDC1誘導(dǎo))及Bnip3/Bnip3L介導(dǎo)的線粒體自噬，主要活性氧(ROS)、自噬相關(guān)基因(ATG)、LC3等有關(guān)[4]。適當(dāng)?shù)木€粒體自噬可抑制細(xì)胞凋亡，保護(hù)器官功能，但當(dāng)線粒體裂變與融合機(jī)制、線粒體自噬機(jī)制失衡則會直接損傷細(xì)胞。

CKD伴高尿酸可激活CaMKⅡδ/ROS/Parkin信號通路，上調(diào)心肌細(xì)胞線粒體自噬[5]。尿毒癥毒素通過干預(yù)心肌細(xì)胞PINK1/Parin信號，破環(huán)細(xì)胞穩(wěn)態(tài)[6]。血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)可提高mt-ROS而增強(qiáng)對線粒體的破環(huán)，增加自噬體的數(shù)量[7]。CKD伴糖尿病增加Mfn2水平，刺激線粒體氧化應(yīng)激，增加線粒體耗氧量[8]。H9c2心肌細(xì)胞株在高尿酸狀態(tài)下ROS水平明顯增加，ATP水平下降，增加線粒體自噬的相關(guān)蛋白如Parkin，P62的表達(dá)，心肌細(xì)胞線粒體自噬明顯增加[5]。宋熊等[9]發(fā)現(xiàn)尿毒癥心肌病大鼠心肌細(xì)胞Atg5、LC3Ⅱ、PINK1、Parkin水平下降速度明顯。高蓓蕾用d齡SD大鼠心肌細(xì)胞，放入高脂高糖培養(yǎng)基培養(yǎng)24小時與正常對照組相比較，Parkin表達(dá)水平明顯下降，LC3-Ⅱ、P62水平升高，線粒體損傷嚴(yán)重，細(xì)胞調(diào)亡加速，而在此培養(yǎng)基基礎(chǔ)上導(dǎo)入Parkin過表達(dá)慢病毒，轉(zhuǎn)染細(xì)胞后則能激活PINK1-Parkin通路[10]。高膽固醇血癥兔模型研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激會介導(dǎo)心肌細(xì)胞線粒體自噬，促IRE1的磷酸化，刺激JNK表達(dá)，使炎癥基因增加，導(dǎo)致細(xì)胞核碎裂、凝結(jié)，細(xì)胞器內(nèi)容物異常改變，也易導(dǎo)致線粒體耗竭，加速細(xì)胞凋亡[11]。

3 中醫(yī)藥干預(yù)線粒體自噬

CKD并發(fā)CVD的病因病機(jī)復(fù)雜，以泄毒補(bǔ)虛為主，心腎同治，皮持衡教授力推“間者并行，甚者獨(dú)行”為原則[2]。現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)有些中藥復(fù)方，單味藥及提取物可治療CKD的某些方面，也可通過干預(yù)線粒體自噬作用于心臟，因此筆者推測這些復(fù)方與單味藥對治療CKD并發(fā)CVD可能有效。現(xiàn)從中藥復(fù)方，單味藥及提取物方面來論述中醫(yī)治療CKD并發(fā)CVD。

3.1 中藥復(fù)方 芪藶強(qiáng)心膠囊(QLQX)可降低CKD伴心力衰竭血清BNP水平，保護(hù)心腎功能[12]，在急性心梗(AMI)后慢性心衰大鼠模型研究中表明QLQX可干預(yù)PI3K/AKT/GSK3β信號通路，上調(diào)HO-1和CAT mRNA的表達(dá)，抑制氧化應(yīng)激，維護(hù)線粒體穩(wěn)態(tài)[13]。胡光勇等[14]通過分離SD胎大鼠腎小球內(nèi)皮細(xì)胞(RGECs)培養(yǎng)實驗發(fā)現(xiàn)血府逐瘀湯可抑制糖基化終末產(chǎn)物，促進(jìn)RGECs的生成，保護(hù)腎小球微小血管。王梓等[15]構(gòu)建AMI大鼠模型研究血府逐瘀湯，發(fā)現(xiàn)其可改善急性心肌缺血下心肌細(xì)胞線粒體聚集、腫脹、外膜破裂的情況，維護(hù)線粒體嵴的排列。張怡萍[16]建立大鼠腎纖維化模型探究真武湯抗纖維化的作用，研究表明此方可減輕水腫，降低血清中Scr、BuN、Cys-C等的值，減少腎臟纖維化，同時別明珂[17]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)其可上調(diào)p-ERK5表達(dá)，抑制慢性心衰的線粒體自噬，維護(hù)心臟功能。靳賀超等[18]運(yùn)用2型糖尿病大鼠探究足細(xì)胞線粒體功能發(fā)現(xiàn)，當(dāng)歸補(bǔ)血湯可抑制ROS表達(dá)，減輕炎癥反應(yīng)，改善足細(xì)胞線粒體失衡，延緩糖尿病腎病的進(jìn)展。同時當(dāng)歸補(bǔ)血湯培養(yǎng)H9c2心肌細(xì)胞可提高其線粒體呼吸功能，當(dāng)歸黃芪連用可提高線粒體的基礎(chǔ)呼吸、ATP的產(chǎn)生，改變線粒體形態(tài)，減少心臟損害[19]。朱鳳輝[20]發(fā)現(xiàn)參麥注射液可增強(qiáng)免疫細(xì)胞，提高CKD伴糖尿病患者血清白蛋白，減少感染等并發(fā)癥。在心肌缺血/再灌注(MI/R)大鼠實驗中它也可提高基礎(chǔ)OCR、ATP-linked OCR等線粒體呼吸參數(shù)，抑制線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔(mPTP)的開放，提高射血分?jǐn)?shù)，減輕MI/R損傷[21]。

3.2 單味藥及其提取物

3.2.1 祛邪 “邪之所湊，其氣必虛，留而不去，其病則實”，CKD患者脾腎虛弱，痰濕內(nèi)生；氣虛無力行血，陽虛寒凝，則瘀毒內(nèi)蓄；伴隨CKD的進(jìn)展，患者體內(nèi)尿毒癥毒素不斷增多。祛“痰，濕，瘀，毒”是中醫(yī)治療CKD的主要方法之一。丹參具有活血化瘀，安神除煩等功效，丹參酮ⅡA能有效改善5/6腎切除大鼠尿蛋白情況，有效抑制TGF-β/Smad和NF-κB信號通路的激活與表達(dá)，抑制、改善炎癥與腎纖維化[22]。mPTP打開會導(dǎo)致促凋亡因子的流出如細(xì)胞色素C等，線粒體內(nèi)外損傷控制點正是mPTP的開放，在大鼠缺氧/再氧心肌細(xì)胞模型中，丹參酮ⅡA也能抑制mPTP的開放及減少細(xì)胞色素C的釋放[23]。紅景天有活血化瘀，補(bǔ)脾益氣等功效，紅景天苷具有抗炎，保護(hù)腎臟，在糖尿病腎病模型中發(fā)現(xiàn)，紅景天苷能防止線粒體DNA的拷貝，干預(yù)Sirt1/PGC-1a軸，刺激線粒體生物發(fā)生，改善糖尿病腎病患者的腎功能[24]。紅景天注射液是心血管疾病的常用藥，據(jù)報道具有抗心律失常，抗氧化損傷，抗糖尿病等一系列功效，近期研究表明它還可增加線粒體膜電位、細(xì)胞呼吸，避免線粒體過度氧化應(yīng)激，能降低MI/R誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡[25]。積雪草有化瘀，利濕，解毒的功效。大量研究表明其可保護(hù)足細(xì)胞，調(diào)節(jié)免疫，抗氧化，抗腎纖維化，減少尿蛋白，通過構(gòu)建腎缺血再灌注大鼠模型實驗發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用積雪草苷建模組的Scr水平升高，上調(diào)PINK1、Parkin蛋白，F(xiàn)OXO3等，通過調(diào)控SIRT1-FOXO3-PINK1-Parkin信號通路，提高線粒體自噬水平，維護(hù)腎缺血再灌注細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)[26]。運(yùn)用新生小鼠心肌研究表明積雪草素可以自噬小體數(shù)量與LC3-Ⅱ共定位，激活A(yù)MPK通路，改善心肌功能[27]。腎臟損傷，毒素從小便排出能力減弱，通暢大便是中醫(yī)減輕體內(nèi)毒素的重要途經(jīng)之一，大黃有通腑，化瘀功效常用于CKD患者。藥理學(xué)研究分析大黃主要通過作用于TNF、糖尿病AGE-RAGE、NF-Kb信號通路三個關(guān)鍵靶點，減輕CKD患者尿蛋白、血肌酐，改善糖尿病腎病患者的生活質(zhì)量，抑制腎小管間質(zhì)炎癥[28]。通過SIRT3-K0小鼠研究大黃素，發(fā)現(xiàn)其能抑制Akt或ERK1/2通路，降低GSK3β磷酸化，調(diào)節(jié)線粒體SIRT3通路，減少心肌肥厚性損害[29]。

3.2.2 補(bǔ)虛 脾腎為先后天之本，脾腎兩虛則氣血精微無力化生，氣不攝精，影響體內(nèi)基礎(chǔ)物質(zhì)蛋白，糖的生成與代謝，補(bǔ)虛貫穿CKD的始終。黃芪可補(bǔ)氣，利尿消腫，研究已證實黃芪多糖具有保護(hù)線粒體，抑制氧化損傷，運(yùn)用C57BL/6小鼠研究腸腎軸對慢性腎毒性的影響發(fā)現(xiàn)黃芪與丹參連用能提高丁酸與乳酸益生菌的含量，從而調(diào)節(jié)腎臟丁酸與色氨酸的代謝，通過腸-腎軸減少CKD后期毒性[30]。齊振強(qiáng)[31]在慢性腎臟病缺血(HRGEC)模型中予黃芪-丹參有效單體(毛蕊異黃酮-丹參酮ⅡA)發(fā)現(xiàn)，不僅HRGEC管腔長度、成環(huán)數(shù)，節(jié)點數(shù)均有增加，而且能提高線粒體呼吸能力，其最大呼吸值，ATP與正常組對比均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。人參大補(bǔ)元?dú)猓藚⒍嗵蔷哂锌寡趸饔茫瑴p少尿微量蛋白的作用已被證實，近期研究發(fā)現(xiàn)其能提高H2O2誘導(dǎo)的H9c2心肌細(xì)胞總SOD活性，抑制此心肌細(xì)胞LHD、ROS、MDA的水平、心肌細(xì)胞相關(guān)凋亡蛋白的表達(dá)，降低細(xì)胞的死亡率[32]。張東偉等[33]予黃芪甲苷及人參皂苷Rg1探究高脂大鼠心肌缺血再灌注損傷發(fā)現(xiàn)TNF-a、IL-6水平降低，PINK1-Parkin通路得以抑制，在降低炎癥的同時也能減少過多的線粒體自噬，保護(hù)心臟。淫羊藿補(bǔ)腎陽，強(qiáng)筋骨，祛風(fēng)濕，能提高免疫力，淫羊藿苷在5/6腎切除大鼠實驗中可減少促炎細(xì)胞因子IL-1β的分泌，通過TGF-β信號通路抑制NRK49F細(xì)胞的激活，下調(diào)纖維化標(biāo)志物，減少CKD持續(xù)進(jìn)展的病理基礎(chǔ)(腎纖維化)，在近期進(jìn)一步研究中發(fā)現(xiàn)其可降低左心室DR5蛋白水平，抑制ATF6-DR5信號通路，降低心肌細(xì)胞凋亡率[34，35]。腎損害與雌激素水平相關(guān)，雌激素受體包括兩個經(jīng)典亞型ERα和Erβ反應(yīng)元件，地黃可養(yǎng)血滋陰，能夠促進(jìn)雌激素受體的活化，調(diào)控Nrf2/ARE通路，減輕腎臟損傷[36]。用心肌缺血缺糖細(xì)胞模型實驗中發(fā)現(xiàn)，梓醇(地黃的提取物)可調(diào)節(jié)分布在心肌細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)中的ER介導(dǎo)心臟調(diào)節(jié)的主要受體的Era，增加自噬相關(guān)蛋白如LC3、ULK等，從而參與心臟H9c2細(xì)胞線粒體自噬[37]。當(dāng)歸可補(bǔ)血活血，EPO作為紅細(xì)胞的主要驅(qū)動力，當(dāng)歸多糖能抑制炎癥，促進(jìn)肝臟腎臟EPO的生成，也增強(qiáng)骨髓對其的應(yīng)答，能夠改善CKD患者貧血[38]。在研究AngⅡ?qū)9c2心肌細(xì)胞危害中發(fā)現(xiàn)當(dāng)歸提取物能下調(diào)AngⅡ誘導(dǎo)的促凋亡細(xì)胞Bad，維持線粒體膜電位的穩(wěn)定，保護(hù)心肌細(xì)胞[39]。

4 小結(jié)

中醫(yī)心腎兩臟君相相依，病理相連，慢性腎臟病心臟損害主要是氣血虛，陰陽失調(diào)，邪毒為主，中醫(yī)依證用藥遣方能有效改善心腎功能，提高生活質(zhì)量。據(jù)現(xiàn)代相關(guān)研究，治療CKD許多中藥有效成分能直接作用與心肌細(xì)胞線粒體自噬通路，促進(jìn)線粒體呼吸，提高ATP水平等，減少心腎細(xì)胞的凋亡率。但是作為近年興新研究目前中藥干預(yù)線粒體自噬多運(yùn)用在動物實驗，少量用于臨床，且單藥研究的數(shù)量有限，而中醫(yī)復(fù)方對線粒體自噬的研究多停留在益氣活血方，大量復(fù)方尚未被挖掘，且自噬有多條信號通路，缺乏對多條通路的同時干預(yù)的研究，今后應(yīng)運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，不斷利用中醫(yī)藥的優(yōu)勢，加強(qiáng)單藥、復(fù)方對CKD并發(fā)CVD臨床靶向治療的研究。