王子卓,耿運(yùn)玲,吳圣賢,杜雅薇
動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)是脂質(zhì)在動(dòng)脈內(nèi)膜沉積形成纖維或粥樣斑塊,導(dǎo)致動(dòng)脈壁增厚、變硬,管腔狹窄,彈性減弱,并可導(dǎo)致缺血、血管破裂等嚴(yán)重并發(fā)癥的一種動(dòng)脈硬化性疾病,是多種心腦血管疾病的共同病理基礎(chǔ),更是導(dǎo)致全球心腦血管疾病高發(fā)病率、高死亡率的主要原因[1-2],嚴(yán)重危害人類健康。AS是多種因素共同作用的結(jié)果,其病因尚不完全清楚。AS病位在脈,可歸于中醫(yī)“脈痹”的范疇,其病機(jī)核心與“脈生痰核”密切相關(guān)[3]?!端貑?wèn)·痹論篇》云:“五臟皆有合,病久而不去者,內(nèi)舍于其所合也。”脈痹日久可傳變于五臟,傳于心為“胸痹”(冠心病),傳于腦為“腦絡(luò)痹”(中風(fēng))?!帮L(fēng)寒濕三氣雜至合而為痹”,寒邪是脈痹最重要的致病因素之一,其作用過(guò)程可歸結(jié)為“寒生濁邪”[4]?!端貑?wèn)·調(diào)經(jīng)論》云:“寒獨(dú)留則血凝泣。”寒邪“主痛”“主收引”“寒性凝滯”等特點(diǎn)均與AS的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。明確寒邪侵襲對(duì)于AS的影響有助于其臨床預(yù)防與治療,是當(dāng)前研究中需重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。
大量流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn),冷空氣或季節(jié)性、地域性寒冷可導(dǎo)致人群中心腦血管疾病的發(fā)生率顯著升高[5-6],因此,所致死亡率也有所增加[7-8],說(shuō)明寒冷與心腦血管事件的發(fā)生具有一定相關(guān)性。既往研究將這種聯(lián)系歸因于寒冷所致的血壓升高,但并不能解釋許多未檢測(cè)到血壓升高的病例。有研究指出在冷空氣導(dǎo)致溫度下降期間,由血壓變化引起的心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)可能更大,而在冷空氣暴露之后,由AS引起的風(fēng)險(xiǎn)可能更大[9]。近年來(lái),許多學(xué)者將關(guān)注點(diǎn)轉(zhuǎn)移到寒冷對(duì)AS發(fā)生、發(fā)展的影響,并發(fā)現(xiàn)寒冷對(duì)血脂與脂肪組織、炎癥等AS相關(guān)因素均有一定影響。
關(guān)于AS的形成有多種假說(shuō),其病理學(xué)特征為多種因素導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞受損,釋放相關(guān)細(xì)胞因子,吸引單核-巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)至內(nèi)膜下吞噬脂質(zhì)形成泡沫細(xì)胞,平滑肌細(xì)胞增殖遷移并形成新生內(nèi)膜。AS發(fā)生、發(fā)展的相關(guān)因素很多,其中,脂質(zhì)與炎癥的作用較為突出。
1.1 寒冷對(duì)血脂、脂肪組織與AS的影響 研究普遍認(rèn)為,脂質(zhì)代謝紊亂、血脂異常是AS發(fā)生過(guò)程中的關(guān)鍵因素,富含膽固醇的低密度脂蛋白(low-density lipoprotein,LDL)和多種脂蛋白均與AS的發(fā)展密切相關(guān)[10]。LDL氧化可引起內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙,誘導(dǎo)黏附分子、生長(zhǎng)因子等表達(dá),使血液中的脂質(zhì)易沉積在內(nèi)膜下,募集的巨噬細(xì)胞吞噬脂質(zhì)產(chǎn)生泡沫細(xì)胞,導(dǎo)致AS斑塊形成。高脂血癥是AS的重要危險(xiǎn)因素之一。早在1957年,Sellers等[11]就報(bào)道了在低溫暴露下的大鼠冠狀動(dòng)脈發(fā)生脂質(zhì)樣變,且寒冷條件下高脂飲食喂養(yǎng)大鼠AS的發(fā)生率有所增加,提示寒冷與AS脂質(zhì)代謝有相關(guān)性。大量流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn),人群中冬季血脂水平與夏季相比顯著升高[12-13]。巴西坎皮納斯州大學(xué)醫(yī)學(xué)博士Filipe及其團(tuán)隊(duì)在2008年—2010年采集了22.7萬(wàn)名居民的血液樣本,發(fā)現(xiàn)與夏季相比,受試者低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)>130 mg/dL(3.38 mmol/L)的發(fā)生率在冬季平均增加8%。以上結(jié)果表明寒冷可以升高人體血脂水平,但未闡明具體機(jī)制。
有研究認(rèn)為寒冷導(dǎo)致血脂升高與寒冷刺激下的脂肪組織降解有關(guān),且肥胖是AS發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[14],也提示了脂肪組織與AS可能存在相關(guān)性。人體脂肪組織包含白色脂肪組織(WAT)和棕色脂肪組織(BAT)兩種。其中,WAT以儲(chǔ)能為主,可將機(jī)體過(guò)剩的能量以三酰甘油(TG)的形式儲(chǔ)存在體內(nèi)。BAT則主要通過(guò)線粒體解耦聯(lián)蛋白-1 (UCP-1)來(lái)發(fā)揮產(chǎn)熱和消耗能量的作用[15]。WAT可通過(guò)多重機(jī)制向BAT轉(zhuǎn)化,這一過(guò)程稱之為“棕色化”。寒冷可以激活BAT,并促進(jìn)WAT棕色化[16],已知脂肪動(dòng)員過(guò)程與機(jī)體糖脂代謝密切相關(guān)[17],進(jìn)一步說(shuō)明了冷刺激下血脂升高與脂肪組織產(chǎn)熱代謝的相關(guān)性。Dong等[18]通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明寒冷可以加重載脂蛋白E基因敲除(ApoE-/-)小鼠AS病變,是由于寒冷激活交感神經(jīng)系統(tǒng)釋放去甲腎上腺素,作用于β3腎上腺素能受體,活化BAT并促進(jìn)WAT棕色化,從而改變UCP-1表達(dá),提高脂降解速率及血漿總膽固醇(TC)、LDL-C水平,促進(jìn)AS斑塊增生和不穩(wěn)定。
此外,血管周?chē)?PVAT)被證明與AS發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。PVAT是貼近血管外膜的脂肪層,健康條件下PVAT具有舒張血管的作用和脂肪酸緩沖能力,對(duì)血管功能有益;而功能失調(diào)的PVAT會(huì)釋放高水平促炎性脂肪因子“由外而內(nèi)”促進(jìn)AS的發(fā)展[19]。研究發(fā)現(xiàn),持續(xù)輕度冷暴露能夠使小鼠PVAT中mitoNEET基因表達(dá)升高[20],增強(qiáng)PVAT的產(chǎn)熱功能并使炎性基因顯著下調(diào),局部炎癥減輕,TC及TG水平下降,減輕AS病變程度[21]。寒冷對(duì)PVAT的功能具有一定程度的改善作用,PVAT有望成為心血管疾病防治的新靶點(diǎn)。
1.2 寒冷對(duì)炎癥與AS的影響 AS并不是單純的脂質(zhì)沉積,也是一種慢性炎癥過(guò)程,炎癥與AS的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),貫穿AS的各個(gè)階段。在AS早期,炎癥反應(yīng)主要表現(xiàn)為血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷后表達(dá)多種黏附分子,促進(jìn)單核細(xì)胞黏附于血管內(nèi)皮,遷移至內(nèi)膜下,變?yōu)榫奘杉?xì)胞攝取氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)后形成泡沫細(xì)胞,吞噬脂質(zhì)。在隨著炎癥進(jìn)展生成的生長(zhǎng)因子和細(xì)胞因子的作用下,平滑肌細(xì)胞由中膜遷移至內(nèi)膜并大量增生,產(chǎn)生間質(zhì)膠原以維持斑塊的穩(wěn)定。隨著炎癥不斷加重,內(nèi)皮細(xì)胞死亡,激活的巨噬細(xì)胞產(chǎn)生多種基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)降解間質(zhì)膠原蛋白和其他細(xì)胞外基質(zhì)蛋白,AS斑塊破裂。目前,臨床用于防治AS的藥物如他汀類也被證明具有抗炎作用[22],進(jìn)一步證明了炎癥與AS的相關(guān)性。
寒冷可以使機(jī)體處于應(yīng)激狀態(tài),炎癥相關(guān)細(xì)胞因子是機(jī)體重要的免疫因子,應(yīng)激狀態(tài)下可直接產(chǎn)生且瞬間升高。研究表明冷暴露能夠刺激白細(xì)胞介素(IL)-2、IL-6、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等促炎性細(xì)胞因子水平升高[23-24],從而加重炎癥反應(yīng)。有臨床試驗(yàn)也證明了冬季寒冷刺激會(huì)增加急性心肌梗死病人促炎因子TNF-α、IL-6、脂蛋白相關(guān)磷脂酶A2(Lp-PLA2)的表達(dá),使炎癥反應(yīng)活躍[25]。鄭曉慧[26]通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),寒冷可導(dǎo)致多種炎性因子表達(dá)升高,AS斑塊內(nèi)巨噬細(xì)胞增多,結(jié)構(gòu)改變,不穩(wěn)定性增加,加重AS病變。寒冷可通過(guò)加重炎癥反應(yīng)促進(jìn)AS發(fā)展。
此外,寒冷還可以通過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(ERS)對(duì)AS產(chǎn)生影響。近年來(lái),許多研究提出了ERS在AS進(jìn)展中的作用。ERS是指在各種刺激因素作用下,未折疊或錯(cuò)誤折疊蛋白聚積在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi),同時(shí)存在細(xì)胞內(nèi)Ca2+代謝紊亂。ERS的發(fā)生與細(xì)胞的適應(yīng)、損傷和凋亡有關(guān),同時(shí)還參與脂代謝異常和炎癥反應(yīng),與促進(jìn)AS的多種全身和動(dòng)脈壁因素相關(guān)[27]。間斷冷暴露可以使ERS的標(biāo)志性蛋白葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78(GRP78)、C/EBP同源蛋白(CHOP)的表達(dá)及c-Jun氨基末端激酶(JNK)磷酸化均顯著增高[28],其中CHOP通路已被證實(shí)在不穩(wěn)定斑塊中表達(dá)升高,證明了寒冷對(duì)ERS的影響,并可能通過(guò)該途徑進(jìn)一步促進(jìn)AS發(fā)展。
現(xiàn)有研究中存在多種不同的冷暴露方式,根據(jù)其時(shí)間、形式不同可分為急性冷暴露(一次性短期暴露)、間斷冷暴露(長(zhǎng)期內(nèi)重復(fù)進(jìn)行短期暴露)和持續(xù)冷暴露(長(zhǎng)期不間斷暴露)3種。不同冷暴露方式對(duì)AS影響不盡相同,故在此進(jìn)行分類討論。
2.1 急性冷暴露對(duì)AS及其相關(guān)因素的影響 研究者通過(guò)相關(guān)人群的臨床試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)急性冷暴露可以顯著激活人體BAT,提高代謝率[29]。同時(shí),急性冷暴露后人體的血脂及血壓都有一定程度上升[30]。急性冷暴露下IL-2、IL-6、TNF-α等促炎性因子水平均升高[24],從而可能加重炎癥反應(yīng)。急性冷暴露可以激活BAT、升高血脂、血壓,并提高炎性因子水平,并有可能由此影響AS病變,但由于作用時(shí)間較短,目前暫時(shí)沒(méi)有證據(jù)表明急性冷暴露會(huì)對(duì)AS發(fā)展進(jìn)程產(chǎn)生影響,仍需進(jìn)一步探究。
2.2 間斷冷暴露對(duì)AS及其相關(guān)因素的影響 間斷冷暴露對(duì)AS的影響表現(xiàn)在多個(gè)方面。首先,間斷冷暴露可以作用于脂肪組織并促進(jìn)BAT活化,提高代謝率[31]。而研究者通過(guò)將20周間歇冷刺激家兔與對(duì)照組比較發(fā)現(xiàn),冷應(yīng)激組血脂(TC、TG、LDL)無(wú)明顯改變,但ox-LDL、超敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)、IL-8等炎性因子表達(dá)升高,同時(shí)間斷冷暴露導(dǎo)致AS內(nèi)巨噬細(xì)胞增多,結(jié)構(gòu)改變,不穩(wěn)定性增加,AS病變加重[26]。間斷冷暴露還會(huì)破壞MMPs和其抑制劑之間的平衡,引起AS斑塊內(nèi)膠原含量減少,削弱AS斑塊纖維帽,造成易損斑塊的形成,導(dǎo)致急性冠脈綜合征的發(fā)生[32]。總之,間歇冷暴露能夠激活BAT,增強(qiáng)免疫炎癥反應(yīng),改變AS斑塊結(jié)構(gòu),促進(jìn)不穩(wěn)定斑塊形成,從多方面加重AS病變。
2.3 持續(xù)冷暴露對(duì)AS及其相關(guān)因素的影響 隋文海[33]通過(guò)對(duì)ApoE-/-小鼠進(jìn)行不同溫度下的8周持續(xù)冷暴露后發(fā)現(xiàn),持續(xù)冷暴露同樣可以作用于脂肪組織,促進(jìn)WAT棕色化,提高脂降解率并升高血脂水平,并且增加AS斑塊面積與不穩(wěn)定斑塊,顯著加重AS病變。在炎癥反應(yīng)方面,持續(xù)冷暴露與急性冷暴露表現(xiàn)出的影響并不相同。急性冷暴露可以升高相關(guān)促炎因子,而隨著冷暴露時(shí)間的延長(zhǎng),TNF-α、IL-2和IL-4的含量變化則呈下調(diào)趨勢(shì),逐漸向?qū)φ战M靠攏,研究者認(rèn)為這是由于隨著應(yīng)激時(shí)間的延長(zhǎng),細(xì)胞免疫向體液免疫漂移,促炎癥細(xì)胞因子向抗炎癥細(xì)胞因子轉(zhuǎn)化,機(jī)體產(chǎn)生細(xì)胞免疫并刺激機(jī)體產(chǎn)生體液免疫。另一方面,有研究發(fā)現(xiàn)在30 ℃熱中性環(huán)境中生活的小鼠會(huì)比22 ℃產(chǎn)生更多促炎因子,促進(jìn)代謝性炎癥,并可能引發(fā)AS[34]。持續(xù)冷暴露對(duì)AS的影響存在促進(jìn)與抑制兩種不同觀點(diǎn),其差異可能與冷暴露溫度相關(guān),極低溫度會(huì)導(dǎo)致AS加重,而輕度寒冷條件下則可能相反。
3.1 寒邪導(dǎo)致脈痹的病因病機(jī) 冷暴露屬于中醫(yī)理論中“寒”的范疇,具有豐富的內(nèi)涵。自然狀態(tài)下的“寒”即寒氣,屬自然界六氣之一,為冬令主氣。若寒氣太過(guò),或本有正氣虧虛時(shí),易侵犯人體,即為寒邪。脈痹的病因較為復(fù)雜,有內(nèi)因、外因之分,多內(nèi)外相合為病,其中尤以寒邪之主?!夺t(yī)學(xué)類聚》認(rèn)為“寒者,天地殺厲之氣,中傷于人,不急治之,隨經(jīng)傳遍,生死存之,旬日可見(jiàn),是以古人謂之大病。”寒為陰邪,易傷陽(yáng)氣,可致陽(yáng)氣被遏,運(yùn)化無(wú)權(quán),血脈拘攣,氣血凝滯,發(fā)為脈痹?!懊}痹不已,復(fù)感于邪,內(nèi)舍于心”,脈痹形成后復(fù)感寒邪可發(fā)為胸痹,傳于腦絡(luò)可發(fā)為中風(fēng),從而導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化性心腦血管疾病發(fā)生?!端貑?wèn)·陰陽(yáng)應(yīng)象大論篇》曰:“寒氣生濁,熱氣生清”。寒氣影響氣機(jī)升降出入,氣血運(yùn)行不暢,水谷精微代謝異常,產(chǎn)生痰飲瘀血等病理產(chǎn)物即為濁邪,變生濁病[4],即“寒氣生濁”。AS斑塊的形成及其相關(guān)高脂血癥等均具有濁病的特點(diǎn),可歸于血濁[35]。在健康狀態(tài)下,適當(dāng)?shù)暮畾獗┞犊梢约せ钛懈嘀紵档脱?;但若寒氣暴露超過(guò)了人體能夠調(diào)節(jié)的范圍,或自身存在代謝缺陷或異常,無(wú)法調(diào)節(jié)機(jī)體適應(yīng)寒冷,變生寒邪、濁邪,就會(huì)導(dǎo)致脈痹的發(fā)生[36]。由此可見(jiàn),寒氣暴露的程度可能決定了疾病的發(fā)展方向,這與以上探討的冷暴露方式的差異不謀而合。
3.2 外寒與內(nèi)寒對(duì)脈痹的影響 中醫(yī)理論中“寒”可分為內(nèi)寒與外寒。《景岳全書(shū)》有言:“凡寒病之由于外者,或由風(fēng)寒以傷形,或由生冷以傷臟;其由于內(nèi)者,或由勞欲以敗陽(yáng),或由稟賦之氣弱”。外寒即六淫之寒邪,寒從外受,根據(jù)感邪方式不同又有傷寒、中寒之別;內(nèi)寒為內(nèi)生五邪之一,陽(yáng)氣虛衰,寒從中生,又稱“虛寒”。前文所論及冷暴露可歸于外寒,《傷寒論·傷寒例》曰:“其傷于四時(shí)之氣, 皆能為病, 以傷寒為毒者, 以其最成殺厲之氣也?!薄鹅`樞·百病始生第六十六》有言:“卒然外中于寒,若內(nèi)傷于憂怒,則氣上逆,氣上逆則六輸不通,溫氣不行,凝血蘊(yùn)里,著而不去,而積皆成矣。”人體外受寒邪,客于血脈,可致脈管拘攣,氣血運(yùn)行不暢,臟腑功能失調(diào),痰濁瘀阻,凝于脈中,發(fā)為脈痹[37]。當(dāng)代學(xué)者用間斷冷暴露的方法對(duì)大鼠進(jìn)行造模,成功制備了具有心腦血管疾病多見(jiàn)的寒凝血瘀證癥狀的動(dòng)物模型[38]。若持續(xù)感寒,可致寒邪稽留脈中,如《素問(wèn)·舉痛論》:“寒氣入經(jīng)而稽遲,泣而不行,客于脈外則血少,客于脈中則氣不通,故卒然而痛?!?/p>
若臟腑功能失調(diào),陽(yáng)氣虛衰,則寒自內(nèi)生,即為內(nèi)寒。人體陽(yáng)氣主溫煦,陽(yáng)氣充足方能制約陰寒之氣。若陽(yáng)氣不足, 其溫?zé)嶂詼p退, 鼓舞之力衰弱, 陽(yáng)不制陰,寒邪內(nèi)生。陽(yáng)氣無(wú)力推動(dòng),血行不暢,陰液輸布失常,痰濁凝滯脈中,亦可致脈痹。但“風(fēng)雨寒熱不得虛,邪不能獨(dú)傷人”,臨床上外寒與內(nèi)寒常相合為病,《太平圣惠方》中云:“風(fēng)寒之氣客于肌膚,初始為痹,復(fù)傷陽(yáng)經(jīng),隨其虛處而停滯,與血?dú)庀嗖??!焙皩?duì)脈痹的影響與機(jī)體自身陽(yáng)氣是否充足密切相關(guān)。若素體陽(yáng)虛內(nèi)寒,突受寒氣,則易感邪發(fā)病。
3.3 寒邪導(dǎo)致脈痹的防治 寒邪致病多見(jiàn)于冬季,與四時(shí)氣候變化密切相關(guān)?!秲?nèi)經(jīng)》記載“故智者之養(yǎng)生也,必順?biāo)臅r(shí)而適寒暑?!薄按合酿B(yǎng)陽(yáng),秋冬養(yǎng)陰。”“虛邪賊風(fēng),避之有時(shí)?!币A(yù)防脈痹的發(fā)生,首要順應(yīng)四時(shí),養(yǎng)生防病,避免寒邪的侵襲,同時(shí)要固護(hù)自身陽(yáng)氣,“正氣存內(nèi),邪不可干”,若脈痹已成,在治療方面可適用溫陽(yáng)散寒之法,仲景治療由脈痹傳變所致的胸痹之寒凝血瘀證,以其胸陽(yáng)不振,陰寒內(nèi)生,痰瘀互結(jié),治以瓜蔞薤白半夏湯或枳實(shí)薤白桂枝湯等溫?zé)犰詈畡?。李可提倡維護(hù)人體陽(yáng)氣,善于使用大量扶陽(yáng)散寒方藥救治心腦血管疾病、腫瘤等重大疾病[39]?,F(xiàn)代臨床運(yùn)用溫陽(yáng)化瘀法在AS斑塊治療方面也取得了較好療效[40],說(shuō)明了溫陽(yáng)散寒在脈痹治療中的重要性。但需注意辛溫發(fā)散之品不可過(guò)用、久用,當(dāng)中病即止,以防耗散太過(guò)傷及正氣。
寒冷,即中醫(yī)“寒邪”,是AS重要的致病因素,冬季臨床心腦血管事件的高發(fā)提示了寒冷與AS相關(guān)。寒冷對(duì)AS發(fā)生發(fā)展的影響機(jī)制較為復(fù)雜,與脂質(zhì)、炎癥等多種因素相關(guān)。目前多數(shù)研究認(rèn)為寒冷會(huì)通過(guò)上述途徑促進(jìn)AS發(fā)生發(fā)展,但也有部分研究提示其對(duì)AS的防治具有積極意義,這種差異的形成可能與冷暴露的方式、溫度、時(shí)間不同有關(guān),輕度冷暴露可能有益于AS,而隨著溫度降低則會(huì)產(chǎn)生不利影響,要得出更具臨床參考價(jià)值的結(jié)論,還需要進(jìn)一步深入研究,為中西醫(yī)結(jié)合防治AS相關(guān)疾病提供新思路。