高飛,付強(qiáng),包書(shū)茵,奧·烏力吉
(1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué),黑龍江 哈爾濱 150040;2.內(nèi)蒙古民族大學(xué)醫(yī)學(xué)院,內(nèi)蒙古 通遼 028000;3.內(nèi)蒙古蒙醫(yī)藥工程技術(shù)研究院,內(nèi)蒙古 通遼 028000)
慢性心力衰竭(chronic heart failure,CHF)是心血管疾病發(fā)展的終末期。目前研究表明,冠心病、急性心肌梗死、高血壓和不同類型的心血管疾病,都會(huì)導(dǎo)致CHF[1],也是致死的主要原因之一。CHF 患者由于心臟衰竭無(wú)法充分泵血,會(huì)使全身血液供應(yīng)受到損害,目前常規(guī)的治療方法是應(yīng)用血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑、β-腎上腺素能阻滯劑和利尿劑,然而這些治療往往只能緩解CHF 患者癥狀,暫時(shí)阻礙疾病的進(jìn)展,但長(zhǎng)期使用這些化學(xué)藥物可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的不良反應(yīng),包括電解質(zhì)消耗、液體消耗、低血壓等[2-4]。
《靈樞·脹論》載:“心脹者,煩心短氣,臥不安”,這是中醫(yī)關(guān)于CHF 最早的描述。CHF 可按“心悸”“痰飲”“喘證”“胸痹”等進(jìn)行辨證施治。本病病性為本虛標(biāo)實(shí),以氣虛陽(yáng)微、心陰不足為本,水飲內(nèi)停、血脈瘀滯、痰濁不化為標(biāo),常與肺、脾、肝、腎互相影響。中醫(yī)藥治療CHF 用藥層次豐富、毒副作用小,可改善患者心功能,延緩疾病進(jìn)展,在減輕癥狀方面有極大優(yōu)勢(shì)。眾多研究者也在探索其中的作用機(jī)制,研究中最常用的動(dòng)物模型是心肌梗死(myocardial infarction,MI)模型或阿霉 素(adriamycin amycinadriacin doxorubicin,DOX)所致的心臟毒性模型,此外,對(duì)H9C2 細(xì)胞株的離體研究也逐漸深入。實(shí)驗(yàn)研究表明,中醫(yī)藥治療CHF具有抗纖維化、抗炎、抗氧化、促血管生成、調(diào)節(jié)線粒體和能量代謝、抗凋亡、抑制腎素-血管緊張素-醛固酮系 統(tǒng)(renin-angiotensin-aldosterone system,RAAS)等作用,同時(shí)這些機(jī)制途徑是相互聯(lián)系的,充分說(shuō)明中醫(yī)藥是以多組分、多途徑、多靶點(diǎn)的方式發(fā)揮治療作用的。
CHF 的特點(diǎn)是間質(zhì)纖維化、室壁重塑和心室順應(yīng)性降低?;罨男呐K成纖維細(xì)胞導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)蛋白如I 型膠原和纖維連接蛋白等過(guò)度沉積,其中心臟成纖維細(xì)胞是CHF 進(jìn)展的主要參與者[5],而基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)-2 和MMP-9 則是細(xì)胞外基質(zhì)重塑的主要參與者[6]。
轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1(TGF-β1)是參與纖維化進(jìn)程的重要調(diào)節(jié)因子之一[7],以TGF-β1為靶點(diǎn),中醫(yī)藥在抗纖維化治療方面取得了進(jìn)展。真武湯出自《金匱要略》,是溫陽(yáng)利水的代表方,具有利尿、強(qiáng)心的作用。研究表明,加味真武湯可減輕陽(yáng)氣虧虛型CHF 的心肌纖維化程度,抑制TGF-β1 的表達(dá)[8]。喻正科等[9]構(gòu)建CHF 大鼠模型實(shí)驗(yàn)表明,長(zhǎng)期用于臨床治療的參竹心康湯具有抗CHF 心肌纖維化的作用。芪丹利心丸[10]能抑制膠原蛋白Collagen I 和Ⅲ的mRNA 表達(dá),減少心肌纖維細(xì)胞形成,下調(diào)心肌纖維化相關(guān)蛋白TGF-β1、Smad3 蛋白表達(dá),并提高抗纖維化蛋白Smad7 水平,從而改善心肌梗死后CHF 大鼠心功能,延緩心室重構(gòu)和心肌纖維化水平。
CHF 患者血清以及心肌中炎癥細(xì)胞因子水平升高,如腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)和白細(xì)胞介素-6(IL-6)等,這些介質(zhì)參與導(dǎo)致心臟重塑的過(guò)程,如心肌肥大、纖維化和細(xì)胞凋亡[11]。加味苓桂術(shù)甘湯聯(lián)合西藥治療CHF,能顯著改善心功能,提高左室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction,LVEF),降低患者血清中氨基末端腦鈉素原(NT-proBNP)、TNF-α和IL-6水平[12]。采用桂枝甘草龍骨牡蠣湯加減治療心陽(yáng)虧虛型CHF 患者,能起到良好的抗炎效果,可降低B 型腦鈉肽(BNP)、C 反應(yīng)蛋白(CRP)和TNF-α水平,改善各項(xiàng)生命體征[13]。養(yǎng)心益陽(yáng)湯治療CHF 臨床療效顯著,可有效改善患者的心肺功能指標(biāo),降低炎癥因子水平[14]。生脈飲被廣泛用于治療以氣陰兩虛證為特征的心臟病,實(shí)驗(yàn)證實(shí)生脈飲可起到保護(hù)CHF 大鼠心肌的作用,降低IL-6 和TNF-α 表達(dá)[15]。芪丹利心丸、益氣通脈飲、調(diào)脾護(hù)心方、加味丹參飲、養(yǎng)心2 號(hào)等復(fù)方也均被證實(shí)能夠緩解CHF大鼠炎癥狀態(tài),減輕臨床癥狀[16-20]。
CHF 患者血管內(nèi)皮功能受損,內(nèi)皮細(xì)胞釋放的內(nèi)皮素增加,一氧化氮減少,導(dǎo)致循環(huán)阻力增加,心排血量降低而加重心衰,同時(shí)內(nèi)皮素使心肌組織纖維化、心肌肥厚,進(jìn)而導(dǎo)致心室重構(gòu)。研究表明,各種血管生成因子和祖細(xì)胞,包括血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(fibroblast growth factor,F(xiàn)GF)、重組蛋白和骨髓干細(xì)胞,都能促進(jìn)新生血管的形成。研究證實(shí),在常規(guī)西藥治療基礎(chǔ)上加用補(bǔ)腎活血湯治療CHF 安全有效,可以顯著降低BNP 濃度,改善血管內(nèi)皮功能,抑制心室重塑[21]。此外,研究發(fā)現(xiàn),芪力強(qiáng)心膠囊可促進(jìn)血管生成,這可能與激活絲蘇氨酸蛋白激酶(Akt)作用的TSC1-TSC 2/RAIB/mTORC 1通路有關(guān),能夠增加低氧誘導(dǎo)因子1α 的蛋白水平,促進(jìn)VEGF 的釋放[22]。WANG 等[23]通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明,復(fù)方通心絡(luò)能改善壓力超負(fù)荷所致的心功能障礙和重構(gòu),促進(jìn)心肌毛細(xì)血管化,減輕氧化應(yīng)激損傷。此外,通心絡(luò)可升高心臟亞硝酸鹽含量,增加VEGF、磷酸化-VEGF 受體(p-VEGFR)2、p-磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)、p-Akt、p-內(nèi)皮型一氧化氮合酶(eNOS)和血紅素加氧酶(HO)-1 表達(dá),降低壓力負(fù)荷所致衰竭心臟中NADPH 氧化酶(NOX)4 的表達(dá)。參藶加顆粒可通過(guò)調(diào)節(jié)CHF 大鼠心肌內(nèi)分泌腺源性血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(EG-VEGF)的表達(dá),改善心肌纖維化程度[24]。
氧化應(yīng)激是由活性氧的過(guò)度產(chǎn)生引起的,是心臟重塑和心力衰竭的重要原因之一。許多天然植物產(chǎn)品具有抗氧化的特性。研究表明,烏頭提取物可減輕CHF 大鼠的氧化應(yīng)激反應(yīng),增加氧化物歧化酶(superoxide dimutase,SOD)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、還原型谷胱甘肽(GSH)的活性[25]??鄥⑺乜娠@著抑制H2O2誘導(dǎo)的EA.hy926 細(xì)胞活性喪失,并增強(qiáng)SOD 和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)等氧化應(yīng)激途徑中的保護(hù)酶活性[26]。人參皂苷Rb1可通過(guò)介導(dǎo)磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)信號(hào)通路,降低自噬相關(guān)蛋白Atg4B、Atg5、Beclin1、Atg7、LC3BⅡ和LC3BⅡ/Ⅰ比值,從而改善心肌細(xì)胞的耐缺氧能力,抑制過(guò)度自噬[27]。強(qiáng)心顆粒能夠提高CHF 小鼠血清中SOD 活力,并降低MDA 水平,增強(qiáng)耐常壓缺氧能力,通過(guò)清除氧自由基和脂質(zhì)過(guò)氧化物發(fā)揮其增加心肌供氧、改善心功能的作用[28]。實(shí)驗(yàn)證實(shí),麥冬能降低CHF 大鼠心臟組織中MDA 含量,增加抗氧化酶活性,減輕氧化應(yīng)激,具有明顯的心臟保護(hù)作用[29]。
線粒體缺陷是心肌細(xì)胞功能障礙的標(biāo)志之一[30-31]。通過(guò)動(dòng)態(tài)整合的質(zhì)量控制軸來(lái)維持線粒體生物能量效率是保持心肌細(xì)胞功能可行的關(guān)鍵[32]。中藥能調(diào)節(jié)心臟代謝,在CHF 的治療中發(fā)揮心臟保護(hù)作用。張艷等[33]通過(guò)對(duì)CHF 大鼠模型心肌能量代謝的研究發(fā)現(xiàn),冠心舒通膠囊可能通過(guò)激活γ 輔助活化因子(PGC)-1α、核呼吸因子(NRF)-1,從而激活其下游的NRF-1線粒體轉(zhuǎn)錄因子A(mt TFA)整條通路,并增加線粒體DNA 的表達(dá)和復(fù)制,從而增加大鼠三磷酸腺苷(ATP)含量,改善心功能。此外,經(jīng)典復(fù)方參附湯也對(duì)CHF 大鼠有治療作用,尿和血漿代謝組學(xué)結(jié)果表明,炎癥和能量代謝紊亂與16 種潛在的尿生物標(biāo)志物和13 種潛在的血漿標(biāo)志物有關(guān),參附湯可部分恢復(fù)差異表達(dá)生物標(biāo)記物富集的干擾途徑[34]。此外,研究證實(shí),心陰片能改善CHF 模型小鼠心功能,其機(jī)制可能是通過(guò)調(diào)控PGC-1α/NRF1/TFB2M 信號(hào)通路進(jìn)而發(fā)揮改善線粒體能量代謝的作用[35]。
細(xì)胞凋亡參與左心室重構(gòu)過(guò)程,在心功能障礙和結(jié)構(gòu)異常變化中發(fā)揮著重要作用,促進(jìn)CHF 的發(fā)生和發(fā)展。干預(yù)細(xì)胞凋亡是治療CHF 的重要途徑。郭迪[36]通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)強(qiáng)心活力方能顯著抑制促細(xì)胞凋亡蛋白Bax 及半胱天冬酶(Caspase)-3 表達(dá),上調(diào)抗凋亡蛋白Bc1-2 表達(dá),減輕心肌細(xì)胞凋亡,從而改善心肌重構(gòu)。黃芪保心湯可有效抑制CHF 模型大鼠心室重構(gòu)及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激凋亡,其主要作用機(jī)制可能和調(diào)節(jié)心肌Bcl-2、Bax 以及Caspase-3 蛋白表達(dá)有關(guān)[37]。保元湯在體內(nèi)及體外實(shí)驗(yàn)中均可下調(diào)p53、Bax 和Caspases-3 蛋白表達(dá),抑制血管緊張素Ⅱ1 型受體(angiotensin Ⅱtype 1receptor,AT1)、心肌錨定重復(fù)蛋白(cardiac ankyrin repeat protein,CARP)水平,增加Bcl-2、Mdm2 的表達(dá),通過(guò)CARP-p53 信號(hào)通路、AT1-CARP 途徑抑制心肌細(xì)胞凋亡,發(fā)揮保護(hù)心肌細(xì)胞的作用[38]。實(shí)脾飲能夠降低血清NT-proBNP 水平,抑制心肌細(xì)胞凋亡,改善CHF 大鼠心功能,其作用機(jī)制可能與下調(diào)Caspase-3蛋白表達(dá)有關(guān)[39]。附子和甘草活性成分次烏堿和甘草次酸配伍能夠上調(diào)CHF大鼠Bcl-2 蛋白的表達(dá)和Bcl-2/Bax 的比值,反向下調(diào)Bax 和Caspase-3 蛋白的表達(dá),從而保護(hù)心肌細(xì)胞,減少凋亡[40]。
RAAS 具有維護(hù)機(jī)體穩(wěn)態(tài)作用,參與細(xì)胞增殖和凋亡過(guò)程。過(guò)度激活可導(dǎo)致水鈉潴留、心臟前負(fù)荷加重等,是CHF 發(fā)生和發(fā)展的重要因素[41]。姜黃素具有抗炎、抗氧化、降血脂及抗動(dòng)脈粥樣硬化等多種活性。研究表明,姜黃素能夠顯著降低CHF 模型大鼠左心室收縮末期內(nèi)徑(left ventricular end systolic diameter,LVESD)和左室舒張末期內(nèi)徑(left ventricular end diastolic diameter,LVEDD),明顯升高LVEF,改善CHF大鼠的心功能,其機(jī)制可能與降低大鼠血清中Renin、AngⅡ和ALD 水平、心肌組織中血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(agniotensin-converting enzyme,ACE)和AT1R mRNA及蛋白表達(dá)水平,抑制RAAS 系統(tǒng)有關(guān)[42]?;矢H龋?3]通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)養(yǎng)心湯能夠降低CHF 模型大鼠血清血漿腎素活性和AngⅡ、ALD水平,抑制RAAS活性,以保護(hù)心肌,延緩心室重構(gòu),減緩心衰進(jìn)程。紅景天苷具有抗缺氧、抗輻射及抗衰老等多種藥理學(xué)作用,研究表明紅景天苷可降低CHF 大鼠LVEDD、LVESD、心室重構(gòu)及RAAS 相關(guān)指標(biāo),升高LVEF、左心室短軸縮短率(left ventricular fraction shortening,LVFS),證實(shí)紅景天苷可抑制RAAS激活從而改善CHF大鼠的心功能及心室重構(gòu)[44]。加味四逆湯干預(yù)可使CHF 大鼠LVEF、LVESD 及LVEDD 明顯改善,血清AngⅡ及ALD 水平及心臟ACE 和AT1R mRNA 與蛋白表達(dá)水平明顯降低,從而抑制RAAS活性,改善心功能[45]。
中醫(yī)藥以多靶點(diǎn)的方式治療CHF,有較好的臨床作用潛力,值得深入研究。實(shí)驗(yàn)研究表明,中醫(yī)藥治療CHF 具有抗纖維化、抗炎、抗氧化、促血管生成和調(diào)節(jié)代謝、抗凋亡、抑制RAAS 等作用,具有多組分、多途徑、多靶點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)。中藥制劑與化學(xué)藥物的聯(lián)合應(yīng)用已成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)防治疾病的新趨勢(shì),但中醫(yī)藥干預(yù)CHF的機(jī)制研究還存在以下問(wèn)題:①多中心、大樣本的臨床研究較少,缺少高質(zhì)量的循證醫(yī)學(xué)證據(jù);②在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,中藥復(fù)方具體活性成分的濃度尚不清晰,實(shí)驗(yàn)指標(biāo)多沿用現(xiàn)代醫(yī)學(xué),缺乏創(chuàng)新等。因此,未來(lái)應(yīng)將多中心、大樣本的臨床試驗(yàn)和多組學(xué)、多技術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)合起來(lái),在現(xiàn)有成果的基礎(chǔ)上,擴(kuò)大藥理機(jī)制研究范圍,將有助于更權(quán)威地驗(yàn)證中醫(yī)藥治療CHF 的臨床療效,多角度深入地解釋中醫(yī)藥治療CHF 的作用機(jī)制,以進(jìn)一步在中醫(yī)藥治療CHF 的基礎(chǔ)理論與療效機(jī)制研究中取得重大突破。