李慧歆，鄧立輝，粟裕冬，董波

糖尿病心肌?。╠iabetic cardiomyopathy，DCM）是由于糖尿病誘導(dǎo)心肌結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變，導(dǎo)致左心室肥厚、心肌重塑（纖維化），并最終誘發(fā)心力衰竭［1-2］。DCM也是糖尿病患者死亡的原因之一，研究發(fā)現(xiàn)，男性糖尿病患者心力衰竭發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)較正常男性增加了2.4倍，女性糖尿病患者心力衰竭發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)較正常女性增加了5.0倍［3］。而嚴(yán)格控制心血管危險(xiǎn)因素（如高血糖、高血壓和高脂血癥）已被證明可降低糖尿病患者發(fā)展為DCM的風(fēng)險(xiǎn)［4］。目前，對于DCM仍缺少有效的治療手段，而祖國醫(yī)學(xué)在治療糖代謝紊亂和心血管疾病方面有著悠久的歷史。2017年發(fā)表于Cell的1項(xiàng)研究明確指出，青蒿素具有抗糖尿病的作用，這使得中藥治療慢性病及其并發(fā)癥得到臨床專家的認(rèn)可［5］。既往研究表明，DCM的病理生理機(jī)制主要有以下幾個(gè)方面：神經(jīng)激素激活和微循環(huán)功能障礙、代謝改變、氧化應(yīng)激、鈣代謝受損和心肌細(xì)胞損傷［6］。本文主要從抗氧化應(yīng)激、抗炎、抗細(xì)胞凋亡、抗心肌纖維化及其他作用幾個(gè)方面綜述傳統(tǒng)中藥單體或復(fù)方緩解DCM機(jī)制的臨床前研究進(jìn)展，以期為祖國醫(yī)學(xué)在DCM中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 抗氧化應(yīng)激

氧化應(yīng)激指體內(nèi)氧化和抗氧化失衡，即活性氧產(chǎn)生過多且無法被降解所帶來的一系列負(fù)面作用。研究表明，氧化應(yīng)激在包括DCM在內(nèi)的糖尿病微血管和心血管并發(fā)癥的發(fā)生、發(fā)展中起著關(guān)鍵作用［7］。糖代謝異常會導(dǎo)致線粒體超氧化物過度產(chǎn)生，而線粒體超氧化物是糖尿病引起心肌以及其他組織損傷的主要媒介，并且其還參與了糖尿病并發(fā)癥發(fā)生的5種途徑〔通過多元醇途徑增加葡萄糖和其他糖的含量，增加細(xì)胞內(nèi)晚期糖基化終末產(chǎn)物（advanced glycation end products，AGEs）的形成，增加AGEs受體及其活化配體的表達(dá)，促進(jìn)蛋白激酶C（protein kinase C，PKC）亞型的激活和己糖胺途徑的過度激活〕的激活，同時(shí)還可使兩種抗動脈粥樣硬化酶——內(nèi)皮型一氧化氮合酶（endothelial nitric oxide synthase，eNOS）和前列環(huán)素合成酶直接失活，而以上途徑的激活會使細(xì)胞內(nèi)活性氧增多，最終導(dǎo)致長期的表觀遺傳變化［8］。

TAN等［9］采用鏈脲佐菌素（streptozotocin，STZ）誘導(dǎo)SD糖尿病大鼠模型，并采用虎杖甙進(jìn)行治療，結(jié)果顯示，虎杖甙降低了糖尿病大鼠模型心肌中NADPH氧化酶（NADPH oxidase，NOX）2、NOX4和核因子κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）的表達(dá)，這與虎杖甙逆轉(zhuǎn)NOX的活性有關(guān)，同時(shí)虎杖甙可改善糖尿病大鼠模型的心功能，表現(xiàn)為左心室射血分?jǐn)?shù)、左心室短軸縮短率、心臟彩超A峰E峰流速比值升高；同時(shí)，該研究體外采用虎杖甙干預(yù)經(jīng)高糖刺激的心肌細(xì)胞H9C2，結(jié)果與動物實(shí)驗(yàn)一致，說明虎杖甙能夠通過減少NF-κB表達(dá)、減輕氧化應(yīng)激反應(yīng)，從而減輕糖尿病大鼠模型心肌損傷和心肌細(xì)胞H9C2損傷。YAO等［10］研究發(fā)現(xiàn)，由桃仁、紅花、黃精有效成分組成的桃花精可通過沉默信息調(diào)節(jié)因子1/叉頭轉(zhuǎn)錄因子O3途徑而減輕DCM的氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)；此外，DCM小鼠經(jīng)桃花精治療后心功能明顯改善，心臟組織中活性氧、丙二醛表達(dá)水平降低，超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）和谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-Px）活性升高。JIANG等［11］研究發(fā)現(xiàn)，中成藥環(huán)維黃楊星D能改善DCM大鼠的心功能，減輕線粒體損傷情況，提高SOD活性，減少丙二醛的產(chǎn)生，環(huán)維黃楊星D在DCM中發(fā)揮抗氧化應(yīng)激作用與其可以抑制胞質(zhì)接頭蛋白Keap1的表達(dá)，降低核轉(zhuǎn)錄因子紅系2相關(guān)因子2（nuclear factor erythroid 2-related factor 2，Nrf2）-胞質(zhì)接頭蛋白Keap1復(fù)合物的結(jié)合自由能，促進(jìn)Nrf2易位進(jìn)入細(xì)胞核，進(jìn)而激活其下游信號有關(guān)。ZHANG等［12］通過高糖高脂飲食構(gòu)建DCM大鼠模型，結(jié)果顯示，黃芪-丹參復(fù)合物高劑量組DCM大鼠SOD和GSH-Px表達(dá)高于黃芪-丹參復(fù)合物中、低劑量組，黃芪-丹參復(fù)合物中、低劑量組DCM大鼠丙二醛和SOD比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說明黃芪-丹參復(fù)合物呈劑量依賴性地對DCM大鼠發(fā)揮保護(hù)作用。DUAN等［13］采用高糖和葡萄糖氧化酶處理心肌細(xì)胞H9C2以誘導(dǎo)其發(fā)生氧化應(yīng)激，結(jié)果顯示，太白楤木可降低細(xì)胞死亡率、細(xì)胞內(nèi)活性氧水平及減輕細(xì)胞氧化損傷，同時(shí)太白楤木還可誘導(dǎo)Nrf2的核易位及其下游靶點(diǎn)抗氧化反應(yīng)元件（antioxidant response elements，ARE）的表達(dá)，提示太白楤木對高糖和葡萄糖氧化酶誘導(dǎo)的細(xì)胞氧化應(yīng)激具有保護(hù)作用，且該保護(hù)作用可能通過Nrf2/ARE途徑完成。

2 抗炎

正常情況下，當(dāng)細(xì)胞受到外界刺激時(shí)，炎癥反應(yīng)會成為維持細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)的適應(yīng)性反應(yīng)［14］；但當(dāng)外界刺激持續(xù)存在時(shí)，這種適應(yīng)性反應(yīng)過度反應(yīng)，對細(xì)胞產(chǎn)生損傷。研究表明，促炎細(xì)胞因子〔包括腫瘤壞死因子α（tumour necrosis factor-α，TNF-α）、白介素（interleukin，IL）-1β和IL-6〕在心肌細(xì)胞肥大過程中起重要作用［15］。持續(xù)性高血糖可誘導(dǎo)炎癥因子在心肌細(xì)胞中過度表達(dá)，導(dǎo)致心肌損傷，進(jìn)一步趨化白細(xì)胞向受損部位浸潤和聚積［16］。

WANG等［17］研究表明，青錢柳乙醇葉提取物可降低糖尿病小鼠心肌組織中TNF-α、IL-1β和IL-6的表達(dá)水平，降低血清心肌肌鈣蛋白I、肌酸激酶、乳酸脫氫酶和天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶水平，提示青錢柳乙醇葉提取物可緩解糖尿病小鼠的心肌炎癥反應(yīng)，分析其機(jī)制可能與磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositol 3-hydroxy kinase，PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B，Akt）信號通路的激活有關(guān)。ZHANG等［18］構(gòu)建糖尿病小鼠模型，并利用AGEs處理心肌細(xì)胞H9C2，結(jié)果顯示，肉豆蔻苷可減輕糖尿病小鼠的心室重構(gòu)，并降低糖尿病小鼠乳酸脫氫酶、肌酸激酶和天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶水平，肉豆蔻苷預(yù)處理能降低經(jīng)AGEs處理的心肌細(xì)胞H9C2中TNF-α和磷酸化人核因子κB抑制物激酶β的表達(dá)，提示肉豆蔻苷可能通過調(diào)控NF-κB和PI3K/Akt信號通路而發(fā)揮抗炎作用。SONG等［19］研究表明，復(fù)方珍珠調(diào)脂膠囊能降低糖尿病小型豬心肌組織中TNF-α、IL-6和超敏C反應(yīng)蛋白表達(dá)水平，同時(shí)可降低心肌組織中磷酸化NF-κB的表達(dá)水平，提示復(fù)方珍珠可通過PI3K/AKt信號通路發(fā)揮心肌保護(hù)作用。

3 抗細(xì)胞凋亡

在長期高糖環(huán)境中，心肌細(xì)胞可通過多種途徑凋亡，包括脂肪毒性和AGEs的產(chǎn)生。AGEs的產(chǎn)生可誘導(dǎo)炎癥、免疫細(xì)胞浸潤和凋亡因子表達(dá)［3］。高糖刺激也可觸發(fā)其他途徑，進(jìn)而導(dǎo)致心臟功能和結(jié)構(gòu)變化，如高糖導(dǎo)致線粒體功能障礙和病理性細(xì)胞外基質(zhì)重構(gòu)是心肌損傷的主要原因，同時(shí)產(chǎn)生的線粒體超氧化物本身也可直接誘導(dǎo)心肌細(xì)胞凋亡［20］。持續(xù)性高糖還會通過葡萄糖的糖酵解過程重新產(chǎn)生二酰甘油，二酰甘油是重要的第二信使，可通過激活絲裂原活化蛋白激酶和c-Jun氨基末端激酶信號通路而促進(jìn)心肌細(xì)胞肥大，增加凋亡基因Bax/Bcl-2比值，減弱細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2（extracellular regulated protein kinases，ERK1/2）的活性，進(jìn)而促進(jìn)心肌細(xì)胞凋亡［21］。

ZHANG等［22］通過構(gòu)建糖尿病小鼠模型和采用AGEs處理心肌細(xì)胞H9C2而研究三七皂苷R1對心功能的保護(hù)作用，結(jié)果顯示，三七皂苷R1可降低糖尿病小鼠血脂水平、胰島素抵抗、心肌病相關(guān)酶的表達(dá)和凋亡蛋白的表達(dá)，同時(shí)提高了射血分?jǐn)?shù)、減輕了心肌纖維化程度，改善了心臟功能；三七皂苷R1預(yù)處理能夠減少AGEs誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞線粒體損傷，抑制活性氧的產(chǎn)生，并減少心肌細(xì)胞凋亡。三七皂苷R1通過促進(jìn)雌激素受體α（estrogen receptor，ERα）的表達(dá)消除活性氧，隨后激活A(yù)kt和Nrf2介導(dǎo)的抗氧化酶，并抑制轉(zhuǎn)化生長因子β（transforming growth factor-β，TGF-β）表達(dá)。提示三七皂苷R1通過抑制氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡而對DCM發(fā)揮心臟保護(hù)作用。LI等［23］構(gòu)建DCM小鼠模型及采用棕櫚酸鈉處理心肌細(xì)胞H9C2，結(jié)果表明，丹參聯(lián)合紅花能改善DCM小鼠的心功能和心肌狀態(tài)，減輕心肌細(xì)胞肥大；且丹參聯(lián)合紅花能逆轉(zhuǎn)棕櫚酸鈉誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞凋亡，分析丹參聯(lián)合紅花發(fā)揮心肌保護(hù)作用及抗凋亡作用的機(jī)制與其調(diào)節(jié)X-框結(jié)合蛋白1和非折疊蛋白應(yīng)答有關(guān)。倪青等［24］研究發(fā)現(xiàn)，給DCM大鼠喂食益氣活血中藥后，大鼠心肌細(xì)胞凋亡率下降，肌纖維溶解、壞死情況好轉(zhuǎn)。LI等［25］研究發(fā)現(xiàn)，四妙勇安湯能夠改善糖尿病小鼠的心臟收縮和舒張功能，抑制心肌肥厚、纖維化、細(xì)胞凋亡，保護(hù)肌絲排列和線粒體完整性；此外，四妙勇安湯還可下調(diào)糖尿病小鼠心肌組織胰高血糖素受體、過氧化物酶體增殖物激活受體（peroxisome proliferators-activated receptor，PPAR）α、PPARγ共激活因子1α（PPARγ coactivator-1α，PGC-1α）表達(dá)及NF-κB磷酸化水平，上調(diào)腺苷酸活化蛋白激酶（AMP-activated protein kinase，AMPK）的磷酸化水平。該研究對四妙勇安湯成分進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，某些代謝調(diào)節(jié)成分如綠原酸、阿魏酸、草苷、甘草素、木犀草素、槲皮素、原兒茶酸、咖啡酸等可能有助于減弱胰島素抵抗，從而發(fā)揮上述作用，分析其潛在機(jī)制可能與四妙勇安湯通過調(diào)節(jié)胰高血糖素（glucagon，GLC）/AMPK/NF-κB和GLC/PPARα/PGC-1α信號通路而抑制心肌炎癥反應(yīng)和細(xì)胞凋亡有關(guān)［25］。

4 抗心肌纖維化

FISCHER等［26］研究表明，DCM患者的左心室會出現(xiàn)心肌肥大和纖維化并伴有不同程度的小血管疾病，病理檢查常見心肌肥厚、間質(zhì)纖維化、毛細(xì)血管內(nèi)皮變化和毛細(xì)血管基底層增厚。壁內(nèi)小冠狀動脈的微觀變化包括內(nèi)皮細(xì)胞增殖導(dǎo)致管腔變窄、纖維化和黏多糖積聚導(dǎo)致小動脈壁厚度增加、彈性纖維改變、心肌細(xì)胞溶解和血管周圍纖維化。Ⅰ型膠原和Ⅲ型膠原增加主要見于心外膜和血管周圍區(qū)域，而Ⅳ型膠原則見于心內(nèi)膜層［27-28］。

LO等［29］研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)人參皂苷Rh2治療后DCM大鼠心肌組織中膠原沉積以及Ⅰ型膠原、Ⅲ型膠原基因表達(dá)減少，且在給予PPARδ抑制劑處理后，人參皂苷Rh2的抗心肌纖維化作用被逆轉(zhuǎn)；在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中，采用人參皂苷Rh2處理高糖刺激的心肌細(xì)胞H9C2后其信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活蛋白3（signal transducer and activator of transcription 3，STAT3）磷酸化水平、結(jié)締組織生長因子和纖維連接蛋白表達(dá)降低，且在給予PPARδ抑制劑處理后，人參皂苷Rh2的心肌細(xì)胞保護(hù)作用被逆轉(zhuǎn)。該研究表明，人參皂苷Rh2能通過調(diào)控PPARδ/STAT3信號通路而保護(hù)DCM大鼠心肌組織和高糖刺激的心肌細(xì)胞H9C2，減輕大鼠心肌組織纖維化程度［29］。CHEN等［30］研究表明，采用黃芪多糖治療后，DCM倉鼠心肌中膠原纖維紊亂和分布減少，心肌中Ⅰ型膠原和Ⅲ型膠原表達(dá)明顯下降，且與模型組相比，黃芪多糖組DCM倉鼠心功能指標(biāo)明顯改善，分析黃芪多糖發(fā)揮抗心肌纖維化的作用與其降低心臟磷酸化ERK1/2蛋白表達(dá)水平有關(guān)。SHEN等［31］構(gòu)建糖尿病大鼠模型并采用參松養(yǎng)心膠囊灌胃，結(jié)果顯示，經(jīng)參松養(yǎng)心膠囊治療后DCM大鼠心功能明顯改善，Ⅰ型膠原、Ⅲ型膠原、基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）-2、MMP-9和平滑肌肌動蛋白α的mRNA表達(dá)下調(diào)；透射電子顯微鏡顯示，參松養(yǎng)心膠囊組心肌肌節(jié)完整性較好，間質(zhì)膠原的產(chǎn)生減少，分析其潛在機(jī)制可能是參松養(yǎng)心膠囊通過調(diào)控TGF-β1/Smad信號通路而減少DCM大鼠心肌中膠原的積累，改善心功能并抑制心肌纖維化。丹參酮ⅡA作為參松養(yǎng)心膠囊的主要成分之一，有研究顯示其對心肌損傷具有保護(hù)作用［32］。

5 其他作用

中藥除了通過上述4種機(jī)制對DCM心肌組織或高糖誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞發(fā)揮保護(hù)作用外，還可以通過調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)、改善心肌細(xì)胞焦亡、調(diào)節(jié)腸道菌群以及調(diào)控自噬來保護(hù)心肌組織。LIU等［33］研究發(fā)現(xiàn)，鉤藤堿可以通過提高鈣瞬態(tài)振幅、降低血清心肌酶水平、減少心肌細(xì)胞凋亡、增強(qiáng)心肌細(xì)胞收縮力、減慢心率而減輕糖尿病小鼠的心肌損傷。WANG等［34］研究發(fā)現(xiàn)，采用燈盞花素治療DCM大鼠后，其心肌結(jié)構(gòu)紊亂有所減輕，肌原纖維損失和損傷被逆轉(zhuǎn)，心功能得到改善，肌漿網(wǎng)線粒體腫脹、較大結(jié)塊、碎片化、膨大的現(xiàn)象也得到緩解，心臟中PKC、受磷蛋白表達(dá)明顯降低，肌漿/內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣ATP酶2（sarcoplasmic reticulum calcium ATPase isoform 2，SERCA-2）活性和表達(dá)明顯升高，提示燈盞花素可通過抑制PKC的表達(dá)及增強(qiáng)SERCA-2表達(dá)來保護(hù)心肌組織。YAN等［35］進(jìn)行的體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，復(fù)方珍珠調(diào)脂方能夠抑制細(xì)胞間脂質(zhì)積累以及棕櫚酸誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激和NOD樣受體熱蛋白結(jié)構(gòu)域相關(guān)蛋白3（NOD-like receptor pyrin 3，NLRP3）炎癥小體依賴性的心肌細(xì)胞焦亡；此外，復(fù)方珍珠調(diào)脂方還能減輕DCM小鼠的心臟肥厚，改善血脂和促炎細(xì)胞因子水平，抑制氧化應(yīng)激和NLRP3炎癥小體誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)。鐘意等［36］對養(yǎng)心定悸膠囊進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，方中人參皂苷Rb1、人參皂苷Rg1、甘草酸等有效成分可降低DCM金黃地鼠血清肌酸激酶同工酶、IL-1β、TGF-β1水平以及心肌組織NLRP3、半胱天冬氨酸蛋白酶1（cysteinyl aspartate specific proteinase-1，Caspase-1）、消皮素D（gasdermin D，GSDMD）、NF-κB、IL-1β的mRNA表達(dá)水平，減輕心肌損傷程度，提示養(yǎng)心定悸膠囊可以通過調(diào)控NLRP3/Caspase-1/GSDMD信號通路而抑制DCM金黃地鼠的心肌細(xì)胞焦亡，減輕DCM炎癥損傷，從而保護(hù)心肌組織。WANG等［37］研究發(fā)現(xiàn)，人參定志湯可以調(diào)節(jié)腸道菌群的分布和豐度，維持心肌細(xì)胞線粒體穩(wěn)態(tài)，改善線粒體功能、自噬及能量代謝，抑制氧化應(yīng)激，進(jìn)而發(fā)揮保護(hù)心肌細(xì)胞、降低心肌纖維化/肥大的作用。方中有效成分葛根素可以改善炎癥狀態(tài)下內(nèi)皮細(xì)胞線粒體呼吸功能和能量代謝，提高細(xì)胞活性，而槲皮素可以抑制缺氧/復(fù)氧誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞氧化應(yīng)激損傷。ZHANG等［38］基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)篩選運(yùn)脾活血散結(jié)湯中可以治療DCM的活性成分，其中植物雌激素異黃酮可以降低高糖誘導(dǎo)的心臟機(jī)械功能障礙，?；撬峥蓞⑴c調(diào)節(jié)血管緊張素Ⅱ，進(jìn)而發(fā)揮心臟保護(hù)作用，柚皮素可通過上調(diào)ATP敏感性鉀通道和抑制NF-κB信號通路而在體外保護(hù)心肌細(xì)胞免受高糖誘導(dǎo)的損傷，柚皮苷可改善糖尿病小鼠心肌肥大，槲皮素可通過減輕DCM的炎癥反應(yīng)和甘油磷脂代謝失調(diào)而減輕心功能障礙和心肌纖維化。該研究通過體內(nèi)、體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，運(yùn)脾活血散結(jié)湯能夠抑制心肌細(xì)胞凋亡，增強(qiáng)心肌細(xì)胞自噬，減輕心臟損傷，保護(hù)心功能［38］。

6 小結(jié)

綜上所述，體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)表明，中藥治療DCM取得了良好的效果，分析其機(jī)制主要為抗氧化應(yīng)激、抗炎、抗細(xì)胞凋亡及抗心肌纖維化等，這為后續(xù)實(shí)現(xiàn)中藥治療DCM的臨床轉(zhuǎn)化奠定了良好的基礎(chǔ)。由于中藥有效成分復(fù)雜多樣，使得中藥治療DCM具有多靶點(diǎn)、多機(jī)制的特點(diǎn)，這對于臨床篩選有效治療靶點(diǎn)提供了更多的選擇；但同時(shí)也為中藥的基礎(chǔ)研究帶來了一定的挑戰(zhàn)。目前，對于中藥不良反應(yīng)的研究較少，機(jī)制尚不明確，因此其與現(xiàn)代高新研究領(lǐng)域的結(jié)合及臨床轉(zhuǎn)化的難度較大。目前，針對DCM的中藥尚在研發(fā)中，其中津力達(dá)顆粒、御糖丸、健心平律丸、芪參益氣滴丸、心力衰竭寧合劑、蛭龍活血通瘀膠囊等中成藥或院內(nèi)制劑已被臨床研究證明對DCM有一定的治療作用。因此，中藥治療DCM仍有很大的前景，隨著中藥治療DCM的機(jī)制不斷明確，臨床對中藥的利用度和重視度也將不斷提升。

作者貢獻(xiàn)：李慧歆進(jìn)行文章的構(gòu)思與設(shè)計(jì)；李慧歆、鄧立輝進(jìn)行資料收集，論文撰寫及修訂；李慧歆、鄧立輝、粟裕冬進(jìn)行資料整理；董波負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校，對文章整體負(fù)責(zé)、監(jiān)督管理。

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