中医药对细胞自噬认识及实验研究进展❋

2014-01-26宗文静张华敏唐丹丽

中国中医基础医学杂志 2014年11期

宗文静，张华敏，唐丹丽

(1.中国中医科学院中医基础理论研究所,北京 100700；2.中国中医科学院中医药信息研究所,北京 100700；3.中国中医科学院医学实验中心,北京 100700)

细胞自噬是一种程序化的细胞内降解机制，是细胞通过溶酶体降解其自身胞质成分的过程[1]。它将部分胞浆和细胞器隔离在双层膜(溶酶体)的囊泡中，再运送到溶酶体中进行分解，最终对分解所产生的大分子给予回收利用。此过程可缓解多种胁迫条件(如营养限制、热以及氧化胁迫等)对细胞的不利作用，并能实现细胞自身的代谢需要及某些细胞器的更新，维持细胞内环境的稳态。自噬尽管是细胞的一种自我保护功能，但过度的自噬会导致细胞死亡[2]，称为Ⅱ型程序性细胞死亡。自噬功能失调与肿瘤、神经退行性疾病、病原微生物感染及衰老等密切相关[2]。随着研究的不断深入，中医药在细胞自噬机制研究方面取得了一定进展，现将中医药领域在细胞自噬方面的研究现状分析如下。

1 细胞自噬与中医理论相关性研究

1.1 细胞自噬与中医气虚痰瘀的关系

关于自噬在细胞生存与死亡中的作用，形态学和基因研究的结论并不完全一致，对于自噬本质上是1个细胞生存机制或1个细胞死亡通路，二者尚无定论[3]。中医学者从传统理论观点亦作出与之类似的论述。黄贵华等[4]认为，自噬是对机体正虚邪实作出的一种自我调节方式。自噬既是正气亏虚下的自救方式，同时也是机体转化、消除内生实邪(如痰浊、瘀血等)的方式。刘杰民等[5]进一步提出，细胞自噬与机体脏腑功能失调下，内生痰浊瘀血之实邪的自我清除以维持内环境的阴阳平衡，以及中医气虚情况下通过“精化气”，以维持机体生命活动的机制相一致。

1.2 细胞自噬与中医阴阳理论的关系

细胞自噬与中医阴阳自和理论有很大的相关性。阴阳自和是指阴阳双方自动维持和自动恢复其协调平衡状态的能力和趋势。有学者[6]提出，心肌细胞自噬可能是心脏阴阳自和的微观基础，病理条件下，心脏阴阳失和、心肌细胞功能失常或数量减少，此时可诱发细胞自噬作用，以消除受损的细胞器，产生新的营养物质，发挥自我保护作用。

另有学者[7]认为，自噬就是一种调节细胞内阴阳使其保持平和的机制。生理状态下自噬可以通过及时降解并清除细胞内废旧的代谢产物(阴)来产生新的供机体利用的能量物质(阳)，阴阳相互为用、相互制约，呈现一个动态平衡和动态发展的过程，保证细胞的正常功能。

1.3 细胞自噬与中医肝主疏泄功能的关系

肝主疏泄能调畅全身气机，使脏腑经络之气的运行通畅无阻。肝主疏泄功能失调有2种表现：一是肝气疏泄功能不及，气机不得畅达，气机郁结；二是肝气疏泄功能太过，气机亢逆，升发太过。周江霞等[8]认为，自噬一旦被过分激活不仅会清除损伤、衰老的细胞器，还会清除正常的细胞器，导致细胞“自杀”。这一促进自噬激活的过程与肝的疏泄太过相似。抑制自噬激活则不能实现细胞本身的代谢，损伤和衰老的细胞器不能清除，导致废物堆积，损害机体健康。这一抑制自噬激活的过程与肝的疏泄不及相通。

2 中药对细胞自噬的作用机制研究

2.1 中药对细胞自噬的诱导作用

2.1.1 中药有效成分姜黄素：是从姜科姜黄属植物姜黄根茎中提取的一种酚性色素，具有抗氧化、抗炎、抗癌、清除自由基、抗微生物等作用。研究显示，姜黄素能够通过诱导细胞自噬来发挥其抗肿瘤作用，可通过诱导自噬性凋亡抑制人胃癌细胞SGC7901的生长[9]，显著抑制脑胶质瘤U87细胞增殖并诱导自噬[10]；能诱导白血病K562细胞的自噬和凋亡[11]。

苦参碱：是由豆科植物苦参的干燥根、植株、果实经乙醇等有机溶剂提取制成的生物碱，具有抗心律失常、抗炎、抗纤维化、抗肿瘤等作用。在肝癌的相关研究中显示，苦参碱体外能诱导肝癌细胞BEL-7402自吞噬和自噬性死亡，对肝癌Hep G2细胞具有显著的抗肿瘤活性，且诱导Hep G2细胞死亡时凋亡和自噬均被激活[12]，一定浓度的苦参碱可诱导肝卵圆细胞自噬和凋亡增加[13]。苦参碱对胃癌也具有显著的抗肿瘤活性，其诱导SGC-7901细胞死亡时凋亡和自噬均被激活[14]。

厚朴酚：是中药厚朴的主要有效成分之一，是从厚朴中分离出的具有烯丙基取代的联苯酚类化合物，具有抗炎、抗菌、抗肿瘤和抗氧化等作用。近年来有关肺癌的相关研究显示，厚朴酚能够诱导细胞自噬途径诱导肺癌HepG-2细胞、H460细胞死亡[15]，从而抑制其增殖。

青蒿素：是从菊科植物黄花蒿中提取的一种含内过氧化基团的倍半萜内酯化合物，具有抗疟原虫、抗血吸虫、抗病毒和抗肿瘤等作用。二氢青蒿素是青蒿素类化合物体内的主要活性代谢物之一，也是目前所知的该类化合物中疗效较好的抗肿瘤候选化合物[16]，且二氢青蒿素还可诱导人胃癌SGC7901细胞发生自噬[17]。

冬凌草甲素：是从唇形科香茶菜属植物中分离出的一种贝壳杉烯二萜类天然有机化合物，其有消炎、抗菌、抗肿瘤等作用。研究显示，冬凌草甲素通过诱导人宫颈癌HeLa细胞自噬来影响SIRT-1和线粒体途径蛋白的表达下调凋亡[18]。

黄连素：是从毛茛科黄连属植物黄连、三角叶黄连或云连的根茎中提取到的一种有效化学成分，具有抗菌、降压、抗心律失常、降血糖等作用[19]。实验证实，黄连素能通过下调CD147表达的途经诱导肝癌细胞发生自噬性细胞死亡或细胞凋亡[20]，从而抑制癌细胞增殖。

大黄素：为蒽醌类衍生物，是中药大黄的主要有效单体，其有抑菌、抗炎、免疫调节等作用。大黄素与鼻咽癌细胞作用后，细胞通过自噬产生应急反应，促使细胞对抗环境的变化，保持细胞的稳定状态而免受损伤[21]。

2.1.2 中药方剂及注射液天力克注射液选用野生黑蚂蚁、沙棘、元胡、峩术、地龙、冬虫夏草等几种中草药，提炼成可以静注的中药注射液，具有止痛、调节免疫及抗肿瘤作用。天力克能诱导人肝癌细胞自噬，其作用机制主要与抑制端粒酶活性、下调Survivin蛋白、NF-κB p65及bcl-2的表达有关[22]。

石斛合剂：由石斛、黄芪、丹参、葛根、五味子等11味中药组成，具有滋阴、清热、益气及补肾的功效。石斛合剂能使糖尿病模型大鼠肾脏的自噬表达增强，从而减轻糖尿病导致的肾脏病变[23]。

百合固金汤：由百合、生地、熟地、当归等10味药组成，具有养阴清热、润肺化痰的作用。百合固金汤含药血清干预感染结核分枝杆菌的RAW264.7 巨噬细胞，可能通过激活细胞自噬现象发挥其抗结核的作用[24]。

2.2 中药对细胞自噬的抑制作用

2.2.1 中药有效成分人参皂苷：主要存在于人参属药材中，被视为人参中的活性成分。人参皂苷Rg1、Rb1、Re对乳鼠心肌细胞自噬有抑制作用，作用强度与给药剂量呈正相关，作用机制与阻止自噬泡形成相关[25]。

三七：为五加科植物三七的干燥根，其性甘、微苦温，具有化瘀止血、活血定痛的作用。三七能减轻神经损伤后神经病理性疼痛的传入，抑制坐骨神经吻合术后大鼠的自噬行为，对神经再植后的再生影响是积极的[26]。

川芎嗪：是伞形科植物川芎的有效成分之一，具有抗血小板聚集、扩张小动脉、改善微循环的作用。川芎嗪可以抑制SH-SY5Y(神经母细胞瘤细胞)自体吞噬，这一作用可能与川芎嗪抑制胞内钙超载和刺激细胞由G0/G1期进入S期和G2/M期有关[27]。

β-细辛醚：是中药石菖蒲挥发油的主要成分，具有镇静、降压及杀虫等作用。β-细辛醚能够减低JNK和p-JNK的含量，然后上调Bcl-2，最终降低Beclin1含量，进而下调自噬水平，从而减轻脑缺血再灌注损伤[28]。

2.2.2 中药方剂及中成药参附汤：由人参、附子组成，具有回阳、益气、救脱的作用。研究显示[29]，参附汤血中移行成分可保护缺氧复氧的心肌细胞，具有抑制细胞凋亡和自噬的作用。

玉女煎：由石膏、熟地、麦冬、知母、牛膝组成，具有清胃火、滋肾阴的作用。研究显示[30]，玉女煎可降低胰岛细胞自噬活性，从而减少自噬性细胞凋亡。

凉血化瘀方：由赤芍、生地、制大黄组成，能够抑制肝细胞自噬和凋亡，其机制主要是参与自噬和凋亡相关途径中蛋白的表达调控[31]。

补肾健脾、养血通利方：由菟丝子、杜仲、当归、南沙参、茜草、车前子等组成，主治脾肾不足、湿浊结聚型多囊卵巢综合征，它能够有效改善大鼠内分泌，恢复卵巢颗粒细胞数量，抑制颗粒细胞过度自噬，从而改善卵巢的PCO状态[32]。

参元丹：由黄芪、党参、土元、水蛭、玄参、丹参等药物组成，有益气扶正、破血逐瘀的作用。研究显示[33]，参元丹含药血清对缺氧/复氧细胞自噬具有抑制作用，可能与抑制PI3K、下调Beclin-1和Caspase-3基因有关；并可在心肌细胞缺血较长时间后抑制自噬的活性[34]，对心肌细胞缺血损伤有保护作用。

脑血通：由水蛭、大黄、凌霄花3味药组成，全方具有活血通瘀、利水和络的作用。研究显示[35]，脑血通能减少大鼠脑出血后灶周组织的自噬，改善脑出血后神经功能缺损，具有脑保护作用。

维脑康：维脑康提取自藏红花、人参和银杏的有效部位。研究显示[36]，维脑康可抑制大鼠缺血周边区神经元自噬，促进神经发生，说明自噬可能是维脑康促进缺血脑区自修复功能的干预靶点。

3 结语与展望

细胞自噬在中医药领域的研究尚处于起步阶段，仍存在一些问题有待解决：一是目前中医药关于细胞自噬的研究多是发现或寻找一些中药有效成分或中药汤剂对自噬的影响，对于药物影响细胞自噬的作用机制深入探讨还不够，还应从分子生物学等方面开展深入探讨；二是针对细胞自噬的中医药研究，目前多停留在实验室水平，通过药物调节自噬途径来治疗疾病还需在临床上进行更多的尝试和验证；三是中医药有关细胞自噬的研究在肿瘤及心血管疾病方面取得了一定进展，还需加大对免疫性疾病、代谢性疾病和病原微生物感染等疾病细胞自噬的研究，并应加大中药复方制剂在细胞自噬方面的研究；四是深入研究自噬的“双刃剑”作用，分析在治疗上究竟是应诱导细胞自噬还是抑制细胞自噬，中药是否存在双向调节作用，并加大对靶向调节细胞自噬的中药研究。总之，随着中医药在细胞自噬研究方面的不断深入，寻找有效的中药通过调节自噬途径来治疗疾病并揭示其作用靶点将是中医药领域的最新热点并将具有广阔的前景。

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