中药复方防治心肌缺血再灌注损伤机制的研究进展

黄欣玮，赵桂峰，毛静远

中药复方防治心肌缺血再灌注损伤机制的研究进展

黄欣玮1，赵桂峰2，毛静远1

溶栓治疗、经皮冠状动脉介入治疗、冠状动脉旁路移植术等手段在冠心病治疗的应用日趋普及，但心肌缺血再灌注损伤(MIRI)是制约这些方法疗效的关键问题之一。近年来诸多研究采用中药复方对MIRI的防治进行探索和研究，揭示多方面机制，本文就相关机制研究进行综述。

中药复方；心肌缺血再灌注损伤；机制

心肌缺血再灌注损伤(MIRI)的概念是由Jennings等在1960年首次提出，指缺血心肌组织在血液重新灌流后，出现更严重、更明显的功能障碍及损伤，甚至导致心肌发生不可逆损伤的现象[1]，包括再灌后心律失常、心肌梗死面积扩大甚至猝死等心血管危险事件。MIRI发生机制尚未明确，但目前认为氧自由基增加、炎细胞浸润、细胞内Ca2+超载、线粒体功能障碍及细胞的凋亡与自噬等环节参与发生。关于MIRI防治是研究热点，中医药对MIRI防治也备受重视。本文就近年来中药复方防治MIRI的机制研究进展进行分析，以期为临床应用和研究提供参考。

1 清除氧自由基

心肌组织缺血缺氧，三磷酸腺苷(ATP)生成减少，钙离子进入细胞增多，激活钙依赖性蛋白酶，使黄嘌呤脱氢酶(xanthine dehydrogenase，XD)转变为黄嘌呤氧化酶(xanthine oxidase，XO)，同时ATP分解产生次黄嘌呤。在XO两次催化中均产生大量氧自由基。此外由于钙超载激活磷脂酶A2，进而降解生物膜磷脂发生过氧化反应，产生大量自由基。氧自由基会导致细胞膜损伤，继而损害离子泵，破坏ATP细胞离子稳态[2]。

基于动物实验和细胞水平，对中药复方防治MIRI归纳总结：加味失笑散、加味生脉散、补阳还五汤等中药复方归属于活血化瘀、益气养阴和益气活血的范畴，可提高超氧化物歧化酶(SOD)、一氧化氮(NO)等氧自由基清除剂含量，减少丙二醛(MDA)和活化氧簇(ROS)含量，减少膜脂质过氧化，改善左心功能，缩小心肌梗死面积，降低恶性心律失常发生率，发挥心肌保护作用。

杨彦平等[3]通过结扎家兔左冠状动脉前降支40 min再灌注120 min方法观察加味失笑散对其MIRI的保护作用，发现加味失笑散可提高SOD活力，减少MDA的产生，有效保护心肌。此外研究发现参降汤[4]、炙甘草汤[5]、加味生脉散[6]和四君子汤[7]亦可提高SOD活力，减少MDA生成，有效清除MIRI大鼠氧自由基，发挥心肌保护作用。李淑贞等[8]观察补阳还五汤对兔MIRI的影响，发现补阳还五汤、补气组及活血通络组均能使MIRI兔的肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)含量降低，NO含量升高，其中补阳还五汤组较其拆方效果明显。马月香等[9]通过制备缺氧(4 h)/复氧(2 h)模型，观察冠心Ⅱ号方对细胞MIRI的影响，发现冠心Ⅱ号方能提高心肌细胞SOD活性，减少MDA含量，清除氧自由基，发挥心肌保护作用。

2 减轻炎症反应

炎症反应是MIRI的重要机制之一，中性粒细胞(PMNs)在炎症反应起重要作用。MIRI过程中，PMNs激活并黏附于血管内皮细胞，导致内皮细胞破损水肿和功能障碍，毛细血管腔堵塞，发生无复流现象，导致细胞损伤。活化的PMNs可诱发细胞膜磷脂A2释放大量花生四烯酸，产生炎症介质，使大量PMNs吸附于血管内皮，导致心肌组织损伤。中药复方具有抑制MIRI心肌炎症反应进展、保护心肌细胞作用。实验研究多应用活血化瘀、清热解毒、理气化痰类复方激活Janus激酶信号转导子与转录激活子(JAK/STAT)信号通路，抑制核转录因子(NF-κB)和相关促炎因子的激活，减轻冠脉内皮细胞损伤和功能障碍，缩小心肌梗死面积，发挥抗MIRI作用。

王庆高等[10]通过制备大鼠缺血60 min再灌注120 min模型，观察扶芳藤丹参合剂对其MIRI的影响，发现用药组p-JAK2、p-STAT3显著升高，肿瘤坏死因子(TNF-α)、NF-κB明显降低，心肌梗死面积缩小，提示扶芳藤丹参合剂具有心肌保护作用。Zhuo等[11]通过冠心舒通对大鼠MIRI研究，发现冠心舒通可明显减弱TNF-α、白细胞介素-1β(IL-1β)等促炎因子表达，抑制NF-κB蛋白活性，缩小梗死面积，发挥心肌保护作用。付晓春等[12]发现黄连解毒汤亦通过抑制NF-κB通路，减少TNF-α、IL-1β的释放，保护心脏。曹凤华[13]通过制备大鼠缺血60 min再灌注120 min模型，观察枳实薤白桂枝汤预处理对其MIRI的影响，发现枳实薤白桂枝汤可以提高一氧化氮合酶(NOS)含量，抑制PMNs对血管内皮黏附，减轻MIRI引起的血管内皮和心肌损伤。闫昕等[14]通过制备兔缺血30 min再灌注120 min模型，观察小陷胸汤加味对其MIRI的影响，发现小陷胸汤可降低C反应蛋白(CRP)含量，升高NO含量，减轻冠脉内皮细胞损伤和功能障碍，保护心脏。

3 减轻Ca2+超载

Na+/Ca2+交换是Ca2+进入细胞的一个重要途径，细胞内Na+、H+升高或蛋白激酶活化直接或间接导致Na+/Ca2+交换异常形成一过性内向离子流，引起心律失常；细胞内Ca2+超载可激活多种磷脂酶，促进膜磷脂分解，引起线粒体膜损伤，最终导致线粒体水肿甚至溶解，使ATP生成减少。此外，Ca2+超载还可使钙依赖性蛋白水解酶活性增强，促进XD转变为XO，氧自由基生成增多，加重心肌组织损伤。

中药复方具有减轻Ca2+超载、发挥心肌细胞保护作用。实验研究多应用益气复脉、活血化瘀、化痰散结类复方减轻Ca2+，并与抗氧化损伤机制相互作用，减少恶性心律失常的发生，起到防治MIRI作用。

李美平等[15]通过制备大鼠缺血15 min再灌注30 min模型，观察甘草汤对大鼠MIRI的影响，发现甘草汤可提高Ca2+-Mg2+-ATPase活性，使静息电位升高，动作电位时程均延长，改善心肌细胞电活动，发挥抗MIRI作用。研究发现，丹蒌片[16]、心安颗粒[17]可减少并缩短室性心律失常的发生频率及持续时间，对QRS时限、PR间期作用稳定，发挥心肌保护作用。王万丹等[18]采用全心正常灌流10 min，停灌30 min，复灌30 min建立离体MIRI模型，发现银丹心脑通能提高SOD活力，减少MDA含量，减轻Ca2+超载，进而延长心脏停搏时间，缩短复跳时间、正常律动时间及心律失常持续时间，降低心律失常的发生率。

4 改善线粒体功能障碍

线粒体是细胞的能量供应站，维持线粒体稳态和平衡对心肌细胞存活起至关重要的作用。线粒体通过增加自身ROS对最初生成的ROS起正反馈作用，产生大量ROS，加重MIRI过程；线粒体通透性转换孔( mitochondrial permeability transition pore，mPTP)是内膜实现通透性转换的主要机制。再灌注初期mPTP开放，线粒体膜电位(△Ψm)下降，细胞色素C(cytochrome-C，Cyt-C)等释放，导致线粒体肿胀和ATP水解，最终导致细胞死亡；此外线粒体钙稳态失衡和线粒体形态变化直接或间接导致严重MIRI[19]。

中药复方通过线粒体途径发挥心肌细胞保护作用。实验研究多应用益气活血、活血化瘀类复方抑制△Ψm、MPTP开放及降低Cyt-C水平，保护线粒体复合物I，清除氧自由基，改善心功能和提高能量代谢，防治MIRI。Li等[20]制备大鼠缺血40 min再灌注120 min模型，观察双参胶囊对其MIRI的影响，发现双参宁心通过保护线粒体复合物I，抑制MPTP开放及降低Cyt-C水平，减少线粒体肿胀，清除氧自由基，改善MIRI。Chen等[21]制备大鼠缺血30 min再灌注120 min模型，观察芪参益气滴丸对其MIRI影响，发现芪参益气滴丸可抑制△Ψm和MPTP开放，减少Cyt-C释放，此外抑制ROS大量生成，提高能量代谢和改善心室功能，保护心肌细胞。

5 抑制细胞凋亡

目前认为在MIRI过程中细胞凋亡信号转导通路分为激活死亡受体依赖性信号转导通路和线粒体依赖性信号转导通路[22]。大量实验研究表明，缺血再灌注可诱导细胞凋亡，并随着再灌注时间延长，坏死组织周围凋亡细胞进行性增多。由线粒体介导的促凋亡信号转导通路中，Cyt-C、Caspase-3、Caspase-9、Bcl-2/Bax等诱发细胞凋亡[23-24]。

中药复方通过抑制心肌细胞凋亡发挥抗MIRI作用。实验研究多应用活血化瘀、理气活血和益气活血方上调Bcl-2蛋白的表达，下调Bax、Casperse-3相关蛋白的表达，通过激活PI3K/Akt信号通路发挥防治MIRI作用。林凯旋等[25]制备大鼠缺血30 min，再灌注2 h和4 h模型，观察益气化瘀方对其MIRI的影响，发现益气化瘀方明显减少促心肌细胞凋亡的相关调节蛋白Bax、Caspase-3、Fas及P53的表达，增加抑制心肌细胞凋亡相关调节蛋白Bcl-2的表达，发挥心肌保护作用。王朝阳等[26]制备大鼠缺血30 min再灌注60 min模型，观察金香丹对其MIRI的影响，发现金香丹可上调Bcl-2蛋白的表达，下调Bax、Casperse-3相关蛋白的表达，抑制再灌注心肌细胞的凋亡。Liu等[27]制备心肌细胞缺氧(2 h)/复氧(4 h)模型，发现参元丹能明显改善心肌细胞生存率，有效减少细胞凋亡；参元丹+LY294002组会明显减弱参元丹保护心肌细胞作用，表明参元丹通过激活磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(phosphatidylinositol 3 kinase/protein kinase B，PI3K/Akt)通路发挥心肌组织保护作用。

6 减少细胞自噬

自噬又称为Ⅱ型细胞死亡，是在饥饿、营养缺乏、生长因子受抑制或受到应激性死亡威胁等一系列因素刺激下，经过自噬相关基因(autophagyrelated gene，Atg)调控，细胞经由溶酶体分解细胞器和蛋白等物质的过程[28]。实验研究表明，机体处于饥饿、能量不足时，自噬现象可促进心肌或其他组织细胞的生存[29]。在MIRI中缺血期自噬起到保护作用，再灌注期扩大心肌梗死面积，降低左室射血分数，影响左室重构[30]。细胞自噬的激活信号有很多种，包括Beclin-1、心肌微管相关蛋白轻链3蛋白(LC3)、生长因子、Ⅰ型PI3K/Akt、氧化应激等。

中药复方通过减少细胞自噬发挥抗MIRI作用。实验研究多用活血化痰、益气活血方减少细胞自噬。实验研究发现，细胞自噬与凋亡相互作用，Beclin-1/Bcl-2通过维持其平衡状态来调控自噬/凋亡负反馈作用，但自噬与凋亡在MIRI过程中具体作用机制还需进一步实验研究。

唐丹丽等[31]制备大鼠缺血30 min，再灌注120 min模型，观察痰瘀同治方对其MIRI的影响，发现痰瘀同治组可抑制缺血期Beclin-1mRNA及再灌注期Beclin-1、LC3mRNA表达，上调缺血及再灌注期Bcl-2 mRNA表达，痰瘀同治方可能通过Beclin-1/Bcl-2负反馈调节作用从而抑制自噬发生起到心肌保护作用。解欣然等[32]从细胞水平建立缺氧(2 h)/复氧(4 h)模型，观察参元丹对其细胞自噬的影响。镜下发现参元丹通过与Ⅲ型磷脂酰肌醇三磷酸激酶(Class ⅢPI3K)形成复合体来调节Atg蛋白，抑制Beclin-1的表达，发挥心肌保护作用。

7 小 结

近年来中医从不同方面研究MIRI机制，包括再灌注损伤抢救激酶途径(RISK)、PI3K/Akt信号通路、NF-κB信号通路[33]等，研究发现中医药在改善MIRI方面具有多靶点、多途径，毒副作用小等优势，临床应用前景广阔。李淑贞等[8]、金国强[34]研究发现，相比其拆方，中药复方在治疗MIRI过程中有显著疗效。目前基础实验更偏向于对单味药或其提取物研究，以后研究着重在中药组方配伍上，发挥其防治MIRI作用，体现中医特色。

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(本文编辑薛妮)

教育部“创新团队发展计划”—中医药防治心血管疾病研究(No.IRT1276)；天津市卫计委中医中西医结合课题(No.2015086)

1.天津中医药大学(天津 300193)；2.天津中医药大学第一附属医院

毛静远，E-mail：jymao@126.com

R542.2 R256.2

A

10.3969/j.issn.1672-1349.2016.23.016

1672-1349(2016)23-2773-04

2016-02-29)

引用信息：黄欣玮，赵桂峰，毛静远.中药复方防治心肌缺血再灌注损伤机制的研究进展[J].中西医结合心脑血管病杂志，2016，14(23)：2773-2776.