“心主血脉”理论与肾素—血管紧张素—醛固酮系统生物学网络的相关性探讨
2016-03-09朱灵妍周端
朱灵妍,周端
(上海中医药大学附属龙华医院,上海200032)
·中医理论与思路·
“心主血脉”理论与肾素—血管紧张素—醛固酮系统生物学网络的相关性探讨
朱灵妍,周端
(上海中医药大学附属龙华医院,上海200032)
在肾素—血管紧张素—醛固酮系统(RAAS)生物学网络的背景下,分析RAAS生物学网络影响心血管疾病发生、发展与转归的特性及其与“心主血脉”理论的相关性。探讨利用网络生物学方法建立RAAS生物学网络与“心主血脉”两者间的联系,通过有特定生物学功能的节点或结构,探索“血”、“脉”相关疾病的治疗靶点及中医药调控该网络的机制,从中寻找中医药发展的突破口,为现代中医药治疗心血管疾病的研究提供思路。
心主血脉;肾素—血管紧张素—醛固酮系统;生物学网络;心血管疾病;思路探讨
网络生物学和网络医学在21世纪被相继提出,该类学科在实验研究、计算机科学和信息工程的基础上,由生物学、遗传学、药理学及系统学等多种学科整合而成,多以蛋白交互网络、信号传导、基因调控与代谢网络系统的方式呈现。网络生物学除了其生物学特质外,还清晰展现了各个网络节点间的因果联系。中医是系统的医学,目前较多研究围绕着中医“证”的本质,着手于证型、疾病、药物等相关网络模型的构建与优化,藉此来阐明中医药作用于疾病的机制。以下通过追溯中医经典《黄帝内经》,探讨其“心主血脉”理论与肾素—血管紧张素—醛固酮系统生物学网络的相关性及运用价值。
1 中医的“心主血脉”
《素问·痿论》曰:“心主身之血脉”;《灵枢·经脉》云:“谷入于胃,脉道以通,血气乃行”[1]。心主血,是指血液通过心这个生生不息、运动不止的“泵”输注全身,发挥营养和滋润作用;心主脉,即血液只有正常地运行于脉中,才能发挥其作用。心气充沛,推动有力,心血充盈,加之脉道通利,则心主血脉功能正常。
若心气不足,推动无力,或心不主脉,又见肺失治节不能辅心主脉,内生痰浊入于血脉,导致血中痰浊积聚,痰瘀着于脉道而出现“胸痹”。再有,脉为心之体,血为心之用,若心脏的推动力过强,或血液充盈过度,或脉道狭窄,均可使脉压增大,血压升高而出现“脉胀”[2]。若到了心血管疾病终末期,心气亏虚,无力鼓动血液,加之心阳不振,心血不足,病及元阴元阳而最终导致慢性心力衰竭。
2 肾素—血管紧张素—醛固酮系统(RAAS)影响心血管疾病发生、发展与转归
RAAS由肾素、血管紧张素原、血管紧张素转化酶、血管紧张素I、血管紧张素Ⅱ和醛固酮等组成。组织中RAAS各激素的异常变化与高血压、动脉粥样硬化、心肌肥厚、心力衰竭(以下简称心衰)、脑血管疾病等密切相关。其中最重要的效应因子——血管紧张素Ⅱ有较高的生物活性,在血流动力学、细胞生长、重构调节以及神经传递方面起一定的作用。其作用主要包括升高血压,收缩血管,调节冠状动脉血流量,刺激血管平滑肌细胞的增殖和迁移,刺激交感神经,提高醛固酮的生物合成和活性,以及促纤维原细胞内Ⅰ型及Ⅱ型胶原的合成,并诱导其纤维化[3]。
RAAS参与血压的调节、动脉粥样硬化的形成和发展以及心肌梗死后心肌重构等多种心血管疾病过程,与心血管系统疾病的发生发展密切相关。RAAS的过度激活触发了心肾病理反应的过程,RAAS抑制剂的心脏保护作用可能是通过减轻肾功能不全的系统性损害带来的保护效应,也有可能来自于内皮细胞对心脏、机体的保护机制[4]。心衰实质性的机制归结于左室重构和神经体液系统的失衡,RAAS在其中起了重要作用。有学者[5]认为心衰作为临床上一种进行性衰退的疾病,在解释其病理生理变化时,应将注意力放在系统生物学的综合方法论上,提出了包括症状—体征—生物标志物的网络。
3 “心主血脉”理论与RAAS生物学网络的相关性
“心主血脉”理论长期指导着中医临床,心气充沛、心血充盈和脉道通利是血液正常运行的基本条件,任何环节的异常都会导致心血不畅或心血妄行,乃至瘀血形成。RAAS的效应范围涉及了几乎所有的心血管疾病,一旦RAAS持续激活,过多的血管紧张素Ⅱ和醛固酮加重心脏、肾脏负荷,引起内皮功能障碍,同时促进心肌肥大和纤维化,导致心肌细胞坏死,促进血管平滑肌重塑,引发心血管疾病和肾功能异常。
一项纳入158 998例高血压患者的Meta分析显示,血管紧张素转化酶抑制剂(ACEI)显著降低患者死亡率[6]。参与醛固酮生物作用的盐皮质激素受体,其抑制剂已成为针对RAAS的视网膜血管病变的治疗手段[7]。心肌梗死后早期RAAS激活可代偿性维持重要生命器官的血供,但随着其过度激活,则会启动心肌细胞凋亡和心室重塑的过程[3]。Bonapace等[8]发现心衰时动脉僵硬度可能与胶原代谢改变有关,研究者在后续研究中又发现,ACEI类药物对反映RAAS激活程度的血清Ⅰ型胶原水平升高的心衰患者的远期预后更有益[9]。在sGCα1基因敲除小鼠上发现RAAS抑制剂能调节血压并改善内皮依赖的血管舒张作用,提示在受损的NO/ cGMP通路中,RAAS参与了血压调控[10]。在动物模型免疫细胞中检测到RAAS成分的表达,提示RAAS还与一些自身免疫性疾病相关[11]。心以脉为体,以血为用,多年的研究及临床实践表明,RAAS与心肌能量代谢、血管舒缩、炎症反应、免疫调控等各个环节相关,可作用于心肌、血管等多个载体,RAAS已有其成熟稳定的生物学网络构成。
中医药具有强心、利尿、扩血管作用,已广泛应用于临床实践,近年来对强心利尿、通利血脉疗法及药物的现代药理研究已取得一定成果。王阶教授[12]认为,中医药治疗心血管疾病有良效;心血管疾病为心血管网络结构和功能的损伤所致,提出建立中医药网络心血管病学,以期为阐明中医药疗效机制提供新视角。心肾不交是心肾综合征发生的理论核心,有医家[13]认为交通心肾法可能是通过干预机体RAAS的过度激活,改善组织重构,从而起到保护心肾的作用。血瘀证猪模型在造模术后4周,血浆血管紧张素Ⅱ与醛固酮含量发生了显著的变化,提示RAAS激活与氧化应激损伤反应参与调控心肌缺血血瘀证的内在病理机制,引起心功能下降,内皮功能障碍[14]。研究发现[15],心喘胶囊能明显提高犬衰竭心脏中心肌细胞β受体的密度,降低血浆去甲肾上腺素、肾上腺素的水平,还能明显降低血管紧张素转换酶活性,该作用与倍他乐克联合开博通作用相似。吴以岭团队[16]通过对芪苈强心胶囊进行药理研究,认为该药既能改善血流动力学,缓解心衰症状,又能明显抑制RAAS,减少心室重构,改善患者心功能及预后。霍旺等[17]通过建立大鼠“孙络绌急”模型,发现RAAS在“孙络绌急”所致的心肌缺血早期即可被激活,随着缺血时间的延长而逐渐发挥作用,诱导冠状动脉微血管痉挛,从而加剧急性心肌缺血相关病理变化的发生。清热解毒药能通过抑制血管紧张素Ⅰ转化酶1的活性,起到降低血压的作用[18]。综上,无论是从心血管病中医证型、病机或是从方药药效研究的角度出发,RAAS均成为其发挥作用的关键环节。
4 “心主血脉”理论与RAAS生物学网络的相关性探讨的意义
《素问·脉要精微论》:“夫脉者,血之府也。”[1]脉是血的载体,血液在心脏的支配主导下,输注于全身的大小血络,周流不息。“心主血脉”对现今正确认识心血管循环系统仍有探索的价值。RAAS已成为现代医学研究中影响心血管疾病发生、发展与转归的经典环节,RAAS已具有成熟的生物学网络。在RAAS生物学网络的背景下,以“血”、“脉”为载体开展现代中医药研究,一则可以联系有活血化瘀、复脉、通脉等功效的药物或方剂,结合其现代药理研究,寻找与RAAS网络的契合点,通过挖掘网络中关键节点和功能性模块,来探索新的药靶及药物治疗间的协同效应;二则可在RAAS生物学网络中加入与中医“血”、“脉”相关的疾病,如脉胀、脉痹、胸痹、心悸、心衰、脱疽等,进一步完善该网络,从直接或间接的联系中优化疾病治疗方案。当然这个“病”还可与西医病名建立关联。把“心主血脉”理论与相关治法方药应用于现代心血管疾病,能开拓中医药心血管病治疗思路与遣方用药的选择范围,在治疗上针对单个或多个病理环节进行药物探索与干预;对产生效应的治法方药,可解释其产生效应的生物学途径,探索其生物学基础和发生机制。
在RAAS生物学网络的平台中整合RAAS相关蛋白质水平、基因水平、代谢水平的各种信息,分析其代谢、基因调控途径,提出在“心主血脉”理论指导下的RAAS生物学网络研究思路,藉此找出有特定生物功能的节点或结构,探索“血”、“脉”相关疾病的治疗靶点及中医药如何调控该网络,可能为现代中医药的研究提供思路。
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【责任编辑:贺小英】
R2-03
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1007-3213(2016)06-0875-03
10.13359/j.cnki.gzxbtcm.2016.06.027
2016-04-26
朱灵妍(1988-),女,2014级博士研究生;E-mail:qqxzz96@live.cn
周端(1950-),男,主任医师,博士研究生导师;E-mail:zhouduan@126.com
国家科技支撑计划资助项目(编号:2012BAI41B05)