基于NF-κB信号通路探讨中医药防治心肌缺血再灌注损伤的研究进展*

赵桂峰，张运娇，唐耿义

（1.天津中医药大学第一附属医院心血管科，天津 300193；2.天津中医药大学研究生院，天津 300193）

心肌缺血再灌注损伤（MIRI）的概念由Jennings等[1]于1960年首次提出，是指心肌组织在缺血基础上恢复血流后损伤并未修复反而加重，甚至发生不可逆性损伤的现象。其机制主要与过氧化损伤、钙超载、炎症反应等有关。其中，多条信号通路参与调控MIRI的发生和发展，作为广泛调控机体炎症反应的核转录因子-κB（NF-κB）信号通路，是导致MIRI发生发展的重要环节。

NF-κB最初由Ranjan等[2]在B淋巴细胞中作为免疫球蛋白κ轻链基因转录所需的核内转录因子被发现。NF-κB广泛参与调控机体炎症反应、组织损伤、细胞分化及凋亡等过程。目前发现NF-κB包括 p50（NF-κB1）、p52（NF-κB2）、RelA/p65、RelB及c-Rel 5个亚单位，各亚单位以不同形式组合形成同源或异源二聚体，其中p50与p65组成的二聚体分布最为广泛，且与心血管系统关系最为密切。静息状态下，NF-κB与胞质内的NF-κB抑制蛋白（IκB）结合，以无活性的复合物存在。某些刺激因素可使 IκB 激酶（IKK）激活，使 IκB 磷酸化，导致 IκB和NF-κB解离，NF-κB活化并转位进入细胞核，调控多种细胞因子的基因表达[3]。MIRI时，NF-κB含量及活性显著升高，引发炎症风暴[4]，NF-κB的激活亦可促进过氧化损伤、钙超载、细胞凋亡等[5]。

MIRI应属中医“胸痹心痛”、“心悸”范畴。近年来，中医药防治MIRI的基础研究逐渐成为热点。研究发现，中药单体及有效组分、中药复方、中成药、中药注射剂及针灸疗法可以抑制该通路的过度激活，防治 MIRI。

1 中药单体及有效组分

近年来，有关有效中药物质基础研究日益增多，多种益气、活血、清热等中药单体及有效组分具有抑制NF-κB信号通路的激活，主要作用在抑制上游Toll样受体 4（TLR4）、NF-κB 活化及核易位、细胞凋亡、炎症反应、过氧化损伤及调控能量代谢等方面。

TLR4作为细胞跨膜蛋白，可以特异性识别脂多糖（LPS），激活 TLR4/NF-κB 信号通路。Lu等[6]采用大鼠冠脉结扎再灌注模型，应用益气中药黄芪的有效单体成分黄芪甲苷（AsIV）预灌胃7 d，发现AsIV能够抑制TLR4、NF-κB p65表达，并减少心肌细胞凋亡。活血行气中药姜黄的提取物姜黄素，属植物多酚，具有抗炎、抗氧化等作用。顾会平等[7]研究发现，姜黄素腹腔注射C57BL/6小鼠，TLR4 mRNA及NF-κB蛋白水平降低，发挥抗MIRI作用。杨晶等[8]发现中药吴茱萸提取物吴茱萸次碱能够抑制MIRI大鼠TLR4/NF-κB信号通路，其作用与促进具有舒张血管、保护缺血心肌作用的降钙素基因相关肽（CGRP）释放有关。

NF-κB磷酸化激活及核易位是重要的调控靶点。Diao等[9]应用土茯苓提取物落新妇苷（Astilbin）治疗糖尿病MIRI大鼠，持续静脉给药14 d。Astilbin通过阻断高迁移率族蛋白1（HMGB1）的表达而阻断NF-κB磷酸化，从而降低促炎因子水平，减轻心肌损伤。Ma等[10]应用小鼠H9c2细胞系采用缺氧缺糖再灌注模型（OGD/R）发现，益气中药人参的有效单体人参皂苷Rb3不但可抑制细胞核内约70%NF-κB活化，同时抑制 NF-κB p65核易位，减少NF-κB结合活性的上调，减少活性氧的产生，抑制细胞凋亡。Yu等[11]采用大鼠腹腔注射绞股蓝总皂苷（GP）预处理后大鼠冠脉结扎再灌注模型以及H9c2细胞OGD/R模型，研究发现，GP能通过抑制丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路ERK、JNK和p38的表达，进而抑制IκB-α磷酸化和NF-κBp65核易位。Meng等[12]应用丹参的重要组分水溶性酚酸成分丹参素预处理缺氧复氧大鼠H9c2细胞，丹参素通过减少p-JNK活化，抑制NF-κB易位并降低瞬时受体电位阳离子通道6蛋白表达，从而降低钙超载，减少细胞凋亡。

抑制NF-κB的激活可进一步抑制炎症反应及细胞凋亡。史晓静等[13]应用活血中药红花提取物羟基红花黄色素A联合阿托伐他汀预灌胃MIRI大鼠7 d，结果显示：联合治疗抑制NF-κB、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白介素-1β（IL-1β）、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3（Caspases-3）的表达作用更强，抗炎及抗凋亡作用优于单纯阿托伐他汀。朱腾等[14]应用藏红花酸预灌胃大鼠7 d，发现其能够抑制NF-κB、Caspase-3、TNF-α表达从而发挥抗心肌细胞凋亡作用。朱俊新等[15]和孙惠萍等[16]通过大鼠MIRI模型实验证明川芎及其有效成分阿魏酸钠亦可通过抑制NF-κB的活性而减轻炎症及细胞黏附。王微等[17]发现芍药苷以剂量依赖性方式降低MIRI大鼠NF-κB及细胞间黏附因子-1（ICAM-1）的表达。郭庆军等[18]发现淫羊藿苷预处理可以剂量依赖性降低MIRI大鼠NF-κB、TNF-α、IL-1β水平。多种中药成分同时具有抗氧化作用。邵莹等[19]发现淡竹叶黄酮，付晓春等[20]发现缩醛基毛冬青提取化合物R4，王雪芬等[21]发现苦参素在防治MIRI大鼠研究中，3种成分均可抑制NF-κB的表达，减轻炎症反应，同时降低丙二醛（MDA）含量，提高超氧化物歧化酶（SOD）含量。NF-κB尚与细胞能量代谢通路相关。Chang等[22]通过大鼠在体左前降支结扎和离体Langendorff灌流实验研究发现红景天苷（Sal）促进上游因子磷酸腺苷依赖性蛋白激酶（AMPK）的激活，抑制p-NF-κB p65、p-IkBα、p-IKKα、p-IKKβ 的表达。

2 中药复方与中成药

谢连娣等[23]认为气虚、血瘀、痰饮为MIRI主要病机，气虚为本，血瘀、痰饮为标。李鑫辉等[24]认为内外合邪日久热毒蕴结，损伤心络而致MIRI。MIRI中医病机主要是“本虚标实”，气血亏虚、脏腑虚损为其本，热毒、痰浊、寒凝、气滞、血瘀是其标，故主要围绕解毒、活血、温阳、益气、涤痰等立法。付晓春等[25]研究黄连解毒汤（黄连、栀子、黄柏、黄芩4味药按 1.5∶1.5∶1∶1 配比）预灌胃雄性 SD 大鼠 7 d，冠脉缺血再灌注后发现该药可能通过抑制IκB诱导激酶、IκB激酶β而减少IκB降解，从而抑制NF-κB通路的激活。王庆高等[26]应用行气活血、化瘀解毒治法的扶芳藤丹参合剂预处理动脉粥样硬化MIRI大鼠，结果显示：该药明显抑制NF-κB及TNF-α水平。马骏等[27]应用温阳通脉方（由枳实、薤白、半夏、桂枝等组成）预处理MIRI大鼠，该方可抑制NF-κB蛋白的表达，促进内源性保护因子热休克蛋白70（HSP70）的表达。唐丹丽等[28]研究痰瘀同治方（瓜蒌15 g，薤白 15 g，清半夏 10 g，赤芍 15 g，黄连 5 g 等）对MIRI大鼠的影响，发现该方能有效抑制NF-κB活化，减轻心肌细胞凋亡，同时抑制心肌自噬。袁秋贞等[29]应用心肌片（由党参、淫羊藿、薤白、红花、丹参等组成）治疗大鼠MIRI，该药降低了大鼠血清中的炎症因子 TNF-α、白介素-1（IL-1）、白介素（IL-6）的生成，降低了血清中ICAM-1的活性，实验揭示心肌片通过阻断NF-κBp65核易位而减轻MIRI的炎症反应。

中成药防治MIRI的实验研究亦有所进展。赵桂峰等[30]应用具有活血化瘀、益气止痛作用的参芍胶囊及其有效组分（人参茎叶皂苷、白芍浸膏）对MIRI大鼠 p-NF-κB-p65、TNF-α、IL-1β、白介素-10（IL-10）蛋白表达水平的影响，揭示参芍胶囊抑制NF-κB作用优于单一有效组分。胡满燕等[31]观察欣怡胶囊（丹参、红参、水蛭、麝香组成）对MIRI大鼠的影响，发现该药能有效降低血清肌酸激酶同工酶（CK-MB）、心肌肌钙蛋白 T（cTnT）以及 NF-κB、TNF-α 水平，SOD及谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性升高，具有减轻炎症反应及提高抗氧化作用。

3 中药注射剂

目前，临床上治疗冠心病、心力衰竭的温阳、益气、活血等中药注射剂多数亦具有防治MIRI的作用。薛建军等[32]应用老年大鼠复制MIRI模型，应用参附注射液显著降低NF-κB p65及环氧合酶2（COX-2）蛋白表达。其机制可能与NF-κBp65调控COX-2蛋白表达相关。赵启明等[33]应用益气中药黄芪有效成分黄芪多糖经尾静脉注射20 d后观察对未成年大鼠MIRI的影响，黄芪多糖能够抑制TNF-α、NF-κB、p-p38MAPK 的表达，同时抑制 NF-κB 和MAPK两条炎症信号通路。陈元等[34]用复方丹参注射液预处理治疗大鼠MIRI，结果发现复方丹参注射液组较缺血再灌注损伤组梗死面积明显减小，IL-10及TNF-α浓度降低，NF-κB含量减少，表明复方丹参注射液可通过抑制NF-κB通路减轻MIRI。Yue等[35]评估丹红注射液对MIRI大鼠心肌细胞的作用，结果显示丹红注射液的3种活性成分羟基红花黄色素A、丹酚酸B、丹参素可通过协同抗炎、抗氧化及抗凋亡而发挥其对心肌的保护作用，且羟基红花黄色素A可通过降低NF-κB水平发挥比丹酚酸B和丹参素更显著的抗炎作用。葛根素具有改善循坏、抗氧化、扩张血管、抗凋亡等药理作用。周英等[36]通过MIRI大鼠实验探讨了葛根素注射液抗损伤机制，发现葛根素预处理提高Bcl-2表达量，下调Bax表达量，抑制Caspase-3活性和NF-κBp65磷酸化水平。提示其抗凋亡作用与抑制NF-κB激活有关。

4 针灸

针灸治疗可能通过NF-κB通路发挥对MIRI的保护作用，研究多采用具有宁心安神、理气镇痛作用的手厥阴心包经内关穴及足太阳膀胱经之心俞穴等。蔡荣林等[37]应用电针“内关”及“心俞”（电流1 mA，频率 2 Hz电针刺激，20 min/次，1 次/d，共3 d）处理MIRI大鼠，结果显示电针“内关”及“心俞”心梗面积减少，NF-κBp65表达均明显减少，IL-1β含量显著下降，IL-10含量明显上升。提示电针“内关”、“心俞”下调心肌NF-κBp65蛋白表达，降低血清IL-1β含量可能是抗MIRI效应的机制之一。胡惠林等[38]采用MIRI术前连续电针刺激SD大鼠“内关”穴7 d，结果显示针灸预处理组梗死面积及肌酸激酶（CK）、乳酸脱氢酶（LDH）含量、TNF-α、血管细胞黏附分子-1（VCAM-1）、基质金属蛋白酶-9（MMP-9）、NF-κB均低于模型组，且其左室射血分数和缩短分数高于模型组。提示电针“内关”抑制NF-κB等相关蛋白表达可能是其对MIRI的一种保护机制。

综上所述，MIRI是由炎症反应、过氧化损伤、细胞凋亡等多种病理机制参与的动态损伤过程，各种信号通路和细胞因子相互之间影响。应用某一种通路阻断剂或蛋白阻断剂往往不能有效阻断其损伤的进展。目前，抓住NF-κB这一关键环节，通过对其上游及下游因子的研究发现，中医药具有多层次、多靶点协同干预的独特优势，为中医药防治MIRI展现了重要的开发价值与应用前景。但是，目前中医药的研究多局限于动物和离体实验，同时研究的深度不足。