疏肝清脂法干预PI3K/Akt信号通路在动脉粥样硬化中的分子机制研究

张 欢，于 睿

（辽宁中医药大学， 沈阳 110847）

动脉粥样硬化（AS）是一种严重危害人类健康的常见病，是冠心病、血栓栓塞性疾病等缺血性心脑血管病的主要病理基础。脂质代谢异常是AS的独立危险因素。调控血脂代谢，也是防治AS的前提[1-3]。脂质代谢异常是通过损害血管壁内皮细胞结构和功能，发生血管内皮细胞损伤、炎症反应而导致AS的发生，改善脂质代谢，恢复血管内皮功能，防止炎症细胞黏附，抑制血管平滑肌细胞（VSMC）增殖和迁移，在AS的发生和发展中起着极为重要的作用。人口老龄化社会进程的加速，心脑血管疾病的发病率亦不断升高。我国每年因心脑血管疾病死亡的人数约有400万，占总病死率41%，在我国60岁以上人群中发病率高达79.9%。心脑血管疾病不仅给人们的生命健康构成重大威胁，也给社会带来沉重的经济负担。所以，AS发生机制的研究具有重要的社会意义和应用价值。

1 中医对本病的认识

中医学认为，动脉粥样硬化属“胸痹”“眩晕”“痴呆”“中风”等范畴，其主要发生机制与气滞、痰浊、血瘀有关，尤其是肝失疏泄，气机郁滞。《血证论·脏腑病机论》云：“木之性主于疏泄，食气入胃，全赖肝木之气以疏泄之，而水谷乃化；设肝之清阳不升，则不能疏泄水谷，渗泄中满之证，在所不免”，《血证论》云：“以肝属木，木气冲和条达，不致遏郁，则血脉通畅”， 所以肝失疏泄，气机郁滞是引发本病的常见原因。肝失疏泄也可以导致胆汁分泌排泄功能障碍，从而影响胆固醇的排出，使血脂代谢失常，故治疗当以疏肝清脂为主。在生理上，心主血脉，肝藏血，主疏泄，二者共同调节血液在血脉中运行；在经络循行上，肝同心包络同属厥阴经，有经络相连接，肝失疏泄，气滞血瘀，血脉瘀阻而致胸痹的发生。正如《素问·藏气法时论篇》云：“心病者，胸中痛，胁支满，胁下痛，膺背肩胛间痛，两臂内痛。”《灵枢·厥病》篇载：“厥心痛，色苍苍如死状，终日不得太息，肝心痛也”。《薛氏医案》云：“凡心脏得病，必先调其肝”。在临床上从肝论治胸痹往往可收到较好的效果。

临床实践表明，AS日久常出现胸闷、胸痛、眩晕等气滞血瘀症状，故改善AS当以疏肝理气为主。《难经》第十难有云：“心脉急甚者，肝邪干心也”。沈金傲的《杂病源流犀烛·心病源流》提出，七情除“喜之气能散外，余皆足令心气郁结而为痛也”，故运用疏肝理气，清脂通脉为主治疗，符合中医从整体出发，治人胜于治病及留人治病的理论。也有医家认为久病及脾肾，重视健脾补肾法，结合疏肝、豁痰、祛瘀等，但终归以疏肝清脂为其治疗之本。实验研究表明，自拟方疏肝清脂颗粒可改善血脂代谢，防治AS，减轻西药降脂药物引起的不良反应。基于数据挖掘技术，梳理分析古代和近现代文献，在各医家从脾论治AS基础上，创新性提出了“从肝论治”“以络论治”动脉粥样硬化消退斑块的理论。深入研究疏肝清脂法防治动脉粥样硬化消退斑块的机制，从基质金属蛋白酶表达的CD40/CD40L信号传导的机制研究到干预NPC1L1表达抑制动脉粥样硬化斑块形成的研究和代谢组学研究，证实“疏肝清脂法”能有效防治AS，稳定斑块，消退AS。从中医学整体观念的角度，我们思考疏肝清脂所发挥作用的本质，借助现代医学信号转导网络研究策略，采用现代分子生物技术研究整体观大背景之下的生物分子之间的相互作用及其传递规律。

2 现代医学对本病分子机制的认识

AS的分子机制复杂，主要涉及胆固醇浸润、炎症介质反应、内皮功能紊乱、免疫失调、氧化应激、血小板活化等。近年发现，AS与VSMC发生增殖和迁移密切相关。VSMC的增殖和迁移过程中有巨噬细胞自噬的趋势。脂质代谢异常能通过诱发巨噬细胞自噬引起VSMC的增殖和迁移，导致AS的发生[4]。

2.1 VSMC增殖和迁移与AS密切相关 VSMC是维持血管张力和功能的主要细胞成分，其由分化表型转化为去分化表型，并随之出现的增殖和迁移是AS等心血管疾病的病理生理学基础[3]。AS的VSMC增殖和迁移过程涉及巨噬细胞的自体吞噬、细胞外基质的降解和蛋白分子标志物的改变，如巨噬细胞的标志物，肌动蛋白抑制蛋白-1（PFN1）、微管相关蛋白轻链 3（LC3）、脂联素（Adp）等表达上调，Atgl2和泛素样蛋白Atg5、雷帕霉素靶蛋白（mTOR）等表达下调，其中重要的标志性变化是肿瘤坏死因子-α（TNF-α）表达减少， VSMC标志物基质金属蛋白酶 （MMP-2和MMP-9）表达减少；另外，核转录因子（NF-KB）及基质金属蛋白家族在VSMC转化中也发挥重要作用[5-6]。

2.2 PI3K/Akt信号转导通路参与AS的发生发展 磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（Akt）信号通路是影响AS的诸多因素激发胞内信号的汇聚点。研究[7-8]证明，PI3K/Akt 信号转导通路主要通过以下途径抗AS：1）转化生长因子-β（TGF-β）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、表皮生长因子（EGF）、人类生长因子（HGF）、血小板衍生生长因子（PDGF）、血管内皮生长因子（VEGF）、NF-KB、MMP-2和MMP-9等是VSMC内 PI3K/Akt 信号最重要细胞因子。TGF-β可以与相应受体结合，通过激活 PI3K/Akt 信号通路，可促进细胞外基质的合成与分泌，调节 MMP 的含量与活性，促进细胞外基质的合成与分泌，在斑块形成、发展和破裂过程中起着重要的作用。2）PI3K/Akt 信号上调细胞内NF-KB等核转录因子的表达，直接抑制VSMC增殖；3）PI3K/Akt 信号诱导MMP-2和MMP-9表达，影响斑块的形成和进展。

PI3K/Ak信号通路可通过调节VSMC增殖、迁移及细胞凋亡影响AS病变发生发展。PI3K是一类特异性磷酸酰肌醇磷脂3位羟基激酶，具有脂类激酶和蛋白激酶的活性[9]。Akt是PI3K信号转导途径中一个重要的下游靶激酶，具有丝/苏氨酸激酶活性，可在PI3K作用下生成磷酸化Akt（pAkt）而激活，pAkt又进一步激活下游因子发挥作用。研究表明PI3K/Akt信号通路广泛参与了AS的形成过程，包括VSMC增生、病理性新生血管生成、炎症细胞聚集等，促进AS的发生与发展。研究发现，PDGF在VSMC表型转换中起主要作用，而PDGF诱导的VSMC增殖与PI3K活性减弱相关。抑制 PI3K /Akt /mTOR 信号通路能诱导巨噬细胞自噬，减少斑块巨噬细胞的浸润，抑制炎症反应进而稳定AS易损斑块[10]。

3 清脂通脉颗粒对AS兔血脂、炎症因子及 PI3K/AKT 信号通路的影响

有关中医药与PI3K/Akt信号通路之间联系的研究较少。目前鲜有疏肝清脂法通过调控PI3K/Akt信号通路而启动VSMC增殖与迁移来抗AS的报道。在前期项目“从肝论治动脉粥样硬化的机制及内脂素基因表达的实验研究”中，运用疏肝解郁、平肝清脂之法，应用中药适度干预而抑制VSMC增殖，减少AS斑块内的脂质，延缓或消退AS，相对增加斑块内的胶原含量，达到稳定斑块的的作用。同时前期进行了疏肝清脂颗粒消退动脉硬化斑块的有效性、安全性评价研究，重点研究了疏肝清脂药物药效学、稳定性、毒性、质量标准，并在动物药理毒理前期研究基础上，深入研究疏肝清脂颗粒对消退、稳定动脉粥样硬化斑块的机制。

对清脂通脉颗粒抗AS的前期研究及在此基础上提出工作设想：既然PI3K/Akt信号转导通路是VSMC中最为活跃的细胞途径之一[11-13]，激活后能启动VSMC增殖与迁移，而启动VSMC增殖是抗AS的机制之一，那么清脂通脉颗粒是否会通过调控PI3K/Akt信号通路抑制VSMC增殖与迁移而起到抗AS的作用。笔者在动物药理毒理前期研究基础上，建立新西兰大耳白兔高脂血症模型，进一步探讨疏肝清脂法对消退、稳定AS斑块的机制研究。结果证明：疏肝清脂颗粒可明显降低TC、TG、LDL-C水平，升高HDL-C水平，降低MMP-2，MMP-9活性，降低CD40/CD40L活性，升高TIMP-2活性，消退AS斑块。研究证实，疏肝清脂颗粒通过降低血脂，减少脂代谢异常对血管壁内皮细胞结构和功能的损害，恢复血管内皮功能，防止炎性细胞黏附，抑制VSMC增殖和迁移，减少细胞外基质产生，有效降低血脂后，改善血管内皮功能紊乱，进而稳定斑块，防止其破裂，使AS发生和发展受到抑制，丰富和发展了防治血脂异常和动脉粥样硬化的理法方药[14-17]。

因此提出假说：“清脂通脉颗粒可能通过干预PI3K/AKT 信号通路的活性，抑制VSMC增殖与迁移，延缓AS的形成及进展。”研究结果可能部分揭示“肝主疏泄”的本质，同时为丰富AS的病机与治法理论提供新的思路与方法。

4 小结

综上所述，疏肝清脂颗粒通过干预PI3K/Akt信号通路抑制VSMC增殖和迁移影响AS的机制研究具有重要的科学意义。本项目拟从该通路调节机制切入，探究疏肝清脂颗粒与AS PI3K/Akt信号通路有关基因、蛋白质表达之间的联系，抑制VSMC增殖和迁移发生AS，明确疏肝清脂颗粒干预AS中的分子机制，为寻找中医药改善AS的有效靶点提供分子生物学依据。

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[1]刘俊田.动脉粥样硬化发病的炎症机制研究进展[J].西安交通大学学报(医学版), 2015, 36(2):141-152.

[2]李敏,段练,高嘉良,等. MicroRNA对动脉粥样硬化炎症反应的调控机制及中药干预作用[J].世界中西医结合杂志,2016, 11(8):1173-1176.

[3]王之利,杨文明.颈动脉粥样硬化中医药治疗进展[J].中医药临床杂志, 2015, 27(3):435-438.

[4]李蕊萍,张綦慧. 中医药治疗颈动脉粥样硬化研究进展[J].吉林中医药, 2017, 37(11):1181-1184.

[5] 盛叶,张琪.张琪教授从肾虚痰瘀论治颈动脉粥样硬化[J].长春中医药大学学报, 2015, 31(1):35-37.

[6]冀照俊,孟洁,曹洋,等. 刘玉洁从肝论治冠心病经验[J].河南中医杂志, 2015, 31(1):25-26.

[7]美艳,郑爱华.郑爱华治疗高脂血症经验[J].湖南中医杂志,2016, 32(11):25-26.

[8]曹珊,韩倩倩,刘紫阳,等.丹蒌片调控PI3K/Akt通路抗动脉粥样硬化研究[J]. 中华中医药杂志, 2015, 30(6):2223-2225.

[9]Ames NJ, Ranucci A, Moriyama B, et al. The Human Microbiome and Understanding the 16S rRNA Gene in Translational Nursing Science. Nurs Res 2017, 2:184-197.

[10] 王贺,罗明华,沈晓君,等.丹蒌片通过PI3K/Akt信号通路抗动脉粥样硬化机制研究[J].世界科学技术—中医药现代化, 2015, 17(6):1194-1197.

[11] 王文俏,刘露,许馨. miR/146a/b动脉粥样硬化疾病中的研究进展[J].生命科学, 2015, 27(4):471-476.

[12] 张志鑫,李彦杰,秦合伟,等.基于PI3K/Akt/mTOR 信号通路调控巨噬细胞自噬探讨黄芪甲苷抗动脉粥样硬化的作用机制[J].中草药, 2017, 48(17):3575-3581.

[13] 肖钰,郭熙泽,徐红薇,等.巨噬细胞及巨噬细胞自噬在动脉粥样硬化中的作用研究[J].国际免疫学杂志, 2016,39(1):61-66.

[14] 芦琳,王莹,高杉,等.丹蒌片抗高脂血症的研究进展[J].天津中医药大学学报, 2014, 33(1):61-64.

[15]陈馨,陈俊,章爽,等. CD36与动脉粥样硬化的相关性研究[J].标记免疫分析与临床, 2015, 22(10):972-975.

[16] 丁小朋,丁碧云.中医药对高 LDL-C 血症促动脉粥样硬化形成干预作用研究[J].中医药临床杂志, 2017, 29(10):1770-1773.

[17]于睿.疏肝清脂颗粒延缓或消退动脉粥样硬化斑块机制的实验研究[D].沈阳:辽宁中医学院, 2005.