中药影响缺血-再灌注损伤心肌自噬的研究进展

血运重建是近年来冠心病治疗领域的重大进展，国内冠状动脉血运重建手术逐年增加，2016年我国冠心病介入治疗的总例数为666 495例[1]，冠状动脉血运重建术改善了病人的近期预后与生存质量。但是，血运重建术后近期的再灌注损伤、冠状动脉无复流，远期的支架内再狭窄等问题仍存在，影响血运重建的临床效果及病人的生活质量。近年来，已有不少学者对中药干预缺血后再灌注损伤的疗效及其机制、中药影响心肌细胞自噬机制进行研究，现将有关进展概述如下。

1 再灌注损伤与心肌自噬

自噬是细胞自我保护机制，自噬是一种溶酶体依赖性降解途径，其发生与多种分子相关，在心血管疾病发生发展过程中具有十分重要的作用[2]。在基础状态下自噬参与内环境稳定及机体生长发育，在构成正常水平的蛋白质质量调控和保持心肌细胞结构及功能方面发挥着重要作用，然而自噬过度或不足导致的异常蛋白质和细胞器的累积，可能直接损伤心肌细胞，导致心脏功能异常。

正常情况下，心肌自噬维持在一定的水平，这种基础水平自噬是一种分解代谢平衡途径，对减少心肌细胞死亡，维持心脏功能具有重要作用。心肌细胞的再分化能力非常有限，细胞生存过程中不可避免会产生功能异常或折叠错误的蛋白质及细胞器衰老或受损，自噬可以降解细胞内功能异常或折叠错误的蛋白质及受损衰老细胞器，为细胞提供能量，促进物质循环及细胞自我更新。在心肌缺血阶段，基础水平的细胞自噬可以降解受损伤的物质，为细胞提供营养物质及能量，从而对缺血心肌细胞起保护作用，避免其坏死或凋亡。若自噬下调，大量有害物质则会在细胞内积聚，会导致细胞受损及死亡，加重疾病的发展。

在某些特殊情形下，细胞自噬水平上调，如在低氧、线粒体功能障碍或感染等情况下，自噬水平增高，从而清除受损线粒体，避免凋亡因子释放进入细胞质，同时提高细胞对低氧的耐受力，对细胞起一定保护作用；心肌缺血时自噬水平提高，分解受损细胞器或异常蛋白质为心肌代谢提供能量，维持心肌收缩力。自噬上调过度则会诱导细胞进入死亡程序，从而加剧疾病发展，尤其在心肌缺血后再灌注阶段，自噬过度激活，反而会降解正常的蛋白质和细胞器，破坏细胞，进而导致不可逆的细胞死亡[3]。

避免过度细胞自噬可保护损伤心肌，减少坏死或凋亡。樊理华等[4]在动物试验中采用夹闭股动脉的方法制作肢体缺血再灌注模型，观察心肌细胞凋亡情况以及LC3-Ⅱ的表达情况，发现缺血预处理组(IPR组)细胞凋亡减少(P<0.05)，LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ表达下调(P<0.05)，证实了缺血预处理的心肌保护作用，这关键在于减轻了大鼠肢体缺血再灌注心肌细胞自噬。王智华等[5]在动物试验中发现舒芬太尼后处理使LC3-Ⅱ表达减少，并可能通过激活PI3K-Akt通路而抑制自噬水平，从而在心肌缺血再灌注损伤中起到保护作用。叶红伟等[6]制作离体大鼠心肌缺血再灌注(ischemia/reperfusion，I/R)模型，观察自噬在法舒地尔(fasudil)抑制Rho激酶心肌保护中的变化，发现抑制Rho激酶心肌保护作用中诱导了自噬的发生，最终发挥保护心肌作用。Aisa等[7]在心肌梗死动物模型试验中发现，与假手术组比较，急性心肌梗死(AMI)组左室梗死面积明显增大，梗死周围区LC3-Ⅱ表达水平明显提升，p62明显增高，相比AMI组，雷帕霉素(RAPA)治疗组左室梗死面积明显减小，梗死周围区LC3-Ⅱ表达水平明显提升，p62表达水平明显降低，表明自噬可减少左前降支结扎后心肌梗死面积，改善心功能。这一研究提示调控缺血心肌的自噬水平，可以起到保护心肌、减轻心肌损伤的作用。

2 细胞自噬与阴平阳秘

细胞自噬是一种细胞维持内环境稳定，抵御损伤的生物机制，有学者运用中医气血理论、阴阳平衡理论、痰瘀病因学说对其进行分析。李欣志等[8]认为阴阳自和是人体的一种自主修复能力，当心脏阴阳失和，心肌细胞功能失常或数量减少，则诱发细胞自噬作用，以消除受损细胞器，产生新的营养物质，协助细胞度过缺血期，发挥自我保护作用，认为心肌自噬与中医阴阳失和存在密切联系。

黄丽琼等[9]认为细胞自噬功能可能是气维持生命活动功能发挥的微观表现，自噬的过度与不足为气的阳化和阴化得太过与不及，表现为气的气化功能，自噬清除“垃圾”产物并保护受损细胞的机制表现为气的防御功能，自噬对细胞分子的调控以感应传导信息，维持和调节内环境稳定则表现为气的中介、推动和调控作用。黄贵华等[10]认为自噬是对机体正虚邪实做出的一种自我调节方式，是正气亏虚下的自救方式，也是机体转化、消除内生邪实的过程。刘杰民等[11]进一步提出，细胞自噬与中医在气虚的情况下“精化气”以维持机体的正常生命活动，以及在脏腑功能失调情况下，内生痰浊瘀血之邪实的自我清除以维持内环境阴阳平衡的机制相一致。以上研究说明心肌自噬与中医气虚证候相联系。

也有医家认为在细胞自噬的“自我消化”过程中，蛋白质、脂质及糖等饮食精微转化过量，则生成浊邪，浊邪瘀滞，不能得到及时有效的控制或改善，从而导致痰瘀病理产物[12]。

3 中药对病理状态下心肌自噬的影响

有学者已经关注心肌自噬机制与中药治疗心血管疾病疗效的关系，并通过在体与离体细胞实验进行了相关研究。

3.1 中药复方

3.1.1 加味丹参饮 加味丹参饮以补气活血为法，由丹参20 g、黄芪20 g、赤芍10 g、檀香6 g、红花6 g、当归6 g、川芎6 g等药组成，饶春梅等[13]将体外培养的H9C2心肌细胞随机分为6组，建立心肌缺氧/复氧模型，给予空白血清、加味丹参饮含药血清、3-甲基腺嘌呤10 mmol/L、雷帕霉素100 nmol/L等处理，观察心肌细胞自噬体形态及数量变化，各组自噬相关蛋白LC3-Ⅱ及Beclin1表达。结果显示，与缺氧/复氧组相比，含药血清组以及含药血清+自噬激动剂组镜下心肌细胞变性坏死程度减轻，电镜下自噬体数量增多，培养液中乳酸脱氢酶(LDH)漏出率明显降低，LC3-Ⅱ及Beclin-1蛋白表达上升(P<0.05)。提示加味丹参饮可能通过上调自噬相关蛋白LC3-Ⅱ以及Beclin-1的表达，增强细胞自噬，保护损伤的心肌细胞。

3.1.2 痰瘀同治方 痰瘀同治方由瓜蒌、薤白、清半夏、柴胡、赤芍、川芎、黄连、甘草等组成，唐丹丽等[14]研究痰瘀同治方作用机制，动物实验提示痰瘀同治方通过抑制核转录因子-κB(NF-κB)活化，改善心肌细胞凋亡，抑制自噬而达到保护心肌的作用，为进一步探讨痰瘀同治方对心肌缺血再灌注损伤(I/R)过程不同阶段自噬的调控作用，研究组将预实验大鼠通过可逆性冠状动脉左前降支结扎制作心肌缺血(MI)及I/R模型进行实验，发现与模型组比较，痰瘀同治组能降低缺血期血清肌酸激酶(CK)及再灌注期CK、LDH含量(P<0.05)，抑制缺血期Beclin-1mRNA及再灌注期Beclin-1、LC3mRNA的表达，上调缺血期及再灌注期Bcl-2mRNA表达，差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01)，这表明痰瘀同治方通过促进缺血期自噬发生及抑制再灌注期自噬过表达，同时促进抗凋亡蛋白Bcl-2表达而发挥其对缺血再灌注损伤心肌的保护作用[15]。为阐明其作用机制，研究组紧接着通过体外培养H9C2心肌细胞，各组给予相应方剂肠吸收液18 mg/mL孵育2 h后给予缺氧复氧(H/R)处理，电镜下观察细胞自噬体结构，检测细胞上清液中LDH释放量和超氧物歧化酶(SOD)活性及细胞内LC3、Beclin-1、P-AMPK和P-mTOR蛋白表达，结果显示，与H/R模型组比较，各中药组干预后均能降低LDH、Beclin-1表达，同时痰瘀同治方组可提高SOD活性，抑制LC3高表达，下调p-AMPK水平，并上调p-mTOR蛋白表达，从而表明缺氧复氧可激活心肌细胞AMPK-mTOR信号通路，从而诱导自噬过度表达加重心肌损伤，痰瘀同治方可通过调控AMPK-mTOR通路、抑制自噬而起到心肌保护作用[16]。

3.1.3 芪苈强心胶囊 芪苈强心胶囊具有益气温阳、活血通络、利水消肿的功效，常用于冠心病、高血压等。Tong等[17]为探讨中药芪苈强心(QLQX)在糖尿病小鼠心功能中的潜在作用及血管紧张素Ⅱ受体1型(AGTR1)和瞬时受体电位1型(TRPV1)在糖尿病小鼠心功能中的作用，对链脲霉素(streptozotocin，STZ)诱导的糖尿病小鼠腹腔注射血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)或腹腔注射losartan(Los)来评估AGTR1和TRPV1的活性，并监测心功能及自噬相关标志物，发现在糖尿病小鼠心脏中，TRPV1和自噬标志物表达和自噬溶酶体数量减少，血管紧张素转换酶1和AGTR1表达增加，用Los阻断AGTR1模拟QLQX介导的心功能改善，减轻心肌纤维化和启动自噬，而AngⅡ消除了QLQX在野生型糖尿病小鼠中的有益作用，但TRPV1糖尿病小鼠中未发现，这表明在STZ诱导的糖尿病小鼠中，QLQX可通过调控AGTR1/TRPV1介导的自噬来改善糖尿病心功能。

3.1.4 化痰祛瘀解毒通脉颗粒 化痰祛瘀解毒通脉颗粒是针对痰、瘀、毒三因素组方而成的，本方以丹参为君，川芎、人参为臣，泽泻、黄连为佐，山楂、红曲为使。范晓迪[18]小鼠实验证明本方可以有效改善动脉粥样硬化(AS)斑块形成，发挥抗动脉粥样硬化性疾病的作用。进一步的机制研究结果显示，化痰祛瘀解毒通脉颗粒具有明显抗AS作用，该方药中主要活性成分丹酚酸A(SAA)、小檗碱(BBR)、洛伐他汀(LOV)可能依赖打开AMPK-mTOR、抑制AKT-mTOR信号通路激活自噬途径，从而抑制模型细胞分泌炎性因子的作用。证实了化痰祛瘀解毒方药调控细胞自噬，可能是发挥抗AS作用的重要途径之一。

3.1.5 血府逐瘀汤 血府逐瘀汤是著名活血化瘀方剂，临床用于治疗多种心血管疾病。Shi等[19]将H9C2细胞进行缺氧/复氧培养，在不同浓度的血府逐瘀汤下培养12 h，测定细胞活力、LDH释放到细胞外液中的量，证实了血府逐瘀汤对H/R细胞模型的保护作用，检测细胞凋亡以及H9C2细胞的自噬水平及相关通路，结果显示，血府逐瘀汤处理后明显抑制H/R诱导的自噬，自噬体形成减少，LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值、Beclin-1表达减少，另外血府逐瘀汤抑制自噬可增强细胞活力，减少细胞凋亡，抑制AMPK活化，上调哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)磷酸化作用。这表明血府逐瘀汤在H/R期间的心脏保护作用是通过调控AMPK-mTOR信号通路抑制自噬介导发挥作用的。

3.2 中药单成分

3.2.1 荭草苷 荭草苷是苗药都木油的有效成分，具有抗氧化、抗细胞凋亡等药理作用。刘立亚等[20]在前期研究基础上进一步采用预给药方式研究荭草苷对细胞自噬的影响，采用Langendorff法，建立大鼠离体心脏I/R模型，对大鼠预给不同剂量的荭草苷，结果表明，荭草苷可明显诱导细胞自噬相关蛋白LC3-Ⅱ和Beclin-1表达上升，且增加心肌细胞内自噬体数量，对I/R损伤的心肌细胞起保护作用。此外，通过加用自噬抑制剂渥曼青霉素的方法，发现与荭草苷组比较，加用自噬抑制剂后，心脏血流动力水平降低，心肌酶水平增高，心肌肌纤维紊乱，部分肌丝溶解断裂，线粒体肿胀，嵴稀疏紊乱，并且使心肌凋亡水平上升，这都从侧面证明荭草苷的心肌细胞保护作用可能与细胞自噬有关，但其具体作用机制有待深入研究。

3.2.2 丹参酚酸B 丹参是一种重要的传统中草药，具有活血调经、祛瘀止痛、凉血消痈等功效，被广泛用于冠心病等心血管疾病的治疗。丹参的主要水溶性成分之一丹参酚酸B(Salvianolic acid B，Sal B)是丹参最丰富的生物活性成分。Lin等[21]为探讨Sal B对大鼠AMI的保护作用及其可能机制，通过动物实验观察急性心肌梗死大鼠的病理变化，检测心肌细胞自噬和凋亡及凋亡相关蛋白、自噬相关蛋白和血管生成相关蛋白的表达。发现与模型组相比，Sal B组心肌梗死明显减轻，大鼠梗死抑制率较高，梗死面积较小，血清CK、LDH和丙二醛水平下降，而SOD水平明显升高，Sal B抑制Bax、cleaved caspase-9和cleaved PARP的表达，促进Bcl-2、LC3-Ⅱ、Beclin1和血管内皮生长因子(VEGF)的表达。这表明Sal B对AMI有心血管保护作用。

3.2.3 红景天苷 红景天是主要生长于高原地区的一种补气药，其主要成分红景天苷，具有缓解压力所致的心血管组织损伤及功能紊乱、调节心肌代谢等作用，其作用广泛，疗效明显。许璨[22]研究认为，高浓度葡萄糖抑制了心肌细胞的自噬，诱导其凋亡，而红景天苷通过上调mTOR通路恢复心肌细胞自噬活性，拮抗高浓度葡萄糖诱导的凋亡。

3.2.4 九龙藤黄酮(Bauhinia championii flavones，BCF) 九龙藤是广西特色中草药，其主要成分九龙藤总黄酮具有较强的抗感染、抗氧化及保护心肌组织急性缺血性损伤的作用。孙瑶[23]以自噬标志物LC3-Ⅱ，自噬相关蛋白Beclin-Ⅰ、mTOR为主要指标，通过大鼠舌下静脉给药10 min后冠状动脉结扎方式建立I/R模型，观测心肌组织LC3-Ⅱ、Beclin-1、mTOR蛋白表达，实验发现，BCF可能通过缺血期诱导自噬发生和再灌注期抑制自噬过表达从而发挥抗心肌缺血/再灌注损伤作用，其作用机制可能与下调Beclin-1蛋白表达和上调mTOR蛋白表达有关。

3.2.5 黄芪甲苷(Astragaloside，AS) 黄芪甲苷为黄芪多糖的主要成分，也是中药黄芪的最主要有效成分。黄莉等[24]在观察黄芪甲苷对心肌细胞自噬及急性缺血性心肌损伤的治疗作用及机制实验中，通过结扎大鼠冠状动脉建立心肌缺血再灌注损伤模型，运用细胞生物学及免疫组织化学法，观察黄芪甲苷处理后的心肌组织损伤、细胞自噬的变化。结果显示，黄芪甲苷组可使心肌灶性病变和炎症细胞浸润的面积明显减少(P<0.05)，缺血再灌注诱导的心肌组织细胞Beclin1表达降低(P<0.05)。证实了黄芪甲苷可在一定程度上减少缺血损伤的心肌面积，其机制与调节自噬相关基因Beclin1的表达有关。

自噬作为真核内稳定的机制，受精细调控，心肌自噬在缺血性心脏病中的作用关系着发病、病程进展及预后，现有研究提示益气活血化痰解毒类中药，可能影响实验动物的心肌细胞自噬机制，而发挥抗动脉粥样硬化及保护缺血再灌注损伤的作用，在临床有效的基础上，明确益气活血、化痰解毒中药的作用机制，对丰富中医理论，优化提高临床疗效的中药复方或组分配伍复方具有重要的意义，为中医药防治冠心病的药物开发提供新的思路。