中医药治疗心肌缺血再灌注损伤的实验研究进展

杨潇，张瑞芬

(1.内蒙古医科大学,内蒙古 呼和浩特 010020；2.内蒙古自治区中医医院重症监护科,内蒙古 呼和浩特 010020)

心肌缺血—再灌注损伤(Ischemia-Reperfusion Injury，IRI)是指在缺血的基础上恢复血液灌注后，心肌组织的损伤不仅没有缓解反而变得更加严重，甚至出现不可逆性损伤，即缺血的心肌组织再次得到血液灌注后，其结构和功能可以得到恢复，患者的病情有所缓解，但是临床上很多患者在恢复血液灌注之后，组织和器官的功能出现了更加严重的损伤[1]。IRI的概念由Jennings等[2]在1960年最先提出。药物预处理的研究现已成为预防治疗IRI的热门领域之一，是指选用药物预处理的方法来诱导细胞产生具有内源性保护作用的物质，达到减轻心肌组织损伤的效果[3-4]。本文将近年来众学者对中医药治疗IRI的实验研究综述如下。

1 中医药预处理对IRI实验模型的保护机制

1.1 抑制氧化应激损伤

氧化应激反应与大多数的心血管疾病发生、发展密切相关，是指当机体受到各种有害物质刺激时，细胞或组织内会产生大量的氧自由基，并且对氧化物的清除能力降低，最终导致机体氧化与抗氧化能力失去平衡[5-6]。心肌缺血再灌注过程能够促进氧自由基的产生，降低细胞抗氧化能力，使心肌细胞膜的脂质过氧化，细胞内的钙超载形成，最终导致细胞凋亡[7]。因此，减轻氧化应激损伤对于治疗缺血性心脏疾病起着重要作用[8]。

彭辉等[9]通过在体外建立心肌细胞缺氧/复氧(H/R)模型,选用细胞生物学技术,对地黄多糖(PRR)进行了研究，结果发现PRR不仅可以降低细胞培养液中心肌酶(天冬氨酸转移酶AST，乳酸脱氢酶LDH，肌酸激酶CK)水平，还能够改善抗氧化酶(超氧化物酶SOD，过氧化氢酶CAT)活性以及降低丙二醛(MDA)含量，从而减轻细胞氧化应激损伤；更有学者研究发现：栀子苷能够使损伤后的细胞培养液中LDH、CK的漏出量减少，SOD活力提升以及MDA含量降低，最终提高细胞生存能力，减轻细胞损伤，由此说明中药栀子具有抗氧化损伤的能力[10]；当用终浓度为0.03、0.06、0.12 mg/mL的苦参醇A(苦参的有效成分)预处理6 h后，细胞培养液中的CK，LDH漏出量会明显降低，细胞的生存能力增强，并且呈现出一定的药物浓度依赖性，提示苦参醇A可以减轻心肌H/R损伤程度[11]。

中医药复方同样具有此类保护作用，杨志海等[12]选用三气培养箱缺氧培养心肌细胞2 h后，加入参元丹含药血清换成正常培养4 h，结果发现CPK(磷酸肌酸激酶)、LDH释放量增加，即中药复方参元丹可能通过抑制了细胞内的氧化应激反应，保护了受损的心肌细胞；另有研究得出芪参益气滴丸不仅可以提升心肌细胞培养液中SOD活性，还能够降低MDA以及LDH的含量，说明中医药预处理的心肌细胞表现出显著的抗氧化能力和细胞活性[13]。

1.2 抑制炎症反应

炎性因子是心肌细胞损伤的标志性因子[14]，所以能够抑制细胞炎症反应，降低炎性通路的激活，就可以有效地减轻细胞损伤，提高细胞生存能力，减少细胞死亡。

苦参素(苦参的提取物)可以改善H/R损伤后心肌细胞的形态，降低细胞培养液中炎性因子TNF-ɑ(肿瘤坏死因子ɑ)、IL-6(白细胞介素6)、IL-1(白细胞介素1)的含量，由此说明中药苦参可以保护H/R损伤的心肌细胞[15]；由黄连制备的黄癸固体分散体，可以减少IRI后心肌输出液中炎症因子TNF-ɑ、IL-6的释放，降低肌钙蛋白酶含量，抑制JNK相关蛋白的表达，减轻再灌注期左室心功能损伤程度[14]；更有学者提出苦豆碱(苦豆子的有效成分)可以降低心肌细胞培养液中炎症因子TNF-ɑ、IL-6和IL-1β(白细胞介素1β)的浓度，增加p-PI3K和p-AKT的蛋白水平，保护受损细胞[16]。

霍魁媛等[17]在体外培养H9C2细胞并建立了H/R损伤模型，给予细胞芪参颗粒预处理，采用RT-qPCR技术检测细胞内TNF-ɑ、IL-6、iNOS等基因的相对表达量，结果得出中药复方芪参颗粒可以降低细胞内TNF-ɑ、IL-6以及iNOS等炎症因子基因的表达，减轻心肌细胞的炎症损伤。

1.3 抑制细胞自噬

细胞自噬在IRI中起着重要作用，是真核生物细胞的自身受损蛋白或(和)细胞器经溶酶体中降解并得到再次循环使用的过程，是维持细胞结构、形态、功能的关键调节因子，被认为是潜在的治疗和预防缺血性心脏疾病的靶点[18]。

胡钊等[19]研究了不同浓度灯盏花乙素(灯盏花的主要活性成分)对H/R损伤的心肌细胞自噬及细胞活力的影响，结果得出：抑制细胞自噬程度最明显的药物浓度为0.03 mol/L，此时H/R损伤最轻；唐辉雄[20]选用葛根素预处理2 h，蛋白印迹检测发现自噬标志蛋白p62升高，LC3-II/LC3-I的比值降低，透射电镜观察发现自噬体数量减少，提示中药葛根可以抑制自噬体形成，保护损伤的细胞；丹参酮ⅡA(丹参的主要成分)不仅能够改善细胞活性，还可以降低因H/R引起的自噬相关蛋白P62、Beclin-1及LC3Ⅱ的表达，抑制自噬潮，促进抗凋亡蛋白Bcl-2的表达[21]。

唐丹丽等[22]选用痰瘀同治方预处理2 h，之后进行缺氧10 h和复氧2 h建模，同时设立了祛痰方和活血化瘀方对照组，结果发现痰瘀同治方组自噬小体明显减少，Beclin-1表达降低，同时LC3高表达受到抑制，研究表明中药复方预处理同样可以保护H/R损伤的心肌细胞。

1.4 降低细胞凋亡率

细胞凋亡是IRI病变的主要形式之一，缺血能够诱导细胞凋亡，再灌注则可以加速其凋亡。所以，为了减轻IRI病人的痛苦，需加强对具有减少细胞凋亡，提高细胞生存能力的中医药研究。

黄连素(黄柏、黄连等药物根茎提取物)不仅可以促进抗氧化相关蛋白Nrf2表达，而且能够抑制Keap1表达，提高细胞存活能力，结果证明中药黄连可以抑制损伤后的细胞凋亡[23]；番茄红素(成熟番茄的主要色素)能够抑制H/R诱导的转录激活因子6(ATF6)、真核细胞起始因子2ɑ(eIF2ɑ)、葡萄糖调节蛋白78(GRP78)等内质网应激分子及C/EBP同源蛋白(CHOP)的表达，降低Bcl-2相关X蛋白(Bax)/B细胞淋巴瘤基因-2(Bcl-2)的表达比例，由此得出番茄可以通过抑制细胞凋亡信号途径减轻细胞损伤程度[24]；存在于植物中的原花青素(PCS)可以通过降低缺氧再给氧损伤后细胞中GRP78、CHOP、Caspase-12等蛋白表达，抑制细胞内的内质网应激反应，减少细胞的凋亡[25]；红景天苷(红景天的有效成分)可以使H/R损伤的细胞凋亡率降低，细胞活力增加，线粒体膜电位升高，线粒体分裂以及线粒体细胞色素C释放减少,保护H/R损伤后的心肌细胞[26]。

另有研究表明，益气解毒方可能通过减轻细胞钙超载，调控外源性凋亡途径(上调pAkt蛋白表达、下调FasL mRNA和caspase-8蛋白表达)等机制抑制H9C2心肌细胞凋亡[27]；当归补血汤不仅可以升高肌浆网钙调节蛋白SERCA2a(大鼠心肌肌浆网Ca转运ATP酶)和CASQ(肌集钙蛋白)mRNA的表达，还能够减轻复氧后细胞内的钙离子超载，降低损伤后细胞凋亡程度[28]。

1.5 诱导延迟保护作用

缺血预适应现象(IPC)是指心肌组织经过反复且短时间的缺血过程对随后长时间的IRI产生显著的耐受能力。IPC保护作用由持续1～3 h的早期保护作用(预适应后立刻产生)和持续3～4 d的延迟保护作用(预适应后24 h出现)组成[29]。所以提高细胞对缺氧状态的耐受能力，同样可以保护缺氧损伤的心肌细胞。

饶春梅等[30]对加味丹参饮含药血清进行了研究，结果发现含药血清可能使自噬相关蛋白Bec-lin1和LC3Ⅱ的表达上调，诱导心肌细胞发生自噬，保护损伤的心肌细胞；另有学者提出缺血预适应是由NO介导产生对受损细胞的延迟保护作用[31-32]，芪参益气滴丸可以使心脏微血管中的内皮细胞产生内源性活性物质，同NO一样激发了心肌细胞的预适应系统，对H/R损伤后的心肌细胞具有同样的延迟保护作用[29]；另有研究发现，芪参益气滴丸还可以通过升高HSP70蛋白含量和mRNA表达，保护因缺氧再复氧损伤的心肌细胞[13]。

2 总结与展望

心肌的氧供需求平衡失调，可以出现形态、代谢、功能等方面的损伤，因此减轻心肌缺血损伤的有效方法就是恢复组织灌注，但是缺血心肌恢复再灌注后会出现心肌收缩能力降低、冠脉血流量下降和血管反应性改变[33-35]。因此，寻求低毒高效的中药已成为近年来抗心肌疾病的热点研究领域，这些研究为临床治疗心血管疾病奠定了实验基础。

但是，现阶段选用中医药预处理心肌细胞H/R损伤的实验研究还不够深入，其中具体保护机制尚未明确阐明；中药抗心肌细胞H/R损伤的作用机制主要局限于对中药提取物的研究，对于药物配伍及复方汤剂复杂性的研究良莠不齐；实验研究中设置的细胞模型不一致等诸多问题。随着研究领域的扩展，应需要加强中医药尤其是传统复方的基础实验研究，使实验模型标准化，明确中医药预处理对心肌细胞缺氧再复氧损伤的保护机制，将实验研究与临床应用相结合。此外，在临床治疗心肌缺血再灌注损伤病人方面更应重视中医药的研究，运用中医辨证论治的思想来结合临床，开拓中医药在该领域的应用。