基于SIRT1信号通路的祛瘀通络原则治疗心肌缺血细胞凋亡的研究进展

刘岩松 王迪 陈艺缘 钱婷婷 王冰梅

(长春中医药大学，吉林 长春 130117)

心肌缺血是急性心肌梗死、心绞痛或缺血性心力衰竭导致死亡和残疾的主要原因〔1〕。长时间心肌缺血会导致心肌不可逆性损伤，早期再灌注治疗可有效恢复血液再灌注〔2〕。但目前已形成的共识是，再灌注本身亦会导致心肌细胞进一步损伤，并由此导致以左心室扩大及收缩功能下降为特征的心脏重构〔3〕及出现心律失常、心肌顿抑、微血管阻塞和心肌坏死等临床表现。心肌缺血的主要治疗干预手段包括溶栓治疗或直接经皮冠状动脉介入治疗，其目的是减少心肌梗死范围并改善临床症状。尽管现有治疗方法可最大程度地保证患者的心肌存活量，但再灌注损伤仍会导致大量心肌梗死患者出现心力衰竭。因此，减少心肌梗死患者心肌缺血/再灌注(MI/R)损伤能显著改善心脏重构和预后〔4〕。然而，到目前为止还没有预防再灌注损伤的有效疗法〔5〕；因此迫切需要进一步的研究。近年来，中医药防治心肌缺血已逐渐突显出优势，根据不同患者、不同症状进行整体审查、辨证论治，因人而异为患者制定最适合的方药以达到最好的治疗效果。本文将具体论述中医药防治心肌缺血的机制研究。

1 中医对心肌缺血的认识

根据中医理论，心肌缺血属于“厥心病”、“心痛”、“胸痹”等范畴。“心痛”病名出现早于“胸痹”，是指心脏周围疼痛,是对病位和症状的描述，最早出现于《足臂十一脉灸经》：“足少阴温(脉)……其病：病足热,……肝痛,心痛,烦心”。而《内经》对其记载既是症状,又是病名。“胸痹”这一称呼首现于《灵枢·本脏》,曰“肺小则少饮,……一肺大则多饮,善病胸痹喉痹逆气”。胸痹病轻则心胸满闷，闭塞不畅，重则心胸疼痛或心胸、背部掣痛。张仲景在《金匾要略》中,将心痛与胸痹合论。皇甫谧于《针灸甲乙经》中首次将“胸痹心痛”作为一个病名来进行阐述。“气滞血瘀”是本病的主要病机。“气滞”即气行不畅，无法行血，血停则瘀生(即“血瘀”)，最终引发心肌缺血。根据这一理论，众多医家将“祛瘀通络”作为心肌缺血的基本治则。

2 心肌缺血与细胞凋亡

心肌是发生缺血再灌注(I/R)损伤最常见的组织之一〔6〕。国内外多项研究已证实〔7～11〕，细胞凋亡与心肌暂时性I/R损伤有紧密联系,同时，心肌细胞凋亡的发生与心肌缺血时间长短有关。

凋亡是发生在多细胞生物体中的程序性细胞死亡过程，在心肌梗死发作后不久启动，并在再灌注期间显著增强〔12〕。原癌基因和抑癌基因等多种相关基因在细胞凋亡的调控过程中起重要作用。其中，第一个被发现并确认为具有抑制作用的基因是B淋巴细胞瘤(Bcl)-2基因，其与促凋亡基因(如Bax)相互作用。Bax是调节线粒体细胞色素C释放过程和调节对细胞死亡信号敏感性的关键基因〔13〕。周期蛋白依赖性激酶的活性可受到P21基因的抑制,P21基因还可以抑制处于终末分化的细胞进一步凋亡〔14〕。具有抑癌作用的P53基因在细胞凋亡的过程中对Bcl-2和Bax基因起双向调节作用〔15〕。Fas基因是凋亡的重要启动子，若其过度表达，Bcl-2将不能阻止细胞凋亡〔16〕。半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(Caspases)是一类在细胞程序性凋亡过程中起重要作用的蛋白酶。Caspase-3是细胞凋亡过程中最重要的末端裂解酶，它能引起DNA损伤修复酶降解，激活内切酶，最终促使细胞凋亡发生〔17〕。除此之外还有多种因素，如立早基因(c-fos,c-jun)、胰岛素样生长因子1、核转录因子、肿瘤坏死因子等对心肌细胞凋亡均有相关调控作用。

3 沉默信息调节因子(SIRT)1与心肌缺血

SIRT1是一种依赖于烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的组蛋白去乙酰化酶，参与多种生物学过程，包括基因沉默、分化、细胞凋亡、细胞自噬、细胞分化、细胞增殖、能量代谢、氧化应激和衰老等。在不同的生物系统中执行多种功能，SIRT在血管老化和年龄相关疾病(包括神经退行性疾病、心血管疾病、慢性肾脏疾病、骨质疏松症和代谢综合征中发挥保护作用〔18〕。SIRT1还可以去乙酰化和调节各种转录因子和非组蛋白底物的活性，如核因子κB，过氧化物酶体增殖物活化受体γ协同刺激因子(PGC)-1α，叉头盒O(FoxO)和p53等〔19，20〕。

相关研究发现，SIRT1在心血管疾病中发挥重要的调节作用，通过激活FoxO下调凋亡分子并减少氧化应激以保护心脏〔19〕。SIRT1可以使乙酰化的P53去乙酰化，从而改变细胞凋亡过程〔21〕。相关研究证实〔19〕，SIRT1激活可以通过上调抗氧化剂和下调促凋亡分子来保护心脏免受I/R损伤，这是通过激活FoxO1和减少氧化应激实现的。有研究报告表明〔22〕，SIRT1的激活延长了小鼠的寿命并延缓了高脂肪饮食小鼠的心脏相关衰。在心肌I/R损伤后，与非转基因小鼠相比，显示SIRT1心脏特异性过表达的转基因小鼠的心肌梗死程度和TUNEL阳性细胞核数量显著减少〔19〕。在糖尿病大鼠中，心肌I/R损伤后心脏中SIRT1的上调改善了心功能并缩小了梗死面积，这一现象与血清肌酸激酶-MB、乳酸脱氢酶活性和心肌细胞凋亡减少有关〔20〕。SIRT1还通过FoxO家族转录因子的去乙酰化刺激促存活分子的表达并负调控促凋亡分子的存活，减少SIRT1转基因小鼠MI/R损伤中的氧化损伤和凋亡〔19,23〕。有研究发现〔24〕,心脏缺血再灌注损伤模型大鼠的SIRT1高表达可抑制Caspase-3的激活，起到提高心肌细胞抗凋亡或氧化损伤能力的作用，最终达到保护心肌及其活力的目的。进一步研究证实〔25〕，SIRT1可通过介导内皮型一氧化氮合酶表达而抑制内皮细胞凋亡和改善血管内皮功能发挥保护心肌和血管的作用。因此，调节SIRT1信号转导是MI/R损伤的关键治疗靶点。

4 基于祛瘀通络原则的方药可改善细胞凋亡

4.1中成药

4.1.1血府逐瘀口服液相关研究发现〔26〕，血府逐瘀口服液可增加MI/R损伤模型大鼠心肌中SIRT1的表达，抑制FoxO1、FoxO3、FoxO4的表达，从而发挥其保护受损心肌细胞、抗心肌细胞凋亡的作用。已有大量实验证实〔27，28〕，SIRT1可调节FoxOs活性，从而起到保护心肌细胞的作用。SIRT1表达量激增具有保护心肌细胞免于氧化应激损伤的作用，其途径可能是通过调节FoxO1的活性。老年人心肌细胞SIRT1去乙酰化水平降低，进而引起FoxO1转录水平增高，反式激活促凋亡介质Bim增加，最终导致心肌细胞凋亡。

4.1.2复方丹参片复方丹参片由丹参、三七、冰片构成，其有效成分主要是丹参酮、三七总皂苷和龙脑。实验研究发现〔29〕，具有清除氧自由基、上调Bcl2和下调Bax基因表达以及抑制MI/R损伤诱导的心肌细胞凋亡的作用。临床研究〔29〕也发现，此药增加冠状动脉血流量、提高心肌缺氧状态下生存能力、抑制血小板聚拢、防止血栓生成等多种途径来改善冠心病心绞痛。还可以降低心绞痛患者血管内皮素比重，起到较好的治疗效果。

4.1.3复方通心络胶囊、麝香保心丸、双龙丸三药对心肌血管内皮生长因子(VEGF)、成纤维细胞生长因子(bFGF)的释放均具有调节作用。复方通心络胶囊由人参、水蛭、全蝎、蜈蚣等药物组成，可促进血管生成，其作用与使用剂量相关,可达到与bFGF相当的治疗作用〔30〕；麝香保心丸由人参、麝香、人工牛黄、肉桂、苏合香、冰片、蟾酥组成，具有促进血管生成、降低心肌梗死作用，其作用机制与上调缺血心肌中VEGF、bFGF的表达有关〔31〕；双龙丸由全蝎、蜈蚣等药物组成，也可促进心肌血管生成，其作用机制与改善心肌中VEGF、bFGF的表达量相关〔32〕。

4.2经方

4.2.1血府逐瘀汤 有研究应用DNA电泳及原位末端标记法检测心肌细胞凋亡，DNA电泳发现再灌注组呈凋亡的典型表现，血府逐瘀汤治疗组梯形条带中DNA含量较MI/R组明显减少，TUNEL染色发现再灌注组有大量的阳性标记，且团状聚集，治疗组较再灌注组数量显著降低。由此说明血府逐瘀汤可有效降低MI/R后心肌细胞凋亡的发生。在MI/R模型中，血府逐瘀汤可使血清肌酸激酶和肌酸激酶同工酶浓度下降，以此提高心肌细胞内环境和心肌电生理稳定性，改善MI/R早期异常的心电活动，以达到改善MI/R损伤的目的〔34〕。

4.2.2活络效灵丹 相关实验研究发现〔35〕，活络效灵丹可降低急性心肌缺血大鼠心电图ST段抬高和血清中谷草转氨酶、LDH的含量，以改善缺血、供氧-需氧紊乱状态，减轻心肌损伤，达到保护缺血心肌的作用。有研究〔36〕通过建立幼鼠体外心肌细胞缺氧/复氧(H/R)损伤模型，测定细胞LDH 漏出量、丙二醛(MDA)含量及血清超氧化物歧化酶(SOD)活性。与模型组对比发现，活络效灵丹组的细胞存活率和胞质SOD 活性高，LDH渗出量和胞质中MDA含量低。结果说明活络效灵丹可对损伤心肌细胞起到修复作用，且与抗脂质过氧化作用有关。

4.3经验方

4.3.1益气化瘀方 益气化瘀方的药物组成包括五指毛桃、三七、丹参、仙鹤草、红景天，此方是廖灿铭中医多年所得的临床经验方，具有活血化瘀、祛瘀通络、补益心气的功效。在临床实践〔37〕中已证实，益气化瘀方具有抑制心肌细胞凋亡、缩小心肌梗死面积、减轻钙超载和改善心肌耗氧量的作用。相关实验研究发现〔37〕，本方可通过上调MI/R损伤模型大鼠的抗凋亡蛋白Bcl-2表达，下调促凋亡蛋白Bax、Caspase-3、Fas、P53表达起到减轻细胞凋亡的作用。

4.3.2金香丹 金香丹的药物组成包括延胡索、青木香、郁金、降香、丹参，是黄少祥中医根据多年临床经验所得的经验方，具有行气活血、通络化瘀之功效。临床研究表明〔38〕，金香丹可显著改善冠心病患者的心绞痛症状、心电图异常及血小板聚集性。实验研究发现〔39〕，金香丹可显著升高MI/R损伤模型大鼠的SOD活性、降低MDA含量，可提高心肌抗氧化能力、稳定心肌细胞结构，从而降低心肌细胞凋亡，阻止心肌坏死，起到预防和保护MI/R损伤模型大鼠心肌的作用。

4.3.3通心脉方 通心脉方的药物组成包括黄芪、川芎、血竭等5味中药，是上海中医药大学严世芸教授根据多年临床经验所得的经验方，具有祛痰化浊通心脉的功效。相关实验研究发现〔40〕，通心脉方可显著升高MI/R损伤模型大鼠心肌组织中SOD的活性，降低MDA含量，同时使Caspase-8、Caspase-3活性明显降低，并激活细胞增殖，达到保护MI/R损伤和组织细胞凋亡的作用。