基于炎症反应探讨活血化瘀法防治动脉粥样硬化的策略

孙正骥，吴 露，张 伟

动脉粥样硬化是多种心脑血管疾病的病理基础，《中国心血管病报告2018》显示，心血管疾病排在我国居民总死因的首位[1]。伴随人口老龄化的增长，未来仍有上升趋势，故加强动脉粥样硬化防治刻不容缓。动脉粥样硬化是由基因、饮食、代谢、环境等多种因素共同作用而致病，其特点为动脉壁增厚、弹性减弱和管腔狭窄。整个过程有多种复合病变的存在，包括血管内皮损伤、炎性细胞浸润、脂质沉积、纤维细胞增生、细胞外基质沉积、血管生成、纤维化和钙化等[2]。动脉粥样硬化成因极其复杂，多种细胞、组织因子、信号通路参与其中，针对单一靶点难以提出有效的防治策略。中医药防治动脉粥样硬化具有多中心、多环节、多靶点的特点，其中活血化瘀法是中医药防治动脉粥样硬化的主要方法。因此，进一步开展活血化瘀法防治动脉粥样硬化的研究，有助于明确其发病机制及防治方法，提高动脉粥样硬化及其他心脑血管疾病的诊断、预防和治疗水平。

1 动脉粥样硬化发病机制

目前已知的动脉粥样硬化发病机制有很多，如血栓形成学说、内皮损伤学说、脂质浸润学说等，但还不能完全阐释其复杂机制。大量研究表明，炎症反应贯穿动脉粥样硬化始终，是其发病的关键因素。在糖尿病、高血压、高血脂等多种危险因素作用下，局部出现炎症，导致血管内皮细胞的损伤，使其通透性破坏，其屏障作用、抗凝/促凝、调节血管张力等多种生理功能遭到破坏[3]。受损的血管内皮细胞又可分泌多种黏附分子，并促进单核细胞向内膜迁移分化成巨噬细胞。脂质也易于透过损伤的内皮并沉积在血管内膜。此外，在氧化修饰的低密度脂蛋白(LDL)诱导下，巨噬细胞吞噬脂质并转化为泡沫细胞，并形成早期动脉粥样硬化的脂质条纹。而泡沫细胞又可继续分泌多种炎性因子[如白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等]和趋化因子，促进斑块形成以及炎症反应的发生[3]。病理状态下，生长因子也可介导血管平滑肌细胞的迁移、增殖，生长因子进入内膜后又能吞噬脂质，是泡沫细胞的另一个来源。血管平滑肌细胞又能够分泌胶原蛋白、弹性蛋白等从而构成斑块基质。同时，由于受炎性因子的刺激，脂质条纹又可由纤维脂肪病变逐渐形成纤维斑块。血管内皮细胞损伤后黏附性增加，也可释放多种血管活性物质[如一氧化氮(NO)、前列环素、内皮素-1等]，使血管舒缩调节障碍，加剧血小板在管壁黏附聚集，最终形成动脉粥样硬化斑块。因此，炎症反应基本贯穿动脉粥样硬化整个病理过程，并与许多重要的病理改变关系密切。明确炎症反应在动脉粥样硬化中的作用，对于揭示本病发病机制、开发新的防治手段意义重大。

2 炎症反应与动脉粥样硬化

动脉粥样硬化是一种主要累及大动脉及中动脉的慢性炎症性疾病。其特征性病理改变是由巨噬细胞源性泡沫细胞在管壁聚集，形成粥样斑块，导致管腔狭窄、管壁缺血缺氧等。整个发病过程中，多种炎性细胞、炎性因子及信号通路起重要作用。

2.1 炎性细胞与动脉粥样硬化 目前，已在人类动脉粥样硬化斑块中寻找到多种炎症细胞，包括单核-巨噬细胞、T细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、NK细胞等。在小鼠模型中，也证实这些细胞参与了动脉粥样硬化的形成[4]。其中单核-巨噬细胞是泡沫细胞最主要的来源，在炎症反应和动脉粥样硬化形成中至关重要。单核细胞向血管内膜浸润并分化为巨噬细胞，其细胞膜上的清道夫受体被氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)活化，吞噬脂质形成泡沫细胞；同时，在多种促炎因素的刺激下，巨噬细胞源性泡沫细胞可以分泌炎性因子和趋化因子，促进炎性细胞黏附、浸润以及细胞外基质降解，最终导致斑块破裂。斑块破裂又是导致心脑血管突发意外的重要原因。因此，抑制巨噬细胞(特别是巨噬细胞来源的泡沫细胞)的炎症反应是防治动脉粥样硬化的重要举措[5]。

2.2 炎性因子与动脉粥样硬化

2.2.1 C反应蛋白(CRP) CRP是急性炎症反应的敏感指标，又是冠心病的独立危险因素，对冠心病的诊断、分期、风险评估等有重要意义[6]。血清超敏C反应蛋白(hs-CRP)水平又与冠心病严重程度呈正相关，有助于其诊断[7]。

2.2.2 白细胞介素 多种白细胞介素参与动脉粥样硬化的病理过程。白细胞介素-1(IL-1)是重要的促炎因子。在动脉粥样硬化早期，IL-6介导的炎症反应可损伤血管内皮。白细胞介素-18(IL-18)在正常血管中无表达，但在动脉粥样硬化斑块中高表达。此外，白细胞介素-17A(IL-17A)在动脉粥样硬化斑块中表达也增加，而且表达水平与颈动脉粥样硬化斑块的严重程度及不稳定性呈正相关[8]。

2.2.3 TNF-α TNF-α可以作用于血管内皮细胞，增加其对白细胞的趋化性，诱导产生活性氧簇和血小板活化因子，导致血管的通透性增加、血管内血栓形成。TNF-α能抑制NO合酶活性，减弱NO的血管扩张作用[9]。TNF-α又可促进泡沫细胞形成，并通过调控血管平滑肌细胞的增殖、迁移、凋亡，影响动脉粥样硬化斑块的稳定性。

2.2.4 巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF) 在动脉粥样硬化形成中，M-CSF可加重动脉壁的炎症反应，增强单核细胞在血管内皮上的黏附能力，促进单核细胞增殖、分化为巨噬细胞，通过改变清道夫受体表达而增加脂质吞噬能力，最终导致巨噬细胞来源的泡沫细胞增多[10]。

2.2.5 基质金属蛋白酶-9(MMP-9) 多种炎性因子能上调MMP-9表达，而其又能对这些炎性因子产生正反馈作用，加重炎症反应。MMP-9可促进血管重构，降解内皮基底膜，导致血管内皮细胞(VEC)通透性增加，促进动脉粥样硬化斑块形成及脱落[11-12]，增加心脑血管意外风险。

2.2.6 单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1) MCP-1能趋化单核细胞向炎症和损伤内皮处聚集，诱导血管平滑肌细胞增殖，刺激单核细胞-巨噬细胞系统产生细胞因子。此外，MCP-1可作为冠心病近期的独立预测因子，动脉粥样硬化病人外周血中MCP-1浓度越高则预后越差[13]。

2.2.7 细胞间黏附分子-1(ICAM-1) 动脉粥样硬化初期，ICAM-1作用于血管内皮细胞，导致单核细胞黏附，并激活局部炎症，这很有可能是动脉粥样硬化早期的病理变化和斑块进展的潜在机制[14]。ICAM-1还可促进巨噬细胞激活，并分泌MMP-9，降解纤维帽，影响斑块稳定性。

2.3 炎症反应相关的信号转导途径与动脉粥样硬化

2.3.1 核因子-κB(NF-κB)信号通路 NF-κB是经典的炎症相关信号通路，在动脉粥样硬化发病的多个环节起重要作用。静息状态下，NF-κB与NF-κB抑制蛋白α(IκB-α)结合形成二聚体，以失活形式存在于细胞质中。受到某些因素刺激后，通过κB抑制蛋白激酶激活该通路，导致IκB磷酸化及降解，NF-κB从二聚体中分离，迅速进入细胞核，并与靶基因特异性结合，诱导相关基因转录[15-16]。NF-κB可调控多种参与动脉粥样硬化形成的炎性因子，如IL-1β、白细胞介素-2(IL-2)、IL-6、白细胞介素-8(IL-8)、TNF-α、环氧化酶-2(COX-2)、ICAM-1、MCP-1、M-CSF等。

2.3.2 Janus激酶(JAK)/信号转导和转录激活因子(STAT)信号通路 JAK/STAT信号通路可调控机体免疫和细胞增殖、分化、凋亡等病理生理过程[17]。JAK/STAT信号通路可被多种细胞因子激活，与细胞表面受体结合形成二聚体，通过络氨酸磷酸化作用激活JAK，活化的JAK使受体的络氨酸结合位点磷酸化，SH2结构域与受体上磷酸化的络氨酸残基相结合，磷酸化的STAT从受体解离后，以二聚体或多聚体的形式进入细胞核，与DNA特异位点结合，调节相应基因表达[18]。目前发现多种参与动脉粥样硬化形成的炎性因子(如TNF-α、IL-6、IL-1β、NF-κB等)可通过激活JAK/STAT信号转导通路，在炎症过程中发挥作用。该通路可上调多种炎症因子表达，调控细胞增殖、迁移，加重血管局部炎症，促进动脉粥样硬化发展。

3 现代医学对动脉粥样硬化的防治

在临床上，动脉粥样硬化斑块是多种血栓性疾病的致病因素，故治疗方面包括针对病因及病理环节的治疗。动脉粥样硬化的发病缓慢，病程较长，应以预防为主。

3.1 降脂治疗 他汀类药物目前用于动脉粥样硬化的一级预防，能够减轻动脉粥样斑块形成，降低心血管事件的发生[19]。他汀类药物可抑制3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A(HMG-CoA)向甲基戊酸盐(MVA)转化，从而降低血液总胆固醇(TC)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)浓度，升高高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)浓度，稳定斑块[20]。

3.2 抗血小板治疗 阿司匹林能不可逆地抑制环氧化酶(COX)合成，降低其下游代谢产物血栓素A2(TXA2)含量，从而抗血小板聚集，抑制动脉粥样硬化形成[21]。氯吡格雷可选择性抑制二磷酸腺苷(ADP)与血小板受体结合，并抑制ADP介导的糖蛋白GPⅡb/Ⅲa复合物的激活，抑制血小板聚集。

3.3 扩血管治疗 硝酸酯制剂、长效钙离子通道阻断剂、血管紧张素转换酶抑制剂等能有效扩张冠状动脉，改善心肌供血，缓解心绞痛症状。β-受体拮抗剂也能降低心肌耗氧，预防冠心病心绞痛发生。

3.4 抗感染治疗 他汀类药物除降脂作用外，也可抑制动脉壁炎症并降低IL-6、IL-8、白细胞介素-10(IL-10)等水平[22-23]。而小剂量阿司匹林也能够通过减少巨噬细胞分泌炎性因子，降低稳定型心绞痛病人血浆中IL-6、CRP、M-CSF等水平，保护炎症状态下的内皮功能，稳定斑块[24]。有研究发现，对小鼠模型使用NF-κB抑制剂，能缩小血管内的斑块面积[25]。应用卡纳单抗能够明显缓解病人动脉粥样硬化症状，降低心血管事件复发率[26]。肿瘤坏死因子抑制剂也可延缓动脉粥样硬化进展，稳定斑块，预防心血管意外[27]。

随着对动脉粥样硬化炎症机制的深入研究，抗炎疗法防治动脉粥样硬化也成为新的热点。许多研究证实了抗炎对动脉粥样硬化防治的疗效，但临床尚缺乏相关药物。因此，基于炎症反应寻找安全有效的药物，将成为今后防治动脉粥样硬化的重要途径。

4 中医学对动脉粥样硬化的认识

中医学根据动脉粥样硬化的临床表现，可归属为“瘀血”范畴，“胸痹”“脉痹”“眩晕”“头痛”“中风”等均与本病相关。多由先天不足、年老体衰，血行无力；或嗜食肥甘，脾胃受损，运化失司；或情志所伤，气行不畅等，导致血行不畅，瘀阻脉道，故发而为病。《素问·痹论》云：“脉者，血之府也，涩则心痛”。《医林改错》亦云：“无论何处，皆有气血……结块者必有形之血也。”可见，动脉粥样硬化的发生离不开气血运行失常，血行不畅是本病的关键环节。

韩丽蓓等[28]分析动脉粥样硬化性心脑血管疾病中医证候文献发现，冠心病的主要证候要素出现频率由高到低依次为：血瘀、气虚、痰浊、阴虚、气滞等；动脉粥样硬化性脑梗死的主要证候要素出现频率由高到低依次为：血瘀、痰浊、风证、气虚、热(毒)等；冠心病和动脉粥样硬化性脑梗死相同证素排前3位的证侯要素依次为血瘀、痰浊和热(毒)。说明血瘀是本病主要证候要素，在发病中起关键作用。根据2017年中国中西医结合学会心血管病专业委员会颁布的《中西医结合诊疗专家共识》，本病以本虚标实进行辨证，本虚包括气虚、阴虚、阳虚；标实主要包括血瘀、痰浊、寒凝、气滞等。其主要证型有气滞血瘀、气虚血瘀、痰瘀互结等[29]。

5 活血化瘀法防治动脉粥样硬化的研究

中医防治动脉粥样硬化具有明显优势，中医理论认为血瘀是本病的基本病机，活血化瘀为其防治的根本大法。陈丽霞等[30]分析中医药治疗冠心病及动脉粥样硬化性脑梗死相关文献发现，使用频次较高的中药分别是川芎、丹参、甘草、地龙、川芎、当归，两病使用最多的组合均为川芎、当归。以往对活血化瘀法防治动脉粥样硬化的机制研究主要集中在调节血脂、抗血小板及抗血栓形成，改善血流动力学、血液流变学等领域[31-32]。随着对动脉粥样硬化发病的炎症机制认识不断加深，活血化瘀法在防治动脉粥样硬化中的抗炎作用也逐渐成为新的研究热点。姜华等[33-34]研究发现，血府逐瘀汤和补阳还五汤可能通过抑制VEC中Toll样受体4(TLR4)/NF-κB信号转导通路，降低下游炎性因子表达，起到防治动脉粥样硬化作用。李迎秋等[35]发现，血府逐瘀汤能够降低家兔动脉粥样硬化模型主动脉基质金属蛋白酶-1(MMP-1)表达。肖新怀等[36]采用常规治疗联用丹红注射剂治疗冠状动脉粥样硬化症病人80例，发现联用丹红注射液能明显降低颈内动脉中膜厚度及血清TNF-α、IL-10、IL-6水平，效果优于常规治疗。商志鸿等[37]以活血化瘀法自拟组方治疗血瘀型颈动脉粥样硬化，能够有效降低病人血脂水平及血清可溶性细胞间黏附分子-1(sICAM-1)、可溶性血管细胞黏附分子-1(sVCAM-1)表达。

中医药活血化瘀法在防治动脉粥样硬化方面有着多成分、多环节、多靶点、不良反应少等优点，在其各个阶段都能发挥重要作用。炎症反应是动脉粥样硬化的主要发病机制，贯穿整个病理过程，活血化瘀法的抗炎机制应是今后中医药防治动脉粥样硬化的研究重点。

6 研究思路

动脉粥样硬化是许多心脑血管疾病的共同病因及病理基础，其致病因素众多、病理过程复杂、治疗效果欠佳，成为临床和基础研究的难点。目前，对于多种细胞、分子参与的复杂机制，仍然难以解释清楚，并提出有效的解决方案。随着动脉粥样硬化发病的炎症机制日益得到临床重视，为其临床治疗提供了新的切入点，但诸多问题仍待解决，如：炎症反应是动脉粥样硬化的致病因素还是病理改变；炎症反应是否为独立发病机制；抗炎药物防治动脉粥样硬化临床应用尚不成熟等。虽然已有报道证实某些抗炎药物具有抗动脉粥样硬化作用，但长期应用抗炎药物会降低机体免疫功能，引发其他健康问题。

在中医药理论指导下，活血化瘀法可从多途径对本病起防治作用。补阳还五汤是中医学治疗缺血性心脑血管疾病及其后遗症的经典方剂。该方现也广泛应用于动脉粥样硬化、缺血性心脏病等治疗，取得肯定疗效。本团队长期从事心脑血管疾病防治及中药复方药效物质、配伍原理的研究工作。在中药复方药效物质的研究方面，对补阳还五汤及其有效组分抗缺血性脑损伤、动脉血栓形成和血管再狭窄等作用进行了相关研究，证实了补阳还五汤具有抗脑缺血、血管内膜增生、动脉血栓形成和血管平滑肌细胞增殖等作用，其主要有效成分为黄芪甲苷、芍药苷和苦杏仁苷[38-43]。有研究证实，黄芪甲苷、芍药苷、苦杏仁苷均具有抗炎作用，对血管性疾病和代谢性疾病起保护作用[44-46]，这与动脉粥样硬化的发病密切相关。故补阳还五汤通过抗炎途径对动脉粥样硬化防治的研究，具有一定理论基础和可行性。

本课题组认为补阳还五汤可作为切入点，开展活血化瘀法通过抗炎途径防治动脉粥样硬化的研究，研究思路主要有以下几点：①重视动脉粥样硬化的中医病机的研究，探索中医血瘀证与炎症反应的关系，进一步揭示本病的发病和病机演变规律具有重要意义，阐明中医血瘀证本质，为中医认识及防治动脉粥样硬化提供指导和理论依据。②明确动脉粥样硬化的病理生理过程，探究活血化瘀法在防治动脉粥样硬化中的作用。通过对其发病机制的研究，尤其是炎症反应机制，阐释活血化瘀法防治动脉粥样硬化的作用机制，以明确中医药治疗动脉粥样硬化的环节和靶点，指导临床用药。③加强活血化瘀法防治动脉粥样硬化的药效物质及其配伍方面的研究。中药组方成分复杂，探究活血化瘀方剂的主要药效物质及其量效关系，针对其主要病因、病机遣方用药，开发新型组分中药，提高中医药防治水平。

综上所述，在中医活血化瘀理论指导下，采用病、证、方、药结合的研究思路与方法，结合动脉粥样硬化的炎症机制，有望提出更加安全有效的防治动脉粥样硬化的策略，为中医药防治心脑血管疾病开辟新思路。