基于“肠道菌群-代谢-免疫”轴从瘀毒论治冠心病

尹章杰，王 侠，徐丹苹

冠心病(coronary heart disease，CHD)是冠状动脉发生粥样硬化性改变，导致血管腔阻塞且狭窄并伴有血栓形成，从而造成心肌缺血、缺氧或坏死的心脏病[1]。动脉粥样硬化(atherosclerosis，AS)是冠心病的主要病理变化，免疫炎症反应及物质代谢异常是AS发生发展的重要因素[2]。中医典籍中并无冠心病之病名，但据其临床症状可归属于“胸痹”“心痛”“真心痛”等范畴。汉代张仲景在《伤寒杂病论》中言：“阳微阴弦，即胸痹而痛，所以然者，责其极虚也”。传统医学认为“阳微阴弦”为冠心病的中医病机，其治疗方法多以温阳散结为主，瓜蒌薤白剂为其代表方药。现代中医药理论在冠心病疾病研究中得以继承和发展，以陈可冀院士为代表，继承并创新了中医瘀毒理论，结合冠心病发病机制及病理特征，提倡以活血解毒法为主来治疗冠心病。近年来，肠道菌群对疾病的影响及与宿主之间的相互作用研究日益深入，肠道菌群结构、功能及其代谢物与许多代谢性疾病密切相关，因此，调控肠道菌群及其代谢物将成为防治冠心病的新靶点。

1 冠心病瘀毒理论

中医典籍中对于“毒邪致病”或“瘀血致病”的记载颇多，但将其二者结合，即对“瘀毒共同致病”相关病机描述较少。“瘀毒”常作为病理产物而被记载，如《儒门事亲》中描述瘀毒为：“与脓血、涎沫齐下”，此处瘀毒被看作为有形的病理产物[3]。古今文献中对“瘀毒”含义记载有两种解释，一是指瘀、毒两种病因病机同时存在，且胶结难愈、性质恶劣，对身体危害极大；二是指瘀血日久，蕴结化毒，此处的“瘀毒”则是具备“瘀”特征的内毒，由瘀化生而来。由“瘀”化“毒”进而“瘀毒”共存是量变到质变累积的过程，瘀久化毒，久毒致瘀，二者交结凝滞，迁延致病，即谓之曰“变从毒起，瘀从毒结”[4]。

冠心病的瘀毒理论概括为“瘀”“毒”两种病因共存及相互转化的过程。以陈可冀院士为代表的中西医结合专家结合冠心病的病机及病理特点指出，冠心病瘀毒病机既有“瘀”的特点，又有“毒”邪致病骤发、善变等特性，并明确提出“瘀毒致变”是导致冠心病发生急性心血管事件的重要病机[5]。徐浩认为“瘀毒从化”是稳定期冠心病病人发生斑块破裂继而发生急性心血管事件的主要病因。瘀久化热，从化为毒，而致瘀毒内蕴，若外因诱引，蕴毒骤发，则腐肌蚀肉，瘀毒搏结，痹阻心脉，最终将诱发急性心肌梗死、心源性猝死等疾病[6]。“瘀”作为基本证候要素，与现代医学中脂质代谢异常、凝血及纤溶系统平衡破坏、血小板活化及炎性因子释放等病理过程密切相关；“毒”是疾病发生转变的关键病机。例如，斑块破裂、血栓形成、炎性因子释放及氧化应激损伤等过程均与其相关[7]。刘龙涛等[8]认为“因瘀致毒”而致瘀毒互结是冠心病疾病进一步恶化的关键所在。冠心病稳定型心绞痛的主要病理表现为稳定斑块瘀积于动脉管腔内，造成冠状动脉血管腔内狭窄。临床症状为舌下静脉曲张、舌质紫暗或有瘀斑、骤发性剧痛等，属中医学中的“瘀血内阻”之象。若冠心病稳定斑块转为不稳定斑块时，易发生斑块破裂、溃烂、出血及继发性血栓形成等，加速病情的恶化。临床可表现为长时间剧烈心绞痛、舌质紫绛、脉弦滑或紧，此时病情较为危急凶险，皆因瘀血蕴结日久，凝聚运化为毒所致，从而表现出热毒蕴结的致病特点[9]。由此可见，内邪、外邪(如痰浊、寒凝)等日久均可化为瘀血，正如《医林改错》所言：“久病入络为瘀”。随着病久则瘀，瘀久酿毒，毒邪阻滞气机，耗损津液，心脉痹阻，从而形成恶性循环，加重冠心病病情的发展[10]。简言之，“瘀毒”互为因果，互生互结，因瘀致毒，因毒致瘀，是冠心病发生与发展的重要病机。

2 肠道菌群与冠心病的内在联系

人体内肠道微生物群超过1×106亿个微生物及5 000种不同的菌种，其中包括细菌、真菌及病毒等，而细菌占肠道微生物的99%以上。因此，通常以肠道菌群来指代整体肠道微生物群体[11]。人体与肠道菌群处于共生状态，肠道菌群依赖人体所提供的营养物质及活动场所；人体则通过肠道菌群而发挥协助肠道参与蛋白质、脂肪、葡萄糖等营养物质的吸收代谢及维生素的合成，并对提高肠道黏膜免疫保护屏障等均起到重要的作用[12]。肠道菌群的组成结构、功能及代谢水平的改变将影响体内的物质代谢和免疫系统，导致疾病的形成，包括诱发冠心病的危险因素等[13]。

近年来，研究报道称肠道菌群可能通过参与宿主的物质代谢、免疫炎症反应等过程而导致冠心病的发生[14]。一项肠道菌群与心血管疾病风险相关性研究报告显示，在参与此项研究的102名人群中，57名为心血管疾病低风险人群，55名为心血管疾病高风险人群，并将每位参与者的粪便样本提取物进行检测，测试结果显示，与心血管疾病低风险人群相比，高风险人群肠道微生物丰富度明显降低。表明肠道菌群可能与心血管疾病的发生密切相关，并且菌群多样性与冠心病疾病发病率呈负相关[15]。将冠心病病人及具有冠心病高危因素的非病人与健康人群肠道菌群进行比较，发现冠心病病人及具有冠心病高危因素的非病人肠道内拟杆菌门明显下降，乳酸杆菌明显增加，尽管不能排除其结果是否与病人服用相关药物有关，但仍然可以证明冠心病疾病的发生与肠道菌群比例失调有明显的相关性[16]。

目前，肠道菌群代谢物的变化与冠心病疾病的关系已经得到广泛关注。若肠道菌群结构功能发生改变，有害细菌产生大量有毒物质进入血液，可能导致内毒素血症，严重情况下，细菌及其代谢产物会破坏肠道黏膜保护屏障，进入体内诱发全身性炎症反应等[17]。研究表明在AS斑块处发现有细菌的DNA，且检测到其类群存在于同一宿主的肠道内。因此，肠道菌群可能成为影响AS斑块稳定性的重要因素[18]。肠道菌群能够代谢食物中胆碱类物质，将其转化为三甲胺(trimethylamine，TMA)，经过肝脏时，在其内黄素单加氧酶的氧化下生成三甲胺-N-氧化物(trimethylamine N-oxide，TMAO)。研究证实TMAO参与心血管疾病的发生，并成为冠心病疾病的重要危险因素之一[19]。AS与冠心病有着密切的关联，Senthong等[20]对935例AS病人血浆中TMAO水平进行检测，发现病人血浆中TMAO含量增高会增加AS病人的全因死亡率，而后又对353例稳定性冠心病病人进行观察比较发现，病人血浆中TAMO水平含量升高能够促进冠心病病情的发展[21]。同时，TMAO能够通过促进巨噬细胞泡沫化、抑制胆固醇代谢及逆转运途径、激活血小板过度活化、刺激血管炎性因子大量释放等过程来参与AS的形成，从而加重冠心病疾病的发展[22]。肠道菌群的其他代谢物包括胆汁酸、短链脂肪酸等，其中，短链脂肪酸是由膳食纤维经肠道内细菌的发酵所形成的产物，其种类包括乙酸、丙酸、丁酸、戊酸等，能够促进人体营养物质的吸收，在抗AS方面具有重要作用[23]。

3 肠道菌群失调所致“内毒”为冠心病发生与发展的重要病机

以陈可冀院士为代表的中西医结合专家在临床研究及动物实验研究中均明确提出，“瘀毒致变”是引发急性心血管事件的重要原因之一。冠心病从稳定期过渡到不稳定期所发生的急性心血管事件是“瘀毒从化”“瘀毒”共同作用的结果[24]。瘀血日久而蕴结化毒，此“毒”在冠心病发病机制的现代诠释中包括“外毒”，即某些引起机体发生炎症反应的病原微生物等；机体在脏腑功能失调、气血运行失常等病理状态下所产生的血管活性物质、炎性因子的过度释放则称之为“内毒”。肠道菌群紊乱，优势菌属比例失调可视为中医“外毒”范畴，而菌群失调所致代谢物产物异常及免疫炎症反应可视为中医“内毒”范畴[25]。

肠道菌群在参与机体物质代谢、免疫调节及维持机体正常生理功能等过程中发挥着重要的作用。若肠道菌群失调，其代谢产物将引起机体免疫和代谢失衡，诱发机体产生“内毒”，从而导致多种炎症性疾病的发生。目前研究证实TMAO、胆汁酸及短链脂肪酸等均与冠心病疾病的发生密切相关。2011年，Wang等[26]在Nature杂志中报道了TMAO与冠心病之间的关系，并运用代谢组学技术发现了血浆TMAO、胆碱及甜菜碱含量能够作为预测冠心病疾病发生的独立危险因素。此后，越来越多的实验研究证实，TMAO可以增加巨噬细胞上清道夫受体的表达，从而增加巨噬细胞内胆固醇的累积，促进泡沫细胞的形成，增加了AS疾病发生的风险[22]。同时，TMAO能够促进单核细胞及炎性因子的表达，加重动脉管壁的炎性损伤，从而导致冠心病等心血管疾病的发生[27]。胆汁酸能够协助肠道内胆固醇及脂溶性维生素进行消化吸收。肠道菌群与胆汁酸之间存在密切联系，肠道菌群参与胆汁酸的生物转化与合成，胆汁酸能够调节菌群的结构与丰度。肠道内可以通过激活法尼醇X受体(farnesoid X receptor，FXR)核受体来调控胆汁酸的代谢。若菌群失调，胆汁酸代谢通路受阻，导致胆固醇代谢缓慢，引起血中胆固醇堆积，诱发AS等[28]。研究表明，血清中胆汁酸水平与冠心病疾病的发生关系密切，血清胆汁酸增高是导致冠心病疾病的危险因素之一[29]。短链脂肪酸是指由2～6个碳原子组成的脂肪酸，它们通常需要在肠道菌群的参与下生成。短链脂肪酸能够为肠上皮细胞提供营养物质，并维持肠道酸性pH值、防止肠黏膜损伤及病原微生物的侵入[30]。短链脂肪酸与冠心病关系密切，并在机体组织细胞中可发挥抗炎作用从而拮抗冠心病的发生与发展。Aguilar等[31]发现在饮食中增加丁酸含量可以缩小ApoE-/-小鼠AS斑块面积，且丁酸能够降低小鼠动脉斑块内血管细胞黏附分子-1(VCAM-1)、基质金属蛋白酶-2(MMP-2)、人巨噬细胞趋化蛋白-1(MCP-1)表达，从而减少巨噬细胞迁移而增加斑块的稳定性。Kasahara等[32]将ApoE-/-小鼠分别放在无菌和正常环境中饲养，均给予正常饮食，观察两组小鼠血浆和肝脏胆固醇代谢水平及斑块面积，结果显示，无菌环境中小鼠血浆和肝脏中胆固醇水平明显高于正常环境中饲养的小鼠，说明肠道菌群可能与AS斑块的形成有关。

总之，肠道菌群失调无论从其代谢产物异常还是诱发炎症反应均可导致冠心病疾病的发生与发展。基于中医瘀毒理论探讨肠道菌群失调，因其代谢产物异常，产生“内毒”作用于机体，导致炎性因子大量释放及机体免疫功能失调，进而促进冠心病疾病的发展。

4 活血解毒中药干预“肠道菌群-代谢-免疫”轴为防治冠心病提供新思路

肠道菌群结构、功能基因及代谢物的水平差异均可能促进心血管疾病的发生与发展[33-34]。肠道菌群失调，其代谢产物异常将导致机体免疫平衡被破坏，炎性因子及内毒素等物质释放入血，可将其归为“内毒”范畴。中医瘀毒理论认为冠心病疾病的发生是“瘀”“毒”共同作用的结果，在陈可冀院士的领导下，其团队提出采用活血解毒干预疗法治疗冠心病，对中医药及中西医结合共同防治心血管疾病具有重大意义[35]。

王安璐[25]采用具有活血解毒疗效的清心解瘀方干预ApoE-/-AS模型小鼠，研究表明，清心解瘀方可通过调节ApoE-/-小鼠肠道菌群结构，增加Akkermansia属和产短链脂肪酸菌(lachnospiraceae、blautia、clostridium)从而发挥抗AS的作用。

中药单体是中药复方的有效成分，因其能够排除其他组分对研究造成的干扰，故在基础实验中具有明显的优势。葫芦巴碱是豆科植物葫芦巴种子提取物中的主要生物碱之一，对改善血脂水平有良好作用。研究发现葫芦巴碱能够降低胆碱喂养的动物血清中血脂水平及TMAO含量，且葫芦巴碱能够使TMAO水平呈剂量依赖性改变，从而降低心血管疾病发生的风险[36]。白藜芦醇是一种天然酚类物质，是具有活血解毒功效的中药虎杖中的有效成分之一。白藜芦醇干预ApoE-/-小鼠研究发现，白藜芦醇能通过抑制三甲胺合成酶从而减少TMAO的生成，并增加乳酸菌/双歧杆菌的比例来促进胆汁酸代谢以减缓AS的进程[37]。姜黄素是姜黄、石菖蒲、郁金等活血解毒中药的有效成分[38]。口服姜黄素可通过增加高脂饮食诱导的低密度脂蛋白受体基因敲除(LDLR-/-)小鼠ZO-1和claudin-1蛋白水平，继而恢复肠道黏膜屏障功能，增强碱性磷酸酶的活性，从而减缓AS的发生与发展[39]。此外，黄连的有效成分黄连素、清热解毒药金银花、黄芩提取物黄芩苷同样具有改善肠道菌群结构及功能从而调控其代谢物发挥降低AS的风险，从而达到防治冠心病疾病的作用[40-41]。

中药具有多方向、多靶点及双向调节的作用，其药效途径和作用机制的探讨一直是中医药科学研究中的热点与难点。越来越多的研究证实，中药能够干预肠道菌群及其代谢产物从而发挥作用。活血解毒中药通过干预“肠道菌群-代谢-免疫”轴防治冠心病等心血管疾病，既丰富了中医瘀毒理论的科学内涵，又为中医药防治冠心病提供了新的思路与方法。