从中医“阳气亏虚，痰瘀内阻”理论探讨中医药防治心肌缺血再灌注损伤的机制＊

曹 蛟，张杼惠，刘建和

（1. 湖南中医药大学研究生院 长沙 410208；2. 湖南中医药大学第一附属医院 长沙 410007）

急性心肌梗死（AMI）是常见的循环系统危重疾病，调查显示[1]，我国 AMI 发病率为 45-55/10 万，由于其高发病率与严重的临床后果，使之成为人类健康的“头号杀手”。近年来，随着临床缺血再灌注技术的广泛应用，AMI 的死亡率已经明显下降，与此同时，术后引起的心肌缺血再灌注损伤（Myocardial ischemia reperfusion injury，MIRI）已经成为影响患者预后的严重因素。在缺血的基础上恢复血流后缺血组织的损伤反而加重，甚至发生不可逆损伤的现象即为MIRI[2]。其主要临床表现包括室性心动过速，心肌顿抑，“无复流”现象等[3]。传统中药含有多种有效成分，可通过抑制心肌细胞炎症，减轻细胞膜结构损伤，防止其发生钙超载，调节相关microRNA 表达等多条路径参与对损伤心肌保护，以期降低MIRI 发生率。就MIRI 的中医发病机制而言，温阳化气是其治疗根本，阳气充盛，则温煦、推动之功正常，确保精、血、津液在脉管内畅通无阻，以濡养机体五脏六腑，四肢百骸，防止化生痰浊、瘀血等病理产物，阻滞经络，影响脏腑功能。心肌再灌注治疗后及早进行中医干预，将对患者预后产生积极作用。本课题组前期研究发现，中药复方柴胡三参胶囊可明显降低MIRI 大鼠损伤心肌组织中LDH、CK、MDA 水平，升高SOD 水平，对缺血心肌产生保护作用[4]。中医药以其多靶点，副作用小的临床特点，在治疗MIRI将具有广阔的前景。

1 MIRI的发生机制

1.1 MIRI与自由基损伤

自由基是外层电子轨道上含有不配对的电子、原子团和分子的总称，由氧诱发的称为氧自由基[5]。正常情况下机体处于氧化-抗氧化的平衡状态，当平衡被打破时，机体发生氧化应激反应，导致细胞膜损伤，线粒体呼吸链受损，蛋白质、糖类、核酸等生物大分子结构破坏引起细胞功能异常[6]。缺氧时，ATP 合成减少，造成大量的次黄嘌呤堆积，再灌注之后，随着氧气的进入，次黄嘌呤经过两步氧化反应生成尿素与过氧化氢，随之产生大量的氧自由基[7]。线粒体损伤时可使氧自由基清除剂SOD 生成减少，引起氧自由基大量堆积于细胞内，损伤细胞膜及线粒体结构，影响ATP生成，促进中性粒细胞及单核巨噬细胞向损伤部位趋化，堵塞毛细血管，进一步加重炎症反应[8]。

1.2 MIRI与细胞内钙超载

Ca2+与心肌细胞兴奋收缩偶联和心肌电活动密切相关。在慢反应细胞中，参与动作电位0期的形成与4期自动除极，也是快反应细胞2 期（平台期）形成的主要离子。钙超载指各种原因引起的细胞内Ca2+异常增多并导致细胞结构损伤与功能代谢障碍的现象[9]。正常状态下，细胞外Ca2+浓度远高于细胞内，细胞膜表面存在Na+/Ca2+交换蛋白，将3 个Na+摄入细胞内，同时排出1个Ca2+至细胞外；此外细胞内的Ca2+还可被肌浆网重新摄取，通过这两种方式保持细胞内的低Ca2+状态[10]。细胞缺血缺氧时，ATP 的生成减少，进而使Na+/Ca2+交换蛋白的功能降低，Ca2+不能被有效地被排出细胞外；与此同时缺氧导致组织的无氧酵解过程增强，产生大量的H+，使细胞膜H+/Na+交换增强，进而引发Na+/Ca2+增强，细胞内的Ca2+升高[11]。心肌细胞内钙超载可损伤细胞膜及线粒体膜，破坏细胞的结构，还可激活细胞内蛋白酶，分解染色体，影响ATP 生成，加速细胞死亡，因此，Ca2+既是MIRI 发生的原因，也是结果[12]。实验研究表明[13]，细胞膜和线粒体膜的损伤与钙超载密切相关，当缺血造成细胞膜损伤时，生物膜的通透性增大，胞外的Ca2+迅速进入胞内，生成大量的自由基，促进膜磷脂降解，进一步破坏膜结构。Ca2+进入线粒体后大量沉积于呼吸链结构，影响细胞氧化磷酸化过程，进而导致ATP 合成减少，加快细胞损伤[14]。当细胞内溶酶体膜被破坏后，大量的生物酶释放进入细胞基质，降解其他细胞器，导致MIRI发生[15]。

1.3 MIRI与炎症损伤

细胞的膜结构是典型的脂质双分子层生物膜，具有明显的流动性和选择透过性，是维持细胞生物功能的重要结构。再灌注时突然恢复供血会引发大量中性粒细胞从循环血液中进入缺血组织，导致急性炎性反应。心肌细胞膜结构会因炎性细胞激活和炎性因子释放而发生改变，调控炎性细胞的功能能够有效防治心脏疾病[16，17]。成年小鼠心肌组织中多为心肌细胞、成纤维细胞、血管内皮细胞，而炎症细胞占比较低；树突状细胞（DC）是功能强大的抗原提呈细胞，可表达多种细胞因子，参与机体免疫及炎症反应，刘鸣等[18]用CD45 标记再灌注损伤时侵入心肌的白细胞，CD11c 和Ly6C 标记损伤组织中侵入的DC 与单核细胞，利用流式细胞技术观察各种细胞随时间变化的表达情况，结果显示缺血再灌注后第1 天CD45+白细胞显著升高，CD11c 和Ly6C 标记的细胞在第4 天显著升高，提示炎症反应参与MIRI，而DC 由何处迁移而来，有待研究。曾雅琳等[19]发现，缺血再灌注后损伤部位的炎症反应与巨噬细胞介导的非特异性免疫有关，心脏巨噬细胞有M1、M2两种亚型，促进心脏巨噬细胞向M2 型转化可显示其吞噬活性，实验证实，经PD1 处理后的大鼠体内血清心肌酶谱及炎症因子IL-1β、TNF-α、IL-6 表达量显著降低；抗炎因子 IL-10、TNF-β升高，从而减少心脏炎症反应，保护受损心肌。心肌梗死后产生的活性氧、腺苷、补体等物质可激活定植于心肌组织的肥大细胞发生脱颗粒，释放组胺、TNF-α、TGF-β等细胞因子，趋化白细胞向坏死部位聚集，参与炎症反应；而心脏成纤维细胞具有“预警”作用，能提前识别MIRI，再灌注损伤的炎症部位可释放IL-1β和TGF-β，调节ERK 1/2信号通路，促进成纤维细胞胶原形成，限制炎症范围[20]。

1.4 MIRI与micro-RNA

micro-RNA 是一种长度约为18-24nt 的短链内源性非编码RNA[21]。它具有在转录水平调控基因表达的功能，成熟的micro-RNA 可降解或抑制靶基因的表达，调控转录过程，影响蛋白质表达与细胞功能[22]。在MIRI 中，过度的氧化应激是其病理基础，microRNA 可通过干预氧化应激、线粒体完整性或凋亡相关机制作用于 MIRI[23]。Wilson KD，等[24]证实，miR-499 在正常生理情况下高表达，而在常见的心血管系统疾病中，如心肌梗死、心肌缺血再灌注损伤等心脏疾病中，miR-499 的表达量明显下调，引起心肌肥厚及心力衰竭等表现。有报道显示[25]miR-214 可调节Na+/Ca2+离子交换器，从而在调节MIRI中的钙稳态损伤时发挥重要作用。miR-195 在小鼠MIRI 模型中表达水平明显升高，且心肌细胞凋亡率显著增加，使用miR-195 抑制剂可缓解线粒体膜电位的损失而减少心肌细胞凋亡 ，且 Bax mRNA、Cyt-c 蛋 白 表 达 和 caspase-3 和caspase-9活性均显著下降，Bcl-2 mRNA 表达上调，表明miR-195 过表达可能通过Bcl-2 诱导线粒体凋亡途径促进心肌细胞凋亡[26]，由于microRNA 的多靶点调节作用，其在防治MIRI中越来越被重视。

2 中医药防治MIRI

2.1 阳气亏虚，痰瘀内阻是MIRI的基本病机

MIRI 后可引起心肌细胞损伤、坏死，心肌纤维溶解等，导致心肌顿抑，室性心律失常，甚至发生心源性休克。由于MIRI 是再灌注治疗后产生的一种临床综合征，根据特殊表现，可将其纳入“胸痹”“真心痛”范畴，目前，对于MIRI 的辨证论治尚未形成统一的专家共识。心脏居于上焦，五行属火，心气充沛，才可行温煦、推动之力，冠状动脉狭窄引起心肌血液供应减少，此病理过程并非一朝一夕形成。久病耗伤阳气，心气亏虚致阴偏盛，阴盛则阳病。“气为血之帅”，疾病日久，损伤脏腑阳气，血液停滞于心脉，久之化为瘀血，《金匮要略》所言：“血不利则为水”，阳气亏虚，瘀血内停，导致津液运化失调，引起痰瘀互结；瘀血与痰浊留滞经脉，阻滞气机，造成恶性循环。对心脏进行再灌注后，短时间内大量血液涌入远端缺血部位，使损伤心肌的负荷突然加重，耗伤阳气，引起心阳暴脱。《素问》曰：“阳化气，阴成形”，气虚则气化功能失调，无以精、血、津液化为无形之精微充养心脉，酿生痰浊瘀血，使微循环功能障碍，引起MIRI 发生。李辉认为[27]，心肌梗死后损伤心肌阳气耗散，阴寒内生，再灌注后阳气突然来复，使阳不入阴，易致阴盛格阳之证；痰湿瘀血借再灌注之机进入损伤心肌，充于脉道，阻滞气机，引起“不复流”现象发生。张文高认为[28]，气虚则心脏搏动无力，无以将血液输送至全身；气虚则血瘀，瘀血停于脉管，影响血液运行，易出现“心动悸，脉结代”之症，与MIRI后心律失常相似。

2.2 MIRI的中医治疗

中医药防治MIRI的优势在于通过辨证论治，可以预先对机体进行干预。传统中药具有众多潜在治疗靶点，可抑制细胞内Ca2+超载，稳定线细胞膜，减少氧自由基的生成等多方面防治MIRI；通过这些机制可影响MIRI的发生、发展及其预后，为MIRI的防治提供新的临床思路。依据现代医学对MIRI的认识，选则相应的中医疗法，将明显提高患者的治愈率及生活质量。

2.2.1 温阳化气

《素问》曰：“百病皆生于气也”，阳气是人体物质代谢和能量转化的根本动力，阳气亏虚，则弥散失常，无以行气化之功，痰浊瘀血随之而生，影响心脏功能。《医林改错》曰：“元气既虚，必不能达于血管，血管无气，必停留而瘀”；心之阳气亏虚，则胸阳不展，推动无力，使痰浊水湿痹阻心脉。《寿世保元》曰：“气有一息之不运，则血有一息之不行”，心脉瘀阻，阻滞气机，致血行不畅，瘀血内生，痰瘀互结，成为影响疾病发生的关键。《金匮要略》曰：“胸痹心中痞，留气结在胸，胸满，胁下逆抢心，枳实薤白桂枝汤主之”，仲景认为胸阳被遏，则气郁水停而致胸满，而此方则是宣痹通阳的代表方。

心肌细胞间存在细胞缝隙连接（GJ），Cx43是其主要成分，细胞缺血坏死时，GJ的通透性显著降低，以阻止有害物质流入正常细胞；张恒等[29]研究发现枳实薤白桂枝汤可增强MIRI大鼠心肌细胞Cx43的磷酸化水平，保护GJ 的功能，使其通透性降低，减少了MIRI 过程中细胞间的Na+传递，从而抑制NCX1 的反向转运，使细胞内Ca2+含量减少，抑制钙超载，限制缺血再灌注细胞的死亡扩散，从而降低了心肌组织的损伤程度。张腾等[30]发现具有益气温阳，活血化瘀之功的温心胶囊可减轻MIRI 大鼠心肌病理改变，显著提高Na+/k+-ATPase与Na+/Ca2+-ATPase 的活性，降低损伤心肌乳酸含量，改善细胞能量代谢，保护线粒体超微结构，从而缓解大鼠MIRI。

2.2.2 活血化瘀

《说文解字》曰：“瘀，积血也”。血行不畅则为瘀血，气行则血行，气虚、气滞均是瘀血形成的原因，《景岳全书》曰：“故气血不虚则不滞”，《素问》曰：“大怒则形气绝，而血菀于上”。血液不循常道，溢出于脉外而成离经之血，亦为瘀血，《素问》曰：“孙络外溢，则经有留血”。此外，寒邪入侵，热邪伤津均可致瘀。心为阳脏而主血，阳气亏虚，则阴寒内伤，以至瘀血生成，正如《素问》所言：“寒独留则血凝泣，凝则脉不通”。瘀血停滞，脉络瘀阻，气机不畅，则胸阳不展，败血冲心，故见心悸怔仲之候，《血证论》曰：“有瘀血亦怔忡”。瘀血不去，新血不生，心脉瘀阻，气血不能濡养心脏，使心脏微循环障碍，成为MIRI发生的重要病因。

丁岩等[31]发现，三七茎叶总苷能改善心肌梗死大鼠损伤心肌面积，降低血清心肌酶谱，改善心肌纤维化，升高SOD、GSH-Px 的活性，具有明显的抗氧化作用。MIRI 与多种基因表达有关，Bcl-2 是经典的凋亡抑制基因，可与Bax 基因形成二聚体，抑制Bax 的促凋亡作用，Masashi Tanaka 等研究发现Bcl-2 基因高表达可抑制MIRI[32,33]；基于这一理论，李建文等[34]运用桃红四物汤及丹参饮，治疗种犬MIRI 模型，实验结果显示两首活血活血化瘀方均可促进Bcl-2的表达，抑制Bax的表达，从而抑制心肌细胞凋亡，对心肌细胞产生良好的保护作用，减轻MIRI。Ca2+在细胞内进出主要依赖 PMCA 与 SERCA 通道，PMCA 与 Ca2+外排有关，而SERCA 调控细肌浆网对Ca2+对的重新摄入，MIRI 时两种通道的表达量明显降低，提示钙超载可能与Ca2+外排减少及重新摄入障碍有关。炎症反应是引发MIRI的重要机制之一。MIRI 炎症反应多为非特异性，NF-κB、IL-6、TNF-α等炎症因子在其过程中发挥着重要的作用，与疾病严重程度呈正相关，牛恒立等发现[35]，中药红花有效成分红花素可显著降低MIRI 大鼠血清中CK-MB、LDH、NF-κB、IL-6、TNF-α的表达，减少组织病理结构改变，证实红花素保护再灌注心肌与减少炎症因子表达有关。

2.2.3 痰瘀同治

痰浊乃津液之变，肺主宣发与肃降，通调水道而下输膀胱；脾主运化水湿，乃气机升降之枢纽；肾者主水，司膀胱开合；三焦运行元气与水液，阳气亏虚则肺、脾、肾、三焦气化失常，水液停滞而成痰浊。血能病水，水能病血，再灌注时，心肌细胞水肿，微循环障碍，代谢产物增多，阻滞气机与血液，“痰”、“瘀”相互影响，互为因果，出现“痰瘀互结”的病理改变。心脏冠脉微循环障碍，引起心肌缺血缺氧，代谢产物堆积而成瘀血痰浊，使微血管阻塞，痉挛，血栓形成，诱发心肌缺血。再灌注之时，痰浊、瘀血随血流进入梗死部位，使原本处于缺血缺氧的心肌雪上加霜，进一步损伤心肌。痰瘀同源，相互转化，津血留滞成痰瘀，痰瘀内结，耗伤津血，唐容川曰：“血积既久亦能化为痰水”，叶天士认为：“痰凝血瘀病，以通络之法祛瘀化痰为治”，故治疗痰瘀互结之证，应化瘀消痰并施，才可除痰行瘀，畅通血脉。

脂代谢紊乱是“痰浊”的病理基础，血栓形成是“瘀血”的具体表现，“痰浊”、“瘀血”是MIRI 发生的内在因素，也是防止MIRI 的关键。衷敬柏等[36]利用攻逐痰瘀方配合生脉注射液，治疗AMI 患者，结果显示患者室性心律失常的发生率明显降低。李茂微证实[37]，丹蒌片可明显减少痰瘀互结型冠心病大鼠的梗死面积，降低心肌酶谱，减轻缺血心肌病理损伤，其机制可能与改善病程中血液高黏滞状态、血脂代谢异常以及抑制心肌细胞凋亡有关。谭亚芳等[38]建立H9c2 心肌缺氧模型，加入丹蒌片含药血清，发现丹蒌片通过调节细胞内p-CaMKⅡ信号通路，显著降低细胞内钙超载，从而降低恶性室性心律失常的发生率，抑制心肌再灌注损伤。Beclin-1 和LC3 是自噬研究中常用到的分子，其表达量与细胞自噬程度关系密切，唐丹丽等[39]发现，在缺血初期，痰瘀同治方可引起Beclin-1 与LC3基因高表达，说明在此方在缺血初期能提高细胞自噬能力，保护心肌；而再灌注期间，这两种基因表达量均下调，说明此方能抑制再灌注期间自噬过程过度激活，证实痰瘀同治方在防治MIRI 过程中起双重调节作用。

3 讨论

中医药抗MIRI 的机制研究已成为心血管领域的热点，MIRI 是AMI 治疗后的主要并发症，冠状动脉阻塞后，血液流动受阻，不能濡养心肌，缺血部位阳气随之消耗殆尽，使该处心肌搏动无力，不能将血液有效输出以供机体所需。MIRI病机为本虚标实，阳气亏虚为本，痰浊瘀血为标，温阳化气，则阳气可复；痰瘀同治则脉道通畅。目前，中医学对MIRI作用机制已有所了解，但还不够深入、全面，多数治疗方法还停留在实验阶段，而此类研究均限于与MIRI相关的指标进行重复性检测，缺乏创新性和深入性的研究。近年来，对于MIRI 的临床研究已逐步进行，但是大样本、多中心的临床观察尚待开展，而目前有些中医药的应用与中医理论结合不够紧密，而是借鉴西药的研究模式，这样并不能把中医药的优势完全的体现出来，中药复方的疗效也可能受到影响。阳虚则阴寒内生，心肌代谢异常则形成痰浊、瘀血，充斥于缺血部位心肌。进行再灌注治疗后，短时间内心脏血供恢复，痰浊、瘀血随流动的血液，运输至心脏其他部位，阻塞心脏脉络，影响心肌功能，成为MIRI发病的重要机制。

4 小结

MIRI 的发病机制与心肌细胞内Ca2+超载，炎症反应，能量代谢障碍病理过程等密切相关，本文以中医“阳气亏虚，痰瘀内阻”理论为切入点，探讨MIRI 的发病机制及辨证论治，尝试运用中医药干预MIRI的疾病发展及防治，为其的研究提供新的科研及临床思路。MIRI是近年来新出现的一种临床综合征，目前尚无中医药治疗MIRI 的完整方案，对于MIRI 的中医药治疗多为复方制剂，在临床研究中如果能将现代科学技术与传统中医药理论相结合，提取出对MIRI治疗有特殊作用的单体化合物，有利于拓展传统中医药概念，也将为中医药现代化提供良好的理论与技术保障。中医药防治MIRI是目前心血管疾病研究的热点，我们相信，将现代医学理论与传统中医理论有机结合，将有利于中医药的发展，也将为MIRI的防治提供新的科学方法。