解毒活血法通过细胞焦亡改善心肌缺血再灌注损伤的研究进展*

陈 梦 杨梦灵 董亚兰 胡德胜△

华中科技大学同济医学院附属协和医院1中西医结合硕士研究生2021级，2中西医结合博士研究生2022级，3中西医结合科，武汉 430022

美国心脏协会最新数据[1]显示，在全球主要的20个死亡原因中，缺血性心脏病位居榜首。通过再灌注治疗使闭塞的冠状动脉及时恢复血流是缺血性心脏病的主要治疗手段。然而Jennings等[2]早在1960年发现再灌注治疗可加重原缺血心肌的损伤，即心肌缺血再灌注损伤(myocardial ischemia reperfusion injury，MIRI)。这种损伤可能占最终梗死心肌面积的40%[3]，因此减少MIRI对进一步改善缺血性心脏病的预后至关重要。以往研究根据MIRI的不同特点分为再灌注心率失常、心肌抑顿、微血管阻塞和致命性心肌再灌注损伤[4]。MIRI病理机制主要与氧化应激、钙超载、炎症反应、线粒体功能障碍等相关。细胞焦亡是区别于细胞凋亡的的一种程序性死亡方式，具有典型的促炎反应，可产生炎症因子加重MIRI。研究[5-6]表明，解毒活血类中药具有抗炎、抗氧化应激、抗血小板等作用，解毒活血法联合西药治疗冠心病能显著改善患者症状及远期预后。基于此，本文就解毒活血法可能通过细胞焦亡改善MIRI的相关研究进行综述。

1 细胞焦亡与MIRI

1.1 细胞焦亡概述

细胞焦亡是区别于凋亡的的一种程序性死亡方式。电镜下可观察到典型的形态学改变——细胞肿胀膨大伴随气泡状突出物。最早是Zychlinsky A等[7]在志贺菌感染的巨噬细胞中发现的，但命名未与细胞凋亡区分。直到2001年Cookon等[8]首次将这类由含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-1(cysteinyl aspartate specific proteinase-1，caspase-1)介导的促炎性程序性细胞死亡方式称为焦亡。

细胞焦亡主要包括经典与非经典2种途径。细胞焦亡主要机制是caspase-1/4/5/11作用于共同底物Gasdermin D(GSDMD)，释放其N端结构域，进而在细胞膜上打孔诱导细胞死亡。同时伴随NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3，NLRP3)等炎症小体激活，进一步产生炎症因子白细胞介素-1β(Interleukin-1 beta，IL-1β)和IL-18。2017年邵峰院士[9]补充了新的细胞焦亡途径，其团队在化疗药物治疗肿瘤的研究中发现凋亡相关的caspase-3能作用于Gasdermin蛋白家族的Gasdermin E(GSDME)介导细胞发生焦亡。

1.2 细胞焦亡促进MIRI

MIRI的病理机制复杂，包括再灌注时生理pH的快速恢复、氧化应激、钙超载、线粒体通透性过渡孔开放等[4]。损伤产生的内源性损伤相关分子模式促进免疫细胞浸润并释放促炎细胞因子，强烈且高度特异性的炎症反应进一步加剧MIRI。Shi H等[10]研究发现氧化应激激活了caspase-11/GSDMD介导的小鼠心肌细胞发生焦亡，从而加重再灌注损伤。对比稳定性冠心病患者，急性心梗患者接受经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention，PCI)后血清中GSDMD蛋白含量明显增加，提示细胞焦亡在MIRI中发挥重要作用。另外有研究[11]表明，心肌损伤部位的心肌成纤维细胞、巨噬细胞及内皮细胞均有焦亡发生；并且NLRP3炎症小体对急性心梗、心脏重塑、细胞因子介导的收缩功能障碍和心力衰竭均有影响，靶向阻断细胞焦亡可能有效改善MIRI[12]。

Wang F等[13]研究发现神经调节蛋白1(neuregulin-1，NRG1)能减少活性氧(reactive oxygen species，ROS)产生并抑制NLRP3炎症小体介导的细胞焦亡，从而缓解MIRI大鼠的氧化应激和炎症。Peng L等[14]在MIRI大鼠模型中证实桂枝的乙酸乙酯提取物发挥心肌保护作用与抑制NLRP3炎症小体介导的细胞焦亡相关。Huang Y等[15]发现缺氧复氧处理心脏成纤维细胞后能加重损伤，与NLRP3炎症小体活化相关。应用抑制剂或干扰小RNA(small interfering RNA，siRNA)降低NLRP3炎症小体的活性可明显减少小鼠心梗面积，有效缓解MIRI[16-17]。

2 MIRI的中医病机

根据MIRI临床表现可归于中医学“胸痹”“真心痛”等范畴。血瘀是冠心病的基本病机，气滞、痰浊、寒凝等内外邪气均可导致瘀血。临床上冠心病病程较长，易出现痰瘀互结，蕴久化热，可进一步酿生火热、热毒。由于“心主血脉”，五行属火，火热之邪最易入心，故《圣济总录》云：“大抵心属火而恶热，其受病则易以生热。”火为热之极，毒为火之聚，内生火热毒邪煎灼脉道，伤其形，败其血，遂血脉失和，变证丛生[18]。故《素问·刺热篇》曰：“心热病者，先不乐，数日乃热，热争则卒心痛。”

陈可冀院士及其团队在既往研究的基础上，提出心血管疾病“瘀毒”病因病机。在冠心病发病过程中，“瘀”为常，瘀久化毒，“毒”为变，因毒致变，二者相互搏结。现代医学研究中脂质代谢失常、凝血-纤溶系统失衡、血小板异常活化及炎性因子过度释放等系列病理改变可归属于“瘀”，而易损斑块破裂、血栓形成、氧化应激损伤及炎症因子释放等表现与“毒”相关[19]。针对“瘀毒”，清热解毒可降低“热毒负荷”，而活血可以扩张冠脉、抗血小板粘附、改善微循环[20-21]。国医大师周仲瑛认为，不稳定型心绞痛的病机常有“瘀”“热”相搏的特点，故在治疗上，多以“凉”“散”施治[22]。陈可冀院士认为，冠心病急性心血管事件发生往往存在“瘀”“毒”互结致病的特点，运用“清心解瘀方”疗效显著。

3 解毒活血中药治疗MIRI

3.1 清热解毒类中药

毛冬青功效为清热解毒、活血通脉，有研究发现其有效成分可通过对Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1(Kelch-like ECH-associated protein 1，Keap1)2个关键结构域的半胱氨酸起到共价修饰作用，从而抑制氧化应激诱导的NLRP3炎性小体激活，改善小鼠MIRI[23]。胡椒能温中下气、消痰解毒，Guo X[24]等在大鼠MIRI模型中证实，胡椒碱治疗组较对照组大鼠心梗面积减少、心脏功能改善且NLRP3、IL-1β、IL-18表达水平均下降，其治疗机制可能是通过调节miR-383/RP105/AKT相关通路从而抑制细胞焦亡。

大黄、黄芩、秦皮都是临床常用的清热药。Xu XN[25]等发现秦皮甲素可改善大鼠MIRI，可能是通过Akt/GSK3β/NF-κB信号通路抑制NLRP3激活，减少心肌细胞焦亡。Xu LJ[26]等应用10 mg/kg、20 mg/kg野黄芩苷干预处理MIRI模型大鼠，发现可改善大鼠心脏射血分数、减少心梗面积、减轻白细胞浸润，降低IL-1β、IL-18、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、caspase-1、NLRP3的表达；表明野黄芩苷可抑制NLRP3炎性小体介导细胞焦亡从而改善MIRI。Ye B[27]等构建大鼠及大鼠原代心肌细胞体内外MIRI模型，体内外研究均发现GSDMD、IL-1β表达水平升高，大黄素干预后可降低GSDMD、IL-1β表达水平并改善心肌组织损伤，具体机制可能与TLR4/MyD88/NF-κB/NLRP3通路相关，通过抑制心肌细胞焦亡减少MIRI。

3.2 活血类中药

血瘀是心血管疾病的基本病机，活血化瘀类中药制剂被广泛应用于心血管疾病的临床治疗，在心血管疾病治疗中占据重要地位。冯敏等[28]应用丹参注射液干预MIRI大鼠，实验组对比模型组心梗面积和缺血范围均减少，出现室性心律失常时间延迟，且发生率和持续时间均下降。

氧化应激可促进细胞焦亡发生，进一步加重MIRI。丹参有效成分丹参酮Ⅱ A具有抗炎、抗心肌纤维化、抗动脉粥样硬化等药理作用[29]。丁华胜等[30]研究发现丹参酮Ⅱ A预处理能降低MIRI大鼠血清IL-1β水平，增强抗氧化作用，减少心梗面积。银杏内酯B可减轻IL-1β、IL-6、TNF-α等炎症因子水平从而缓解MIRI，可能与调节锌指蛋白A20/核因子κB(nuclear factor kappa-B，NF-κB)信号通路相关[31]；还能通过减少氧化应激及钙超载缓解MIRI大鼠室性心律失常发生率[32]。银杏叶提取物能提高MIRI大鼠氧自由基清除能力，减少心梗面积，改善心脏功能[33]。龙血竭总黄酮处理缺血再灌注大鼠后，心梗面积减少，NLRP3、caspase-1和IL-1β表达均下降，可能通过抑制细胞焦亡改善大鼠MIRI[34]。

4 解毒活血方剂治疗MIRI

多项临床研究中运用解毒活血法，或配伍益气、化痰等治法，可显著改善冠心病患者临床症状、减轻血清炎症因子水平、改善远期预后[35-36]。解毒活血方可通过改善血管内皮脂质代谢、减轻炎症和调节血管内皮因子等途径保护血管内皮功能[37]，还能减少再灌注心律失常、微血管阻塞、再狭窄等并发症。

4.1 清心解瘀方

清心解瘀方具有益气活血、化浊解毒功效，由黄芪、丹参、川芎、藿香、黄连组成，是依据陈可冀院士临床治疗心梗的经方愈梗汤化裁而来。该方临床研究证实具有抗炎[35]、减少巨噬细胞焦亡[38]、调节脂质代谢和重塑肠道菌群[39]等作用；还能改善稳定性冠心病患者远期不良事件发生率，如心源性死亡、卒中、心衰、心律失常等，且安全性良好[36]。黄明艳等[40]在陈可冀院士指导下运用活血解毒中药复方(赤芍、川芎、黄连)预处理MIRI大鼠，能减少心梗面积，改善心肌损伤标志物水平。

4.2 四妙勇安汤

四妙勇安汤由金银花、玄参、当归、甘草组成，具有清热解毒、活血止痛功效。研究[41]表明该方具有抗氧化应激作用，通过调节超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)与NADPH氧化酶2(NADPH oxidase 2，NOX2)的平衡从而抑制心肌氧化应激反应。小鼠心肌细胞实验发现四妙勇安汤能提高缺氧复氧损伤心肌细胞中自噬标记物LC3B-Ⅱ/LC3B-Ⅰ的表达率，抑制雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR)的磷酸化，并降低caspase 1、NLRP3和IL-1β的表达；表明四妙勇安汤可通过激活自噬和抑制细胞焦亡的双重作用改善MIRI[42]。

4.3 芎芍胶囊

芎芍胶囊由川芎、赤芍制成，可显著降低PCI患者术后心绞痛发生率和再狭窄率，且安全性良好[43]。张大武等[44]研究发现芎芍胶囊联合缺血后适应能显著减少MIRI大鼠心梗面积、减轻心肌损伤，作用机制可能与降低单核细胞趋化蛋白-1(monocyte chemoattractant protein-1，MCP-1)、TNF-α和炎性细胞水平相关。

4.4 其他自拟解毒活血方

邹国辉等[45]对40例小样本的临床研究发现运用自拟解毒活血方(玄参、金银花、当归、丹参、三七、甘草)可降低PCI术后患者外周血单核细胞NF-κB活性，降低血浆IL-1β、TNF-α水平，降低支架内再狭窄发生率。刘晓波等[46]发现PCI术后患者辅以解毒活血汤治疗，与对照组相比治疗效果更好，常见并发症如心律失常、心衰、心绞痛等发生率明显降低。1项临床随机对照试验[47]表明PCI术前予以解毒活血配方颗粒治疗，可在一定程度上缓解PCI围手术期患者的心肌损伤。可见，解毒活血方在MIRI治疗中可多方位发挥作用。

5 小结与展望

综上可知，具有促炎特性的细胞焦亡是MIRI的重要发病机制之一，改善细胞焦亡是治疗MIRI的有效途径。现有证据表明，解毒活血法治疗MIRI疗效确切，解毒活血法可能是通过减少细胞焦亡、改善炎症微环境来缓解MIRI。

目前，针对细胞焦亡抑制剂的可行性和安全性尚有待进一步探讨。解毒活血法在体内外研究中均能有效发挥治疗MIRI的作用，不仅在安全性和可行性方面弥补了细胞焦亡抑制剂的不足，还在药物研发上提供了更广泛的选择。本文概述了解毒活血法可能通过细胞焦亡改善MIRI的相关研究，希望能从中药治疗的优势中找到契合点，以期为靶向细胞焦亡研发安全有效的改善MIRI药物提供新的方向和理论支持。