基于浊邪与铁死亡相关性探析动脉粥样硬化之病机

陈抒鹏，王思梦，唐娜娜，刘中勇

(1.江西中医药大学，江西 南昌 330004；2.江西中医药大学附属医院，江西 南昌 330006)

动脉粥样硬化(Atherosclerosis,AS)作为一种血管退行性病变是心血管疾病共同病理基础，具有较高的病死率[1]。随着人们生活水平提高、饮食结构改变、活动量减少，心血管事件的发生率日益升高。AS作为心血管事件的驱动因素，损伤反应学说认为血管动脉内皮受各种危险因素的损伤，导致脂质在内膜的聚集发生慢性炎症反应，发展为AS[2]。研究发现，NF-κB等炎症通路能促使铁死亡的发生[3]，铁死亡在AS中的研究价值逐渐被发掘。

中医学认为浊邪与各种代谢疾病密切相关，水谷之精的气化异常是“浊”形成的始动因素[4]。铁死亡是一种铁依赖性脂质活性氧(ROS)积聚的细胞程序性死亡方式，与细胞内铁代谢[5]、脂代谢[6]、氨基酸代谢[7]密切相关，而铁、脂质、氨基酸等属于中医水谷之精的范畴。同时，铁死亡过程存在一系列酶促反应、物质代谢、能量传递，这类酶促反应可视为中医学的气化现象。本文从铁死亡的发生机制探析AS的病机，为中医药精准化治疗AS提供新视角。

1 气化现象的“浊”是AS的主要病机

生理状态下的“浊”是一种精微物质。清浊二字在中医学最早见于《黄帝内经·阴阳应象大论》：“清阳为天，浊阴为地，地气上为云，天气下为雨。”以阴阳划分清浊，故可知清中有浊，浊中有清。阴阳二气的变化称气化，清浊二气同源于水谷之精。有学者认为精与浊是相对的，浊是离经之精[4]。精的气化，化生气血津液，其中包含现代医学的糖、脂质、蛋白质等营养物质。

病理状态下的浊邪是水谷精微的产物，既是一种病理产物又是致病因素，浊邪具有浑浊不清、黏滞重着等特征。饮食、情志、劳逸不当皆可致浊邪内生。饮食不节，过食膏粱厚味，脾失运化,导致体脂过剩，化为脂浊；情志不畅，肝木不调，一方面肝失疏泄，木旺克土，脾土运化水谷障碍则痰浊内生，另一方面木不生火，心气不通，血脉瘀滞则形成瘀浊；劳逸不当，过逸易致脾气阻滞，如《世补斋医书》所载：“夫逸之为病，脾病也。”王孟英亦云：“盖太饱则脾阻，过逸则脾滞，脾气困滞而少健运，则饮停湿聚也。”脾气滞则水湿内停，湿聚为痰化为痰浊；故饮食、情志、劳逸皆能影响脾胃功能，水谷之精气化异常是痰浊、瘀浊、脂浊形成的关键。有学者认为痰、瘀、虚是AS发生的重要条件[8]，AS主要是由代谢功能减退导致糖、脂质等代谢产物在动脉内膜的聚集，相继出现血管内皮损伤激发慢性炎症反应所致。AS病程长，发病基础是代谢异常，直接病理因素是糖、脂质等代谢物的聚集。水谷之精的气化异常是“浊”形成的始动因素，而浊的一系列的特性及致病特点又是AS的关键病机。前期研究已证实从浊论治AS临床疗效确切，故认为浊邪是AS主要病机。

2 铁死亡是AS研究的新方向

铁死亡最初在抗肿瘤药物的研发中发现。2019年，Fang等[9]揭示抗癌药物阿霉素诱导的心肌病和缺血再灌注诱发的心脏损伤中存在新型细胞死亡类型“铁死亡”，研究表明铁死亡在心血管疾病中具有重要意义。AS的主要危险因素包括年龄、性别、血脂异常、高血压、吸烟、糖尿病、肥胖、家族史等[2]。

近年来AS危险因素有关铁死亡的研究如下。年龄因素：随着年龄的增长，铁死亡在AS中表现越显著，有研究发现谷胱甘肽(GSH)消耗可诱导视网膜色素上皮细胞过早衰老(SIPS)和细胞死亡。同时，研究发现铁死亡抑制剂、铁螯合剂可抑制铁死亡缓解SIPS[10]。铁死亡是视网膜衰老和年龄相关性黄斑变性的主要机制[11]。性别因素：目前国内外尚未见铁死亡对性别差异的报道，但性别作为心血管疾病危险因素，主要是考虑不同性别机体代谢、内分泌功能的差异，该差异可以直接或间接影响铁死亡。血脂因素：脂质及其代谢产物是细胞发生铁死亡中芬顿反应的关键底物[12]，清除过量的脂质及ROS是治疗AS的新策略。高血压：一项研究表明，醛固酮分泌腺瘤细胞BEX1基因的表达显著受抑制，BEX1基因的体外实验可以使肾上腺皮质细胞免受铁死亡的调节性细胞死亡[13]。因此，细胞铁死亡受抑制可能是血压升高的原因。吸烟：长期吸烟可引起铁蓄积，诱导ROS产生和脂质过氧化，进一步诱导Ptgs2 mRNA上调、脂质过氧化和细胞内GSH耗竭，导致血管平滑肌发生铁死亡[14]。糖尿病：一项关于生信分析与实验结合研究表明，糖尿病显著增加了铁死亡，铁死亡抑制剂有效地减轻了糖尿病AS[15]，同时，有学者发现ROS在糖尿病中过度产生是糖尿病性心肌病DCM进展的主要发病机制[16]。肥胖：有研究发现，肿瘤组织和患者血浆表现出肥胖依赖性的脂肪因子chemerin升高，并通过体内、体外实验证实降低chemerin可以抑制肿瘤细胞的生长[17]，间接反映铁死亡的发生与肥胖呈负相关。因此，基于以上研究，AS的病因与发病机制都与铁死亡密切相关，铁死亡是防治AS的新靶点。

3 铁死亡促使浊邪的形成

铁死亡主要受铁代谢、脂代谢、氨基酸代谢调控。铁、脂、氨基酸等营养物质属于中医学水谷之精的范畴。浊是由水谷之精的气化异常形成的，故下文从铁死亡发生的机制探究浊邪的形成。

3.1 铁代谢异常瘀浊形成 机体铁蓄积是铁死亡发生的必要条件。铁是维持生命的重要微量元素。铁主要以铁蛋白和含铁血黄素形式贮存于单核吞噬细胞系统中，在人体血液中血红蛋白占据主导地位。红细胞破裂、循环障碍则会导致局部铁的蓄积，诱发铁死亡。中医学认为其属于气滞血瘀、离经之血的范畴，蓄积的铁与其他物质杂合形成瘀浊。

3.2 脂质代谢异常脂浊形成 血脂异常是AS重要的危险因素，同时，过量的脂质是机体铁死亡发生的重要底物。有研究发现，高脂饮食的小鼠可加速AS进程，而铁死亡抑制剂可以缓解AS[18]。中医学认为过食肥甘厚腻之品导致脾主运化功能失调，水谷精微运化无力，体内膏脂过剩致浊邪内生，因此，脂浊内生的内在表现主要以铁死亡驱动。

3.3 氨基酸代谢异常浊邪形成 研究发现，氨基酸饥饿可诱发一种新的细胞死亡方式，其中GSH具有至关重要的作用。GSH是主要的抗氧化物质，可清除氧自由基，抗细胞衰老。铁死亡依赖机体的氧化与抗氧化系统，而机体氧化与抗氧化的调节如同中医学之阴阳调节，如《内经》所言：“阳化气，阴成形。”GSH的耗竭会促使一系列的氧化反应，甚至会进一步破坏细胞。谷胱甘肽属“阴”，阴不及则阳盛，阳盛则发生氧化应激反应。因此，铁死亡的氧化与抗氧化属于中医学阴阳的范畴，属阴的GSH缺失，则会导致阳盛的氧化应激反应进一步诱导铁死亡。

3.4 三羧酸循环是浊产生的动力 三羧酸循环是机体能量的主要来源，是糖、脂、氨基酸代谢的重要途径。三羧酸循环主要发生在线粒体内，线粒体是各种能量物质的代谢场所。有研究发现，抑制三羧酸循环或线粒体电子转移链可减少细胞铁死亡，然而，在胱氨酸饥饿条件下，线粒体有助于减少GSH并促进ROS的产生[19]。ROS聚集黏附于血管内壁形成中医的“浊邪”，ROS是铁死亡发生的重要底物，故浊产生于ROS诱导的铁死亡。

3.5 芬顿反应是浊邪内伏的阴火 芬顿反应为铁死亡的核心。其反应式为Fe2++H2O2=Fe3++OH-+·HO，过氧化氢(H2O2)与二价铁离子(Fe2+)的混合溶液具有强氧化性，可以将有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态。GSH的耗竭，羟基(OH-)、羟基自由基(·HO)和脂质氢过氧化物水平升高，生物膜中多聚不饱和脂肪酸发生脂质过氧化反应，生物膜的无机化，脂质在血管内皮聚集产生炎症反应，这一现象可视为浊邪内伏产生的阴火[20]。芬顿反应的发生是机体抗氧化系统失衡，氧化系统在中医学被视为“阳”，而此处是由属“阴”的抗氧化系统的缺失造成细胞损伤，产生的炎症反应即中医学的阴火，可促使浊邪的产生。

3.6 铁死亡通路对浊邪的调节机制 有学者研究阐明了铁死亡3条主要通路[21]：①Cyst(e)ine/GSH/GPX4轴以胱氨酸转运为基础，胱氨酸/谷氨酸反向转运体是重要靶点。已从氨基酸饥饿论述该通路在中医学阴阳系统调节对于浊邪产生的意义。②GCH1/BH4/DHFR系统不依赖GPX4直接通过对内源性氧自由基的捕获抑制铁死亡。③NAD(P)H/FSP1/CoQ10系统以能量代谢为依托的烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸(NADPH)，能够通过维持GSH的还原性调节GPX4，同时，NADPH也通过FSP1调控GPX4影响细胞铁死亡。有研究发现NOX增多同样会引起细胞铁死亡，NOX抑制剂已被证实可以抑制铁死亡。既往研究表明，从浊论治AS的临床疗效确切，并且发现健脾化浊颗粒(专利号CN201510430075.8)可通过细胞通路抑制NOX4/ROS/NF-κB抗氧化应激以抗AS。故浊邪可能与GPX4及NOX诱导的NAD(P)H/FSP1/CoQ10系统有关。

综上所述，铁死亡中铁代谢、脂代谢、氨基酸代谢、三羧酸循环、芬顿反应均可导致“浊邪”的产生，可能与NOX诱导的NAD(P)H/FSP1/CoQ10系统有关。

4 小 结

对于AS而言，其由氧化应激引发的慢性炎症可视为阴火。以往对AS研究重点在于脂代谢的调节。然而，基于铁代谢、氨基酸代谢从铁死亡角度的研究同样具有重要意义。

生理状态下，铁死亡可清除衰老细胞及防止细胞癌变，过度铁死亡会引发代谢性疾病。AS伴随肿瘤患者铁死亡诱导剂和抑制剂的选择、AS及代谢障碍患者使用铁死亡抑制剂是否会导致原本癌变的细胞逃避铁死亡的清除作用，以上问题亟待解决。有学者从阴阳的角度提出针对肿瘤细胞以“损其有余”的治法，同时，针对其他代谢疾病以“补其不足”的治法[22]。

从铁死亡角度认识“浊邪”能够更加精确问题所在。以上研究发现，对于铁过载的“瘀浊”，当以活血化瘀法抑制铁死亡抗AS。有报道清脂化瘀颗粒能减轻AS的铁蓄积[23]；对于脂代谢异常的“脂浊”，当以健脾调脂以抑制铁死亡。研究发现四君子汤能降低血清TC、TG和LDL-C含量,提升HDL-C含量，抑制铁死亡以抗AS[24]。中医药基于铁死亡研究AS尚在探索阶段，分析不同形式铁死亡所致的浊邪，以不同的治法抑制铁死亡以抗AS，体现了中医学同病异治的思想。尽管从铁死亡角度认识AS的浊邪存在一定的局限性，但有助于从浊的宏观角度探索铁死亡的研究方向，同时有益于中医药靶向铁死亡精准化防治AS。