基于酸甘化阴理论探讨药食同源品种山茱萸-炙甘草药对的心肌保护作用

冀迅,梁慧,时洋凯,张瑜,任梦娇,余黎,魏凯峰,刘涛

(1.南京中医药大学中医学院·中西医结合学院,江苏 南京 210023;2.南京中医药大学药学院,江苏 南京 210023)

药食同源理论在我国历史悠久,随着社会经济高质量发展,养生保健意识不断增强,药食同源中药因其安全性高而被越来越多地应用于疾病的防治中。在各种损伤因素造成的心肌相关疾病中,如心肌梗死等往往预后不佳,需要较长时间的调理,中医药特别是药食两用的品种在这方面具有独特的优势,适合长期应用。心肌损伤究其病机本质而言,主要涉及心阴心血亏耗,心体失于滋润濡养。魏凯峰在临床中针对心阴血亏耗型心肌损伤常应用酸甘化阴法指导用药,多具显著疗效。故从酸甘化阴理论立法,以脏腑“体-用”关系为着眼点,通过总结大量临床实践经验,结合现代药理学研究成果,对药食同源药物进行筛选并开展实验研究,发现山茱萸-炙甘草药对能够显著保护心肌组织、改善心肌损伤,延长模型动物存活时间。故此文基于酸甘化阴理论,对药食同源品种山茱萸-炙甘草保护心肌、缓解心肌损伤的作用进行探讨,以期更好地指导山茱萸-炙甘草在临床中的使用,并为药食同源品种的研究开发与应用提供参考。

1 药食同源概述

中医药学自古就有“药食同源”的概念,一般认为是对药物和食物起源上联系的认识[1]。在“神农尝百草”的典故中可以窥见药物与食物被发现的渊源,药食同源不仅意味着二者起源相同,当前的一般看法也认为药食同源是指某一类药物和食物之间没有明显的界限,既可当作食物日常食用,又可作为药物防治疾病。且与传统中药相比,药食同源类中药材更具性味平和、营养丰富、无明显毒副作用等显著优势。《周礼·天官》中将“医”分为食医、疾医、疡医、兽医[2],食医因其作用显著且使用广泛,被列为首位。《黄帝内经太素》:“空腹食之为食物,患者食之为药物。”[3]这也体现了药食同源的观念。随着传统医学的发展,人们对药食两用食物的认识更加详尽,如山药、粳米、红枣、薏苡仁、饴糖、乌梅、蜂蜜、小茴香、赤小豆、山茱萸、炙甘草等既可以食用,又能发挥药物的治疗作用,可以有效调整人体机能状态,预防和治疗疾病,相对更加安全平和,故应用也越来越广泛。

2 中医学对心肌损伤的认识

心肌损伤是临床中常见的一类可由多种原因导致的心肌结构或功能损伤的疾病,可有心肌纤维化、心肌坏死、冠状动脉微循环功能障碍、心包炎、心功能不全以及心肌炎等疾病表现形式。从西医角度看,心肌损伤病理机制主要在于氧化应激、凋亡、炎症、钙离子稳态失衡、铁死亡、自噬、内皮功能障碍以及内质网应激等方面,并往往伴随着复杂的分子水平的生理生化过程改变[4]。

中医学没有心肌损伤的病名,根据心肌损伤多有心悸、气短、胸痛、水肿等症状特点,可以将其归于心悸、怔忡、胸痹、心痛、心衰等范畴。现代中医学认为,劳逸失度、饮食失宜、七情内伤、六淫侵袭、外伤以及药毒等多为心肌损伤的常见病因。其中外伤侵袭可直接损伤心体,造成心体结构损伤,七情过激也可直接损及心体,影响心神。劳逸、饮食、七情失常多通过引起精气血津液等物质基础的失常而发生气滞、血瘀、寒凝、痰饮等病理变化,从而间接损及心体。药毒致病多因其本身药性迅猛,服用后易伤及正气,导致阴阳失调,损及心体。现肿瘤疾病的临床一线用药蒽环类药物,如阿霉素导致的心肌损伤即属于药毒损伤,且阿霉素性质阳热,可伤阴耗气,使心阴心血亏耗,心脉失养[5]。六淫致病后多邪郁而化火,火毒具有燔灼之性,可炼血为瘀,炼津为痰;火毒之邪燔灼升腾可入于血分、聚于局部,易生肿毒,火毒壅滞也可造成脏腑实质性损伤,导致心肌组织微结构损伤;此外火毒阳邪伤阴,直接消灼煎熬血脉中流动阴血与濡养心体的阴血,造成心体心阴心血的耗伤。在不同的病因病机作用下,心肌损伤的证型也多有不同,但大多属于本虚标实证候[6],其病机本质在于物质基础层面的心阴心血亏耗,失于滋润濡养,也可进一步导致阴损及阳,致使心气心阳推动无力,引起心体功能活动的衰退。故临床中多通过滋阴养血、修复心肌组织以改善心肌损伤,并常运用山茱萸、炙甘草、玉竹、黄芪、西洋参、黄精、五味子、人参以及麦冬等药食同源中药材配伍以保护心肌组织,缓解心肌损伤。

3 酸甘化阴治法及其在心肌损伤中的应用

人体的生理结构及其功能正常运转,取决于阴阳之间的平衡。《素问·阴阳应象大论》中提出“阳化气,阴成形”的理论,张介宾在《类经》中对“阳化气,阴成形”做了进一步阐释:“阳动而散,故化气。阴静而凝,故成形。”人体脏腑阴阳协调运转的实质包括“体-用”关系,即物质基础与功能表现关系。体是本体、实体,强调人体的结构实体;用为功用、效用,强调人体的功能表现。人体脏腑实质为体,其各具功能为用。中医整体观指出人体作为一个整体,人体自身生理的整体统一性包括人体脏腑结构的统一性、构成人体的物质基础及其功能活动的统一性和人体形神统一性[7]。其中构成人体的物质基础及其功能活动的统一性即为“体-用”关系。中医学认为人体是由气血阴阳所构成的,其中阴和血为物质基础,阳和气主要发挥功能。即《黄帝内经》所谓“阴在内,阳之守也;阳在外,阴之使也”[3]。如心主血脉,心阴心血构成心体,而心阳心气则发挥着心主血脉及主神明的功能,两者相互配合、互根互用。人体阴阳“体-用”的关系体现为阴阳互根互用关系,生理状态下,阳气“用”的功能有赖于“体”的物质结构正常,若邪伤阴血,心体受损,则心用出现异常。心肌损伤的病机本质多在于心阴心血的亏耗导致心用异常,治疗当补心体以实心用。故重点从“阴成形”——物质基础层面,探讨酸甘化阴治法在心肌损伤中的治疗作用。

酸甘化阴法是指基于“五味合化”思想将具有收涩功效的酸味药物与具有缓补功效的甘味药物进行配伍应用,从而起到化生阴液,补养阴血,濡润脏腑,收敛浮阳,缓急止痛等作用的一类治法[8]。酸甘化阴法萌芽于夏商,初步形成于《黄帝内经》:“辛甘发散为阳,酸苦涌泄为阴”[3],这是酸甘化阴理论的思想源头。酸甘组合虽具备阴阳两个属性,然甘主和化,助酸入阴,故二者配伍属性偏阴[9]。《伤寒杂病论》从多个角度明确运用酸甘化阴法以配伍组方,芍药甘草汤为其代表方。金元时期医家常常在临床上运用酸甘化阴法治疗各类疾病,成无己首次从五味合化的角度提出酸甘味药物配伍应用,其作用偏向于滋阴养血。清代吴鞠通首次明确提出酸甘化阴的概念,提出酸味药物与甘味药物合用可治疗阴虚诸症[10-11]。酸甘相伍一敛一滋,不仅可养阴生津,益精补血,也可酸甘固涩,用于多种滑脱不禁病证,如咳嗽、泄泻、遗尿、遗精等;可酸甘缓急,舒筋止痛,用于筋脉拘急、肌肉精神紧张等病证,如肢体、脘腹痉挛疼痛等[12]。现代药理学研究证明酸味药物中的主要成分鞣质以及有机酸类等可以通过使蛋白质沉淀凝团,最终成为不溶于水的化合物以及使分泌细胞干燥等,发挥收敛固涩作用;甘味药物的主要成分氨基酸、糖类、蛋白质、苷类及维生素等,都可补充人体所需的营养物质,故酸甘配伍可起到敛阴滋阴养血的作用[13]。

酸甘化阴治法中酸能收涩、甘可和缓,故有缓急止痛功效,可显著缓解心肌损伤引起的心区痛症;酸甘化阴有凉润之效,可改善心悸、胸痹等疾病急性期的胸部胀痛、刺痛以及心烦易恼等症状,可制约心胸过亢之邪热,以存阴液[9];酸甘化阴法亦可化生阴津阴血,既可改善心血不足,亦可通过化生阴津以益阴制阳,滋阴降火,改善心悸、心衰等疾病中阴血亏虚,虚火扰心的病机。酸甘化阴治法在心肌损伤中,不仅可化生物质之阴,也可兼补功能之阳,起到收敛心阴心阳、滋补阴血等功用。有现代研究指出,酸甘化阴治法可加强心肌供血、增强心肌收缩力、改善微循环、改善心功能以及减轻西药不良反应等[14]。

4 山茱萸-炙甘草配伍对心肌损伤的保护作用

在酸甘化阴理论涵盖的药食同源中药材中,山茱萸、炙甘草、玉竹、黄芪、西洋参、黄精、五味子、人参以及麦冬等诸多中药都可有效改善多种原因导致的心肌损伤。本课题组根据临床实践以及现代药理学研究,通过对药食同源中药材进行筛选并进行实验研究,发现山茱萸-炙甘草药对保护心肌组织、改善心肌损伤有显著的疗效,兹阐述如下。

4.1 山茱萸与炙甘草概况

山茱萸为山茱萸科植物山茱萸Cornus officinalis Sieb.et Zucc.的干燥成熟果肉,又名山萸肉、蜀枣、石枣、肉枣、萸肉、枣皮、药枣等,本品始载于《神农本草经》[15],2018年,山茱萸也被新增入卫健委公布的药食同源物质名单。作为常见的药食两用中药材,山茱萸成熟干燥果肉表面紫红或黑紫色,肉厚,质柔软味微酸微苦[16],果实中的营养物质主要有碳水化合物、有机酸、氨基酸、维生素、矿物质等,有利于机体加强营养吸收,提高机体免疫力,并有抗衰老、降血糖等作用[17]。山茱萸药性酸、涩、微温,常用于眩晕耳鸣,阳痿遗精,遗尿尿频,崩漏带下,大汗虚脱,内热消渴等虚损类疾病。张锡纯认为“凡于元气之将脱者,当以萸肉为第一”。目前,较多研究表明山茱萸可用于防治高血压、心脏病、肾病、妇科疾病、心脏病、皮肤病等疾病[18],可有效改善心率失常、心肌纤维化、减轻心肌缺血再灌注损伤等心脏疾病[19]。

甘草为豆科植物甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch.)、光果甘草(Glycyrrhiza glabra L.)或胀果甘草(Glycyrrhiza inflata Bat.)的干燥根和根茎,以内蒙古伊克昭盟杭锦旗所产的甘草品质最佳[20-21]。甘草在《神农本草经》被列为上品,因其可解百毒、调和诸药,被列为百药之首[22]。临床上可用于脾胃虚弱,倦怠乏力,心动悸、脉结代的治疗。甘草在临床中多生用或蜜炙用。炙甘草是甘草经过蜜炙后的炮制品,其功能由原来的清热解毒转为补中缓急,具有补中缓急、益气复脉的功效,在临床方剂中也得到了更广泛的使用[23]。在心血管疾病中,炙甘草常发挥重要的作用,使用频率常常高于生甘草。炙甘草单味药即具有补益心气,益气复脉,改善心悸、心律失常功用,临床也常与人参、附子、丹参等药配伍治疗心脏疾病,如在炙甘草汤中,炙甘草与生地黄共为君药,在临床中广泛用于心疾等病的治疗。现代药理学研究表明炙甘草具有免疫调节、抗肿瘤、抗病毒等作用,在心率失常、心房纤颤、心室重构、心衰等疾病中发挥显著的疗效[24]。

4.2 山茱萸-炙甘草药对配伍对心肌损伤的缓解作用

山茱萸药性酸、涩,炙甘草其味甘、平,酸味药物主收敛,可酸收心气津液,甘味药物主补益,可补益心气阴阳[10]。山茱萸-炙甘草酸甘相合,一敛一滋,酸得甘助而生阴,可有效改善心肌损伤中心阴亏损、衰竭,滋补心阴心血,保护心肌组织。山茱萸-炙甘草配伍虽重在滋养阴液,其中炙甘草尚能温补心气阴阳。山茱萸-炙甘草配伍的酸甘化阴功效不仅能滋阴血而补心体,并能敛心气以助心用。在配伍形式上,临床中多以山茱萸为主、炙甘草为辅,山茱萸用量常大于炙甘草用量,即以酸味药物为君药,甘味药物为臣药,这类配伍功效重在敛阴滋阴,可显著改善心肌损伤重,心阴耗损,心阳衰微欲脱的病证[9]。在临床实际治疗中也可根据心肌损伤病证表现的不同加辛味药物等为辅助,共同达到收敛心阴心气,温补阴血的目的,显著改善心肌损伤中的阴阳气血不和。

山茱萸-炙甘草作为药食同源品种,相对于临床一般用药,在治疗心肌损伤方面另有着显著的优势:临床常用的治疗心肌损伤的药物多用于急症且不能久用,如硝酸甘油,长期应用多具有明显的不良反应;而山茱萸和炙甘草作为药食同源品种,不仅对于心肌损伤具有治疗作用,且安全性相对较高。临床应用中,性味平缓的山茱萸与炙甘草,相对于药性峻烈的中药更易于长期使用。此外,山茱萸与炙甘草的食物特性使其不仅在生活中便于获得,在色香味等感官性状上更易让人接受,可做成药膳等方便使用。

4.3 山茱萸-炙甘草缓解心肌损伤的现代药理学基础

山茱萸和炙甘草均有较强的生物活性和药理学作用,其化学活性成分丰富,二者均有有机酸、黄酮类、苷类、多糖、氨基酸等活性成分[25-26]。其中有机酸具有抗氧化、降压和保肝等功效;多糖具有免疫调节、抗炎、抗氧化、神经保护、心肌保护、生殖保护等作用;黄酮类具有较强的自由基清除能力、抗炎抑菌能力及体外抗氧化活性,苷类则多具有较强的抗炎能力[26-28]。此外山茱萸中主要活性成分环烯醚萜及其总苷具有降血糖、抗炎、调节骨代谢、神经元保护、肝细胞保护、心肌保护等药理活性。甘草蜜炙后黄酮类成分含量明显提高[29],其中的异甘草素具有明显的抗炎、抗氧化能力。这些活性成分及其药理作用复杂多样,分子间联系密切,可通过多通路多靶点互相作用,从而使山茱萸-炙甘草可通过抗炎、抑制凋亡、抗氧化等多种途径减轻心肌耗氧量、改善心肌收缩舒张能力、缓解心肌损伤,起到心脏血管保护作用。

4.3.1 抗炎作用 现有研究表明,山茱萸总苷、山茱萸多糖等成分可以通过调控炎症因子水平,抑制一系列炎症反应,降低梗死心肌中炎症细胞浸润水平,缓解心肌损伤[30];异甘草素可通过抑制NF-κB信号通路发挥抗炎作用,起到改善心肌损伤,减轻心肌纤维化,改善心肌重构的保护作用[31]。

4.3.2 抗氧化作用 山茱萸中活性成分山茱萸新苷可通过调节NF-κB和Nrf2信号转导途径发挥抗氧化作用,显著提高细胞中活性氧(ROS)水平,从而减轻心肌氧化应激损伤,起到明显的心脏保护作用[30];山茱萸多糖可通过干预过度氧化应激,抑制促炎因子与减轻细胞内钙超载而保护心肌缺血再灌注损伤[32];异甘草素可作用于Nrf2/HO-1信号通路以抗氧化应激,改善心肌损伤[33]。

4.3.3 抗凋亡作用 山茱萸中成分莫罗苷可作用于Bcl-2/Bax信号通路减轻心肌细胞氧化,抑制凋亡反应,从而达到缓解心肌损伤、延缓心力衰竭的作用[34];山茱萸总苷可通过抑制心肌细胞凋亡、下调TGF-β的表达起到抗凋亡作用,从而改善心肌细胞损伤[35];甘草酸和甘草次酸可以通过保护线粒体,有效改善细胞凋亡[36]。

4.3.4 心肌保护作用 山茱萸中有效成分山茱萸多糖、莫诺苷和马钱苷等在心脏缺血再灌注与糖尿病小鼠模型中均可对心肌细胞起到明显的保护作用,缓解心肌损伤[31]。炙甘草中活性成分异甘草素能够增加心肌GLUT-4表达、减少心肌TNF-α蛋白表达,减轻心肌损害,且对心肌组织有保护作用[37]。甘草总黄酮能够显著保护心肌收缩,具有明显的抗心肌缺血作用[29]。甘草苷能够降低心肌细胞乳酸脱氢酶的释放,可以拮抗Kv4.3基因的mRNA表达降低和CavL2基因的mRNA表达升高,缓解心肌细胞的损伤[33]。

4.4 山茱萸-炙甘草缓解心肌损伤的大数据与实验研究

通过TCMSP平台检索、获取山茱萸、炙甘草2味中药的主要活性成分的作用靶点。并在OMIM数据库(http://www.omim.org/)、Therapeutic Target Database数据库(http://db.idrblab.net/web/)、GeneCards数据库(https://www.genecards.org/)检索获取心肌损伤的相关靶点,将活性化合物作用靶点基因与疾病基因进行映射,可得110个交集基因,即为二者的共同靶点。可知这些靶点可能是山茱萸-炙甘草缓解心肌损伤的主要靶点。通过计算上述110个主要靶点的网络拓扑属性,可获得其中关联度值较高的20个核心靶点(图1),表明这些靶点可能在山茱萸-炙甘草缓解心肌损伤中发挥了重要作用。其中AKT1、IL-6、TNF、IL-1β、TP53、VEGFA等靶点度值较高,说明这些靶点是山茱萸-炙甘草缓解心肌损伤的核心靶点。AKT也称为磷酸激酶B,在涉及细胞凋亡和血管生成的多种级联信号传导机制中发挥着重要作用,其上下游信号转导失调与心血管疾病关系密切。IL-6、IL-1β都是典型的炎症相关细胞因子,主要参与调节机体炎症反应。TNF也是参与全身炎症的细胞信号蛋白,可通过其受体激活NF-κB等通路,引起多种促炎细胞因子的表达。VEGFA属于血管内皮生长因子家族,可促进新生血管形成和使血管通透性增加。将山茱萸-炙甘草的成分及靶点数据导入至cytoscape3.7.2软件,计算网络拓扑属性,最后构建药物-靶点网络图。度值排序居前10位的活性成分为槲皮素(Quercetin)、山柰酚(Kaempferol)、7-甲氧基-2-甲基异黄酮(7-Methoxy-2-methyl isoflavone)、柚皮素(Naringenin)、β-谷甾醇(β-sitosterol)、芒柄花黄素(Formononetin)、光果甘草酮(Glabrone)、光甘草宁(Glabranin)、甘草查尔酮A(Licochalcone A)、豆甾醇(Stigmasterol)。故可以预测上述10个活性成分是山茱萸-炙甘草的主要药效物质基础。其中β-sitosterol与Stigmasterol属于植物甾醇类化合物,其余成分都属于黄酮类化合物。黄酮类化合物是酸甘味中药的共有主要活性成分,这表明山茱萸-炙甘草药对在治疗心肌损伤时通过黄酮类化学成分发挥抗氧化、抗炎以及抗凋亡等作用可能是其主要基础。

图1 山茱萸-炙甘草-心肌损伤共同靶点PPI网络

团队前期通过腹腔注射阿霉素诱导小鼠心肌损伤,并用辛甘化阳药味与酸甘化阴药味进行干预治疗,结果可见辛甘化阳药味在短期内虽可显著增强心功能,但小鼠存活期较短;而酸甘化阴药味可明显延长实验动物存活期等。这表明辛甘化阳治法可以通过“阳化气”改善功能活动,但心肌损伤的病机重在心阴心血的亏耗,阴损及阳进而损伤心气心阳。故短期功能过度强化,壮火食气,反而会进一步加剧心阴心血的亏耗,加重心体损害。而酸甘化阴治法可以通过“阴成形”促进机体物质基础的修复,进而改善心肌损伤。

后续实验研究表明酸甘化阴药味山茱萸-炙甘草可显著延长心肌损伤小鼠存活期,改善心肌损伤小鼠心脏萎缩,改善小鼠心脏功能等,可有效缓解小鼠心肌损伤。这进一步证明了酸甘化阴治法可以有效改善心体损伤,且从“体-用”关系来看,酸甘化阴治法不仅改善了物质基础层面的心体损伤,更能通过物质基础与功能活动之间的阴阳互根互用,协调共济,进一步改善心体的功能活动。

5 展望

药食同源中药因其安全性较高越来越多地被应用于临床疾病的防治中。在酸甘化阴理论指导下的药食同源品种山茱萸-炙甘草药对可显著保护心肌组织,缓解心肌损伤,其机制研究大多聚焦于减轻心肌损伤,对心肌损伤后的修复与心肌保护研究较少。后期可利用山茱萸和炙甘草的安全、有效性,深入研究其长期应用后缓解心肌损伤的作用和机制,特别是心肌损伤后的修复作用,将实验研究与临床实践相结合,加大对药食同源药对山茱萸-炙甘草的研究开发与应用,并更好地指导临床。