真武汤治疗心力衰竭的作用机制

王兴 陈子琪 王晓琳 李林,2

(江西中医药大学 1临床医学院,江西 南昌 330006;2附属医院急诊综合科)

心力衰竭(HF)是各种心脏疾病的严重表现和终末阶段,发病率和病死率高,远期预后差。目前临床常规抗HF治疗方案仅对一部分射血分数下降的HF(HFrEF)患者有效。而中药真武汤治疗HF疗效确切,能有效缓解患者症状,改善心功能。本研究就其治疗HF作用机制展开综述,并分析不足之处,以期为临床真武汤治疗HF提供更多依据。

1 HF的中医认识

HF是多种原因导致心脏结构和(或)功能的异常改变,使心室收缩和(或)舒张功能发生障碍,从而引起的一组复杂临床综合征。有报道指出,目前我国约有850万HF患者,患病率逐年上升,再住院率日趋上涨,死亡率居高不下〔1,2〕。关于HF的表述未见中医古籍记载,从本病临床症状来看,与中医心悸、肺胀、心痹、心水、痰饮等病有相似之处。现代各医家认为HF多为本虚重而标实亦重、虚实夹杂,互相裹挟之症,心气心阳虚惫为本,水饮、瘀血、痰浊乃标实之候。心气心阳虚衰,推动和温煦的功能疲惫,进而导致血瘀的病理状态,瘀血阻滞,血不利则为水,随着病情迁延,虚实互为因果,水饮、痰浊、瘀血为盛,阴胜则阳病,继而加重心阳之虚衰,心脏之虚累及五脏,致使心、肾、脾阳衰惫,无力行水化气,而致水饮内停,饮停于内,或射肺,或凌心,或溢于肌肤,临床所见则为喘、为悸、为肿〔3～5〕。故而HF的病机关键是阳虚水泛、温阳益气,化痰利水为治疗此病的主要法则〔6,7〕。因此,治病必求其本,肾阳为诸阳之本,五脏之阳气,非此不能发,故先当温心肾之阳,兼化瘀利水,是谓标本同治〔4〕。

2 真武汤治疗HF的临床疗效

真武汤是治疗阳虚水泛代表方,始载于《伤寒论》,由附子、茯苓、生姜、白芍、白术等方药组成,方中君药附子大辛大热,上益心阳,中暖脾土,下温肾阳,壮命门之火,使水有所主。白术甘苦温,健运中土而燥湿;茯苓甘淡平,渗湿利水而健脾;二者合附子以助脾运温脾阳,共为臣药。以辛温之生姜为佐,使肺气得宣,令水从表而解,既能助君药扶阳祛寒,又合臣药温中制水,兼能和胃降逆止呕。白芍酸寒,既能监制君药、生姜辛热温燥,引君药入阴散寒,又可避免苓、术等祛湿而伤阴之弊,益阴以和阳。上药同用,共图温阳益气,利水化痰之用,以达益火之源,以消阴翳之功。临床研究证实,真武汤治疗HF通过改善心脏射血分数(LVEF)、每搏输出量(SV)、心搏量指数(SVI)、心脏指数(CI)等从而减轻临床症状〔8,9〕。另外,张滨等〔10〕观察临床上使用利尿、强心、血管紧张素转化酶抑制剂(ACEI)等常规抗HF西药治疗的对照组和常规抗HF西药联合真武汤治疗HF的观察组,分析发现真武汤可明显改善HF患者心悸胸闷、畏寒肢冷、腰酸尿少和肢体浮肿等症状,并可降低血清同型半胱氨酸(Hcy)、血清氨基末端脑钠肽前体(NT-proBNP)水平,有效改善心功能。吴俊芳等〔11〕用真武汤在临床上治疗阳虚水泛型HF,并参照《中医临床诊疗术语证候部分》与《中医心病诊断疗效标准与用药规范》进行临床观察,发现真武汤能够在不影响患者肝肾功能的前提下有效改善HF患者的临床症状,在疗效可靠的基础上同时具备较高的安全性。

3 真武汤治疗HF的机制研究

3.1改善心室重塑 心室重塑是HF进展最主要的病理变化过程,炎症反应与其密切相关〔12〕,核转录因子(NF)-κB能够调控多种细胞因子的表达,在促进心室重塑和心肌炎症反应中均扮演关键角色〔13〕。研究显示,随着HF患者心室重塑逐渐加重,其外周血NF-κB的表达水平也逐渐升高,二者呈正比关系〔14〕。洪莉丽等〔15〕发现真武汤能改善心肌损害,下调HF大鼠血清血管紧张素(Ang)Ⅱ、醛固酮(ALD)、NF-κB、肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-6水平及心肌NF-κB蛋白表达。刘聪等〔16〕实验证实运用真武汤干预后,HF大鼠血清AngⅡ、ALD程度明显降低,且高剂量真武汤血清AngⅡ、ALD下降程度较阳性药组明显。推测真武汤通过减少炎症因子表达,减轻炎症反应及抑制肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)改善心室重塑。

基质金属蛋白酶(MMPs)是一组能够特异地降解细胞外基质(ECM)成分的酶家族。在心室重塑过程中,通过影响ECM的降解发挥其重要作用。有研究提出,伴随心功能的恶化,可见金属蛋白酶1组织抑制剂(TIMP)-1蛋白表达水平较前下调,而MMP-9表达水平整体上调〔17〕。骨膜蛋白、Ⅰ型胶原蛋白(Col)Ⅰ、ColⅢ均为ECM的组成成分,骨膜蛋白在心肌病理状态下可与ColⅠ直接交联,加速ECM的整合与堆积,使心肌纤维化进程加快〔18〕。多项研究表明,真武汤可能通过调控ECM重塑改善心室重塑。如刘洋等〔19〕发现真武汤各组明显降低HF大鼠HF标志物B型利钠肽(BNP)水平,其中中、高剂量组TIMP-1水平较模型组明显升高,而MMP-9水平整体下调。刘中勇等〔20〕通过腹主动脉缩窄构建HF大鼠模型,证实真武汤可有效延缓HF大鼠心室重塑进展,并发现真武汤高、中、低剂量组均可使骨膜蛋白、转化生长因子(TGF)-β1蛋白及mRNA表达、ColⅠ、ColⅢ表达显著下降,且高剂量组效果最为显著。

3.2改善心肌能量代谢 心肌细胞体积的30%～40%是线粒体,心肌细胞功能与线粒体状态密切相关。沉默调节蛋白(SIRT)1在哺乳动物心脏中高度表达,是一种NAD+依赖的组蛋白脱乙酰化酶,SIRT1水平与HF患者心功能呈正相关,通过去除线粒体蛋白及核蛋白上的乙酰基团调节线粒体功能,进而调整细胞中的能量利用率〔21〕。李峥等〔22〕发现HF大鼠血清中SIRT1表达降低,而真武汤可上调SIRT1蛋白表达,提升HF大鼠心肌线粒体数量和大小。杜蕊等〔23〕发现HF大鼠心肌细胞细胞核较正常组扩大,线粒体存在肿胀、空泡状改变,嵴变疏变短,方向不规则,各带难以分辨,通过真武汤可以明显改善心肌超微结构,以高剂量组最为显著。以上均说明真武汤可能通过维持线粒体形态和功能改善心肌能量代谢,进而改善HF症状。

3.3抑制心肌细胞凋亡 心肌细胞进行性缺失是HF发展的主要环节,细胞凋亡是HF进程中心肌细胞丢失的关键原因。细胞的凋亡过程与凋亡相关蛋白协调作用密切相关,B细胞淋巴瘤(Bcl)-2与兔抗人单克隆抗体(Bax)同属Bcl-2家族,分别为抗凋亡蛋白和促凋亡蛋白〔24〕。陈国庆等〔25〕表明真武汤可以减轻HF大鼠心肌凋亡,改善HF大鼠的心功能。其机制可能与下调Bax蛋白表达水平、上调Bcl-2蛋白表达水平,调控Bcl-2和Bax表达的平衡有关。

除凋亡相关蛋白外,细胞凋亡途径还受细胞内外多种信号的介导。心脏的凋亡信号转导主要有线粒体介导途径、内质网应激(ERS)介导途径和死亡受体介导途径。死亡受体介导凋亡途径可通过死亡因子(Fas)启动,Fas与其配体FasL结合后可形成三聚体活化,募集衔接蛋白形成死亡诱导信号复合物(DISC),DISC令含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(Caspase)-8激活后启动Caspase级联反应,活化Caspase-3、6、7前体,发生细胞凋亡事件〔26〕。

ERS是由许多病理因素诱导未折叠或错折叠蛋白在内质网的积聚和钙离子分布失调的病理状态,ER通过激发3个ER应激感受蛋白(PERK、ATF-6、IRE-1)均与分子伴侣GRP78解离产生活性来抵抗ERS引起的细胞损伤,恢复细胞功能,即未折叠蛋白反应(UPR),因此,GRP78也是现阶段公认的ERS标志物。短期的、适度的ERS引起的UPR可以维持内质网的稳态,长期的ERS则通过激活C/EBP同源蛋白(CHOP)通路、Caspase-12通路、c-Jun氨基末端激酶(JNK)通路等诱导细胞凋亡的发生〔27,28〕。提示真武汤可通过死亡受体介导途径、内质网应激途径调控心肌细胞凋亡,进而改善HF。张华芳等〔29〕通过腹主动脉缩窄建立HF大鼠模型,发现西药组及真武汤组sFas及sFas-L水平与模型组相比明显下降,且真武汤组下降趋势较西药组更为明显。刘中勇等〔20〕发现真武汤各剂量组均能有效改善HF大鼠心脏超声各项指标,显著减轻心肌凋亡及CHOP、GRP78mRNA及蛋白表达均明显降低,其中以真武汤高剂量组变化最为显著。

3.4降低HF生物标志物水平 脑钠肽(BNP)是由心室肌分泌,具有利钠排水、扩张血管和抑制RAAS功效的肽类物质,能通过改善心室重构延缓HF进程,在心室肌受到牵拉或心室容量负荷增加时释放入血,与心功能分级呈显著相关,BNP与氨基末端脑钠肽前体(NT-proBNP)在HF的诊断与鉴别诊断、危险分层和评估预后的临床价值,在既往研究中都已获得充分肯定,为各国指南中推荐作为HF诊断中首选的生物标志物〔1,30〕。贺青军等〔31〕在临床研究中观察到真武汤可以显著降低血浆NT-proBNP,改善心功能。刘聪等〔16〕通过构建冠脉结扎HF大鼠模型,发现真武汤各剂量组均可使HF大鼠血清BNP水平显著下降,且与真武汤剂量呈负相关,而模型组则与之相反。

半乳凝集素(Gal)-3是一种炎性递质,其参与多种生物学功能,如血管形成、介导细胞黏附、调节细胞增殖、抑制细胞凋亡和炎症反应等。Gal-3是预测HF预后和转归的有效标志物,在心肌梗死后慢性HF患者血清中呈高表达,其与患者心功能存在相关性,且在ECM胶原蛋白的产生、心肌纤维化及心室重构中起关键作用,抑制Gal-3可以逆转左心室重构和左心室收缩功能障碍〔32,33〕。热休克蛋白(HSP)70既是心肌细胞受损的标志,又是心肌细胞的保护因子,通过分子伴侣功能,稳定钙离子动态平衡,拮抗细胞凋亡,抑制炎性介质的释放,抗氧化,起到心肌保护的作用〔34〕。研究显示,HF愈严重,则HSP70表达水平愈高,二者之间呈正比关系,因此HSP70可作为HF早期诊断的潜在生物标志物〔35〕。杜蕊等〔36〕发现,HF大鼠心肌超微结构明显紊乱异常,真武汤改善心肌超微结构的同时可有效降低大鼠血清HSP70、Galectin-3表达水平。

综上,真武汤治疗HF疗效确切,在临床研究方面,该方治疗HF的优势体现在改善HF患者一系列症状和LVEF、SV、SVI、CI等心功能指标,能够有效提升HF患者的存活质量,同时兼备疗效好与安全性高、副作用少两大特点。实验研究方面,能通过降低HF生物标志物水平、抑制心肌细胞凋亡、调控心肌凋亡途径、改善心肌重塑、改善心肌能量代谢调控HF发病的病理机制,改善HF动物模型及细胞模型的病理状态。然而,真武汤在临床疗效研究及具体作用机制研究方面仍存在许多不足。目前HF的临床治疗多以缓解症状、提升存活质量、减少再住院风险及降低致死率为目标,真武汤临床疗效研究尚缺乏大样本、多中心、随机双盲对照及改善HF患者预后的相关研究资料,导致论证力度欠缺。作用机制研究方面,目前对于真武汤治疗HF的信号转导分子机制及作用靶点方面研究较少,且真武汤治疗HF的具体分子机制、真武汤与阳虚水泛中医证候之间的内在联系及温阳利水的现代机制仍有待进一步阐明。