从“痰、瘀、毒”探讨细胞焦亡与冠心病的关系*

赵鲜,麻京豫,宋朝功,赵帅

1.河南中医药大学第一临床医学院,河南 郑州 450000; 2.河南中医药大学第一附属医院,河南 郑州 450000;3.河南推拿职业学院,河南 洛阳 471000; 4.新乡医学院第一附属医院,河南 新乡 453100

冠状动脉粥样硬化改变致使冠状动脉血管管腔狭窄或闭塞导致心肌缺血、缺氧、坏死而引发的心脏疾病,统称为冠状动脉粥样硬化性心脏病(coronary atherosclerotic heart disease,CHD),简称“冠心病”[1]。根据《中国心血管健康与疾病报告2021概要》推算,中国冠心病患者约1 139万,发病率、病死率逐年上升,严重危害人类的身体健康。冠心病的发生发展是以动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)为病理基础,表现为动脉壁内膜及内膜下发生的慢性炎症性疾病,发病机制较为复杂。现代研究发现,细胞焦亡作为一种新的细胞死亡方式,在心血管疾病中起着重要作用,能够介导参与动脉粥样硬化的炎症反应,进而影响冠心病的发生、发展,通过阻断细胞焦亡从而抑制动脉粥样硬化的进展,改善冠心病患者的疾病预后[2]。中医学无“冠心病”之病名,《黄帝内经》中有“心痛”“卒心痛”“厥心痛”等相关记载。张仲景《金匮要略》正式提出“胸痹”病名,以“阳微阴弦”概括其病因病机。通过对历代医家学术思想的凝聚、总结与创新,冠心病“痰、瘀、毒”病机成为中医学专家的共识。近年来,细胞焦亡逐步成为研究热点,其与冠心病相关性的研究越来越多。将传统中医理论与现代细胞分子生物学相结合,能够丰富传统中医理论的内容,为冠心病的防治提供新思路。

1 冠心病的痰、瘀、毒病机

冠心病可归属于中医学“胸痹”“心痛”“真心痛”等范畴,其病位在心,与肝、脾、肾等脏腑功能失调密切相关,病因多为年老体虚、七情失调、劳倦乏力、饮食不节等;病机为本虚标实,本虚为心气、心血、心阴、心阳的不足,标实为痰浊、血瘀、气滞、寒凝,临床以痰浊、血瘀最为多见。

1.1 古籍中痰、瘀、毒的相关记载对冠心病痰、瘀、毒的病机认识由来已久。痰、瘀学说最早见于《黄帝内经》,《素问·至真要大论》曰:“岁太阴在泉……民病饮积,心痛。”《素问·痹论》曰:“痹者,脉不通……痹在于脉则血凝而不流。”提出瘀血致病。《金匮要略·胸痹心痛病脉证并治》云:“夫脉当取太过不及,阳微阴弦,即胸痹而痛。”正式提出胸痹之名,且指出胸痹在上阳气不足,在下阴寒凝结。阳气虚则生痰,寒凝阻滞则生瘀,瘀血、痰浊搏结,堵塞心脉,不通则痛,由此亦可知痰、瘀是冠心病发病的重要病机。《脉因证治》云:“胸痹之因……痰凝血滞……则闭食闷痛之症作矣。”龚信《古今医鉴》亦言:“心痹痛者……素有顽痰死血。”曹仁伯《继志堂医案》提出:“胸痛彻背,是名胸痹,此痛不唯痰浊,且有瘀血交阻膈间。”以上均是对痰、瘀引起胸痹心痛的相关描述。关于毒邪的论述,《说文解字》云:“毒,厚也,害人之草。”《金匮要略》记载:“毒,邪气蕴结不解之谓。”说明毒邪是各种致病邪气长期累积不化而形成的一种危害性极大,且蕴结难愈的病邪。《太平圣惠方》曰:“邪毒之气,入于脏腑,攻击于心络,故令心腹刺痛也。”可知毒邪也是引起胸痹心痛的重要病机。这些论述均是古代医家对痰、瘀、毒与冠心病发病较早的认识,为后代医家深入了解冠心病的病因病机提供了一定的理论基础。

1.2 痰、瘀、毒的关系痰是津液运行输布障碍而形成的病理产物。津液的正常输布依赖于肺、脾、肾等脏腑的协调配合,核心在于脾。正如《素问·经脉别论》云:“饮入于胃,游溢精气,上输于脾,脾气散精,上归于肺,通调水道,下输膀胱,水精四布,五经并行。”《医宗必读》曰:“脾土虚湿,清者难升,浊者难降,留中滞膈,瘀而成痰。”脾为生痰之源,脾虚则易生湿邪,湿邪日久化生痰浊,或外邪侵袭,气化失调,津液输布障碍,停聚凝滞则为痰。瘀血是各种原因导致的血停于身体的某一部位。血的正常运行与脏腑功能、脉道通利、气的推动、固摄作用等因素密切相关。当饮食失宜,脾胃受损,气血生成不足,脉道空虚,“血虚多滞,经脉隧道不能滑利通畅”而瘀;年老肾气受损,元气不足,脉中血行无力,血液停聚为瘀,比如《医林改错》云:“元气既虚,必不能达于血管,血管无气,必停留而瘀。”毒邪有内毒、外毒之分。外毒源于体外,六淫久积蕴结不解则为毒;内生之毒主要由脏腑功能减退,各种代谢物质排出不畅,蓄积体内而形成。毒邪为痰的形成创造条件,毒邪进入机体,影响脏腑功能,脏腑功能失调,津液代谢障碍而形成痰,或内毒炼津生痰。毒邪亦可致瘀,毒邪损伤脉络,血溢出脉道而为瘀。毒邪伤人体阴血,阴血亏少,脉道空虚,血行滞涩不畅而为瘀;或毒邪伤及人体气机,气滞则血瘀。

冠心病初期可能并无明显症状体征,《灵枢·邪气脏腑病形》云:“正邪之中人也微,先见于色,不知于身,若有若无,若亡若存,有形无形,莫知其情。”说明疾病初期只是有非常微小的改变,不容易被察觉,当痰、瘀、毒邪伏日深,积累到一定程度才会出现血脉不畅,导致冠心病的发生;倘若伏邪暴发之速迅猛,则可引起不稳定型心绞痛或者急性心肌梗死[3]。外毒侵犯机体,造成脏腑功能障碍,痰瘀互结,蕴蓄日久则酿热化火生毒,毒、痰、瘀相互交夹,使胸痹、心痛急性发作,或病情加重,正如《诸病源候论》中的描述:“其痛悬急懊者,是邪迫于阳,气不得宣畅,壅瘀生热,故心如悬而急,烦懊痛也。”刘培等[4]立足于“痰、瘀、毒”理论,认为脾气亏虚是冠心病炎症状态的内在病机,痰浊侵袭、心血瘀阻、热毒搏结是冠心病炎症损伤的演变过程。于俊生[5]详细阐述了痰饮、瘀血、毒邪这三种病邪之间的关系,认为毒能生痰、生瘀,而痰饮、瘀血蕴久亦可化生毒邪,痰、瘀、毒相互胶结,缠绵难愈,共同参与冠心病的发生发展及转归。雷忠义则认为胸痹心痛病程日久,痰瘀互结,郁而化热,热甚乃成毒,并提出冠心病的证型多为痰瘀毒互结证[6]。可知,随着中医理论研究的深入,痰、瘀、毒致病理论受到关注并逐步取得了共识,中医之“痰、瘀、毒”既是导致疾病产生的病因,也可以作为病理产物而单独存在;在疾病过程中,痰浊、瘀血、毒邪三者并非孤立存在,而是密切相关,冠心病以虚为本,以痰瘀毒互结为标,正气不足,毒邪内伏,可引起痰、瘀,痰、瘀日久亦可蕴结成毒;痰、瘀、毒三者相互交夹,参与了冠心病的整个病程。

2 细胞焦亡的分子机制和冠心病的联系

2.1 细胞焦亡的概念细胞焦亡是继细胞凋亡、坏死和自噬之后提出的一种由炎性小体介导的程序性细胞死亡模式,细胞焦亡是执行蛋白介导细胞膜上孔隙形成、细胞体逐渐肿胀,快速裂解,大量释放促炎性介质,引发细胞焦亡[7-8]。微生物感染和内源性危险信号激活炎性半胱天冬酶(caspase),caspase可以剪切白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、白细胞介素-18(interleukin-18,IL-18),也可以剪切GSDMD。这种炎性程序性细胞死亡方式的信号通路包括经典的caspase-1依赖性细胞焦亡通路和非经典的 caspase-4、caspase-5、caspase-11 依赖性细胞焦亡通路[9],也存在caspase介导的其他细胞焦亡途径。适度的细胞焦亡在正常的免疫系统中可以起到保护宿主机体的作用,过度焦亡可能会影响疾病的进展。

2.2 经典细胞焦亡通路当人体受到各种病原体、危险因素的刺激后,Nod样受体蛋白3 (nod-like receptor protein 3,NLRP3) 会被诱导激活,之后结合凋亡相关斑点样蛋白(apoptosis associated speck-like protein,ASC),募集pro-caspase-1后就被活化成有活性的caspase-1,使GSDMD-N端插入细胞膜后形成细胞膜孔道,细胞逐渐肿胀、破裂,细胞内容物释放后引起炎症反应;此外,caspase能够直接切割IL-1β、IL-18的前体,使其活化后募集炎症细胞,形成炎症反应[10-13]。

2.3 非经典细胞焦亡通路在病原体、细菌等各种危险信号的刺激下,caspase-11(鼠源)和caspase-4/5(人源)可以感知革兰阴性菌的内毒素壁脂多糖(lipopolysaccharide,LPS),促进其快速寡聚,裂解GSDMD,导致膜孔形成和炎症介质的分泌,触发细胞焦亡和炎症反应[14]。抑制 LPS 诱导的细胞焦亡或可作为治疗心血管疾病的切入点。

2.4 冠心病与细胞焦亡的联系冠心病的病理基础是动脉粥样硬化,内皮细胞、血管平滑肌细胞及巨噬细胞均可发生细胞焦亡引起动脉粥样硬化[15],动脉粥样硬化持续进展病及冠状动脉,就会导致冠心病。动脉粥样硬化斑块中含有大量炎症细胞,比如巨噬细胞。炎症作为动脉粥样硬化的关键环节,贯穿动脉粥样硬化发病的整个过程,过度细胞焦亡形成的炎症反应会损伤血管内皮,可加快动脉粥样硬化的形成与发展,细胞焦亡参与调节动脉粥样硬化这一病理过程[16]。在动脉粥样硬化过程中,经典细胞焦亡通路的主要功能成分 NLRP3 和 caspase-1 大量表达和激活,引起动脉粥样硬化斑块形成和积累,在不稳定的斑块中表达更加显著[17-19]。徐璐等[20]研究发现,动脉粥样硬化的形成、发展以及斑块的稳定性与细胞焦亡相关性很大,通过阻断细胞焦亡,能减缓动脉粥样硬化发展,增加冠心病患者生存机会。另外,有研究发现,稳定型心绞痛和急性心肌梗死患者外周血单核细胞中NLRP3、IL-1β的表达增加,下调NLRP3及其下游成分表达可以减轻冠心病的动脉血管炎性反应[21]。NLRP3 会增加冠状动脉壁中IL-1β的积累,并提高caspase-1活性,导致冠状动脉内侧壁增厚,加速冠心病动脉粥样硬化的进展,故NLRP3 或可成为预测冠心病的有效生物标记物[22]。研究发现,敲除NLRP3基因小鼠的心功能与野生小鼠相比,改善更明显,缺氧损伤较轻,提出NLRP3可能是导致心肌缺血再灌注期间心肌梗死面积增加的重要因子[23]。目前,细胞焦亡与冠心病相关性的研究主要倾向于相关炎性成分,实验表明NLRP3小体、IL-1β、IL-18 在细胞焦亡中的作用不容忽视。

3 从痰、瘀、毒角度论细胞焦亡

中医理论中,痰由人体气血失和,水湿津液运行异常、停聚凝结而成。痰在体内可以随气升降,无处不到,其郁阻于人体脏腑,变生诸病。研究认为,痰与现代医学中的高血脂相关,高血脂是“血中之痰浊”“腑中之痰浊”,痰浊凝结,阻塞脉道,致使动脉硬化和斑块形成,故高血脂是冠心病的危险因素。研究表明,冠状动脉粥样硬化的形成过程中,动脉内膜先有脂质沉积,脂质堆积形成脂质条纹是动脉粥样硬化早期的重要特征,因此痰浊可能参与了冠心病早期动脉粥样硬化的脂质形成[24]。既往研究中,多数冠心病患者总胆固醇(total cholesterol,TC)、低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、三酰甘油(triglyceride,TG)明显升高,高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)降低,其中LDL-C水平的升高对动脉粥样硬化性病变影响最大[25]。LDL-C 水平的升高会加重动脉内皮细胞的损伤[26],进而引起一系列炎症反应,使动脉粥样硬化性病变更加严重[27]。

中医学中瘀为血行不畅或离经之血内停,《说文解字》中提及:“瘀,积血也。”现代医学认为,瘀血的形成与血液循环障碍有关[28]。痰蓄积在体内,阻滞气机,气行则津行,气滞则津聚,津聚则成痰,久痰则致瘀。方显明[29]研究了痰瘀患者血液黏稠度,发现痰瘀患者血液黏稠度较正常人高,血液循环慢则新陈代谢减缓,体内代谢废物排出减少,导致反复的局部炎症。痰瘀互结日久,阻滞人体气机,气血运行紊乱,脏腑功能失调,导致机体生理或病理代谢产物不能及时排出体外,蕴积体内以致邪气亢盛,败坏机体而化生毒邪。有学者认为,炎症介质可归属于中医“毒邪”范畴[5],动脉粥样硬化参与冠心病全程起关键作用的就是炎性反应。洪永敦等[30]对不同证型冠心病患者进行观察,发现炎性因子的刺激可能会产生痰和瘀,加强痰瘀之间的联系。许慧愚等[31]对痰瘀互结证患者进行研究,结果发现痰瘀的产生与炎性因子的高表达密切相关。炎症可造成脏腑功能紊乱,津液代谢障碍,化生痰浊,痰浊壅塞脉道形成瘀血,痰瘀互结痹阻于血脉,痰瘀互结日久蕴结成毒,毒邪最易腐筋伤脉,可导致血管内皮损伤、动脉粥样硬化斑块溃烂、炎症细胞浸润、出血等一系列病理改变。基于以上认识,中医学与现代医学对于动脉粥样硬化斑块形成的认识是相通的,脂质沉积及血流动力学的机械损伤等因素均可导致血管内皮的损伤,而血管内皮损伤是动脉粥样硬化的始动和促进因素,炎症反应则贯穿动脉粥样硬化斑块形成和破裂的全过程。炎症反应会引起斑块不稳定,导致斑块纤维帽发生破裂、出血,造成血管管腔阻塞或狭窄,进而引发心血管事件[32-33]。炎症因子或是认识冠心病细胞焦亡相关分子机制与中医“痰、瘀、毒”病机的桥梁。从中西医结合角度而言,细胞焦亡过程中,炎症小体介导细胞焦亡导致动脉粥样硬化引发冠心病的过程,与人体痰、瘀、毒互结引起冠心病的过程颇为相像,说明细胞焦亡可能参与了痰浊、瘀血、毒邪等的形成过程。

4 中药调控细胞焦亡的相关研究

从冠心病的整个病程发展而言,疾病的病理性质表现为正虚邪实,虚实夹杂,治疗应扶正与祛邪兼顾,中药防治以补虚、化痰、祛瘀、解毒类中药为主,此类中药虽然很多,但目前与细胞焦亡理论相关的药物研究以中药单体为主;中药具有多靶点的特点,但心血管相关疾病研究的干预靶点多为巨噬细胞焦亡、内皮细胞焦亡、心肌细胞焦亡等;干预机制多是通过抑制NLRP3信号通路、caspase-1及IL-18等从而影响冠心病细胞焦亡的发生发展。

4.1 中药单体的相关研究与细胞焦亡相关的中药单体研究较多。景艳芸等[34]证明灯盏花乙素可能由蛋白激酶A信号通路介导,明显抑制NLRP3炎症小体的活化抑制细胞焦亡。胡琴等[35]用二氢杨梅素预处理后,IL-1β、caspase-1表达水平会明显降低,caspase-1激活被抑制,进而抑制内皮细胞焦亡,从而发挥其抗炎作用。辛文妤等[36]研究表明雷公藤红素抑制LPS与ATP诱导的细胞焦亡,其机制可能与抑制IL-1β分泌及caspase-1的活化有关。蒋思怡[37]研究发现,菝葜具有抗炎、抗氧化、调节血脂和保护内皮等作用,可能也与调控NLRP3炎症小体信号通路有关。羟基红花黄色素A具有明显改善心肌缺血、减少心肌耗氧量、改善心肌营养、增加冠状动脉流量,抑制血小板聚集及血栓形成等作用[38],可有效改善心肌肥大,其作用机制与抑制NLRP3介导的细胞焦亡相关[39]。白芍总苷是从白芍中提取的成分,具有抗炎及抗氧化作用,对缺血再灌注心肌具有明显的保护作用,其机制可能与下调NLRP3、caspase-1、IL-1β、ASC蛋白表达从而减少心肌细胞焦亡有关[40]。牡丹皮酚提取自牡丹的干燥根皮,具有神经保护、抗肿瘤、抗脂质过氧化、消炎、消肿止痛、抗过敏、抗病毒等功能。牡丹皮酚预处理可抑制Toll样受体4(toll-like receptor 4,TLR4)表达,下调NLRP3、caspase-1介导的细胞焦亡,降低肌酸激酶同工酶(creatine kinase isoenzymes,CK-MB)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)的活性,减少大鼠心肌梗死面积,阻止心肌缺血再灌注损伤的进程,保护心肌组织[41]。

4.2 中药复方的相关研究细胞焦亡是研究的热点,关于细胞焦亡的中药复方也逐步增多。复方冠通方通过激活 NLRP3上游靶基因miR-223的表达,抑制NLRP3的表达,发挥抗炎、抗氧化作用,显著降低炎性因子IL-1β、IL-18的含量,抑制caspase-1诱导的细胞焦亡,从而发挥抗血管内皮细胞焦亡的作用[42]。常艳宾等[43]通过实验证明,加味温胆汤防治冠心病痰瘀互结证的作用机制可能是调节NLRP3、caspase-1信号通路,降低内皮细胞中焦亡相关因子NLRP3、caspase-1、IL-1β的表达水平,从而减轻细胞炎症反应,抑制内皮细胞焦亡。鞠建庆[44]通过大鼠体内实验研究提出,清心解瘀方可通过抑制NLRP3炎症小体活化,调控巨噬细胞焦亡的发生,减少炎症因子1L-1β和IL-18的释放,从而发挥调脂抗炎、稳定动脉粥样硬化斑块的作用。NLRP3 炎症小体是目前研究最为充分的炎症小体,是介导细胞焦亡的重要炎症小体[45]。通过抑制NLRP3小体的活化,延缓病情发展,或可作为未来治疗冠心病的新靶点。

5 讨论

基于痰、瘀、毒理论,将传统中医对冠心病的认识与现代医学的细胞焦亡理论相结合,对于阐明冠心病的发病机制,临床防治冠心病及寻找有效的干预药物至关重要。冠心病是慢性进展性疾病,致病因素复杂,危害性极大,控制冠心病的发生发展刻不容缓,在痰、瘀、毒理论的指导下,运用祛痰、化瘀、解毒法在临床治疗冠心病中取得了一定的成果,但目前有关冠心病细胞焦亡的机制尚未完全清楚,未来可以建立更完备的动物和细胞模型,深入研究细胞焦亡的机制,探索细胞焦亡的相关通路以及关键作用靶点,进一步深入研究冠心病不同病变阶段细胞焦亡水平与炎症因子的相关性。

从痰、瘀、毒论治,并不意味着冠心病的各个阶段皆从痰、瘀、毒论治,临证需要审证求因,辨证论治,深入挖掘三者与冠心病的结合窗,此外,毒邪不能仅重视火热阳毒,也应意识到寒凝血瘀引发的阴毒也是不容忽视的病因病机。《金匮要略心典·百合狐惑阴阳毒病证治》曰:“邪在阳者为阳毒,邪在阴者为阴毒。”毒邪也应详辨阴阳,为临床用药作铺垫。

中医药干预冠心病细胞焦亡具有多途径、多靶点的独特优势,但目前中药靶向细胞焦亡途径的研究尚处于基础阶段,且以单味药有效提取成分为主,靶向机制研究仍处于起步阶段;中药复方发挥调控细胞焦亡作用的具体成分尚未明确,未来需基于网络药理学、分子生物信息等技术对中药有效成分作用机制进行深层次、多靶点的探索,深入探究祛痰、化瘀、解毒类中药干预冠心病细胞焦亡的作用机制,对寻找冠心病细胞焦亡靶向药物和开发有效的新药均具有重要意义。