中医药干预载脂蛋白E及其信号通路治疗冠心病的研究进展*

李炯侠，杨宇婷，白 杨，陈亮亮，卫培峰，刘 丹，焦晨莉，程 玥

（1.三二〇一医院，陕西 汉中 723000；（2.陕西中医药大学药学院，陕西 咸阳 712046）

冠心病（coronary heart disease，CHD）是由遗传因素和环境因素引起的一种多因素性疾病[1]。动脉粥样硬化（atherosclerosis, AS）为诱发冠心病的主要病因之一，导致AS发生的最重要危险因素是血脂和脂蛋白代谢异常[2]。载脂蛋白E（Apolipoprotein E, Apo E）是一种多态性蛋白，在脂蛋白的合成转化与代谢过程中起重要作用，而且其基因参与调控多种生物学功能[3]，可通过调控全身血浆胆固醇体内平衡、促进病变部位巨噬细胞的胆固醇流出、调节炎症反应等途径诱导AS[4]。冠心病在中医学中属于“胸痹心痛病”范畴。各医家在胸痹心痛病中医病机的探索方面主要形成了以气血津液理论、脏腑理论、络病理论、“阳微阴弦”理论等辨证理论，并且根据不同证型给予对应中药进行治疗[5]。

因此，本文以Apo E为出发点，对Apo E与冠心病的相关性，以及中药干预载脂蛋白E及其相关信号通路治疗冠心病机制进行探讨与总结，以期为后续研究提供参考。

1 Apo E的功能

Apo E是乳糜微粒（Chylomicron，CM）、极低密度脂蛋白（very Low-density lipoprotein，VLDL）和高密度脂蛋白（Highdensity lipoprotein，HDL）的基本组成成分，也是血浆中必需的载脂蛋白，主要在肝实质细胞中合成，也有部分在脑、肾、脾等器官的巨噬细胞中合成。Apo E作为各种肝脂蛋白受体的高亲和力配体，在脂蛋白的运输、代谢和消化过程具有至关重要的作用[6]。Apo E是血浆脂质水平的关键调节剂，可参与血浆和组织脂质的稳态控制。Apo E可通过高亲和力结合细胞表面的脂蛋白受体而发挥作用。Apo E作为配体蛋白，结合受体介导了CM及血浆VLDL、胆固醇的清除，在胆固醇和甘油三酯（TG）的代谢中起主要的作用。其中Apo E编码脂蛋白基因的功能变异在引起个体血浆脂蛋白水平差异方面起一定的作用[7]，而在胆固醇的转运、吸收和再分配的过程中起到重要作用。

另外Apo E还是一个具有多种功能的蛋白，既可以在神经元生长、神经元内信号转导、葡萄糖代谢、神经元可塑性及调节机体炎症反应等生物学过程中发挥作[8]，又可以在免疫调节方面对机体产生影响。Apo E的缺陷可能会降低其与受体结合的能力，从而导致血液胆固醇水平升高[9]。

2 Apo E敲除后对相关机制的影响

虽然哺乳动物有相似的脂蛋白代谢基因，但人与其他哺乳动物的血浆脂蛋白谱有显著差异。人类的低密度脂蛋白浓度更高，暴露在脂蛋白环境中的寿命更长。大多数动物对AS有抵抗力，目前研究血脂异常和动AS的动物模型造模方法为Apo E敲除并插入一个功能失调的蛋白，如人Apo E异构体。Apo E可减少循环单核细胞中的脂质积累，以及单核细胞和血管内皮上炎症分子的表达[10]。突然停止Apo E产生会导致AS的加快及血脂升高等。

2.1 Apo E敲除与核转录因子-κB（NF-κB）信号通路 NF-κB信号通路是一条紧密关联炎症反应的信号通路。NF-κB信号通路在机体细胞内广泛存在，可通过激活和核易位，调节相关基因转录，从而对免疫应答、炎症反应、细胞增殖与凋亡，以及细胞内信号传递等方面发挥介导作用，调控多种基因的表达和相互作用[11]。研究[12]表明，Apo E-/-AS模型小鼠NF-κB信号通路被激活，炎症因子TNF-α、IL-6及黏附分子VCAM-1的表达增加。在Apo E-/-小鼠中，IL-18结合蛋白表达的增加被证明能减少AS病变的发展，并能通过激活NF-κB和p38丝裂原活化蛋白激酶（p38 MAPK）途径介导其信号转导[13-15]。此外，NF-κB信号通路的急性或慢性激活可导致AS斑块不稳定和破裂。BHAT O M等[16]研究发现，IL-18的过表达可以诱导Apo E-/-小鼠加速AS，同时能通过NF-κB信号通路，下调PPAR-c，促进Apo E-/-小鼠AS病变。

2.2 Apo E敲除与NLRP3炎症小体信号通路 脂质沉积和炎症反应是AS的2个重要特征，AS的相关病变主要是以活化炎症小体为主的无菌性炎症。NLRP3炎症小体主要通过在细胞内识别受体并与配体进行结合形成炎症小体，如胆固醇、脂蛋白等均可激活NLRP3炎症小体导致慢性炎症反应[17]。在AS的进展过程中，胆固醇是激活炎症小体通路的主要物质。在疾病发生早期，胆固醇进行结晶通过激活巨噬细胞内的NLRP3炎症小体促进AS发生，其依赖于Caspase-1的激活促成IL-1β和IL-18的释放[18]。NLRP3炎症小体在心血管疾病中具有突出作用，冠状AS患者大动脉的NLRP3表达显著高于无症状斑块患者。NLRP3炎症小体信号通路激活后，NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-1β和IL-18表达明显增强，这与疾病严重程度及心血管疾病的危险因素有关[19-20]。研究[21]表明，Apo E-/-模型小鼠相关炎症因子Caspase-1、IL-1β及IL-18表达明显上调。

2.3 Apo E敲除与内皮型一氧化氮合酶（eNOS）/一氧化氮（NO）信号通路 NO是血管疾病的关键调节因子。它具有许多细胞内作用，可导致内皮细胞再生、血管舒张、血小板黏附和抑制白细胞趋化。大部分常用的血管保护剂可通过产生NO对AS有一定的治疗作用，如eNOS可催化NO的产生[22]。氧化应激可以促进AS的发生。有研究[23-24]显示，活性氧（ROS）浓度升高会降低生物活性NO的数量。氧化应激也会导致eNOS解耦。因此，eNOS/NO通路可能是改善AS的药理靶点。XIAO H B等[25]研究发现，Apo E-/-小鼠的主动脉ROS生成明显增加，总胆固醇（TC）、TG水平显著升高，主动脉eNOS表达、NO水平明显降低。这提示随着动脉壁ROS生成的增多和随后的级联氧化敏感机制导致NO降解的局部升高，Apo E-/-小鼠AS刺激的内皮损伤可导致eNOS生物活性降低，NO释放受损，使eNOS/NO通路受到氧化应激的抑制，从而导致AS损伤加剧。

2.4 Apo E敲除与LXRα-ABCA1-ApoA-I信号通路 血脂异常被认为是AS的重要致病因素。血清中多余的脂质进入血管壁，积累并沉积在动脉内膜，从而开始出现早期脉粥样硬化病变。HDL和载脂蛋白A-I（ApoA-I）在抗AS中具有重要作用。它们将AS病变巨噬细胞中积累的多余胆固醇运送回肝脏转化为胆汁的过程称为反向胆固醇运输（RCT）[26]。细胞表面的ATP结合转运体A1（ABCA1）和ATP结合转运体G1（ABCG1）对RCT有协同作用[27]。它们在介导巨噬细胞胆固醇外排中起重要作用，因此细胞中多余的胆固醇可以通过ApoA-I/HDL从病变区域运输到肝脏和其他组织此外。ABCA1/G1受配体依赖的核受体（LXRα通路）的转录调控。研究[28]发现，Apo E-/-小鼠在给予致AS饮食13周后出现血脂异常，其特点是TC、TG、LDL水平升高，HDL、ApoA-I水平降低。LXRα作为一种核受体，在AS治疗中的作用越来越受到关注。LXRα是一种胆固醇敏感核受体，被认为是脂质代谢和转运的关键调控因子之一[29-30]。而Apo E-/-小鼠胸主动脉LXRα、ABCA1和ABCG1表达均明显降低，表明Apo E缺失可通过抑制LXRα-ABCA1-ApoA-I通路导致胆固醇反向运输，使AS加重。

3 中药对Apo E相关通路的影响

中医学中无AS明确的病名。根据其临床表现，AS可归入“眩晕”“胸痹”“中风”等范畴[31]。中医治疗冠心病时多以温通心阳、活血化瘀、行气化痰为主[32]。中药能够通过多靶点的方式治疗冠心病，并能减少冠心病手术中的常规血管造影对患者的危害。有关研究证实，一些中药复方、单味中药和中药单体成分可以通过调控NF-κB、NLRP3等相关信号通路，减轻炎症反应等途径，治疗冠心病[33]。

3.1 NF-κB信号通路 NF-κB可通过调控下游炎症介质和细胞因子等基因的转录，介导AS、冠心病等疾病的病理过程，故抑制NF-κB的活化和下游炎症因子表达有助于冠心病的治疗[34]。相关研究表明，芳香新塔花总黄酮、汉黄芩素、苏木提取物、黄连解毒汤及中成药消积丸均可通过调节NF-κB信号通路进行抗炎、调节血脂，减轻AS的形成。芳香新塔花是一种被广泛应用于心血管疾病治疗的植物，尤其在治疗冠心病方面具有显著疗效[35]。芳香新塔花总黄酮是一种重要的活性成分，具有抗氧化、抑制巨噬细胞炎症反应、保护血管内皮细胞损伤等作用[36-37]。不同浓度的芳香新塔花总黄酮能显著下调Apo E-/-小鼠的NF-κB蛋白表达，并能通过调控NF-κB信号通路达到抗AS的目的[38]。汉黄芩素来源于黄芩根，具有抗肿瘤、抗炎、心脏保护等多种生物活性[39-41]。汉黄芩素能明显减轻Apo E-/-小鼠主动脉粥样硬化斑块形成，抑制NF-κB的磷酸化和IκB-α的降解，同时汉黄芩素能通过抑制NF-κB调控的炎症反应从而减轻AS的形成[42]。苏木有活血祛瘀、消肿止痛的作用，其所含的化学成分具有抗炎、抗肿瘤、抑制免疫、舒张血管和抗氧化等多种药理作用[43]。苏木提取物能够通过抗炎、降血脂等途径发挥抗AS的作用，其作用机制与降低Apo E-/-小鼠血清中IL-1β、TNF-α、ICAM-1、VCAM-1和TC、TG、LDL-C水平，降低主动脉中NF-κB蛋白表达，抑制炎症因子、黏附分子和血脂的表达水平有关[44]。黄连解毒汤具有抗炎、降脂、抑制AS斑块形成等药理作用，其与西药联合治疗AS具有显著疗效[45]。黄连解毒汤改善AS的机制为下调Apo E-/-小鼠主动脉NF-κB p65 mRNA的表达水平，调节PPARγ/NF-κB通路[46]。消积丸具有消积导滞、行气活血、化痰祛湿之功，能显著降低Apo E-/-小鼠主动脉中TNF-α蛋白表达，以及IKKβ和NF-κB p65磷酸化水平。同时消积丸能通过下调TNF-α/IKKβ/NF-κB信号通路相关蛋白表达、减轻炎症反应、调节脂质代谢等作用治疗AS[47]。

3.2 NLRP3炎症小体信号通路 NLRP3炎症小体在AS、冠心病等疾病的发展中具有重要作用，因此减少NLRP3炎症小体可能成为预防和治疗心血管疾病的方式。穿心莲酸、芪丹通脉片、通脉降浊汤、黄连温胆汤、瓜蒌-薤白药对等中药单体与复方能调控NLRP3炎症小体信号通路继而通过抗炎、稳定斑块等方式抑制AS形成。穿心莲酸可以调节Apo E-/-小鼠AS模型的血脂水平，改善主动脉病变，减少脂质沉积，下调主动脉NLRP3、Caspase-1、IL-1β及IL-18表达，缓解炎症反应，发挥抗AS作用[21]。芪丹通脉片是治疗冠心病的常用药物，能显著降低Apo E-/-小鼠血清IL-1β、IL-18水平及斑块组织中NLRP3 mRNA、Caspase-1 mRNA和NLRP3、Caspase-1蛋白相对表达量；芪丹通脉片能通过抑制NLRP3炎症小体的激活，下调IL-1β、IL-18及Caspase-1表达而抑制炎症反应的发生，从而起到稳定斑块的作用[48]。通脉降浊汤由大柴胡汤加减化裁而成，具有豁痰化瘀、通脉降浊的功效[49]，能通过调节皮质酮、IL-1β、IL-18含量及NLRP3表达有效改善慢性心理应激，缓解AS及炎症反应[50]。黄连温胆汤首载于由清代陆廷珍所编的《六因条辨》,其组方为黄连、半夏、茯苓、陈皮、枳实、竹茹、炙甘草、生姜，具有清热燥湿化痰之功效。黄连温胆汤对Apo E-/-小鼠主动脉易损斑块有稳定的作用，并可能通过抑制主动脉组织中NLRP3炎症小体的活化和减少炎症因子IL-1β、IL-18的表达而起到抗炎和抗AS的作用[51]。瓜蒌-薤白药对见于《金匮要略》中瓜蒌薤白白酒汤和瓜蒌薤白半夏汤等经典方剂，是用于治疗胸痹代表方剂中的重要药对。临床实践证明，瓜蒌-薤白药对治疗AS有显著疗效[52]。研究表明瓜蒌-薤白药对能减轻Apo E-/-小鼠主动脉斑块形成[53]，下调主动脉组织中NLRP3、ASC、Caspase-1蛋白和NLRP3 mRNA、ASC mRNA、Caspase-1 mRNA表达，对Apo E-/-小鼠AS病变的发展具有抑制作用[54]。

3.3 eNOS/NO信号通路 红景天苷、原儿茶酸两种中药单体成分能够通过调节eNOS/NO信号通路，减轻血管内皮功能障碍，提高血管舒张功能，抑制AS的形成。红景天苷是红景天所含的一种苯乙醇类成分，为红景天中主要有效成分之一，具有保护细胞免受氧化应激损伤的功效[55]。红景天苷可促进动脉硬化Apo E-/-小鼠内皮AMPKα-Thr172的磷酸化水平升高，激活其下游级联的PI3K/Akt信号通路，提高eNOS（Ser1177）磷酸化水平，促进NO的释放，减轻血管内皮功能障碍，改善Apo E-/-小鼠AS病变[56]。原儿茶酸是一种在多种中药中存在的水溶性酚酸类物质，具有抗炎活性[57]。高剂量原儿茶酸可明显改善Apo E-/-小鼠胸主动脉血管内皮依赖性舒张功能，增加eNOS活性形式表达与NO水平，同时高剂量原儿茶酸可能通过提高血管舒张功能抑制AS[58]。

3.4 LXRα-ABCA1-ApoA-I信号通路 气瘀、痰、气虚、阴虚在冠心病的形成中占主导地位，是导致冠心病发作的关键因素[59]，故冠心病基本治法为活血化瘀、化痰行气[60]。益气活血化痰方、祛痰化瘀方、泽泻汤、二陈汤、护心方、降脂通络方等活血化痰行气方剂能通过抑制炎症、改善脂质代谢、调节胆固醇流出而减少主动脉粥样硬化斑块的形成，从而达到治疗冠心病的目的。黄芪、丹参、全瓜蒌、水蛭、黄连组成的益气活血化痰方，具有抑制炎症反应、稳定粥样斑块的功效，可有效降低冠状动脉事件的发生率[61-62]。其作用机制为激活Apo E-/-小鼠体内LXRα表达，升高下游SREBP1、ABCA1和ABCG1表达，降低小鼠血清TC、TG、LDL-C的水平，升高HDL-C水平，继而对胆固醇逆转运过程产生影响，从而达到抗AS的效果[63]。研究[64]证实，由制半夏、泽泻、海藻、丹参等组成的祛痰化瘀方可通过激活LXRα信号进而上调ABCA1表达，从而改善机体脂质代谢。化痰方泽泻汤[65]和二陈汤[66]能够促进高脂血症模型大鼠巨噬细胞ABCA1的表达水平，促进胆固醇流出，减少AS斑块形成。caveolin-1和SR-B1与细胞内反向胆固醇运输密切相关。护心方由名老中医邓铁涛教授的经验方“邓老冠心方”化裁而成（人参、三七、法半夏、红花等[67]），能够提升caveolin-1和SR-B1蛋白的表达水平，促进反向胆固醇运输过程，从而减少Apo E-/-小鼠主动脉粥样硬化斑块的形成[68]。此外，护心方可提高泡沫细胞ABCA1蛋白的表达水平，增加Apo AI介导的胆固醇在细胞内的流出，从而治疗AS[69]。降脂通络方主要成分为丹参、西洋参、三七、川芎、茯苓、薏苡仁、山楂、决明子，有活血化瘀、健脾渗湿之功。该方可上调胆固醇逆转运蛋白ABCA1和ApoA-1的表达，从而预防和治疗AS[70]。

4 讨论

冠心病的发病率在全球范围内连逐年走高，目前西医治疗冠心病的方式主要为手术治疗及西药治疗，但均有较明显副作用。Apo E作为一种重要的配体，在冠心病发病机制中起关键作用[71-72]，且其基因多态性和冠心病的关联存在差异[73]。Apo E的缺失会不同程度调控NF-κB、NLRP3炎症小体、eNOS/NO、LXRα-ABCA1-ApoA-I等信号通路进而从调节炎症反应、降低AS斑块稳定性、降低氧化应激、调节胆固醇运输等途径诱导或加重AS。

近年来，中药在国内外的应用逐渐广泛，在治疗冠心病的过程中也发挥着不可或缺的作用，并取得了良好的效果[74]。Apo E-/-小鼠是研究AS的经典动物模型，病理学改变与人类极为相似，广泛应用于中医抗AS的研究[75]。

综上所述，Apo E在冠心病的发生、发展过程中起到至关重要的作用。因此突破现有Apo E基因多态性影响因素复杂等困境，进一步阐释Apo E作用机理对未来冠心病的治疗及预防具有重要的价值和意义。许多中药与单体成分，以及活血化瘀、化痰行气、健脾养阴的中药复方能调节NF-κB、NLRP3炎症小体、eNOS/NO、LXRα-ABCA1-ApoA-I等信号通路，发挥抗炎、调节脂质代谢、减轻血管内皮功能障碍、调节胆固醇逆转运等作用，改善AS症状，从而达到治疗冠心病的目的。中药在冠心病的治疗上具有独特的优势，但仍然存在不足。目前研究多集中于中药单体成分与复方，对单味药材治疗冠心病的研究及中药治疗不同证型冠心病的机制探究尚有欠缺，且大多为动物实验研究，临床试验较少。在临床治疗中，中药多联合西药应用，无法更鲜明体现中药特色及优势。所以未来的研究需要进一步拓展中药治疗冠心病的广度和深度。