?

從能量代謝探討中醫藥治療慢性心衰機制的新進展

2016-04-11 17:54閆玲玲王永霞
生物技術世界 2016年2期
關鍵詞:心肌細胞黃芪線粒體

閆玲玲王永霞

(1.河南中醫學院 河南鄭州 450000;2.河南中醫學院第一附屬醫院 河南鄭州 450000)

從能量代謝探討中醫藥治療慢性心衰機制的新進展

閆玲玲1王永霞2

(1.河南中醫學院 河南鄭州 450000;2.河南中醫學院第一附屬醫院 河南鄭州 450000)

隨著心衰病理生理機制的研究進展,心衰的治療已經進展到針對神經-內分泌異常激活的神經激素拮抗及細胞和分子水平,近年來尤其是通過調整能量代謝來治療心衰和提高心肌工作效率方法的提出,受到醫學界的高度重視。本文通過總結既往學術文獻及研究結果,探討心衰與心肌能量代謝之間的關系及中醫藥治療心衰的機制。研究顯示心肌能量缺乏、代謝酶類過表達以及基因的異常能夠引起左心室重塑。因此,干預心肌重塑已成為當前治療心衰的關鍵,而干預心肌能量代謝則成為治療心衰的新靶點。

心衰 心肌能量代謝 中醫藥治療

心衰是心力衰竭的簡稱,是指心臟器質性或功能性疾病引起的一組臨床綜合征,各種原因引起心肌損害導致心室充盈和射血功能受損,最終導致心室泵血功能下降,以呼吸困難、疲乏和液體潴留為主要表現,中醫根據其臨床表現,將其歸屬于“喘證”、“水腫”、“心悸”、“怔忡”、“心水”等病證范疇?,F代醫家根據心衰的發生、發展、轉歸等方面因素,將其病機概括為“心氣虛損、宗氣匱乏,宗氣虛乏、脾胃為因,心本于腎、腎虛為本,陽損及陰、陰陽俱虛?!?/p>

主要病位在心,與脾、腎、肺有密切相關,氣虛血瘀是其基本病理環節。西醫學認為心衰發病機制主要包括機械-神經-內分泌機制、氧化應激反應、炎癥機制、細胞凋亡,其細胞分子學機制主要是心肌受損后,心肌細胞發生能量代謝、細胞結構和蛋白調節方面的變化,以適應心衰的代償機制。而能量缺乏及心肌能量代謝障礙是心衰的主要標志之一,貫穿心肌代償性肥大到心肌衰竭的整個過程,是心衰發生、發展和加重的重要因素之一。因此,干預心肌能量代謝是心衰治療的新靶點。

“氣”是中醫學中的重要概念,與現代西醫學中“能量”的概念關系密切。氣是機體生命活動的推動力,能量為機體運動提供能源,二者理論上具有共同性。有關研究發現心氣虛與心功能不全有密切關系,心氣虛是心衰病基本癥候之一,心肌能量代謝障礙是心功能不全的病理基礎,因此心肌能量代謝障礙與心氣虛的關系受到多方面重視。從前期研究中得出,心氣虛患者外周血漿核酸水平、紅細胞糖酵解活力、淋巴細胞琥珀酸脫氫酶活性等不同程度下降,間接證實心肌能量代謝障礙與心氣虛有某種關系[1]。

所以中醫運用補益心氣的方法治療心衰與現代西醫學所提倡的改善心肌能量代謝治療方法具有異曲同工之處。當前西藥常規治療心衰主要包括利尿、強心、擴張血管及延緩心室重構等幾個方面。其中與調節能量代謝有關的主要有β受體阻滯劑,有臨床試驗顯示,左室射血分數<40%無臨床癥狀心衰患者的心肌重構,正規服用美托洛爾一定時間后可得到顯著逆轉。外源性能量物質的直接補充此類物質包括ATP、PCr 和1,6-二磷酸果糖等。能夠調節能量代謝的藥物包括卡尼汀、曲美他嗪等。有關實驗研究表明,曲美他嗪可使細胞代謝預先處于一種低氧應激狀態,使細胞合成ATP的耗氧量降低,利用氧的利用率升高,并使線粒體還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸( NADPH) 脫氫酶的活性增高,能夠促進線粒體ATP合成,從而改善缺血缺氧時的心功能[3]。

目前中醫藥在治療心衰機制主要有以下幾個方面:

1.調節脂肪酸氧化:脂肪酸和葡萄糖心肌能量代謝的兩條通路。近年諸多相關研究表明,許多重要成分可以通過抑制心肌脂肪酸氧化,促進葡萄糖代謝,來達到優化心肌供能的目的,從而提高心肌能量代謝率。馬晨等[4]應用丹參注射液對離體大鼠心肌能量代謝進行調節,得出結論:丹參注射液可能夠抑制脂肪酸氧化而提高大鼠心肌能量代謝,可逆轉脂肪酸引起的大鼠心肌乳酸水平的升高,減少氧耗保護心肌。胡鳴旭等[5]研究發現,參芪益心方能調節受損的心肌細胞能量代謝,通過抑制脂肪酸代謝使受損的心肌細胞以葡萄糖氧化作為主要能量來源。

2.改善心衰時底物利用。到目前為止,一些直接改善心肌能量代謝的藥物已被證實能夠提高心衰患者的心功能。目前在臨床上被廣泛用于治療心臟疾患。戎靖楓、周華[6]等通過應用益氣溫陽方對心衰大鼠心臟血流動力學及心肌能量代謝的影響,得出結論:益氣溫陽方與曲美他嗪模型組比較,大鼠心肌內ATP含量均有增加,ADP、AMP降低,提示我們益氣溫陽方可以調節心衰大鼠心肌能量代謝,且改善效果受到劑量影響。王玉敏、高曉春[7]等人通過應用黃芪提取物對阿霉素所致心衰的保護機制進行研究,結果顯示:黃芪提取物能夠調節一些活性酶類、能量代謝相關轉運體以及能量產生/儲存相關因素,這些酶類、轉運體、因素在心衰能量代謝過程中起關鍵作用,從而糾正心肌力能學過程的紊亂,最終起到改善心衰心肌機械收縮力的作用。

3. 改善心肌線粒體功能。在心肌重構過程中,線粒體結構的變化與心肌能量代謝障礙的規律值得進一步研究。張軍芳、吳以嶺[8]研究發現芪藶強心膠囊通過上調Mfn2、下調Drp1mRNA來保護心肌線粒體,下調Drp1mRNA抑制心肌細胞凋亡途徑,說明線粒體與心衰時心肌重構有一定關聯。于妍、王碩仁[9]通過研究川芎嗪、黃芪注射液和參附注射液對心肌肥大及其對線粒體、能量代謝的影響,得出:川芎嗪注射液、黃芪注射液、參附注射液和纈沙坦通過參與心肌細胞肥大過程,保護心肌線粒體,改善心肌能量代謝障礙。

4.抑制心肌細胞凋亡作用。心肌細胞凋亡激活通路有死亡受體通路、線粒體通路兩條途徑,但以線粒體途徑最為重要。一是通過降低血漿細胞因子水平:張金國等[10]認為黃芪注射液能夠降低充血性心力衰竭(CHF)病人血漿凋亡相關因子水平,而黃芪抑制CHF患者心肌細胞凋亡的可能機制是:黃芪能誘導、激活和調控機體免疫系統,并可減少腫瘤壞死因子-A(T NF-A)的生成,從而抑制激發胞內凋亡通路,進而擴張冠狀動脈,改善心肌血供,減少心肌細胞凋亡的誘發因素。二是表現在對心肌細胞凋亡的基因調控作用。調控細胞凋亡基因分為促凋亡基因(例如Bcl-Bax)和抑凋亡基因(例如Bcl-2)。陳兆善等[11]研究發現,強心合劑通過調控心肌細胞凋亡基因Bcl-2和Bax mRNA表達, 具有明顯抑制心肌細胞凋亡的作用。

現代醫學研究發展迅速,人們對心衰過程中能量代謝對心肌細胞的作用及心肌能量代謝障礙的機制的認識逐漸深入,補益心氣中藥防治心肌能量代謝障礙和心衰方面具有一定優勢?,F代藥理研究表明 :補氣中藥黃芪、黨參等是治療心衰的有效藥物。心衰、心肌缺血缺氧、再灌注損傷和病毒性損傷都可以導致心肌線粒體結構破壞、生物氧化相關的多種活性酶活性降低、乳酸脫氫酶外漏等變化,黃芪具有通過改善心肌代謝來保護這些受損心肌細胞的作用。黨參則能夠提高心肌中的糖原含量、琥珀酸脫氫酶與超氧化酶的活性。丹參的有效成分丹參酮有抗氧化作用,能夠清除氧離子及提高超氧化物歧化酶(SOD)的活性,以對缺血缺氧心肌細胞起到保護作用。李巖[12]采用益氣藥治療心氣虛證心衰模型大鼠,發現原本其總肌酸激酶活性、腺苷酸轉位酶mRNA、肌酸激酶同酶表達的水平下降、能量物質轉運出現異常,在用藥后有所改善:提示益氣藥可能是通過穩定能量物質轉運酶系來改善心肌舒縮功能的[13]。

問題與展望

目前對用中醫藥治療心衰的研究多停留在科研實驗階段,缺乏多中心、大型臨床研究結論。另外,心衰療效評價等方面缺乏統一、客觀的標準,這些不利于科研和藥物評價。再者,對中醫藥治療本病的機理目前多集中在神經內分泌以及血流動力學等方面,對心肌超微結構、心肌細胞凋亡等分子水平的研究不足。因此,大規律、多中心、隨機、對照的臨床研究可能是一種趨勢和要求,結合循證醫學,加強中醫藥對心衰治療的標準化、客觀化、規范化的研究,充分發揮中醫藥的優勢是以后該努力的方向。

[1]王碩仁,徐西,林謙,等.黨參益氣強心、活血化瘀作用的研究[J].中藥藥理與臨床,1994,10(1):32-37

[2]Colucci W S,Kolias T J,Adams K F,et al.Metoprolol reverses left ventricular remodeling in patients with asymptomatic systolic dysfunction[J].Circulation,2007,116(1):49-56

[3]Monteiro P,Duarte A I,Goncalces L M,et al.Protectiveeffect of trimetazidine on myocardial mitochondrial function in anexvivo model of global myocardial ischemia[J].Eur- J Pharmacol,2004,503(1-3):123-128.

[4]馬晨,張善飛,曹彥光,等.丹參注射液對離體大鼠心肌能量代謝的調節作用[J].中國醫科大學學報,2009,40(2):147-151.

[5]胡鳴旭,劉莉.參芪藶心方對心肌細胞能量代謝的影響[J].中國中醫藥科技,2013,20(6):590-591.

[6]戎靖楓,周華,等.益氣溫陽方對心力衰竭大鼠心臟血流動力學及心肌能量代謝的影響[J].上海中醫藥大學學報,2012,26(5):81-84.

[7]王玉敏,喻曉春,高俊虹.黃芪總提物及黃芪有效成分改善阿霉素所致心衰的研究[J].中國實驗方劑學雜志,2012,18(7):208-211.

[8]張軍芳、吳以嶺.芪藶強心膠囊對心力衰竭微血管損傷、心室重構及代謝重構的影響[D].河北醫科大學,2013.

[9]于妍.王碩仁.川芎嗪、黃芪液和參附液抑制心肌肥大及對線粒體和能量代謝的影響.[D].北京中醫藥大學,2012.

[10]張金國.黃芪在心血管疾病治療中的應用[J].醫學綜述,2009,15(18):2838-2840.

[11]陳兆善,董榮耀,胡婉英,等.強心合劑對慢性心衰大鼠心肌細胞凋亡的影響[J].中西醫結合心腦血管病雜志,2003,1(9):518-520.

[12]李巖,林謙.益氣藥對慢性心力衰竭心氣虛證模型大鼠總肌酸激酶活性、肌酸激酶同工酶及腺苷酸轉位酶mRNA表達的影響[J].中華中醫藥雜志, 2011,26(5):1216-1221.

[13]張燕.紅景天苷對缺氧心肌細胞能量代謝的影響[D].河北醫科大學, 2011.

R2-0

A

1674-2060(2016)02-0172-02

閆玲玲(1985—),女,漢族,河南商丘,河南中醫學院2013級碩士研究生,中西醫結合防治心血管病研究方向。

王永霞(1975—),女,漢族,河南鄭州,醫學博士,教授,碩士生導師,河南中醫學院第一附屬醫院心內科科主任,致力于中西醫結合防治心血管疾病的研究。

國家重點基礎研究發展計劃(973“)基于病證結合的氣血相關理論研究”(2015CB554401);河南省創新型科技團隊(C20130050);

猜你喜歡
心肌細胞黃芪線粒體
Huangqi decoction (黃芪湯) attenuates renal interstitial fibrosis via transforming growth factor-β1/mitogen-activated protein kinase signaling pathways in 5/6 nephrectomy mice
“補氣之王”黃芪,你吃對了嗎?
左歸降糖舒心方對糖尿病心肌病MKR鼠心肌細胞損傷和凋亡的影響
活血解毒方對缺氧/復氧所致心肌細胞凋亡的影響
棘皮動物線粒體基因組研究進展
線粒體自噬與帕金森病的研究進展
黃芪是個寶
心肌細胞慢性缺氧適應性反應的研究進展
槲皮素通過抑制蛋白酶體活性減輕心肌細胞肥大
NF-κB介導線粒體依賴的神經細胞凋亡途徑
91香蕉高清国产线观看免费-97夜夜澡人人爽人人喊a-99久久久无码国产精品9-国产亚洲日韩欧美综合