基于“濁毒-線粒體自噬”探討慢性腎臟病心臟損害

郭敏 楊芮 胡良偉 晏子友

摘要：心臟損害是慢性腎臟病進展過程中常見并發癥之一，大量研究表明線粒體自噬能干預慢性腎臟病心臟損害的病程。線粒體自噬是當今醫學調控慢性腎臟病心臟損害重要靶點及研究課題。慢性腎臟病患者體內毒素代謝異常，同時心腎兩臟富含線粒體，慢性腎臟病后期尿毒癥毒素內積，線粒體凋亡及受損線粒體釋放出的大量有害物質的過程與中醫濁毒內生相似。通過從慢性腎臟病、線粒體自噬與濁毒的關系，慢性腎臟病并發心臟損害的濁毒理論，濁毒、線粒體自噬與心臟損害的聯系，濁毒-線粒體自噬-慢性腎臟病并發心臟損害的形成，中醫藥祛濁毒理論干預線粒體自噬治療慢性腎臟病心臟損害來論述。

關鍵詞：慢性腎臟??；心臟損害；濁毒；線粒體自噬；中醫藥治療

中圖分類號：R692

文獻標志碼：A

文章編號：1007-2349（2024）01-0018-05

Discussion on Cardiac Damage in Chronic Kidney Disease Based

on “Turbid Toxin-Mitochondrial Autophagy”

GUO Min，Yang Rui，HU Liang-wei，YAN Zi-you

（1. Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine，Nanchang 330006，China;

2. The Affiliated Hospital of Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine，Nanchang 330006，China）

【Abstract】Cardiac damage is one of the common complications in the progression of chronic kidney disease. A large number of studies have shown that mitochondrial autophagy can interfere with the course of cardiac damage in chronic kidney disease. Mitochondrial autophagy is an important target and research topic for regulating heart damage in chronic kidney disease. In patients with chronic kidney disease，the metabolism of toxins in the body is abnormal，and the heart and kidney organs are rich in mitochondria. In the late stage of chronic kidney disease，uremia toxin accumulation，mitochondrial apoptosis and a large number of harmful substances released by damaged mitochondria are similar to the process of endotoxin in traditional Chinese medicine. This paper discusses the relationship between chronic kidney disease，mitochondrial autophagy and turbid-toxin，the turbid-toxin theory of chronic kidney disease complicated with heart damage，the connection between turbid-toxin，mitochondrial autophagy and heart damage，the formation of turbid-toxin，mitochondrial autophagy and chronic kidney disease complicated with heart damage as well as the mitochondrial autophagy intervention of TCM turbid-toxin theory in the treatment of chronic kidney disease and heart damage.

【Key words】Chronic Kidney Disease; Heart Damage; Turbid Toxin; Mitochondrial Autophagy; TCM Treatment

心血管事件（cardiovascular event，CVD）是慢性腎臟?。╟hronic kidney diseases，CKD）進展中的高發事件，闡述其分子生物學基礎是研究CKD并發CVD的關鍵。尿毒癥毒素已被證實是CKD并發CVD的一個關鍵因素，線粒體具有為人體提供能量，維持電解質平衡，參與廢物代謝等作用。中西醫皆有通過干預線粒體治療CKD并發CVD的研究，西醫藥物研發用于臨床較少，中醫治療此病有其獨特的優勢，許多研究表明中醫祛濁毒藥及提取物在干預線粒體治療CKD并發CVD有一定的效果，線粒體自噬能夠為細胞清除破損線粒體，減少體內毒素，維護細胞穩態對CKD患者延緩或減少CVD起重要作用，然而長時間的超負荷心肌應激導致的線粒體過度自噬將加重心力衰竭。

1 中醫對濁毒的認識

《黃帝內經》認為“濁陰”出下竅、走五臟、歸六腑即 “濁“者為精微物質，為代謝產物。到漢代，許多醫家認為“濁”者濕也，后《丹溪心法》里提出濕熱、有痰、有虛屬于濁者。后病理產物如濕濁、痰濁、瘀濁等也逐漸歸于“濁“的范疇?！岸尽闭呦葹楹θ酥菀?，后泛指一切致病邪氣，《素問》“大風苛毒“及《金匱要略心典》中明確提出邪氣蘊結不解謂之毒?！稖夭l辨》中明確提出“溫毒咽痛喉腫”，指一定的病癥。同時毒在一定條件下也指某些特殊的致病因素如水毒等，后期可分為濕毒、痰毒、瘀毒等等。濁者陰邪，漸傷陽氣，毒者陽邪，逐傷陰營，濁毒往往相互夾雜，損傷陰陽，瘀阻經絡，耗傷氣血，戕伐五臟?！皾駷闈嶂p，濁為濕之重”，而“毒附濕為災”，濕毒交互，則病情極具纏綿性、頑固性、危重性。

2 CKD、線粒體自噬與濁毒的關系

CVD事件常見于尿毒癥毒素內積的CKD中后期，目前有130多種物質可歸納至尿毒癥毒素的范疇如硫酸吲哚酚（IS）、尿酸（HUA）、晚期糖基化終產物（AGEs）、尿素、肌酐等。這些毒素在中醫統稱濁毒。筆者認為CKD患者后期毒素的形成與中醫正氣虧虛，濕、痰、瘀之邪湊里并在體內積聚逐漸成毒相似，正氣虛是CKD并CVD進程推進的重要原因，心腎水火既濟，而正氣虛微，精微物質不足，即西醫人體需要的能量（ATP）不足，陽虛則濕濁內生，郁而化痰，血虛不運，氣不行血，腎陽虛衰，腎水上犯致使心陽不足以溫煦，心脈痹阻，漸而成濁毒，即虛則影響ATP的來源，加速濁毒形成，濁毒則極大影響著線粒體數量、結構與自噬機制水平。線粒體自噬作為人體我自調節的方式過度與不足皆破壞細胞穩態，筆者認為這線粒體自噬失衡恰似于中醫陰陽失和，“陰平陽秘，精神乃治“。CKD患者機體線粒體自噬多有失常，段鵬鵬取近端腎小管上皮細胞株HK-2，加入白蛋白無血清培養液通過觀察其線粒體功能、自噬，氧化應激，并予Parkin siRNA和 Parkin過表達質粒轉染調控PINK1/Parkin介導的線粒體自噬，發現上調自噬增強HK-2細胞線粒體的功能、減少ROS的產生，減輕由白蛋白引起的腎小管上皮細胞。腸腎軸功能的失調是CKD進程及CKD并發CVD的催化劑，在研究IS對腸屏障損傷機制中IS注射小鼠腸黏膜上皮細胞被自噬小體包裹的線粒體數量明顯增加，動力相關蛋白1（Drp1）的表達則被抑制，促進干擾素調節因子1（IRF1）表達，表明IS可以上調IRF1-Drp1介導的線粒體自噬損害腸屏障。同時封寶紅用大鼠腎細胞NRK-52E，在HUA的干預24 h下，NRK-52E細胞凋亡小體增多，線粒體腫脹、嵴結構斷裂，細胞活力下降明顯。說明CKD患者體內線粒體功能有障礙，自噬機制失常，濁毒參與其中及CKD并CVD的發生。

3 CKD并發CVD的濁毒理論

CKD并發CVD中的毒在中醫主要有風毒、濕毒、瘀毒、溺毒等。濕滯痰阻，壅滯下焦，困遏下元，水液清濁難分，經絡生腐濁之氣，而濕極易影響少陽，少陽樞機不利，三焦不通，水道不行，漸凝成痰化瘀，蘊積成毒，阻塞血脈，日久血管易成斑塊，硬化等，漸生濁痹。濕郁成毒，內不得泄，外不得透，郁于皮膚，走竄皮毛，則覺瘙癢甚見霜樣析出，同時免疫復合物也易于沉積，病情難愈。風性善行數變，CKD患者后期免疫力低下、過敏體質與風有關，風毒者，陽中兼陰，善走表也易入里，客營血，傷臟腑，風毒擾血絡可吐血、溲血，滯經脈則氣血互阻，且肺腎氣虛，衛外失固，風入腎絡，腎氣開泄，精微蛋白失固，同時尿中多有泡沫。脾腎陽衰，寒實內生，血凝滯絡，即西醫腎小管壁上纖維素沉積-腎小球內皮細胞損傷-局部內皮血管凝血-局部管腔狹窄-血管外凝血，《讀醫隨筆·虛實補瀉論》謂：“病久氣血推行不利，血絡之中必有瘀凝”，瘀積日久，逐生瘀毒，“五臟之道，皆出于經隧”，腎絡亦為五臟道，腎絡壅滯不通，各種代謝廢物無出路，在體內潴留，濁毒內生，心主血脈，瘀痹心脈則易出現胸悶胸痛。二便失常，毒素外出無門，體內蓄積，可致頭暈，視力模糊，呼吸間有溺臭味，《重訂廣溫熱論》云：“溺毒入血，血毒攻心”，現代研究也表明許多尿毒癥毒素能通過干預心肌細胞不同的線粒體自噬信號通路及影響因子加快推進CKD并發CVD的進程。

4 濁毒上調心肌細胞線粒體自噬

目前尿毒癥毒素對心臟損傷的分子機制尚不明確?，F代許多研究證明線粒體自噬失衡是導致很多疾病發生或加重的重要原因之一，而CKD患者尿毒癥毒素不斷刺激心肌細胞，為此認為濁毒是導致CKD并發CVD的主要原因，與長期毒素刺激導致心肌細胞線粒體過度自噬有關。

IS屬于小分子尿毒癥毒素，在CKD后期約要高出正常值50倍，能夠促進血管平滑肌細胞增生，增加血管鈣化、動脈粥樣硬化、心肌纖維化及心肌肥大的風險，且與白蛋白親和力很高，在血透也難以很有效的清除。Chu Shuang等用5/6腎切除大鼠隨機分組，其中NX+IS組觀察發現這組大鼠主動脈ROCK1、ROCK2表達增加，而ROCK途徑可依賴NADPH氧化酶調控細胞內ROS水平、上調MLC水平，同時采用人臍靜脈內皮細胞實驗，IS可增強RhoA表達。有研究表明RhoA/ROCK信號直接參與形成自噬小體，商萍在肺動脈高壓SD大鼠模型中發現RhoA/ROCK通路被明顯激活、LC3表達明顯增多，并指出此通路連接著細胞的凋亡及自噬。為此IS可通過氧化應激通路與上調RhoA/ROCK信號通路、下調mTDNA、誘導線粒體自噬誘導與心功能息息相關的血管內皮細胞障礙，而IS也可能激活線粒體自噬通路損傷心肌細胞。內質網與線粒體功能相互聯系，而AGEs也可與細胞外基質蛋白發生交聯，為不可逆性，在心肌間質內沉積使得心肌纖維化，同時在其特異性細胞表面受體作用下可激活細胞內有些信號通路，引發炎癥反應，導致心臟結構改變與功能的下降。在活體C57BL/6N小鼠模型中晚期糖基化終產物（AGE4）喂養組的RAGE、p-JNK/JNK蛋白表達水平提升，誘導內質網應激，引起線粒體功能障礙，同時用AGE4處理HK-2腎細胞中發現，在RAGE的相互作用下可激活JNK信號通路，促進活性氧ROS的產生。查志敏也用SD新生大鼠心肌細胞，用AGEs干預，通過用Western blotting檢測線粒體自噬相關蛋白發現，p62蛋白水平下降明顯，LC3-Ⅰ、LC3-Ⅱ、PINK1、Parkin表達也顯著增加，證明AGEs可通過激活PINK1/Parkin導致心肌細胞線粒體過度自噬，損害心肌細胞。HUA能夠引起炎癥反應，加速血管硬化，可以活化體內RAS系統，在AngⅡ與AT1作用下通過不同路徑促進心肌細胞肥大及成纖維細胞數量的增加，使得心肌重構。運用SD大鼠構建尿酸腎病模型深入研究線粒體損傷介導腎小管內皮細胞凋亡中發現，在HUA培養下，氧化與抗氧化機制失衡，MDA、SOD作為氧化應激標志含量顯著改變，細胞的凋亡率明顯增加。高凱在此基礎上培養H9c2心肌細胞株并用HUA干預，用流式細胞儀檢其ROS、線粒體膜電位水平，Western blotting檢測相關蛋白濃度，研究HUA對于心肌細胞線粒體自噬機制實驗中發現細胞中ROS、LC3B-Ⅱ、P62、Parkin、CaMKⅡδ水平顯著升高，膜電位也降低，表明HUA可以通過促進ROS/CaMKⅡδ/Parkin信號通路的激活，增加自噬小體，影響氧化應激。CKD后期血清內磷酸鹽升高，高磷血癥致心血管疾病發生率甚于死亡率明顯增高，能增加血管鈣化、心肌纖維化與肥大。用磷酸二氫鈉處理H9c2細胞不同時間下觀察細胞自噬相關表達及細胞凋亡數，實驗中p-mTOR、pAMPK表達上升、LC3Ⅱ、ATG7、Beclin-1活性增加，釋放的Cytc較正常要高出3倍、降低抗凋亡蛋白pBad Ser136表達水平，說明高磷狀態下不斷激活AMPK通路干預心肌細胞線粒體自噬。為此認為濁毒誘發線粒體過度自噬是CKD患者并發CVD的重要原因。

5 濁毒-線粒體自噬-CKD并發CVD的形成

因此濁毒可以通過干預RhoA/ROCK、PINK1/Parkin、AMPK不同信號通路調控心肌細胞線粒體產生過度自噬，加速正常線粒體去極化，破壞其功能，使得心臟可用線粒體數量、ATP減少，心肌細胞的凋亡速度加快，心臟泵血能力下降，產生或推進了心力衰竭的發展。線粒體自噬異常增加影響著線粒體磷酸化的動力相關蛋白，線粒體融合與分裂的平衡被打破，線粒體質量無法得以保證，在20mM尿素（HU）培養內皮細胞研究發現，血清尿素濃度可影響線粒體分裂和融合蛋白質的轉錄，使得線粒體融合到分裂發生持續性的轉變，同時也干預線粒體自噬，而線粒體動力學的紊亂是心室重塑的重要原因。HUA、IS、AGEs等可以刺激炎癥小體及因子的產生，受濁毒的不斷刺激自噬，線粒體大量受損，其釋放出的mtROS能夠活化NLRP3炎癥小體，誘導炎癥反應，激活心肌成纖維細胞，使膠原代謝紊亂，最終使心肌僵硬度不斷增加，心肌纖維化。線粒體自噬參與的高磷誘導的血管鈣化也可進一步加重心臟損傷，鈣化的形成與成骨細胞密切相關，高磷狀態下，ROS上升，NF-κB信號通路被激活，誘導血管平滑肌細胞成骨樣分化，從而加重血管鈣化。

6 中醫藥祛濁毒機理干預線粒體自噬治療CKD并發CVD

CKD并發CVD患者腎衰毒聚，中醫認為祛除濁毒的同時需兼顧補虛，國醫大師皮持衡認為當以“間者并行，甚者獨行“為治療原則。筆者認為泄毒相當于清除細胞線粒體過度自噬致使的炎癥因子、ROS、細胞碎片等有害物質，而補虛則能為機體提供能量，兩者交互，有利于維持細胞內線粒體內環境的穩態，保護心肌細胞，補虛祛毒當貫穿于治療CKD并發CVD的始終。積雪草具有解毒利濕的功效，積雪草素能減少C57BL/6小鼠模擬心肌缺血再灌注損傷模型中能夠誘導線粒體自噬的ROS的生成，從而減少因ROS積聚導致的BcI2磷酸化，維持了BcI2和Beclin-1之間的平衡，避免線粒體過度自噬，維持細胞穩態。血流瘀滯，CKD后期瘀毒作祟，則病情纏綿不去。紅景天具有潤肺祛瘀的作用，用C57BL/6J小鼠心肌細胞研究紅景天注射液（HJT）干預心肌缺血再灌注損傷線粒體自噬機制，HJT組ATP、p-mTOR、BcI2/Bax的比值上升，LC3-Ⅱ、p-AMPK表達、Caspase3裂解水平降低，并可通過AMPK/mTOR途徑調節自噬，增加細胞能量，避免自噬過分增強，減少細胞凋亡。王慶忠用H9C2心肌細胞構建H/R損傷模型研究黃芪多糖（APS）對H/R誘導的心肌細胞自噬機制中，APS組自噬小體下降明顯、LC3-Ⅱ降低、HMGB1/TLR4/NF-κB信號通路被抑制，相關蛋白水平下降，心肌細胞線粒體自噬被抑制。

7 小結

綜上所述，筆者認為體內尿毒癥毒素蓄積與中醫濕、痰、瘀內蘊日久化毒相似不斷破壞細胞線粒體自噬平衡，CKD后期濁毒可通過不斷干預心肌細胞線粒體自噬信號通路破壞自噬穩態，引發過度自噬損害心臟。相信基于CKD-濁毒-線粒體自噬-心臟損傷相關性，通過對動物實驗與臨床的進一步研究，控制線粒體自噬水平的精準線的研究將成為中西醫治療CKD并發CVD的一新靶點，同時可為中醫藥從祛除濁毒機理治療CKD并發CVD提供科學理論依據。

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（收稿日期：2023-07-11）