关于中医药防治心肌细胞凋亡的研究

　　细胞凋亡论文（期刊推荐范文8篇）之第七篇

　　摘要：越来越多学者认为心肌细胞凋亡在心脏相关性疾病中起到至关重要的作用。 细胞凋亡又称为程序性死亡(programmed cell death, PCD),是一种由遗传基因控制的细胞自主死亡的过程,是一个主动的精密调节的需要能量的过程,又称为“细胞自杀”。中医药的整体观念,辨证施治具备了多环节、多靶点、多途径的优点,且在干预心肌细胞凋亡方面发挥一定作用;其机制可能是通过中医药的有效成分,调控细胞凋亡的相关蛋白,抑制或上调凋亡细胞的表达,从而减少心肌细胞的凋亡;因此,中医药成为探讨和研究抗心肌细胞凋亡的热点,而且愈来愈受到临床重视。

　　关键词：中医药,心肌,细胞凋亡

　　1 心肌细胞凋亡机制

　　细胞凋亡的概念是Kerr在1972年提出的,有研究认为,细胞凋亡的发展过程可分为以下几个阶段:接受凋亡信号,凋亡调控分子间的相互作用,蛋白水解酶的活化,进入连续反应过程[1]。而细胞凋亡主要由细胞凋亡因子所诱导,其影响细胞凋亡的分子机制十分复杂,细胞凋亡的途径有外源性途径和内源性途径(涉及线粒体和内质网)两条通路[2]。而细胞凋亡的启动和发生发展过程中,都需要众多的基因及其产物参与。

　　1.1 Bcl-2家族

　　Bcl-2家族蛋白在调节心血管系统的细胞凋亡中起中心作用。已报道抗细胞凋亡的Bcl-2家族蛋白对心脏病具有治疗潜力,Bcl-2可阻断心肌细胞中p53介导的细胞凋亡,增加心肌细胞线粒体渗透转换孔开放的钙阈值,并抑制分离的成年心肌细胞中缺氧再氧化诱导的凋亡[3]。Mayorga等人[4]通过在体外培养成纤维细胞,发现Bcl-2基因是重要的抗凋亡因子,并且抑制 Bcl-2的表达可以促进心脏成纤维细胞的凋亡。

　　1.2 FoxO家族

　　FoxO亚家族的三个成员——FoxO1, FoxO3a,FoxO4在维持心脏功能及介导心脏应激方面发挥重要作用[5]。FoxO1是维持心肌细胞正常代谢和存活的关键,其主要机制是FoxO1通过Hippo-YAP信号通路降低心肌细胞对抗氧化应激[6]。还有研究表明成人心肌细胞FoxO1和FoxO3联合缺乏可导致氧化损伤加重和急性缺血/再灌注损伤或心肌梗死后心肌功能下降[7]。而FoxO4高表达于心肌[8],有研究团队发现FoxO4可以通过内皮精氨酸酶1 (Argl)促进心肌梗死后早期炎症反应[9]。缺血时,FoxO4可以激活内皮Argl的转录,导致一氧化氮生成减少,单核细胞通过内皮屏障黏附和迁移增加。与野生型小鼠相比,FoxO4失活可以减轻心肌梗死后炎症反应,更好地保护心功能。

　　1.3 Caspase家族

　　Caspase家族在细胞凋亡的分子机制中起着重要的作用,参与介导多条凋亡通路(死亡受体、线粒体、内质网通路),但是最终都会引起Caspase的激活,在凋亡信号作用下水解活化,导致细胞凋亡[10]。故Caspase的激活是细胞凋亡的重要环节之一[11]。

　　2 中医疗法

　　2.1 中医内治法

　　2.1.1 单味中药有效成分

　　石小燕等[12]观察红花醌苷(红花成分)低、中、高剂量组(红花醌苷腹腔注射)对大鼠心肌缺血再灌注模型的心肌凋亡影响的水平,发现心肌组织中细胞凋亡水平及Bax,Caspase 3表达水平显着上升,Bc1-2表达水平显着下降(P<0.05);且红花醌苷组大鼠各项指标的变化呈剂量依赖性,红花醌苷可激活机体抗凋亡通路改善心功能。邓建南等[13]探讨人参皂普Rbl(人参成分)对心力衰竭的作用机制,发现人参皂普Rbl可以上调抗凋亡蛋白Bcl-2表达,抑制心肌凋亡,降低心肌凋亡cTnI水平,从而减轻心肌损伤。丁海燕等[14]研究灵仙新苷(威灵仙成分)显着降低心肌缺血再灌注心肌凋亡模型大鼠血清中TNF-α、IL-1、IL-6水平,心肌梗死率和心肌细胞凋亡率,明显上调Bcl-2蛋自表达水平,下调Bax、TNF-a、 Caspase-3蛋自表达水平,且均具有显着性差异(P<0.05,P<0.01),抑制了TNF-α,调节Bcl-2/Bax蛋自平衡,减少心肌细胞凋亡。实验研究表明,单味中药有效成分在防治心肌细胞凋亡方面具有积极作用。

　　2.1.2 中药复方

　　2.1.2.1 益气活血法

　　《仁斋直指方》指出:“气为血帅,气行则血行,气滞则血止”,故心气不足,心血则无以推动,血滞于脉,进而瘀血。张世亮等[15]在观察人参四物汤保护大鼠心肌细胞中,观察到与假手术(Sham)组相比,模型组血清低密度脂蛋白(LDH),肌酸激酶同工酶(CK-MB)升高,心肌组织病理损伤加重,心肌梗死面积(IS)增大,心肌组织凋亡细胞增多,心肌组织匀浆IL-6水平升高(P均<0.05)。与模型组相比,人参四物汤低剂量与高剂量组血清LDH,CK-MB降低,心肌组织病理损伤减轻,IS减小,心肌组织凋亡细胞减少,心肌组织匀浆IL-6水平降低,且高剂量组各指标变化大于低剂量组(P均<0.05)。陈晶等[16]发现强心胶囊通过上调慢性心力衰竭大鼠心肌细胞自噬,抑制细胞凋亡,发挥改善心脏功能的,将其与西药组比较,强心胶囊高剂量组心肌组织中Bc1-2,Beclin1及Atg5蛋白表达增加,LC3B I/LC3B II转换增加,心肌细胞凋亡数量(AI)减少更为明显(P<0. 05或P<0. 01)。

　　2.1.2.2 益气养阴法

　　任培华等[17]在心力衰竭兔模型上使用养心康片,其与模型组(无任何手段干预)相比,养心康组的左室射血分数(LVEF)值升高(P<0.01), Bax蛋白表达量降低(P<0.01),Bcl-2/Bax升高(P<0.01),心肌细胞凋亡率降低(P<0.01);与抑制剂各组比较,养心康组的LVEF值升高(P<0.01),Bcl-2/Bax升高(P<0.01),心肌细胞凋亡率降低(P<0.01);养心康片可干预(Akt/AMPK)-mTOR通路减少心肌细胞死亡。于海睿[18]观察心力衰竭大鼠,与模型对照组比较,养心汤组大鼠心肌AI降低,LVEF升高,心肌细胞排列较整齐,形态正常,可见横纵纹,渗出减少,可见断裂缺损,差异有统计学意义(P<0.05)。

　　2.1.2.3 活血化瘀法

　　刘尊涛等[19]在运用复方丹参滴丸保护大鼠心肌细胞中发现,相较于其他组,复方丹参滴丸组大鼠AI及Bax, P53蛋白阳性染色指数、Bcl-2的蛋白阳性表达较稳定,差异有统计学意义(P<0.05);单纯移植组、缺血后处理组以及模型对照组3组问各项指标比较差异无统计学意义(P<0.05)。其结论为复方丹参滴丸对大鼠移植心脏缺血再灌损伤具有保护作用,可能与其通过p53调控Bax和Bcl-2的表达水平抑制心肌细胞凋亡机制有关。段锦龙等[20]研究发现血府逐瘀小剂量组缺血心肌细胞SIRT1表达水平较Sham相比明显降低(P<0.05);而与模型组、自噬通路抑制组(LAME组)相比,血府逐瘀大、中、小剂量组缺血心肌细胞SIRT1表达水平明显升高(P<0.05)与Sham组相比,模型组、LAME组缺血心肌细胞FoxOl、FoxO3、FoxO4表达水平明显升高(P<0.05),其可通过促进SIRT1基因表达,抑制FoxOl、FoxO3、FoxO4基因表达而保护心肌细胞。

　　2.1.2.4 温通心脉法

　　张怡[21]运用保元汤发现可以有效降低小鼠急性心肌梗死(AMI)后心脏衰竭(HF)诱导的Bax, cleaved-caspase 3, cleaved-caspase 9等促凋亡蛋白的高表达,而提高因AMI后HF降低的Bcl-2的表达,且还可以有效降低CM诱导的H9C2心肌细胞的Bax,cleaved-caspase 3,cleaved-caspase 9等促凋亡蛋白的高表达凋亡,抑制心肌细胞凋亡。程婧等[22]对比不同剂量浓度的瓜蒌薤白白酒汤在小鼠上,与MIRI组相比较,瓜蒌薤白白酒汤低剂量组、高剂量组IS和 AI降低,高剂量组p-Akt、p-GSK-3β、Bcl-2/Bax升高,Cleaved-Caspase-3 表达下调,存在浓度梯度效应;与高剂量组比较,Akt 组p-Akt、p-GSK-3β表达和Bcl-2/Bax 明显下调,Cleaved-Caspase-3 表达显着升高。差异均具有统计学意义(P<0.05,P<0.01),由此可得知瓜蒌薤白白酒汤通过调节 p-Akt/p-GSK-3β 的表达减轻缺血再灌注损伤引起的心肌细胞凋亡。申冬冬[23]通过模型组大鼠IS、心脏重量指数、心肌间质胶原容积分数与厄贝沙坦组、桂枝甘草不同剂量组比较明显升高(P<0.05),而厄贝沙坦组IS、心脏重量指数、心肌间质胶原容积分数较桂枝甘草汤中高剂量明显升高(P<0.05)。模型组大鼠心肌细胞中TGF-β1, ICAM-1表达水平较其余各组明显升高(P<0.05),因此得出桂枝甘草汤能有效保护冠脉结扎致心力衰竭大鼠心肌功能,其可抗脂质氧化,清除氧自由基及下调TGF-β1,,ICAM-1表达。

　　2.2 中医外治法

　　2.2.1 针刺

　　谭成富等[24]观察针灸(针刺双侧“内关穴”)预处理对MIRI大鼠心肌自噬相关蛋白LC3、Beclin 1表达的影响,与模型组相比,电针组AI、LC 3 II及Beclin 1蛋白表达水平、LC 3 II /LC 3Ⅰ均明显降低。宋瑾等[25]测定MIRI大鼠模型组血清N0, NOS含量及线粒体膜电位Sham组明显下降(P<0.01,P<0.05),电针提高了MIRI大鼠提高的NO含量、增强NOS活性,减少心肌细胞线粒体膜电位下降,抑制细胞凋亡,从而对心肌产生保护作用。

　　2.2.2 艾灸

　　王超等[26]通过不同预处理时间艾灸MIRI大鼠内关穴,发现其可降低MIRI大鼠心肌细胞中,HIF-1α,Caspase-3的含量,增加心肌细胞中Bcl-2的含量,改善心肌缺血缺氧状态以及抑制心肌细胞凋亡,对损伤心肌细胞起到预防保护作用。其中艾灸预处理10 d对心肌细胞保护作用优于5 d。

　　讨论与展望

　　近年,随着现代药理学研究的进展,中医药在临床上防治心肌损伤已得到广泛应用。单味中药材有效成分提取物和复方中药继承传统医药理念,不断证实中药的微观药理学作用,并结合中医针灸的治疗,临床效果突出,但目前仍存在不足之处,首先心肌细胞凋亡的现代研究已经微观深入到分子乃至基因水平,中医需进一步研究如何通过影响基因调控、信号传导、蛋白表达,达到抑制心肌细胞的凋亡。其次中药的提纯技术不完善,并且中医理论的宏观与现代微观研究理论的不切合。因此,防治心肌细胞凋亡的中医临床治疗,还需不断完善理论与临床紧密联系,解决患者兵团,提高生活质量。

　　参考文献
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　　[2]张旭,金娟,刘莉.心力衰竭与细胞凋亡研究进展[J].中西医结合心脑血管病杂志,2015,13(3):315-317.
　　[3]Konstantinidis K,Whelan R S,Kitsis R N.Mechanisms of cell death in heart disease[J].Arterioscler Thromb Vasc Bio1,2012,32(7):1552-1562.
　　[4]Mayorga M,Bahi N,Ballester M,et al.Bcl-2 is a key factor for cardiac fiborblast resistance to programmed cell death[J].J Biol Chem,2004,27(33):34882-34889.
　　[5]曹其栋,贾焯文,杨泽斌,等.Fox O3a转录因子在心脏老化中的研究进展[J].中华临床医师杂志(电子版),2016,10(5):684-686.