李彩紅,王永剛,羅文平,于遠望,韓 曼,鐘 偉,齊 婧,尚俊平
心力衰竭作為各種心血管疾病終末階段的臨床表現(xiàn),其發(fā)病率、病死率居高不下,是目前心血管內(nèi)科治療的難題,被稱為“21 世紀心血管醫(yī)生的最大挑戰(zhàn)”[1,2]。隨著分子生物學(xué)的研究深入,證實中醫(yī)藥能調(diào)控多個信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑阻逆心肌重構(gòu)防治心力衰竭[3,4]。本研究對近5年的中醫(yī)藥調(diào)控信號通路轉(zhuǎn)導(dǎo)防治心力衰竭的研究進展作一綜述,為中醫(yī)藥防治心力衰竭提供理論依據(jù)。
轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)對多種細胞發(fā)揮著調(diào)節(jié)生長、分化和基質(zhì)形成,誘導(dǎo)凋亡等一系列生物學(xué)作用[5]。研究證實TGF-β作為配體與受體結(jié)合后,激活Smads信號傳導(dǎo)蛋白將獲得的信號傳遞到細胞核內(nèi),共同調(diào)節(jié)靶基因的轉(zhuǎn)錄,參與心肌纖維化和心臟重塑病理生理過程[6]。張海嘯等[7]實驗表明,大蒜素通過阻抑TGF-β介導(dǎo)的Smads信號表達改善壓力超負荷大鼠心肌纖維化。王保奇等[8]實驗表明三參飲可阻斷TGF-β/Smads通路,減少心肌組織Ⅰ、Ⅲ型膠原表達以抑制心肌纖維化發(fā)生。Shen等[9]研究證實,苦參素可通過調(diào)節(jié)TGF-β/Smads信號通路,防治心肌梗死后大鼠心肌纖維化。實驗表明,中醫(yī)藥可通過TGF-β/Smads信號途徑減少心肌組織中膠原的表達抑制心肌纖維化的發(fā)生。
磷 脂 酰 肌 醇3-激 酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)由具有調(diào)節(jié)功能的亞單位p85和具有催化功能的亞單位pl10 組成[10],PI3K/Akt信號通路是細胞內(nèi)重要的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,通過對下游不同底物的調(diào)節(jié),在細胞的凋亡、存活以及增殖等活動中發(fā)揮重要的功能[11,12]。馬亞飛等[13]實驗表明葛根素預(yù)處理可活化PI3K/Akt信號通路,明顯改善心功能,抑制大鼠缺血再灌注所致的心肌細胞凋亡,并增加Akt的磷酸化水平。呂磊等[14]實驗表明川芎嗪預(yù)處理能減少心肌梗死面積,Akt和eNOS 磷酸化水平均增高,其通過PI3K/Akt-eNOS 信號通路保護在體大鼠再灌注損傷心肌。王佩等[15]實驗表明丹紅注射液可活化PI3K/Akt信號通路,P-Akt表達增加,減少大鼠心肌缺血再灌注損傷中梗死面積、細胞凋亡指數(shù)。實驗表明中醫(yī)藥可活化PI3K/Akt信號通路,減少心肌細胞凋亡,保護心肌。
NF-κB在心血管疾病中發(fā)揮著重要作用,參與免疫反應(yīng)、炎癥、細胞生存、分化和增殖等[16],研究發(fā)現(xiàn)在心力衰竭中,心肌細胞的NF-κB p65 持續(xù)激活,啟動Fas和FasL 轉(zhuǎn)錄,介導(dǎo)心肌細胞凋亡,促進心肌梗死后充血性心力衰竭的發(fā)生、發(fā)展[17,18]。孫雪芳等[19]實驗表明黃芪多糖抑制TLR4/NF-κB 信號通路,有效抑制內(nèi)毒素脂多糖誘導(dǎo)的心肌肥大,減少炎癥反應(yīng),保護心肌細胞的作用。吳穎等[20]實驗表明三七皂苷R1可通過NF-κB 信號通道,明顯降低心肌組織中TNF-α、IL-1β的濃度,抑制心肌組織中血管細胞黏附因子(VCAM-1)和細胞間黏附因子-1(ICAM-1)的表達,對內(nèi)毒素脂多糖誘導(dǎo)的心肌損傷具有保護作用。王靚等[21]實驗表明苓桂術(shù)甘湯可顯著抑制急性心肌梗死模型大鼠心肌組織NF-κB mRNA 表達、降低模型大鼠血清NF-κB含量,抑制心室重構(gòu)的發(fā)生。實驗表明中醫(yī)藥可通過抑制NF-κB 信號通路,降低心肌組織中炎癥因子釋放和NF-κB mRNA 表達,延緩心室重構(gòu)的發(fā)生。
JAK-STAT 即Janus 激酶信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活子(janus kinases singal transducers and activators of transcription,JAK-STAT)在心臟疾病發(fā)病機制中的作用備受關(guān)注,廣泛參與心肌細胞增殖、分化、成熟、凋亡以及免疫調(diào)節(jié)等過程[22],在心肌缺血、血管內(nèi)再狹窄、心肌細胞肥大、心力衰竭以及心肌保護等方面發(fā)揮重要作用[23]。段維勛等[24]實驗表明姜黃素可以通過激活JAK-STAT 信號通路發(fā)揮保護心肌的作用,阻止梗死后心肌細胞凋亡的發(fā)生。張麗等[25]實驗證實川芎嗪能通過干擾JAK-STAT 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路抑制心肌肥大發(fā)生。段雪濤等[26]研究表明栝樓薤白半夏湯能通過JAK-STAT 細胞信號傳導(dǎo)通路的介導(dǎo),上調(diào)JAK2和STAT3的蛋白表達,減少心肌梗死面積,對缺血再灌注心肌起保護作用。實驗表明中醫(yī)藥可通過激活JAK-STAT 信號通路發(fā)揮保護心肌的作用。
磷酸腺苷活化的蛋白激酶(adenosine monophosphateactivated protein kinase,AMPK)參與不同的生理及病理過程中細胞能量代謝的調(diào)控,被稱為細胞的“代謝和能量感受器”[27]?;罨腁MPK 能夠增加葡萄糖攝取和糖酵解,加速脂肪酸氧化增加心肌組織的能量供應(yīng)[28],降低循環(huán)或心肌組織中轉(zhuǎn)化生長因子β1(TGF-β1)、成纖維生長因子(FGF)和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的水平,并能抑制心肌細胞凋亡來保護心肌組織[29,30]。樓丹 飛 等[31]實 驗 表 明 益 氣 活 血 通 痹 復(fù) 方可通過調(diào)節(jié)AMPK 表達改善心肌能量代謝減輕心肌缺血/再灌注損傷。張晶等[32]實驗表明黃芪甲苷可通過APN/AMPK 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑改善心肌能量代謝和抑制大鼠心肌肥厚。于妍等[33]研究表明黃芪注射液可通過APN/AMPK 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑改善心肌細胞能量代謝,保護心肌細胞線粒體結(jié)構(gòu)和功能,逆轉(zhuǎn)心肌細胞肥大、糾正心肌重構(gòu)的發(fā)生。實驗表明中醫(yī)藥可調(diào)節(jié)AMPK 改善心肌細胞能量代謝和血管內(nèi)皮功能,保護心肌組織和逆轉(zhuǎn)心肌重構(gòu)。
鈣調(diào)磷酸酶(calcineurin,CaN)是1種鈣/鈣調(diào)素依賴的絲/蘇氨酸蛋白磷酸酶,在Ca2+和鈣調(diào)蛋白刺激下,CaN 使細胞漿中的T 細胞活化核因子(nuclear factor of activated T cells,NFATs)去磷酸化,引起NFATs向核內(nèi)轉(zhuǎn)位以及后續(xù)的轉(zhuǎn)錄活動,在機體的免疫和心血管系統(tǒng)的功能調(diào)節(jié)中具有重要作用[34]。黨萬太等[35]實驗發(fā)現(xiàn)四逆湯治療后其心肌組織內(nèi)鈣含量升高,NFATc/β-actin吸光度比值顯著降低,表明四逆湯可抑制CaN-NFAT3信號途徑,有效改善心功能。孫鑫等[36]實驗表明芪藶強心膠囊可通過抑制RAS 介導(dǎo)的鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶(CaN)減輕心衰大鼠的心室肥厚,抑制心肌纖維化和改善心功能。楊冬花等[37]實驗表明益氣溫陽活血方可通過抑制CaNNFAT3信號通路改善慢性心衰大鼠心室重構(gòu)。馬志紅等[38]實驗表明強心益氣湯可降低CaN 活性對抗腹主動脈結(jié)扎所致心肌細胞的肥大和心室重構(gòu)。中醫(yī)藥可調(diào)節(jié)CaN 信號途徑表達,改善心功能和抑制心肌纖維化。
慢性心力衰竭(CHF)的發(fā)生與發(fā)展是一個復(fù)雜的過程,中醫(yī)學(xué)根據(jù)CHF 的臨床表現(xiàn),認為其基本癥候特點是氣虛血瘀、陽虛水泛[39],故采用活血化瘀、利水消腫、化痰通絡(luò)等中醫(yī)藥防治慢性心力衰竭具有確切療效[40]。中醫(yī)藥具有多組分、多環(huán)節(jié)、多途徑和多靶點的作用特點,在防治CHF 發(fā)生和發(fā)展中的信號通路主要有TGF-β-Smads信號通路,抑制心肌纖維化的發(fā) 生;PI-3K/AKT、JAK-STAT 和NF-κB 信 號 通路,抑制炎性反應(yīng)和心肌細胞肥大,延緩心室重構(gòu);AMPK 信號通路,調(diào)節(jié)能量代謝紊亂,抑制代謝重構(gòu)的發(fā)生;CaN 信號途徑,改善心功能和抑制心肌纖維化等,以延緩心室重構(gòu)的發(fā)生和發(fā)展,防治心力衰竭。目前,盡管實驗證實了一部分中醫(yī)藥防治CHF 的信號通道作用機制,但尚不完善,仍需要進一步大量的系統(tǒng)的研究,明確中醫(yī)藥起作用的成分及其確切的作用靶點和信號通道,為提高中醫(yī)藥防治CHF 的療效及其臨床應(yīng)用,提供更為可靠的科學(xué)依據(jù)。
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