黄芪对改善心力衰竭的作用及机制研究

桑震池，刘宗军

上海中医药大学附属普陀医院心内科，上海 200062

黄芪对改善心力衰竭的作用及机制研究

桑震池，刘宗军

上海中医药大学附属普陀医院心内科，上海 200062

心力衰竭是一种多器质性或功能性心室受损综合征，文献报道显示其病死率高达50%，成为21世纪对人体健康威胁最大的心血管疾病之一。过去几年心衰发病率持续上升，研究其发病机制发现由多种因素决定，其中能量代谢对心衰进展有着深刻影响，这也为心衰及心肌缺血的治疗开辟了一条新的途径，提示人们可以借助一些具有相关功能的药物来提高心衰患者新功能，改善心肌能量代谢。心力衰竭预后较差，伴随左室重构，众多研究证实黄芪具有增强心脏收缩、舒张能力，利尿，抑制心肌重构等作用，该文将做一综述。

黄芪；心力衰竭；左室重构；能量代谢；机制

慢性心力衰竭（CHF）是心血管疾病的终末期表现和最主要的死因，是21世纪心血管领域的两大挑战之一[1]，5年生存率与恶性肿瘤相仿，左室重构是充血性心力衰竭（CHF）发生发展的主要环节，它作为心血管疾病，特别是CHF的独立危险因子已形成共识，如何逆转和减轻左室重构对于改善心功能，防治CHF具有重要的临床意义。心衰的治疗目标不仅仅是改善症状、提高生活质量，更重要的是针对心肌重构的机制，防止和延缓心肌重构的发展，从而降低心衰的死亡率和住院率。目前已有大量中药证实其对心力衰竭的作用，如黄芪[2]，该文将进一步综述黄芪对心力衰竭的作用，并阐述其可能机制。

1 黄芪主要化学成分

要想深入分析黄芪的药理作用，首先需要从分析其化学成分入手。黄芪为豆科植物膜荚黄芪或蒙古黄芪的根，具有健脾补中，利水消肿，升阳举陷，益胃固表，利尿，脱毒生肌的功效[3]。既往的研究也证实其有止汗、降压、利尿、和补气的作用[4]。《本经》记载：“主痈疽，久败疮，排脓止痛。补虚，小儿百病。”《日华子本草》记载：“助气壮筋骨，长肉补血。”现代医学对其有效成分提炼后发现其主要包括皂苷类，黄酮类，多糖类，多种氨基酸，维生素及微量元素等，通过研究发现其具有强心、改善心肌代谢，调节血压，利尿，抑制心肌重构，增强免疫功能而抑制病毒性心肌炎等作用。西医开始认识到黄芪的医疗价值始于19世纪，在北半球、非洲和南美洲都有广泛分布，在全世界共有1 600多种，可入药的约10种。

2 改善心肌舒缩功能

黄芪总皂苷能够改善心脏舒张功能，提高心室肌顺应性，提高脏器灌注压而负性频率作用不显著，并且不增加心肌耗氧量。李伟等曾观察黄芪总皂苷注射液对心得安（盐酸普萘洛尔片）诱发HF犬心脏舒缩功能的影响，发现给药后急性心衰犬舒张压最大下降速率和左室收缩压明显增加，显示黄芪具有增强心肌收缩性能的作用。赵华云等对心肌梗死恢复期患者静脉使用黄芪注射液后观察发现，患者左心收缩，舒张功能都有改善，EF值升高，E峰增大，E/A比增高。冉梅等对急性心肌梗死患者急性期静脉使用黄芪注射液3周后发现，患者LVEF提高，梗死面积缩小，心脏收缩，舒张功能改善。

3 排钠利尿

研究发现，黄芪有短暂的排钠利尿作用，桂定坤等[5]发现，在应用黄芪水提物后，健康人尿钠排泄量在1.5 h和2 h分别增加73%和43%，2 h时达高峰，李森等[6]对比了呋塞米与黄芪的利尿作用发现，对于生理盐水负荷的大鼠，两者均有利尿作用，且呋塞米作用强于黄芪，但呋塞米组Na+、K+、Cl-排泄量明显增加，而黄芪组利尿作用较为缓和，对电解质无明显影响。最新的研究结果表明，黄芪之所以具有排钠利尿功能可能与其能够增加心力衰竭患者心钠肽活性有关，心钠肽是一种能够增加肾小球滤过率减轻肾脏负担的活性因子，黄芪有效成分的摄入增加了心钠肽的活性从而促使排尿帮助减轻心脏负担。

4 抑制心肌重构

心力衰竭的病理特征是由于心肌不可逆的变性坏死，从而被纤维组织所替代，导致心肌由功能代偿性肥厚转变成失代偿衰竭[7]，研究认为黄芪通过多途径抑制心肌重构，既往的研究证实黄芪多糖通过抑制ICAM-1和VCAM-1表达，保护心脏，减少心肌肥厚和心衰[8]。张召才等在研究黄芪总皂苷对慢性心肌炎（MF）的影响中发现，与模型组相比，黄芪总皂苷组大鼠的心肌组织TGF-β1的表达降低，MMP-1和基质金属蛋白酶抑制因（TIMP-1）的表达被下调MMP-13和MMP-14的表达被上调，提示黄芪总皂苷具有抗MF的作用，其机制至少包括抑制TGF-β1和促进MMP-13和MMP-14的表达，进而抑制心肌重塑。侯云生等将黄芪作用于兔急性心肌梗死模型，6周后发现黄芪使急性心梗后兔的左室重量和全心重量下降，使增厚的舒张期室间隔厚度，舒张期左室后壁厚度及变薄的梗死区厚度经治疗后恢复正常，证实黄芪可减轻或逆转急性心肌梗死后左室重构，同时该研究发现黄芪组兔心肌局部AngII含量明显下降，证实其作用可能通过抑制肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS）起作用。曾治宇等通过大鼠急性心肌梗死模型，应用黄芪治疗6周可抑制非梗死区域胶原纤维的增生或减少胶原蛋白的沉积，抑制I型胶原蛋白的合成，改变胶原蛋白的构成比，抑制心肌重构。

大量循证医学证据已证实血管紧张素转换酶抑制剂（ACEI）和血管紧张素受体抑制剂（ARB）在阻断肾素-血管紧张素-醛固酮（RAAS）系统方面的作用，目前已成为心力衰竭临床治疗的一线用药[9]，阚秀莲等[10]对160例慢性心力衰竭患者在应用血管紧张素转换酶抑制剂的基础上联合使用黄芪，观察12周后发现超声心动图及血浆肾素、血管紧张素和醛固酮等均有改善，证实黄芪联合血管紧张素转换酶抑制剂,对慢性心力衰竭患者的RAAS系统活性有明显抑制作用,可进一步改善患者的心室重构和心功能。

5 改善心肌能量代谢

研究表明心力衰竭患者心肌重构及心肌舒缩的根本原因是心肌能量供应不足，可以说心力衰竭是一种心肌能量供应不足所引起的超负荷心脏病，当能量利用率持续偏低时就会出现心脏这台发动机燃料耗尽的情况，因此能量代谢功能障碍是造成心力衰竭的重要因素。三磷酸腺苷（ATP）是心肌组织内部能够直接利用的能源，同时也是唯一的能源，正常情况下ATP需要从细胞内膜中被线粒体转移并生成磷酸肌酸（CPr），需要能量的部位再将CPr转化为ATP并直接使用，如果ATP与CPr之间的转化受到影响，那么能量产生就会严重不足，冯琳等研究大鼠心肌损伤机制发现黄芪总皂苷能够增加ATP含量，从而验证了黄芪总皂苷发挥心肌细胞保护作用的基础是通过增加糖类代谢来促使产生更多的ATP，进而使心肌能量代谢逐渐趋于正常水平。

6 抑制心肌细胞凋亡

凋亡对所有组织、器官的动态平衡和重塑都起到非常重要的作用，既往的研究证实阿霉素能增加Akt磷酸化，导致细胞凋亡[11]，Cao等[12]体外研究发现黄芪治疗后，心肌细胞Akt磷酸化显著降低，进一步研究发现无论在体内还是体外，促凋亡蛋白，如激活的caspase 3和caspase 9都有明显下降，显示黄芪可以通过激活Akt途径有效抑制心肌细胞凋亡。

7 抑制氧化应激

心肌氧化应激已被证实与心肌损害、心力衰竭有关，有研究显示p38MAPK活化导致炎症反应和心肌损伤[13]，减少氧化应激、减少氧自由基的生成有利于减少心肌损害，既往的研究显示黄芪可有效抑制p38MAPK磷酸化激活，进而减少心肌炎症。

8 小结

心力衰竭患者的心肌收缩能力呈现低运转状态，同时还存在心肌能量代谢紊乱，心力衰竭并不是一种独立的疾病，它是心脏疾病发展的终末阶段，也是心血管疾病最终的恶性结果，心肌梗死、心肌病、炎症等都会加重心肌损伤，从而造成心肌结构的改变，最终引发心力衰竭。运用黄芪治疗心力衰竭的理论来源是中药益气法，这一方法与西医改善心脏能量代谢有着诸多相似和共通之处。现有研究一般是能量代谢角度分析黄芪的作用机制，也就是其在增强心肌收缩力方面的作用。综上所述，黄芪对心力衰竭患者具有增强心肌收缩力、改善心肌代谢，扩血管利尿，抑制心肌重构，抑制纤维化等作用，并且越来越多的基础及临床研究证实联合使用黄芪可进一步抑制RAAS系统，有助于心功能的改善，相信随着其作用机制的深入探讨，其在心力衰竭中临床应用前景将越来越广阔。

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The Improved Effect and Mechanism of Astragalus on Heart Failure

SANG Zhen-chi，LIU Zong-jun
Department of Cardiology,Putuo Hospital,Shanghai University of Traditional Chinese Medicine,Shanghai,200062 China

Heart failure is a kind of organic or functional impaired ventricular syndrome,the literature shows its case fatality rate is as high as 50%,becoming the biggest threat to human health in the 21st century one of cardiovascular disease.Heart failure rates continue to rise over the past few years,the research of its pathogenesis found is determined by many factors,including energy metabolism has a profound influence on heart failure progress,this also for the treatment of heart failure and myocardial ischemia has opened up a new way,suggests that people can use some drugs with related functions to improve the new function in patients with heart failure,improve myocardial energy metabolism. Heart failure is of heart failure,with left ventricular remodeling,many studies confirmed Astragalus had enhanced cardiac systolic and diastolic function,diuretic,inhibition of myocardial remodeling.This paper will give a review.

Astragalus;Heart failure;Left ventricular remodeling;Energy metabolism；Mechanism

R28

A

2096-1782（2016）12－0163-03

2016-09-15）

10.19368/j.cnki.2096-1782.2016.12.163

上海中医药大学预算内课题基金 “黄芪总皂苷抑制充血性心力衰竭大鼠心肌重构及相关机制研究”（14-DX-10）；上海市医学重点专科建设计划项目-心血管内科（ZK2015A17）。

桑震池（1978.5-），男，上海人，硕士，副主任医师，研究方向：冠心病介入治疗。

刘宗军（1972.8-），男，山东人，硕士生导师，主任医师，研究方向：冠心病综合防治，E-mail:sangzc@163.com。