基于线粒体自噬探讨中医治疗慢性肾脏病心脏损害的研究概况*

郭 敏，胡良伟，江坚青，杨 芮，易小玉，黄义豪，晏子友

(江西中医药大学，江西 南昌 330006)

心血管事件(Cardiovascular event，CVD)是慢性肾脏病(Chronic kidney disease，CKD)重要并发症及重要死因，研究表明血液透析患者伴CVD占比56.4%，一半以上的终末期CKD患者死亡与CVD有关[1]。延缓CKD的进展，降低CVD风险是当今中西医治疗CKD的重要课题。近年来，中医药作用于细胞线粒体运用于临床的研究逐渐深化。本文主要基于线粒体自噬对中医治疗CKD并发CVD的研究进行概况。

1 CKD并发CVD的中医病因病机

慢性肾脏病在中医文献中并无指定病名，主要是指“溺毒”，“关格”，“肾劳”等，国医大师皮持衡[2]认为CKD是脾肾两虚为本，“湿瘀毒”交杂为标，据病机主次标本交替治疗为法。赵朋飞[3]认为CKD并发CVD主要是阴阳两虚，邪实进一步加重心脏损害的程度。笔者认为脾肾两虚贯穿CKD的始终，而CVD多发生在CKD的中后期，以标实邪毒为主，包括“外毒”与“内毒”。外毒主要是外感风毒，湿毒等，内毒包括痰毒，瘀毒，湿毒，溺毒等。邪毒内生主要是由脾虚不运，三焦气化不利，湿浊内积，蕴而化热，积聚为痰，日久为毒，而“毒附湿为灾”，湿毒交错，更加累及心脏；气虚湿阻，络脉不通，逐生腐浊之气，血络不畅，瘀凝而不散，渐而为毒，瘀阻心脉，且瘀毒易化生火毒，耗气灼血，损伤心气心血；肾气不利，司二便能力失常，小便不利，浊毒不降，乃生溺毒，《重订广温热论》云：“溺毒入血，血毒攻心”，损害心脏。

2 线粒体自噬在CKD并发CVD的作用

细胞通过自噬机制选择性清除线粒体的过程称为线粒体自噬，主要包括PINK1-Parkin依赖性线粒体自噬(PTEN诱导)；PINK1-Parkin非依赖性线粒体自噬(FUNDC1诱导)及Bnip3/Bnip3L介导的线粒体自噬，主要活性氧(ROS)、自噬相关基因(ATG)、LC3等有关[4]。适当的线粒体自噬可抑制细胞凋亡，保护器官功能，但当线粒体裂变与融合机制、线粒体自噬机制失衡则会直接损伤细胞。

CKD伴高尿酸可激活CaMKⅡδ/ROS/Parkin信号通路，上调心肌细胞线粒体自噬[5]。尿毒症毒素通过干预心肌细胞PINK1/Parin信号，破环细胞稳态[6]。血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)可提高mt-ROS而增强对线粒体的破环，增加自噬体的数量[7]。CKD伴糖尿病增加Mfn2水平，刺激线粒体氧化应激，增加线粒体耗氧量[8]。H9c2心肌细胞株在高尿酸状态下ROS水平明显增加，ATP水平下降，增加线粒体自噬的相关蛋白如Parkin，P62的表达，心肌细胞线粒体自噬明显增加[5]。宋熊等[9]发现尿毒症心肌病大鼠心肌细胞Atg5、LC3Ⅱ、PINK1、Parkin水平下降速度明显。高蓓蕾用d龄SD大鼠心肌细胞，放入高脂高糖培养基培养24小时与正常对照组相比较，Parkin表达水平明显下降，LC3-Ⅱ、P62水平升高，线粒体损伤严重，细胞调亡加速，而在此培养基基础上导入Parkin过表达慢病毒，转染细胞后则能激活PINK1-Parkin通路[10]。高胆固醇血症兔模型研究发现内质网应激会介导心肌细胞线粒体自噬，促IRE1的磷酸化，刺激JNK表达，使炎症基因增加，导致细胞核碎裂、凝结，细胞器内容物异常改变，也易导致线粒体耗竭，加速细胞凋亡[11]。

3 中医药干预线粒体自噬

CKD并发CVD的病因病机复杂，以泄毒补虚为主，心肾同治，皮持衡教授力推“间者并行，甚者独行”为原则[2]。现代研究发现有些中药复方，单味药及提取物可治疗CKD的某些方面，也可通过干预线粒体自噬作用于心脏，因此笔者推测这些复方与单味药对治疗CKD并发CVD可能有效。现从中药复方，单味药及提取物方面来论述中医治疗CKD并发CVD。

3.1 中药复方 芪苈强心胶囊(QLQX)可降低CKD伴心力衰竭血清BNP水平，保护心肾功能[12]，在急性心梗(AMI)后慢性心衰大鼠模型研究中表明QLQX可干预PI3K/AKT/GSK3β信号通路，上调HO-1和CAT mRNA的表达，抑制氧化应激，维护线粒体稳态[13]。胡光勇等[14]通过分离SD胎大鼠肾小球内皮细胞(RGECs)培养实验发现血府逐瘀汤可抑制糖基化终末产物，促进RGECs的生成，保护肾小球微小血管。王梓等[15]构建AMI大鼠模型研究血府逐瘀汤，发现其可改善急性心肌缺血下心肌细胞线粒体聚集、肿胀、外膜破裂的情况，维护线粒体嵴的排列。张怡萍[16]建立大鼠肾纤维化模型探究真武汤抗纤维化的作用，研究表明此方可减轻水肿，降低血清中Scr、BuN、Cys-C等的值，减少肾脏纤维化，同时别明珂[17]进一步研究发现其可上调p-ERK5表达，抑制慢性心衰的线粒体自噬，维护心脏功能。靳贺超等[18]运用2型糖尿病大鼠探究足细胞线粒体功能发现，当归补血汤可抑制ROS表达，减轻炎症反应，改善足细胞线粒体失衡，延缓糖尿病肾病的进展。同时当归补血汤培养H9c2心肌细胞可提高其线粒体呼吸功能，当归黄芪连用可提高线粒体的基础呼吸、ATP的产生，改变线粒体形态，减少心脏损害[19]。朱凤辉[20]发现参麦注射液可增强免疫细胞，提高CKD伴糖尿病患者血清白蛋白，减少感染等并发症。在心肌缺血/再灌注(MI/R)大鼠实验中它也可提高基础OCR、ATP-linked OCR等线粒体呼吸参数，抑制线粒体通透性转换孔(mPTP)的开放，提高射血分数，减轻MI/R损伤[21]。

3.2 单味药及其提取物

3.2.1 祛邪 “邪之所凑，其气必虚，留而不去，其病则实”，CKD患者脾肾虚弱，痰湿内生；气虚无力行血，阳虚寒凝，则瘀毒内蓄；伴随CKD的进展，患者体内尿毒症毒素不断增多。祛“痰，湿，瘀，毒”是中医治疗CKD的主要方法之一。丹参具有活血化瘀，安神除烦等功效，丹参酮ⅡA能有效改善5/6肾切除大鼠尿蛋白情况，有效抑制TGF-β/Smad和NF-κB信号通路的激活与表达，抑制、改善炎症与肾纤维化[22]。mPTP打开会导致促凋亡因子的流出如细胞色素C等，线粒体内外损伤控制点正是mPTP的开放，在大鼠缺氧/再氧心肌细胞模型中，丹参酮ⅡA也能抑制mPTP的开放及减少细胞色素C的释放[23]。红景天有活血化瘀，补脾益气等功效，红景天苷具有抗炎，保护肾脏，在糖尿病肾病模型中发现，红景天苷能防止线粒体DNA的拷贝，干预Sirt1/PGC-1a轴，刺激线粒体生物发生，改善糖尿病肾病患者的肾功能[24]。红景天注射液是心血管疾病的常用药，据报道具有抗心律失常，抗氧化损伤，抗糖尿病等一系列功效，近期研究表明它还可增加线粒体膜电位、细胞呼吸，避免线粒体过度氧化应激，能降低MI/R诱导的细胞凋亡[25]。积雪草有化瘀，利湿，解毒的功效。大量研究表明其可保护足细胞，调节免疫，抗氧化，抗肾纤维化，减少尿蛋白，通过构建肾缺血再灌注大鼠模型实验发现，运用积雪草苷建模组的Scr水平升高，上调PINK1、Parkin蛋白，FOXO3等，通过调控SIRT1-FOXO3-PINK1-Parkin信号通路，提高线粒体自噬水平，维护肾缺血再灌注细胞的稳态[26]。运用新生小鼠心肌研究表明积雪草素可以自噬小体数量与LC3-Ⅱ共定位，激活AMPK通路，改善心肌功能[27]。肾脏损伤，毒素从小便排出能力减弱，通畅大便是中医减轻体内毒素的重要途经之一，大黄有通腑，化瘀功效常用于CKD患者。药理学研究分析大黄主要通过作用于TNF、糖尿病AGE-RAGE、NF-Kb信号通路三个关键靶点，减轻CKD患者尿蛋白、血肌酐，改善糖尿病肾病患者的生活质量，抑制肾小管间质炎症[28]。通过SIRT3-K0小鼠研究大黄素，发现其能抑制Akt或ERK1/2通路，降低GSK3β磷酸化，调节线粒体SIRT3通路，减少心肌肥厚性损害[29]。

3.2.2 补虚 脾肾为先后天之本，脾肾两虚则气血精微无力化生，气不摄精，影响体内基础物质蛋白，糖的生成与代谢，补虚贯穿CKD的始终。黄芪可补气，利尿消肿，研究已证实黄芪多糖具有保护线粒体，抑制氧化损伤，运用C57BL/6小鼠研究肠肾轴对慢性肾毒性的影响发现黄芪与丹参连用能提高丁酸与乳酸益生菌的含量，从而调节肾脏丁酸与色氨酸的代谢，通过肠-肾轴减少CKD后期毒性[30]。齐振强[31]在慢性肾脏病缺血(HRGEC)模型中予黄芪-丹参有效单体(毛蕊异黄酮-丹参酮ⅡA)发现，不仅HRGEC管腔长度、成环数，节点数均有增加，而且能提高线粒体呼吸能力，其最大呼吸值，ATP与正常组对比均有统计学意义(P<0.05)。人参大补元气，人参多糖具有抗氧化作用，减少尿微量蛋白的作用已被证实，近期研究发现其能提高H2O2诱导的H9c2心肌细胞总SOD活性，抑制此心肌细胞LHD、ROS、MDA的水平、心肌细胞相关凋亡蛋白的表达，降低细胞的死亡率[32]。张东伟等[33]予黄芪甲苷及人参皂苷Rg1探究高脂大鼠心肌缺血再灌注损伤发现TNF-a、IL-6水平降低，PINK1-Parkin通路得以抑制，在降低炎症的同时也能减少过多的线粒体自噬，保护心脏。淫羊藿补肾阳，强筋骨，祛风湿，能提高免疫力，淫羊藿苷在5/6肾切除大鼠实验中可减少促炎细胞因子IL-1β的分泌，通过TGF-β信号通路抑制NRK49F细胞的激活，下调纤维化标志物，减少CKD持续进展的病理基础(肾纤维化)，在近期进一步研究中发现其可降低左心室DR5蛋白水平，抑制ATF6-DR5信号通路，降低心肌细胞凋亡率[34，35]。肾损害与雌激素水平相关，雌激素受体包括两个经典亚型ERα和Erβ反应元件，地黄可养血滋阴，能够促进雌激素受体的活化，调控Nrf2/ARE通路，减轻肾脏损伤[36]。用心肌缺血缺糖细胞模型实验中发现，梓醇(地黄的提取物)可调节分布在心肌细胞核与细胞质中的ER介导心脏调节的主要受体的Era，增加自噬相关蛋白如LC3、ULK等，从而参与心脏H9c2细胞线粒体自噬[37]。当归可补血活血，EPO作为红细胞的主要驱动力，当归多糖能抑制炎症，促进肝脏肾脏EPO的生成，也增强骨髓对其的应答，能够改善CKD患者贫血[38]。在研究AngⅡ对H9c2心肌细胞危害中发现当归提取物能下调AngⅡ诱导的促凋亡细胞Bad，维持线粒体膜电位的稳定，保护心肌细胞[39]。

4 小结

中医心肾两脏君相相依，病理相连，慢性肾脏病心脏损害主要是气血虚，阴阳失调，邪毒为主，中医依证用药遣方能有效改善心肾功能，提高生活质量。据现代相关研究，治疗CKD许多中药有效成分能直接作用与心肌细胞线粒体自噬通路，促进线粒体呼吸，提高ATP水平等，减少心肾细胞的凋亡率。但是作为近年兴新研究目前中药干预线粒体自噬多运用在动物实验，少量用于临床，且单药研究的数量有限，而中医复方对线粒体自噬的研究多停留在益气活血方，大量复方尚未被挖掘，且自噬有多条信号通路，缺乏对多条通路的同时干预的研究，今后应运用现代科学技术，不断利用中医药的优势，加强单药、复方对CKD并发CVD临床靶向治疗的研究。