基于细胞焦亡的中药治疗抑郁症合并冠心病的机制研究进展

李兰石 王 颖

1.辽宁中医药大学研究生学院，辽宁沈阳 110032；2.辽宁中医药大学针灸临床教研室，辽宁沈阳 110032

《中国心血管健康与疾病报告2019》[1]推算出当 今我国冠心病患者约有1100 万人次，并指出该病的死亡率高于肿瘤及其他疾病。O’Neil 等[2]证实抑郁症是冠心病发作关联性最大的独立危险因素。细胞焦亡是最新发现的一种细胞程序性死亡方式，特征是质膜通透性改变、细胞破裂及促炎因子释放。最近研究发现，细胞焦亡造成的组织炎症级联反应，是抑郁症诱发冠心病的重要机制[3]。抑郁情绪会引起大脑Nod 样受体蛋白3（Nod-like receptor protein 3，NLRP3）炎症小体复合物的形成，诱导pro-Caspase-1 自切割产生活性，裂解消皮素的双结构，释放N 端形成小孔，同时切割pro-白细胞介素（interleukin，IL）-18、pro-IL-1β使其成熟沿着小孔释放，渗透压改变后水分子进入细胞，细胞肿胀破裂，释放出的内容物属于内源性损伤相关分子模式，激活炎症级联反应，促炎因子会通过血脑屏障，引起冠状动脉内多种细胞焦亡，诱导单核细胞、低密度脂蛋白、血小板聚集，通过转胞吞作用穿过内皮并因炎症而保留沉积为粥样斑块，随着细胞焦亡进展，斑块数量增加稳定性降低，最终造成斑块破裂血管堵塞[4]。中药治疗该病在下调细胞焦亡通路蛋白表达、减轻炎症反应方面存在优势。因此从细胞焦亡角度探索中药防治抑郁症合并冠心病的发病机制，可能为中药治疗抑郁症合并冠心病的临床和科研提供新思路。

1 中药调控NLRP3 炎症小体的活化

1.1 介导NLRP3 炎症小体的启动信号

NLRP3 的启动信号包括Toll 样受体（Toll-like receptor，TLR）4 被激活，募集髓样分化初级反应基因（myeloid differentiation primary response gene 88，MyD88）形成MyD88-TLR4 复合物，MyD88 与人IL 受体相关激酶的结构域结合，激活肿瘤坏死因子受体相关因子6，形成TAK1-IKK-IKB 复合物，使核转录因子-κB 的两个亚基（p50、p65）释放，其中p65 进入细胞核发生核位移[5]。研究发现，不少中药及其有效成分可以抑制其中的通路内各蛋白的表达。例如皂角刺和菖蒲可以抑制TLR4 与MyD88 的结合[6]，而斑蝥、山药和百合则可以靶向抑制TAK1-IKK-IκB 复合物级联[7-8]，另外胡椒、玄参、山茱萸、桑白皮、玄参、白术、人参、肉桂、花椒和蔓荆子都被证明可以抑制核转录因子-κB 发生核位移[9-11]。

1.2 介导NLRP3 炎症小体的激活信号

目前，较为可信的主要有3 种NLRP3 炎症小体活化模式。①离子流假说：抑郁会激活小胶质细胞内eATP 级联信号触发P2X7R 反馈的K+外流，同时膜蛋白1（membrane protein 1，PAN-1）在细胞膜上形成小孔，使NLRP3 的各配体进入细胞。实验发现，蔓越莓和小檗碱可以下调细胞中P2X7R 的表达[12]，青蒿素和苦参[13-14]可以抑制K+外流，甘草被认为是最有效的PAN-1 半通道拮抗剂，可直接与缝隙连接通道结合，闭合缝隙连接处[15]。②活性氧（reactive oxygen species，ROS）途径：抑郁会诱导ROS 过度生产氧化，使硫氧还蛋白互作蛋白（thioredoxin interacting proteins，TXNIP）被ROS 氧化的硫氧蛋白分离，并与NLRP3 结合而激活整个炎症小体复合物。实验发现藏红花可以改善线粒体功能，显著减少ROS 的产生，降低小鼠抑郁情绪，此外还可增强血栓调节蛋白和一氧化氮的生成，降低血管张力[16]。白果在心血管疾病的临床治疗中已有较确切的效果，最近在一项体外神经元细胞的实验中还发现，其主要有效成分白果内酯可以抑制ROS 的产生，使得神经元细胞死亡率明显减少[17]。此外，莲子、丹参、茴香、石菖蒲、白鲜皮、胡黄连、无患子、冬虫夏草都被证明具有强大的清除氧自由基的能力，阻断ROS/TXNIP 信号通路[18-19]。③细胞破裂后释放大量内容物使溶酶体吞噬分解负担加重，造成溶酶体膜破裂，释放组织蛋白酶B，从而激活NLRP3 炎症小体。研究发现佛手瓜、枸杞子可以通过抑制一些miRNA的表达，从而减少巨噬细胞中溶酶体对胆固醇等大颗粒物质的吞噬，达到抗炎、保护神经元、减少冠状动脉粥样硬化的作用[20]。

2 中药调控NLRP3 各组分的装配

NLRP3 炎症小体复合物由NLP 受体蛋白、凋亡相关斑点样蛋白（apoptosis-associated speck-like protein，ASC）接头蛋白和pro-Caspase-1 前体三部分组成，是抑郁情绪引起免疫系统产生细胞焦亡、发生神经炎症级联反应的重要效应分子，且其表达水平与冠状动脉病变狭窄程度、斑块数量不稳定性及纤维帽脆性呈正相关[21]。实验发现，白藜芦醇、姜黄和川牛膝可影响NLP 受体蛋白与ASC 接头蛋白装配[22-23]；穿心莲、紫草可以抑制ASC 斑点蛋白表达[24]；在丹参、黄连、大黄和莱菔子可以抑制ASC 和pro-caspase-1 的募集[25-26]，槐耳即槐树上长的木耳可以通过自噬溶酶体途径促进NLRP3 降解[27]。此外，黄芩和粉防已被证明是通过抑制NLRP3 炎症小体来减轻抑郁症合并冠心病的。Rui 等[28]实验证明黄芩的有效成分黄芩苷可以直接抑制小胶质细胞中NLRP3 的激活，减轻神经炎症反应，保护神经元，同时张琳玲等[29]发现在动脉硬化模型大鼠实验中，黄芩苷可通过抑制NLRP3 信号通路进而降低炎症反应，缓解主动脉内皮损伤，降低血脂水平，发挥抗冠状动脉动脉硬化作用。粉防己的主要活性物质粉防己碱具有抗炎作用，治疗后，活性物质粉防己碱明显抑制了小鼠大脑组织小胶质细胞中NLRP3 的表达，裂解产生活性的Caspase-1 减少，炎症因子IL-1β、IL-18 降低，减少了神经元细胞死亡，同时Tet 还可以治疗心血管疾病，减少梗死面积[30]。

3 中药调控Caspase-1 的表达

Caspase-1 在人体内免疫细胞中以无活性的前体形式存在，是抑郁情绪和先天免疫传感器之间的关键桥梁。Caspase-1 在抑郁症和动脉粥样硬化的发生、发展中发挥了重要作用，其表达的含量已成为该病的金标准[31]。在一项蝙蝠体内破坏Caspase-1 基因的实验中发现，缺乏Caspase-1 表达可导致随后细胞焦亡信号通路无法激活，同时产生了抗动脉粥样硬化和神经退化等疾病的抗炎状态[32]。用中药系统药理学数据库与分析平台数据库筛选Caspase-1 靶蛋白的相关中药及共同的单体活性化合物，结果发现,白花蛇舌草等83 种中药及其共同活性成分单体人参皂苷Rh2，熊果酸能够作用于Caspase-1 蛋白。此外槐花、五味子、红景天都有抗炎、调节免疫和抗动脉粥样硬化斑块形成的作用，其作用机制是阻断pro-caspase-1 的自剪切，抑制Caspase-1 的活化[33-34]。

4 中药调控Gasdermin D（GSDMD）的表达

GSDMD 是一切炎性Caspase 的共同底物，是细胞焦亡的直接执行者，因而被称为执行蛋白。研究表明，GSDMD 进入活性成孔状态是成熟IL-18、IL-1β等分泌到胞外、形成炎症级联反应、发生细胞焦亡的必要条件[35]。研究证明GSDMD、GSDMD-N 末端相关基因表达与内皮功能障碍、动脉粥样硬化斑块增加呈正相关。酮麝香是天然麝香的一种成分，实验发现在40 μg/ml 的浓度下可以抑制GSDMD 的激活。通过染色实验观察巨噬细胞形态学变化，发现雷公藤红素能够抑制Caspase-1 对GSDMD 的剪切与活化，从而能改善细胞膜的通透性，减少细胞焦亡[36]。山柰酚是一种存在于多种植物（桑叶、桃花、罗布麻叶等）中的天然黄酮醇，在脂多糖+三磷酸腺苷刺激的炎症细胞模型中被证明可以抑制GSDMD，改善膜的完整性来减少细胞焦亡[37]。

5 小结

抑郁症诱导冠心病形成的中医病理机制为患者情志抑郁，肝气不舒，全身气机不畅累及于心，心血停滞而为瘀，瘀血形成脉道不通，影响气机往来，从而加重肝气郁滞、气滞血瘀的相互促进，郁久化火，火热可灼伤心脉，离经之血即为瘀，亦可火热伤津，血少成瘀，最终导致郁证合并胸痹的形成。“火”在该病的发生、发展中起着十分重要的作用，而“火热之邪”在现代医学中与炎症反应密不可分，细胞焦亡又是高度促炎症的细胞程序性死亡。因此，细胞焦亡可以被认为是抑郁症和冠心病的共通机制。在论述中药调控细胞焦亡抗抑郁合并冠心病机制的过程中发现，中药疗法可多靶点有效抑制细胞焦亡通路，减少炎症反应，从而缓解患者抑郁状态，减轻冠状动脉粥样硬化程度。所采用的中药有疏肝、益气、温阳、清热、活血、补益等功效，本病的病机为肝气郁结，气滞血瘀，郁久化火，因此首选疏肝理气的药物，而温阳既可振奋精神驱逐阴翳，又可推动全身气血的运行，清热活血可去除病理产物，通达血脉，最后配合补益脾胃的药物，既可抑木扶土，又可使补而不滞。综上，探索更多从细胞焦亡角度治疗抑郁症合并冠心病的中药疗法，可以为临床防治该疾病提供参考。