中药调控自噬抗动脉粥样硬化的研究进展

谢伊雯,苏 伟

（1.南京中医药大学无锡附属医院,江苏 无锡 214000；2.江苏省无锡市中医医院,江苏 无锡 214000）

冠状动脉粥样硬化性心脏病指冠状动脉粥样硬化使血管腔狭窄或阻塞和/或因冠状动脉痉挛,导致心肌缺血缺氧或坏死而引起的心脏病。《中国心血管健康与疾病报告2019》显示,心血管病死亡率高居首位,每5例死亡患者中有2例死于心血管病[1]。冠心病的病理学基础是动脉粥样硬化（AS）。临床治疗该病多采用他汀类药物抗脂稳斑,但易引起肝功能障碍和肌病等不良反应。中医药防治冠心病具有独特的优势,能够从多角度、多途径、多环节、多靶点干预冠心病的发生发展[2-3]。本文就中药调控自噬信号通路抗AS的作用进行综述,总结如下。

1 自噬的概述

自噬即细胞自我吞噬,是普遍存在于真核细胞、由一系列步骤构成的动态过程。目前将自噬双层膜形成、自噬体形成、自噬溶酶体形成、自噬溶酶体的降解动态过程定义为自噬流[4],大量的自噬体和自噬溶酶体在此过程中隔离、降解并回收受损的、衰老的细胞器及错误折叠的蛋白,以维持细胞的内稳态。

2 自噬与AS

在AS形成发展过程中,不同阶段的细胞自噬扮演着不同的角色。在AS形成早期,自噬能促进细胞内物质的循环利用,保护细胞而减少侵害的发生；AS晚期,过度自噬使血管平滑肌细胞出现死亡,继而加剧斑块的不稳定性。

2.1 AS形成早期自噬能抑制斑块进展 自噬在血脂代谢中发挥重要作用,通过自噬溶酶体降解胞内脂滴,减少脂质堆积,从而有效维持脂代谢平衡。在肝细胞中,过量游离胆固醇传至溶酶体,促进自噬溶酶体的形成,进而激活自噬。有学者研究发现,在氧化低密度脂蛋白（ox-LDL）诱导的泡沫细胞中脂质调节蛋白SIRT6和自噬蛋白Atg5、LC3B、LAMP1的表达均减少,而诱导SIRT6 WT过表达后,电镜下可见自噬潮增加,泡沫细胞减少,充分说明基础水平的自噬有助于减缓AS斑块的形成速度和维持AS斑块的稳定性[5]。

2.2 AS晚期自噬会加剧斑块的不稳定性 过度的自噬会造成细胞质、细胞器的大量损耗,严重者引起细胞死亡,如血管平滑肌细胞受损会导致血小板聚集,最终引起血栓的形成[6]。过度的自噬和氧化应激也会形成由氧化脂质和蛋白质组成的蜡样体,其无法被溶酶体水解酶降解和清除,且其聚集大量溶酶体酶使溶酶体与自噬体的结合受限。因此,过度的细胞自噬促进斑块的不稳定性[7]。

3 中医药与自噬、冠心病的研究现状

我国传统医学虽无冠心病病名,但根据其临床表现可归为胸痹心痛、真心痛。胸痹心痛病位在心,与肝、脾、肾关系密切,病因为本虚（气虚、阳虚多见）标实（血瘀、痰浊多见）,心脉痹阻是病机关键[8],治以扶正补虚、活血化痰。目前中医药对自噬的影响引起学者的关注,学者试图以自噬通路为切入点,观察中药单体、中药复方介导自噬通路而发挥抗AS作用。

3.1 中药介导PI3K/AKT/m TOR信号通路PI3K/AKT/m TOR信号通路是AS形成的重要信号传导通路,在自噬中发挥关键的调节作用,通过药物对该信号通路进行选择性抑制能有效抑制AS的进程。

（1）芹菜素 芹菜素是芹菜中的黄酮类化合物,具有抗AS作用[9]。熊绍风[10]进行体内实验,发现经芹菜素处理后的小鼠皮下腹股沟白色脂肪的自噬标志蛋白LC3Ⅰ/Ⅱ、Beclin-1、p62降低。同时体外实验中,芹菜素可减少自噬体数目,50μM的芹菜素可显著增强p-PI3K、p-Akt、m TOR的表达,提示芹菜素能激活此通路；PI3K抑制剂LY294002、Akt抑制剂Ⅳ都能逆转芹菜素的促脂肪棕色化作用,充分表明芹菜素能通过激活PI3K/Akt/m TOR通路抑制自噬,促进白色脂肪棕色化,从而减少脂质累积,并降低AS形成风险。

（2）柚皮苷 二氢黄酮类化合物柚皮苷主要存在于芸香科植物葡萄柚、橘、橙的果皮和果肉中,能保护缺血心肌[11]。王昆[12]研究发现,在高糖/高脂诱导的人脐静脉内皮细胞模型中,中浓度86μM的柚皮苷改善细胞功能最为显著,表现为细胞增殖和迁移能力提高、活性氧（ROS）含量减少,一氧化氮（NO）含量增加。p-eNOS/NOS、p62表达上调,LC3-Ⅱ/Ⅰ和Beclin1下调,自噬小体数目减少,p-PI3 K/PI3 K、p-Akt/Akt、p-m TOR/m TOR表达上调,说明柚皮苷可通过激活PI3K-Akt-m TOR通路抑制自噬。加入PI3k和Akt抑制剂能逆转此过程,进一步证实以上结论。

（3）苏木提取物 李鑫峰[13]发现,苏木提取物可降低由高脂饮食诱导的AS小鼠模型的血脂及炎症细胞因子水平,并改善主动脉形态；体内外实验中,其可下调小鼠动脉和人脐静脉内皮细胞中PI3K、p-Akt、p-m TOR蛋白及p62,上调自噬蛋白Beclin-1和LC3Ⅱ/Ⅰ,表明苏木提取物能抑制PI3K/Akt/m TOR通路的活化,进而促进内皮细胞的自噬水平。

（4）软脉煎 研究显示,软脉煎能下调斑块组织中自噬相关蛋白Atg5、LC3Ⅱ,减少自噬小体的形成,上调PI3K、Akt、p-Akt、m TOR、p-m TOR蛋白水平,激活PI3K/Akt/m TOR通路,抑制过度自噬,说明其可在一定程度上稳定斑块。该方还能上调斑块旁组织中自噬相关蛋白Atg5、LC3Ⅱ,同时下调PI3 K、Akt、p-Akt、m TOR、p-m TOR蛋白水平,抑制PI3 K/Akt/m TOR通路,促进一定程度的自噬,从而减少AS诱因[14]。可见,软脉煎可通过调控PI3K/Akt/m TOR信号通路对自噬起双向调节作用。

（5）姜黄素 姜黄素是从姜黄中提取的一种植物多酚,有抗炎、抗氧化、心肌保护等药理作用[15]。研究发现,姜黄素能显著降低AS大鼠模型主动脉炎症细胞因子白细胞介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和血清总胆固醇（TC）、三酰甘油（TG）、低密度脂蛋白（LDL）水平,显示出良好的抗AS作用,并抑制PI3K、Akt蛋白及mRNA水平[16],提示姜黄素可能通过抑制PI3K/Akt信号通路加速自噬,改善AS。

（6）补肾抗衰片 补肾抗衰片可上调小鼠自噬蛋白LC3-Ⅱ,下调p62,降低PI3K、p-Akt、p-m TOR蛋白表达,证明补肾抗衰片可通过抑制PI3K/Akt/m TOR信号通路促进巨噬细胞自噬[17]。

3.2 中药介导AMPK信号通路 蛋白激酶（AMPK）是目前在动脉粥样硬化领域研究较多的自噬调节蛋白,在糖、脂、蛋白质代谢中发挥重要作用,通过控制胆固醇流出,加速脂肪酸氧化等抗AS。

（1）虫草素 虫草素在改善泡沫细胞脂质堆积的同时,可促进细胞自噬,表现为自噬小体增多,LC3Ⅱ/Ⅰ上调、p62下调；而抑制AMPK的表达则可阻断虫草素调节自噬的作用,表现为p-AMPK降低,p-m TOR升高,可见虫草素通过激活AMPK的磷酸化,负调控m TOR通路,促进自噬抑制细胞泡沫化[18-19]。

（2）丹皮酚 丹皮酚是毛茛科植物牡丹的干燥根皮的提取物,已被证明能抗AS[20]。研究证实,丹皮酚可抑制斑块形成,减少血管平滑肌细胞数量,体内外实验中其均可上调LC3Ⅱ,促进自噬小体形成；丹皮酚可诱导AMPK磷酸化,降低m TOR磷酸化,AMPK抑制剂可逆转丹皮酚诱导的m TOR磷酸化水平下降[21-22]。综上,丹皮酚通过上调自噬,激活AMPK/m TOR信号通路抑制血管平滑肌细胞增殖,为丹皮酚抗AS提供了新的思路。

（3）人参皂苷Rb1 人参皂苷Rb1早期抗AS与降脂、抑制炎症细胞因子表达并减弱凋亡有关。研究发现,人参皂苷Rb1通过促进LC3从Ⅰ型向Ⅱ型转化,增加自噬通量,从而抑制凋亡[23]。研究发现,人参皂苷Rb1可降低ox-LDL诱导的C57BL/6细胞中泡沫细胞的脂质含量,上调LC3Ⅱ/Ⅰ比值,下调SQSTMI水平,增加自噬体数目,AMPK抑制剂compond C可明显抑制人参皂苷Rb1诱导的LC3Ⅱ/Ⅰ的比值升高和SQSTMI水平降低[24-25],说明AMPK在人参皂苷Rb1促进自噬过程中发挥了重要作用,但对AMPK上下游通路分子的具体机制的研究尚未开展。

3.3 中药介导miRNA信号通路 MicroRNA（miRNA）是一类由18～25个核苷酸组成的单链非编码RNA分子,可通过与靶标mRNA的3′端非翻译区特异性结合触发mRNA降解或抑制靶m RNA的翻译,参与调控自噬的启动、囊泡成核、囊泡延伸、自噬回收与囊泡融合等阶段。

（1）中药介导miR-375/KLF4信号通路 丹参酮ⅡA是丹参的主要成分,有抗AS的作用[26]。曹慧敏等[27]发现,丹参酮ⅡA可通过调控PI3K/Akt/m TOR信号通路,诱导氧化应激EA.hy926细胞自噬,防治AS。亦有研究证明,丹参酮ⅡA能减少脂质堆积,下调miR-375对高脂饮食的反应,增强自噬,促进AS恢复；荧光素酶实验证实,miR-375与KLF4的3′UTR的特异性结合,可抑制KLF4,减弱自噬[28]。综上所述,丹参酮ⅡA可通过抑制miR-375以激活KLF4,增强巨噬细胞的自噬和M2极化,从而减轻AS。

（2）中药介导miR-384-5p/Beclin 1信号通路 九龙藤总黄酮是豆科羊蹄甲属植物龙须藤的提取物,有保护心肌、抗凝的作用[29]。研究证明,miR-384-5p可通过靶向Beclin 1调节巨噬细胞自噬[30],九龙藤总黄酮干预后Beclin1蛋白及m RNA表达下调[31]。杨秀芳[32]建立H9C2大鼠心肌细胞糖氧剥夺（OGD）模型模拟心肌缺血缺氧损伤,发现6μg/m L九龙藤总黄酮可明显改善受损心肌形态,提高缺氧心肌细胞活力,改善心肌损伤,减少自噬体和自噬溶酶体,降低LC3、p62 m RNA水平；过表达miR-384-5p可促进细胞存活,减少自噬通量,敲减miR-384-5p可促进自噬通量,说明miR-384-5p可提高受损心肌细胞活力,且负调节细胞自噬水平。综上所述,九龙藤总黄酮可使miR-384-5p过表达,负调节Beclin 1,从而抑制自噬,减轻心肌缺血损伤。

3.4 中药介导NF-κB信号通路 细胞核因子κB蛋白（NF-κB）是一种炎性通路信号蛋白,该通路被激活后调节白细胞介素（IL）、凋亡抑制因子、黏附因子等的表达,可导致内皮损伤、加速斑块进展。

（1）桑色素 孟庆宇[33]研究证实,桑色素可呈剂量和时间依赖性降低SQSTM1/p62的表达,抑制脂多糖刺激下人脐静脉内皮细胞PI3K、p-Akt1、Akt1表达的升高,达到同NF-κB抑制剂PDTC相同的效果,证明桑色素的抗炎作用是通过抑制PI3K/Akt1/NFκB通路活化激活自噬而实现的。

（2）雷公藤红素 汪瑜翔等[34]研究发现,雷公藤红素通过激活LXRα/ABCA1通路和细胞自噬抑制巨噬细胞脂质蓄积。吴章等[35]发现,雷公藤红素可抑制高糖诱导的H9C2细胞损伤,下调NF-κB蛋白和mRNA表达。基于此,马致远[36]用雷公藤红素处理高蛋氨酸喂养的ApoE-/-小鼠,发现雷公藤红素喂养后Apo E-/-小鼠斑块面积明显减小,相关Sirt7、NF-κB（P-p65）表达水平降低,炎症、氧化应激相关蛋白（Caspase-1,NOX-4）表达水平降低,提示雷公藤红素通过抑制Sirt7/NF-κB信号通路而抑制AS斑块的形成。

（3）汉黄芩素 汉黄芩素是从黄芩根中提取的有效成分,具有保护心肌的作用[37]。韦磊等[38]研究发现,汉黄芩素治疗组AS面积减少,炎症细胞因子（TNF-α、IL-6）和黏附分子（脉管细胞黏附分子、细胞间黏附分子）的mRNA表达显著降低,NF-κB的磷酸化和NF-κB抑制蛋白α（IκB-α）的降解明显抑制,提示汉黄芩素抗AS的作用可能依赖于抑制NF-κB调控的炎性反应。

3.5 中药介导VEGF信号通路 血管内皮生长因子（VEGF）是血管发育功能的主要调节因子,能促进各种组织和器官如骨、肺、肾、脑和肿瘤中的血管内皮细胞的增殖、迁移和趋化。研究发现,新生血管的密度与脂质斑块的厚度和动脉血管的狭窄程度呈正相关,下调VEGF、VEGF-2表达,抑制血管新生,有利于斑块稳定[39]。董小莉等[40]研究发现,与模型组相比,川芎嗪各剂量组大鼠体质量增加值、血浆炎症细胞因子、TC、TG、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、动脉粥样硬化指数、血管张力变化值均呈剂量依赖性降低,组织病理学检查结果显示川芎嗪各剂量组主动脉血管完整性改善,提示川芎嗪能改善大鼠体质量、体内炎症细胞因子及血脂水平,保护血管内皮完整性；川芎嗪各剂量组VEGF、VEGF-2水平呈剂量依赖性升高,提示川芎嗪通过调节VEGF通路,保护血管以防治AS。

3.6 中药介导MST1信号通路 哺乳动物STE20激酶1（MST1）是Hippo信号转导通路的重要组成部分,MST1可抑制自噬、促进巨噬细胞凋亡以增加斑块不稳定性[41]。在ox-LDL诱导的RAW264.7巨噬细胞形成泡沫细胞的实验中,槲皮素可减少自噬体数量,降低MST1、Bcl-2、P21和P16的表达,增加Beclin 1和LC3-Ⅱ/Ⅰ的表达[42],提示槲皮素介导MST1通路增强自噬、抑制AS。

4 小结

自噬贯穿于AS发生发展的全过程,许多中药单体、中药复方被证明可通过调节自噬治疗AS,可见中医药治疗AS具有较大的潜力。本文总结了几种中药单体、中药复方通过自噬抗AS的途径和作用靶点,但是某些药物作用靶点的上下游通路分子的具体研究尚未开展,也未明确是否存在多靶点、多途径的共同作用。因此,在治疗规范化和药物大规模生产之前,迫切需要开展大量精心设计、规范、严格的临床研究,为这些中草药的临床应用提供可靠、充分的证据,使冠心病患者得到更规范的诊疗。此外,随着生物信息学分析、网络药理学等现代生物技术的进一步发展,相信越来越多的中草药中具有抗AS保护作用的活性化合物和相关信号通路会被发现,从而为中医药治疗冠心病提供更多的诊疗思路。