中医药治疗心肌能量代谢障碍研究进展

花赵焱 张媛 金艳蓉 柴琳 陈绍熠 杨海燕

摘要：心脏作为人体的高能量消耗器官，每天的血液泵送功能都需要消耗大量的能量。如果心脏功能不全，心肌细胞的能量代谢就会发生变化。心脏疾病的发展与能量代谢紊乱关系密切，干预心肌能量代谢障碍在心血管疾病的防治中具有重要意义。近年来，中医对心肌能量代谢障碍有着独特的认识，在治疗心肌能量代谢上有很大的进展，现将中医药防治心肌能量代谢的研究做一综述，以期对临床治疗具有一定的借鉴意义。

关键词：心肌能量代谢；中医药治疗；研究进展

中图分类号：R256.2 文献标志码：A 文章编号：1007-2349（2023）09-0001-03

随着人口老龄化和中国社会的发展，心血管疾病的发病率迅速上升，已成为现代社会的重要死因［1］。中国城市心血管疾病的死亡率为43.81%，农村地区的死亡率为46.66%，是我国城乡居民死亡的主要原因之一［2］。心脏作为一个持续舒张和收缩的高能量消耗器官，每天的血液泵送功能都需要消耗大量的能量。研究表明，心脏病与心肌能量代谢有着密切的联系。如果心脏功能不全，心肌细胞的能量代谢会发生变化，主要表现为高能磷酸盐化合物的变化、线粒体的功能障碍和从脂肪酸到葡萄糖转换的底物利用改变［3］。特别是在心脏病的最后阶段，心肌能量代谢紊乱被认为是心力衰竭（HF）进一步发生发展的关键因素［4］。因此，改善心肌能量代谢障碍对预防心血管疾病的进展与恶化具有重要的临床意义。现将中医药治疗心肌能量代谢障碍的研究现况综述如下。

1 心肌能量代谢障碍的中医认识

1.1 气虚相关理论 中医学认为，气是构成人体的基本物质，也是维持其生命活动的活力极强的精微物质，精气是宇宙万物之源。《难经·八难》说：“气者，人之根本也”，《淮南子·原道训》曰：“气者，生之充也”。《素问·六微旨大论》曰：“物之生，从乎化，物之极，由乎变，变化之相薄，成败之所由也”。氣在人体内外的升降出入，可以促进和调节人的物质代谢过程，刺激体内物质和能量的转化，从而维持着人的生命活动。气与能量是相统一的，气的运动就相当于机体代谢过程中物质和能量的转化［5］。这与线粒体在心肌能量代谢过程中产生三磷酸腺苷（ATP）的作用十分相似，线粒体作为一种细胞动力装置，调控细胞的生长和周期，进行的生物氧化反应确保了能量供应和物质代谢，决定着生物反应［6］。刘秀灵等［7］认为中医“气”的功能与ATP的作用有诸多相同的特点。林飞等［8］认为宗气是构成心脏和维持心脏活动的精微物质，心肌线粒体的作用与宗气相似，宗气的物质属性类似于心肌线粒体的功能。林谦等［9］发现心气虚是慢性心衰的基本病机，这与心脏收缩、舒张功能改变关系密切，能量代谢障碍是心气虚的实质。程磊等［10］也证实多种补气药能显著改善患者的心功能指数，这与气虚证的证候改善是平行的。

1.2 阳虚相关理论 《素问·生气通天论》曰：“阳气者，若天与日，失其所则折寿而不僵”，这说明在人的生命活动过程中，阳气起着重要作用。心五行属火，是阳中之太阳，具有温煦及促进血液运行的功能，在调节水谷的运化以及水和液体的代谢中起着重要作用。崔仕衡［11］将心系疾病发生的始动环节归因于心脏阳气的虚衰，认为心阳不通是其核心病机，在治疗心系疾病时可以采用通阳疗法。万星［12］论述了心肌线粒体能量代谢与心阳之间存在关联性，在慢性心力衰竭的治疗中，中医温补心阳法与西医改善心肌线粒体能量代谢方面有共通之处。刘茜等［13］发现温补肾阳方能改善心肌能量代谢，主要通过影响三羧酸循环、提供高能磷酸盐，改善心肌线粒体功能并增加心肌ATP含量，延缓心力衰竭的进展。

1.3 与瘀血、痰浊关系密切 痰浊、瘀血的产生与气虚、阳虚关系密切，《血证论·吐血》说：“气为血之帅，血随之而运行”。气虚则无力推动血液运行，阳虚则不能温煦脉道而血行滞涩，都会造成血液运行不畅形成瘀血。瘀血痹阻心脉，从而导致心失所养，临床上表现为葡萄糖无糖酵解增强，导致乳酸累积发为胸痛；心肌持续耗氧抑制心肌细胞的三羧酸循环，影响心肌的能量代谢［14］。气虚也会减慢津液的运行速度，阳虚则使水液代谢异常，均会使水液的运化失常、凝聚为痰。痰积聚于脉络，气血运行受阻，形成瘀血，长期以来则痰瘀交阻。

2 心肌能量代谢障碍的中医药治疗

2.1 中医辨证治疗

2.1.1 益气活血化瘀 李鹤等［15］在临床中用益气强心方治疗心肌梗死后慢性心力衰竭患者，发现其能显著改善患者的心功能及心肌能量消耗水平（MEE）、N端B型利钠肽原（NT-proBNP）水平，有效改善心肌能量代谢。王巍等［16］采用活血通脉方（黄芪、三七、红参、汉防己、丹参、熟附子、当归、降香、炙甘草）干预腹主动脉缩窄法模型大鼠4周，结果显示治疗组大鼠心功能指标、心质量指数明显升高，通过调节腺苷酸激活蛋白激酶（AMPK）、辅助激活因子1α（PGC-1α）蛋白及mRNA 表达，纠正大鼠心肌代谢紊乱，明显改善心肌纤维化，提高心肌细胞能量代谢。王臻等［17］实验结果表明，补阳还五汤可增加心力衰竭模型大鼠ATP 含量，降低单磷酸腺苷（AMP）和二磷酸腺苷（ADP）含量，通过上调腺苷酸激活蛋白激酶（AMPK）/过氧化物酶体增值物激活受体（PPARα），激活AMPK信号通路的表达，可以改善线粒体的结构和功能，促进心力衰竭细胞的能量生成。刘景峰等［18］实验结果表明益气活血中药（黄芪、太子参、红花、丹参、茯苓、葶苈子等）具有良好的补气活血作用，可通过调节PGC-1αmRNA和蛋白的表达，增加心肌组织中 PGC-1α的含量，增加心力衰竭大鼠线粒体的生成，降低BNP，改善心肌的能量代谢，抑制心室重构。

2.1.2 益气温阳 王新陆等［19］实验结果表明，参附益心方（人参、附子、桂枝、丹参、赤芍、益母草、泽泻、猪苓等）可以改善心功能指标，降低血浆B型钠尿肽（BNP）、Ⅰ型胶原蛋白（COLⅠ）、Ⅲ型胶原蛋白（COLⅢ）含量，提高线粒体膜电位，改善线粒体相关因子的基因表达，增加高能磷酸化合物的产生，从而起到心肌保护作用。王莹威等［20］采用温阳补心汤（制附子、黄芪、生姜、茯苓、白术、桂枝、当归、益母草、川芎、红花）干预腹主动脉缩窄法模型大鼠8周，结果表明，治疗组通过诱导线粒体生物合成和增加ATP表达，改善心脏能量代谢和心功能，延缓心力衰竭的进展。骆青林等［21］采用益气强心膏（桂枝、丹参、黄芪、黑顺片、葶苈子、细辛等）治疗慢性心力衰竭患者，结果显示益气强心膏能显著降低患者的收缩末期内径（LVESD），通过提高残存心肌细胞的作用，促成心肌正常泵血和心室收缩改善，从而提高患者的心肌功能。

2.1.3 温阳利水 钟伟等［22］实验结果表明参附子芎泽方（丹参、党参、黄芪、附子、川芎、泽泻等）能提高血清肌酸激酶（CK）和肌酸激酶同工酶（CK-MB）含量，通过调节心肌组织 AMPK和葡萄糖转运蛋白4（GLUT4）的表达，降低血清游离脂肪酸（FFA）含量，可以减轻心肌组织的病理损害，改善心衰和心肌能量代谢。陶延丽等［23］实验结果表明，加味真武汤（炮附子、茯苓、白芍、猪苓、白术、干姜、桂枝、细辛、甘草）可有效降低血清结缔组织生长因子（CTGF）、血清丙二醛（MDA）、转化生长因子（TGF-β1）、一氧化氮（NO）、血清内皮素-1（ET-1）、血清FFA水平，升高超氧化物歧化酶（SOD）水平，改善氧化应激指标和血管内皮功能，优化心肌能量代谢，改善心肌纤维化。

2.1.4 益气养阴 杨洁文等［24］研究了炙甘草汤（炙甘草、生地黄、阿胶、生姜、麻仁、人参、桂枝、麦门冬、大枣）对阿霉素（ADM）心衰模型大鼠心肌能量代谢的影响，结果表明炙甘草汤能明显减少肌钙蛋白I（cTnI）的含量，增加ATP 和ADP 的生成，证实了炙甘草汤对 ADM 引起的心肌损伤具有修复作用，能有效调节心衰大鼠的心肌能量代谢，延缓心衰的发展。杨丽萍［25］造模阿霉素心脏毒性大鼠，对比生脉散与失笑散的作用，发现二者均可降低大鼠氧化应激损伤，提高心肌PPARα、mRNA表达，介导脂质代谢过程，提高凋亡家族Bcl-2/Bax蛋白比值、抑制细胞凋亡等来改善心肌能量代谢障碍，但益气养阴的生脉散作用优于失笑散，且有一定的量效关系。

2.1.5 健脾祛痰化瘀 程岩岩［26］实验结果表明健脾祛痰化瘀法（党参、茯苓、白术、半夏、天花粉等）可以提高线粒体电子传递链复合物的活性，增加ATP合成，改善线粒体能量代谢；增加过氧化氫酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）的表达，降低脾虚痰浊型巴马小型猪心肌氧自由基、MDA的生成，通过增加其抗氧化的能力降低线粒体的氧化应激，减轻心肌细胞损伤。

2.1.6 祛瘀解毒 心肌能量代谢障碍是脓毒症心肌功能障碍的重要原因，刘才俊［27］采用桃红芩连汤，以祛瘀活血、除热解毒为法治疗脓毒症大鼠，结果显示治疗组白介素-6（IL-6）、PGC-1α、血清肿瘤坏死因子α（TNF-α）及 cTnI 浓度明显下降，表明桃红芩连汤可降低脓毒症相关炎症因子水平，减轻脓毒症心肌损伤，保护心肌，影响心肌细胞能量代谢。

2.2 中成药

2.2.1 芪苈强心胶囊 芪苈强心胶囊主要成分包括黄芪、泽泻、人参、桂枝、附子、红花、丹参等，具有益气温阳、活血利水的作用，临床常用于心衰的辅助治疗。临床研究表明，芪苈强心胶囊能明显改善患者症状，并在BNP、6 min步行距离（6MWD）、左室舒张末内径（LVIDd）、左室射血分数（LVEF）和心力衰竭生活质量量表（MLHFQ）评分等指标上均有显著改善作用，且安全有效［28］。现代药理学研究发现，芪苈强心胶囊不仅具有强心利尿的作用，还可以抑制心室重构和改善心肌能量代谢［29］。它通过缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）依赖、激活AMPK/PGC-1α轴调节葡萄糖摄取、FFA摄取和能量代谢的关键酶来保护心肌细胞和线粒体功能，改善心脏功能，调节心肌能量代谢［30-31］。

2.2.2 参附益心颗粒 参附益心颗粒主要包括人参、赤芍、附子、桂枝、丹参、猪苓、益母草、泽泻、葶苈子等，具有益气温阳，活血利水的功效。吴繁等［32］将参附益心颗粒与常规治疗相合用于慢性心力衰竭患者，结果表明治疗组可显著降低心衰患者的MEE和血清FFA水平，提示参芪益心方对衰竭心肌产生了积极的影响，能有效改善心肌能量代谢。郑荣菲等［33］研究发现参附益心颗粒可通过KATP通道改善缺氧心肌细胞的能量代谢，改善其ATP浓度和细胞增殖能力，降低细胞的凋亡率。

2.2.3 桂枝养心胶囊 桂枝养心胶囊主要由黄芪、桂枝、当归、丹参组成，具有调和营卫、补中益气的作用。杨开燕［34］治疗慢性心力衰竭时，在常规治疗基础上加用桂枝养心胶囊，结果显示治疗组的LVIDd与左室收缩末内径（LVIDs）值、血清FFA均显著低于对照组，证实了桂枝养心胶囊能改善机体的心肌能量代谢，提高心功能，有助于慢性心力衰竭患者的治疗。

2.2.4 心复康口服液 心复康口服液由人参、黄芪、丹参、附子、淫羊藿、灵芝等药物组成，常用于治疗气虚血瘀型心力衰竭。杜柏等［35］建立了心肌梗死后心衰大鼠模型，观察心复康口服液对大鼠梗死周围心肌组织肌酸激酶能量穿梭中线粒体肌酸激酶（mit-CK）mRNA 及mit-CK蛋白表达水平，结果表明心复康口服液可使心肌细胞mit-CK 蛋白含量增加，从而提高心衰时肌酸激酶穿梭系统的效率，增加ATP转运，使心肌收缩力增强，进而优化心肌能量代谢过程，改善心衰引起的心肌能量代谢障碍及心肌功能损伤。

2.2.5 坎离颗粒 坎离颗粒是治疗慢性心衰心肾阳虚证的心衰验方，由生黄芪、熟附子、白术、白芍、茯苓、三棱、莪术、葶苈子、车前子、麦冬组成，具有益气温阳，活血蠲饮的功效。阮小芬［36］用腹主动脉缩窄法构建了心脏压力负荷超载心衰模型，分别灌胃坎离颗粒和培哚普利、曲美他嗪32周后，对比2组的血流动力学指标。结果发现坎离颗粒各剂量组LVIDd均显著降低，中剂量组ATP 显著增高，表明与曲美他嗪相比，坎离颗粒能显著该心衰模型改善左室舒张功能，改善心肌能量代谢。

2.3 单药单方

2.3.1 黄芪 黄芪是豆科植物蒙古黄芪的根，具有益气固表的作用，是中医治疗心衰的常用药物。黄芪及其制剂已被证实能有效改善心肌能量代谢，在提高心脏收缩和舒张能力、保护心肌、利尿、抑制心室重构等方面具有显著作用［37］。张梦等［38］用黄芪甲苷干预阿霉素诱导心力衰竭模型大鼠，结果显示治疗组LVIDd、LVIDs、LVEF 等心室重构指标、心肌细胞凋亡指数及心肌能量代谢指标明显改善，提示黄芪甲苷可明显改善心力衰竭大鼠心肌能量代谢。陈彦［39］认为黄芪及其组分可以通过保护心肌线粒体结构，改善心肌能量代谢延缓心力衰竭的发生发展，其机制可能与增加生物氧化有关的多种酶的活性和调节肌酸激酶的表达有关。

2.3.2 降香 降香是豆科植物降香树干和根的干燥心材，能散能行，具有化瘀理气止痛的作用。研究表明降香主要的有效化学成分为挥发油及黄檀素，对心血管疾病具有改善心肌重构、促进血管内皮新生、改善心功能以及抗血栓、抗血小板凝集的功能［40］。赵美娜等［41］通过对后负荷增加型心衰动物模型进行主动脉弓结扎手术及降香治疗，证明降香可以改善心力衰竭的氧化应激水平，延缓后负荷增加引起的心衰的发展进程，改善心肌重塑，增强心脏功能。寿斌耀等［42］也证实了降香油主要是通过上调AMPK、肉毒碱棕榈酰转移酶（CPT1）表达，增强脂肪酸氧化；降香水提物主要通过抑制M2-型丙酮酸激酶（PKM2）、二磷酸酶3（PFKFB3）和抑制糖酵解，调整心肌能量代谢，发挥心肌保护作用。

2.3.3 附子 附子为毛茛科植物乌头的加工品，为辛甘大热之品，具有回阳救逆、补火助阳、散寒止痛的功效，常用于治疗心衰。研究发现附子可通过激活AMPK/雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信号通路，增加心肌细胞能量代谢和细胞自噬，通过激活磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）和蛋白激酶B（Akt）磷酸化抑制心肌细胞凋亡，缓解心衰进程［43］。陈海媚等［44］发现附子的强心作用主要依靠其水溶性生物碱和总碱，可通过降低血清中与心力衰竭有关的神经体液因子，有效治疗急性心衰。

2.3.4 玉竹 玉竹是来自百合科植物玉竹的干燥根茎，具有养阴生津，润燥止渴之功效。杨禹晗［45］分析玉竹提取物可以降低心肌损伤组织中游离脂肪酸、乳酸含量，促使半胱氨酸蛋白酶蛋白表达降低，ATP/AMP值明显升高，从而改善大鼠心肌缺血再灌注损伤，减少心肌细胞凋亡，增强心肌细胞线粒体能量代谢。

2.3.5 丹参注射液 丹参注射液是临床治疗心血管疾病的常用中药制剂，具有抗脂质过氧化、清除自由基、改善微循环、调节血脂和抗动脉粥样硬化等多种药理活性［46］。丁芳萍等［47］用丹参注射液治疗冠心病心绞痛患者，发现丹参注射液通过降低血清FFA水平、抑制脂肪酸氧化来影响心肌能量代谢，减少心肌耗氧量和心肌缺血量，保护心肌并减少临床心血管不良反应事件的发生。马晨等［48］对离体大鼠心脏给予丹参注射液干预，结果显示大鼠心脏中乳酸含量显著降低，可以有效抑制其脂肪酸氧化，并升高ATP含量，促进葡萄糖氧化，减少氧耗保护心肌，提高心肌能量代谢效率。

3 小结

心肌能量代谢障碍是心脏疾病发展过程中的重要因素之一，干预其代谢障碍对提高相关疾病的防治水平具有重要价值。部分医家将能量代谢与中医的“气”“阳”“痰浊”“瘀血”联系起来，发现益气温阳、活血利水等作用的中药在治疗心肌能量代谢障碍上有一定的优势。但目前中医药对心肌能量代谢的治疗研究仍存在很多不足，如治疗心肌能量代谢的研究大多为动物实验，缺乏临床研究；中药改善心肌能量的作用靶点尚不明确等问题。因此，针对心肌能量代谢障碍的中西医结合治疗，开展进一步研究，发掘整理有效的方药，具有重要的临床价值。

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