基于“脉络学说”和“瘀血理论”探讨糖尿病大血管病变氧化应激机制※

周 吉 王海燕 王子晨 阴永辉 周伟秀△

(1.山东省青岛市第八人民医院内分泌科,山东 青岛 266121;2.山东省济南市中西医结合医院内分泌科,山东 济南 271100;3.山东中医药大学附属医院慢病管理中心,山东 济南 250014)

随着社会的不断发展,糖尿病(DM)发病率逐年上升,已成为严重影响人类健康的疾病之一。我国是糖尿病患病人数最多、患病率增长最快的国家[1],截至2021年,我国糖尿病人数已达1.4亿,且仍在不断增加[2]。糖尿病大血管病变是糖尿病严重的并发症之一,主要累及冠状血管、脑血管和周围血管,是糖尿病患者致残及病死的重要原因[3],严重影响患者生活质量,增加社会医疗负担。病理条件下[4],内皮细胞受高糖刺激发生氧化应激反应,产生过量的活性氧(ROS)不能被抗氧化防御系统所抵消,激活多种信号通路,进而损伤蛋白、核酸等生物大分子,导致血管内皮功能障碍,引起糖尿病大血管并发症的发生。糖尿病大血管病变属中医学“消渴”合并“胸痹”“中风”“脉痹”等范畴,“血瘀”是消渴后期出现消渴变证的重要病机。久病入络导致“血瘀”和长期高糖刺激导致的氧化应激都是疾病日久形成的重要病理机制。基于“脉络学说”与“瘀血理论”探讨糖尿病大血管病变“血脉瘀阻”的基本病机与氧化应激的相关性,为中西医结合防治糖尿病大血管病变提供新思路。

1 “脉络学说”与“瘀血理论”

1.1 “脉络学说”与糖尿病大血管病变 早在远古时期,我国古代人民就认识到了“脉”的存在,直到《周礼》才将“脉”与医药联系起来[5]。《内经》明确提出“血脉”的概念,指出“血脉”是运行与容纳血液的独立器官,是血液流向全身的通道,论述了“血脉”病变导致疾病出现的病机,并应用于辨证论治中。基于《内经》中“脉”“络”等概念,张仲景在《伤寒杂病论》中正式提出“脉络”一词,将运行经气的经络与运行血液的血脉相结合探讨疾病病机,通过脉络阐释气血,以“营卫不通,血凝不流”及“血脉相传,壅塞不通”阐述脉络病变机制,专篇论述胸痹心痛、中风等脉络疾病,并创制活血化瘀通络的治法及方药。两汉到宋金元时期,学术发展呈现“百家争鸣”,尤其在脉络疾病及治法方药方面的成就,积极地推动了“脉络学说”的发展。叶天士首先提出“久病入络”和“久痛入络”的思想[6],“初为气结在经,久则血伤入络”,阐述了“络病”由初在气到久入血的病理过程,提出“络以辛为泄”的治法,形成了较为完善的“络病理论”,其理论极大地推动了“脉络学说”的发展。王清任在《医林改错》中根据其解剖经验创造性地将“血脉”称为“血管”,这促进了中西医融会贯通,使其上升到一个新高度。近年来,吴以岭院士传承与发扬了“脉络学说”,基于“营卫承制调平”,系统构建了中医“脉络学说”体系,指出“脉络学说”以血管病变为研究领域,提出“脉络-血管系统”的关键性理论,形成了以中医为主体、多学科交叉的血管病变防治的理论体系[7-10]。

“脉络学说”是以中医“血脉”与“脉络”病变为研究领域,结合现代解剖,进而指导血管病变的理论,是中西医理论契合点。“脉络学说”指出“脉络不畅则血管不通”的病机与“脉络以通为用”的治则。“脉络”虽与血管有差异,但其在结构上与现代医学对血管的认识基本相似,生理功能、病理改变上也极为相似。糖尿病大血管病变涉及全身较大血管,是“血脉”损伤的典型性疾病,体现了“久病入络”的病理特点,其以“脉络不通”为病机,以“活血通脉”为治法,广泛应用于血管病变疾病的防治。

1.2 “瘀血理论”与糖尿病大血管病变 “瘀血理论”源于《内经》[11],书中虽未直接出现“瘀血”的称谓,但是有“脉不通”“血不流”等诸多近似名称,书中详细论述了瘀血的病因、治则、治法等内容,是“瘀血理论”的雏形。《伤寒杂病论》提出“瘀血”一词并进行辨治,奠定了血瘀证和活血化瘀法的基础,使“瘀血理论”基本形成了完整的理论体系。王清任提出“诸病之因,皆由血瘀”,重视瘀血病因,重视气血关系,在《医林改错》中共列举60多种气虚证、50多种血瘀证,独创益气活血法及大量活血化瘀方剂,对后世影响颇深,使得“瘀血理论”更加完善。《血证论》完善了“瘀血理论”,提出“瘀血不去、新血不生”“止血消瘀”等思想,使“瘀血理论”进一步得到补充[12]。中医学认为,糖尿病大血管病变病机为消渴日久阴虚燥热,耗气伤阴,气伤则血行无力,血行不畅,久而成瘀,阴伤则津亏,血液生化无源,血虚成瘀。在“瘀血理论”指导下,认为糖尿病大血管病变以“血瘀”为基本病机,“瘀血”既为致病因素也是病理产物,是使疾病迁延不愈的重要因素[13]。

通过对“脉络学说”和“瘀血理论”的阐释,指出糖尿病大血管病变病位在脉,病机为瘀,揭示了糖尿病大血管病变久病入络而形成瘀血的病理特点与“血脉瘀阻”的基本病机。

2 氧化应激是糖尿病大血管病变重要病理机制

高糖环境下,血管内皮细胞内氧化酶缺陷与线粒体损伤导致活性氧簇大量产生,而正常的超氧化物歧化酶(SOD)等抗氧化物不足以抵抗大量的活性氧簇,致使氧化与抗氧化之间不平衡,体内自由基累积过多,引起生物膜脂、蛋白质、核酸氧化应激损伤。研究发现[14],氧化应激与炎性反应、代谢记忆损伤、线粒体损伤、细胞凋亡、糖基化终末产物(AGEs)积累及多种信号转导通路关系密切,过量的氧化物要么受到上述机制的影响,要么激活上述机制,最终导致血管通透性与舒张功能改变、增生、血栓形成、炎症、动脉粥样硬化等内皮功能障碍的病理改变,造成血管损伤,导致糖尿病大血管病变[15-16]。

3 “血脉瘀阻”促进糖尿病大血管病变氧化应激的发生

基于“脉络学说”与“瘀血理论”思想,指出糖尿病大血管病变“血脉瘀阻”的基本病机,而“血脉瘀阻”能促进糖尿病大血管病变氧化应激反应。一项研究[17]通过检测血瘀证和非血瘀证患者血清丙二醛(MDA)水平发现,血瘀证患者体内MDA水平明显升高,血瘀证与氧化应激相关。前期研究发现[18],在气虚血瘀型2型糖尿病大血管病变患者体内,ROS、8异前列腺素F2α(8-iso-PGF2α)等氧化应激反应指标水平升高,应用具有益气活血功效的黄芪配伍当归干预后,患者体内氧化应激状态改善,可见“气虚血瘀”促进了患者体内氧化应激反应,而益气活血法干预后,患者氧化应激状态改善。“瘀血”作为病理产物刺激机体促使氧化应激进展,氧化应激导致血管动脉粥样硬化也加重瘀血的产生[19]。

4 “活血通脉”通过抗氧化应激延缓糖尿病大血管病变

针对糖尿病大血管病变“血脉瘀阻”的基本病机,活血通脉通过抗氧化应激防治糖尿病大血管病变效果显著。活血通脉治疗可降低糖尿病大血管病变大鼠血清MDA含量,增加SOD、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)水平,通过抗氧化应激作用改善糖尿病大血管病变[20]。可见,活血通脉法通过提高糖尿病大血管病变抗氧化因子水平,抑制氧化应激反应,起到抗氧化作用,以干预糖尿病大血管病变进程。

5 基于“脉络学说”与“瘀血理论”论治糖尿病大血管病变

从“脉络学说”与“瘀血理论”阐释了糖尿病大血管病变“血脉瘀阻”基本病机,血脉瘀阻促进氧化应激,而氧化应激加重血脉瘀阻,“活血通脉”通过抗氧化应激缓解糖尿病大血管病变,因此以“活血通脉”为基本原则的治疗方法对糖尿病大血管病变具有重要意义。

5.1 益气养阴活血 《临证指南医案》指出“三消一证……阴虚燥热,耗气伤津,津血同源,津亏则血虚,血虚而成瘀,愈瘀愈虚,津血不得调畅,血不荣筋,而发疼痛、不仁”,气阴两虚导致瘀血内生是糖尿病大血管病变的重要原因。气阴两虚是糖尿病大血管病变的基础,气虚日久,无力行血,血行不畅,则为血瘀,阴虚则津液亏虚,血液生化无源,血虚致瘀,瘀阻经络,加重疾病,治当益气养阴活血,使气行血畅瘀化。临床中多用黄芪、当归、五味子、红景天、玄参等药物。五味子提取物五味子乙素通过触发核因子E2相关因子/血红素加氧酶1(Nrf2/HO-1)信号提高细胞抗氧化性达到防治细胞损伤的目的[21]。红景天能显著改善内皮功能障碍,用红景天苷干预AGEs诱导的人脐静脉内皮细胞后,检测相关指标发现,红景天苷能够促进SOD活性并增加过氧化氢酶(CAT)和GSH-Px水平,同时抑制ROS和MDA的细胞内生成,缓解细胞凋亡[22]。而临床常用益气养阴活血方多为自拟方,主要以当归补血汤、生脉散、补阳还五汤等为基础方加减化裁而成。当归补血汤为补气活血的经典名方,前期研究发现具有益气活血作用的黄芪-当归药对可以改善糖尿病大血管病变患者血脂血糖,降低血清8-iso-PGF2α、MDA水平,增加GSH-Px、SOD、Nrf2和HO-1水平,发挥抗氧化应激作用,进而改善糖尿病大血管病变患者临床症状以及影像学改变[23-24]。

5.2 健脾补肾活血 《圣济总录》认为“消渴病久,肾气受伤”“消渴之症,虽分上中下,而肾虚以致渴,则无不同也。故治消渴之法,以治肾为主,不必问其上中下之消也”。《石室秘录》指出肾虚致消的思想,因此治疗以补肾为先。《灵枢·本脏》指出“脾脆者善病消瘅”,脾与消渴发生密切相关。肾为先天之本,脾为后天之本,两者相互补养,相辅相成[25]。消渴日久,脾肾两虚,脾虚则气血生化无源,肾虚精血无以为生,脾肾亏虚日久,血液不生,脉管不充,血行无力则瘀血停络。临床治疗多选用牛膝、川芎、姜黄、杜仲、炒白术等中药。川芎嗪可改善ROS水平起到抗氧化应激作用[26]。川芎提取物可激活Nrf2和核因子κB(NF-κB)途径作用,改善糖尿病小鼠血管病变[27]。姜黄始载于《唐本草》,具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤、免疫调节等多种药理作用,其所含姜黄素能通过对炎症、氧化应激、一氧化氮生物利用度和动脉结构蛋白的影响来改善血管功能。研究表明,姜黄通过激活Keap1-Nrf2途径,增加下游抗氧化酶水平,以抵消氧化损伤,改善糖尿病及其血管病变[28]。另外,姜黄素还可抑制链脲佐菌素诱导的大鼠动脉中超氧阴离子的产生,改善血管内皮功能障碍[29]。而组方多以活血药配伍健脾、补肾药,全方兼顾健脾、补肾、活血化瘀之效。通脉降脂丸由黄芪、三七、水蛭、灵芝、益母草、枸杞、山楂等组成,有健脾益肾、化浊行滞功效,通过提高SOD、GSH-Px活性及总抗氧化能力,降低MDA水平,改善糖尿病大鼠主动脉内皮组织损伤[30]。

5.3 活血化痰通络 饮食不节,损伤脾胃,脾胃运化失司,无力运化津液,内生痰湿,日久化热,炼液为痰,痰阻经脉,阻止血行而生瘀血,最终致使痰瘀阻络,导致消渴变证,痰瘀是导致糖尿病血管粥样硬化的重要因素[31],活血化痰通络可改善糖尿病血管病变[32],临床中常用中药有瓜蒌、半夏、葛根、丹参、地龙、枳实等。丹参通过抗氧化作用,改善血管内皮功能,缓解糖尿病血管病变[33]。丹参注射液干预糖尿病小鼠动脉组织,使其ROS含量减少,HO-1含量升高,组织中氧化应激状态得到改善[34]。另外,丹参提取物通过改善线粒体氧化应激有效地逆转了高葡萄糖对血管内皮生长因子表达的诱导,从而改善糖尿病大血管病变[35]。葛根素通过降低脂质过氧化物MDA水平改善了糖尿病导致的动脉粥样硬化损伤[36]。在组方原则上,以活血祛痰为主,多以瓜蒌薤白半夏汤、涤痰汤、平胃散为基本方化裁加减。丹参葛根药液可使体内血清SOD、GSH-Px及血浆一氧化氮、一氧化氮合酶含量升高,主动脉组织血管内皮素1蛋白表达降低,光镜下观察冠状动脉组织病变减轻[37]。瓜蒌薤白半夏汤通过提高抗氧化能力、清除氧自由基、纠正异常的氧化应激状态改善缺血导致的细胞损伤[38]。

6 小结与展望

糖尿病大血管病变是糖尿病严重且难治的并发症,是导致糖尿病患者死亡的重要因素之一。糖尿病大血管病变发病机制复杂,氧化应激是其重要发病机制之一。通过对“脉络学说”和“瘀血理论”的阐述,认为“血脉瘀阻”为糖尿病大血管病变的基本病机。瘀血的产生可刺激机体加重氧化应激程度,氧化应激又可导致血管动脉粥样硬化,加速瘀血产生。研究表明,“活血通脉”通过抑制氧化应激反应发挥防治糖尿病大血管病变的作用。以“活血通脉”为总治则,提出了益气养阴活血、健脾补肾活血、活血化痰通络三个治法,为临床防治糖尿病大血管病变提供思路。基于“脉络学说”和“瘀血理论”从氧化应激层面探讨糖尿病大血管病变具有重要临床意义与科研价值,将氧化应激的病理机制与“血脉瘀阻”的基本病机相结合论治糖尿病大血管病变是中西医理论的高度契合。

课题组前期实验研究应用黄芪-当归干预高糖诱导的人脐静脉内皮细胞损伤模型后发现,细胞凋亡、细胞迁移和侵袭得到改善,细胞中ROS、8-iso-PGF2α水平降低,氧化应激状态缓解[39]。而在临床研究中,应用黄芪当归颗粒干预糖尿病大血管病变患者后,其体内MDA水平降低,SOD、GSH-Px水平升高,说明黄芪-当归药对能通过益气活血通脉作用改善氧化应激状态,从而防治糖尿病大血管病变。然而黄芪-当归药对通过抑制氧化应激反应从细胞、分子及上游基因调控层面改善糖尿病大血管病变的具体作用机制及氧化应激与其他病理机制相互作用致病研究尚属空白,在接下来的实验中可深入探讨。

临床工作中把“血脉瘀阻”的病机与氧化应激的病理机制相结合,通过活血通脉与抗氧化相结合的治疗方法对糖尿病大血管病变患者进行论治,为中西医防治糖尿病大血管病变打开新思路。科研工作中,应从具有活血通脉功效的中药及复方中寻找合适的抗氧化剂,有效干预糖尿病大血管病变进程,并从分子、基因层面探寻抗氧化通路及其激动剂,对于糖尿病大血管病变防治研究及临床发掘有效药物有重要意义。