基于“腸道菌群-代謝-免疫”軸從瘀毒論治冠心病

尹章杰，王 俠，徐丹蘋

冠心病(coronary heart disease，CHD)是冠狀動脈發(fā)生粥樣硬化性改變，導致血管腔阻塞且狹窄并伴有血栓形成，從而造成心肌缺血、缺氧或壞死的心臟病[1]。動脈粥樣硬化(atherosclerosis，AS)是冠心病的主要病理變化，免疫炎癥反應及物質代謝異常是AS發(fā)生發(fā)展的重要因素[2]。中醫(yī)典籍中并無冠心病之病名，但據(jù)其臨床癥狀可歸屬于“胸痹”“心痛”“真心痛”等范疇。漢代張仲景在《傷寒雜病論》中言：“陽微陰弦，即胸痹而痛，所以然者，責其極虛也”。傳統(tǒng)醫(yī)學認為“陽微陰弦”為冠心病的中醫(yī)病機，其治療方法多以溫陽散結為主，瓜蔞薤白劑為其代表方藥?，F(xiàn)代中醫(yī)藥理論在冠心病疾病研究中得以繼承和發(fā)展，以陳可冀院士為代表，繼承并創(chuàng)新了中醫(yī)瘀毒理論，結合冠心病發(fā)病機制及病理特征，提倡以活血解毒法為主來治療冠心病。近年來，腸道菌群對疾病的影響及與宿主之間的相互作用研究日益深入，腸道菌群結構、功能及其代謝物與許多代謝性疾病密切相關，因此，調控腸道菌群及其代謝物將成為防治冠心病的新靶點。

1 冠心病瘀毒理論

中醫(yī)典籍中對于“毒邪致病”或“瘀血致病”的記載頗多，但將其二者結合，即對“瘀毒共同致病”相關病機描述較少?！梆龆尽背Ｗ鳛椴±懋a(chǎn)物而被記載，如《儒門事親》中描述瘀毒為：“與膿血、涎沫齊下”，此處瘀毒被看作為有形的病理產(chǎn)物[3]。古今文獻中對“瘀毒”含義記載有兩種解釋，一是指瘀、毒兩種病因病機同時存在，且膠結難愈、性質惡劣，對身體危害極大；二是指瘀血日久，蘊結化毒，此處的“瘀毒”則是具備“瘀”特征的內毒，由瘀化生而來。由“瘀”化“毒”進而“瘀毒”共存是量變到質變累積的過程，瘀久化毒，久毒致瘀，二者交結凝滯，遷延致病，即謂之曰“變從毒起，瘀從毒結”[4]。

冠心病的瘀毒理論概括為“瘀”“毒”兩種病因共存及相互轉化的過程。以陳可冀院士為代表的中西醫(yī)結合專家結合冠心病的病機及病理特點指出，冠心病瘀毒病機既有“瘀”的特點，又有“毒”邪致病驟發(fā)、善變等特性，并明確提出“瘀毒致變”是導致冠心病發(fā)生急性心血管事件的重要病機[5]。徐浩認為“瘀毒從化”是穩(wěn)定期冠心病病人發(fā)生斑塊破裂繼而發(fā)生急性心血管事件的主要病因。瘀久化熱，從化為毒，而致瘀毒內蘊，若外因誘引，蘊毒驟發(fā)，則腐肌蝕肉，瘀毒搏結，痹阻心脈，最終將誘發(fā)急性心肌梗死、心源性猝死等疾病[6]。“瘀”作為基本證候要素，與現(xiàn)代醫(yī)學中脂質代謝異常、凝血及纖溶系統(tǒng)平衡破壞、血小板活化及炎性因子釋放等病理過程密切相關；“毒”是疾病發(fā)生轉變的關鍵病機。例如，斑塊破裂、血栓形成、炎性因子釋放及氧化應激損傷等過程均與其相關[7]。劉龍濤等[8]認為“因瘀致毒”而致瘀毒互結是冠心病疾病進一步惡化的關鍵所在。冠心病穩(wěn)定型心絞痛的主要病理表現(xiàn)為穩(wěn)定斑塊瘀積于動脈管腔內，造成冠狀動脈血管腔內狹窄。臨床癥狀為舌下靜脈曲張、舌質紫暗或有瘀斑、驟發(fā)性劇痛等，屬中醫(yī)學中的“瘀血內阻”之象。若冠心病穩(wěn)定斑塊轉為不穩(wěn)定斑塊時，易發(fā)生斑塊破裂、潰爛、出血及繼發(fā)性血栓形成等，加速病情的惡化。臨床可表現(xiàn)為長時間劇烈心絞痛、舌質紫絳、脈弦滑或緊，此時病情較為危急兇險，皆因瘀血蘊結日久，凝聚運化為毒所致，從而表現(xiàn)出熱毒蘊結的致病特點[9]。由此可見，內邪、外邪(如痰濁、寒凝)等日久均可化為瘀血，正如《醫(yī)林改錯》所言：“久病入絡為瘀”。隨著病久則瘀，瘀久釀毒，毒邪阻滯氣機，耗損津液，心脈痹阻，從而形成惡性循環(huán)，加重冠心病病情的發(fā)展[10]。簡言之，“瘀毒”互為因果，互生互結，因瘀致毒，因毒致瘀，是冠心病發(fā)生與發(fā)展的重要病機。

2 腸道菌群與冠心病的內在聯(lián)系

人體內腸道微生物群超過1×106億個微生物及5 000種不同的菌種，其中包括細菌、真菌及病毒等，而細菌占腸道微生物的99%以上。因此，通常以腸道菌群來指代整體腸道微生物群體[11]。人體與腸道菌群處于共生狀態(tài)，腸道菌群依賴人體所提供的營養(yǎng)物質及活動場所；人體則通過腸道菌群而發(fā)揮協(xié)助腸道參與蛋白質、脂肪、葡萄糖等營養(yǎng)物質的吸收代謝及維生素的合成，并對提高腸道黏膜免疫保護屏障等均起到重要的作用[12]。腸道菌群的組成結構、功能及代謝水平的改變將影響體內的物質代謝和免疫系統(tǒng)，導致疾病的形成，包括誘發(fā)冠心病的危險因素等[13]。

近年來，研究報道稱腸道菌群可能通過參與宿主的物質代謝、免疫炎癥反應等過程而導致冠心病的發(fā)生[14]。一項腸道菌群與心血管疾病風險相關性研究報告顯示，在參與此項研究的102名人群中，57名為心血管疾病低風險人群，55名為心血管疾病高風險人群，并將每位參與者的糞便樣本提取物進行檢測，測試結果顯示，與心血管疾病低風險人群相比，高風險人群腸道微生物豐富度明顯降低。表明腸道菌群可能與心血管疾病的發(fā)生密切相關，并且菌群多樣性與冠心病疾病發(fā)病率呈負相關[15]。將冠心病病人及具有冠心病高危因素的非病人與健康人群腸道菌群進行比較，發(fā)現(xiàn)冠心病病人及具有冠心病高危因素的非病人腸道內擬桿菌門明顯下降，乳酸桿菌明顯增加，盡管不能排除其結果是否與病人服用相關藥物有關，但仍然可以證明冠心病疾病的發(fā)生與腸道菌群比例失調有明顯的相關性[16]。

目前，腸道菌群代謝物的變化與冠心病疾病的關系已經(jīng)得到廣泛關注。若腸道菌群結構功能發(fā)生改變，有害細菌產(chǎn)生大量有毒物質進入血液，可能導致內毒素血癥，嚴重情況下，細菌及其代謝產(chǎn)物會破壞腸道黏膜保護屏障，進入體內誘發(fā)全身性炎癥反應等[17]。研究表明在AS斑塊處發(fā)現(xiàn)有細菌的DNA，且檢測到其類群存在于同一宿主的腸道內。因此，腸道菌群可能成為影響AS斑塊穩(wěn)定性的重要因素[18]。腸道菌群能夠代謝食物中膽堿類物質，將其轉化為三甲胺(trimethylamine，TMA)，經(jīng)過肝臟時，在其內黃素單加氧酶的氧化下生成三甲胺-N-氧化物(trimethylamine N-oxide，TMAO)。研究證實TMAO參與心血管疾病的發(fā)生，并成為冠心病疾病的重要危險因素之一[19]。AS與冠心病有著密切的關聯(lián)，Senthong等[20]對935例AS病人血漿中TMAO水平進行檢測，發(fā)現(xiàn)病人血漿中TMAO含量增高會增加AS病人的全因死亡率，而后又對353例穩(wěn)定性冠心病病人進行觀察比較發(fā)現(xiàn)，病人血漿中TAMO水平含量升高能夠促進冠心病病情的發(fā)展[21]。同時，TMAO能夠通過促進巨噬細胞泡沫化、抑制膽固醇代謝及逆轉運途徑、激活血小板過度活化、刺激血管炎性因子大量釋放等過程來參與AS的形成，從而加重冠心病疾病的發(fā)展[22]。腸道菌群的其他代謝物包括膽汁酸、短鏈脂肪酸等，其中，短鏈脂肪酸是由膳食纖維經(jīng)腸道內細菌的發(fā)酵所形成的產(chǎn)物，其種類包括乙酸、丙酸、丁酸、戊酸等，能夠促進人體營養(yǎng)物質的吸收，在抗AS方面具有重要作用[23]。

3 腸道菌群失調所致“內毒”為冠心病發(fā)生與發(fā)展的重要病機

以陳可冀院士為代表的中西醫(yī)結合專家在臨床研究及動物實驗研究中均明確提出，“瘀毒致變”是引發(fā)急性心血管事件的重要原因之一。冠心病從穩(wěn)定期過渡到不穩(wěn)定期所發(fā)生的急性心血管事件是“瘀毒從化”“瘀毒”共同作用的結果[24]。瘀血日久而蘊結化毒，此“毒”在冠心病發(fā)病機制的現(xiàn)代詮釋中包括“外毒”，即某些引起機體發(fā)生炎癥反應的病原微生物等；機體在臟腑功能失調、氣血運行失常等病理狀態(tài)下所產(chǎn)生的血管活性物質、炎性因子的過度釋放則稱之為“內毒”。腸道菌群紊亂，優(yōu)勢菌屬比例失調可視為中醫(yī)“外毒”范疇，而菌群失調所致代謝物產(chǎn)物異常及免疫炎癥反應可視為中醫(yī)“內毒”范疇[25]。

腸道菌群在參與機體物質代謝、免疫調節(jié)及維持機體正常生理功能等過程中發(fā)揮著重要的作用。若腸道菌群失調，其代謝產(chǎn)物將引起機體免疫和代謝失衡，誘發(fā)機體產(chǎn)生“內毒”，從而導致多種炎癥性疾病的發(fā)生。目前研究證實TMAO、膽汁酸及短鏈脂肪酸等均與冠心病疾病的發(fā)生密切相關。2011年，Wang等[26]在Nature雜志中報道了TMAO與冠心病之間的關系，并運用代謝組學技術發(fā)現(xiàn)了血漿TMAO、膽堿及甜菜堿含量能夠作為預測冠心病疾病發(fā)生的獨立危險因素。此后，越來越多的實驗研究證實，TMAO可以增加巨噬細胞上清道夫受體的表達，從而增加巨噬細胞內膽固醇的累積，促進泡沫細胞的形成，增加了AS疾病發(fā)生的風險[22]。同時，TMAO能夠促進單核細胞及炎性因子的表達，加重動脈管壁的炎性損傷，從而導致冠心病等心血管疾病的發(fā)生[27]。膽汁酸能夠協(xié)助腸道內膽固醇及脂溶性維生素進行消化吸收。腸道菌群與膽汁酸之間存在密切聯(lián)系，腸道菌群參與膽汁酸的生物轉化與合成，膽汁酸能夠調節(jié)菌群的結構與豐度。腸道內可以通過激活法尼醇X受體(farnesoid X receptor，F(xiàn)XR)核受體來調控膽汁酸的代謝。若菌群失調，膽汁酸代謝通路受阻，導致膽固醇代謝緩慢，引起血中膽固醇堆積，誘發(fā)AS等[28]。研究表明，血清中膽汁酸水平與冠心病疾病的發(fā)生關系密切，血清膽汁酸增高是導致冠心病疾病的危險因素之一[29]。短鏈脂肪酸是指由2～6個碳原子組成的脂肪酸，它們通常需要在腸道菌群的參與下生成。短鏈脂肪酸能夠為腸上皮細胞提供營養(yǎng)物質，并維持腸道酸性pH值、防止腸黏膜損傷及病原微生物的侵入[30]。短鏈脂肪酸與冠心病關系密切，并在機體組織細胞中可發(fā)揮抗炎作用從而拮抗冠心病的發(fā)生與發(fā)展。Aguilar等[31]發(fā)現(xiàn)在飲食中增加丁酸含量可以縮小ApoE-/-小鼠AS斑塊面積，且丁酸能夠降低小鼠動脈斑塊內血管細胞黏附分子-1(VCAM-1)、基質金屬蛋白酶-2(MMP-2)、人巨噬細胞趨化蛋白-1(MCP-1)表達，從而減少巨噬細胞遷移而增加斑塊的穩(wěn)定性。Kasahara等[32]將ApoE-/-小鼠分別放在無菌和正常環(huán)境中飼養(yǎng)，均給予正常飲食，觀察兩組小鼠血漿和肝臟膽固醇代謝水平及斑塊面積，結果顯示，無菌環(huán)境中小鼠血漿和肝臟中膽固醇水平明顯高于正常環(huán)境中飼養(yǎng)的小鼠，說明腸道菌群可能與AS斑塊的形成有關。

總之，腸道菌群失調無論從其代謝產(chǎn)物異常還是誘發(fā)炎癥反應均可導致冠心病疾病的發(fā)生與發(fā)展?；谥嗅t(yī)瘀毒理論探討腸道菌群失調，因其代謝產(chǎn)物異常，產(chǎn)生“內毒”作用于機體，導致炎性因子大量釋放及機體免疫功能失調，進而促進冠心病疾病的發(fā)展。

4 活血解毒中藥干預“腸道菌群-代謝-免疫”軸為防治冠心病提供新思路

腸道菌群結構、功能基因及代謝物的水平差異均可能促進心血管疾病的發(fā)生與發(fā)展[33-34]。腸道菌群失調，其代謝產(chǎn)物異常將導致機體免疫平衡被破壞，炎性因子及內毒素等物質釋放入血，可將其歸為“內毒”范疇。中醫(yī)瘀毒理論認為冠心病疾病的發(fā)生是“瘀”“毒”共同作用的結果，在陳可冀院士的領導下，其團隊提出采用活血解毒干預療法治療冠心病，對中醫(yī)藥及中西醫(yī)結合共同防治心血管疾病具有重大意義[35]。

王安璐[25]采用具有活血解毒療效的清心解瘀方干預ApoE-/-AS模型小鼠，研究表明，清心解瘀方可通過調節(jié)ApoE-/-小鼠腸道菌群結構，增加Akkermansia屬和產(chǎn)短鏈脂肪酸菌(lachnospiraceae、blautia、clostridium)從而發(fā)揮抗AS的作用。

中藥單體是中藥復方的有效成分，因其能夠排除其他組分對研究造成的干擾，故在基礎實驗中具有明顯的優(yōu)勢。葫蘆巴堿是豆科植物葫蘆巴種子提取物中的主要生物堿之一，對改善血脂水平有良好作用。研究發(fā)現(xiàn)葫蘆巴堿能夠降低膽堿喂養(yǎng)的動物血清中血脂水平及TMAO含量，且葫蘆巴堿能夠使TMAO水平呈劑量依賴性改變，從而降低心血管疾病發(fā)生的風險[36]。白藜蘆醇是一種天然酚類物質，是具有活血解毒功效的中藥虎杖中的有效成分之一。白藜蘆醇干預ApoE-/-小鼠研究發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇能通過抑制三甲胺合成酶從而減少TMAO的生成，并增加乳酸菌/雙歧桿菌的比例來促進膽汁酸代謝以減緩AS的進程[37]。姜黃素是姜黃、石菖蒲、郁金等活血解毒中藥的有效成分[38]。口服姜黃素可通過增加高脂飲食誘導的低密度脂蛋白受體基因敲除(LDLR-/-)小鼠ZO-1和claudin-1蛋白水平，繼而恢復腸道黏膜屏障功能，增強堿性磷酸酶的活性，從而減緩AS的發(fā)生與發(fā)展[39]。此外，黃連的有效成分黃連素、清熱解毒藥金銀花、黃芩提取物黃芩苷同樣具有改善腸道菌群結構及功能從而調控其代謝物發(fā)揮降低AS的風險，從而達到防治冠心病疾病的作用[40-41]。

中藥具有多方向、多靶點及雙向調節(jié)的作用，其藥效途徑和作用機制的探討一直是中醫(yī)藥科學研究中的熱點與難點。越來越多的研究證實，中藥能夠干預腸道菌群及其代謝產(chǎn)物從而發(fā)揮作用。活血解毒中藥通過干預“腸道菌群-代謝-免疫”軸防治冠心病等心血管疾病，既豐富了中醫(yī)瘀毒理論的科學內涵，又為中醫(yī)藥防治冠心病提供了新的思路與方法。