基于“虛瘀毒”病機(jī)理論探討細(xì)胞焦亡與慢性心力衰竭的關(guān)系

任高燦，劉 錦，尚青華，張宏偉，馬曉昌，3*

（1.中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院西苑醫(yī)院，北京 100091；2.河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，鄭州 450046；3.國(guó)家中醫(yī)心血管病臨床醫(yī)學(xué)研究中心，北京 100091）

慢性心力衰竭（chronic heart failure，CHF）由心室充盈或射血的結(jié)構(gòu)或功能障礙所引起，主要表現(xiàn)是呼吸困難、疲勞以及體液潴留[1]。目前，歐洲的慢性心力衰竭隨著人口老齡化，總體的發(fā)病率在不斷攀升[2]，嚴(yán)重威脅著患者的身體健康。對(duì)于慢性心力衰竭的機(jī)制研究主要集中在細(xì)胞自噬與凋亡、心肌能量代謝、氧化應(yīng)激等方面。細(xì)胞焦亡作為一種促炎性程序性細(xì)胞死亡，在慢性心力衰竭的發(fā)病機(jī)制中起了關(guān)鍵作用，逐漸被人們關(guān)注。

與其他細(xì)胞死亡不同，細(xì)胞焦亡可迅速引起質(zhì)膜破裂、細(xì)胞膨脹、細(xì)胞膜溶解和破裂，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)容物和大量炎癥因子釋放，并向細(xì)胞發(fā)出促炎信號(hào)，鄰近細(xì)胞募集炎癥細(xì)胞并誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)。細(xì)胞焦亡可引起內(nèi)皮功能障礙、心肌纖維化、心肌肥大、心肌細(xì)胞死亡等，與慢性心力衰竭形成與發(fā)展密不可分[3]。本文旨在通過(guò)“虛瘀毒”病機(jī)理論探討細(xì)胞焦亡與慢性心力衰竭的關(guān)系，進(jìn)一步揭示CHF 的發(fā)病機(jī)制，以期為中西醫(yī)結(jié)合防治慢性心力衰竭提供參考。

1 細(xì)胞焦亡參與慢性心力衰竭的形成和進(jìn)展

細(xì)胞焦亡是一種程序性死亡，且伴有炎癥反應(yīng)。其經(jīng)典途徑是由Caspase-1 介導(dǎo)。細(xì)胞在如細(xì)菌、病毒、氧化應(yīng)激、溶酶體破裂、線粒體損傷等各種刺激下，通過(guò)病原體相關(guān)分子模式（PAMPs）和危險(xiǎn)相關(guān)分子模式（DAMPs）的作用下，激活NLRP3 炎性體，NLRP3 寡聚化并募集凋亡斑點(diǎn)樣蛋白（ASC）和pro-Caspase-1 形成炎癥小體，使pro-Caspase-1 自切割形成Caspase-1 成熟體?；罨腃aspase-1 將IL-1β和 IL-18 前體轉(zhuǎn)化為成熟的炎性細(xì)胞因子，引起炎癥反應(yīng)；切割Gasdermin D（GSDMD）產(chǎn)生N 端結(jié)構(gòu)域（GSDMD-N），誘導(dǎo)膜孔形成，促進(jìn)了炎癥因子的釋放、細(xì)胞腫脹，引起細(xì)胞焦亡[4-6]。

細(xì)胞焦亡及其病理產(chǎn)物可減少冠脈血管生成，破壞血管壁斑塊的穩(wěn)定性，損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞，引起心肌肥大和心肌纖維化，甚至直接導(dǎo)致心肌細(xì)胞死亡，使慢性心力衰竭進(jìn)行性加重。NLRP3 炎性體的激活可引發(fā)血管內(nèi)皮細(xì)胞焦亡，使血管壁炎癥反應(yīng)增強(qiáng)，破壞其完整性，導(dǎo)致內(nèi)皮功能障礙[7]；肌肉LIM 蛋白（MLP）的S-亞硝基化促進(jìn)了由toll 樣受體（TLR）3 和受體相互作用蛋白激酶3（RIP3）組成的復(fù)合物形成，可誘導(dǎo)NLRP3 炎性體的活化，促進(jìn)心肌肥大[8]；NLRP3 炎性體通過(guò)刺激IL-1β 和IL-18 的產(chǎn)生來(lái)促進(jìn)心肌纖維化進(jìn)展，給予NLRP3 抑制劑 MCC950 可減輕心臟炎癥和纖維化，改善心臟功能[5]；結(jié)扎小鼠左冠狀動(dòng)脈前降支進(jìn)行缺血/再灌注（I/R）處理，發(fā)現(xiàn)H9c2心肌細(xì)胞中NLRP3 炎性體水平上升，并且刺激了GSDMD-N 的表達(dá)，心肌梗死面積增加[9]；研究[10]通過(guò)ELISA 檢測(cè)發(fā)現(xiàn)慢性心力衰竭患者血清中的NLRP3、Caspase-1 和IL-1β 水平均高于正常對(duì)照組，而且隨心功能的惡化逐漸升高。細(xì)胞焦亡在慢性心力衰竭的形成和進(jìn)展中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，慢性心力衰竭的發(fā)展亦離不開(kāi)“虛、瘀、毒”三者參與，因此可探析細(xì)胞焦亡與“虛、瘀、毒”的關(guān)系，通過(guò)中醫(yī)藥治療，來(lái)干預(yù)細(xì)胞焦亡，達(dá)到防治慢性心力衰竭的目的。

2 “虛、瘀、毒”是慢性心力衰竭的主要病機(jī)

中醫(yī)學(xué)對(duì)慢性心力衰竭的治療源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，古代文獻(xiàn)中不乏對(duì)于心力衰竭的描述，如《靈樞·脹論》曰：“心脹者，煩心短氣，臥不安”，故慢性心力衰竭當(dāng)屬“心脹”“心水”“心痹”等范疇。對(duì)于其病機(jī)，可用“虛、瘀、毒”概括，心氣虧虛為發(fā)病之本，血瘀為病理產(chǎn)物堆積之始，毒邪為心力衰竭進(jìn)展之要。

心氣（心陽(yáng)）虧虛是慢性心力衰竭發(fā)生的根本?！端貑?wèn)·生氣通天論》：“陽(yáng)氣者，若天與日，失其所則折壽而不彰”，心為陽(yáng)臟，主通明，心陽(yáng)在上，燭照萬(wàn)物，推動(dòng)氣血運(yùn)行周身，維持人體的正常生理活動(dòng)，《諸病源候論》曰：“心主血脈， 而氣血通融臟腑，遍循經(jīng)絡(luò)， 心統(tǒng)領(lǐng)諸臟”。心氣（心陽(yáng)）不足，心臟泵血功能下降，全身組織灌溉不足，出現(xiàn)活動(dòng)耐量下降、心悸氣短、疲乏無(wú)力、脈沉而無(wú)力等癥狀[11]。研究[12]對(duì)慢性心力衰竭患者開(kāi)展中醫(yī)證候分布規(guī)律的研究，發(fā)現(xiàn)氣虛證是慢性心力衰竭患者最基本的證候。陳可冀院士認(rèn)為心氣虧虛是心力衰竭的發(fā)病基礎(chǔ)，貫穿心力衰竭發(fā)生發(fā)展的全過(guò)程，治療應(yīng)以益氣為主，并結(jié)合現(xiàn)代藥理學(xué)研究，選用人參、黨參、黃芪、附子等具有強(qiáng)心作用藥物[13]?，F(xiàn)代研究[14]表明心肌細(xì)胞能量代謝障礙貫穿于慢性心力衰竭的全過(guò)程，生物化學(xué)和分子生物學(xué)方面的研究也證實(shí)了心氣虛與細(xì)胞中ATP的生成與利用障礙有關(guān)。

血瘀是慢性心力衰竭病理產(chǎn)物堆積的始動(dòng)因素?！鹅`樞·經(jīng)脈篇》：“手少陰氣絕則脈不通， 脈不通則血不流， 血不流則髦色不澤， 故其面黑如漆柴者”，今心氣不足，血脈運(yùn)行不暢，瘀血始現(xiàn)，出現(xiàn)面色晦暗、唇甲青紫、舌下絡(luò)脈迂曲等癥狀。《靈樞·決氣》曰：“營(yíng)氣者，泌其津液，注之于脈，化以為血”，血與水同居脈管，同源互滲，今脈道不利，血瘀則津停，水津不循常道，泛溢周身，瘀水互結(jié)，病理產(chǎn)物堆積，不能及時(shí)排出體外，加重身體負(fù)擔(dān)，《素問(wèn)·靈蘭秘典論》曰：“使道閉塞而不通，形乃大傷”，出現(xiàn)肢體水腫、少尿、脈管青筋顯露等癥。國(guó)醫(yī)大師顏德馨提出心力衰竭中“瘀血乃一身之大敵”的辨證觀點(diǎn)，認(rèn)為行氣活血是其關(guān)鍵，常用益母草、澤蘭藥對(duì)，活血利水[15]。對(duì)慢性心力衰竭治療的過(guò)程中，利尿劑長(zhǎng)期應(yīng)用，會(huì)使得血液濃縮，并且由于心室順應(yīng)性下降，血流緩慢甚則瘀滯，易形成血栓，血栓栓塞事件已是慢性心力衰竭的嚴(yán)重并發(fā)癥。研究[16]表明隨心力衰竭病情的逐漸加重，血漿D-二聚體、血小板分布寬度（PDW）、血小板平均容積（MPV）逐漸升高，提示血液凝固型高。

毒邪是慢性心力衰竭惡性進(jìn)展的關(guān)鍵。心力衰竭由于臟腑功能失調(diào)，氣血津液代謝失常，導(dǎo)致病理產(chǎn)物不斷堆積，郁而化熱，從化為毒。毒邪傷人是一個(gè)從量變到質(zhì)變的過(guò)程。心力衰竭前期，氣虛血瘀，瘀血蓄積輕淺，毒邪處于萌芽階段，傷人不甚，有學(xué)者稱之為“潛毒”。心力衰竭中后期，瘀血、痰濁、水飲相互化生，膠結(jié)難解，積釀成毒，毒邪由量變到質(zhì)變，毒力強(qiáng)盛，損傷心脈[17]，可見(jiàn)狂躁善忘，久咳氣短，胸痛，咯血厥脫，昏迷，舌紫絳而暗或紫黑、舌苔垢膩、腐狀或斑剝，脈澀或結(jié)代或無(wú)脈等癥狀[18]。毒邪具有發(fā)病急驟，傳變迅速，易燥化傷陰，頑固難治的特點(diǎn)[19]，因此需及時(shí)阻斷毒邪進(jìn)展，防止進(jìn)一步加重心臟損害。龍家俊[20]在診治心力衰竭時(shí)重視辨毒邪，認(rèn)為毒邪擾心，痹阻心脈，是心力衰竭病痼疾難醫(yī)的根源，治療應(yīng)審毒之因、培元化毒。研究[21]也證明了心臟炎癥在心力衰竭的病理過(guò)程中發(fā)揮了重要作用，炎癥因子可通過(guò)促進(jìn)炎癥、促進(jìn)心肌纖維化及凋亡機(jī)制，參與調(diào)節(jié)左室功能，加速心室重構(gòu)。

3 細(xì)胞焦亡產(chǎn)生的炎癥因子是慢性心力衰竭“虛、瘀、毒”發(fā)生發(fā)展的微觀體現(xiàn)

《難經(jīng)·八難》曰：“氣者，人之根本也”。氣是構(gòu)成人體并維持人體生命活動(dòng)的最基本物質(zhì)。心氣虧虛，心臟舒縮無(wú)力，心力衰竭漸起。心氣是心臟搏動(dòng)的動(dòng)力。西醫(yī)學(xué)中，線粒體充當(dāng)了“氣”的功能，其合成ATP 為心肌細(xì)胞提供了大量能量，中藥黃芪可通過(guò)激活A(yù)MPK/PPARα 信號(hào)通路提高心肌能量代謝，發(fā)揮改善大鼠心衰的作用[22]，證明補(bǔ)氣可能與改善心肌能量代謝相關(guān)。當(dāng)機(jī)體受到病原微生物感染時(shí)，線粒體內(nèi)膜上的電子傳遞鏈被破壞，活性氧（ROS）的產(chǎn)生和清除失衡，導(dǎo)致ROS 堆積，激活NLPR3 炎癥體，進(jìn)一步放大炎癥，導(dǎo)致細(xì)胞焦亡[23]。鮑曼不動(dòng)桿菌外膜蛋白34 （Omp34）可刺激線粒體產(chǎn)生ROS，引發(fā)NLPR3 炎癥體激活，誘導(dǎo)IL-1β 釋放，觸發(fā)細(xì)胞焦亡，而ROS 清除劑Mito-TEMPO 可抑制Omp34 觸發(fā)的NLRP3 炎癥小體相關(guān)蛋白的表達(dá)，表明線粒體來(lái)源的ROS在NLRP3炎性體的激活中發(fā)揮了重要作用[24]?！端貑?wèn)·評(píng)熱病論》曰：“邪之所湊，其氣必虛”，人體正氣虛弱，線粒體功能障礙，不耐外界刺激、炎癥因子等邪氣侵?jǐn)_心臟，導(dǎo)致慢性心力衰竭進(jìn)一步加重。

研究[25]認(rèn)為瘀血是心肌肥大、心肌纖維化的微觀體現(xiàn)，也是其始動(dòng)因素。早期的心肌肥大、心肌纖維化可維持心臟每搏輸出量，防止心臟破裂。但瘀血等邪日久蘊(yùn)積不解，化毒驟發(fā)，損傷血絡(luò)，可導(dǎo)致心臟結(jié)構(gòu)和功能嚴(yán)重改變[26]，血流動(dòng)力惡化，使心力衰竭加重。心肌肥大是對(duì)壓力刺激的代償性反應(yīng)，在體內(nèi)和體外，肥大心肌細(xì)胞中Caspase-1 和IL-1β 的表達(dá)水平均顯著上調(diào)，抑制Caspase-1 可以減輕血管緊張素II 誘導(dǎo)的心臟肥大[27]；心肌纖維化是心臟功能從代償期到失代償期的關(guān)鍵點(diǎn)，細(xì)胞焦亡時(shí)釋放的IL-1β 和IL-18 可促進(jìn)肌漿網(wǎng)Ca2+外流，誘導(dǎo)心肌間質(zhì)纖維化，激活TNF-α 釋放，TNF-α 又可作用于Caspase-1，形成炎癥級(jí)聯(lián)環(huán)，促進(jìn)心力衰竭進(jìn)展[3]。在接受橫向主動(dòng)脈縮窄（TAC）的小鼠中，NLRP3 炎癥小體水平明顯升高，增加了炎癥介質(zhì)和促纖維化因子產(chǎn)生與釋放，導(dǎo)致心肌纖維化、心肌細(xì)胞肥大和心功能受損[28]。因此，細(xì)胞焦亡導(dǎo)致心肌肥大、心肌纖維化的過(guò)程可能與瘀血的形成相關(guān)。

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)將炎癥因子歸入“毒邪”范疇，慢性心力衰竭中后期，“潛毒”由量變完成了質(zhì)變，毒邪內(nèi)阻心脈，損傷心絡(luò)，耗傷氣血，且正虛無(wú)力抗邪，毒邪愈盛，正氣愈虛，形成惡性循環(huán)。毒邪致病力強(qiáng)，傳變迅速的特點(diǎn)與細(xì)胞焦亡引起的炎癥放大相似，激活的NLRP3 炎癥體可引發(fā)細(xì)胞焦亡，促炎細(xì)胞因子IL-1β 和IL-18 的釋放，可募集和激活其他免疫細(xì)胞并誘導(dǎo)趨化因子、炎癥因子和黏附因子的合成，進(jìn)一步放大炎癥反應(yīng)；毒邪可損傷心之脈絡(luò)，IL-1β 可上調(diào)焦亡相關(guān)蛋白，引發(fā)血管內(nèi)皮細(xì)胞焦亡，導(dǎo)致血管內(nèi)皮功能障礙，血管微循環(huán)受損，加速心肌細(xì)胞死亡。并且Caspase-1 的激活可抑制血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體2（VEGFR-2）表達(dá)，減弱血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖及血管生成[29]；毒邪可傷氣致瘀，NLRP3 炎癥體的活化又可破壞線粒體形態(tài)，誘導(dǎo)產(chǎn)生ROS，并且使有效心肌細(xì)胞數(shù)量減少，從而影響心肌的收縮和舒張功能，促進(jìn)心力衰竭時(shí)的心臟重構(gòu)-心肌肥大及心肌纖維化。毒邪使“心主血脈”功能嚴(yán)重受損，加重了“虛”-線粒體損傷、血管生成障礙，“瘀”-心肌纖維化、心肌肥大、微循環(huán)障礙等病理?yè)p害，致使心力衰竭病情紛繁復(fù)雜、進(jìn)展迅速。

4 基于“虛瘀毒”病機(jī)及細(xì)胞焦亡微觀聯(lián)系，探索中醫(yī)藥治療慢性心力衰竭新策略

慢性心力衰竭是各種心血管系統(tǒng)疾病進(jìn)展的終末階段，病情危重，病死率較高。目前對(duì)于心力衰竭的治療，不能僅僅局限于提高患者的生活質(zhì)量，更要針對(duì)病理機(jī)制進(jìn)行根本治療。近年來(lái)，有許多干預(yù)細(xì)胞焦亡通路的抑制劑藥物出現(xiàn)，但有效性和安全性還有待驗(yàn)證。中醫(yī)藥常通過(guò)多種靶標(biāo)和多種途徑來(lái)治療心力衰竭，效果明顯[30]，且副作用較少，可辨證論治，進(jìn)行針對(duì)性治療，因此在臨床上中醫(yī)藥對(duì)于病情復(fù)雜的心力衰竭更將凸顯優(yōu)勢(shì)。

慢性心力衰竭以“虛、瘀、水”立論已成共識(shí)，但卻忽略了“毒邪”在慢性心力衰竭發(fā)揮的作用。筆者認(rèn)為其病機(jī)應(yīng)為“虛、瘀、毒”，細(xì)胞焦亡正是慢性心力衰竭“虛、瘀、毒”的微觀體現(xiàn)，在慢性心力衰竭的演變過(guò)程中扮演了重要角色。針對(duì)其具體病機(jī)，運(yùn)用益氣活血解毒法或可對(duì)細(xì)胞焦亡產(chǎn)生影響，改善心功能。郭依寧等[31]用心陽(yáng)片（黃芪、紅參、益母草、毛冬青、淫羊藿等）干預(yù)心力衰竭小鼠模型，可較空白組顯著降低NPRP3、Caspase-1、IL-1β、IL-18 等蛋白水平，表明心陽(yáng)片可能通過(guò)調(diào)節(jié)NLRP3 /IL-1β 信號(hào)通路調(diào)控細(xì)胞焦亡，降低心肌細(xì)胞炎癥反應(yīng)，改善心功能。黃國(guó)威等[32]以活血化瘀、通絡(luò)止痛的瘀血痹膠囊（乳香、沒(méi)藥、紅花、丹參等）治療心力衰竭，發(fā)現(xiàn)瘀血痹膠囊可通過(guò)抑制 NLRP3 炎癥小體的表達(dá)，并抑制Caspase-1 蛋白對(duì)相關(guān)炎癥因子前體的剪切作用使其致炎作用受限，降低心肌細(xì)胞炎癥損傷，提升心功能。梔子苷是中藥梔子的有效活性成分，能夠通過(guò)激活A(yù)MP 活化蛋白激酶α（AMP-activatedpro-teinkinaseα，AMPKα），抑制心肌ROS 積累，阻斷NLRP3 炎癥小體介導(dǎo)的心肌細(xì)胞焦亡[33]。大黃素可通過(guò)抑制NLRP3炎性體激活和GSDMD 的表達(dá)，來(lái)減輕炎癥反應(yīng)和心肌細(xì)胞焦亡，改善脂多糖（LPS）誘導(dǎo)的心肌損傷和心功能不全[34]。董國(guó)菊等[35]發(fā)現(xiàn)活血解毒中藥（赤芍總苷、黃連生物堿）可抑制大鼠血清炎癥因子IL-1β、TNF-α 和hs-CRP，保護(hù)缺血心肌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和線粒體的形態(tài)，緩解早期的心室擴(kuò)張，促進(jìn)心臟功能恢復(fù)。因此，臨床中治療慢性心力衰竭應(yīng)以益氣活血解毒為治法，通過(guò)調(diào)節(jié)與細(xì)胞焦亡相關(guān)的炎性因子，實(shí)現(xiàn)對(duì)慢性心力衰竭的防治。

在前期研究基礎(chǔ)之上，可從細(xì)胞焦亡及相關(guān)通路出發(fā)，以益氣活血解毒為治法，干預(yù)動(dòng)物或細(xì)胞模型，進(jìn)一步明確相關(guān)靶點(diǎn)，深入探討中醫(yī)藥治療慢性心力衰竭的新機(jī)制，為中西醫(yī)結(jié)合治療慢性心力衰竭提供新思路、新方法。