陳抒鵬,王思?jí)簦颇饶?,劉中?/p>
(1.江西中醫(yī)藥大學(xué),江西 南昌 330004;2.江西中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院,江西 南昌 330006)
動(dòng)脈粥樣硬化(Atherosclerosis,AS)作為一種血管退行性病變是心血管疾病共同病理基礎(chǔ),具有較高的病死率[1]。隨著人們生活水平提高、飲食結(jié)構(gòu)改變、活動(dòng)量減少,心血管事件的發(fā)生率日益升高。AS作為心血管事件的驅(qū)動(dòng)因素,損傷反應(yīng)學(xué)說(shuō)認(rèn)為血管動(dòng)脈內(nèi)皮受各種危險(xiǎn)因素的損傷,導(dǎo)致脂質(zhì)在內(nèi)膜的聚集發(fā)生慢性炎癥反應(yīng),發(fā)展為AS[2]。研究發(fā)現(xiàn),NF-κB等炎癥通路能促使鐵死亡的發(fā)生[3],鐵死亡在A(yíng)S中的研究?jī)r(jià)值逐漸被發(fā)掘。
中醫(yī)學(xué)認(rèn)為濁邪與各種代謝疾病密切相關(guān),水谷之精的氣化異常是“濁”形成的始動(dòng)因素[4]。鐵死亡是一種鐵依賴(lài)性脂質(zhì)活性氧(ROS)積聚的細(xì)胞程序性死亡方式,與細(xì)胞內(nèi)鐵代謝[5]、脂代謝[6]、氨基酸代謝[7]密切相關(guān),而鐵、脂質(zhì)、氨基酸等屬于中醫(yī)水谷之精的范疇。同時(shí),鐵死亡過(guò)程存在一系列酶促反應(yīng)、物質(zhì)代謝、能量傳遞,這類(lèi)酶促反應(yīng)可視為中醫(yī)學(xué)的氣化現(xiàn)象。本文從鐵死亡的發(fā)生機(jī)制探析AS的病機(jī),為中醫(yī)藥精準(zhǔn)化治療AS提供新視角。
生理狀態(tài)下的“濁”是一種精微物質(zhì)。清濁二字在中醫(yī)學(xué)最早見(jiàn)于《黃帝內(nèi)經(jīng)·陰陽(yáng)應(yīng)象大論》:“清陽(yáng)為天,濁陰為地,地氣上為云,天氣下為雨?!币躁庩?yáng)劃分清濁,故可知清中有濁,濁中有清。陰陽(yáng)二氣的變化稱(chēng)氣化,清濁二氣同源于水谷之精。有學(xué)者認(rèn)為精與濁是相對(duì)的,濁是離經(jīng)之精[4]。精的氣化,化生氣血津液,其中包含現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
病理狀態(tài)下的濁邪是水谷精微的產(chǎn)物,既是一種病理產(chǎn)物又是致病因素,濁邪具有渾濁不清、黏滯重著等特征。飲食、情志、勞逸不當(dāng)皆可致濁邪內(nèi)生。飲食不節(jié),過(guò)食膏粱厚味,脾失運(yùn)化,導(dǎo)致體脂過(guò)剩,化為脂濁;情志不暢,肝木不調(diào),一方面肝失疏泄,木旺克土,脾土運(yùn)化水谷障礙則痰濁內(nèi)生,另一方面木不生火,心氣不通,血脈瘀滯則形成瘀濁;勞逸不當(dāng),過(guò)逸易致脾氣阻滯,如《世補(bǔ)齋醫(yī)書(shū)》所載:“夫逸之為病,脾病也?!蓖趺嫌⒁嘣疲骸吧w太飽則脾阻,過(guò)逸則脾滯,脾氣困滯而少健運(yùn),則飲停濕聚也。”脾氣滯則水濕內(nèi)停,濕聚為痰化為痰濁;故飲食、情志、勞逸皆能影響脾胃功能,水谷之精氣化異常是痰濁、瘀濁、脂濁形成的關(guān)鍵。有學(xué)者認(rèn)為痰、瘀、虛是AS發(fā)生的重要條件[8],AS主要是由代謝功能減退導(dǎo)致糖、脂質(zhì)等代謝產(chǎn)物在動(dòng)脈內(nèi)膜的聚集,相繼出現(xiàn)血管內(nèi)皮損傷激發(fā)慢性炎癥反應(yīng)所致。AS病程長(zhǎng),發(fā)病基礎(chǔ)是代謝異常,直接病理因素是糖、脂質(zhì)等代謝物的聚集。水谷之精的氣化異常是“濁”形成的始動(dòng)因素,而濁的一系列的特性及致病特點(diǎn)又是AS的關(guān)鍵病機(jī)。前期研究已證實(shí)從濁論治AS臨床療效確切,故認(rèn)為濁邪是AS主要病機(jī)。
鐵死亡最初在抗腫瘤藥物的研發(fā)中發(fā)現(xiàn)。2019年,F(xiàn)ang等[9]揭示抗癌藥物阿霉素誘導(dǎo)的心肌病和缺血再灌注誘發(fā)的心臟損傷中存在新型細(xì)胞死亡類(lèi)型“鐵死亡”,研究表明鐵死亡在心血管疾病中具有重要意義。AS的主要危險(xiǎn)因素包括年齡、性別、血脂異常、高血壓、吸煙、糖尿病、肥胖、家族史等[2]。
近年來(lái)AS危險(xiǎn)因素有關(guān)鐵死亡的研究如下。年齡因素:隨著年齡的增長(zhǎng),鐵死亡在A(yíng)S中表現(xiàn)越顯著,有研究發(fā)現(xiàn)谷胱甘肽(GSH)消耗可誘導(dǎo)視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞過(guò)早衰老(SIPS)和細(xì)胞死亡。同時(shí),研究發(fā)現(xiàn)鐵死亡抑制劑、鐵螯合劑可抑制鐵死亡緩解SIPS[10]。鐵死亡是視網(wǎng)膜衰老和年齡相關(guān)性黃斑變性的主要機(jī)制[11]。性別因素:目前國(guó)內(nèi)外尚未見(jiàn)鐵死亡對(duì)性別差異的報(bào)道,但性別作為心血管疾病危險(xiǎn)因素,主要是考慮不同性別機(jī)體代謝、內(nèi)分泌功能的差異,該差異可以直接或間接影響鐵死亡。血脂因素:脂質(zhì)及其代謝產(chǎn)物是細(xì)胞發(fā)生鐵死亡中芬頓反應(yīng)的關(guān)鍵底物[12],清除過(guò)量的脂質(zhì)及ROS是治療AS的新策略。高血壓:一項(xiàng)研究表明,醛固酮分泌腺瘤細(xì)胞BEX1基因的表達(dá)顯著受抑制,BEX1基因的體外實(shí)驗(yàn)可以使腎上腺皮質(zhì)細(xì)胞免受鐵死亡的調(diào)節(jié)性細(xì)胞死亡[13]。因此,細(xì)胞鐵死亡受抑制可能是血壓升高的原因。吸煙:長(zhǎng)期吸煙可引起鐵蓄積,誘導(dǎo)ROS產(chǎn)生和脂質(zhì)過(guò)氧化,進(jìn)一步誘導(dǎo)Ptgs2 mRNA上調(diào)、脂質(zhì)過(guò)氧化和細(xì)胞內(nèi)GSH耗竭,導(dǎo)致血管平滑肌發(fā)生鐵死亡[14]。糖尿病:一項(xiàng)關(guān)于生信分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)合研究表明,糖尿病顯著增加了鐵死亡,鐵死亡抑制劑有效地減輕了糖尿病AS[15],同時(shí),有學(xué)者發(fā)現(xiàn)ROS在糖尿病中過(guò)度產(chǎn)生是糖尿病性心肌病DCM進(jìn)展的主要發(fā)病機(jī)制[16]。肥胖:有研究發(fā)現(xiàn),腫瘤組織和患者血漿表現(xiàn)出肥胖依賴(lài)性的脂肪因子chemerin升高,并通過(guò)體內(nèi)、體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)降低chemerin可以抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)[17],間接反映鐵死亡的發(fā)生與肥胖呈負(fù)相關(guān)。因此,基于以上研究,AS的病因與發(fā)病機(jī)制都與鐵死亡密切相關(guān),鐵死亡是防治AS的新靶點(diǎn)。
鐵死亡主要受鐵代謝、脂代謝、氨基酸代謝調(diào)控。鐵、脂、氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)屬于中醫(yī)學(xué)水谷之精的范疇。濁是由水谷之精的氣化異常形成的,故下文從鐵死亡發(fā)生的機(jī)制探究濁邪的形成。
3.1 鐵代謝異常瘀濁形成 機(jī)體鐵蓄積是鐵死亡發(fā)生的必要條件。鐵是維持生命的重要微量元素。鐵主要以鐵蛋白和含鐵血黃素形式貯存于單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)中,在人體血液中血紅蛋白占據(jù)主導(dǎo)地位。紅細(xì)胞破裂、循環(huán)障礙則會(huì)導(dǎo)致局部鐵的蓄積,誘發(fā)鐵死亡。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為其屬于氣滯血瘀、離經(jīng)之血的范疇,蓄積的鐵與其他物質(zhì)雜合形成瘀濁。
3.2 脂質(zhì)代謝異常脂濁形成 血脂異常是AS重要的危險(xiǎn)因素,同時(shí),過(guò)量的脂質(zhì)是機(jī)體鐵死亡發(fā)生的重要底物。有研究發(fā)現(xiàn),高脂飲食的小鼠可加速AS進(jìn)程,而鐵死亡抑制劑可以緩解AS[18]。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為過(guò)食肥甘厚膩之品導(dǎo)致脾主運(yùn)化功能失調(diào),水谷精微運(yùn)化無(wú)力,體內(nèi)膏脂過(guò)剩致濁邪內(nèi)生,因此,脂濁內(nèi)生的內(nèi)在表現(xiàn)主要以鐵死亡驅(qū)動(dòng)。
3.3 氨基酸代謝異常濁邪形成 研究發(fā)現(xiàn),氨基酸饑餓可誘發(fā)一種新的細(xì)胞死亡方式,其中GSH具有至關(guān)重要的作用。GSH是主要的抗氧化物質(zhì),可清除氧自由基,抗細(xì)胞衰老。鐵死亡依賴(lài)機(jī)體的氧化與抗氧化系統(tǒng),而機(jī)體氧化與抗氧化的調(diào)節(jié)如同中醫(yī)學(xué)之陰陽(yáng)調(diào)節(jié),如《內(nèi)經(jīng)》所言:“陽(yáng)化氣,陰成形?!盙SH的耗竭會(huì)促使一系列的氧化反應(yīng),甚至?xí)M(jìn)一步破壞細(xì)胞。谷胱甘肽屬“陰”,陰不及則陽(yáng)盛,陽(yáng)盛則發(fā)生氧化應(yīng)激反應(yīng)。因此,鐵死亡的氧化與抗氧化屬于中醫(yī)學(xué)陰陽(yáng)的范疇,屬陰的GSH缺失,則會(huì)導(dǎo)致陽(yáng)盛的氧化應(yīng)激反應(yīng)進(jìn)一步誘導(dǎo)鐵死亡。
3.4 三羧酸循環(huán)是濁產(chǎn)生的動(dòng)力 三羧酸循環(huán)是機(jī)體能量的主要來(lái)源,是糖、脂、氨基酸代謝的重要途徑。三羧酸循環(huán)主要發(fā)生在線(xiàn)粒體內(nèi),線(xiàn)粒體是各種能量物質(zhì)的代謝場(chǎng)所。有研究發(fā)現(xiàn),抑制三羧酸循環(huán)或線(xiàn)粒體電子轉(zhuǎn)移鏈可減少細(xì)胞鐵死亡,然而,在胱氨酸饑餓條件下,線(xiàn)粒體有助于減少GSH并促進(jìn)ROS的產(chǎn)生[19]。ROS聚集黏附于血管內(nèi)壁形成中醫(yī)的“濁邪”,ROS是鐵死亡發(fā)生的重要底物,故濁產(chǎn)生于ROS誘導(dǎo)的鐵死亡。
3.5 芬頓反應(yīng)是濁邪內(nèi)伏的陰火 芬頓反應(yīng)為鐵死亡的核心。其反應(yīng)式為Fe2++H2O2=Fe3++OH-+·HO,過(guò)氧化氫(H2O2)與二價(jià)鐵離子(Fe2+)的混合溶液具有強(qiáng)氧化性,可以將有機(jī)化合物如羧酸、醇、酯類(lèi)氧化為無(wú)機(jī)態(tài)。GSH的耗竭,羥基(OH-)、羥基自由基(·HO)和脂質(zhì)氫過(guò)氧化物水平升高,生物膜中多聚不飽和脂肪酸發(fā)生脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng),生物膜的無(wú)機(jī)化,脂質(zhì)在血管內(nèi)皮聚集產(chǎn)生炎癥反應(yīng),這一現(xiàn)象可視為濁邪內(nèi)伏產(chǎn)生的陰火[20]。芬頓反應(yīng)的發(fā)生是機(jī)體抗氧化系統(tǒng)失衡,氧化系統(tǒng)在中醫(yī)學(xué)被視為“陽(yáng)”,而此處是由屬“陰”的抗氧化系統(tǒng)的缺失造成細(xì)胞損傷,產(chǎn)生的炎癥反應(yīng)即中醫(yī)學(xué)的陰火,可促使?jié)嵝暗漠a(chǎn)生。
3.6 鐵死亡通路對(duì)濁邪的調(diào)節(jié)機(jī)制 有學(xué)者研究闡明了鐵死亡3條主要通路[21]:①Cyst(e)ine/GSH/GPX4軸以胱氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)為基礎(chǔ),胱氨酸/谷氨酸反向轉(zhuǎn)運(yùn)體是重要靶點(diǎn)。已從氨基酸饑餓論述該通路在中醫(yī)學(xué)陰陽(yáng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)對(duì)于濁邪產(chǎn)生的意義。②GCH1/BH4/DHFR系統(tǒng)不依賴(lài)GPX4直接通過(guò)對(duì)內(nèi)源性氧自由基的捕獲抑制鐵死亡。③NAD(P)H/FSP1/CoQ10系統(tǒng)以能量代謝為依托的煙酰胺腺嘌呤二核苷磷酸(NADPH),能夠通過(guò)維持GSH的還原性調(diào)節(jié)GPX4,同時(shí),NADPH也通過(guò)FSP1調(diào)控GPX4影響細(xì)胞鐵死亡。有研究發(fā)現(xiàn)NOX增多同樣會(huì)引起細(xì)胞鐵死亡,NOX抑制劑已被證實(shí)可以抑制鐵死亡。既往研究表明,從濁論治AS的臨床療效確切,并且發(fā)現(xiàn)健脾化濁顆粒(專(zhuān)利號(hào)CN201510430075.8)可通過(guò)細(xì)胞通路抑制NOX4/ROS/NF-κB抗氧化應(yīng)激以抗AS。故濁邪可能與GPX4及NOX誘導(dǎo)的NAD(P)H/FSP1/CoQ10系統(tǒng)有關(guān)。
綜上所述,鐵死亡中鐵代謝、脂代謝、氨基酸代謝、三羧酸循環(huán)、芬頓反應(yīng)均可導(dǎo)致“濁邪”的產(chǎn)生,可能與NOX誘導(dǎo)的NAD(P)H/FSP1/CoQ10系統(tǒng)有關(guān)。
對(duì)于A(yíng)S而言,其由氧化應(yīng)激引發(fā)的慢性炎癥可視為陰火。以往對(duì)AS研究重點(diǎn)在于脂代謝的調(diào)節(jié)。然而,基于鐵代謝、氨基酸代謝從鐵死亡角度的研究同樣具有重要意義。
生理狀態(tài)下,鐵死亡可清除衰老細(xì)胞及防止細(xì)胞癌變,過(guò)度鐵死亡會(huì)引發(fā)代謝性疾病。AS伴隨腫瘤患者鐵死亡誘導(dǎo)劑和抑制劑的選擇、AS及代謝障礙患者使用鐵死亡抑制劑是否會(huì)導(dǎo)致原本癌變的細(xì)胞逃避鐵死亡的清除作用,以上問(wèn)題亟待解決。有學(xué)者從陰陽(yáng)的角度提出針對(duì)腫瘤細(xì)胞以“損其有余”的治法,同時(shí),針對(duì)其他代謝疾病以“補(bǔ)其不足”的治法[22]。
從鐵死亡角度認(rèn)識(shí)“濁邪”能夠更加精確問(wèn)題所在。以上研究發(fā)現(xiàn),對(duì)于鐵過(guò)載的“瘀濁”,當(dāng)以活血化瘀法抑制鐵死亡抗AS。有報(bào)道清脂化瘀顆粒能減輕AS的鐵蓄積[23];對(duì)于脂代謝異常的“脂濁”,當(dāng)以健脾調(diào)脂以抑制鐵死亡。研究發(fā)現(xiàn)四君子湯能降低血清TC、TG和LDL-C含量,提升HDL-C含量,抑制鐵死亡以抗AS[24]。中醫(yī)藥基于鐵死亡研究AS尚在探索階段,分析不同形式鐵死亡所致的濁邪,以不同的治法抑制鐵死亡以抗AS,體現(xiàn)了中醫(yī)學(xué)同病異治的思想。盡管從鐵死亡角度認(rèn)識(shí)AS的濁邪存在一定的局限性,但有助于從濁的宏觀(guān)角度探索鐵死亡的研究方向,同時(shí)有益于中醫(yī)藥靶向鐵死亡精準(zhǔn)化防治AS。