周家譚 ,盧健棋 ,羅文寬 ,楊敏 (.廣西中醫(yī)藥大學(xué)研究生學(xué)院,南寧 53000;.廣西中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院心內(nèi)科/國家中醫(yī)心血管病臨床醫(yī)學(xué)研究中心分中心,南寧 53003)
高血壓是一種常見的慢性疾病,屬于代謝性疾病范疇,血壓的持續(xù)升高可導(dǎo)致心、腎、腦等多個靶器官損害及代謝功能紊亂,是心血管疾病的重要危險因素。其病因病理復(fù)雜,且并發(fā)癥致殘致死率高,嚴(yán)重危害了人們的身體健康。當(dāng)前,我國已有2.45億人患有高血壓,且其患病率及病死率呈不斷攀升趨勢[1]。近年來,隨著中醫(yī)藥臨床研究的不斷深入,相關(guān)學(xué)者發(fā)現(xiàn),中醫(yī)藥在高血壓的病情控制與恢復(fù)方面具有獨特優(yōu)勢,不僅能控制血壓和緩解臨床癥狀,還能有效減緩靶器官損害[2]。中醫(yī)學(xué)以其獨特的理論體系思想和中藥多靶標(biāo)、多通路、多成分、配伍多樣性、全方位等優(yōu)勢,在防治高血壓及其靶器官損害方面發(fā)揮了重要的作用,臨床療效顯著[3]。近年來,關(guān)于中藥防治高血壓靶器官損害作用機制的研究逐漸增多,從中可以看出,中藥通過多條信號通路發(fā)揮著防治高血壓靶器官損害的作用。本文就中藥防治高血壓靶器官損害相關(guān)信號通路的研究進展作一綜述,以期為臨床診療高血壓及其靶器官損害的進一步研究提供理論證據(jù)。
中醫(yī)無“高血壓”病名,歷代醫(yī)家結(jié)合其癥狀體征將其歸屬于“眩暈”“頭痛”等范疇。中醫(yī)經(jīng)典醫(yī)籍中有其相關(guān)癥狀及病因病機的論述:《黃帝內(nèi)經(jīng)》記載“上氣不足,腦為之不滿……目為之?!薄岸矫}實則背僵,虛則頭重,高搖之”“諸風(fēng)掉眩皆屬于肝”均反映了高血壓與肝腎兩臟密切相關(guān);《素問·五臟生成篇》記載“徇,目冥耳聾,下實上虛……甚則為肝”,指出眩暈多屬于本虛標(biāo)實、上實下虛之證,發(fā)病部位在足少陽膽和足厥陰肝;朱丹溪在《丹溪心法·頭?!分袕娬{(diào)“無痰不作?!?,張仲景在《金匱要略》中重申“心下有支飲,其人苦冒?!?,均證實了痰飲是眩暈的重要致病因素,治則以溫化痰飲為法;孫思邈在《千金翼方》中載“肝厥頭痛,肝火厥逆……必多眩暈”,指出肝氣失調(diào)、肝郁化火,而肝火上犯清竅則頭暈。綜上,可知高血壓的病位是在肝、膽、腎,病性屬本虛標(biāo)實,其主要致病因素為風(fēng)、痰、火、瘀、虛5大類,初期、中期多為火證和飲證,后期多為虛證?,F(xiàn)代研究表明,在病理生理機制上,火證多與交感神經(jīng)系統(tǒng)活性增強有關(guān),飲證多表現(xiàn)為腎素?血管緊張素?醛固酮系統(tǒng)(renin?angiotensin?aldosterone system,RAAS)激活,虛證多與高血壓后期靶器官損害、高血壓危險因素及長期降壓治療密切相關(guān)[4],故中醫(yī)藥防治高血壓靶器官損害當(dāng)以“扶正祛邪”為總治療原則。
Rho家族蛋白是一組鳥苷三磷酸(guanosine triphos‐phate,GTP)結(jié)合蛋白,RhoA是Rho家族中研究較為廣泛的一種蛋白,而ROCK是RhoA的下游激酶,主要包含ROCK1和ROCK2。RhoA?ROCK可作為一種分子開關(guān),轉(zhuǎn)導(dǎo)自發(fā)性高血壓大鼠(spontaneous hypertensive rats,SHR)頸總動脈內(nèi)皮細胞過量釋放的前列腺素和活性氧(reactive oxygen species,ROS)的信號,以“打開”血管平滑肌收縮途徑,從而增強SHR的血管收縮功能,延長內(nèi)皮細胞的存活時間,促進成纖維細胞分裂,抑制肌球蛋白輕鏈(myosin light chain,MLC)磷酸酶活性,上調(diào)Ca2+依賴性MLC磷酸化,使血管平滑肌細胞(vascular smooth muscle cell,VSMC)產(chǎn)生持續(xù)的收縮,從而參與肺動脈高壓的發(fā)生(圖1)[5]。有報道顯示,RhoA/ROCK通路是各種平滑肌細胞功能的關(guān)鍵參與者,對于高血壓在內(nèi)的各種心血管疾病尤為重要[6]。中藥可通過調(diào)節(jié)RhoA/ROCK信號通路保護心臟和血管,從而發(fā)揮防治高血壓靶器官損害的作用。
圖1 RhoA/ROCK信號通路圖
2.1.1 防治高血壓所致心臟靶器官損害 關(guān)麗文等[7]研究發(fā)現(xiàn),川芎嗪可降低高血壓大鼠左心室組織ROCK1、RhoA、轉(zhuǎn)化生長因子 β(transforming growth factor?β,TGF?β)mRNA和蛋白表達水平,以及肌酸激酶同工酶、肌鈣蛋白Ⅰ、血管緊張素Ⅱ(angiotensin Ⅱ,Ang Ⅱ)、白細胞介素6(interleukin?6,IL?6)和腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor?α,TNF?α)的含量,從而抑制RhoA/ROCK信號通路活性,減輕高血壓所致心肌損傷。侯瑋瓊等[8]發(fā)現(xiàn),天麻素可減少高血壓大鼠心肌組織RhoA、ROCK mRNA及蛋白表達,降低IL?6水平及動脈收縮壓,減小左心室肥厚指數(shù),抑制膠原纖維合成,表明天麻素可通過調(diào)控RhoA/ROCK信號通路而降低血壓、改善心室心肌細胞重構(gòu)。
2.1.2 抑制高血壓所致血管靶器官損害 李立杰等[9]報道,麝香通心滴丸可下調(diào)SHR的RhoA、ROCK、MLC磷酸酶及血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)mRNA水平,上調(diào)超氧化物歧化酶(super‐oxide dismutase,SOD)活性,從而抑制RhoA/ROCK信號通路,進而防治高血壓所致血管內(nèi)皮細胞損傷。
有研究表明,RAAS信號通路是參與高血壓的關(guān)鍵途徑,其抑制劑可以通過阻滯多靶點來調(diào)控血壓和保護器官組織,從而減少心血管事件[8]。RAAS功能失調(diào)是引發(fā)高血壓的主要機制之一,該過程包括血漿腎素活性(plasma renin activity,PRA)和血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(angiotensin?converting enzyme,ACE)、血管緊張素受體、醛固酮(aldosterone,ALD)及Ang Ⅰ、Ang Ⅱ、Ang Ⅲ等一系列激素的失衡[10]。相關(guān)研究顯示,通過調(diào)節(jié)ACE 2/血管緊張素1~7[angiotensin(1?7),Ang(1?7)]/Mas受體軸的活性,可舒張血管、降低血壓、改善血管內(nèi)皮功能(圖2)[11]。中藥可通過調(diào)控RAAS保護心臟和腎臟,從而防治高血壓靶器官損害。
圖2 RAAS信號通路圖
2.2.1 改善高血壓所致心臟靶器官損害 劉林等[12]發(fā)現(xiàn),天麻芎苓止眩片可上調(diào)SHR的Ang(1?7)、ACE 2以及Mas的蛋白和mRNA表達水平,下調(diào)ALD和Ang Ⅱ水平,以調(diào)節(jié)ACE 2/Ang(1?7)/Mas受體軸,抑制RAAS信號通路活性,從而發(fā)揮降血壓的作用。陳利國等[13]報道,經(jīng)益氣活血復(fù)方干預(yù)后,SHR的血壓、ALD和Ang Ⅱ水平均下降,VG染色結(jié)果顯示模型大鼠左心室肥厚明顯消退、間質(zhì)膠原減少,提示該方可通過抑制RAAS信號通路活性,逆轉(zhuǎn)高血壓所致左心室肥厚。
2.2.2 抑制高血壓所致腎臟靶器官損害 胡甲乙等[10]發(fā)現(xiàn),復(fù)方高滋斑片可下調(diào)ACE、Ang Ⅱ1型受體(angio‐tensin Ⅱ type 1 receptor,AT1R)、腎素、Ang Ⅱ及ALD的表達水平,上調(diào)內(nèi)皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)mRNA的表達水平,減少膠原纖維累積,從而抑制RAAS信號通路活性,使血管舒張、血壓降低,進而減輕高血壓所致腎臟損害。徐潔等[14]報道,復(fù)方野菊花提取物可降低SHR的血壓和Ang Ⅱ、ACE濃度,增加ACE 2蛋白表達,通過抑制過度激活的RAAS信號通路而改善腎臟病變。劉曉敏等[15]證實,復(fù)方苦豆子可降低SHR的PRA和Ang Ⅱ表達水平,抑制RAAS信號通路活性,從而降低血壓,減輕腎小球血管壁肥厚及管腔狹窄。
內(nèi)皮素(endothelin,ET)是一種縮血管多肽,含有3種亞型(ET?1、ET?2、ET?3)和21個氨基酸肽,其中ET?1是人類心血管系統(tǒng)中最活躍和最主要的ET異構(gòu)體[16]。一氧化氮(nitric oxide,NO)由血管系統(tǒng)中的eNOS產(chǎn)生,通過其環(huán)磷酸鳥苷(cyclic guanosine monophosphate,cGMP)依賴性機制發(fā)揮多種生物學(xué)功能,在擴散到VSMC后,可激活可溶性鳥苷酸環(huán)化酶?cGMP依賴性蛋白激酶途徑,從而舒張血管[17]。當(dāng)機體缺氧時,內(nèi)皮細胞被激活,血管通透性增加,內(nèi)皮細胞通過釋放ET?1、Ang Ⅱ等內(nèi)皮衍生物質(zhì)使內(nèi)皮依賴性血管收縮,以降低NO的生物利用度,進而誘發(fā)高血壓(圖3)[18]??梢?,ET?1/NO信號通路在調(diào)控血壓、防治高血壓靶器官損害方面發(fā)揮著重要的作用。中藥可通過對ET?1/NO信號通路的調(diào)節(jié)來保護腎臟和血管。
圖3 ET?1/NO信號通路圖
2.3.1 抑制高血壓所致腎臟靶器官損害 胡芳等[19]發(fā)現(xiàn),補腎活血穩(wěn)壓顆粒可通過抑制原發(fā)性高血壓合并早期腎損害患者的同型半胱氨酸、ET?1和NO表達而降低血壓,改善腎功能和腎動脈血液循環(huán)。劉曉敏等[15]報道,復(fù)方苦豆子可降低高血壓復(fù)合高脂血癥大鼠的ET、總膽固醇(total cholesterol,TC)和三酰甘油(triglyceride,TG)水平,提高eNOS和總一氧化氮合成酶(total nitric oxide synthase,T?NOS)水平,從而通過調(diào)控ET?1/NO信號通路來降壓調(diào)脂、延緩腎功能損害。
2.3.2 改善高血壓所致血管靶器官損害 賴娟等[20]報道,加味地黃湯可通過糾正ET?1/NO水平失衡來舒張血管、降低血壓、減輕血管內(nèi)皮功能損傷。靳冉等[21]發(fā)現(xiàn),安宮降壓丸可下調(diào)SHR的ET?1和Ang Ⅱ水平,提高NO和eNOS含量,從而糾正血管收縮功能失衡,改善血管壁結(jié)構(gòu)病變。鄔雨潔等[22]證實,寒痙湯可減少血清炎癥因子和Ⅰ型膠原蛋白的表達,調(diào)節(jié)ET?1/NO水平,從而協(xié)同發(fā)揮降血壓和保護血管的作用。
TGF?β1可直接刺激細胞外基質(zhì)的合成,誘導(dǎo)VSMC增生和肥大,促使成纖維細胞增生并向肌成纖維細胞轉(zhuǎn)化,是參與高血壓誘導(dǎo)血管重塑的重要因子[23]。Smads家族蛋白是TGF?β1信號通路的下游靶點,其家族成員Smad 2、Smad 3與TGF?β1受體結(jié)合后被磷酸化和激活,從而將信息轉(zhuǎn)導(dǎo)至細胞核,促進膠原因子表達和心肌成纖維細胞轉(zhuǎn)化;而Smad 7可通過干擾Smad 2和Smad 3的磷酸化來抑制信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程[24](圖4)。有研究認為,TGF?β1/Smads信號通路與降低血壓、逆轉(zhuǎn)血管重構(gòu)、抑制心肌細胞損傷和減輕腎纖維化、延緩腎損傷密切相關(guān)[23]。中藥可通過干預(yù)TGF?β1/Smads通路來防治高血壓所致的心臟、腎臟及血管損害。
圖4 TGF?β1/Smads信號通路圖
2.4.1 防治高血壓所致心臟靶器官損害 陳紀(jì)燁等[24]研究表明,桂枝湯可下調(diào)心肌組織中TGF?β1、Smad 2、Smad 3、α?平滑肌肌動蛋白、IL?6和TNF?α mRNA的含量,上調(diào)左心室射血分?jǐn)?shù)和Smad 7含量,從而調(diào)控TGF?β1/Smads信號通路、抑制炎癥因子表達,進而改善高血壓所致的心肌纖維化。Meng等[25]發(fā)現(xiàn),積雪草酸可抑制TGF?β1表達和Smad 2、Smad 3磷酸化,上調(diào)Smad 7含量,減少Ⅰ、Ⅲ型膠原蛋白生成,從而減輕壓力超負荷引起的心臟纖維化,保持膠原代謝平衡,改善心臟功能。
2.4.2 改善高血壓所致腎臟靶器官損害 胡坤媚等[26]發(fā)現(xiàn),玉夏膠囊可提高SHR的Smad 7含量,降低TGF?β1、Ang Ⅱ、Smad 4表達水平,減輕Smad 2、Smad 3磷酸化,降低尿微量白蛋白、血清β2?微球蛋白的含量,減少腎小球和腎小管膠原纖維沉積,從而調(diào)控TGF?β1/Smads通路,改善高血壓所致腎臟組織病理損傷。趙宇等[27]報道,辣椒素可通過激活瞬時受體電位香草酸亞型1(tran‐sient receptor potential vanilloid 1,TRPV1)和抑制TGF?β1/Smads信號通路中各基因蛋白的表達,減輕高血壓所致的腎小球損傷。
2.4.3 抑制高血壓所致血管靶器官損害 嚴(yán)亞鋒等[28]發(fā)現(xiàn),腦清通顆??梢种芐HR血管外膜中TGF?β1和Smad 3表達從而抑制TGF?β1/Smad信號通路,并下調(diào)動脈血管外膜Ⅰ、Ⅲ型膠原水平,進而降低血壓、逆轉(zhuǎn)血管外膜重塑。He等[29]報道,清眩降壓湯可通過抑制TGF?β1/Smads信號通路來減少VSMC增殖和膠原沉積,從而改善血管結(jié)構(gòu)。
磷脂酰肌醇3激酶(phosphatidylinositide 3?kinases,PI3K)是一種胞內(nèi)磷脂酰肌醇激酶,可激活其下游關(guān)鍵靶點蛋白激酶B(protein kinase B,Akt),以促進細胞增殖和分化。有研究表明,消除PI3K活性和增強PI3K/Akt信號轉(zhuǎn)導(dǎo),可減少心肌組織的氧化應(yīng)激和心肌細胞凋亡,調(diào)節(jié)VSMC的增殖、遷移、凋亡和去分化,緩解血管重塑導(dǎo)致的肺動脈高壓,改善高血壓造成的血管炎癥和氧化應(yīng)激(圖5)[30]。中藥可通過對PI3K/Akt信號通路的調(diào)控而減輕高血壓對心、腦、腎及血管的損害。
圖5 PI3K/Akt信號通路圖
2.5.1 抑制高血壓所致心臟靶器官損害 曲怡等[31]發(fā)現(xiàn),補陽還五湯可降低SHR的AT1R和Ang Ⅱ表達水平,提高PI3K、Akt的mRNA表達水平,抑制Ang Ⅱ/AT1R軸的活性,糾正PI3K/Akt信號通路的失衡狀態(tài),從而控制血壓、減輕心肌組織損傷。Cheng等[32]報道,清大顆??捎行Ы档蚐HR的Ang Ⅱ、磷酸化PI3K(phos‐phorylated PI3K,p?PI3K)、磷酸化 Akt(phosphorylated Akt,p?Akt)和 B 細胞淋巴瘤 2(B cell lymphoma?2,Bcl?2)表達水平,提高ROS活性和Bcl?2相關(guān)X蛋白(B?cell lymphoma?2 associated X protein,Bax)含量,從而減輕高血壓所致的心臟肥大和細胞凋亡。
2.5.2 改善高血壓所致腎臟靶器官損害 胡浩然等[33]研究表明,芝麻素可下調(diào)SHR的p?Akt、磷酸化哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(phosphorylated mammalian target of ra‐pamycin,p?mTOR)及Bax水平,上調(diào)SOD活性和Bcl?2水平,減少腎小球與腎小管膠原纖維沉積,從而抑制PI3K/Akt/p?mTOR通路,改善腎臟損傷。施瀅等[34]發(fā)現(xiàn),復(fù)方高滋斑片可刺激PI3K/Akt信號通路活性,上調(diào)PI3K和Akt的表達,從而改善高血壓所致的腎臟損害,延緩腎纖維化進程。
2.5.3 改善高血壓所致大腦靶器官損害 孟玉娟等[35]報道,補陽還五湯可使患者血清中PI3K、Akt、Bcl?2 和Bax的表達水平顯著降低,從而調(diào)控PI3K/Akt通路中的蛋白磷酸化,進而降低血壓,抑制細胞凋亡及高血壓所致的大腦病變,保護神經(jīng)功能。Zhang等[36]發(fā)現(xiàn),川芎嗪能抑制易中風(fēng)的SHR基底動脈平滑肌細胞中PI3K/Akt的活性,從而阻止細胞增殖及基底動脈重構(gòu),保護大腦。
2.5.4 抑制高血壓所致血管靶器官損害 江華等[37]發(fā)現(xiàn),當(dāng)歸揮發(fā)油可提高PI3K、Akt、p?Akt、eNOS及磷酸化一氧化氮合酶(phosphorylated nitric oxide synthase,p?eNOS)的表達水平,從而調(diào)控PI3K/Akt/eNOS信號通路中的蛋白表達,進而改善內(nèi)皮功能、降低血壓。居來提·艾買提等[38]報道,姜黃素可通過降低自噬相關(guān)的PI3K/Akt信號通路活性,從而改善高血壓病變血管的膠原重構(gòu)。尹超等[39]也報道,鐵皮石斛復(fù)方能促進PI3K/Akt/eNOS信號通路中的蛋白表達,增加高密度脂蛋白膽固醇(high?density lipoprotein cholesterol,HDL?C)和eNOS含量,降低細胞間黏附分子1(intercellular cell adhesion molecule?1,ICAM?1)表達水平和動脈粥樣硬化指數(shù),從而降低血壓、抗血管內(nèi)皮及主動脈病變。
Toll樣受體4(Toll?like receptor 4,TLR 4)是細菌內(nèi)毒素脂多糖的特異性受體,作為高血壓和Ang Ⅱ誘導(dǎo)的心臟炎癥和重塑的重要介質(zhì),可將信號轉(zhuǎn)導(dǎo)至細胞,激活細胞核內(nèi)的核轉(zhuǎn)錄因子κB(nuclear transcription fac‐tor?κB,NF?κB),上調(diào)炎癥細胞因子表達水平,從而促進組織炎癥損傷(圖6)。有研究表明,通過調(diào)控TLR 4/NF?κB信號轉(zhuǎn)導(dǎo),可減輕與高血壓相關(guān)的炎癥和氧化應(yīng)激,從而防治高血壓所致靶器官損害[40]。中藥可通過對TLR 4/NF?κB信號通路的抑制來減輕炎癥反應(yīng)、降低血壓、防治腎臟及血管損害。
圖6 TLR 4/NF?κB信號通路圖
2.6.1 抑制高血壓所致腎臟靶器官損害 楊易韻等[41]研究證實,地龍多肽類組分可通過降低SHR血清中Ang Ⅱ的濃度,抑制TLR 4/NF?κB信號通路中相關(guān)蛋白TLR 4和NF?κB p65的表達,使腎臟局部的炎癥因子減少,從而保護腎臟。Zhao等[42]發(fā)現(xiàn),麝香保心丸可使SHR血清中的炎癥因子、TLR 4、TGF?β和尿蛋白含量降低,從而減輕炎癥反應(yīng),改善早期高血壓所致的腎損害。
2.6.2 抑制高血壓所致血管靶器官損害 劉鑫等[43]發(fā)現(xiàn),牛蒡根水提取物可抑制血管內(nèi)皮細胞中TLR 4的表達,上調(diào) NF?κB抑制蛋白α(inhibitor alpha of NF?κB,IκBα)蛋白水平,從而調(diào)控TLR 4/NF?κB信號通路活性,減輕炎癥反應(yīng)及高血壓所致血管內(nèi)皮損傷程度。李霞等[44]報道,復(fù)方鉤藤降壓片可降低炎癥因子單核細胞趨化蛋白1(monocyte chemoattractant protein?1,MCP?1)和Ang Ⅱ水平,提高抑炎因子Ang(1?7)含量,下調(diào)胸主動脈組織內(nèi)皮細胞TLR 4/NF?κB信號通路的活性,從而抑制高血壓所致炎癥反應(yīng)。
中醫(yī)藥在防治高血壓上有著獨特的優(yōu)勢,治療上多采用辨證論治或分期與辨證論治結(jié)合的方法,運用經(jīng)方、中成藥等多種手段,標(biāo)本兼顧,在降低血壓,緩解臨床癥狀,減輕心、腦、腎、血管等靶器官損害等方面效果明顯?,F(xiàn)代研究顯示,中藥可通過RhoA/ROCK、RAAS、ET?1/NO、TGF?β1/Smads、PI3K/Akt、TLR4/NF?κB等多個信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,減少高血壓所致的靶器官損害,降低患者的致殘率和致死率,其作用機制與中藥的多成分、多靶點、多作用機制及配伍的多樣性密切相關(guān)。
目前,中醫(yī)藥防治高血壓的研究多在國內(nèi)進行,臨床試驗研究規(guī)模小,缺乏規(guī)范、客觀的診斷、辨證標(biāo)準(zhǔn)和長期的臨床監(jiān)測數(shù)據(jù)。因此,后期還需要加強跨地區(qū)研究團隊合作,發(fā)揮不同地區(qū)團隊、名醫(yī)的優(yōu)勢,制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),進行多中心大規(guī)模臨床研究,以期提供更多中醫(yī)藥防治高血壓的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)。此外,目前有關(guān)中醫(yī)藥防治高血壓的研究多局限在臨床觀察和藥物評價方面,對其基礎(chǔ)研究、發(fā)病機制和經(jīng)驗繼承方面的探究不足,而且多數(shù)臨床研究只表述了中藥的有效性和安全性,尚未與臨床其他常用藥物進行對比。因此,未來可進一步加強對老中醫(yī)經(jīng)驗傳承及基礎(chǔ)實驗方面的研究,在現(xiàn)有信號通路研究的基礎(chǔ)上,深入探索中醫(yī)藥在防治高血壓靶器官損害方面的作用機制,并與臨床常用高血壓防治藥物的療效、安全性等進行比較,從而擴大中藥優(yōu)勢病種的治療范圍,促進祖國中醫(yī)學(xué)創(chuàng)新發(fā)展。