糖尿病心肌病(DCM)是由糖尿病引发的心肌病变,独立于冠心病、高血压、心瓣膜病等传统心血管损伤,具有高隐匿性、高致残率、高死亡率的特点[1]。DCM以心肌代谢灵活性丧失、能量代谢紊乱为初始病理改变[2]。线粒体作为能量代谢的中心,其稳态是维持心肌代谢灵活性的关键[3]。而线粒体质量控制(MQC)是一种适应性的保护机制,通过协调线粒体分裂、融合、生物发生与自噬来维持线粒体稳态[4]。MQC失衡将直接导致无功能线粒体积累、能量代谢紊乱,引发心肌结构及功能改变,最终发生DCM[5]。“心脉微小为消瘅”(《黄帝内经·灵枢·邪气脏腑病形》),中医对DCM记载最早可追溯至《黄帝内经》之“消渴”“消瘅”中。至晚清,张锡纯先生正式将其归为“消渴心病”范畴。“虚气留滞”一词源于杨士瀛的《仁斋直指方》,现多指机体因正气不足,渐生功能不足之虚气,致气化失常,精气血津液代谢紊乱、运行不畅,从而内生气滞、痰浊、瘀毒等内邪的病理过程[6]。中医认为DCM由消渴发展而来,脾肾亏虚,虚气渐生为病之根本,因虚导致糖/脂浊、瘀、毒邪内生,留滞局部为病之“标”。随后留滞邪气侵袭心脉,耗损正气,使心中虚气渐盛,虚与滞互为因果,最终发生消渴心病。从中医角度,认为线粒体是气的微观表现,而MQC具有维稳功效,相当于气的防御功能。当MQC失衡后,虚气内生,导致病理产物逐渐积累,入于血,滞于脉,日久伏藏于心,蕴而生毒,损伤心体。大量研究证实恢复MQC是阻遏DCM的重要途径[7-8],而中医药在调控MQC上具有强大的治疗潜力[9]。故本文将从“虚气留滞”出发,结合现代医学对MQC失衡的认识,阐明DCM的中西医发病机制。并进一步探讨在“扶正补虚为常、调气行滞为变”基本治则的指导下,中医药可通过靶向MQC来阻遏DCM的进展。1 “虚气留滞”是DCM的基本病机变化1.1 心脾肾虚气内生为DCM之本虚气”一词最早出现在《黄帝内经·素问》,“故令有形之地受无形之虚气,而生化万物也”,后来多用在构建“太虚”与“气”的古代哲学体系中[10]。据北宋张载所言,“虚气”在哲学层面上是一种成而不全的状态。而在疾病认识中,“虚气”介于正与邪之间,结合“体用论”中对气物质与功能双重特性的认识[11],本文所提及的“虚气”系功能不足之气,除了存在气之本体亏虚外,还蕴含了气之功用丧失、气化不能的状态,虽仍兼气之功,但挟邪之害,总体呈现动力不足的态势。且其性易滞,易因虚生邪,更易裹挟邪气流行全身。在DCM演变过程中,虚气内生实为推动其发生发展的根源。元气为诸气根源,源自于肾而受养于脾,元气受损,正气不足,则虚气易生。病之伊始,或因嗜食肥甘厚味与久坐不动的生活方式,脾胃耗伤;或因先天肾气不充,使脾脏失养而日渐衰败,元气亏损,患者出现脾肾虚气内生,气化障碍而病消渴。脾经循行从胃别出,注入心中与心经相连,心脾关系密切,二者共主血液生化与运行,脾病日久及心。脾肾虚气内生,一则元气不充,防御力下降,使心易受邪气侵袭,出现功能紊乱;二则脾虚不运,水谷不化精微,反酿糖/脂浊邪等病理产物蓄积体内,虚气挟此内邪循经脉损及心体;三则脾之虚气使心血化生不足,日久心体失养,几者共同导致消渴逐渐病心。心之虚气渐生,伴随与他脏物质、能量、信息交换等生命活动受阻,出现胰岛素抵抗,MQC失衡,最终心肌代谢灵活性丧失,引发后续心肌病变。随后心中虚气渐盛,逐渐出现胸闷、心中悸动不安等心气虚之证;同时心主血脉失司,虚气动力不足、行血无力,渐致全身血液虚滞,气机受阻,引发心力衰竭[12]。从脾肾不足到心体虚损、发生DCM,虚气内生作为“源动力”推动整个病程变化。1.2 留滞“血-脉-心”为DCM之标虚气内生虽为导致DCM发生的根源,但留滞实邪聚而不解、蕴而成毒是决定病情转归的关键。且留滞实邪在病位上呈现“血-脉-心”螺旋式进展的演变特点,最终导致心体虚损。DCM早期因虚内生糖/脂浊邪留滞于血,出现高血糖、高血脂等血液成分改变。脾气虚无以帅血行,虚气携浊邪致血行滞缓,渐生内瘀,出现血流变异常。血中浊瘀实邪滞于脉道,破坏脉壁,导致广泛微血管病变。心为脉之合,内邪经脉道逐渐积累于心,使心体长期失于濡养、正气不足,是糖尿病后期易发生DCM的重要病理基础[13]。与此同时,“毒,邪气蕴结不解之谓”(《金匮要略心典》),内邪蕴而不解,日久必生毒邪,而在DCM不同阶段酿生的糖毒、脂毒、浊毒、热毒、瘀毒等入于心络,败坏心体实为导致病情进展或急变的关键[14-15]。糖尿病患者心肌长期处于高糖高脂环境中,心肌正常代谢被扰乱,日久由量变产生质变,酿生毒邪,无法被充分代谢的葡萄糖与长链脂肪酸演变为糖基化终产物(AGEs)与脂质代谢中间产物积累心脉。AGEs与细胞外基质、弹性蛋白交联,造成心肌纤维化;而脂质代谢中间产物具有脂毒性,并通过促进氧化应激与炎症因子聚集诱导心肌细胞凋亡,造成心肌慢性损伤,是中医毒损心络的微观体现[16]。且毒邪易伤正,AGEs与蛋白交联损伤了血管与心肌的自我修复能力。毒亦善变,顽固骤发,若瘀毒等邪使心之玄府闭塞,络脉关闭,则易致恶性心律失常、广泛灶性心肌坏死、急性心衰甚则猝死等变证、重症,使DCM患者预后较差[17]。总结来说,“虚气留滞”蕴含了一种因果往复、推动疾病螺旋式进展的演变模式。在DCM发病的整个过程中,浊瘀实邪因虚气而生,又因虚气而留滞难除,并入血损脉,由脉病心,积累局部逐渐酿生毒邪,是导致DCM进展或急变的关键。而由消渴病心的过程中,虚气与留滞在“血-脉-心”病位变化上的互相加重,使DCM出现由微观到整体,由局部到全身的病情变化,最终出现全身虚损,故虚气留滞是DCM的基本病机变化。2 MQC在DCM中的作用2.1 MQC维持心肌稳态MQC包括线粒体分裂、融合、生物发生与自噬,通过新旧线粒体的周转来维持其总体平衡,帮助心肌细胞在生物学水平上恢复稳态[4]。分裂由动力相关蛋白1(Drp1)介导,通过将线粒体一分为二来响应心肌增加的能量需求[18]。同时线粒体膜电位(ΔΨm)低的受损部分会通过线粒体自噬进行自我消化,以恢复原线粒体稳态[19]。受损线粒体通过PTEN诱导激酶1/E3泛素连接酶(PINK1/Parkin)、Fundc1等自我标记,再招募“自噬体”将自身吞噬与降解,以防止心肌细胞死亡的发生[20-22]。融合则是通过视神经萎缩蛋白1(OPA1)与线粒体融合蛋白1/2(Mfn1/2)将2个或多个小线粒体融合在一起,在应激状态下保存线粒体网络[23]。线粒体生物发生由细胞对能量的需求来驱动,通过激活过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活剂-1α(PGC-1α),上调线粒体转录因子A(TFAM)来刺激线粒体再生[24-26]。心肌线粒体约占总细胞体积的30%,因此这几种线粒体行为之间的协调、平衡对于维持心肌线粒体内稳态,阻抑心肌细胞损伤及死亡至关重要[27]。2.2 MQC失衡致DCM持续进展MQC失衡导致大量形态异常线粒体积累是DCM的早期病理特征之一[3],而大量异常线粒体将直接导致心肌能量耗竭,诱导细胞死亡[28]。据报道,DM小鼠心肌组织中Drp1明显升高,OPA1与Mfn1/2降低,提示心肌线粒体存在病理性分裂,并且融合受抑制[29]。而病理性分裂常伴有大量碎片化、无功能线粒体产生[30],同时ΔΨm与ATP降低[31],随后线粒体活性氧(mtROS)增加,线粒体通透性过渡孔(mPTP)打开,诱导心肌细胞凋亡[32]。OPA1与Mfn参与了线粒体嵴形态的维持,故线粒体融合相关因子的下调也破坏了正常线粒体的结构与功能,加速细胞死亡[5,23]。正常情况下,线粒体自噬会在应激时显著增加。然而在DCM小鼠中,线粒体自噬仅被短暂激活[33],随后被抑制[34]。且糖尿病导致的慢性营养过剩也抑制了线粒体生物发生[35]。这些线粒体行为的改变使新旧线粒体无法更替,同时受损线粒体又通过氧化应激、炎症诱导细胞死亡,最终发生DCM。2.3 调控MQC以延缓DCM进程恢复MQC可通过维持健康线粒体网络,抵抗高血糖诱发的心肌损伤,延缓DCM。据报道,通过下调Drp1,抑制病理性分裂,减少无功能线粒体积累,可改善DCM的左心室重构[36]。而抑制OPA1下调,可促进线粒体融合,并增强线粒体呼吸功能,改善心肌能量供应,减轻DCM[37]。且有研究者在过表达Mfn2后,观察到心肌氧化应激与炎症水平均降低[5]。此外,线粒体自噬的上调改善了心肌超微结构与功能[38]。而通过激活PGC-1α恢复线粒体生物发生,可使心肌细胞抵抗能量代谢的抑制,进而免受高血糖损伤[39]。由此可见,抑制病理性分裂,恢复线粒体融合、自噬与生物发生,通过促进线粒体新旧交替,可以改善心肌整体能量代谢,并降低氧化应激、炎症等改变,最终阻遏DCM进展。然而现代医学关于MQC的深层机制尚不明确,临床亦缺乏靶向MQC来治疗DCM的特异性药物。中药具有多途径、多靶点的治疗优势,目前多项研究已证实了中药可通过调控一种或多种线粒体行为,恢复MQC,进而改善DCM[40-41]。3 “虚气留滞”与MQC失衡的关系据气与线粒体在功能、物质上的高度相似性,线粒体被认为是气的微观表现之一[42]。气具有温煦、推动、防御之职,而通过气化,机体完成新陈代谢与脏腑间的信息交流。线粒体是能量代谢的中心,通过氧化磷酸化产生ATP、热能,为人体提供能量、维持体温。同时线粒体存在抗氧化系统,可阻遏自由基的损害,并通过MQC来维持整体稳态,支持心肌细胞的应激反应,最终防止细胞损伤与死亡的发生,相当于气的防御、维稳功能。病理状态下,虚气留滞与MQC失衡的病因学认识亦具有一致性。①病性一致,体用俱损。体为本体,用即功用。虚气不仅在物质上存在不足,气化、防御等功能亦有损,气血、营阴化生不足,致心体失养而生变。而MQC失衡后,线粒体在数量及质量上均受影响,线粒体稳态被破坏、代谢功能受损,导致心肌能量供应不足,失于营养,出现功能与结构紊乱(如心律失常、心功能下降、心肌重构等)。②病因一致,因虚生邪。虚气伴随的气化障碍,导致糖/脂浊邪内生,又渐生瘀滞,酿生毒邪,败坏心体。而MQC失衡后,损伤线粒体积累,会通过诱导活性氧(ROS)、炎症因子聚集,攻击残余线粒体与细胞组分,同时细胞色素C的外泄将诱导心肌细胞凋亡的发生。且正常线粒体的减少使糖脂代谢中间产物逐渐增加,产生毒性造成心肌纤维化[43]。③病程一致,因亦为果,病至血脉心。消渴早期脾肾不运、气阴不足,致浊瘀毒邪渐生,滞于营血。血损及脉,脉中正气有损,邪易滞脉道,日久损及心体,出现心中虚气渐生,功能失司。故虚气为留滞之因,亦为留滞损伤之果,经血-脉-心的病位变化,最终出现消渴心病。而胰岛[44]、脂肪[45]的MQC失衡后,首先出现血清中糖脂水平异常,随后造成冠脉弥漫性微血管病变,使心肌长期处于缺血缺氧、营养过剩的环境中[46]。心肌代谢紊乱,AGEs与脂质代谢中间产物的超负荷破坏了心肌MQC,导致ROS积累并进一步加剧MQC失衡,最终导致心肌病变的发生[47]。且DCM早期微观的病理改变(高血糖、MQC失衡、细胞凋亡)为后期心肌重构、终末期心衰及整体虚损状态的病理基础。而虚气与留滞之间的因果循环与MQC失衡所产生的恶性循环一致,是DCM的基本病机变化。见图1。10.13422/j.cnki.syfjx.20241194.F001图1“虚气留滞”与MQC在DCM中的作用与联系Fig.1Role and relationship between “Qi deficiency and stagnation” and MQC4 基于“虚气留滞”调控DCM4.1 扶正补虚为常虚气为留滞之因,DCM以心脾肾虚气内生、气阴不足为发病肇端,以心之虚气渐盛、周身虚滞为最终结局,故治疗应以扶正补虚为常,贯穿始终。“常”一指基本、常规,中医治疗DCM以益气、滋阴等扶正中药为主[48]。早期患者心系症状不突出,多以补益脾肾为先,选用补中益气汤[15]或黄芪桂枝五物汤[49],佐用肉苁蓉、二至丸等补肾之品,重在补益元气,助糖脂运化,从根源上阻抑DCM发生。人参、黄芪均可补益元气,樊一波等[50]在运用黄芪、人参、葛根等益气健脾药干预DCM大鼠后,其心肌MQC得到恢复,心肌ATP含量增加。而在DCM后期,心悸、胸闷、喘憋、气短等心系症状明显时,当以养心为重,临证常以生脉饮为基础方加减治疗,辅以黄芪、丹参、芍药、红景天等滋阴益气药治疗。临床研究证实,芪参益气滴丸[51](黄芪、丹参、三七、降香油)、黄芪保心汤[52](黄芪、党参、麦冬、五味子、丹参、当归、鳖甲、连翘、桂枝、茯苓)等益气养心方药有助于改善患者心系症状,提高心功能。而此类方药可能与恢复MQC,阻遏心中虚气的产生,从而增强心肌抗氧化能力,减少凋亡有关,最终抑制心肌纤维化,延缓DCM[53-54]。“常”二为长久,DCM病程冗长,非一方一剂可断其病势,临床可通过“汤-丸”序贯的方式提高患者依从性。临床研究表明扶正补虚中药的早期、中长期应用可提高DCM患者的临床疗效,改善其心功能[52,55]。因此扶正补虚是延缓DCM进展、提高患者生活质量的基本治则,只有虚气不生,方能正本以清源。见表1。10.13422/j.cnki.syfjx.20241194.T001表1扶正补虚之中药复方/单体/提取物靶向MQC治疗DCM的通路与机制Table 1Pathways and mechanisms of herbal compounds/monomers/extracts with function of strengthening vital Qi and replenishing deficiency targeting MQC for DCM treatment复方/中药组成/有效成分结果通路/相关因子参考文献二至丸女贞子、墨旱莲线粒体自噬↑、线粒体代谢↑、心肌细胞凋亡↓腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/叉头框蛋白O3a(PI3K/Akt/FoxO3a)[56]丹参丹酚酸B线粒体生物发生↑、线粒体分裂↓、心肌细胞凋亡↓、心功能↑沉默信息调节因子1(SIRT1)、PGC-1α、Drp1[57]黄芪黄芪甲苷线粒体生物发生↑、线粒体能量代谢↑、心功能↑PGC-1α、核因子E2相关因子1(Nrf1)、TFAM[58]人参人参皂苷Rb1线粒体生物发生↑、mtROS↓、心肌细胞凋亡↓、心功能↑PGC-1α、B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)、胱天蛋白酶-3(Caspase-3)[59]红景天红景天苷线粒体生物发生↑、线粒体功能↑、心功能↑SIRT3、AMPK/Akt、PGC-1α/TFAM、锰超氧化物歧化酶(MnSOD)[9]芍药芍药醇线粒体融合↑、线粒体功能↑、mtROS↓、心肌损伤↓蛋白激酶2α/信号转导及转录激活因子3(CK2α/STAT3)、OPA1[60]肉苁蓉松果菊苷线粒体代谢↑、心肌损伤↓过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)/肉碱棕榈酰转移酶1(CPT-1)[61]注:↑.升高、促进;↓.降低、抑制(表2同)4.2 调气行滞为变虚气易生内邪、阻滞气机,更易挟为害,故扶正之时还需调气行滞。据留滞“血-脉-心”的病位演变,与日久毒邪酿生、病损心络的关键病机。本课题组提出化浊通络,活血解毒为控制DCM急性发作的重要治则。大量研究证实了行气、化浊、除湿、活血、解毒类中药治疗DCM与减轻局部氧化应激、炎症反应,减少AGEs与脂质代谢中间产物的积累密切相关,这与调气行滞的目的一致。病在血脉之时,可用姜黄[62-63]等理气化浊,活血畅脉之品,助留滞血脉的糖/脂浊邪祛除,以减轻DCM的微血管病变。而当毒损心络,患者伴见明显胸痛、胸闷症状时,治疗则以通络、解毒为主,重用解毒之金银花、玄参等。同时可适当佐用水蛭、地龙等虫类药,或辅以藤类药,以搜剔心络、清心通玄,祛除留滞心络之顽毒瘀血[13]。临床应用四妙勇安汤[64](金银花、玄参、当归、甘草)、豁痰解毒通络饮[65](金银花、半夏、水蛭、瓜蒌、川芎、丹参、牡丹皮、远志)等方药均有助于缓解DCM患者急性期的临床症状,延缓损伤进展。目前认为改善DCM的微血管内皮功能、增加心肌血流灌注也是阻抑DCM的有效手段之一[66]。而虫类、活血类中药可通过此途径改善患者的远期预后[67]。且水蛭-地龙的复方还可通过PI3K/Akt1/FoxO3a信号通路,恢复MQC以改善DCM[68]。因此治疗DCM时,在扶正的基础上,还应以调气行滞为变,共同阻抑病程进展。见表2。10.13422/j.cnki.syfjx.20241194.T002表2调气行滞之中药复方/单体/提取物靶向MQC治疗DCM的通路与机制Table 2Pathways and mechanisms of herbal compounds/monomers/extracts with function of regulating Qi and eliminating pathogen targeting MQC for DCM treatment复方/中药组成/有效成分结果通路/相关因子参考文献蛭龙活血通瘀胶囊黄芪、桂枝、大血藤、水蛭、地龙线粒体自噬↑、炎症↓、细胞凋亡↓、血管内皮功能↑、心功能↑PI3K/Akt1/FoxO3a、血管细胞黏附分子-1(VCAM-1)、细胞间黏附分子-1(ICAM-1)[67-68]活血降糖饮黄芪、生地黄、太子参、桃仁、红花、丹参、牡丹皮、大黄、五味子、麦冬、山药、黄精线粒体自噬↑、糖脂代谢紊乱改善、心功能↑PINK1/Parkin、Mfn1、Mfn2、苄氯素1(Beclin1)[69]四妙勇安汤金银花、玄参、当归、甘草线粒体生物发生↑、线粒体代谢↑、心功能↑、心肌肥大及纤维化↓胰高血糖素(GLC)/AMPK/核转录因子-κB(NF-κB)、GLC/PPARα/PGC-1α[64]厚朴4-O-methylhonokiol脂质代谢中间产物↓,胰岛素抵抗↓AMPK/CPT-1[70]姜黄姜黄素线粒体自噬↑、线粒体生物发生↑、血糖↓、AGEs↓、氧化应激↓、心肌纤维化及细胞死亡↓Ras相关C3肉毒毒素底物-1(Rac-1)、PGC-1α、SIRT1/FoxO1、PI3K-Akt[40-41]虎杖白藜芦醇线粒体生物发生↑、ROS↓、心肌纤维化↓、心脏舒缩功能↑SIRT1/PGC-1α、mPTP[71-72]荭草荭草素线粒体生物发生↑,氧化应激↓,心肌损伤↓PGC-1β、还原型辅酶Ⅱ(NADPH)氧化酶(NOX)2、NOX4[73]伏牛花小檗胺线粒体自噬↑、氧化应激↓、心肌肥厚↓肌球蛋白重链(MHC)、SIRT3/FoxO3a[74]5 小结本文从“虚气留滞”视角,结合MQC的现代医学认识,阐释了DCM病机的动态演变规律。DCM因脾肾虚气内生,引发邪气留滞,经血由脉病至心体,最终造成心体用俱衰、周身虚滞。在此基础上,笔者以MQC为治疗靶点,以恢复心肌能量供应、减轻心肌氧化应激与炎症损伤,最终减少心肌纤维化为目标,进一步确立了“扶正补虚为常,调气行滞为变”的基本治则,据证灵活选用“补虚”与“行滞”之法组方治疗,为中医药治疗DCM提供新视角。如早期心病不著,或病情稳定、心系症状不突出时,可以补益脾肾为主,辅行气活血化浊之品,旨在补益元气,改善糖脂代谢紊乱,调血畅脉以养心;而当后期出现心肌结构或功能改变,则以滋阴益气养心为主,辅以活血通络;若逢胸痛、胸闷等症较著的急性期,当以行滞为主,重用通络解毒,佐以虫类、藤类药等,以求迅速控制病情,截断病势,临证多法施治,具有切实疗效。在基础研究方面,上述具体治法均有多项中药单体/复方研究证实其可改善DCM心功能、减少其心肌重构的不良结局,而起效机制与MQC密切相关。靶向MQC已成为未来治疗DCM的重点方向,而中药单体/复方在其中的治疗潜力已受到广泛关注。然而本研究尚存在一些亟待解决的问题:①关于MQC多种线粒体行为之间的串扰、耦联在DCM中的深层机制有待进一步探索。②中药具有多途径、多靶点的治疗优势,因此能够调控多种线粒体行为的中药有希望成为未来DCM药物研发的重点,如丹参、姜黄、虎杖。③中医药是否能对DCM患者远期生存率产生影响需要更多的临床证据支持,同时这也可作为中医药治疗DCM疗效评价的切入点。④DCM在临床诊断上存在困难,因此中医药调控MQC来治疗DCM缺乏大样本、高循证级别的临床研究,这也是我们未来需要努力的方向。

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