天津中医药大学学报  2026, Vol. 45 Issue (5): 612-620

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方琳琳, 蔡肖月, 李娇, 魏丽萍
FANG Linlin, CAI Xiaoyue, LI Jiao, WEI Liping
中药单体及复方调控PINK1/Parkin介导线粒体自噬对心肌缺血再灌注损伤的研究进展
Research advances on the regulation of PINK1/Parkin-mediated mitophagy by Chinese herbal monomers and compounds in myocardial ischemia-reperfusion injury
天津中医药大学学报, 2026, 45(5): 612-620
Journal of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, 2026, 45(5): 612-620
http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1673-9043.2026.05.13

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收稿日期: 2026-01-10
中药单体及复方调控PINK1/Parkin介导线粒体自噬对心肌缺血再灌注损伤的研究进展
方琳琳1 , 蔡肖月1 , 李娇2 , 魏丽萍2     
1. 天津中医药大学, 天津 301617;
2. 天津市人民医院, 南开大学第一附属医院, 心血管内3科, 天津 300121
摘要: 心肌梗死是冠状动脉斑块破裂导致灌注的血流急剧减少从而发生缺血性坏死,造成心肌的不可逆损伤。对于心肌梗死挽救的方法是进行及时有效的再灌注治疗,主要包括药物溶栓或者经冠状动脉进行介入治疗(PCI),是挽救心肌梗死患者生命的主要手段,虽能显著提升患者存活率,但不可避免地会诱发心肌缺血再灌注损伤(MIRI)。在MIRI过程中,活性氧(ROS)大量产生,发生氧化应激,线粒体损伤加重,诱发细胞死亡,因此及时清除受损的线粒体,保持一定的线粒体自噬水平可以保护心肌细胞。PINK1/Parkin通路在调控线粒体自噬、维护心肌细胞稳态方面发挥关键作用。随着中医药对治疗MIRI作用机制的深入研究,逐渐证实中医药对线粒体结构调控能够有效地改善MIRI损伤。且中医药具有多组分、多靶点、疗效显著等特点。不同类型的中药单体如糖苷类、生物碱类、酚苷类、酚类等,以及中药复方中的通阳祛痰法、益气活血法、温阳利水法等,通过不同机制调控PINK1/Parkin通路,发挥中医药对心肌保护的功效。因此本文旨在从调控PINK1/Parkin线粒体自噬的角度总结中医药单体和复方心肌缺血再灌注损伤的研究进展,以期为MIRI的治疗提供新的中医药方法及思路。
关键词: 心肌缺血再灌注    线粒体自噬    PINK1/Parkin    中医药    
Research advances on the regulation of PINK1/Parkin-mediated mitophagy by Chinese herbal monomers and compounds in myocardial ischemia-reperfusion injury
FANG Linlin1 , CAI Xiaoyue1 , LI Jiao2 , WEI Liping2     
1. Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 301617, China;
2. Department of Cardiology, Tianjin People's Hospital, The First Affiliated Hospital of Nankai University, Tianjin 300121, China
Abstract: Myocardial infarction(MI)occurs due to the rupture of coronary atherosclerotic plaques, leading to a sharp reduction in blood perfusion, resulting in ischemic necrosis and irreversible damage to the myocardium. The primary method to salvage MI is timely and effective reperfusion therapy, primarily including pharmacological thrombolysis or Percutaneous Coronary Intervention(PCI). PCI is the main life-saving intervention for MI patients. Although it significantly improves patient survival rates, it inevitably induces Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury(MIRI). During MIRI, reactive oxygen species(ROS)are generated in large quantities, triggering oxidative stress. This exacerbates mitochondrial damage and induces cell death. Therefore, timely clearance of damaged mitochondria and maintaining an appropriate level of mitophagy are crucial for protecting cardiomyocytes. The PINK1/Parkin pathway plays a key role in regulating mitophagy and maintaining cardiomyocyte homeostasis. With deepening research into the mechanisms of Traditional Chinese Medicine(TCM)for treating MIRI, it has been gradually demonstrated that TCM can effectively ameliorate MIRI damage by regulating mitochondrial structure. TCM is characterized by its multi-component nature, multi-target actions, and significant therapeutic efficacy. Various types of Chinese herbal monomers(such as glycosides, alkaloids, phenolic glycosides, phenols)and TCM compound therapies categorized by their therapeutic principles(like Yang-unblocking phlegm-resolving therapy, qi-invigorating blood-activating therapy, yang-warming water-draining therapy)exert cardioprotective effects by regulating the PINK1 / Parkin pathway through different mechanisms. Therefore, this article aims to explore the regulation of PINK1 / Parkin-mediated mitophagy by Chinese herbal monomers and compounds, with the goal of providing new TCM-based methods and strategies for the treatment of MIRI.
Key words: myocardial ischemia-reperfusion    mitophagy    PINK1/Parkin    traditional Chinese medicine    

《中国心血管健康与疾病报告2023概要》指出自20世纪90年代以来中国心血管疾病(CVD)救治难题已得到了极大的缓解,但是不良的生活习惯以及逐渐进入到人口老龄化社会仍然使CVD成为主要的健康威胁[1],急性心肌梗死(AMI)表现为心肌受到不可逆的损伤,AMI作为全球致死率极高的疾病在医学领域成为关键性的挑战,治疗AMI的优先策略为经皮冠状动脉介入治疗(PCI)[2]、冠状动脉旁路移植术等再灌注疗法以恢复供血,但常规治疗仍然会造成损伤,称为心肌缺血再灌注损伤(MIRI)。MIRI的发病涉及基因、分子、细胞等多层面作用,在目前研究状况下认为MIRI主要与氧化应激,线粒体功能障碍,能量代谢,炎症反应,自噬,焦亡等相关[3-4]。PINK1/Parkin是目前普遍认可的调控线粒体自噬通路,对维持心脏稳态尤为重要。AMI早期自噬增强可保护心肌细胞,但持续缺血会导致线粒体损伤、自噬失衡及细胞死亡。近年来,随着研究的深入,中医药许多成分通过靶向调节线粒体自噬与能量代谢,在MIRI中展现对心肌的保护作用[5]。研究证实PINK1/Parkin通路参与中医药治疗MIRI,是治疗MIRI的潜在靶点。

1 PINK1/Parkin的功能

PINK1是(Ser)/(Thr)激酶,调控线粒体稳态[6],Parkin(PARK2基因编码)E3泛素连接酶,通过泛素标记靶蛋白促其降解,是调控线粒体自噬的核心分子。线粒体损伤后,Parkin空间构象发生变化、半胱氨酸暴露,激活其活性,与PINK1共同调节线粒体自噬维持线粒体质量。正常情况下,PINK1通过外膜移位酶(TOM)以及内膜转位酶(TIM)复合物导入线粒体内膜后,被早老素相关菱形体蛋白酶(PARL)和线粒体加工肽酶降解[7]。当线粒体受损时,Parkin的空间构象发生变化,转化为活化的E3泛素连接酶,PINK1协同调节线粒体自噬[8]。除了依赖于Parkin介导的线粒体自噬途径外,PINK1非依赖Parkin直接泛素化,识别受损线粒体,促进自噬的发生。见图 1。

图 1 PINK1/Parkin介导的线粒体自噬机制图
1.1 PINK1/Parkin介导线粒体自噬

当线粒体膜电位(ΔΨm)受损时,PINK1在线粒体外膜聚集,依赖ΔΨm招募Parkin至受损线粒体,激活其泛素连接酶,标识受损线粒体并引发自噬。静息状态下,Parkin活性受抑制,需PINK1介导定位至线粒体方可激活[6, 9]因此PINK1与Parkin相互作用维持线粒体功能。

1.2 非依赖Parkin介导线粒体自噬

部分线粒体自噬不依赖Parkin,而是通过直接泛素化促使自噬囊泡识别受损线粒体,引发线粒体自噬。或产生的磷酸泛素作为信号被Parkin放大,通过泛素结合结构域募集OPTN和NDP52启动自噬[10]。

2 PINK1/Parkin介导的线粒体自噬在MIRI中的作用

线粒体是心脏能量供应的重要细胞器,线粒体稳态是保证心肌细胞正常生理功能的关键因素。在MIRI期间,心肌细胞中的线粒体遭受严重的损害,导致活性氧(Reactive oxygen species,ROS)水平急剧增高,激活线粒体凋亡途径等。因此,线粒体质量受损、内稳态破坏是诱导MIRI的关键因素[11]。近几年发现了一种新型的细胞死亡方式:铁死亡(ferroptosis)。铁死亡是一种铁依赖性脂质过氧化驱动的细胞死亡形式[12],其主要特征是线粒体嵴减少、膜破裂及脂质过氧化积累[13]。研究证实SIRT1-SIRT3轴可调节PINK1/Parkin信号通路进而调控线粒体自噬动态平衡,干预铁死亡的发生[14],体外实验验证该轴与PINK1/Parkin信号通路有着相同基因。SIRT1-SIRT3轴通过沉默PINK1/Parkin通路的线粒体自噬功能进而调控铁死亡的发生,保护心肌细胞[15]。

3 中药单体及复方通过PINK1/Parkin信号通路治疗MIRI

中医理论虽无关于MIRI的记载,但现代中医学中可将其归为“胸痹”“真心痛”。中医病机为本虚标实,本虚为气虚、血虚、阳虚等,标实为血瘀、寒凝、痰浊、气滞等。“胸痹心中痞,留气结在胸,胸满,胁下逆抢心”出自《金匮要略·胸痹心痛短气病脉证治》,胸痹在治疗中应充分辨证论治:偏实证,表现为胸满、胁下气逆上冲、腹胀、大便不畅、舌苔厚腻,则用枳实薤白桂枝汤;若为虚证表现为四肢不温、倦怠少气、语声低微、大便溏泄、舌淡脉弱,则用人参汤主之。《金匮要略》中记载,“今阳虚知在上焦,所以胸痹、心痛者,以其阴弦故也。”如若只有胸阳之虚,而无阴邪之盛,或仅有阴邪之盛,而无胸阳之虚,都不致发生此病,可知,“阳微”与“阴弦”二者不可缺一。现代中医学对MIRI的治疗手段逐渐多样化,许多临床中成药、汤剂不仅有效缓解术后造成的损伤,同时有效降低炎症指标,改善血流灌注状态等。随着PINK1/Parkin通路研究的深入,证实了其在心血管之中的作用,因此下文论述中药单体及复方在PINK1/Parkin中调节MIRI的作用。

3.1 中药单体

中药单体实质上是从传统中药中提炼出来的一种单纯有效的化合物,在治疗MIRI中具有效果显著,机制明确,靶点清晰等特点。以下将分类探讨中药单体如何通过PINK1/Parkin通路调控线粒体自噬。见表 1。

表 1 中药单体调控PINK1/Parkin介导的线粒体自噬对心肌缺血再灌注损伤的作用机制
中药单体 单体成分 来源 靶点 机制 剂量 参考文献
芍药苷Paeoniflorin 白芍、赤芍、牡丹皮 PINK1↓Parkin↓p62↑LC3Ⅰ/LC3Ⅱ↑Beclin-1↓LC3↓CathepsinB↓mPTP↓ 减轻线粒体自噬
保护线粒体
发挥心肌保护作用
SD大鼠(120mg/kg)H9C2细胞分别于H/R处理前24h、1h给予200μm [16]
黄芪甲苷Astragaloside Ⅳ 糖苷类化合物Glycoside 黄芪 PINK1↓Parkin↓NRF-1↓HIF1-α↑TNF-α↓IL-6↓ 减轻线粒体自噬
降低炎症反应
SD大鼠30mg/kg+30mg/kg(黄芪甲苷+人参皂苷) [17][18]
人参皂苷Ginsenoside Rg1 人参 [19]
红景天苷Salidroside 红景天 PINK1↑Parkin↑LC3BII/LC3Ⅰ↑Beclin-1↑p62↓ 抑制ROS
改善心功能以及心肌损伤相关指标
SD大鼠 [20]
小檗碱Berberine 生物碱类化合物Alkaloid 黄连、黄柏 PINK1↑Parkin↑p62↑LC3B↑USP30↑ 减少异常自噬 SD大鼠75mg/kg、150mg/kg [23]
天麻素Gastrodin 酚苷类Phenolic glycoside 天麻 PINK1/Parkin↑LC3BII/LC3Ⅰ↑p62↑ATP↑Mfn1↑Mfn2↑Drp1↓ 改善线粒体自噬
减轻炎症反应和心肌损伤
促进自噬
C57BL/6小鼠150mg/kg/d H9C2细胞10μmol/L [24]
白藜芦醇Resveratrol 酚类Phenol 虎杖 PINK1/Parkin↑p62↓LC3BII/LC3Ⅰ↑ 促使受损线粒体被自噬减轻心肌细胞损伤 H9C2白藜芦醇12.5g/L [26]
藏红花酸Crocein 藏红花 PINK1↓Parkin↓ 抑制过度的线粒体自噬保护心肌细胞。
改善氧化应激抑制细胞凋亡
H9C2藏红花酸10μmol/L [29]
三七总皂苷PNS 二类化合物Diterpenoid 三七 PINK1↓Parkin↓LC3↓ 抑制线粒体噬
调控线粒体动力学
降低ROS
SD大鼠50mg/kg H9C2细胞100μg/mL [30]
阿魏酸Ferulic Acid 苯丙素类化合物Phenylpropanoid 当归、川芎、升麻等 PINK1↓Parkin↓LC3Ⅱ/LC3Ⅰ↓p62↑ 抑制过度的线粒体自噬保护线粒体功能,减少氧化应激和凋亡 H9C2阿魏酸12.5μmol/L [33]
大黄酸Rhein 蒽醌类化合物Anthraquinone 大黄 Parkin↑Pink1↑Beclin1↑LC3BII/LC3Ⅰ↑Bcl2↑Bax↓cleaved↓caspase3↓ PINK1/Parkin上调增强线粒体自噬减轻心肌纤维化、改善线粒体损伤,减少心肌细胞凋亡 SD大鼠90mg/kg H9c2心肌细胞10μg/mL [34]
3.1.1 糖苷类化合物

芍药苷(Paeoniflorin,PF)是从白芍(Paeoniae Radix Alba)、赤芍(Paeoniae Radix Rubra)等中药提取的单体成分,属于单萜类糖苷化合物,现代研究表明芍药苷具有抗炎,抗肿瘤,镇痛等药理作用。SD大鼠腹腔注射PF(120 mg /kg×3 d),末次给药30 min后气管插管后开胸,穿线结扎左冠状动脉前降支(LAD)30 min,再灌注120 min,PF组心肌酶含量降低,细胞凋亡率下降,心肌纤维束排列更整齐,线粒体形态相对完好,空泡化程度减轻。在H9C2细胞实验中,分别于H/R处理前24 h、1 h给予芍药苷50、100、200 μmol/L预处理,其中芍药苷200 μmol/L的H9C2存活率最佳,为最佳剂量。芍药苷升高H/R损伤后p62和LC3Ⅰ/LC3Ⅱ的表达、抑制Beclin-1、溶酶体组织蛋白酶B(Cathepsin B)表达。Cathepsin B,是一种溶酶体半胱氨酸蛋白酶,是自噬领域的重要分子。PF通过抑制PINK1/Parkin通路激活及线粒体膜通透性转换孔(mPTP)开放,稳定线粒体功能,减少过度自噬[16]。黄芪甲苷和人参皂苷分别是黄芪和人参的主要成分,两者都属于三萜类糖苷化合物,黄芪甲苷可以抑制心肌肥厚、心肌纤维化以及心肌凋亡,还可以对肌浆网(SR)Ca2+泵具有调节作用,抑制氧化自由基产生等作用[17]人参皂苷具有抑制心肌细胞凋亡、抗心律失常、抗粥样硬化等药理作用[18]。黄芪甲苷、人参皂苷Rg1均可以减轻降低MIRI损伤后的CK、CK-MB水平,联用1周后,同时抑制NRF-1、PINK1/Parkin表达,增强HIF1-α,并下调TNF-α、IL-6等炎症因子。由此推测黄芪甲苷与人参皂苷Rg1可能通过降低炎症反应抑制PINK1/Parkin通路进行线粒体过度自噬发挥对心肌的保护作用[19]。不同糖苷类成分可通过多靶点干预MIRI进程,PF靶向PINK1/Parkin通路抑制线粒体自噬,黄芪甲苷以及人参皂苷Rg1联用通过抗炎作用间接调控线粒体自噬。

红景天主要成分为红景天苷(Salidroside,SAL),味甘、苦,归肺、心经,具有益气活血、通脉平喘的功效。SAL具有抗炎、抗肿瘤等功效。随着对中医药的研究,越来越多实验证实SAL对心脑血管系统具有显著疗效。实验使用SD大鼠行缺血性心肌病(ICM)进行造模研究,证实高剂量SAL(40mg /kg)可以激活PINK1/Parkin通路,减少线粒体肿胀、空泡,并抑制ROS,改善心功能以及心肌损伤相关指标,进而缓解ICM的发生与进展[20]。

3.1.2 生物碱类化合物

小檗碱(Berberine,BBR)又称黄连素,来源于中药黄连、黄柏等提取的生物碱类活性物质,具有治疗心血管、糖尿病等疾病作用[21]。研究采用冠状动脉左前降支结扎再灌注构建MIRI模型,实验设置小檗碱组低剂量(75 mg/kg)和高剂量组(150 mg/kg),相较之下低剂量只能少部分激活PINK1/Parkin通路,对线粒体自噬的促进作用有限,高剂量则能更显著地调节相关蛋白表达,进而减轻心肌细胞损伤。小檗碱对MIRI的改善可能与剂量密切相关。实验结果表明小檗碱高剂量组中蛋白PINK1、P62、LC3B、Parkin表达显著升高,同时泛素特异性蛋白酶30(Ubiquitin-specificprotease30)表达回升并趋于正常水平。泛素特异性蛋白酶30属于去泛素化酶(DUB)家族,USP30机制在于其参与PINK1/Parkin介导的线粒体自噬,Parkin与USP30存在靶向关系,Parkin从胞质转位至线粒体外膜进而介导线粒体自噬,而USP30可抑制上述过程阻止自噬发生[22]。综上实验结果可推断小檗碱激活PINK1/Parkin/P62/LC3B自噬通路,靶向USP30调控进而减少异常自噬。由此可见小檗碱调控线粒体自噬发挥保护心肌的作用[23]。

3.1.3 酚苷类化合物

天麻素(GAS)来源于中药天麻,具有平肝熄风,祛风通络的功效,现代药理学表明GAS具有心血管的保护作用,天麻具有增强心肌收缩力,能够降低心肌耗氧量,对心肌缺血具有明显的改善作用。可用于治疗冠心病、心绞痛等心血管疾病。研究结论显示天麻可以减少心肌梗死面积,改善心脏功能,减轻心肌细胞损伤。采用C57BL/6小鼠构建MIRI模型,GAS给药剂量为150 mg/(kg·d),细胞实验中10 μmol/L GAS在一定程度上恢复心肌细胞的数量和形态,且该浓度预处理还可降低缺氧/复氧(H/R)损伤后乳酸脱氢酶(LDH)释放水平,减轻心肌细胞的损伤。动物模型和细胞实验均证实GAS通过PINK1/Parkin恢复受损的自噬通量,从而降低MIRI减轻线粒体膜破裂及嵴结构损伤。这一机制在人心肌组织实验中也得到证实,其增强线粒体自噬及维持线粒体功能的能力。综合上述证据可证实天麻可以通过激活PINK1/Parkin改善线粒体自噬,恢复其功能,是防治MIRI的潜在药物[24]。

3.1.4 酚类化合物

白藜芦醇(Resveratrol,RSV)虎杖、何首乌等中药中提取的一种类黄酮多酚类化合物。RSV具有抗氧化、抗凋亡及抗肿瘤的功效[25]。也可治疗心肌缺血、高血压等心血管疾病。研究中白藜芦醇设置了不同浓度组,结果显示剂量可影响药物与靶点结合的效果及细胞新陈代谢。从实验结果来看,高剂量白藜芦醇组(12.5 g/L)能够降低H/R诱导的H9C2细胞内活性氧(ROS)水平、增加线粒体膜电位、提高线粒体氧化呼吸链复合物活性、抑制细胞凋亡、激活线粒体自噬,高剂量RSV的效果与自噬激活剂组相似,且显著优于模型组。RVS在缺氧/复氧H9C2心肌受损细胞中上调P62蛋白表达及LC3BⅡ/LC3BⅠ比值,增强自噬水平,增强线粒体融合蛋白Mfn1/2泛素化水平。由此可见白藜芦醇能够激PINK1/Parkin通路促进线粒体自噬实现对心肌的保护作用[26]。

3.1.5 萜类化合物

藏红花酸(crocetin)是藏红花的主要成分之一,具有解郁安神、活血化瘀、凉血解毒的功效,藏红花酸具有多种药理作用,能够抑制肿瘤细胞增殖、清除自由基、抗动脉粥样硬化、降血脂、抗心肌肥厚等心血管疾病[27]。有实验证明藏红花酸可以提高Bcl-2,降低Bax的表达,发挥保护心肌的作用[28]。据细胞活力实验结果,选择10 μmol/L作为高浓度组,1 μmol/L作为中浓度组,0.1 μmol/L作为低浓度组,用于探究藏红花酸对H/R诱导的H9c2心肌细胞氧化应激损伤的保护作用及机制。H/R损伤会激活PINK1/Parkin通路,藏红花酸可以减轻H/R介导的心肌缺血再灌注损伤H9c2心肌细胞,减少过度激活自噬流,并降低线粒体自噬蛋白PINK1和Parkin的表达。藏红花酸可以显著降低乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)、丙二醛(MDA),提高超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和过氧化氢酶(CAT)水平,减轻ROS损伤。通过线粒体膜电位以及TUNEL染色检测出crocetin可以有效地减少细胞凋亡,实验证实,crocetin可以通过抑制PINK1/Parkin过度自噬,发挥对心肌细胞的保护作用[29]。

三七总皂苷(panax notoginseng saponins,PNS)是从中药三七中提取的有效成分,属萜类化合物,PNS具有扩张血管、降低心肌耗氧量、抑制血小板凝集、延长凝血时间、清除自由基、抗炎、抗氧化等药理作用。体内实验采用SD大鼠行左前降支结扎缺血40 min再灌注120 min,腹腔注射PNS(50 mg/kg),体外实验采用H9C2心肌细胞H/R模型,采用PNS浓度(100 μg/mL),体外实验进一步证实PNS降低线粒体ROS水平,上调呼吸链复合物CⅡ、CⅢ表达,下调PINK1、Parkin、LC3,心功能显著上升,并降低血清LDH和CK活力。PNS通过抑制PINK1/Parkin途径线粒体自噬、调控线粒体动力学及降低ROS,发挥抗MIRI的心肌保护作用[30]。

3.1.6 苯丙素类化合物

阿魏酸(Ferulic Acid,FA),是存在于多种植物中的酚酸类成分,常见于当归、川芎、木贼、升麻、酸枣仁等中药之中,也广泛存在于各种水果蔬菜之中[31]。具有抗氧化、清除自由基活性、抑制炎症因子、抗血栓、抑制血小板聚集等保护心血管作用[32]。实验测试不同阿魏酸的浓度,且在12.5 μmol/L时效果最佳显著提高细胞活力,降低凋亡。FA显著提高H/R损伤后的细胞活力,通过TUNEL染色和Cleaved Caspase-3蛋白表达检测证明其可以有效地减少细胞死亡,改善能量代谢。通过JC-1染色检测,红/绿荧光比值显著升高,说明恢复线粒体膜电位。FA下调LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的比值,上调p62提示自噬受到抑制,提示了抑制线粒体自噬过程,充分说明阿魏酸通过下调PINK1和Parkin的表达,抑制该通路激活,从而减少线粒体的异常降解、保护线粒体功能、减少氧化应激和凋亡、从而发挥对H9c2心肌细胞缺氧/复氧损伤的保护作用[33]。

3.1.7 蒽醌类化合物

大黄酸(Rhein)是大黄的主要成分,具有抗氧化应激,减轻炎症反应,抗纤维化,调节脂质代谢等作用,实验采用体外模型分别验证大黄酸可以减轻MIRI,发挥对心肌保护的作用。体内实验对SD大鼠进行冠脉结扎造模,给予Rhein(90 mg/kg);体外实验采用10 μg/mL大黄酸处理H9c2心肌细胞,结果表明大黄酸通过上调线粒体自噬相关蛋白Parkin、Pink1、Beclin1及LC3Ⅱ/Ⅰ比值,增强线粒体自噬能力;降低线粒体动力相关蛋白Drp1的表达,提高线粒体融合蛋白Opa1的表达,维持线粒体结构完整;降低促凋亡蛋白Bax、Cleaved Caspase-3的表达,提高抗凋亡蛋白Bcl2的表达,实验结果表明大黄酸可减少心肌梗死面积、减轻心肌纤维化、改善线粒体损伤并减少心肌细胞凋亡[34]。

3.2 中药复方

中药复方是由两味或者两味以上的药材组成,以中医药辨证思想为核心,遵循君臣佐使原则及七情配伍理论。与西药相比,中医药复方具有多靶点、整体调节的特点其治疗范围更广且不良反应较少。中医药复方的整体性共同干预MIRI复杂的病理过程,发挥多层面对心脏的保护作用,展现出对MIRI治疗潜力。见表 2。

表 2 中药复方调控PINK1/Parkin介导的线粒体自噬对心肌缺血再灌注损伤的作用机制
中药复方 组成 功效 靶点 机制 剂量 参考文献
恬楼白半夏汤Gualou Xiebai Banxia Decoction 恬楼、薤白、半夏、黄酒 通阳散结、祛痰宽胸 PINK1↓Parkin↓Mfn2↑Beclin-1↓p62↓Beclin-1↓ 减轻心肌线粒体结构损伤
抑制Pink1/Parkin通路
激活减轻心肌过度自噬
恬楼薤白半夏汤高剂量组给13g/kg,按1mL/100g灌服对应汤剂;低剂量组给药量为高剂量浓度稀释1倍 [35]
通心络胶囊Tongxinluo Capsule 人参、全蝎、水蛭、赤芍等 PINK1↑Parkin↑LC3Ⅱ/LC3Ⅰ↑Beclin-1↓p62↓UPS↓ 激活Parkin介导的线粒体自噬
促进线粒体进行自噬
下调泛素-蛋白酶体系统
SD大鼠低剂量组为0.5g/kg,高剂量组为1g/kg [37]
参元丹Shenyuan Dan 丹参、黄芪、党参、玄参、水蛭、地龙 益气活血、通络止痛 PINK1↓Parkin↓LC3Ⅱ↓ 抑制PINK1/Parkin通路
减少过度自噬
H9C2细胞100μg/mL [38]
金丹含药血清Jindan Medicated Serum 乌腺金丝桃
丹参
PINK1↓Parkin↓LC3Ⅱ/I↓Beclin1↓ 抑制PINK1/Parkin减少自噬 H9C2细胞含药血清浓度10% [39]
芪劳强心胶囊Qili Qiangxin Capsule 黄芪、人参、附子、丹参、葶苈子、泽泻、玉竹、桂枝、红花、香加皮、陈皮 益气温阳、活血通络、利水消肿 Pink1、Parkin和pParkin↑Bax/Bcl-2↓ 促进线粒体自噬
及时清除受损或多余的线粒体
减少ROS生成和维持线粒体膜电位
FVB/NJ小鼠0.25g/kg
H9c2细胞0.5mg/mg
[40]
鸡鸣散Jiming San 槟榔、陈皮、木瓜、吴茱萸、桔梗、生姜、紫苏 行气化湿,宣化寒浊 PINK1↑Parkin↑LC3Ⅱ/LC3Ⅰ↑Beclin-1↑SQSTM1↓ 降低心肌梗死后氧化应激水平
促进线粒体自噬
C57/BL6J高剂量组14.3g/kg
低剂量组为每日7.2g/kg
[41]
3.2.1 通阳祛痰类

栝楼薤白半夏汤出自张仲景的《金匮要略》,原书中记载:“胸痹不得卧,心痛彻背者,栝楼薤白半夏汤主之。”本研究采用水煎剂型,水溶性成分(如多糖、苷类)以及部分脂溶性成分经水解等过程也能进入水煎液。这些成分共同发挥对心肌缺血再灌注损伤的保护作用。实验采用MIRI模型大鼠,栝楼薤白半夏汤分为高剂量组(13 g/kg)和低剂量组(高剂量浓度稀释1倍)都能有效抑制P62、PINK1和Parkin蛋白的高表达情况,并提升Mfn2蛋白水平。高剂量组效果更为显著,有效地减轻线粒体过度自噬引发的心肌损伤。实验数据证实栝蒌薤白半夏汤通过下调PINK1/Parkin通路,为心肌保护提供了一种潜在的有效方法[35]。

3.2.2 益气活血类

通心络胶囊(TXL)主要由人参、全蝎、水蛭、赤芍等中药组成,具有益气活血、通络止痛的作用[36]。高剂量TXL组观察到更多的自噬体,有较多的PINK1和Parkin蛋白转移到线粒体上,在下调泛素方面可能效果更显著,从而更有效地减轻心肌损伤、减少梗死面积和细胞凋亡。表明TXL可以激活Parkin介导的线粒体自噬,从而减轻MIRI[37]。

参元丹(SYD)是由丹参、黄芪、党参、玄参、水蛭、地龙等中药组成的中药复方制剂,有益气活血之效,实验采用H9C2缺氧/复氧(H/R)损伤模型,SYD(100 μg/mL)通过增加ATP、激活SOD活性、提高MMP进而调控线粒体质量。上调线粒体相关基因Mfn1、Mfn2、Opa1的mRNA表达,促进线粒体融合;下调线粒体分裂相关基因Drp1、Fis1的mRNA表达,抑制线粒体过度分裂。上调PGC-1α的mRNA表达,促进健康的线粒体生成。抑制PINK1/Parkin通路减少自噬相关蛋白LC3-Ⅱ的表达,抑制过度线粒体自噬,从而减轻心肌细胞损伤,最终减轻MIRI[38]。

金丹含药血清主要是由乌腺金丝桃与丹参按1∶2比例配伍,现代药理学研究表明乌腺金丝桃总黄酮提取物具有抗心衰、抗心肌缺血等作用,金丹含药血清能显著提高H/R损伤后H9c2细胞的活力,降低LDH、ROS水平及细胞凋亡率,同时降低PINK1、Parkin、LC3Ⅱ/Ⅰ、Beclin1、蛋白的表达。金丹含药血清通过抑制PINK1/Parkin减少自噬,发挥对心肌的保护作用[39]。

3.2.3 温阳利水类

芪苈强心胶囊(QLQX)主要成分为黄芪、人参、附子、丹参、葶苈子、泽泻、玉竹、桂枝、红花、香加皮、陈皮。功效为:益气温阳,活血通络,利水消肿[35]。研究使用QLQX粉末[0.25 g/(kg·d)]配制成溶液灌胃FVB/NJ小鼠,粉末剂型保障剂量精准性及胃肠吸收效率,溶液状态有利于肠胃吸收,适合动物实验操作。实验数据表明QLQX显著逆转MIRI后的PINK1、Parkin和pParkin水平,以及Bax/Bcl-2的比值,此比值用于衡量心肌细胞的凋亡情况,心肌梗死后该比值升高。推测QLQX可能通过PINK1/Parkin信号通路介导的线粒体自噬增加,明显提高MIRI后小鼠的存活率和心脏功能,减少心肌细胞凋亡[40]。

3.2.4 行气降浊类

鸡鸣散主要由槟榔、陈皮、木瓜、吴茱萸、桔梗、生姜、紫苏茎叶等组成,主要功效为:行气化湿,宣化寒浊。之前研究表明鸡鸣散对心肌梗死以及心力衰竭有改善的作用,为进一步探讨对C57/BL6J雄性小鼠心肌梗死细胞通过PINK1/Parkin进行线粒体自噬功能,高剂量组给药剂量为14.3 g/(kg·d),低剂量组为7.2 g/(kg·d),给药体积0.01 mL/g,药液质量浓度1.43 g/mL。两组剂量均可以改善心功能,减轻氧化应激水平,并且能显著降低血清中心肌损伤标志物,提高线粒体自噬水平,但在提升相关蛋白表达和抑制SQSTM1蛋白表达等方面高剂量组强于低剂量组。综上鸡鸣散通过激活PINK1/Parkin,降低SQSTM1,以及提高LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、Beclin-1水平改善线粒体自噬,线粒体肿胀破裂的情况得以改善,进而发挥对心肌梗死的保护作用[41]。

4 总结与展望

总体而言,中药单体与复方多成分、多靶点、为心肌缺血再灌注损伤(MIRI)的防治提供了独特优势。线粒体自噬,特别是以PINK1/Parkin的经典通路,已成为干预MIRI的研究热点并备受关注;与此同时,PI3K/Akt、NF-κB、AMPK、TGF-β/Smads等信号网络同样在减轻再灌注损伤中发挥关键作用。尽管中医药在病因、病机、证型和治法层面积累了丰富经验,其通过调控线粒体自噬的具体分子机制仍待深入。未来研究应聚焦中药对PINK1/Parkin介导线粒体自噬的精准调控,结合多组学、网络药理学等手段,深入探讨中医药的分子机制为MIRI的精准防治提供更全面、系统的科学依据。目前研究多聚集于动物以及细胞等基础研究,关于药物作用时间、具体机制以及临床研究较少,限制了临床转化的推进,未来应深入探索药物具体作用靶点如最佳给药时间窗、剂量及给药方式。加强研究药代动力学、药效学,提升中医药单体与复方的药物吸收效率。随着未来不断地深入探究,将基础实验以及临床实践深入结合研发更安全高效的临床药物,为心血管疾病防治提供新策略,最终实现对MIRI的精准干预。

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