基于微血管屏障的气虚不固和补气固摄的科学内涵被初步揭示

南京陈斌

基于微血管屏障的气虚不固和补气固摄的科学内涵被初步揭示
摘自2022-7-7中国中医药报
微血管屏障损伤是微血管渗漏引发水肿的基础，且调控渗透压不能改善损伤的微血管屏障。补气固摄方药治疗水肿疗效明显，但其作用机制不清晰。北京大学医学部韩晶岩研究团队发现血管内皮细胞利用后天之气（氧气和水谷精微）产生三磷酸腺苷（ATP）的能力降低，进而导致的血管屏障损伤（含内皮缝隙开放、质膜微囊增多、基底膜损伤）是微血管渗漏的病机；补气活血方药（芪参益气滴丸、注射用益气复脉）可改善血管内皮细胞线粒体的ATP合酶，增加ATP含量，改善血管屏障，抑制微血管渗漏和水肿。阐明了气虚不固和补气固摄理论的科学内涵，创新了水肿治疗的新策略。
心肌梗死介入或溶栓、脑梗死溶栓或取栓引起的缺血再灌注（I/R）损伤和脓毒症等都可引起微血管屏障损伤、微血管渗漏增加、微血管周围水肿和血容量降低。基于渗透液和组织压理论，临床常用补充血浆白蛋白、羟乙基淀粉、甘露醇等方法，或利尿剂救治，但疗效尚不尽人意。中医基于气虚不固的理论，用补气固摄方药治疗微血管周围水肿和脓毒症休克，疗效明显，但作用机制尚不清晰。韩晶岩团队在多项国家自然科学基金项目的支撑下，阐明了气虚不固理论的科学内涵，揭示了芪参益气滴丸、生脉散制剂补气固摄的作用机制。
研究方法及结论
I/R引发的气虚不固摄和芪参益气滴丸补气固摄的作用机制 心肌梗死介入或溶栓引发的心脏微血管渗漏是尚未解决的临床问题。韩晶岩团队提出了后天之气（氧气和水谷精微）经线粒体三羧酸循环和呼吸链产生ATP，将球状肌动蛋白（G-actin）组装成丝状肌动蛋白（F-actin），支撑血管内皮细胞缝隙连接，进而发挥固摄作用的假说，证实了芪参益气滴丸（黄芪、丹参、三七、降香）可抑制I/R引起的大鼠心脏血管内皮细胞线粒体呼吸链复合物Ⅴ的活性降低及其亚基ATP合成酶亚基δ（ATP5D）的低表达、ATP含量降低，抑制F-actin解聚，抑制血管内皮细胞间的紧密连接相关蛋白Claudin-5、Occludin、闭锁小带蛋白1（ZO-1）低表达、黏附连接蛋白血管内皮细胞钙粘连蛋白（VE-cadherin）低表达，抑制大鼠肉瘤（Ras）同源基因家族成员A（RhoA）、Rho激酶1（ROCK1）、肌球蛋白轻链（MLC）磷酸化，抑制血管内皮细胞缝隙开放，抑制细胞旁途径的渗漏；同时，证实了芪参益气滴丸抑制类固醇受体辅活化子（Src）活化，微囊蛋白1（Cav-1）的表达和磷酸化，抑制跨细胞途径渗漏；抑制了I/R引起的大鼠冠状血管微静脉的血浆白蛋白渗漏。阐明了I/R引起的气虚不固摄的科学内涵，揭示了芪参益气滴丸通过补气固摄抑制I/R引起的心脏微血管屏障损伤和微血管渗漏的作用机制。
脑梗死溶栓后的气不固摄及芪参益气滴丸补气固摄的作用机制 脑梗死发病后4.5h内，国内外指南都推荐重组组织型纤溶酶原激活物（rt-PA）溶栓，但在脑梗死发病后4.5h，rt-PA溶栓后的出血率达10%，死亡率约5%。韩晶岩研究团队证实了芪参益气滴丸可以减轻脑梗死4.5h的rt-PA溶栓大鼠血脑屏障损伤，减轻血浆白蛋白经脑微血管的漏出和出血。芪参益气滴丸抑制脑微血管渗漏的作用与其抑制线粒体ATP5D的低表达，抑制Occludin和VE-cadherin低表达和解聚，抑制Claudin-5、连接黏附分子1（JAM-1）、ZO-1、α-连环蛋白（α-catenin）、β-catenin的低表达，抑制Src、Cav-1的磷酸化相关；其抑制脑出血的作用与其抑制中性粒细胞、单核细胞与脑微血管的黏附、游出，释放基质金属蛋白酶9（MMP-9），抑制脑血管基底膜Ⅳ型胶原和层黏蛋白的损伤相关。该研究结果提示气虚不固也是脑梗死溶栓后血脑屏障损伤的病理基础，进一步阐明了芪参益气滴丸补气固摄的作用机制。此外，研究发现芪参益气滴丸的补气组分黄芪总皂苷、活血组分丹参总酚酸、补气活血组分三七总皂苷联合使用也可发挥补气固摄作用，抑制大鼠颈总动脉血栓4.5h rt-PA溶栓引起的脑微血管渗漏和出血。
脂多糖（LPS）引起的微血管屏障损伤、微血管渗漏及生脉散制剂补气固摄的作用机制 脓毒症引起的多脏器微循环屏障损伤、微血管渗漏使其引起血容量降低、休克脱证属于热毒耗气伤津的范畴。生脉散（人参、麦冬、五味子）是补气生津、固摄生脉的经典名方。注射用益气复脉（冻干）是国家药品监督管理局批准的生脉散注射用冻干粉针剂（国药准字Z20060463），救治感染性休克临床效果明显。
韩晶岩研究团队在用LPS静脉滴注建立的大鼠微血管屏障损伤模型基础上，证实了益气复脉在LPS滴注前或LPS滴注后30min静脉给药都可抑制血浆白蛋白经大鼠脑微血管、肠系膜微血管的渗漏。其主要补气成分人参皂苷Rb1通过抑制LPS引起的脑、肠的线粒体呼吸链复合物Ⅴ及其亚基ATP-α、ATP-β、ATP5D的低表达，ATP含量的降低，紧密连接蛋白和黏附连接蛋白的低表达，发挥了补气固摄作用；而五味子醇甲则通过抑制LPS引起的Toll样受体4（TLR-4）高表达、Src磷酸化、Cav-1磷酸化发挥了收涩固摄作用；益气复脉和人参皂苷Rb1+五味子醇甲，既可发挥补气固摄作用，又可发挥收涩固摄作用，抑制血浆白蛋白渗漏作用最佳。该研究阐明了LPS耗气伤津引发气不固摄的基础，揭示了益气复脉和人参皂苷Rb1补气固摄、益气复脉和五味子醇甲收涩固摄的作用机制。
研究意义
该研究阐明了I/R后心脏血管屏障损伤和脑梗死溶栓后血脑屏障损伤气虚不固摄是由血管内皮细胞能量代谢异常，引起的F-actin解聚、血管内皮细胞缝隙开放、质膜微囊增加、血管基底膜损伤所致。芪参益气滴丸补气固摄的机制是改善心脏微血管和脑微血管能量代谢，抑制心血管和脑血管内皮细胞缝隙开放、质膜微囊增加、血管基底膜损伤。该研究还证实了益气复脉的补气成分人参皂苷Rb1可改善能量代谢异常、血管缝隙连接开放、细胞旁途径的渗漏；益气复脉的五味子醇甲可抑制TLR-4、Src、Cav-1的活化，抑制跨细胞途径的渗漏。总体而言，该研究突破了用调节渗透压的方法治疗微血管渗漏、水肿、休克脱证等的传统理念，阐明了气虚不固摄和补气固摄的科学内涵，揭示了补气固摄复方中药的作用机制，创新了从修复血管屏障来治疗微血管渗出性水肿和休克脱证的新策略。

南京陈斌

重点：

北京大学医学部韩晶岩研究团队发现血管内皮细胞利用后天之气（氧气和水谷精微）产生三磷酸腺苷（ATP）的能力降低，进而导致的血管屏障损伤（含内皮缝隙开放、质膜微囊增多、基底膜损伤）是微血管渗漏的病机；补气活血方药（芪参益气滴丸、注射用益气复脉）可改善血管内皮细胞线粒体的ATP合酶，增加ATP含量，改善血管屏障，抑制微血管渗漏和水肿。阐明了气虚不固和补气固摄理论的科学内涵，创新了水肿治疗的新策略。

中西医融合观

     补气固摄的方剂可以治疗 微血管渗漏引起的水肿与休克。