郭敏 杨芮 胡良伟 晏子友

摘要：心脏损害是慢性肾脏病进展过程中常见并发症之一，大量研究表明线粒体自噬能干预慢性肾脏病心脏损害的病程。线粒体自噬是当今医学调控慢性肾脏病心脏损害重要靶点及研究课题。慢性肾脏病患者体内毒素代谢异常，同时心肾两脏富含线粒体，慢性肾脏病后期尿毒症毒素内积，线粒体凋亡及受损线粒体释放出的大量有害物质的过程与中医浊毒内生相似。通过从慢性肾脏病、线粒体自噬与浊毒的关系，慢性肾脏病并发心脏损害的浊毒理论，浊毒、线粒体自噬与心脏损害的联系，浊毒-线粒体自噬-慢性肾脏病并发心脏损害的形成，中医药祛浊毒理论干预线粒体自噬治疗慢性肾脏病心脏损害来论述。

关键词：慢性肾脏病；心脏损害；浊毒；线粒体自噬；中医药治疗

中图分类号：R692

文献标志码：A

文章编号：1007-2349（2024）01-0018-05

Discussion on Cardiac Damage in Chronic Kidney Disease Based

on “Turbid Toxin-Mitochondrial Autophagy”

GUO Min，Yang Rui，HU Liang-wei，YAN Zi-you

（1. Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine，Nanchang 330006，China;

2. The Affiliated Hospital of Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine，Nanchang 330006，China）

【Abstract】Cardiac damage is one of the common complications in the progression of chronic kidney disease. A large number of studies have shown that mitochondrial autophagy can interfere with the course of cardiac damage in chronic kidney disease. Mitochondrial autophagy is an important target and research topic for regulating heart damage in chronic kidney disease. In patients with chronic kidney disease，the metabolism of toxins in the body is abnormal，and the heart and kidney organs are rich in mitochondria. In the late stage of chronic kidney disease，uremia toxin accumulation，mitochondrial apoptosis and a large number of harmful substances released by damaged mitochondria are similar to the process of endotoxin in traditional Chinese medicine. This paper discusses the relationship between chronic kidney disease，mitochondrial autophagy and turbid-toxin，the turbid-toxin theory of chronic kidney disease complicated with heart damage，the connection between turbid-toxin，mitochondrial autophagy and heart damage，the formation of turbid-toxin，mitochondrial autophagy and chronic kidney disease complicated with heart damage as well as the mitochondrial autophagy intervention of TCM turbid-toxin theory in the treatment of chronic kidney disease and heart damage.

【Key words】Chronic Kidney Disease; Heart Damage; Turbid Toxin; Mitochondrial Autophagy; TCM Treatment

心血管事件（cardiovascular event，CVD）是慢性腎脏病（chronic kidney diseases，CKD）进展中的高发事件，阐述其分子生物学基础是研究CKD并发CVD的关键。尿毒症毒素已被证实是CKD并发CVD的一个关键因素，线粒体具有为人体提供能量，维持电解质平衡，参与废物代谢等作用。中西医皆有通过干预线粒体治疗CKD并发CVD的研究，西医药物研发用于临床较少，中医治疗此病有其独特的优势，许多研究表明中医祛浊毒药及提取物在干预线粒体治疗CKD并发CVD有一定的效果，线粒体自噬能够为细胞清除破损线粒体，减少体内毒素，维护细胞稳态对CKD患者延缓或减少CVD起重要作用，然而长时间的超负荷心肌应激导致的线粒体过度自噬将加重心力衰竭。

1 中医对浊毒的认识

《黄帝内经》认为“浊阴”出下窍、走五脏、归六腑即 “浊“者为精微物质，为代谢产物。到汉代，许多医家认为“浊”者湿也，后《丹溪心法》里提出湿热、有痰、有虚属于浊者。后病理产物如湿浊、痰浊、瘀浊等也逐渐归于“浊“的范畴。“毒”者先为害人之草也，后泛指一切致病邪气，《素问》“大风苛毒“及《金匮要略心典》中明确提出邪气蕴结不解谓之毒。《温病条辨》中明确提出“温毒咽痛喉肿”，指一定的病症。同时毒在一定条件下也指某些特殊的致病因素如水毒等，后期可分为湿毒、痰毒、瘀毒等等。浊者阴邪，渐伤阳气，毒者阳邪，逐伤阴营，浊毒往往相互夹杂，损伤阴阳，瘀阻经络，耗伤气血，戕伐五脏。“湿为浊之轻，浊为湿之重”，而“毒附湿为灾”，湿毒交互，则病情极具缠绵性、顽固性、危重性。

2 CKD、线粒体自噬与浊毒的关系

CVD事件常见于尿毒症毒素内积的CKD中后期，目前有130多种物质可归纳至尿毒症毒素的范畴如硫酸吲哚酚（IS）、尿酸（HUA）、晚期糖基化终产物（AGEs）、尿素、肌酐等。这些毒素在中医统称浊毒。笔者认为CKD患者后期毒素的形成与中医正气亏虚，湿、痰、瘀之邪凑里并在体内积聚逐渐成毒相似，正气虚是CKD并CVD进程推进的重要原因，心肾水火既济，而正气虚微，精微物质不足，即西医人体需要的能量（ATP）不足，阳虚则湿浊内生，郁而化痰，血虚不运，气不行血，肾阳虚衰，肾水上犯致使心阳不足以温煦，心脉痹阻，渐而成浊毒，即虚则影响ATP的来源，加速浊毒形成，浊毒则极大影响着线粒体数量、结构与自噬机制水平。线粒体自噬作为人体我自调节的方式过度与不足皆破坏细胞稳态，笔者认为这线粒体自噬失衡恰似于中医阴阳失和，“阴平阳秘，精神乃治“。CKD患者机体线粒体自噬多有失常，段鹏鹏取近端肾小管上皮细胞株HK-2，加入白蛋白无血清培养液通过观察其线粒体功能、自噬，氧化应激，并予Parkin siRNA和 Parkin过表达质粒转染调控PINK1/Parkin介导的线粒体自噬，发现上调自噬增强HK-2细胞线粒体的功能、减少ROS的产生，减轻由白蛋白引起的肾小管上皮细胞。肠肾轴功能的失调是CKD进程及CKD并发CVD的催化剂，在研究IS对肠屏障损伤机制中IS注射小鼠肠黏膜上皮细胞被自噬小体包裹的线粒体数量明显增加，动力相关蛋白1（Drp1）的表达则被抑制，促进干扰素调节因子1（IRF1）表达，表明IS可以上调IRF1-Drp1介导的线粒体自噬损害肠屏障。同时封宝红用大鼠肾细胞NRK-52E，在HUA的干预24 h下，NRK-52E细胞凋亡小体增多，线粒体肿胀、嵴结构断裂，细胞活力下降明显。说明CKD患者体内线粒体功能有障碍，自噬机制失常，浊毒参与其中及CKD并CVD的发生。

3 CKD并发CVD的浊毒理论

CKD并发CVD中的毒在中医主要有风毒、湿毒、瘀毒、溺毒等。湿滞痰阻，壅滞下焦，困遏下元，水液清浊难分，经络生腐浊之气，而湿极易影响少阳，少阳枢机不利，三焦不通，水道不行，渐凝成痰化瘀，蕴积成毒，阻塞血脉，日久血管易成斑块，硬化等，渐生浊痹。湿郁成毒，内不得泄，外不得透，郁于皮肤，走窜皮毛，则觉瘙痒甚见霜样析出，同时免疫复合物也易于沉积，病情难愈。风性善行数变，CKD患者后期免疫力低下、过敏体质与风有关，风毒者，阳中兼阴，善走表也易入里，客营血，伤脏腑，风毒扰血络可吐血、溲血，滞经脉则气血互阻，且肺肾气虚，卫外失固，风入肾络，肾气开泄，精微蛋白失固，同时尿中多有泡沫。脾肾阳衰，寒实内生，血凝滞络，即西医肾小管壁上纤维素沉积-肾小球内皮细胞损伤-局部内皮血管凝血-局部管腔狭窄-血管外凝血，《读医随笔·虚实补泻论》谓：“病久气血推行不利，血络之中必有瘀凝”，瘀积日久，逐生瘀毒，“五脏之道，皆出于经隧”，肾络亦为五脏道，肾络壅滞不通，各种代谢废物无出路，在体内潴留，浊毒内生，心主血脉，瘀痹心脉则易出现胸闷胸痛。二便失常，毒素外出无门，体内蓄积，可致头晕，视力模糊，呼吸间有溺臭味，《重訂广温热论》云：“溺毒入血，血毒攻心”，现代研究也表明许多尿毒症毒素能通过干预心肌细胞不同的线粒体自噬信号通路及影响因子加快推进CKD并发CVD的进程。

4 浊毒上调心肌细胞线粒体自噬

目前尿毒症毒素对心脏损伤的分子机制尚不明确。现代许多研究证明线粒体自噬失衡是导致很多疾病发生或加重的重要原因之一，而CKD患者尿毒症毒素不断刺激心肌细胞，为此认为浊毒是导致CKD并发CVD的主要原因，与长期毒素刺激导致心肌细胞线粒体过度自噬有关。

IS属于小分子尿毒症毒素，在CKD后期约要高出正常值50倍，能够促进血管平滑肌细胞增生，增加血管钙化、动脉粥样硬化、心肌纤维化及心肌肥大的风险，且与白蛋白亲和力很高，在血透也难以很有效的清除。Chu Shuang等用5/6肾切除大鼠随机分组，其中NX+IS组观察发现这组大鼠主动脉ROCK1、ROCK2表达增加，而ROCK途径可依赖NADPH氧化酶调控细胞内ROS水平、上调MLC水平，同时采用人脐静脉内皮细胞实验，IS可增强RhoA表达。有研究表明RhoA/ROCK信号直接参与形成自噬小体，商萍在肺动脉高压SD大鼠模型中发现RhoA/ROCK通路被明显激活、LC3表达明显增多，并指出此通路连接着细胞的凋亡及自噬。为此IS可通过氧化应激通路与上调RhoA/ROCK信号通路、下调mTDNA、诱导线粒体自噬诱导与心功能息息相关的血管内皮细胞障碍，而IS也可能激活线粒体自噬通路损伤心肌细胞。内质网与线粒体功能相互联系，而AGEs也可与细胞外基质蛋白发生交联，为不可逆性，在心肌间质内沉积使得心肌纤维化，同时在其特异性细胞表面受体作用下可激活细胞内有些信号通路，引发炎症反应，导致心脏结构改变与功能的下降。在活体C57BL/6N小鼠模型中晚期糖基化终产物（AGE4）喂养组的RAGE、p-JNK/JNK蛋白表达水平提升，诱导内质网应激，引起线粒体功能障碍，同时用AGE4处理HK-2肾细胞中发现，在RAGE的相互作用下可激活JNK信号通路，促进活性氧ROS的产生。查志敏也用SD新生大鼠心肌细胞，用AGEs干预，通过用Western blotting检测线粒体自噬相关蛋白发现，p62蛋白水平下降明显，LC3-Ⅰ、LC3-Ⅱ、PINK1、Parkin表达也显著增加，证明AGEs可通过激活PINK1/Parkin导致心肌细胞线粒体过度自噬，损害心肌细胞。HUA能够引起炎症反应，加速血管硬化，可以活化体内RAS系统，在AngⅡ与AT1作用下通过不同路径促进心肌细胞肥大及成纤维细胞数量的增加，使得心肌重构。运用SD大鼠构建尿酸肾病模型深入研究线粒体损伤介导肾小管内皮细胞凋亡中发现，在HUA培养下，氧化与抗氧化机制失衡，MDA、SOD作为氧化应激标志含量显著改变，细胞的凋亡率明显增加。高凯在此基础上培养H9c2心肌细胞株并用HUA干预，用流式细胞仪检其ROS、线粒体膜电位水平，Western blotting检测相关蛋白浓度，研究HUA对于心肌细胞线粒体自噬机制实验中发现细胞中ROS、LC3B-Ⅱ、P62、Parkin、CaMKⅡδ水平显著升高，膜电位也降低，表明HUA可以通过促进ROS/CaMKⅡδ/Parkin信号通路的激活，增加自噬小体，影响氧化应激。CKD后期血清内磷酸盐升高，高磷血症致心血管疾病发生率甚于死亡率明显增高，能增加血管钙化、心肌纤维化与肥大。用磷酸二氢钠处理H9c2细胞不同时间下观察细胞自噬相关表达及细胞凋亡数，实验中p-mTOR、pAMPK表达上升、LC3Ⅱ、ATG7、Beclin-1活性增加，释放的Cytc较正常要高出3倍、降低抗凋亡蛋白pBad Ser136表达水平，说明高磷状态下不断激活AMPK通路干预心肌细胞线粒体自噬。为此认为浊毒诱发线粒体过度自噬是CKD患者并发CVD的重要原因。

5 浊毒-线粒体自噬-CKD并发CVD的形成

因此浊毒可以通过干预RhoA/ROCK、PINK1/Parkin、AMPK不同信号通路调控心肌细胞线粒体产生过度自噬，加速正常线粒体去极化，破坏其功能，使得心脏可用线粒体数量、ATP减少，心肌细胞的凋亡速度加快，心脏泵血能力下降，产生或推进了心力衰竭的发展。线粒体自噬异常增加影响着线粒体磷酸化的动力相关蛋白，线粒体融合与分裂的平衡被打破，线粒体质量无法得以保证，在20mM尿素（HU）培养内皮细胞研究发现，血清尿素浓度可影响线粒体分裂和融合蛋白质的转录，使得线粒体融合到分裂发生持续性的转变，同时也干预线粒体自噬，而线粒体动力学的紊乱是心室重塑的重要原因。HUA、IS、AGEs等可以刺激炎症小体及因子的产生，受浊毒的不断刺激自噬，线粒体大量受损，其释放出的mtROS能够活化NLRP3炎症小体，诱导炎症反应，激活心肌成纤维细胞，使胶原代谢紊乱，最终使心肌僵硬度不断增加，心肌纤维化。线粒体自噬参与的高磷诱导的血管钙化也可进一步加重心脏损伤，钙化的形成与成骨细胞密切相关，高磷状态下，ROS上升，NF-κB信号通路被激活，诱导血管平滑肌细胞成骨样分化，从而加重血管钙化。

6 中医药祛浊毒机理干预线粒体自噬治疗CKD并发CVD

CKD并发CVD患者肾衰毒聚，中医认为祛除浊毒的同时需兼顾补虚，国医大师皮持衡认为当以“间者并行，甚者独行“为治疗原则。笔者认为泄毒相当于清除细胞线粒体过度自噬致使的炎症因子、ROS、细胞碎片等有害物质，而补虚则能为机体提供能量，两者交互，有利于维持细胞内线粒体内环境的稳态，保护心肌细胞，补虚祛毒当贯穿于治疗CKD并发CVD的始终。积雪草具有解毒利湿的功效，积雪草素能减少C57BL/6小鼠模拟心肌缺血再灌注损伤模型中能够诱导线粒体自噬的ROS的生成，从而减少因ROS积聚导致的BcI2磷酸化，维持了BcI2和Beclin-1之间的平衡，避免线粒体过度自噬，维持细胞稳态。血流瘀滞，CKD后期瘀毒作祟，则病情缠绵不去。红景天具有润肺祛瘀的作用，用C57BL/6J小鼠心肌细胞研究红景天注射液（HJT）干预心肌缺血再灌注损伤线粒体自噬机制，HJT组ATP、p-mTOR、BcI2/Bax的比值上升，LC3-Ⅱ、p-AMPK表达、Caspase3裂解水平降低，并可通过AMPK/mTOR途径调节自噬，增加细胞能量，避免自噬过分增强，减少细胞凋亡。王庆忠用H9C2心肌细胞构建H/R损伤模型研究黄芪多糖（APS）对H/R诱导的心肌细胞自噬机制中，APS组自噬小体下降明显、LC3-Ⅱ降低、HMGB1/TLR4/NF-κB信号通路被抑制，相关蛋白水平下降，心肌细胞线粒体自噬被抑制。

7 小结

综上所述，笔者认为体内尿毒症毒素蓄积与中医湿、痰、瘀内蕴日久化毒相似不断破坏细胞线粒体自噬平衡，CKD后期浊毒可通过不断干预心肌细胞线粒体自噬信号通路破坏自噬稳态，引发过度自噬损害心脏。相信基于CKD-浊毒-线粒体自噬-心脏损伤相关性，通过对动物实验与临床的进一步研究，控制线粒体自噬水平的精准线的研究将成为中西医治疗CKD并发CVD的一新靶点，同时可为中医药从祛除浊毒机理治疗CKD并发CVD提供科学理论依据。

参考文献：

［1］唐丹，覃艳，孙林，等.线粒体自噬与糖尿病肾脏疾病小管损伤研究新进展［J］.中华肾脏病杂志，2016，32（5）：390-394.

［2］吴雁泽，熊文俊.PINK1/parkin信号通路介导的线粒体自噬在心力衰竭中的作用［J］.中国病理生理杂志，2021，37（10）：1894-1899.

［3］Popkov V A，Silachev D N，Zalevsky A O，et al.Mitochondria as a Source and a Target for Uremic Toxins［J］.Int J Mol Sci，2019，20（12）.

［4］段鵬鹏.PINK1/Parkin介导线粒体自噬改善线粒体功能减轻白蛋白所致肾小管上皮细胞损伤［D］.天津：天津医科大学，2019.

［5］Huang Y，Zhou J，Wang S，et al.Indoxyl sulfate induces intestinal barrier injury through IRF1-DRP1 axis-mediated mitophagy impairment［J］.Theranostics，2020，10（16）：7384-7400.

［6］封宝红，伍军，张艳霞，等.尿酸对大鼠肾细胞线粒体损伤及Pgam5/Drp1表达的影响［J］.中国病理生理杂志，2020，36（6）：1110-1114.

［7］Falconi C A，Junho C，Fogaa-Ruiz F，et al.Uremic Toxins：An Alarming Danger Concerning the Cardiovascular System［J］.Front Physiol，2021，12：686249.

［8］Chu S，Mao X，Guo H，et al.Indoxyl sulfate potentiates endothelial dysfunction via reciprocal role for reactive oxygen species and RhoA/ROCK signaling in 5/6 nephrectomized rats［J］.Free Radic Res，2017，51（3）：237-252.

［9］商萍，孙帅波，刘宝华.伞形酮通过抑制RhoA/ROCK信号通路和自噬改善慢性低氧性肺动脉高压［J］.生理学报，2022，74（4）：555-562.

［10］Jeong S R，Lee K W.Methylglyoxal-Derived Advanced Glycation End Product（AGE4）-Induced Apoptosis Leads to Mitochondrial Dysfunction and Endoplasmic Reticulum Stress through the RAGE/JNK Pathway in Kidney Cells［J］.Int J Mol Sci，2021，22（12）：85-87.

［11］查志敏.晚期糖基化终产物对心肌细胞线粒体自噬和老化的影响及其机制研究［D］.南京：南京医科大学，2017.

［12］王昱，陈凯，周苏雅，等.中药黄柏通过阻断RAS对高尿酸血症CKD大鼠心脏损伤的保护作用［J］.中国中西医结合肾病杂志，2021，22（7）：579-582.

［13］Yang L，Chang B，Guo Y，et al.The role of oxidative stress-mediated apoptosis in the pathogenesis of uric acid nephropathy［J］.Ren Fail，2019，41（1）：616-622.

［14］高凯.Parkin依赖的线粒体自噬在高尿酸诱导的心肌损伤中的作用机制研究［D］.汕头：汕头大学，2021.

［15］Liu Y L，Lin K H，Tamilselvi S，et al.Elevated Phosphate Levels Trigger Autophagy-Mediated Cellular Apoptosis in H9c2 Cardiomyoblasts［J］.Cardiorenal Med，2017，8（1）：31-40.

［16］D’Apolito M，Colia A L，Manca E，et al.Urea Memory：Transient Cell Exposure to Urea Causes Persistent Mitochondrial ROS Production and Endothelial Dysfunction［J］.Toxins（Basel），2018，10（10）：135-138.

［17］蒲江，歐三桃.血管平滑肌细胞自噬与血管钙化关系的研究进展［J］.中国动脉硬化杂志，2017，25（3）：321-324.

［18］Yi C，Si L，Xu J，et al.Effect and mechanism of asiatic acid on autophagy in myocardial ischemia-reperfusion injury in vivo and in vitro［J］.Exp Ther Med，2020，20（5）：54.

［19］Zhao J，Zhang J，Liu Q，et al.Hongjingtian injection protects against myocardial ischemia reperfusion-induced apoptosis by blocking ROS induced autophagic-flux［J］.Biomed Pharmacother，2021，135：111205.

［20］王忠庆，蔡帆，诸波，等.黄芪多糖对大鼠缺氧/复氧诱导的心肌细胞自噬及凋亡抑制作用的机制探讨［J］.中国循环杂志，2022，37（2）：185-192.

（收稿日期：2023-07-11）