１心肌细胞保护
心肌缺血时，有氧代谢发生障碍，葡萄糖利用减少，脂肪酸利用增多，使氧利用率下降，心脏供能不足；同时，无氧代谢导致的酸性代谢产物增加，引起细胞内酸中毒。此外，心肌缺血还能引起氧自由基及钙离子超载，诱导心肌细胞凋亡，导致严重的临床症状。因此，改善能量代谢，清除自由基，减轻钙超载，抵抗细胞凋亡，实现心肌保护作用成为改善心肌缺血的重要途径［１０］。研究表明，针灸在实现心肌保护方面具有自身的优势。一方面，针灸可通过改善能量代谢，实现心肌保护。心肌缺血时，能量代谢相关酶发生改变，电针能提高心肌组织糖原、琥珀酸脱氢酶和三磷酸腺苷酶的活性，纠正心肌相关酶的异常，增强能量代谢，改善心肌缺血。另一方面，针灸可减少自由基，缓解心肌缺血症状。热休克蛋白（ＨＳＰ）属应激蛋白，能减少氧自由基释放，减轻心肌缺血损伤，从而保护机体［１１］。研究证明电针“内关”穴可以增强缺血心肌细胞ＨＳＰ９０和ＨＳＰ７０ｍＲＮＡ表达，以减少氧自由基的释放，从而缓解家兔心肌缺血症状［１２－１３］；而且，针刺“内关”穴能抑制细胞内Ｃａ２＋超载，实现心肌细胞保护，电针“内关”通过上调心肌钙泵和钠泵基因表达，增强钙泵和钠泵活性，降低心肌细胞内Ｃａ２＋含量，从而达到抑制钙超载，实现对心肌组织的保护作用，表现为促进心电活动、改善心肌组织形态和超微结构［１４］。大量研究表明，针刺可以调控凋亡基因的表达水平，延长细胞周期，减少细胞凋亡，保护缺血心肌细胞。有研究指出电针可以调节诱导细胞凋亡因子Ｂａｘ和抗凋亡因子Ｂｃｌ－２在家兔缺血心肌中的表达，即抑制凋亡基因Ｂａｘ和促进抗凋亡基因Ｂｃｌ－２的表达，抑制心肌细胞凋亡，从而达到保护心肌细胞的作用［１５］。ｃ－ｆｏｓ基因是一种原癌基因，参与调节体内许多过程，如细胞周期、细胞分化、肿瘤转化及细胞凋亡等，正常情况下细胞内ｃ－ｆｏｓ表达呈低水平状态，心肌缺血可激活ｃ－ｆｏｓ基因的表达从而启动心肌细胞凋亡。研究表明，电针可降低ｃ－ｆｏｓ基因表达，改善急性心肌缺血的过程［１６－１７］。所以不难看出，针灸能通过多种途径实现心肌细胞保护。总之，针灸干预心肌缺血的疗效和机制已初步得到证实和揭示，但尚未完全阐明，在一定程度影响了针灸治疗心肌缺血在临床的应用和推广。因此，需要引进新的理念、新的方法技术进行深入探索。
２表观遗传调控在针灸治疗心肌缺血的机制研究中的应用
目前主要涉及的表观遗传调控包括ＣＧ辅酶甲基化、组蛋白转录后修饰、ＲＮＡ干扰等，具体可分为ＤＮＡ甲基化、蛋白质共价修饰、染色质重塑、微小ＲＮＡ调控４个方面［１８－１９］。越来越多的研究表明，表观遗传调控在心肌缺血过程中扮演重要角色，参与了疾病的发生、发展及预后的全部过程，因此，我们探讨从该角度开展针灸治疗心肌缺血机制研究的新方向。２．１表观遗传调控与心肌缺血的相关性以动物和人为载体的研究都表明，心肌缺血与表观遗传调控密切相关。表观遗传标记物在心肌缺血发生发展过程中的变化，反映出ＤＮＡ甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑及微小ＲＮＡ是调控心肌缺血的关键因素。大鼠神经甲基化系统在心肌缺血中受到抑制，可导致缺血部位的儿茶酚胺浓度升高，作用于心脏，使心率加快，收缩力增强，心输出量增加；怀孕期间的营养不良会改变ＤＮＡ甲基化，增加成年后患心血管病的风险，且ＤＮＡ甲基化在６个特殊位点对产前环境很敏感，可能提高妇女患心肌缺血的风险［２０－２２］。同时，有研究认为，组蛋白Ｈ３赖氨酸４甲基化（Ｈ３Ｋ４ｍｅ）转移酶和它们的辅助因子是调控胚胎发育及细胞特异性的重要因素［２３］；而Ｓｍｙｄ２作为一种组蛋白甲基转移酶，介导Ｈ３Ｋ４甲基化，改变心肌细胞组蛋白甲基化修饰和心肌细胞靶基因的转录调控，促进心肌细胞分化和发育［２４－２５］。最新研究报道组蛋白Ｈ３赖氨酸２７去甲基化酶赖氨酸Ｋ特异性脱甲基６Ａ（ＵＴＸ）可以促进心肌细胞生长发育，ＵＴＸ基因敲除小鼠因心脏发育障碍死于胚胎发育早期［２６］。除甲基化之外，组蛋白的乙酰化在心肌缺血中的作用受到广泛关注。发生心肌缺血后，心肌细胞蛋白发生了去乙酰化，抑制去乙酰化则能减少其损伤，组蛋白去乙酰化酶（ＨＤＡＣ）抑制剂通过组蛋白去乙酰化酶Ｓｉｒｔ１介导，后者含量增加，能有效促进心肌缺血耐受，诱导心肌保护［２７－２９］。ＨＤＡＣ－７抑制剂可与缺氧诱导因子（ＨＩＦ）结合影响基因转录，增强ＨＩＦ活性，从而促进心脏血管新生［３０－３１］。同时，ＨＤＡＣ抑制剂曲古柳菌素Ａ可降低缺血心肌凋亡基因Ｃａｓｐａｓｅ３表达，抑制心肌细胞凋亡，也可促进干细胞向心肌细胞分化，介导心肌细胞再生［３２－３３］。进一步研究发现，组蛋白Ｈ３赖氨酸９乙酰化（Ｈ３Ｋ９ａｃｅ）与缺血心肌保护密切相关，通过调节血管再生因子、细胞凋亡因子和ＨＳＰ基因表达达到抗缺血性损伤效果。其中ＶＥＧＦ、Ｓｉｒｔ１与组蛋白赖氨酸乙酰化关系最为密切［３４－３９］。除组蛋白修饰之外，ｍｉｃｒｏＲＮＡ上调或下调通过作用于靶基因激活相应的分子信号通路参与心肌保护，调控心肌缺血损伤。染色体重塑也被证明与心肌细胞生长发育相关［４０－４１］。
总之，ＤＮＡ甲基化、组蛋白修饰、微小ＲＮＡ等表观遗传调控在心肌缺血过程中具有重要意义。２．２表观遗传调控与针灸防治心肌缺血机制研究从上述表观遗传调控与心肌缺血的相关研究成果可知，表观遗传调控介导细胞凋亡、心肌细胞保护和心脏血管再生，在心肌缺血发生发展过程中具有特殊地位，是目前医学研究的热点。从该角度切入进行针灸防治心肌缺血研究，必然是今后研究的一个新方向。同时，结合表观遗传调控自身特性，即强调除了ＤＮＡ和ＲＮＡ序列以外，还有许多调控基因信息，虽然本身不改变基因的序列，但其通过基因修饰、蛋白质与蛋白质、ＤＮＡ和其它分子的相互作用，多层次、多途径影响和调节遗传基因的功能和特性，这些调节同时存在可逆性。这与针灸作用整体性、综合性、双向性、多靶点的特点具有一定的相似性。因此，将表观遗传学的理念和技术引入针灸抗心肌缺血机制研究，乃至整个针灸研究领域，都具有较强的可行性。结合针灸自身优势特点，以及其抗心肌缺血研究现状，融合上述表观遗传调控在心肌缺血发生发展过程的作用特点，我们认为，今后的研究可从两个方面进行，一是针灸对心肌缺血疾病的预防。治未病思想历来是中医理论的核心，早在《黄帝内经》中就强调“不治已病治未病”。现代研究证实，针刺具有提高机体机能的作用，如实施心肌缺血再灌注手术前针灸“内关”穴，能提高心肌细胞耐缺血能力，延长动物生存期，这无疑为心肌缺血患者赢得了宝贵的抢救时间［４２］。而表观遗传调控与之密切相关，ＨＤＡＣ直接参与耐缺血，如果以此进行深入研究，一旦得以证实，将为临床进行再通手术前实施针灸干预的应用提供科学依据［４３］。另一方面，则是在现有的研究基础上，继续深入探讨针灸抗心脏缺血机制研究。根据心肌缺血的不同阶段，有重点地开展相应研究。如急性期、亚急性期，主要围绕针灸促心肌细胞存活、抑制细胞凋亡，以及改善能量代谢，从而实现心肌细胞保护进行研究。针灸能有效调控心肌组织中Ｓｉｒｔ１、ＨＳＰ７０、Ｃａｓｐａｓｅ３、ｃ－ｆｏｓ、Ｂｃｌ－２等物质的表达，实现保护心肌目的，但其背后的调控机制如何，尚未得到证明。研究表明，ＨＤＡＣ能有效调控Ｃａｓｐａｓｅ３表达，Ｈ３Ｋ９ａｃｅ能影响ＨＳＰ７０水平等，从这些角度深入揭示针灸促心肌保护机制，将为针灸的更广泛应用提供基础。在慢性期，则主要围绕促进血管新生开展。已有的研究证实针灸能促缺血区域的血管新生，且与ＶＥＧＦ密切相关，但调控ＶＥＧＦ表达发生改变的机制并未得到证明。肿瘤存在大量的新生血管，研究中发现，Ｈ３Ｋ９ａｃｅ在此过程中扮演重要角色，我们可以推测，在针灸促ＶＥＧＦ表达，介导血管新生过程中，Ｈ３Ｋ９ａｃｅ可能具有重要意义。同时，也可以充分结合针灸抗心肌缺血机制研究成果，着重筛选出相应优势靶点，进行新药开发，或许可能成为新药开发的新靶点。除此之外，还可进行相应的拓展。研究表明，心脏中存在心肌干细胞，在某些影响因素干预下，能不断增殖、分化形成新的心肌干细胞。这个过程中表观遗传调控发挥重要作用［４４］。针灸有促体内干细胞增殖、分化的能力，比如促脑内神经发生，实现脑保护［４４－４５］。那么针灸是否也能促进心脏干细胞增殖、分化，实现心肌保护？从表观遗传学的角度研究，也将成为我们关注的方向。
３小结
针灸能通过改变生化物质、改变酶的活性，调控心脏血管再生、心肌细胞存活、抑制心肌细胞凋亡，从而减轻缺血损伤，激发缺血后的内源性保护；除此之外，也可通过调节神经系统、血管活性物质、血脂、心肌酶、心功能及冠脉血流量等途径改善心肌缺血症状，最终达到调节心脏血管再生，维护心肌细胞存活，抑制心肌细胞凋亡，改善能量代谢，从而缓解心肌缺血症状的目的［１４－１５，４６－４９］。在此基础上从表观遗传调控的角度深入研究，对进一步揭示针灸抗心肌缺血机制具有重要意义。表观遗传学的研究手段离不开高通量测序技术，目前比较常用的有ＣｈＩＰ－ｓｅｑ、ＲＮＡ－ｓｅｑ技术，测序后的海量数据还将依赖于生物信息学的分析。目前针对表观遗传调控研究，基因敲除动物模型，如小鼠心脏组织特异性敲除ＵＴＸ的模型的运用，可以更加明确地解释ＵＴＸ在针灸抗心肌缺血中的作用机制。在研究针灸抗心肌缺血的作用以及其机制方面，新思路、新技术的结合运用，无疑具有挑战性，需要相关人才的培养和引进。此外，由于针灸效应存在一定的自限性，以及心肌缺血疾病病因病机上的复杂性，在一定程度上影响了其对心肌缺血治疗的应用和推广。因此，药物治疗与针灸相结合不失为治疗缺血性心脏病的主要思路。特别是针对心肌缺血的治疗中，针灸在减少药物毒副作用，提高疗效即增效减毒上具有一定的优势，进行相应的机制研究，势必为针灸的更广泛应用提供新的方式和科学依据［５０－５１］。总之，从表观遗传调控角度进行针灸抗心肌缺血研究具有广泛意义，且具有良好的研究前景。我们相信，结合针灸改善心肌缺血临床症状的研究基础和表观遗传调控与心肌缺血的相互关联，进行针灸相应的机制研究，将为其临床应用提供新的证据。
作者：何苏云 卢圣锋 朱冰梅 单位：南京中医药大学针药结合省部共建教育部重点实验室
