李蘭蘭,吳茜,呂乾瑜,李俊佳,楊盈天,葉雪姣,王師菡

1.中國中醫(yī)科學(xué)院廣安門醫(yī)院,北京 100053; 2.北京中醫(yī)藥大學(xué),北京 100029

動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)是一種累及血管系統(tǒng)的長期慢性炎癥性疾病,其病變特點是脂質(zhì)進入動脈管壁并沉積于內(nèi)膜形成粥樣硬化斑塊,導(dǎo)致血流受阻,血管壁增厚、硬化,血管腔狹窄[1-2]。AS是心血管疾病的重要病理基礎(chǔ),由AS引起的心血管疾病已成為世界范圍內(nèi)的主要死亡原因[3]?！吨袊难芙】蹬c疾病報告2021》顯示,我國心血管疾病現(xiàn)患人數(shù)3.3億,發(fā)病年齡日趨年輕化,其發(fā)病率仍處于持續(xù)上升階段[4]。因此,有效地減緩AS發(fā)生發(fā)展以減少心血管事件的發(fā)生,一直是心血管領(lǐng)域的研究熱點。

中醫(yī)學(xué)本無AS的病名,但根據(jù)其病理變化及臨床表現(xiàn),可將其歸屬“痰證”“瘀證”“脈痹”等范疇[5]。中醫(yī)學(xué)理論認為,因痰致瘀,痰瘀互結(jié)為貫穿AS的核心病機,其中痰濁、瘀血既是其致病因素,亦是AS發(fā)生與發(fā)展進程中的病理產(chǎn)物,因而治痰、治瘀在AS的治療中尤為重要。近年來從痰瘀論治AS的研究取得了多方面的進展,活血化痰中藥被廣泛應(yīng)用于AS的治療[6-7]。N6-甲基腺嘌呤(m6A)修飾是指發(fā)生在mRNA腺苷N6位點的甲基化修飾,是哺乳動物mRNA中最常見的可逆性轉(zhuǎn)錄后修飾過程,其中甲基轉(zhuǎn)移酶樣蛋白 14(METTL14)是一種重要的m6A甲基化酶,介導(dǎo)m6A修飾不同分子機制和信號通路[8-9]。

本文試圖從中醫(yī)“痰、瘀”的視角認識m6A甲基化,探討“痰、瘀”與m6A甲基化的相關(guān)性,以“因痰致瘀,痰瘀互結(jié)”與m6A修飾信號途徑為切入點,探討痰瘀同治法對AS的治療作用和可能機制,闡明其治療AS的科學(xué)內(nèi)涵。

1 痰瘀同治法治療AS的理論基礎(chǔ)

痰濁、瘀血作為氣血津液運化失常而形成的病理性產(chǎn)物,既為致病因素又為證候特征[10]。張仲景在《金匱要略》中強調(diào)化痰祛瘀類藥物的運用,提出“痰飲”和“瘀血”概念,開創(chuàng)痰瘀同治之先河。痰瘀互結(jié)與“津血同源”理論相關(guān),津液氣化失常,凝結(jié)為痰,血液運行遲緩,停滯成瘀,痰瘀互結(jié)于血脈,造成氣血運行不暢,久致脈道狹窄、閉塞,正如《醫(yī)學(xué)正傳》所言:“津液稠黏,為痰為飲,積久滲入脈中,血為之濁[11]?！爆F(xiàn)代中醫(yī)證候?qū)W及證素研究發(fā)現(xiàn),痰瘀互結(jié)證是AS的常見證型,痰濁、瘀血是AS發(fā)病中常見的病理因素[12-13]。綜上,痰瘀互結(jié)是AS的關(guān)鍵致病因素,在AS的發(fā)生、發(fā)展過程中起重要作用。

近年來,越來越多的學(xué)者經(jīng)過長期臨床觀察和實驗研究證明,活血化痰中藥對預(yù)防和改善動脈粥樣硬化有效[14-16]。本課題組前期研究亦證實活血化痰藥丹蔞片通過HIF-1α-Angptl4 mRNA信號通路抑制Angptl4蛋白水平,對改善血脂異常和動脈硬化有積極作用[17]。由此可見,活血化痰法已廣泛應(yīng)用于AS的治療。

2 m6A甲基化與AS

2.1 m6A概述m6A修飾是指腺嘌呤的第6位氮原子發(fā)生了甲基化修飾,主要發(fā)生在信使RNA (messenger RNA,mRNA)分子的3′-非翻譯區(qū)和終止密碼子附近[18-20]。作為真核細胞中最常見、最豐富的RNA表觀遺傳修飾[21],m6A由甲基轉(zhuǎn)移酶“writers”介導(dǎo)“寫入”,可被去甲基化酶“erasers”可逆地“擦去”,并被甲基化閱讀蛋白“readers”識別并結(jié)合,調(diào)控mRNA的合成、翻譯與降解,改變mRNA折疊和結(jié)構(gòu),影響轉(zhuǎn)錄后基因的表達和細胞命運,參與疾病的病理生理過程[22-24]。m6A甲基轉(zhuǎn)移酶可促進RNA中m6A甲基化修飾。該酶由甲基轉(zhuǎn)移酶樣蛋白3 (METTL3)、甲基轉(zhuǎn)移酶樣蛋白14(METTL14)、腎母細胞瘤1相關(guān)蛋白等構(gòu)成[25-26]。METTL3和METTL14以11的比例共存于核斑點中,形成穩(wěn)定的異二聚體復(fù)合物,負責(zé)mRNA中絕大多數(shù)位點m6A的安裝。METTL3是甲基轉(zhuǎn)移酶復(fù)合體的活性組分,起主要催化作用;METTL14是變構(gòu)激活劑,識別RNA序列“RRACH”作為催化底物,尋找潛在的m6A甲基化位點,協(xié)同促進轉(zhuǎn)移酶與RNA底物的結(jié)合,提高復(fù)合物的穩(wěn)定性[27]。m6A去甲基化酶包括脂肪與肥胖相關(guān)蛋白和Alk-B同源物5,其可逆轉(zhuǎn)m6A的甲基化修飾[28]。而甲基化閱讀蛋白能識別m6A介導(dǎo)的生理行為并影響RNA的功能[29]。隨著甲基化RNA免疫沉淀技術(shù)、甲基化RNA免疫沉淀測序和高通量測序方法的逐漸成熟,越來越多的證據(jù)顯示,m6A在心血管疾病中具有重要作用。mRNA m6A甲基化作為連續(xù)、動態(tài)、可逆的修飾異常與多種心血管疾病的發(fā)生發(fā)展相關(guān)[30]。

2.2 m6A甲基化在AS中的作用AS是冠狀動脈疾病最常見的病理改變,巨噬細胞的激活和平滑肌細胞增生與遷移影響著動脈粥樣斑塊[31]。作為真核生物mRNA最普遍的化學(xué)修飾,m6A甲基化已成為表觀遺傳中的研究熱點[32]。近年來,大量研究表明m6A修飾對AS的進展和增殖具有重要影響。Dong等[33]通過一系列體內(nèi)外實驗研究METTL3敲低對ox-LDL誘導(dǎo)的內(nèi)皮細胞功能障礙、AS發(fā)育和血管生成的影響以及相關(guān)的m6A依賴性調(diào)節(jié)機制,結(jié)果表明,METTL3在ox-LDL誘導(dǎo)的失調(diào)人臍靜脈內(nèi)皮細胞中高度表達,METTL3敲低抑制細胞增殖、遷移和血管內(nèi)皮生長因子表達,阻礙體內(nèi)AS過程。此外,Chien等[34]研究發(fā)現(xiàn),METTL3通過上調(diào)NOD樣受體蛋白1等途徑,在暴露于小鼠主動脈內(nèi)皮細胞中發(fā)揮促炎作用,從而促進炎癥細胞的黏附和AS的啟動。巨噬細胞是免疫系統(tǒng)中重要的效應(yīng)細胞,有研究發(fā)現(xiàn)在敲低METTL14的巨噬細胞中,巨噬細胞抗炎M2表型增加,并且泡沫細胞形成減少。在機制上,敲低METTL14后能夠促進巨噬細胞向M2型極化、抑制泡沫細胞形成及巨噬細胞遷移,同時證明METTL14通過Myd88/NF-κB途徑調(diào)節(jié) IL-6 表達,最終發(fā)揮抗動脈粥樣硬化的作用[35]。綜上所述,m6A修飾通過調(diào)節(jié)內(nèi)皮細胞功能、內(nèi)皮細胞炎癥反應(yīng)和細胞周期進程,影響AS的發(fā)生和發(fā)展,提示m6A甲基化對動脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展至關(guān)重要。

3 活血化痰中藥治療AS的作用機制假說

3.1 METTL14 在內(nèi)皮細胞炎癥中高表達,進而調(diào)控m6A修飾METTL14是催化m6A修飾的主要甲基化酶之一,是RNA的m6A甲基化過程中的核心成分[36]。研究表明,METTL14協(xié)助甲基的定位,在結(jié)構(gòu)上對RNA結(jié)合起重要作用[37]。

AS的發(fā)生始于血管內(nèi)皮細胞的功能障礙和炎癥,Zhang等[38]通過檢測AS患者的心血管內(nèi)皮細胞,發(fā)現(xiàn)METTL14可以增加miR-19a上的m6A表達,促進成熟miR-19a的產(chǎn)生,從而加速心血管內(nèi)皮細胞的增殖和侵襲。隨后的動物實驗表明,METTL14 基因敲除后可以通過人類內(nèi)皮細胞中的PI3K-Akt和 TNF信號通路顯著抑制TNF-α誘導(dǎo)的內(nèi)皮細胞炎癥[39]。此外,Zheng等[35]通過體內(nèi)實驗表明,METTL14通過NF-κB/IL-6信號通路在動脈粥樣硬化的巨噬細胞炎癥中起著至關(guān)重要的作用。Chen等[40]的研究亦證實在細胞實驗和動物實驗中,METTL14在鈣化動脈和硫酸吲哚酚誘導(dǎo)人動脈平滑肌細胞中表達增加,從而誘導(dǎo)RNA中m6A甲基化修飾,降低血管修復(fù)功能。由于METTL14唯一已知的主要功能是使單鏈核RNA中的m6A甲基化,可見m6A甲基化修飾在AS中有重要作用。

研究m6A甲基化修飾是探討AS病變的基礎(chǔ),METTL14 在內(nèi)皮細胞炎癥中高表達,進而調(diào)控m6A修飾,可能是治療AS的一個重要環(huán)節(jié)。綜上所述,與m6A修飾相關(guān)的METTL14 RN修飾信號途徑有望成為動脈粥樣硬化的新型治療靶點。

3.2 從“活血化痰”調(diào)控m6A甲基化視角探索AS的治療思路中醫(yī)學(xué)遵循整體觀念,強調(diào)人與環(huán)境、人體自身的“不可分割性”,重視環(huán)境因素對人體的影響,從時間、空間、個體的角度對人體進行干預(yù),以恢復(fù)機體內(nèi)在平衡狀態(tài),從而發(fā)揮治療作用[41-42]。而表觀遺傳學(xué)也把遺傳和環(huán)境這兩種因素結(jié)合起來,使基因組不僅具有穩(wěn)定性,而且針對外界環(huán)境具有精確的反應(yīng)性和適應(yīng)性,這與中醫(yī)整體觀的理論不謀而合。同時,m6A修飾是動態(tài)、可逆的,既能被m6A甲基轉(zhuǎn)移酶安裝,也能被m6A去甲基化酶“擦去”,從而逆轉(zhuǎn)和控制甲基化依賴的過程[43]。因此,采用表觀遺傳學(xué)手段研究AS病變的中醫(yī)病機、證候和治法具有很大的研究前景和可行性。綜上所述,表觀遺傳學(xué)可作為中醫(yī)學(xué)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)重要的契合點之一,可以相互借鑒,共同發(fā)展[44-45]。

痰、瘀是AS的主要病理因素,在AS致病過程中扮演重要角色?，F(xiàn)代人喜食肥甘厚味有損脾胃,脾失健運,痰濁內(nèi)生,阻滯氣機,氣滯血瘀,痰濁、瘀血兩種內(nèi)生之邪相互兼夾,壅遏脈道,則AS乃生。“痰瘀互結(jié),阻于脈道”的中醫(yī)病機與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)“METTL14在內(nèi)皮細胞炎癥中高表達,進而調(diào)控m6A修飾”的AS發(fā)病機制有異曲同工之妙。從中醫(yī)學(xué)角度分析,痰瘀互結(jié)是導(dǎo)致AS發(fā)生的重要病機變化;從現(xiàn)代醫(yī)學(xué)角度而言,m6A甲基化的異常修飾是AS的重要病理過程。兩者從不同角度闡釋了AS的病理機制。

痰濁、瘀血是機體的內(nèi)生之邪,飲食失宜,損傷脾胃,運化不利,即內(nèi)生痰濁,阻礙脈道氣血運行,導(dǎo)致脈道不利;METTL14同樣是機體的表觀遺傳分子,在內(nèi)皮細胞炎癥中高表達,進而影響m6A修飾,逐步形成AS的病理特征。因此,METTL14高表達與中醫(yī)“痰、瘀”相對應(yīng),活血化痰與抑制METTL14高表達在AS的治療中異曲同工。

4 需要解決的關(guān)鍵科學(xué)問題及應(yīng)用前景

痰瘀互結(jié)是AS的主要病機,活血化痰是其有效治法。本文從中醫(yī)學(xué)及現(xiàn)代醫(yī)學(xué)不同視角闡釋了痰、瘀和m6A甲基化異常修飾在AS發(fā)生、發(fā)展中的重要性,并認為痰瘀互結(jié)可能與METTL14在內(nèi)皮細胞炎癥中高表達相關(guān)。基于此,在前期研究基礎(chǔ)上提出痰瘀同治調(diào)控m6A甲基化治療AS的作用機制假說:推測m6A甲基化修飾可能是活血化痰中藥發(fā)揮抑制內(nèi)皮細胞損傷的主要途徑,從而發(fā)揮抗AS的作用。為進一步驗證此假說,需明確化痰活血中藥是否能夠通過調(diào)控m6A甲基化修飾抑制內(nèi)皮細胞損傷從而抗動脈粥樣硬化,明確在體內(nèi)實驗中痰瘀同治法可抑制m6A甲基化修飾的表達抗動脈粥樣硬化。進一步深化探討化痰活血藥治療動脈粥樣硬化的理論,希望從表觀遺傳學(xué)角度為 AS的防治提供一個新思路、新靶點和新的技術(shù)平臺。