《Phytomedicine》：Mahuang decoction targets fluid retention in heart failure with preserved ejection fraction
编辑推荐：
在当前HFpEF（射血分数保留型心力衰竭）的治疗中，液体潴留是核心问题，而现有利尿剂疗法存在疗效个体差异大、易产生利尿剂抵抗等局限。本文献研究了经典中药方剂麻黄汤（MHD）改善HFpEF的作用及其调控体液稳态的机制。研究发现，MHD能通过抑制p38 MAPK/AQPs通路和激活PCSK6/Corin/ANP信号，多器官协同改善心肾功能、促进皮肤发汗，从而减轻液体负荷，为HFpEF治疗提供了新策略。
想象一下，您的心脏虽然还能有力地泵血，但它的“油箱”——左心室，却变得僵硬而不够放松。每一次心跳后，血液回流时都会遇到“堵车”，导致压力在心脏和肺部堆积，最终引发呼吸急促、脚踝肿胀和极度疲劳。这就是射血分数保留型心力衰竭（Heart Failure with Preserved Ejection Fraction, HFpEF）患者的日常困境。HFpEF如今已成为心力衰竭的主要类型，随着全球老龄化和代谢性疾病的流行，其发病率不断攀升。与更广为人知的“泵衰竭”（射血分数降低型心衰）不同，HFpEF的核心难题之一是难以处理的液体负荷过重，即“液体潴留”。当前，利尿剂是缓解充血症状的基石药物，但患者对利尿剂的反应差异巨大，频繁出现的利尿剂抵抗以及过度利尿可能引发的血栓风险，都凸显了现有治疗方案的局限性。人们迫切需要从新的角度寻找能有效管理体液平衡的治疗策略。
中医药在心血管疾病防治中积累了数千年经验。麻黄汤，一剂源自《伤寒杂病论》的经典名方，由麻黄、桂枝、杏仁、甘草组成，以其“发汗、利水”的鲜明功效，历史上常用于治疗水肿等病症。现代研究也证实了麻黄汤对体液代谢的调节作用，并在临床观察中显示出改善心衰患者运动耐量和心功能的潜力。然而，麻黄汤究竟是如何在HFpEF中发挥作用的？其背后的分子机制，特别是如何调控水液平衡，仍然是一个“黑箱”。
为了揭开这个谜题，由中国中医科学院中药资源中心的梁晓宇、陈紫依、董国菊、黄璐琦等研究人员组成的团队，在《Phytomedicine》杂志上发表了一项研究。他们发现，麻黄汤能够通过双重机制——抑制p38 MAPK信号通路从而调控水通道蛋白（Aquaporins, AQPs），以及激活PCSK6/Corin/ANP信号轴——来协同改善HFpEF小鼠的心脏功能。这项研究不仅为麻黄汤治疗HFpEF提供了坚实的科学依据，也为我们理解“发汗”这一古老疗法在现代心衰治疗中的潜在价值打开了新的窗口。
为开展此项研究，研究人员综合运用了体内与体外实验。他们首先建立了经典的“双重打击”HFpEF小鼠模型（高脂饮食联合L-NAME饮水），并通过超声心动图确认模型成功。在体内药效评价中，采用了包括超声心动图、运动耐力测试、肺湿干重比、发汗反应实验、血清生物标志物检测以及心脏肾脏组织病理学（H&E和Masson染色）和免疫荧光染色在内的多种技术。在机制探索层面，运用了蛋白质印迹法（WB）、实时定量PCR（RT-qPCR）、酶联免疫吸附测定（ELISA）和流式细胞术等技术。在体外实验中，使用人AC16心肌细胞和HK-2肾小管上皮细胞进行验证，并利用p38 MAPK抑制剂（SB203580）和前蛋白转化酶抑制剂（dec-RVKR-cmk）进行通路验证。此外，研究还通过超高效液相色谱-质谱联用（UHPLC-MS）和高效液相色谱（HPLC）分析了麻黄汤及其含药血清的化学成分，并利用分子对接技术预测了活性成分与关键靶点蛋白的结合。
研究结果
1. 麻黄汤（MHD）改善HFpEF小鼠的左心室重构和舒张功能障碍
通过超声心动图、血压监测和运动测试，研究发现HFpEF小鼠出现了左心室肥厚、舒张功能不全（E/A和E/e‘比值升高）、血压升高以及运动耐力下降。给予麻黄汤干预后，小鼠的体重增长得到抑制，24小时尿量显著增加，肺水肿（肺湿干重比）减轻，运动能力恢复。同时，麻黄汤还能降低收缩压，并逆转左心室肥厚和舒张功能指标。这些结果表明，麻黄汤有效减轻了HFpEF模型的心脏负荷和结构功能异常。
2. 麻黄汤改善HFpEF小鼠的心脏和肾脏组织病理学损伤
组织学检查显示，HFpEF小鼠心脏出现明显的心肌细胞肥大、排列紊乱、炎症浸润和间质纤维化，肾脏则表现出肾小管扩张、上皮细胞紊乱和胶原沉积。血清中心力衰竭标志物ANP和BNP水平也显著升高。麻黄汤治疗显著减轻了这些心脏和肾脏的组织病理学改变，降低了血清ANP、BNP水平以及肾功能指标（血清肌酐和尿素氮）。这表明麻黄汤能够缓解HFpEF相关的心肾综合征。
3. 麻黄汤在HFpEF小鼠中调节AQPs和Corin的表达
机制探索发现，HFpEF小鼠心脏中的水通道蛋白4（AQP4）和肾脏中的水通道蛋白2（AQP2）表达均显著上调，这分别促进了心肌水肿和肾小管对水的重吸收。同时，心脏和肾脏中负责激活心房钠尿肽（ANP）的关键蛋白酶——Corin的表达却下降了。麻黄汤治疗能够下调心脏AQP4和肾脏AQP2的表达，并上调Corin的表达。这意味着麻黄汤可能通过减少心脏和肾脏的异常水液潴留，并增强ANP系统的活性来发挥作用。
4. 麻黄汤通过p38 MAPK和PCSK6调控AQP2、AQP4和Corin的上游信号通路
进一步研究发现，上述变化的背后是两条关键信号通路的变化。在HFpEF小鼠的心脏和肾脏中，p38丝裂原活化蛋白激酶（p38 MAPK）的磷酸化（激活）水平显著升高，而前蛋白转化酶枯草溶菌素/kexin 6型（PCSK6，Corin的上游激活酶）的表达则降低。麻黄汤治疗能够抑制p38 MAPK的磷酸化，并提升PCSK6的表达。相应地，ANP的活性形式及其受体NPR-A的磷酸化水平在麻黄汤治疗后也得到了恢复。在AC16心肌细胞和HK-2肾小管上皮细胞的体外实验中，使用通路抑制剂证实了麻黄汤的确是通过抑制p38 MAPK/AQPs通路和激活PCSK6/Corin/ANP通路来发挥作用的。
5. 麻黄汤通过AQP5和Corin增强皮肤汗腺分泌
除了心肾，研究还关注了皮肤这一常被忽略的体液排泄器官。麻黄汤素有“发汗”功效。实验发现，HFpEF小鼠的足垫皮肤发汗面积减少，皮肤中的水通道蛋白5（AQP5，与汗液分泌相关）和Corin表达下调，p38 MAPK被过度激活。麻黄汤治疗能显著增加HFpEF小鼠的发汗面积，上调皮肤AQP5和Corin的表达，并抑制p38 MAPK的激活。这表明，促进皮肤发汗是麻黄汤调节整体体液平衡、减轻液体负荷的另一条重要途径。
6. 分子对接提示麻黄汤植物化学成分与AQPs和Corin存在潜在结合
通过计算机模拟分子对接，研究发现麻黄汤中的关键活性成分（如甘草酸、苦杏仁苷、芹糖甘草苷等）与AQP2、AQP4、AQP5和Corin等靶点蛋白具有较好的结合潜力，这从计算化学角度为麻黄汤多成分、多靶点的作用特点提供了支持。
结论与意义
综上所述，这项研究系统阐明了麻黄汤治疗HFpEP的“双管齐下”机制模型。在HFpEF状态下，机体出现p38 MAPK通路过度激活，进而导致心脏AQP4和肾脏AQP2表达上调，促进心肌水肿和肾性水重吸收；同时，PCSK6/Corin/ANP信号轴受到抑制，ANP的生成和功能受损，削弱了其利钠利尿的保护作用。麻黄汤的干预，一方面抑制了p38 MAPK的活化，从而下调了心脏、肾脏和皮肤中异常表达的AQPs（AQP4, AQP2, AQP5），减轻了组织水肿并限制了水液潴留；另一方面，它上调了PCSK6和Corin的表达，激活了ANP系统，增强了机体的利钠利尿能力。尤为重要的是，该研究首次在实验层面揭示了麻黄汤通过上调皮肤AQP5和Corin来促进发汗，从而开辟了除肾脏排泄之外的、新的液体清除通路。这种通过皮肤“主动排水”的方式，不同于传统利尿剂，可能有助于避免电解质紊乱和肾灌注不足的风险。
这项研究具有多重重要意义。首先，它从现代分子生物学的角度，阐释了麻黄汤这一经典方剂“发汗利水”功效的科学内涵，为中医药治疗心力衰竭提供了高水平的机制研究证据。其次，研究创新性地将“皮肤发汗”这一传统疗法纳入现代心衰液体管理的科学框架，为克服利尿剂抵抗提供了全新的思路和潜在的治疗靶点。最后，研究揭示了p38 MAPK/AQPs和PCSK6/Corin/ANP这两个信号网络在HFpEF体液潴留中的协同作用，为开发针对体液平衡的多靶点药物（无论是中药还是化药）指明了方向。尽管研究存在仅使用雄性小鼠、未解析单体成分等局限，但其发现无疑为HFpEF这一临床难题的解决贡献了重要的“中国方案”和科学洞见。
