1、18理论探讨基于“浊毒一线粒体自噬”探讨慢性肾脏病心脏损害郭敏,杨芮,胡良伟,晏子友(1.江西中医药大学,江西南昌330 0 0 6;2 江西中医药大学附属医院,江西南昌330 0 0 6)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
2、自噬与心脏损害的联系,浊毒一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云南中医中药杂志文献标志码:A2024年第45卷第1期文章编号:10 0 7-2 349(2 0 2 4)0 1-0 0 18-0 5Discussion on Cardiac Damage in Chronic Kidney Disease Basedon“Turbid Toxin-Mitochondrial AutophagyGUO Min,Yang Rui,HU Liang-wei,Y
3、AN Zi-you?(1.Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine,Nanchang 330006,China;2.The Afiliated Hospital of Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine,Nanchang 330006,China)AbstractCardiac damage is one of the common complications in the progression of chronic kidney disease.Alarge num
4、ber of studies have shown that mitochondrial autophagy can interfere with the course of cardiac damage inchronic kidney disease.Mitochondrial autophagy is an important target and research topic for regulating heart damagein chronic kidney disease.In patients with chronic kidney disease,the metabolis
5、m 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 ac-cumulation,mitochondrial apoptosis and a large number of harmful substances released by damaged mitochondria aresimilar to the process of endotoxin
6、 in traditional Chinese medicine.This paper discusses the relationship between chro-nic kidney disease,mitochondrial autophagy and turbid-toxin,the turbid-toxin theory of chronic kidney disease com-plicated with heart damage,the connection between turbid-toxin,mitochondrial autophagy and heart damag
7、e,the for-mation of turbid-toxin,mitochondrial autophagy and chronic kidney disease complicated with heart damage as well asthe mitochondrial autophagy intervention of TCM turbid-toxin theory in the treatment of chronic kidney disease andheart damage.Key wordsChronic Kidney Disease;Heart Damage;Turb
8、id Toxin;Mitochondrial Autophagy;TCM Treatment心血管事件(cardiovascular event,CVD)是慢性肾脏病(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*基金项目:国家自然科学基金项目(8 2 2 6 0 9 0 8);国家自然科学基金项目(8 19 6 0 8 43);江西中医药大学创新课题项目(JZYC22S28)第一作者简介:郭敏(19 9 6),女,在读硕士研究生,研究方向:肾病。通信作者:晏子友,E-
9、mail: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2024年第45卷第1期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 1-2 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
10、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“大风苟毒“及金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,我伐五脏。“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。2CKD、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13
11、0 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(A CEs)、尿素、肌酐等 3。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
12、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 4 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云南中医中药杂志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
13、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 IRF1D r p l 介导的线粒体自噬损害肠屏障 5。同时封宝红 6 用大鼠肾细胞NRK-52E,在HUA的干预2 4h下,NRK-52E细胞凋亡小体增多,线粒体肿胀、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。3CKD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,雍滞下焦,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
14、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,善走表也易人里,客营血,伤脏腑,风毒扰血络可吐血、瘦血,滞经脉则气血互阻,且肺肾气虚,卫外失固,风人肾络,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一局部管腔狭窄一血管外凝血,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
15、于经隧”,肾络亦为五脏道,肾络雍滞不通,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,重订广温热论云:“溺毒人血,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1920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
16、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 7 。Chu Shuang 等 8 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、R O C K 2 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/
17、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 9 。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(A G E4)喂养组的RAGE、P-JNK/JNK 蛋白表达水平提升,诱导
18、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 10 。查志敏 也用SD新生大鼠心肌细胞,用AGEs干预,通过用Westernblotting检测线粒体自噬相关蛋白发现,p62蛋白水平下降明显,LC3I、LC 3、PI NK 1、Pa r k i n 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AngI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
19、重构 12 。运用SD大鼠构建尿酸肾病模型深人研究线粒体损伤介导肾小管内皮细云南中医中药杂志胞凋亡中发现,在HUA培养下,氧化与抗氧化机制失衡,MDA、SO D 作为氧化应激标志含量显著改变,细胞的凋亡率明显增加 13。高凯 14 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,Westernblotting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=I、P6 2、Pa r k i n、Ca M K8 水平显著升高,膜电位也降低,表明HUA可以通过促进ROS/CaMKS/Pa r k in 信号通路的激活
20、,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调亡数,实验中p-mTOR、p A M PK 表达上升、LC3I、A T G 7、Be c li n-1活性增加,释放的 Cytc 较正常要高出3倍、降低抗调亡蛋白pBadSer136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 15。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/RO
21、CK、PI NK 1/Parkin、A M PK 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,心肌细胞的调亡速度加快,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2 0 mM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 16 ,而线粒体动力学的紊乱是心室重塑的重要原因。HUA、I S、AGEs 等可以刺激炎症小体及因子的产
22、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-kB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 17 。2024年第45卷第1期2024年第45卷第1期6中医药祛浊毒机理干预线粒体自噬治疗CKD并发CVDCKD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
23、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 18 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后期瘀毒作崇,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
24、再灌注损伤线粒体自噬机制,HJT组ATP、p-m T O R、BcI2/Bax的比值上升,LC3、p A M PK 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 19 。王庆忠 2 0 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降低、HMGB1/TLR4/NF-kB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
25、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,2 0 16,32(5):390-394.云南中医中药杂志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,2 0 2 1,37(10):18
26、94 1899.3Popkov V A,Silachev D N,Zalevsky A O,et al.Mitochondriaas a Source and a Target for Uremic ToxinsJ.Int J Mol Sci,2019,20(12).4 段鹏鹏.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,2 0 19.5 Huang Y,Zhou J,Wang S,et al.Indoxyl sulfate induces intes-tinal barrier injury through IRF1-DRP1
27、 axis-mediated mito-phagy 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/Drpl表达的影响 J.中国病理生理杂志,2 0 2 0,36(6):1110-1114.7Falconi C A,Junho C,Fogaga-Ruiz F,et al.Uremic Toxins:An Alarming Danger Concerning the Cardiovascular System J.Front Physiol,2021,12:686249.8Chu S
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29、Methylglyoxal-Derived Advanced Gly-cation End Product(A G E4)-I n d u c e d A p o p t o s i s Le a d s t oMitochondrial Dysfunction and Endoplasmic Reticulum Stressthrough the RAGE/JNK Pathway in Kidney Cells J.Int JMol 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,2 0 17.12王
30、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,2 0 2 1,2 2(7):57 9-58 2.13 J Yang L,Chang B,Guo Y,et al.The role of oxidative stress-mediated apoptosis in the pathogenesis of uric acid nephropa-thyJ.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,2 0 2 1.15Liu
31、Y L,Lin K H,Tamilselvi S,et al.Elevated PhosphateLevels Trigger Autophagy-Mediated Cellular Apoptosis inH9c2 Cardiomyoblasts J.Cardiorenal Med,2017,8(1):31 40.2122云南中医中药杂志2024年第45卷第1期基于“藏象理论”探讨PMOP发病机制及治疗李荣慧,黄海平,雷晓明,吴结枝,张国民一,刘平安(湖南中医药大学,湖南长沙410 2 0 8)摘要:绝经后骨质疏松症(PMOP)的发病脏腑多被定位于肝脾肾三脏,而藏象理论作为中医学中重要的基础
32、学说,是阐发机体多种生理及病理功能的理论基础,因此多种藏象功能的协同互制对于绝经后骨质疏松症的发病亦具有重要影响。文章基于藏象理论,分析多种藏象功能对于绝经后骨质疏松症发病过程的影响,并列举现代医家应用藏象理论治疗绝经后骨质疏松症的学术观点以及现代科学研究成果,细化绝经后骨质疏松症发病的中医机制,以期为后期的临床工作及科学研究提供一定的思路。关键词:中医藏象;绝经后骨质疏松症;发病机制;治疗方法中图分类号:R271.11+6绝经后骨质疏松症(PMOP)的临床症状以及发病机制与中医学的骨瘘及骨痹较为接近。素问痹论日:“风寒湿三气杂至,合而为痹”素问强调外来之邪气侵袭机体阻滞筋骨血脉是痹证发生的关
33、键病机,根据邪气的类别,可将痹证分为寒痹、风痹、湿痹等。并且依据邪气侵袭的机体层面提出骨痹、筋痹、肌痹,其中骨痹以肢体沉重疼痛为主要症状,筋痹以关节屈伸不利,拘挛急迫为主要表现,肌痹则以肌肉麻木不仁,感觉异常为主要表现。PMOP的中医证型主要包括:肝肾阴虚证、肾阴阳两虚证、肾虚血瘀证、脾肾阳虚证等 2 。脾主肌肉,肝主筋,肾主骨,骨、筋、肌肉对于肢体运动功能具有重要影响,因此肝脾肾对于PMOP的发病具有重要的影响。气血出于中焦而后经过脾气之升清宣发作用,滋养周身肢体之肌文献标志码:A文章编号:10 0 7-2 349(2 0 2 4)0 1-0 0 2 2-0 3肉,则肌肉强劲有力,此即脾胃“
34、灌四傍”的功能体现。肝主筋,又具有疏泄气机之功能,肝气调达则气血调畅疏通,筋得肝血滋养则舒展畅达。肾主藏精,可化生骨髓充养骨骼,维护骨骼的结构及功能。而中医重视藏象理论以及整体观念,多个藏象功能之间的协同作用在机体的生理及病理过程中不可忽视,因此在PMOP的发病及发展过程中亦存在着多种藏象功能的协同及影响。1藏象理论与PMOP的发病肾在PMOP发病中扮演主导地位。素问痿论云:“肾主骨生髓”“肾其充在骨。”在中医理论中“肾主骨”具有丰富的内涵:肾精作为化生阴阳之本源物质,是人体生命活动之原始动力所在,肾精可化生骨髓充养骨骼,骨骼得充则刚劲坚韧而不易发生骨*基金项目:国家自然科学基金委员会面上项目
35、(8 19 7 39 2 0);湖南省中医药科研计划项目(E2022007);湖南省教育厅科学研究重点项目(2 0 2 0 A385)第一作者简介:李荣慧(19 9 6),男,在读博士研究生,研究方向:中医亚健康学。通信作者:张国民,E-mail: 16 DApolito M,Colia A L,Manca E,et al.Urea Memory:Transi-ent Cell Exposure to Urea Causes Persistent MitochondrialROS Production and Endothelial Dysfunction J.Toxins(Ba-sel),2
36、018,10(10):135-138.17蒲江,欧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,2 0 17,2 5(3):321-324.18Yi C,Si L,Xu J,et al.Effect and mechanism of asiatic acidon autophagy in myocardial ischemia-reperfusion injury invivo and in vitro J.Exp Ther Med,2020,20(5):54.19Zhao J,Zhang J,Liu Q,et al.Hongjingtian injection protectsagainst myocardial ischemia reperfusion-induced apoptosisby blocking ROS induced autophagic-flux J.Biomed Phar-macother,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,2 0 2 2,37(2):18 5-19 2.(收稿日期:2 0 2 3-0 7-11)