作者：徐波、朱淼、孙康、冯琦琦、张志、夏静、谢光静、刘远、陈琳琳、王平
单位：中国湖北省中医药大学中医脑健康保护技术及新产品开发工程研究中心，武汉，430065
摘要
民族药理学相关性
睡眠剥夺（SD）已成为现代社会的主要公共卫生问题，并与心肌损伤风险增加密切相关。然而，现有的治疗策略往往受到高成本和显著不良反应的限制。安梅汤（AMD）是一种经典的传统中药方剂，在缓解SD引起的心肌损伤方面显示出良好的临床效果，但其心脏保护作用的潜在机制尚未完全阐明。
目的
本研究旨在通过结合行为测试、形态学评估、多组学分析和分子生物学技术，系统地阐明AMD缓解SD引起的心肌损伤的潜在机制。
方法
本研究采用UPLC-MS/MS技术分析AMD的有效成分并进行定量分析。利用改进的多平台水生环境方法建立了SD大鼠模型。通过心电图（ECG）、超声心动图（echocardiography）和心肌病理染色来评估心肌损伤的程度。为了研究其潜在机制，应用了转录组学（transcriptomics）、蛋白质组学（proteomics）、免疫荧光（immunofluorescence）、实时定量PCR（RT-QPCR）和Western blotting（WB）等技术进行综合评价。
结果
利用UPLC-MS/MS技术测定了AMD提取物中的36种成分。AMD通过降低HW/BW比值、恢复正常的ECG节律以及使EF、LVFS、LVEDs和LVEDd值恢复正常，显著改善了受损的心肌功能。它通过减轻纤维化和胶原沉积、减少细胞凋亡和肥大以及调节线粒体自噬（mitophagy），显著逆转了心肌病理损伤。转录组学和蛋白质组学分析表明，AMD通过PI3K-Akt、mTOR和HIF-1信号通路调节自噬、凋亡和线粒体自噬来缓解心肌损伤。具体而言，AMD处理显著上调了PI3K、Akt、mTOR和p62蛋白及mRNA的水平，同时下调了HIF-1α、LC3、BNIP3和Beclin-1的水平，表明AMD通过PI3K/Akt/mTOR/HIF-1通路调节线粒体自噬来减轻心肌损伤。
结论
本研究证明，AMD通过PI3K/Akt/mTOR/HIF-1信号通路调节线粒体自噬，从而缓解SD引起的心肌纤维化、肥大和凋亡，改善心肌功能障碍。
引言
睡眠是维持人类生命所必需的生理过程，不健康的睡眠行为与心血管疾病（CVD）密切相关（Fan等人，2020；Grandner和Fernandez，2021）。睡眠剥夺（SD）表现为白天嗜睡和精神疲劳，这是由于睡眠时间不足或睡眠质量差所致，会损害生理和心理健康，增加疾病风险和死亡率（Bandyopadhyay和Sigua，2019）。流行病学研究表明，SD的患病率已达到45%，成为现代社会的一个重要公共卫生问题（Craven等人，2022；Hafner等人，2017）。越来越多的临床证据表明，SD是CVD的主要风险因素，睡眠不足使发生心血管并发症的风险增加30%（Sánchez-de-la-Torre等人，2020）。
SD可导致心肌损伤和心脏重塑，包括心肌炎、心肌梗死和心肌纤维化（Chen等人，2022）。从机制上讲，SD通过调节线粒体自噬、铜过载、铁死亡（ferroptosis）、氧化应激和抗氧化防御等途径加剧心肌纤维化和心肌细胞凋亡（Cao等人，2021；Chang等人，2025；Chen等人，2024b；Wu等人，2024）。自噬是一种细胞自我更新过程，可以大规模降解和回收受损的蛋白质和细胞器（Mizushima和Komatsu，2011）。在心肌中，自噬主要调节代谢适应，从而在损伤后减轻心肌细胞凋亡（Delbridge等人，2017）。线粒体自噬是一种特化的自噬形式，选择性地清除功能失调或多余的线粒体以维持细胞内稳态（Wang等人，2023b）。在心肌损伤期间，线粒体自噬限制了受损线粒体释放活性氧（ROS），维持能量稳态（Oka等人，2012）。现有研究表明，激活线粒体自噬可以减轻脂质应激引起的线粒体分裂和炎症损伤，恢复内皮细胞的线粒体稳态，从而减轻心肌动脉损伤（Chang等人，2024）。磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）是一种由多种膜受体激活的蛋白和脂质激酶，通过调节自噬来减少细胞内的ROS（Bilanges等人，2019）。PI3K在缺氧和葡萄糖缺乏等应激条件下被激活，启动下游信号级联反应（Safaroghli-Azar等人，2023）。蛋白激酶B（Akt）是PI3K的关键下游效应物，在ROS升高时被激活，形成一种内源性负反馈机制，保护细胞免受外部刺激引起的过度凋亡（Kma和Baruah，2022）。雷帕霉素（mTOR）是细胞生长、增殖和凋亡的中心调节因子，位于PI3K/Akt下游，进一步调节自噬，使PI3K/Akt/mTOR通路在控制坏死性细胞死亡中起关键作用（Abdel-Maksoud等人，2019；Liu和Sabatini，2020）。缺氧诱导因子-1（HIF-1）是缺氧反应的主要转录因子，位于mTOR下游，协调对低氧的适应性反应（Konieczny等人，2022）。心肌损伤后的缺氧环境可通过HIF-1进一步增强线粒体自噬（Wyant等人，2024）。总体而言，PI3K/Akt级联反应可能通过p-Akt和mTOR调节HIF-1，从而减轻心肌细胞凋亡并保护心肌功能（Zhang等人，2018）。
传统中药（TCM）在预防和治疗睡眠障碍方面长期表现出有效性。安梅汤（AMD）是一种源自清代陈世铎所著《石室秘录》的经典草药方剂。历史上，AMD被用于改善与CVD相关的睡眠障碍和心律失常，如失眠、心悸和冠心病（Xu等人，2025）。该方剂包含枣（Ziziphus jujuba Mill.）、人参（Panax ginseng C. A. Mey.）、日本灵芝（Ophiopogon japonicus (Thunb.) Ker Gawl.）、松针（Polia cum Radix Pini）、当归（Angelica sinensis (Oliv.) Diels）、丹参（Salvia miltiorrhiza Bunge）、菖蒲（Acorus gramineus Aiton）和甘草（Glycyrrhiza uralensis Fisch.）。现代药理学研究表明，AMD的关键成分具有心脏保护作用：枣苷可以修复心肌细胞损伤并改善心脏功能（Bi等人，2025；Zhang等人，2025）；人参皂苷通过减轻氧化应激引起的冠状微血管炎症和抑制过度的线粒体分裂和泛凋亡来改善心肌微循环（Pu等人，2025a）；丹参酮可以稳定线粒体膜电位并减少氧化应激，从而减轻心肌损伤（Ke等人，2025；Pu等人，2025b）；当归多糖可以抑制心肌细胞凋亡并减轻缺血损伤（Chen等人，2024a）；丹参素可以通过抑制心肌细胞凋亡、维持线粒体稳态和恢复正常的线粒体自噬来发挥心脏保护作用（Shi等人，2025）。这些发现表明AMD的主要成分可以保护心肌免受损伤。然而，AMD缓解心肌损伤的精确机制尚不清楚。系统的动物研究结合现代分子和多组学方法对于阐明其作用和潜在机制至关重要，为AMD在心血管疾病预防和治疗中的临床应用提供科学依据。
本研究采用多学科方法来阐明AMD对心肌损伤的多靶点保护作用的机制基础，重点关注线粒体自噬和凋亡。我们希望揭示AMD缓解心脏损伤的分子途径。总体而言，我们的发现将为AMD在心肌损伤预防和治疗中的安全有效临床应用提供实证支持和概念依据。
材料与试剂
AMD的草药成分来自中国湖北省中医院，包括生枣（Ziziphus jujuba Mill.，批号2410006）、炒枣（Ziziphus jujuba Mill.，批号2410006）、人参（Panax ginseng C. A. Mey.，批号2407015）、日本灵芝（Ophiopogon japonicus (Thunb.) Ker Gawl.，批号2410037）、松针（Polia cum Radix Pini，批号2505017）、当归（Angelica sinensis (Oliv.) Diels，批号2412016）和丹参（Salvia miltiorrhiza Bunge，批号2503017）。
AMD成分的UPLC-MS/MS分析
使用UPLC-MS技术在26分钟内测定了AMD提取物中的36种成分，包括13种黄酮类、7种苯丙素类、7种三萜类、3种酚酸和其他5种化合物，这些成分具有优异的峰形和高响应度。代表性的MRM色谱图见图1，浓度列于表S3。其中，spinosin是含量最高的成分（5147.50 μg/mL），其次是 salvianolic acid B（1509.86 μg/g）。其他主要成分还包括5-HMF等。
讨论
睡眠在维持心血管稳态中起着关键作用，这两个系统之间存在相互调节作用（Fernández-Ruiz，2025）。长期或严重的SD已被证明会导致心肌损伤并促进病理性的心脏重塑（Huynh等人，2024）。中药方剂具有复杂的多组分化学组成，在管理由CVD并发症引起的睡眠障碍方面显示出显著的治疗潜力。
结论
总之，本研究表明，AMD能够剂量依赖性地缓解SD引起的心肌结构损伤、纤维化和心肌细胞凋亡，可能是通过PI3K/Akt/mTOR/HIF-1级联反应调节线粒体自噬来实现的，为传统中药方剂治疗心肌损伤的治疗潜力提供了新的机制证据。
CRediT作者贡献声明
徐波：撰写、审稿与编辑、资金申请。
朱淼：撰写、审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、概念构思。
孙康：数据可视化、软件使用、实验研究。
冯琦琦：数据可视化、数据分析。
张志：数据可视化、软件使用、实验研究。
夏静：撰写、审稿与编辑、实验监督、方法学设计、实验研究。
谢光静：实验监督、方法学设计、实验研究。
刘远：实验监督、方法学设计、实验研究。
陈琳琳：
资助
本研究得到了中国湖北省自然科学基金（项目编号：2025AFD538）和中国湖北省教育厅重点科研计划（项目编号：D20242005）的支持。
利益冲突声明
作者声明没有已知的利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。
