肺动脉高压是一种血流动力学疾病，其特征是平均肺动脉压（mPAP）>20 mmHg（1 mmHg≈0.133 kPa），根据不同的病理生理机制、临床表现、血流动力学特征和治疗管理可将肺动脉高压分为动脉性肺动脉高压（PAH）以及与肺部疾病和（或）缺氧相关的肺动脉高压等多种分型^[1]。肺动脉高压作为世界范围内的重大疾病问题，与不良的血管重塑相关，伴有肺血管系统的阻塞、僵硬和血管收缩，由此导致的右心室肥大并最终衰竭是肺动脉高压死亡的主要原因^[2]。目前药物治疗虽可暂时缓解肺动脉高压的症状表现，但对于伴有严重肺血管重塑和右心室肥厚的晚期肺动脉高压治疗效果并不理想^[3]，且无法逆转肺血管重塑^[4]。因此治疗肺动脉高压的新兴疗法不断涌现，其中间充质干细胞（MSC）治疗肺动脉高压具有独特优势，可以调控炎症免疫，改善血管重塑^[5]。而中医药同样对肺动脉高压有较好的治疗作用，能够多层次、多靶点调控肺动脉平滑肌细胞（PASMC）的增殖与凋亡，抑制炎症反应治疗PAH^[6]，并且中药能够改善内源性干细胞缺乏，调控干细胞的功能和定向分化，一定程度上可以弥补在使用干细胞治疗疾病过程中缺乏灵活调节干细胞功能措施的不足^[7]。基于此，笔者总结了MSC治疗肺动脉高压，以及补气活血类中药治疗肺动脉高压的作用，并由此探讨了补气活血类中药联合MSC治疗肺动脉高压的可行性，旨在为补气活血类中药联合MSC治疗肺动脉高压的临床应用和实验研究提供思路与想法。

1 MSC及其外泌体治疗肺动脉高压的概述

MSC是一类具有自我复制能力和多向分化潜能的成体干细胞，具有修复细胞、调节免疫、促进血管生成、抑制纤维化^[8]以及抗炎等作用，能够调节免疫，具有广泛的抗炎和免疫调节特性^[9]。MSC可从骨髓、脂肪、脐带血等不同组织中获得，不同组织来源的MSC对PAH均有治疗效果，有研究比较了脂肪、骨髓和脐带血来源的MSC在野百合碱（MCT）诱导PAH模型中的治疗效果，发现脐带血来源的MSC相较于骨髓和脂肪来源的MSC，能够更好改善PAH右心室功能、血管重塑以及免疫炎症特征，对PAH具有更优异的治疗效果^[5]。对于MSC治疗肺动脉高压的临床应用，Hansmann等^[10]报道了使用人脐带MSC治疗严重进行性PAH，发现连续输注6个月的人脐带MSC条件培养基可以改善PAH患者的临床表现和血流动力学参数，能够降低血管纤维化、血管损伤和炎症反应，并且没有出现不良事件。

然而由于干细胞的移植成功率低、分化的不稳定性以及成癌风险，在临床治疗中使用干细胞仍饱受争议，干细胞分泌的外泌体则因其可以特异性识别靶细胞进行信号转导，达到与干细胞相当的治疗作用，作为新兴而强大的替代性治疗手段备受关注^[8]。有研究证实，脂肪来源的MSC及其外泌体均对PAH有效^[11]。从分子层面看，外泌体在细胞外间隙充当细胞间的信使，作为优秀的沟通者可以调节与疾病进展相关的主要病理信号，影响机体免疫炎症反应，调节逆转血管重塑过程，为包括肺动脉高压在内的血管疾病在无需细胞治疗方面开辟了新的视野^[12]。然而，使用外泌体治疗疾病存在生物利用度与递送效率不足的问题，静脉输注或腹腔内注射的给药方式易致使外泌体滞留在肺部以外的组织，采用雾化吸入则能够在一定程度上提高肺部递送效率，并且使用MSC及其外泌体治疗疾病还存在标准化制备与质量控制的挑战，稳定提供大量具有一致疗效的细胞是亟需解决的问题^[13]。

2 MSC治疗肺动脉高压的机制 2.1 改善肺血管重塑

肺动脉重塑是肺动脉高压的主要特征之一，基于MSC的Apelin基因疗法可以通过磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B/内皮型一氧化氮合酶（PI3K/Akt/eNOS）信号通路改善MCT诱导PAH大鼠的肺血管重塑，能够降低右心收缩压（RVSP）^[14]。不受控的PASMC增殖可致使血管重塑，有研究发现用let-7a转染的MSC可能通过信号转导与转录激活因子3-骨形态发生蛋白受体2型（STAT3-BMPR2）抑制缺氧诱导的PASMC增殖，能够改善MCT诱导PAH大鼠的肺血管重塑^[15]。此外，平滑肌和内皮细胞功能障碍作为PAH血管重塑的标志，会促使远端肺动脉肌肉化、阻塞和收缩，从而逐渐增加血管抗性，提高RVSP，致使右心室肥大，并最终导致心脏衰竭^[16]，在内皮间充质转化（EndMT）过程中内皮细胞可转变为间充质样表型，治疗性抑制EndMT可能是延缓或预防肺动脉高压的一种新方法^[17]，研究证实MSC能够通过改善肺血管重塑，减弱EndMT预防慢性缺氧诱导的低氧性肺动脉高压（HPH）^[18]。

2.2 调控炎症免疫

炎症是PAH另一个日益公认的特征，与血管重塑密切相关，在重塑的肺血管壁内和周围以及丛状病变附近可发现免疫细胞的聚集^[19]，中性粒细胞炎症可能与PAH患者的临床恶化和不良预后有关^[20]，抗炎或是预防、治疗PAH的新策略，基于MSC的疗法能够有效调节巨噬细胞以抗炎，有益于肺动脉高压临床前模型的组织学和功能改善^[21]。研究表明，MSC可调控MCT诱导PAH大鼠体内先天性和适应性免疫，减轻炎症反应，改善肺血管重塑^[5]。MSC条件培养基给药能够降低MCT诱导肺动脉高压大鼠肺组织中肿瘤坏死因子-α（TNF-α）阳性细胞数量，并且能够抑制由PASMCs和活化T细胞组成的体外共培养系统中TNF-α的产生，抑制与炎症相关PASMCs的过度增殖，调控肺动脉高压炎症免疫从而作用于肺动脉高压^[22]。

2.3 其他

肠道菌群对肺动脉高压的发生发展同样具有重要作用，肺动脉高压可致使肠道细菌产物内毒素增多，肠道菌群代谢产物如短链脂肪酸水平降低，三甲胺N-氧化物和5-羟色氨水平升高，这些产物同时又可反向促进肺动脉高压进展^[23]，在缺氧或MCT诱导的肺动脉高压动物模型以及肺动脉高压患者中均可发现肠道微生物群的多样性和丰度存在改变，调节肠道菌群或是管理和控制肺动脉高压的新方式^[24]。研究发现，MSC能够逆转紊乱的肠道菌群，改善肺血管重塑，改善右心室肥厚，调控炎症反应作用于缺氧诱导的肺动脉高压小鼠^[25]。此外，MSC可以修复肺动脉高压存在的组织损伤，有研究发现内源性MSC有益于PAH的血管修复^[26]。MSC治疗肺动脉高压的作用，见表 1。

3 MSC源性外泌体治疗肺动脉高压的机制 3.1 改善肺血管重塑

研究表明，人脐带来源MSC衍生的外泌体可能通过调控核因子κB（NF-κB）/BMP信号通路抑制MCT诱导肺动脉高压大鼠的肺血管重塑，能够改善肺动脉高压大鼠的右心室肥厚，能够抑制缺氧诱导PASMCs的增殖，从而作用于肺动脉高压^[27]。来源于藏族人脐带MSC的外泌体能够改善缺氧诱导HPH大鼠的肺血管重塑和右心室肥大，并且可能通过调控转化生长因子β1（TGFβ1）/Smad2/3通路抑制缺氧诱导大鼠PASMCs的增殖与迁移^[28]。人骨髓MSC来源的外泌体可以改善低氧诱导HPH大鼠的肺血管重塑和右心室肥大，并且可能通过调节Yes关联蛋白1/分泌性磷蛋白1（YAP1/SPP1）信号通路减弱血小板衍生生长因子-BB（PDGF-BB）诱导PASMC的增殖与迁移^[29]。大鼠骨髓MSC来源的外泌体能够改善缺氧诱导HPH大鼠的肺血管重塑和右心室肥大，能够通过抑制热休克蛋白90α家族A类成员1（Hsp90aa1）/细胞外信号调节激酶（ERK）/pERK通路抑制PDGF-BB诱导PASMCs的增殖与迁移^[30]。

3.2 调控炎症免疫

研究表明，人脐带MSC源性外泌体能够调控缺氧诱导HPH小鼠的巨噬细胞表型，降低炎症因子表达，调控炎症免疫反应，改善肺血管重塑，改善右心室肥大从而作用于HPH^[31-32]。他达拉非预处理的大鼠骨髓来源MSC的外泌体能够通过miR-29a-3p抑制外核苷酸焦磷酸酶/磷酸二酯酶2表达以发挥抗炎作用，能够改善缺氧诱导肺动脉高压大鼠的血管重塑和右心室功能^[33]。MSC源性外泌体治疗肺动脉高压的作用，见表 2。

4 补气活血类中药对肺动脉高压和干细胞的作用

中医学范畴内无肺动脉高压概念，根据肺动脉高压活动后气促、胸闷、咳喘、疲劳等症状表现，可将其归属于“肺胀”“喘证”等范畴，其基本病机在于气虚血瘀^[34]，气虚则血行无力，血行凝滞则为瘀血，继而水湿停聚，津液凝聚则成痰饮，瘀血痰饮的形成过程也似肺阻力逐步增高的过程^[35]。治疗肺动脉高压的常用中药有活血化瘀类中药和补虚类中药^[36]，其中活血化瘀中药治疗肺动脉高压可扩张肺血管、改善内皮功能、缓解右心衰竭^[37]，改善HPH患者mPAP和肺动脉收缩压，提高动脉血氧分压，增加6 min步行距离，提高临床治疗有效率^[38]。此外，补气活血法治疗肺动脉高压同样存在临床获益，有研究表明益气活血通脉汤可提高左心疾病相关肺动脉高压气虚血瘀证患者的治疗效果，能够降低中医证候积分，改善患者血管内皮功能及心肺功能，改善患者生活质量^[39]。另有研究表明，益气泻肺汤能够改善气虚血瘀证PAH患者临床症状，改善患者心功能，提高6 min步行距离，改善患者运动耐力，提高患者生活质量^[40]。

中医范畴内亦无干细胞之称，根据干细胞以不同细胞形态存在于正常组织，可以产生新的子代细胞替代死亡细胞，以及能够修复损伤组织的生物学特征可将其归属于正气范畴^[41]，另有学者认为干细胞与肾精在生命起源、生理功能以及机体过程等方面存在较多共性，是肾精重要的细胞生物学基础^[42]，可知干细胞与中医学所论气血、肾精存在一定联系^[43]。在治疗方面，中医“精气转化”理论认为“气”可调节“精”的转化，有学者总结补气药黄芪可促进MSCs的增殖与分化^[44]。此外，中医“祛瘀生新”与西医“骨髓干细胞循环”有异曲同工之妙，祛瘀生新方药有类似干细胞动员剂的作用^[45]，使用活血化瘀生新之法可提高干细胞活性及抗凋亡能力，增强干细胞修复功能，改善干细胞定向分化的微环境^[42]。西医证实，通过促进肺组织中骨髓MSCs的归巢和分化能够改善肺动脉高压^[46]，而补气活血类中药能够促进干细胞的增殖与分化。研究发现，四君子汤可能通过减少炎症反应和氧化应激水平从而促进人脐带MSCs的增殖^[47]。三七皂苷R1预处理能够增加骨髓MSC的存活率^[48]。综上，补气活血法不仅对肺动脉高压存在临床获益，同时能够调控MSC的增殖与分化，基于此，笔者将进一步探讨补气活血类中药联合MSC治疗肺动脉高压的可行性。

5 补气活血类中药治疗肺动脉高压的机制 5.1 改善肺血管重塑

改善肺血管重塑对于治疗肺动脉高压至关重要，补气活血类中药能够改善肺动脉高压的血管重塑。曲妮妮等^[49]研究发现，益气活血法能够通过调控Ras同源基因/Rho相关螺旋卷曲蛋白激酶（Rho/Rock）信号通路改善低氧诱导HPH大鼠的肺小动脉血管重构。Chen等^[50]研究表明，补阳还五汤可以通过调控PI3K/Akt/eNOS通路改善MCT诱导肺动脉高压大鼠的肺血管重塑。Zeng等^[51]研究提出，血府逐瘀汤可能通过调控活性氧（ROS）/缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）/TGF-β1信号通路抑制EndMT，从而改善MCT诱导PH大鼠的肺血管重塑。Wang等^[52]研究发现，丹参饮颗粒可能通过调控STAT3/HIF-1α/血管内皮生长因子（VEGF）信号通路改善缺氧诱导HPH小鼠的肺血管重塑。Chen等^[53]研究表明，从丹参根部提取的酚酸类化合物丹酚酸A能够改善MCT诱导PAH大鼠的肺动脉重塑，改善右心室肥大。

5.2 减轻炎症反应

炎症反应在肺动脉高压的发病机制中起着关键作用，补气活血类中药可以发挥抗炎作用治疗肺动脉高压。Yang等^[54]研究发现，从川芎根茎中提取的生物碱单体化合物川芎嗪能够减少MCT诱导肺动脉高压大鼠肺组织的白细胞浸润，改善肺血管重塑，调控氧化应激。Li等^[55]研究发现，从红景天提取的活性成分红景天苷能够降低MCT诱导PAH大鼠的炎症反应，改善肺血管重塑，调控氧化应激，改善右心室肥大以缓解PAH。Wang等^[56]研究表明，从甘草中提取的活性成分18β-甘草次酸可能通过调控蛋白激酶R样内质网激酶（PERK）/真核细胞起始因子2α（eIF2α）/NF-κB通路减轻MCT诱导PAH大鼠的肺血管重塑，能够抑制PDGF-BB诱导PASMCs的增殖以及NF-κB p65核转移，降低PASMCs中TNF-α、IL-6水平，降低炎症反应。

5.3 其他

代谢和线粒体功能障碍可能导致肺动脉高压的进展^[16]，其中线粒体功能障碍可表现为糖酵解增强、ROS产生增加等，而线粒体代谢与肺血管收缩和肺血管重塑同样存在联系^[57]，通过调控机体代谢和线粒体功能可能是治疗肺动脉高压新方法。Yang等^[58]研究表明，18β-甘草次酸能够恢复高原性肺动脉高压大鼠的能量代谢、氨基酸代谢和脂质代谢等各种代谢途径，调控氧化应激，改善肺血管重塑，对高原性肺动脉高压大鼠具有潜在的治疗作用。Lu等^[59]研究发现，芪苈强心胶囊可以恢复MCT诱导PAH大鼠的线粒体的结构和功能，促进代谢从糖酵解到氧化的转变。丁蓉珍等^[60]研究表明，肺心汤可能通过抑制抵抗素样分子β/动力相关蛋白1（RELM-β/DRP1）通路改善低氧诱导HPH大鼠的线粒体损伤分裂，减少ROS水平，改善肺血管重塑。此外，红景天、黄芪、丹参等补气、活血类中药在调节肠道菌群干预肺动脉高压方面同样存在一定获益^[23]。补气活血类中药治疗肺动脉高压的作用机制，见表 3。

6 补气活血类中药与MSC联合治疗肺动脉高压的可行性应用探讨

补气活血类中药治疗肺动脉高压与MSC及其外泌体治疗肺动脉高压，两者具有一定的相似相关性：1）从中医角度，中医认为干细胞与气血精相关，而肺动脉高压的关键病机在于气虚血瘀，补气活血类中药不仅对肺动脉高压存在临床获益，同时对干细胞功能具有促进作用。2）从西医角度，补气活血类中药能够通过PI3K/Akt/eNOS、PERK/eIF2α/NF-κB、ROS/HIF-1α/TGF-β1等信号通路改善肺血管重塑，同时能够调控炎症免疫，调控线粒体功能，调控机体代谢，调控肠道菌群治疗肺动脉高压。而MSC及其外泌体能够通过PI3K/Akt/eNOS、NF-κB/BMP等信号通路改善肺血管重塑，同时能够调控炎症免疫，调控肠道菌群治疗肺动脉高压。两者均能够通过PI3K/Akt/eNOS、NF-κB等信号通路改善肺血管重塑，均能够调控炎症免疫，调控肠道菌群治疗肺动脉高压，两者治疗肺动脉高压的机制具有重叠性，并且补气活血类中药能够调控线粒体功能治疗肺动脉高压，两者治疗肺动脉高压的机制同时具有互补性，因此两者联合治疗肺动脉高压存在一定可行性。

目前中药联合干细胞治疗疾病有多种联合应用策略，包括1）中药预处理干细胞能够提高干细胞的疗效，有研究发现三七皂苷R1预处理能够增强骨髓MSC的移植治疗效果^[48]，使用冬凌草甲素预处理可以增强骨髓MSC源性外泌体对缺血/再灌注诱导损伤的保护作用^[61]。2）生物材料水凝胶可以提高中药联合MSC源性外泌体的治疗作用，有研究报道了一种多功能水凝胶系统，该系统具有热敏性、自愈性和黏附特性，能够实现MSC源性外泌体与淫羊藿苷的共同递送和协同效应^[62]。3）外泌体作为中药单体的天然载体，能够负载中药化合物传递到靶细胞，具有靶向及增效作用，充分发挥中药单体的治疗作用。然而这些联合策略目前仍存在需要解决的技术问题，如不同来源的外泌体在人体存在异质性，外泌体的生产成本高、可控性差^[63]，以及中药成分如何更标准化，如何提高干细胞的递送效率等。

7 总结与展望

MSC及其外泌体能够改善肺血管重塑、调控炎症免疫治疗肺动脉高压，而补气活血类中药亦能够改善肺血管重塑、减轻炎症反应、调控机体代谢、改善线粒体功能治疗肺动脉高压，两者不论从中医角度，抑或是从西医角度，均具有一定相似相关性，并且使用补气活血类中药能够促进干细胞的增殖与分化，两者联合治疗肺动脉高压存在一定可行性。然而针对两者联合治疗肺动脉高压的应用目前尚处于理论探究阶段，相关研究仍存在许多不足，包括1）目前针对干细胞及其外泌体治疗肺动脉高压的研究多基于临床前模型，尚缺乏相关的临床研究。2）目前研究表明补气活血类中药能够促进干细胞的增殖与分化，但缺少在肺动脉高压疾病背景下补气活血类中药促进干细胞增殖与分化的研究。3）目前研究表明补气活血类中药、MSC及其外泌体分别均能够改善血管重塑、减轻炎症反应治疗肺动脉高压，但针对两者联合治疗肺动脉高压仍缺少直接的、高质量的证据。4）目前仍缺少补气活血类中药联合MSC及其外泌体治疗肺动脉高压的创新性应用研究。之后的研究可聚焦方向包括：1）开展中医药联合干细胞及其外泌体治疗肺动脉高压的临床研究，探究其临床有效性和安全性。2）开展相关实验研究，深化中医药联合MSC及其外泌体治疗肺动脉高压的作用及机制，并进一步探索创新性联合应用策略，为联合运用中医药、干细胞及其外泌体治疗肺动脉高压提供强有力的证据支持。笔者通过总结补气活血类中药、MSC及其外泌体治疗肺动脉高压的作用机制，探讨了补气活血类中药联合MSC及其外泌体治疗肺动脉高压的可行性，为中医药联合干细胞及其外泌体治疗肺动脉高压提供新的思路与想法，为后续相关研究提供新的借鉴与参考。