运动耐受性降低不仅与心脏功能恶化有关，还与身体代谢紊乱、心肌细胞凋亡和骨骼肌萎缩有关。骨骼肌在调节代谢、分泌和运动中起着关键作用，耐力锻炼训练对改善心脏病患者的心脏功能和运动能力有明显效果，但目前缺乏能有效改善心脏功能同时维持骨骼肌稳态的药物。传统中药因其多组分和多靶点的优势，在治疗心力衰竭方面具有潜力。养心氏片（Yangxinshi tablet，YXST）是一种专利中药制剂，已证明对心力衰竭患者的心脏功能有所提增强，但其预防心肌损伤和减轻骨骼肌损伤的疗效和机制尚不清楚。

近期，发表在Phytomedicine杂志上的一项研究，旨在阐明YXST在心肌损伤和骨骼肌运动能力中的疗效和潜在机制，为YXST在冠心病和骨骼肌损伤治疗中的应用提供新的机制见解和药理学依据。

研究人员将小鼠随机分为6组，每组10-20只，分别接受6周的相应处理：对照组、心肌缺血再灌注组（I/R组）、YXST组（I/R小鼠分别接受250、500和1000 mg/kg/day的YXST治疗）和I/R接受曲美他嗪（TMZ）治疗组（20 mg/kg/day）。同时，将小鼠分为4组，每组8-9只，分别接受对照处理、YXST处理（250、500和1000 mg/kg/day，持续6周）。在细胞实验中，对C2C12成肌细胞进行培养、siRNA干扰、质粒转染和转染试剂处理等操作，研究YXST对成肌细胞分化、肌管形成以及线粒体生物发生、自噬和氧化磷酸化的影响。

研究方法

• 心脏功能评估：使用Vevo 2100超声心动图仪评估小鼠左心室功能，检测左心室射血分数（LVEF）和左心室短轴缩短率（LVFS）。

• 运动耐力测试和握力测试：使用旋转轮疲劳仪对小鼠进行运动耐力测试，记录小鼠力竭时的运动时间和距离；使用电子测力计检测小鼠的握力。

• 组织学染色：包括TTC染色评估心肌梗死面积，TUNEL染色检测心肌组织和H9C2细胞的凋亡情况，H&E染色、Masson染色和免疫组化染色观察组织结构和蛋白质表达。

• Western blot分析：检测心肌、骨骼肌和细胞中相关蛋白质的表达水平。

• 细胞培养和转染：培养H9C2和C2C12成肌细胞，用siRNA和质粒进行转染，诱导细胞分化，并用YXST处理。

• 实时定量PCR：提取心肌、骨骼肌和C2C12成肌细胞的总RNA，进行逆转录和实时定量PCR分析基因表达。

• 线粒体氧耗率（OCR）检测：使用Seahorse XF96分析仪检测C2C12肌管的OCR，评估线粒体呼吸功能。

• 透射电子显微镜（TEM）观察：观察肌肉和细胞的超微结构，特别是线粒体的数量和形态。

• RNA测序和质谱分析：对C2C12肌管进行RNA测序和质谱分析，鉴定YXST处理后差异表达的基因和蛋白质。

• 分子对接和筛选：分析YXST中的化合物与BACH1蛋白的结合亲和力和相互作用模式。

• 细胞热位移分析（CETSA）：检测YXST对BACH1蛋白热稳定性的影响。

研究结果

通过UPLC-Q-TOF（LC-MS/MS）检测到YXST在正负离子模式下共有1023种化合物。YXST以500 mg/kg/day的剂量显著改善I/R小鼠的心脏功能，与TMZ相当。TTC染色显示YXST组心肌梗死面积减小，H&E和Masson染色显示YXST减轻了心肌间质纤维化，TUNEL实验显示YXST显著减少了心肌细胞凋亡， TEM分析显示YXST组线粒体总数增加，异常线粒体比例降低，Western blot分析显示YXST上调了PGC1a、TFAM、TOMM20和COXIV蛋白的表达，降低了IL-6和TNF-α mRNA的表达。

此外，心肌I/R损伤小鼠运动耐力和握力有所改善。YXST和TMZ组小鼠的运动时间和距离明显长于I/R组，握力也有所提高，血清肌红蛋白水平降低，骨骼肌的横截面积增加，慢型I纤维mRNA表达上调，快型II纤维mRNA表达下调，IL-6和TNF-α mRNA表达降低，血清中Irisin和Myonectin水平升高。

图：YXST改善I/R损伤小鼠的心功能

与对照组相比，500 mg/kg/day剂量的YXST处理4周和6周的小鼠运动距离和力竭时间更长，胫骨前肌和腓肠肌与体重的比值增加，PAX7表达上调，线粒体数量增加，血清中Irisin和Myonectin水平显著升高。

图：YXST改善I/R小鼠的运动能力

YXST显著上调C2C12肌管中分化标志物的表达，促进肌管形成，增加与线粒体生成和能量代谢相关的蛋白质表达，TEM图像显示线粒体数量明显增加，RT-PCR和Western blot分析显示Pgc1-a、Tfam mRNA以及线粒体蛋白COXIV和TOMM20的表达水平显著升高，OCR检测显示YXST处理增加了线粒体呼吸能力，包括最大呼吸和基础呼吸，YXST处理显著上调了C2C12肌管中的自噬水平。YXST处理上调了线粒体中OXPHOS复合体蛋白的表达，RNA测序和质谱分析显示YXST处理显著上调了与OXPHOS相关的基因表达，Western blot分析显示OXPHOS复合体蛋白表达增加。

图：YXST通过增强线粒体生成和线粒体自噬，促进C2C12成肌细胞向肌管细胞的分化

RNA测序数据显示YXST处理的肌管中BACH1显著上调，RT-PCR和Western blot分析证实了这一点。沉默BACH1抑制了YXST诱导的成肌细胞分化为肌管，降低了MYOD1和MYF5蛋白的表达，防止了OXPHOS复合体蛋白的表达，并显著降低了线粒体的OCR。BACH1过表达对成肌细胞分化的影响：BACH1过表达上调了Myod1、MyoG和Myf5 mRNA和蛋白水平，增加了OXPHOS复合体蛋白的表达，并提高了线粒体OXPHOS水平。

YXST血清成分与BACH1蛋白的分子对接：在YXST处理的小鼠血清中鉴定出65种化合物，其中9种主要化合物与BACH1蛋白具有较高的结合亲和力，CETSA实验显示YXST能显著提高BACH1蛋白在37-61℃下的热稳定性。YXST对保护性肌因子分泌的促进作用：YXST处理的肌管显著上调了Myonectin、Fndc5（Irisin）、Gdf11、Gdf15和Fgf21 mRNA的表达。

研究结论

YXST能够显著改善I/R小鼠的心脏功能和运动耐受性，减轻炎症水平，并且在正常条件下直接增强小鼠的运动能力。其机制涉及调节线粒体生物发生、氧化磷酸化和肌因子的产生。YXST通过调节线粒体生物发生、自噬和氧化磷酸化促进C2C12成肌细胞分化为肌管，并刺激肌因子的分泌。分子对接分析表明YXST中的化合物可能与BACH1蛋白结合，CETSA实验也证实了YXST对BACH1蛋白热稳定性的显著影响。此外，YXST还能增加保护性肌因子的分泌。这些发现为YXST在冠心病和骨骼肌损伤治疗中的应用提供了新的机制见解和药理学依据，表明YXST有潜力成为治疗心肌损伤和骨骼肌损伤的替代药物。

原始出处

Song H, Liu C, Yang Z, et al. Yangxinshi tablet protects against myocardial injury and increases skeletal muscle exercise capacity by regulating mitochondrial bioenergetics. Phytomedicine. Published online June 17, 2025. doi:10.1016/j.phymed.2025.156990

Tags： Phytomedicine：养心氏片改善心肌损伤与骨骼肌功能的双重作用及机制揭秘