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        丹參酮在心血管保護(hù)中的藥理作用機(jī)制研究進(jìn)展

        2013-02-01 23:04:20何文鳳張全波
        關(guān)鍵詞:研究

        何文鳳 呂 湛 張全波

        1.川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院心血管內(nèi)科,四川南充 637000;2.川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院老年病科,四川南充 637000

        丹參是唇型科植物丹參(Salvia miltiorrhiza Bge.)的干燥根和根莖,始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,被列為上品。本品味苦,微寒,歸心、心包、肝經(jīng),具有活血調(diào)經(jīng)、祛瘀止痛、涼血消癰、除煩安神等功效。丹參酮是中藥丹參根中的有橙黃色和橙紅色特征的脂溶性二萜類(lèi)化合物,包括10多個(gè)單體,按其結(jié)構(gòu)的不同可分為丹參酮Ⅰ、丹參酮ⅡA、丹參酮ⅡB、隱丹參酮、二氫丹參酮Ⅰ、羥基丹參酮、丹參酮甲酯、異丹參酮、異隱丹參酮等10多種成分[1]。很早以前,丹參就被用作活血化瘀藥物,隨著醫(yī)學(xué)的發(fā)展,人們對(duì)丹參的單體成分,尤其是丹參酮ⅡA作用機(jī)制進(jìn)行了深入研究。既往研究表明,丹參酮在防止動(dòng)脈粥樣硬化和心肌損傷、肥大方面作用顯著,可能通過(guò)抑制低密度脂蛋白氧化,單核細(xì)胞黏附到血管內(nèi)皮細(xì)胞,平滑肌細(xì)胞遷移和增殖,巨噬細(xì)胞膽固醇的積累,促炎癥細(xì)胞因子的表達(dá)和血小板聚集[2]?,F(xiàn)將丹參酮心血管藥理機(jī)制及研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

        1 丹參酮對(duì)血管藥物作用機(jī)制研究

        1.1 血管內(nèi)皮細(xì)胞保護(hù)作用

        既往研究表明內(nèi)皮細(xì)胞衰老和動(dòng)脈粥樣硬化關(guān)系密切,為動(dòng)脈粥樣硬化始動(dòng)環(huán)節(jié)[3],血管內(nèi)皮細(xì)胞位于血管壁內(nèi)側(cè)壁,構(gòu)成血液與血管平滑肌之間生理屏障,阻礙膽固醇、脂質(zhì)以及巨噬細(xì)胞通過(guò)內(nèi)皮細(xì)胞聚集于動(dòng)脈內(nèi)膜形成脂質(zhì)沉積,進(jìn)而發(fā)展為粥樣斑塊。同時(shí),血管內(nèi)皮細(xì)胞承擔(dān)至關(guān)重要的血管生理功能,對(duì)維持正常血液循環(huán)有重要的意義,血管內(nèi)皮細(xì)胞可以合成和釋放眾多活性物質(zhì),如:一氧化氮(NO)、前列環(huán)素(PGI2)、內(nèi)皮素(ETs)等來(lái)調(diào)整管腔大小并維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定性[4]。血管內(nèi)皮細(xì)胞在衰老過(guò)程中,這些分泌的細(xì)胞因子也在隨之變化,如內(nèi)皮依賴性血管舒張因子合成下降、炎癥因子合成增加、黏附因子表達(dá)增多等[3,5]。這些變化都將造成內(nèi)皮功能障礙,最終導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展。李永勝等[6]通過(guò)觀察豬主動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞在血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)作用后,丹參酮ⅡA對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞分泌一氧化氮(NO)及內(nèi)皮型一氧化氮合酶(eNOS)蛋白、mRNA表達(dá)和細(xì)胞內(nèi)游離鈣離子(Ca2+)濃度的變化,發(fā)現(xiàn)丹參酮ⅡA可抑制AngⅡ?qū)?nèi)皮細(xì)胞分泌NO及eNOS表達(dá)的負(fù)性作用,并可部分抑制AngⅡ誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞Ca2+濃度升高,從而證實(shí)丹參酮ⅡA對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞具有保護(hù)作用。Kim等[7]通過(guò)熒光成像技術(shù)觀察丹參酮ⅡA對(duì)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞 (HVECs)NO釋放的影響作用,結(jié)果顯示丹參酮ⅡA能夠顯著增強(qiáng)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞NO釋放。而最近在日本進(jìn)行的一項(xiàng)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)證實(shí)[8],丹參酮ⅡA能抑制過(guò)氧化氫(H2O2)誘導(dǎo)的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞凋亡,并進(jìn)一步指出其機(jī)制可能與丹參酮ⅡA能激活轉(zhuǎn)錄因子(ATF)3的表達(dá)有關(guān)。

        1.2 抑制血管過(guò)度增殖及誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡

        發(fā)生在血管術(shù)后及內(nèi)膜剝脫損傷后的血管內(nèi)膜及平滑肌過(guò)度增生會(huì)導(dǎo)致血管腔狹窄,改變血流動(dòng)力學(xué),導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞損害、血栓形成及組織灌流不足。李欣等[9]在大鼠頸動(dòng)脈損傷模型中研究發(fā)現(xiàn)TⅡA通過(guò)抑制促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號(hào)通路和抑制C-FOS表達(dá)抑制平滑肌增殖和內(nèi)膜增生,避免頸動(dòng)脈壁增厚。同時(shí)有研究表明,丹參酮ⅡA能通過(guò)降低鈣調(diào)磷酸酶(CaN)基因表達(dá)抑制抑制活性及降低增殖細(xì)胞核抗原(PCNA)表達(dá),劑量依賴性地抑制血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)的血管平滑肌內(nèi)皮細(xì)胞增殖[10]。Li等[11]發(fā)現(xiàn)TⅡA可引起血管平滑肌內(nèi)皮細(xì)胞(VSMC)G0/G1期阻滯,抑制蛋白激酶ERK1/2活化以及降低C-FOS表達(dá),即通過(guò)抑制MAPK信號(hào)通路抑制平滑肌增生和內(nèi)膜增生。張海宏等[12]進(jìn)一步研究提示丹參酮ⅡA可能通過(guò)阻滯G0/G1以及誘導(dǎo)凋亡及影響細(xì)胞骨架微絲抑制兔血管平滑肌增殖和遷移。丹參酮ⅡA還能通過(guò)激活醌氧化還原酶,釋放細(xì)胞色素C導(dǎo)致線粒體膜電位丟失,激活Caspase,引起細(xì)胞凋亡[13],同時(shí)丹參酮ⅡA磺酸鈉通過(guò)誘導(dǎo)內(nèi)膜和中膜細(xì)胞凋亡,抑制兔髂動(dòng)脈損傷模型后的內(nèi)膜增生防治血管成形術(shù)后再狹窄[14]。

        1.3 舒張血管平滑肌

        在冠心病心絞痛發(fā)作中,有一部分患者冠脈本身并無(wú)狹窄表現(xiàn),發(fā)作原因?yàn)楣诿}血管平滑收縮、冠脈痙攣引起。研究表明,丹參酮及丹參酮制劑具有舒張血管平滑肌作用:Wang等[15]分離正常大鼠肺動(dòng)脈和缺氧肺動(dòng)脈高老鼠肺動(dòng)脈,記錄正常和低氧狀態(tài)下等長(zhǎng)張力及丹參酮ⅡA干預(yù)下張力變化情況。發(fā)現(xiàn)丹參酮ⅡA能夠通過(guò)抑制鈣內(nèi)流和釋放來(lái)調(diào)節(jié)正常和(急慢性)低氧性肺動(dòng)脈高壓小鼠肺血管對(duì)低氧及收縮適應(yīng)性。Wu等[16]的研究揭示丹參酮ⅡA在大鼠冠狀動(dòng)脈通過(guò)抑制一氧化氮合酶、鉀通道BKca激活和提高細(xì)胞色素P450代謝產(chǎn)物,引起血管舒張。Chan等[17]在研究丹參酮ⅡA降壓作用時(shí)發(fā)現(xiàn)通過(guò)它是通過(guò)影響ATP依賴的K+通道降低細(xì)胞鈣內(nèi)流,降低細(xì)胞收縮力發(fā)揮作用的,在丹參酮ⅡA磺酸鈉研究中發(fā)現(xiàn)也是通過(guò)相同機(jī)制發(fā)揮舒張平滑肌作用的[18]。有意思的是,Wan等[19]在比較丹參脂溶性提取物生物學(xué)功能時(shí)發(fā)現(xiàn)紫丹參素A比隱丹參酮及二氫丹參酮Ⅰ更具有舒張豬冠脈作用。

        1.4 抗血小板凝集

        降低血栓事件的發(fā)生是心血管疾病治療的一個(gè)重要目標(biāo)。血栓及栓塞發(fā)生是心血管疾病嚴(yán)重病變及后遺癥的主要原因,同時(shí)也是引起患者猝死發(fā)生及預(yù)后不良主要原因之一。血小板數(shù)目及功能在血栓發(fā)生中扮演著重要角色。通過(guò)對(duì)仔豬體內(nèi)試驗(yàn)研究表明丹參酮ⅡA能夠激活血小板減弱血小板凝集的功能??赡艿臋C(jī)制是通過(guò)刺激血管內(nèi)皮微粒的生產(chǎn)和花生酸代謝途徑的影響發(fā)揮作用[20]。Li等[21]研究發(fā)現(xiàn)丹參酮ⅡA可能會(huì)通過(guò)抑制IL-1beta、TNF-alpha細(xì)胞因子分泌和血小板數(shù)目來(lái)削弱兔由牛血清白蛋白血管炎患者的血管炎癥免疫損傷。Jiang等[22]研究發(fā)現(xiàn)丹參酮ⅡA磺酸鈉能夠抑制HUVEC內(nèi)皮細(xì)胞及血小板腫瘤壞死因子誘導(dǎo)的淋巴細(xì)胞細(xì)胞間黏附分子-1(ICAM-1),P 選擇素(P-selectin)表達(dá),起到抗凝作用。丹參酮ⅡA能劑量性地抑制凝血酶誘導(dǎo)人血小板表面CD62P的表達(dá),明顯降低全血血小板分子CD41和CD62P的表達(dá),起到抗凝和抗栓作用[23]。

        1.5 抑制血管平滑肌細(xì)胞增殖與遷移

        動(dòng)脈粥樣硬化主要病理學(xué)特征是血管壁中層的血管平滑肌細(xì)胞增殖及向內(nèi)膜下遷移。正常情況下,動(dòng)脈壁中層的血管平滑肌細(xì)胞處于分化狀態(tài),呈收縮表型,沒(méi)有增殖和遷移的能力,但在多種刺激因素作用下,血管平滑肌細(xì)胞可由分化狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿シ只癄顟B(tài),表型從收縮型轉(zhuǎn)變?yōu)楹铣尚?,并從中膜遷移至內(nèi)膜進(jìn)行大量增殖,導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生。同時(shí),血管平滑肌細(xì)胞遷移在血管術(shù)后引起的動(dòng)脈狹窄中也起到重要作用。研究表明,丹參酮在抑制血管平滑肌細(xì)胞遷移中有著一定作用[12]。通過(guò)作用機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)丹參酮ⅡA能通過(guò)抑制蛋白激酶B(AKT)磷酸化信號(hào)通路和抑制基質(zhì)金屬蛋白酶9活化抑制人主動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞遷移[24]。而石纓等[25]通過(guò)羥基脲抑制平滑肌細(xì)胞增殖,去除細(xì)胞增殖給測(cè)定細(xì)胞遷移距離造成的誤差后,觀察丹參對(duì)平滑肌細(xì)胞遷移的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),7.5 g/L丹參注射液即可顯著抑平滑肌細(xì)胞遷移,Northern雜交結(jié)果提示,在無(wú)血清培養(yǎng)液中培養(yǎng)的靜止期細(xì)胞,骨橋蛋白幾乎不進(jìn)行表達(dá),在新生小牛血清刺激后發(fā)生遷移的平滑肌細(xì)胞中,骨橋蛋白表達(dá)被顯著誘導(dǎo),而丹參在抑制平滑肌細(xì)胞遷移的同時(shí),也明顯抑制了骨橋蛋白基因的表達(dá),提示丹參抑制平滑肌細(xì)胞遷移的作用與抑制平滑肌細(xì)胞骨橋蛋白基因表達(dá)有關(guān),即丹參可能通過(guò)抑制骨橋蛋白基因表達(dá),使平滑肌細(xì)胞分泌骨橋蛋白減少而起到抑制細(xì)胞遷移的作用。肌酸激酶是細(xì)胞內(nèi)與能量轉(zhuǎn)換有關(guān)的 酶類(lèi),平滑肌細(xì)胞遷移是消耗能量的過(guò)程,從丹參能抑制平滑肌細(xì)胞肌酸激酶的活性這一點(diǎn)表明丹參還可通過(guò)抑制細(xì)胞能量轉(zhuǎn)換而達(dá)到抑制平滑肌細(xì)胞遷移的目的。

        1.6 抗氧化作用

        氧化反應(yīng)參與心肌梗死、心絞痛、血管成形術(shù)后再狹窄PCI、LVH等多種疾病的病理過(guò)程。丹參酮ⅡA能通過(guò)抗氧化作用明顯減少小鼠載脂蛋白E(apoE)(-/-)的生成,從而抑制動(dòng)脈粥樣硬化病變的發(fā)展[26]。有進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)[27]表明丹參酮ⅡA的抗氧化作用可能是通過(guò)誘導(dǎo)谷胱甘肽過(guò)氧化酶(GPx)基因的表達(dá)和活性,以及其他抗氧化酶活性來(lái)保護(hù)心臟血管。然而到目前為止,具體的抗氧化機(jī)制尚不明確。

        2 丹參酮心臟藥理作用

        2.1 對(duì)心肌肥厚的藥理

        左心室肥厚(LVH)是原發(fā)性高血壓患者最重要的心臟合并癥。近年來(lái)研究認(rèn)為,LVH是一個(gè)多因素的病理過(guò)程,循環(huán)負(fù)荷的增加與血液動(dòng)力學(xué)的變化顯然是一個(gè)重要因素,LVH與AngⅡ水平關(guān)系密切[28]。Li等[29]研究發(fā)現(xiàn)丹參酮ⅡA對(duì)血管緊張素Ⅱ型受體(AT1R)mRNA 表達(dá)和 轉(zhuǎn) 化 生 長(zhǎng) 因 子 β1(TGFβ1)/Smads信號(hào)通路抑制從而對(duì)高血壓引起的心肌肥厚起緩解作用。也有研究表明丹參酮ⅡA能夠引起心律增快,通過(guò)該下調(diào)AT1R and Smad-3,上調(diào)Smad-7表達(dá)水平,抑制了TGF β1/Smads信號(hào)系統(tǒng)作用,從而抗獨(dú)立于血壓因素外的心肌肥厚[30]。Ouyang等[31]認(rèn)為丹參酮ⅡA可抑制心肌成纖維細(xì)胞的增殖和膠原的合成,該作用的產(chǎn)生可能與丹參酮ⅡA抑制心臟局部的腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(RAAS)有關(guān);在培養(yǎng)的新生大鼠心肌細(xì)胞中發(fā)現(xiàn),丹參酮ⅡA可通過(guò)不同的藥理學(xué)活性抑制AngⅡ誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞肥大和增殖。最近國(guó)內(nèi)Zhou等[32]進(jìn)行了一項(xiàng)研究丹參酮ⅡA(TSNⅡA)對(duì)心肌間質(zhì)纖維化TGF-β1及其可能的機(jī)制的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明丹參酮ⅡA可能通過(guò)上調(diào)Smad7的表達(dá),抑制TGF-β1誘導(dǎo)的磷酸化的Smad3和部分阻斷TGF-β1-Smads信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中發(fā)揮心肌纖維化的抑制作用。

        2.2 抗心律失常

        丹參酮ⅡA對(duì)酶解分離的大鼠單個(gè)心室肌細(xì)胞的內(nèi)向整流鉀電流和瞬時(shí)外向電流均有抑制作用,這兩種電流的抑制使動(dòng)作電位時(shí)程延長(zhǎng)。也有實(shí)驗(yàn)證明丹參酮ⅡA可抑制豚鼠單個(gè)心肌細(xì)胞L型鈣電流和縮短動(dòng)作電位時(shí)程。因此推斷丹參酮ⅡA可能有抗心律失常作用[33]。徐長(zhǎng)慶等[34]采用膜片鉗全細(xì)胞式記錄方法,觀察了丹參酮ⅡA對(duì)豚鼠單個(gè)心室肌細(xì)胞跨膜電位及L型鈣電流的影響。結(jié)果證明,丹參酮ⅡA具有類(lèi)維拉帕米樣L型鈣通道阻斷劑作用,可用于心肌缺血-再灌注損傷和心律失常的防治。但近兩年尚無(wú)進(jìn)一步的研究支持。

        2.3 縮小心肌梗死面積

        利用結(jié)扎狗冠狀動(dòng)脈前降支的心肌梗死模型,靜注丹參酮ⅡA磺酸鈉,結(jié)果心肌梗死范圍縮小,療效非常顯著。冠狀動(dòng)脈內(nèi)給藥后同樣顯著縮小狗心肌梗死面積,其療效與潘生丁相當(dāng)。用結(jié)扎冠狀動(dòng)脈左前降支的方法復(fù)制犬心肌缺血再灌注模型,結(jié)果丹參酮能明顯增加正常及部分再灌注心肌血流量,丹參酮主要增加缺血周?chē)鷧^(qū)血流量,說(shuō)明丹參酮可以縮小缺血心肌的范圍,丹參酮無(wú)改善再灌注心肌微循環(huán)障礙的作用[35]。

        2.4 抗心肌纖維化

        丹參酮除了直接對(duì)心肌有保護(hù)作用外,研究表明它還能阻止心肌纖維化從而對(duì)心臟起到保護(hù)作用。丹參酮能抑制血管緊張素2導(dǎo)致的ROS形成和ERK的磷酸化,同時(shí)增加NO的產(chǎn)生和eNOS的磷酸化,從而通過(guò)干擾ROS的產(chǎn)生和參與激活eNOS信號(hào)通路起到阻止心肌纖維母細(xì)胞增生的作用[36]。丹參酮不僅能阻止心肌纖維母細(xì)胞的增生,還能通過(guò)在轉(zhuǎn)錄水平對(duì)MMPs/TIMP平衡調(diào)節(jié)進(jìn)而有利于膠原的代謝來(lái)削弱心臟的纖維化[37]。最近有研究表明H2O2可能會(huì)增加引起心臟成纖維細(xì)胞膠原蛋白合成增加的的NAD(P)H氧化酶的表達(dá)和活性[38],而丹參酮ⅡA可以抑制這一過(guò)程。

        3 總結(jié)與展望

        在21世紀(jì)初,我們正面臨著心血管疾?。ㄐ难懿。┑膰?yán)峻挑戰(zhàn)。隨著醫(yī)學(xué)的進(jìn)步,心血管疾病的病死率正在不斷降低,但由于患病率的不斷上升,它仍然是最常見(jiàn)的死亡原因。作為補(bǔ)充和替代藥物,中藥有幾千年的歷史,并取得了巨大的貢獻(xiàn)。許多中藥的改善血液循環(huán)功能已得到廣泛認(rèn)可,作為其中代表的丹參酮的研究在最近幾年取得了顯著的成果。丹參酮的多種藥理作用,包括血管舒張、抗血栓形成、抗發(fā)炎、抗氧劑、抗心律失常、抗纖維化等表明丹參酮是一個(gè)有前途的心臟保護(hù)劑,然而丹參酮的心血管保護(hù)作用機(jī)制很多方面尚不完全清楚,這有待于進(jìn)一步研究證實(shí)。

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