梁 盈，　襲曉娟， 劉巧麗，　王 榮，　劉 穎，　林親錄

（中南林業(yè)科技大學 稻谷及副產(chǎn)物深加工國家工程實驗室，湖南 長沙410004）

血管內(nèi)皮細胞位于血液與血管壁之間，是保護血管的屏障。內(nèi)皮細胞具有選擇性屏障、細胞通透性、止血、纖溶、抗凝、血液傳輸和分泌血管活性物質(zhì)的作用；還能調(diào)節(jié)血管運動張力、產(chǎn)生生長因子、纖維基質(zhì)增生，并參與炎癥反應(yīng)，影響體液平衡、血管發(fā)生以及血管通透性[1]。氧化應(yīng)激、氧化型膽固醇、氧化型低密度脂蛋白、內(nèi)皮細胞黏附分子、細胞因子等多種因素可使內(nèi)皮細胞損傷[2]。內(nèi)皮細胞損傷會導(dǎo)致功能障礙，癥狀主要為促凝和抗凝物質(zhì)、舒張和收縮因子或生長抑制和生長促進物質(zhì)的生成釋放不平衡，引起生理系統(tǒng)各種變化，如血小板和白細胞的黏附，進一步導(dǎo)致血管性疾病的發(fā)生。血管平滑肌細胞損傷極易導(dǎo)致多種血管性疾病，但內(nèi)皮細胞可能是影響血液病理生理變化的最關(guān)鍵細胞，多種因素的綜合作用會導(dǎo)致內(nèi)皮功能障礙，因此，內(nèi)皮功能損傷是導(dǎo)致多種血管性疾病的關(guān)鍵因素[2]。本文作者主要總結(jié)概括了植物源活性物質(zhì)在內(nèi)皮細胞的損傷保護方面的研究進展。

1　植物源活性物質(zhì)的分類、來源及作用

植物源活性物質(zhì)是指存在于植物性食物中的生物活性物質(zhì)（bioactivecompounds），對生命現(xiàn)象有影響的微量或少量物質(zhì)，又稱植物性保護物質(zhì)（phytoprotectants）， 或植物化學物（photochemical），目前研究的比較清楚的有下列幾類：

1.1　氨基酸、肽與蛋白質(zhì)

氨基酸、肽與蛋白質(zhì)為含有氨基和羧基的一類化合物的總稱，包括大米活性肽、谷胱甘肽及免疫球蛋白等。

研究發(fā)現(xiàn)，大米活性肽具有抗氧化、降血壓、免疫和抗癌等作用[3]。梁盈等[4]通過觀察和分析大米活性肽處理前后氧化損傷的血管內(nèi)皮細胞的生長能力及細胞形態(tài)的變化，發(fā)現(xiàn)大米活性肽對過氧化氫損傷的血管內(nèi)皮細胞有一定的保護作用。Yoshiyukis等[5]從酒糟中經(jīng)蛋白酶處理，分離得到了血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（ACE），作用于患有原發(fā)性高血壓的老鼠，30 h后仍有降壓效果。

谷胱甘肽（GSH）廣泛存在于植物胚芽中。目前研究已證實，GSH在DNA和蛋白質(zhì)的合成、物質(zhì)的運輸、酶的活性、新陳代謝及保護細胞等中起了直接或間接的作用。GSH作為許多酶反應(yīng)的輔基，可清除體內(nèi)過多的自由基，具有良好的抗氧化功能；它也參與體內(nèi)三羧酸循環(huán)及糖代謝，并具有解毒，預(yù)防糖尿病和癌癥以及消除疲勞等作用。

1.2　功能性油脂類

功能性油脂類包括多不飽和脂肪酸、磷脂及其他復(fù)合脂質(zhì)類。

目前已有研究表明，多不飽和脂肪酸中的ω-6多不飽和脂肪酸（omega-6 polyunsaturated fatty acids，ω-6 PUFAs）與人體心血管疾病的控制、免疫調(diào)節(jié)、細胞生長以及抗癌作用等息息相關(guān)?；ㄉ南┧幔ˋA）具有調(diào)節(jié)血脂和血糖，預(yù)防心血管疾病的生理作用。動物試驗表明，AA能有效地降低高血糖、高血脂和高膽固醇，同時還可以降低血中丙二醛的含量，升高肝組織中超氧化歧化物酶活性，并促進生物體內(nèi)脂肪代謝。從降低血膽固醇的效果，AA比亞油酸和亞麻酸強4倍，其降血脂和降血壓的作用比亞油酸和亞麻酸強[6]。

磷脂（Phospholipid）在植物界中主要存在于種子、堅果及谷物中。研究發(fā)現(xiàn)，大豆卵磷脂具有提高大腦活力、增強記憶力、預(yù)防脂肪肝以及抗疲勞的生理功效。秦曉健等[7]用不同劑量大豆卵磷脂作用于小鼠，對其強迫游泳時間、耐缺氧能力、血清尿素氮、血乳酸、肝糖原含量進行了試驗。結(jié)果表明，大豆卵磷脂能延長小鼠游泳時間，降低血乳酸含量，提高肝糖原含量。說明大豆卵磷脂具有抗疲勞作用。

1.3　活性多糖

活性多糖包括膳食纖維、香菇多糖、靈芝多糖、枸杞多糖、黑木耳多糖、海帶多糖、松花粉多糖等功能性成分。

膳食纖維具有非常廣泛的藥理作用，能降血糖并保護胃腸道。Panahi等[8]發(fā)現(xiàn)口服燕麥膳食纖維可顯著降低餐后血糖濃度。馬正偉等[9]實驗發(fā)現(xiàn)，大豆膳食纖維有降低體內(nèi)血液中膽固醇含量，預(yù)防動脈硬化、冠心病和降血糖的作用。同時還能改善大腸功能，促進胃腸正常蠕動，從而預(yù)防便秘與結(jié)腸癌，有減肥瘦身作用。

香菇多糖（LEP）具有抗病毒、抗輻射、抗腫瘤、增強人體免疫力等多種功能[10]。柳迎華等[11]研究表明LEP具有一定的抗慢性輻射作用，能有效地保護小鼠臟器受輻射損傷。王玉紅[12]研究表明，香菇多糖在體內(nèi)、外均能間接發(fā)揮抗白血病作用。香菇多糖還可提高惡性腫瘤患者的免疫功能，改善調(diào)節(jié)性T細胞的水平。

菊糖廣泛存在于桔梗植物中，具有良好的抗氧化、降血糖、降血脂作用。劉德萍等[13]通過測定菊糖抗氧化能力以及還原能力，建立人克隆結(jié)腸腺癌細胞（Caco-2）細胞模型探討其抗氧化機理，結(jié)果表明菊糖具有良好的抗氧化能力，對H2O2誘導(dǎo)的Caco-2細胞損傷有顯著的保護作用。

1.4　其他植源性活性物質(zhì)

研究發(fā)現(xiàn)，藻類中的褪黑素（MT）有抗氧化、調(diào)節(jié)生物鐘功能、抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)的生理功效[14]。Pieri C等[15]通過實驗發(fā)現(xiàn)MT主要通過提供電子來清除ROS，失去電子后MT本身變成了毒性很低的吲哚陽離子，進一步增強了MT對ROS的清除能力。Negrette B等[16]給供試小鼠皮下注射 MT后，用滅活的病毒免疫小鼠，發(fā)現(xiàn)MT注射組的IgM抗體滴度和IL-14水平顯著升高，證明MT有提高小鼠免疫力的作用。同時，MT可以促進IL-2的合成及提高T淋巴細胞的活性。

人參皂苷Rb1是一種固醇類化合物。研究表明，人參皂苷在促進智力發(fā)育、改善血管內(nèi)皮細胞功能、保護細胞損傷和抑制細胞凋亡中起了很重要的作用。Lee等[17]以腦多胺水平為指標，研究了人參皂苷Rb1對沙鼠的抗應(yīng)激作用，實驗結(jié)果顯示，Rb1在束縛應(yīng)激 3 min后腐胺水平明顯降低，說明Rb1在腦束縛應(yīng)激過程中具有神經(jīng)保護作用。

姜科、天南星科中的植物的根莖中提取的姜黃素是種天然色素，具有抗氧化、降血脂、抗癌抗腫瘤的功效。吳亞麗等[18]探討了姜黃素對大腸癌（LoVo）細胞凋亡以及相關(guān)蛋白表達的影響，用不同濃度的姜黃素溶液體外培養(yǎng)大腸癌細胞，實驗發(fā)現(xiàn)姜黃素能顯著抑制LoVo細胞生長增殖并能加速其凋亡，具有良好的抗腫瘤抗癌作用。

實驗結(jié)果表明，葉綠素具有抗誘變、抗腫瘤和抗氧化的生理功效[19]。葉綠素及其衍生物卟啉環(huán)結(jié)構(gòu)易與具有多環(huán)結(jié)構(gòu)的復(fù)合物以非共價鍵結(jié)合，形成一種無活性復(fù)合物失去它的攻擊性，從而減輕致癌效應(yīng)[20]。Blum CA等[21]發(fā)現(xiàn)葉綠素還可以和DNA、mRNA及蛋白質(zhì)結(jié)合，調(diào)節(jié)細胞中與分化、增殖和凋亡相關(guān)蛋白的表達；降低細胞膜對一些致癌物質(zhì)的轉(zhuǎn)運能力[22]，從而具有抗誘變、抗腫瘤作用。

2　植物源活性物質(zhì)對內(nèi)皮細胞損傷的保護作用

2.1　植物源活性物質(zhì)對高糖造成的VEC損傷的保護

植物源活性物質(zhì)對高糖造成的血管內(nèi)皮細胞（vascular endothelial cell，VEC） 損傷有一定的保護作用。研究證明，高糖是導(dǎo)致血管內(nèi)皮功能障礙的主要因素之一。何勝虎通過研究發(fā)現(xiàn)丹參多酚酸鹽對體外高糖誘導(dǎo)的內(nèi)皮細胞損傷具有保護作用，其作用機制可能通過保護細胞線粒體、清除活性氧、提高內(nèi)皮細胞抗氧化酶體系的活力和抑制內(nèi)皮素1的分泌而實現(xiàn)[23]。彭軍通過實驗發(fā)現(xiàn)高濃度葡萄糖能使血管內(nèi)皮細胞血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）、mRNA和蛋白表達下調(diào)，可損傷血管內(nèi)皮細胞，當歸和葡萄糖同時作用能抑制其下調(diào)，他推測當歸對高濃度葡萄糖下的血管內(nèi)皮細胞保護作用可能是當歸治療糖尿病并發(fā)組織缺血性疾病的機制之一[24]。李桂林通過大量實驗得出高糖可明顯影響血管內(nèi)皮細胞和頸上交感神經(jīng)節(jié)mRNA和蛋白表達。甲墓蓮心堿可以下調(diào)糖尿病內(nèi)皮細胞、II型糖尿病模型大鼠頸上神經(jīng)和心肌中CCL5和CCR5的表達，上調(diào)糖尿病大鼠頸上神經(jīng)和心肌組織DDAH1和UCHL1表達，從而增加NO的生成，減少ROS的產(chǎn)生，對糖尿病及其血管內(nèi)皮細胞和交感神經(jīng)損傷產(chǎn)生防治作用[25]。此外，紅芪總黃酮、黃芪注射液等植物源活性物質(zhì)對高糖環(huán)境造成的VEC損傷也有獨特的保護作用。

2.2　植物源活性物質(zhì)對過氧化氫造成的VEC損傷保護

植物源活性物質(zhì)對過氧化氫對VEC造成的損傷有保護作用。氧化應(yīng)激被認為是導(dǎo)致內(nèi)皮細胞損傷的主要病理因素[26]。活性氧自由基是內(nèi)皮細胞損傷的主要原因之一，H2O2是機體產(chǎn)生的活性氧，在過氧化氫條件下能分解成氧自由基，通過對生物膜中多不飽和脂肪酸的過氧化引起細胞損傷，最終形成動脈粥樣硬化斑塊。

方婧杰[27]測定了大米活性肽對自由基的體外清除能力，通過采用作為外源性自由基生成系統(tǒng)，建立體外培養(yǎng)的人臍靜脈血管內(nèi)皮細胞（HUVECs）氧化損傷模型，觀察比較和分析大米活性肽處理前后血管內(nèi)皮細胞氧化損傷程度，結(jié)果表明，大米活性肽對血管內(nèi)皮細胞受過氧化氫氧化損傷有一定的保護作用，同時，大米活性肽可抑制HUVEC凋亡。高蒙蒙[28]實驗發(fā)現(xiàn)紅車軸草總黃酮對H2O2誘導(dǎo)的內(nèi)皮細胞損傷有明顯的保護作用，H2O2可誘發(fā)ECV-304細胞產(chǎn)生凋亡，而紅車軸草總黃酮預(yù)處理可抑制細胞凋亡，這能與抗自由基，減輕脂質(zhì)過氧化、降低Caspase-3活性及穩(wěn)定性線粒體膜電位有關(guān)。潘少霞[29]發(fā)現(xiàn)三七總皂苷能明顯改善內(nèi)皮細胞活力，改善內(nèi)皮細胞分泌功能，改善細胞氧自由基清除功能，減輕血管內(nèi)皮細胞缺氧再給氧損傷。此外，黑米花色苷、麥冬不同提取部位、山葡萄多酚、總丹酚酸等對過氧化氫對VEC造成的損傷均有一定的保護作用。

2.3　植物源活性物質(zhì)對低密度脂蛋白、氧化型低密度脂蛋白造成的VEC損傷保護

植物源活性物質(zhì)對低密度脂蛋白 （low-density lipoprotein，LDL），氧 化 型 低 密 度 脂 蛋 白（Oxidizedlow-density lipoprotein，Ox-LDL） 對 VEC造成的損傷起保護作用。LDL是血液中膽固醇重要的載體，而氧化修飾的Ox-LDL能引起內(nèi)皮細胞內(nèi)環(huán)境發(fā)生紊亂，致使VEC損傷，使其脂質(zhì)過氧化，誘導(dǎo)細胞產(chǎn)生凋亡。田蔚[30]通過建立Ox-LDL誘導(dǎo)人臍靜脈血管內(nèi)皮細胞氧化損傷模型，釆用MTT比色法研究5種霉菌的米渣發(fā)酵產(chǎn)物對存活率的影響，并探討了抗氧化活性與發(fā)酵產(chǎn)物的水解度、酚類物質(zhì)含量、總酸含量的相關(guān)性。實驗結(jié)果表明，大米活性肽對氧化型低密度脂蛋白引起的血管內(nèi)皮細胞氧化損傷有保護作用，能夠抑制內(nèi)皮細胞凋亡。車文文[31]實驗得出車前子多糖（PSP）可通過穩(wěn)定細胞膜的結(jié)構(gòu)，使細胞免受自由基的損害，減少脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物丙二醛（MDA）的生成，提高細胞內(nèi)SOD的活力；PSP能增強細胞的增殖活性，對Ox-LDL損傷內(nèi)皮具有一定的保護作用。翟小菊[32]經(jīng)試驗研究證實芍藥苷可以減少內(nèi)皮細胞內(nèi)氧化產(chǎn)物的生成，拮抗內(nèi)皮細胞MDA的產(chǎn)生，并抑制黏附分子的生成，減輕內(nèi)皮細胞的損傷，增加內(nèi)皮細胞NO的合成，從而減緩動脈粥樣硬化的進程。另外，陳皮-半夏、大豆異黃酮、紅花水提物、西紅花苷等對LDL，Ox-LDL對內(nèi)皮細胞損傷均有具體保護作用。

2.4　植物源活性物質(zhì)對其他因素造成的VEC損傷保護

大量動物實驗研究表明，甲醛可致VEC及多組織器官氧化損傷[33]。李梓民等經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)茶多酚可提高VEC抗氧化酶活性，抑制NF-κB表達，減少NO產(chǎn)生，減輕脂質(zhì)過氧化作用進而拮抗甲醛對VEC氧化損傷，從而保護VEC[34]。高半胱氨酸（Hcy）是一種含硫基氨基酸，為體內(nèi)管內(nèi)VEC損傷的危險因素。有研究證實，大蒜素可明顯降低大鼠血清Hcy水平。郝媛媛在此基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)大蒜素可增強細胞的抗氧化能力，對VEC的保護作用在一定濃度內(nèi)有效，?。ù笏馑?10 μg/mL+Hcy 5 mmol/L 培養(yǎng)液）、中（大蒜素20 μg/mL+Hcy5 mmol/L培養(yǎng)液）劑量可明顯降低Hcy對VEC的損傷，有效防止高半胱氨酸血癥[35]。大劑量腎上腺素（Adr）可導(dǎo)致血管強烈收縮，引起血壓升高和血液剪切應(yīng)力的改變，對血管壁產(chǎn)生機械損傷。魯波等通過血管內(nèi)膜形態(tài)學觀察和血漿培養(yǎng)液血管性血友病因子 （von Willebrand factor，vWF）水平檢測，發(fā)現(xiàn)海帶多糖具有保護VEC的作用，進而維護了VEC止血與抗血栓功能平衡，從而能夠抑制血栓形成[36]。

3　植物源活性物質(zhì)對內(nèi)皮細胞損傷保護的作用機理

植物源活性物質(zhì)對內(nèi)皮細胞損傷有明顯的保護的作用，其作用機理在大量的實驗研究中可以體現(xiàn)。Ding Y等[37]通過抗氧化機制研究鞣花酸（EA）對血管內(nèi)皮功能障礙和動脈粥樣硬化的影響，發(fā)現(xiàn)鞣花酸能顯著改善內(nèi)皮依賴性血管舒張和衰減HOCl誘導(dǎo)的血管內(nèi)皮功能障礙。Zhou P[38]通過建立乳鼠的鼠腦微血管內(nèi)皮細胞細胞收集和VIII因子損傷模型，丹紅注射液（50、100 mL/L）能顯著對抗缺氧誘導(dǎo)的損傷，提高細胞內(nèi)SOD活性，降低MDA水平。結(jié)果表明，丹紅注射液在保護缺氧損傷的鼠腦微血管內(nèi)皮細胞起著重要的作用，其機制可能與細胞抗氧化能力的增強、炎癥反應(yīng)的抑制及細胞凋亡有關(guān)。Li M[39]研究了茶多酚對血管緊張素Ⅱ（AngⅡ）的影響，探討茶多酚對人血管內(nèi)皮細胞的保護作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，茶多酚對血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)的內(nèi)皮素分泌有抑制作用，改善了血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)細胞內(nèi)鈣離子濃度和線粒體膜電位的變化。這項研究表明，茶多酚可有效調(diào)節(jié)內(nèi)皮素、細胞內(nèi)鈣離子濃度與血管內(nèi)皮細胞線粒體膜電位，來保護血管內(nèi)皮細胞免受損傷。植物源活性物質(zhì)對各種內(nèi)皮細胞損傷的保護機制見表1，綜上所述，植物源活性物質(zhì)保護血管內(nèi)皮細胞損傷的機理，在于它們能影響血管緊張素、細胞內(nèi)離子濃度和血管內(nèi)皮表面的酶的含量水平，同時抑制細胞凋亡，從而改善血管內(nèi)皮的功能，減少血管內(nèi)皮功能障礙。

表1　植物源活性物質(zhì)對內(nèi)皮細胞不同損傷的保護機制Table 1　Protective mechanism of botanical activesubstances on different injury of endothelial cells

4　內(nèi)皮細胞的國內(nèi)外研究

血管內(nèi)皮細胞是位于血管內(nèi)壁表面的單層細胞，與血液直接接觸。VEC可產(chǎn)生和分泌許多血管活性物質(zhì)，對各種刺激做出反應(yīng)，調(diào)節(jié)血管舒張和收縮，參與維持機體組織穩(wěn)態(tài)，在血細胞激活和遷移等生理病理過程中發(fā)揮著重要作用[40]。VEC能夠參與血管的形成，調(diào)節(jié)血管內(nèi)外大分子和炎癥細胞的交換，VEC可以分泌許多與造血有關(guān)的細胞因子，極大地促進了造血干細胞、祖細胞和造血調(diào)控機制的研究[41]，當VEC受到損傷后，其功能失衡可導(dǎo)致動脈粥樣硬化、高血壓等心腦血管病發(fā)生，

然而當前已知的植物源活性物質(zhì)并不多，而且現(xiàn)在有關(guān)植物源活性物質(zhì)保護內(nèi)皮細胞損傷的研究的作用機理大部分都只停留在表觀現(xiàn)象，比如細胞形態(tài)、細胞生存活力等，而較少研究其中深層現(xiàn)象，例如DNA、RNA以及信號通路等。因此，廣泛從植物中提取生物活性物質(zhì)進行實驗研究具有良好的應(yīng)用前景，也將對血管炎疾病的防治提供參考價值。

5　展　望

目前，通過植物源活性物質(zhì)對內(nèi)皮細胞損傷進行保護有良好的的發(fā)展趨勢，對內(nèi)皮細胞具有損傷保護作用的植物源活性物質(zhì)并不多，其中有些植物生物活性物質(zhì)的作用機理尚不清楚，對損傷的內(nèi)皮細胞具有保護作用的未知植物生物活性物質(zhì)有很大的研究潛力，因此，關(guān)于內(nèi)皮細胞損傷保護方面，從植物中提取生物活性物質(zhì)進行試驗研究具有良好前景。相信在不久的將來與植物源活性物質(zhì)相關(guān)的研究會越來越全面，使其運用于醫(yī)學生物學成為必然趨勢，在醫(yī)療救助方面發(fā)揮關(guān)鍵的生理作用。

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