鄭思道,劉韶英,謝芳
(北京市中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院 心內(nèi)科,北京 100039)
人參是國內(nèi)外臨床應(yīng)用最廣泛的傳統(tǒng)中藥之一,具有多種藥理作用,尤以心血管領(lǐng)域的研究最為深入和廣泛,而藥效基礎(chǔ)主要在于其含有的兩百余種人參皂苷(Ginsenoside,GS)[1]。GS按照分子結(jié)構(gòu)不同分為原人參二醇(Protopanaxadiol,PPD)和原人參三醇(Protopanaxatriol,PPT)兩個類型,并根據(jù)其C-20位置上的手性構(gòu)型不同進一步分為S型和R型。GS臨床作用的發(fā)揮主要與下丘腦-垂體-腎上腺軸及免疫系統(tǒng)有關(guān),而對血小板的抑制是其調(diào)控免疫功能的重要機制之一[2]。雖然人參通過GS顯示出多種心血管藥理作用,但有關(guān)GS抑制動脈硬化、心肌梗死等血小板相關(guān)病理生理過程研究較少[1-3]。本文在現(xiàn)有資料基礎(chǔ)上,探討GS抗血小板研究的理論依據(jù)、研究實踐,分析目前存在的問題,并提出參考意見和建議。
抗血小板治療理念源于現(xiàn)代醫(yī)學,目前的抗血小板理論即是GS抗血小板的研究基礎(chǔ):內(nèi)皮細胞受損后暴露內(nèi)皮下基質(zhì)成分,如膠原蛋白、血管性血友病因子(von Willebrand Factor,vWF)等,引起基質(zhì)蛋白與血小板糖蛋白受體結(jié)合,導(dǎo)致血小板激動劑二磷酸腺苷(Adenosine Diphosphate,ADP)、腎上腺素、5-羥色胺、凝血酶、血栓素(Thromboxane,TX)A2等高度釋放,最終形成糖蛋白Ⅱb/Ⅲa與纖維蛋白原結(jié)合,并導(dǎo)致血小板聚集和血栓形成[4]。不同激活途徑之間存在復(fù)查交互作用,并且在血栓形成過程中的作用也不同[5]。上述過程中的黏附、活化和聚集等環(huán)節(jié)是抗血小板治療的關(guān)鍵,目前常用的阿司匹林是通過阻斷TX A2途徑抗血小板,P2Y12受體拮抗劑(氯吡格雷等)主要通過阻斷ADP途徑抗血小板,而沃拉帕沙等則通過阻斷凝血酶途徑抗血小板(見圖1)[4]。此外,抗血小板治療可以通過阻斷血小板與受損內(nèi)皮結(jié)合進而抑制血栓性形成,而保護血管內(nèi)皮、阻斷內(nèi)皮下基質(zhì)暴露,也能起到抗血小板作用[6]。
圖1 抗血小板藥物作用靶點示意圖
研究發(fā)現(xiàn),人參總皂苷呈劑量抑制凝血酶誘導(dǎo)的血小板聚集,并抑制血塊凝縮,上述效應(yīng)可能與其下調(diào)糖蛋白Ⅱb/Ⅲa與配體纖維蛋白原結(jié)合的作用有關(guān):人參總皂苷通過提高環(huán)磷酸腺苷表達水平,活化血管擴張刺激磷蛋白(Ser157)并降低血小板內(nèi)鈣離子濃度、抑制三磷酸腺苷釋放,從而抑制糖蛋白Ⅱb/Ⅲa與纖維蛋白原結(jié)合[7-8]。進一步研究顯示,人參總皂苷中的GS-Ro可能是上述抗血小板聚集作用的主要活性成分之一[9]。有研究顯示[6],以GS-Re為主要成分的人參莖葉總皂苷與雙聯(lián)抗血小板(阿司匹林、氯吡給雷)聯(lián)合應(yīng)用可增強抗血小板效應(yīng):雙聯(lián)抗血小板與雙聯(lián)聯(lián)合總皂苷兩種干預(yù)方法對血小板環(huán)氧化酶(Cyclooxygenase,COX)-1/TX A2的抑制作用類似,但雙聯(lián)抗血小板下調(diào)人臍靜脈內(nèi)皮細胞(Human Umbilical Vein Endothelial Cells,HUVECs)COX-2和前列腺素(Prostaglandin,PG)-I2表達水平,而雙聯(lián)聯(lián)合人參莖葉總皂苷后則上調(diào)HUVECs PG-I2表達水平、不影響COX表達水平,不增加出血風險,并且能夠通過減少內(nèi)皮凋亡、保護血管內(nèi)皮等提高抗血小板效應(yīng),提示人參莖葉總皂苷是雙聯(lián)抗血小板的重要補充。然而與上述研究不同,臨床研究顯示,3~6個月的人參總皂苷治療能夠提高免疫性血小板,減少癥患者的血小板數(shù)量,可能與人參總皂苷對造血和免疫的雙重調(diào)控有關(guān)[10]。
人參莖葉總皂苷含有GS-Re、GS-Rb2、GS-Rd、GS-Rb1、GS-Rg1、GS-Rb3等活性成分,其中以GS-Re含量最高,已有研究提示,GS-Re可能具有抑制血小板的潛在效應(yīng)[6]。離體研究則證實,GS-Re呈劑量依賴性抑制ADP、血小板活化因子、花生四烯酸等誘導(dǎo)的血小板聚集,其中對ADP誘導(dǎo)的血小板聚集抑制作用最強,可能與其提高腺苷酸環(huán)化酶活性、降低血小板內(nèi)鈣離子濃度的作用有關(guān)[11-12]。另一研究顯示,GS-Re通過失活細胞外信號調(diào)節(jié)激酶(Extracellular Signal-Regulated Kinase,ERK)-2、p38信號通路下調(diào)細胞內(nèi)鈣離子濃度,可以抑制膠原蛋白、凝血酶等誘導(dǎo)的血小板活化[13]。
與GS-Re類似,GS-Rg1也可以通過失活ERK-2、p38信號通路下調(diào)細胞內(nèi)鈣離子濃度,從而抑制膠原蛋白、凝血酶等誘導(dǎo)的血小板活化,顯示出抗血小板作用[13]。然而早前的研究顯示,GS-Rg1雖然抑制膠原蛋白、凝血酶等誘導(dǎo)的血小板活化,并且可能與其失活ERK信號通路有關(guān),但并未涉及對p38信號的調(diào)節(jié)[14]。此外,GS-Rg1雖然能夠抑制ADP等誘導(dǎo)的血小板聚集,但不影響血小板內(nèi)cAMP表達水平,可能與其提高腺苷酸環(huán)化酶活性或者降低血小板胞內(nèi)的鈣離子水平等作用有關(guān)[15]。
不同手性構(gòu)型的GS-Rg3對血小板的調(diào)控作用存在顯著差異:20R型GS-Rg3抑制ADP誘導(dǎo)的血小板聚集,而20S型GS-Rg3則促進ADP誘導(dǎo)的血小板聚集[16]。而離體和在體研究均顯示,GS-Rg3的衍生物GS-Rp1提高環(huán)磷酸腺苷表達水平,活化血管擴張刺激磷蛋白(Ser157)并降低血小板內(nèi)鈣離子濃度,從而抑制Ⅱb/Ⅲa與體纖維蛋白原結(jié)合,拮抗血小板聚集[17]。作為GS-Rp1衍生物的GS-Rp4,化學穩(wěn)定性更好,也能夠降低血小板細胞內(nèi)鈣離子濃度,并能夠抑制ADP誘導(dǎo)的Ⅱb/Ⅲa與體纖維蛋白原結(jié)合,相關(guān)機制涉及對ERK-2、p38等信號通路的失活[18]。
應(yīng)用代謝學方法進行的研究表明,GS-Rk1能夠抑制COX、下調(diào)TXA2代謝產(chǎn)物TXB2表達水平,顯示GS-Rk1具有抗血小板作用[19]。此外,GS-Rk1的抗血小板作用也與其調(diào)控細胞膜上12-脂氧合酶的作用有關(guān):GS-Rk1下調(diào)細胞內(nèi)鈣離子水平、抑制12-脂氧合酶由胞漿轉(zhuǎn)位至細胞膜,從而下調(diào)12-羥基二十烷四烯酸表達,最終阻斷花生四烯酸誘導(dǎo)的血小板活化[19]。
由以上可見,人參總皂苷、GS-Re、GS-Rg1、GS-Rk1、GS-Rg3及GS-Rg3衍生物GS-Rp1均顯示出抗血小板作用見表1。
表1 人參皂苷調(diào)控血小板活性的機制和效應(yīng)
注:ADP:Adenosine Diphosphate,二磷酸腺苷;COX:Cyclooxygenase,環(huán)氧化酶;ERK:Extracellular Signal-Regulated Kinase,細胞外信號調(diào)節(jié)激酶;HUVECs:Human Umbilical Vein Endothelial Cells,人臍靜脈內(nèi)皮細胞;TX B2:Thromboxane B2,血栓素B2。
阿司匹林抑制COX-1介導(dǎo)的血小板活化,是目前心腦血管疾病一級和二級預(yù)防中應(yīng)用最廣泛的藥物,然而阿司匹林尚不能完全阻斷血小板活化,臨床中存在不同的阿司匹林抵抗現(xiàn)象,主要與單核苷酸多態(tài)性、并存炎癥反應(yīng)、代謝紊亂等因素相關(guān),而一類被稱為microRNA(miRNA)的單鏈RNA通過在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因表達也參與調(diào)控阿司匹林抵抗[20]。阿司匹林抵抗、不耐受等為包括中藥活性成分在內(nèi)的新藥研發(fā)提供了空間。而GS能夠一定程度上提高抗血小板治療效果,可能是現(xiàn)代抗血小板藥物治療的重要補充[21]。
應(yīng)用miRNA研究技術(shù)顯示,一些miRNA,如miRNA-223、miRNA-191、miRNA-126、miRNA-150等已被證實可以作為血小板活化的標志物,并且miRNA也參與調(diào)控阿司匹林抵抗[20-22]。而筆者前期分析表明,中藥及GS-Rg1、GS-Rb1、GS-Rh2等人參活性成分藥理作用可由miRNA及相關(guān)靶基因介導(dǎo)[23-24]。提示miRNA可以作為GS抗血小板治療研究的新靶點。
不同的血小板活化途徑在血小板活化過程中存在相互作用,因此試圖闡述單個藥物對特定活化途徑的調(diào)控作用時往往存在困難[5]?,F(xiàn)代新藥“一個藥物、一個靶標、一種疾病”的研發(fā)策略靶標單一,研發(fā)的新藥臨床療效往往不盡如人意,可能原因在于同一種疾病的分子模塊不同[25]。通過探索藥物分子模塊特征可以為老藥新用或中藥新用提供更多研究方法[25]。GS的抗血小板研究可以應(yīng)用這一藥效學新方法進行。
單獨服用人參一般較為安全,但與其他藥物同時服用時(如非甾體類抗炎藥物)會產(chǎn)生藥物相互作用,具體機制尚未得到明確闡述[2]。陳可冀院士指出,雖然人參活性成分藥理作用機制的研究不斷深入,但GS的藥物毒理學研究不可忽視,要明確其產(chǎn)生不良反應(yīng)的機制、途徑及預(yù)防方法[3]。筆者的分析顯示,GS通過肝臟中藥物代謝酶P450可以與其他藥物發(fā)生相互作用,可能是相關(guān)藥物相互作用的機制之一[26]。更多GS藥物間相互作用仍需要進一步研究證實。
以結(jié)合醫(yī)學的研究方法,發(fā)揮中西醫(yī)優(yōu)勢互補思維,可以實現(xiàn)中醫(yī)藥學的時代轉(zhuǎn)化,更好服務(wù)于健康[27]。人參及其活性成分GS可以在醫(yī)生指導(dǎo)下發(fā)揮補充治療作用,然而尚不能取代傳統(tǒng)抗血小板藥物,也需要進一步分析GS與其他藥物間相互作用及臨床應(yīng)用的適合劑量[21]。對于人參活性成分GS的抗血小板研究應(yīng)當理論與實踐并重,采用新技術(shù)、新方法,既精確定位作用靶點,系統(tǒng)闡釋相關(guān)分子網(wǎng)絡(luò)變化。
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