許祿華, 林豐夏, 宋銀枝, 曾志聰, 吳子君, 鄧斌,張維維, 李亮, 鐘勇輝
(1.廣州中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院深圳市寶安中醫(yī)院心內(nèi)科,廣東深圳 518133;2.廣州中醫(yī)藥大學研究生院,廣東廣州 510405)
冠狀動脈粥樣硬化性心臟?。╟oronary artery disease,CAD),簡稱“冠心病”,是由多種危險因素(年老、高血壓、糖尿病、吸煙等)導致的,多種機制(脂肪代謝紊亂學說、炎癥學說、損傷應答學說等)共同參與的,發(fā)生于冠狀動脈的疾病。冠心病是心血管常見疾病,發(fā)病率和致死率高,嚴重影響患者的生存質(zhì)量。隨著生活方式的改變,心血管危險因素持續(xù)增加,冠心病已成為20 世紀西方發(fā)達國家的主要死因[1],嚴重威脅人類健康。數(shù)據(jù)顯示,我國心血管病死亡率高居首位,高于腫瘤及其他疾病,且我國城市和農(nóng)村居民冠心病死亡率均保存持續(xù)上升趨勢[2]。冠心病耗費了大量的醫(yī)療資源,已作為目前社會的重大負擔而廣受關(guān)注[3]。
祖國醫(yī)學對冠心病的認識源遠流長,早在《黃帝內(nèi)經(jīng)》已有“心痹者,脈不通”的描述,并在數(shù)千年實踐中形成了極具特色的辨證論治體系。中醫(yī)藥防治冠心病優(yōu)勢突出,從臨床癥狀的減輕到病理損傷的改善效果均佳,且簡便價廉。李貴華團隊[4]統(tǒng)計84 697例冠心病患者的中醫(yī)證候分型,發(fā)現(xiàn)辨證為氣虛血瘀型患者達74.3%。針對胸痹心痛病氣虛血瘀基本證候特點,我科運用丹芪散治療胸痹心痛病患者,獲得良好療效。
本研究觀察基于“虛-瘀”病機基礎(chǔ)的中藥復方丹芪散治療冠心病的臨床療效與安全性,并觀察治療前后臨床癥狀改善情況及膽固醇(TC)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、踝肱指數(shù)(ABI)、肱踝脈搏波(PWV)、血清一氧化氮(NO)、內(nèi)皮素1(ET-1)的變化,從保護血管內(nèi)皮、改善動脈僵硬度探討其作用機制,并基于網(wǎng)絡藥理學方法,對丹芪散改善冠心病患者血管內(nèi)皮功能的作用進行理論驗證,現(xiàn)將研究結(jié)果報道如下。
1.1對象與方法
1.1.1 一般資料 病例選自2014年5月至2017年5月深圳寶安中醫(yī)院(集團)心血管病科住院部及門診收治的冠心病患者。采用隨機數(shù)表的方法將病例隨機分為治療組和對照組2 組,每組各30 例。本研究經(jīng)廣州中醫(yī)藥大學倫理委員會審查通過。
1.1.2 診斷標準與辨證分型標準 參考2013年歐洲心臟病學會發(fā)布的《穩(wěn)定性冠狀動脈疾病管理指南》[5]中冠心病穩(wěn)定性心絞痛的診斷標準:根據(jù)典型的發(fā)作特點和體征,結(jié)合年齡和存在冠心病高危因素,結(jié)合發(fā)病時心電圖、運動平板、動態(tài)心電圖、冠脈血管成像(CTA)、冠脈造影等檢查,排除其他病因引起的心絞痛后可確定診斷。中醫(yī)辨證分型參照《中藥新藥臨床研究指導原則》[6]及《血瘀證中西醫(yī)結(jié)合診療共識》[7],符合以下表現(xiàn):神疲乏力,氣短,少氣懶言,汗出,舌質(zhì)淡暗,苔薄白,舌體胖大有齒痕,脈細,脈結(jié)代。
1. 1. 3 納入及排除標準 納入標準:符合“1.1.2”項診斷標準及“氣虛血瘀”辨證標準,患者及家屬對本研究知情同意者。排除標準:年齡>75 歲或<30 歲患者;急性冠脈綜合征或嚴重心功能不全患者;甲狀腺疾病患者;近1個月合并嚴重感染者;有嚴重伴發(fā)疾病者,如腦卒中、腎功能不全、惡性腫瘤等;妊娠期或哺乳期婦女;嚴重精神疾患患者。
1.1.4 治療方法 對照組:根據(jù)指南[5]予以冠心病二級預防治療。治療組:在對照組治療基礎(chǔ)上,加予丹芪散(院內(nèi)顆粒制劑,5 g/包,主要成分為黃芪、西洋參、丹參、田七、山楂),每日2 次,每次1 包沖服。2 組治療及觀察時間為12 周。治療過程中每2周門診復診隨訪1次。
1.1.5 觀察指標
1.1.5.1 臨床癥狀改善情況 依據(jù)《中醫(yī)病證診斷療效標準》[8]觀察患者胸悶、胸痛、心悸、神疲乏力、氣短、少氣懶言、汗出等臨床癥狀改善情況。上述癥狀根據(jù)其嚴重程度劃分為等級積分:無癥狀積0分;有癥狀,但不影響正常工作和生活積1分;癥狀明顯影響正常工作和生活積2分;癥狀嚴重,不能正常生活和工作積3分。觀察時間點為治療前、治療12周后。
1. 1. 5. 2 實驗室指標 2 組患者治療前及治療12 周后清晨空腹抽取靜脈血10 mL。采用全自動生化分析儀檢測TC、LDL-C 水平;采用放射免疫法測定ET-1 含量;采用硝酸還原酶法測定NO 含量。同時記錄治療前后血、尿常規(guī),肝腎功能、肌酶等結(jié)果。
1. 1. 5. 3 ABI、PWV 檢測 應用VS-1500A 動脈硬化檢測儀(日本福田產(chǎn)業(yè)株式會社)測量患者的ABI、PWV值。分別測量右側(cè)踝動脈和肱動脈的收縮壓,二者相除之值為ABI;PWV[v/(m?s-1)]=l/t,l為右側(cè)肱踝動脈兩個動脈搏動點之間的距離,t為2個波形的傳導時間差。
1.1.6 統(tǒng)計方法 采用SPSS 26.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析。計量資料以均數(shù)±標準差(x±s)表示,若符合正態(tài)分布,組間比較采用獨立t檢驗,組內(nèi)比較采用配對t檢驗,若不符合正態(tài)分布,組間采用獨立秩和檢驗,組內(nèi)采用配對秩和檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
1.2結(jié)果
1.2.1 2組患者一般資料比較 2組一般資料經(jīng)過統(tǒng)計學分析具有可比性(P>0.05)。具體數(shù)據(jù)見表1。
表1 2組冠心病患者一般資料比較Table 1 Comparison of baseline data in CAD patients of the two groups (±s)
表1 2組冠心病患者一般資料比較Table 1 Comparison of baseline data in CAD patients of the two groups (±s)
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1. 2. 2 2 組患者臨床癥狀積分比較 表2 結(jié)果顯示:治療后,2組臨床癥狀積分較治療前均明顯降低(P<0.01),且治療組降低作用優(yōu)于對照組(P<0.01)。表明2 組均能改善患者臨床癥狀,但治療組效果更佳。
1. 2. 3 2 組患者血脂比較 表2 結(jié)果顯示:治療后,2 組LDL-C、TC 值較治療前均明顯降低(P<0.01),表明2組治療均有較好的調(diào)脂作用。但2組間比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),表明丹芪散協(xié)同降脂的作用不明顯。
1.2.4 2組患者血管僵硬度指標比較 表2結(jié)果顯示:經(jīng)過3個月的干預后,治療組ABI值較治療前升高,差異有統(tǒng)計學意義(P< 0.05),而對照組ABI值有所升高,但與治療前比較,差異無統(tǒng)計學意義(P> 0.05)。2 組治療后PWV 值均下降(P<0.05 或P< 0.01),且治療組降低作用優(yōu)于對照組(P<0.01)。表明丹芪散具有一定改善血管硬化功能作用。
1. 2. 5 2 組患者血管內(nèi)皮因子比較 表2 結(jié)果顯示:治療后,2 組ET-1 水平均較治療前顯著降低(P<0.01),且治療組的降低作用優(yōu)于對照組(P<0.01);治療后,2組NO 水平均較治療前顯著升高(P<0.01),且治療組的升高作用優(yōu)于對照組(P<0.01)。
1.2.6 2組患者不良反應比較 治療前后2組患者血常規(guī)、尿常規(guī)、肝腎功能檢查均無明顯變化。對照組共發(fā)生4 例不良反應,發(fā)生率為13.3%(4/30),其中,牙齦出血1 例,頭痛2 例,下肢水腫1 例;治療組共發(fā)生不良反應3 例,發(fā)生率為10.0%(3/30),其中,腹瀉1例,頭痛1例,皮下瘀斑1例。觀察組與對照組不良反應發(fā)生率比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
表2 2組冠心病患者臨床癥狀積分、血脂、血管僵硬度指標、血管內(nèi)皮因子水平比較Table 2 Comparison of the clinical symptoms scores,blood lipids,vascular stiffness indexes and vascular endothelial factors in the two groups (±s)
表2 2組冠心病患者臨床癥狀積分、血脂、血管僵硬度指標、血管內(nèi)皮因子水平比較Table 2 Comparison of the clinical symptoms scores,blood lipids,vascular stiffness indexes and vascular endothelial factors in the two groups (±s)
①P<0.05,②P<0.01,與治療前比較;③P<0.01,與對照組治療后比較
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2.1方法
2.1.1 丹芪散的化學成分及靶點挖掘 借助中藥系統(tǒng)藥理學數(shù)據(jù)庫和分析平臺(TCMSP)(http://lsp.nwu.edu.cn/tcmsp.php)獲得丹芪散(丹參、三七、山楂、黃芪、西洋參)中各個中藥的化學成分,以口服生物利用度(oral bioavailability,OB)>30%和類藥性(drug-likeness,DL)>0.18 為條件,篩選出符合條件的候選化合物及其對應靶點。
2. 1. 2 冠心病患者血管內(nèi)皮功能相關(guān)靶點的獲取 在GeneCards 數(shù)據(jù)庫(http://www.genecards.org/,Version 4.5.0)和OMIM 數(shù)據(jù)庫(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/omim,update in 2019-7-23)中,分別以“coronary artery disease”“vascular endothelial function”為關(guān)鍵詞,搜索與冠心病及血管內(nèi)皮功能相關(guān)的基因。搜索GeneCards數(shù)據(jù)庫時設(shè)置篩選條件:reference>1;其余保持默認設(shè)置。兩者取交集后得到冠心病患者血管內(nèi)皮功能的相關(guān)靶點。
2.1.3 “中藥化學成分-作用靶點”網(wǎng)絡的構(gòu)建和分析 將“2.1.1”項與“2.1.2”項步驟獲取的靶點取交集,所得交集靶點即為丹芪散改善氣虛血瘀型冠心病患者的血管內(nèi)皮功能的預測靶點。然后構(gòu)建中藥化學成分-作用靶點網(wǎng)絡,利用Cytoscape 3.7.1 軟件中的“Network Analyzer”功能對中藥化學成分-作用靶點網(wǎng)絡進行分析?!肮?jié)點”代表丹芪散中所含藥物化學成分與潛在作用靶點,“邊”展現(xiàn)了中藥成分和其作用靶點之間的聯(lián)系。根據(jù)化合物與靶點連接情況篩選出丹芪散改善氣虛血瘀型冠心病患者血管內(nèi)皮功能的關(guān)鍵化合物。
2. 1. 4 靶蛋白相互作用(PPI)網(wǎng)絡的構(gòu)建及關(guān)鍵靶點篩選 將藥物-疾病交集靶點導入STRING 數(shù)據(jù)庫(https://string-db.org/,Version 11.0),限定研究物種為“Homo sapiens”,最低相互作用評分設(shè)置為最高等置信度[“highest confidence(0.900)”],其余參數(shù)保持默認設(shè)置。結(jié)果保存成TSV 格式,保留文件中“node1、node2 和Combined score”列出的信息并導入Cytoscape 軟件繪制相互作用網(wǎng)路,并使用軟件中的“Network Analyzer”功能對網(wǎng)絡進行分析,然后使用Cytoscape 軟件中的Generate style from statistics 工具將節(jié)點大小和顏色設(shè)置用于反映度值的大小,邊的粗細設(shè)置用于反映結(jié)合率評分(Combine score)的大小,獲得最終的丹芪散改善氣虛血瘀型冠心病患者血管內(nèi)皮功能的PPI網(wǎng)絡。同時基于拓撲分析結(jié)果,選取自由度(Degree)、介度(Betweenness)和中心性(Closeness)均大于中位數(shù)的靶點為關(guān)鍵靶點,并分析其藥理作用。
2.1.5 相關(guān)通路和注釋分析 利用Cytoscape軟件中的Clue GO 插件,對藥物-疾病交集靶點進行基因本體論(GO)基因功能富集分析和京都基因與基因組百科全書(KEGG)通路分析。分別選擇“Biological Process”“Cellular Component”“Molecular Function”和“KEGG-Pathway”得到相關(guān)數(shù)據(jù),保存結(jié)果,并將所得結(jié)果按照P值降序排列,綜合“%Associated Genes”“Number Gene”等指標篩選可能與冠心病內(nèi)皮功能相關(guān)的排名靠前的生物過程和通路。
2.2結(jié)果
2.2.1 丹芪散候選化合物及靶點的篩選 丹芪散中有5 味中藥,即丹參、三七、山楂、黃芪、西洋參,在TCMSP 中,以O(shè)B ≥30%,DL ≥0.18 作為篩選條件,共得到候選化合物103個,其中,丹參化學成分65 個,三七化學成分8 個,山楂化學成分6 個,黃芪化學成分20 個,西洋參化學成分11 個。根據(jù)候選化合物篩選靶點,分別去除重復靶點,共得到靶點120 個,其中,丹參靶點61 個,三七靶點89個,山楂靶點93個,黃芪靶點97個,西洋參靶點28個。
2.2.2 冠心病患者血管內(nèi)皮功能相關(guān)靶點獲取結(jié)果以“coronary artery disease”為關(guān)鍵詞從GeneCards數(shù)據(jù)庫檢索到6 567個靶點,從OMIM 數(shù)據(jù)庫中檢索到123個靶點,去除重復靶點,共得到6 677 個冠心病相關(guān)靶點基因;以“vascular endothelial function”為關(guān)鍵詞從GeneCards 數(shù)據(jù)庫檢索到12 819 個靶點,從OMIM 數(shù)據(jù)庫中檢索到94 個靶點,去除重復靶點,共得到12 867 個血管內(nèi)皮功能相關(guān)靶點基因。把兩者交集,即得到冠心病患者血管內(nèi)皮功能相關(guān)靶點,共15 059個。
2.2.3 網(wǎng)絡構(gòu)建及分析結(jié)果 將103 個化合物的120個化合物靶點與15 059個冠心病患者血管內(nèi)皮功能相關(guān)靶點基因取交集,得到115個共同靶點基因,共對應84個化合物。利用Cytoscape 軟件構(gòu)建中藥化合物-靶點相互作用網(wǎng)絡,網(wǎng)絡中共有199 個節(jié)點(其中化合物節(jié)點84 個,靶基因節(jié)點115 個)和1 043 條邊,見圖1。度值最高的化合物為槲皮素(quercetin), 其余依次為山柰酚(kaempferol)、異鼠李亭(isorhamnetin)、β-谷甾醇(beta-sitosterol)和木犀草素(luteolin)等,度值排名前20位的化合物信息見表3,這些度值較高的化合物可能是丹芪散改善冠心病患者內(nèi)皮功能的關(guān)鍵化合物。
2.2.4 靶蛋白相互作用網(wǎng)絡的構(gòu)建及關(guān)鍵靶點篩選將交集得到的115 個交集靶點導入STRING 數(shù)據(jù)庫進行PPI 網(wǎng)絡分析,然后利用Cytoscape 軟件對所得PPI網(wǎng)絡進行優(yōu)化,得到最終的丹芪散改善冠心病患者血管內(nèi)皮功能的PPI 網(wǎng)絡圖,見圖2。網(wǎng)絡中發(fā)生蛋白相互作用的靶點有113 個(其中有2 個靶點未發(fā)生蛋白相互作用),1 029條邊代表了蛋白之間相互作用。根據(jù)PPI網(wǎng)路的拓撲分析結(jié)果,網(wǎng)絡中各節(jié)點連接度的中位數(shù)為18.3,節(jié)點介度的中位數(shù)為1.00×10-2,節(jié)點緊密度的中位數(shù)為0.502,其中連接度、介度、緊密度均超過中位數(shù)的靶點有43個,見表4,推測這些靶點可能是丹芪散改善冠心病患者血管內(nèi)皮功能的關(guān)鍵靶點。
2.2.5 丹芪散改善冠心病患者血管內(nèi)皮功能的基因功能分析 丹芪散的藥物靶標與疾病靶標功能分析結(jié)果見表5。生物分析過程發(fā)現(xiàn),共表達基因主要參與了G 蛋白偶聯(lián)乙酰膽堿受體活性、膠質(zhì)細胞凋亡過程、神經(jīng)元內(nèi)在凋亡信號通路的調(diào)控、缺氧時RNA 聚合酶Ⅱ啟動子轉(zhuǎn)錄的正調(diào)控、通過化學信號調(diào)節(jié)心臟收縮力和血管平滑肌細胞發(fā)育等。對分子功能分析發(fā)現(xiàn),共表達基因具有配體激活的轉(zhuǎn)錄因子活性、G蛋白偶聯(lián)乙酰膽堿受體活性,以及半胱氨酸型內(nèi)肽酶活性參與凋亡信號通路、乙酰膽堿受體的活動和RNA 聚合酶Ⅱ一般轉(zhuǎn)錄起始因子結(jié)合等作用。對細胞成分分析發(fā)現(xiàn),共表達基因主要涉及膜筏、膜微區(qū)、突觸前膜的組成部分、凋亡誘導信號復合體和突觸后膜的組成部分等細胞組分。
2. 2. 6 丹芪散改善冠心病患者血管內(nèi)皮功能的KEGG通路富集分析 丹芪散改善冠心病患者血管內(nèi)皮功能的KEGG 通路富集分析結(jié)果見表6。P值排名前20 位的通路中,主要涉及流體剪切應力和動脈粥樣硬化、細胞凋亡、p53信號通路、缺氧誘導因子1(HIF-1)信號通路、c型凝集素受體信號通路、ErbB信號通路、白細胞介素17(IL-17)信號通路和松弛素信號通路等。
圖1 丹芪散改善冠心病患者血管內(nèi)皮功能的“中藥-活性成分-關(guān)鍵靶標”網(wǎng)絡圖Figure 1 “Herb-Compound-Target”network of Danqi San in improving vascular endothelial functions in CAD patients
目前,以調(diào)脂、抗血小板為核心的藥物已成為冠心病治療的基礎(chǔ),而經(jīng)皮冠狀動脈介入(PCI)治療及外科手術(shù)如冠脈搭橋術(shù)等發(fā)展日漸成熟,也已成為治療冠心病的重要武器。但這些手段都存在一定的局限性。心肌梗死后的患者人群中,盡管接受著標準的冠心病二級預防治療,但因存在高危動脈粥樣硬化病灶,其中超過40%的患者仍具有更高的再發(fā)心肌梗死、卒中或心因性死亡的風險[9]。PCI 及搭橋術(shù)雖然能夠增多冠脈血流量,改善血液循環(huán),但是仍未能逆轉(zhuǎn)或改變冠脈粥樣硬化病程的進展。而中醫(yī)藥的冠心病防治研究中已取得較好的成果。中醫(yī)學認為本病的發(fā)生多與年老體虛、飲食不當、情志失調(diào)等因素有關(guān)。氣虛血瘀乃本病之根本病機,“心主血脈”,憑借氣之溫煦推動,方可使血氣循于心脈,氣虛推動乏力則心血瘀阻,脈絡不通,不通則痛,發(fā)為本病。丹芪散的基本藥物組成為黃芪、丹參、三七、西洋參、山楂。其中:黃芪為君,益氣升陽,使氣旺而血行,陽盛而瘀散;丹參為臣,涼血活血、祛瘀止痛;三七活血化瘀定痛,兼有補虛之功而為臣;佐以西洋參補氣養(yǎng)陰,清火生津,山楂行氣散瘀。五藥共奏益氣活血通脈之功。現(xiàn)代藥理研究表明:黃芪能夠保護血管內(nèi)皮細胞、抗動脈硬化、擴張血管、降低血壓、增加心肌收縮力和心排血量、保護缺血缺氧損傷[10];丹參的主要成分丹參酚酸B、丹參酮等均具有擴張冠狀動脈、增加冠脈血流量、改善微循環(huán)、降低心肌耗氧量、防治心肌缺血和心肌梗塞等作用[11];三七的活性成分具有抑制血小板凝集、延長凝血時間、抑制血栓形成、降血脂、抗炎、消除自由基及抗氧化等藥理活性[12];西洋參具有免疫調(diào)節(jié)、抗氧化及抗炎等作用,可延緩動脈粥樣硬化進展[13];山楂可通過提高膽固醇7α-羥化酶的表達水平,抑制3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A(HMG-CoA)還原酶、膽固醇?;D(zhuǎn)移酶(ACAT)的活性,增加LDL-C 受體水平及通過調(diào)控多種脂肪代謝酶的機制調(diào)節(jié)血脂[14]。
表3 丹芪散中關(guān)鍵化合物Table 3 Data of key compounds in Danqi San
圖2 丹芪散改善冠心病患者內(nèi)皮功能的靶蛋白PPI 網(wǎng)絡圖Figure 2 PPI network of target proteins of Danqi San in improving vascular endothelial function in patients with coronary artery disease
本課題組通過本臨床研究,證實了丹芪散在慢性穩(wěn)定性冠心病患者中的療效。經(jīng)過12 周丹芪散的治療,治療組患者胸悶、胸痛、心悸、神疲乏力、氣短、少氣懶言、汗出等臨床癥狀均得到較好的改善,與對照組比較,臨床癥狀積分改善更明顯,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。結(jié)果表明丹芪散不僅能減輕心絞痛的發(fā)作頻率與程度,還能進一步改善患者的神疲乏力、少氣懶言、汗出等全身癥狀,這是西醫(yī)常規(guī)治療難以達到的效果。
丹芪散中三七、山楂等藥物的藥理研究均提示具有一定調(diào)節(jié)血脂的作用,但在本研究中丹芪散的調(diào)脂效果并不顯著。其原因可能與基礎(chǔ)治療已使用較強的HMG-CoA還原酶抑制劑,遮蓋了丹芪散的調(diào)脂效果有關(guān),此外,山楂與三七的藥理研究多停留在動物實驗階段,在人體的有效調(diào)脂劑量尚不明確,亦可能與本研究使用的丹芪散顆粒未達有效降脂劑量有關(guān)。
表4 丹芪散改善冠心病患者內(nèi)皮功能的關(guān)鍵靶點及其拓撲性質(zhì)Table 4 The key targets and topological properties of Danqi San in improving vascular endothelial function in CAD patients
表5 丹芪散改善冠心病患者內(nèi)皮功能關(guān)鍵靶標基因功能分析Table 5 Functional information of key target genes of Danqi San in improving vascular endothelial function in CAD patients
(續(xù)表5)
表6 丹芪散改善冠心病患者血管內(nèi)皮功能關(guān)鍵靶標的通路富集分析Table 6 Analysis of KEGG pathway enrichment of Danqi San in improving vascular endothelial function in CAD patients
治療組干預3 個月后ABI 上升,與治療前比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),但與對照組比較改善未達統(tǒng)計學差異。ABI已被作為預測心血管風險的觀察指標,對心血管死亡率及全因死亡率具有預測價值[15]。ABI下降幅度與動脈狹窄程度相關(guān),機理為動脈狹窄引起遠端灌注壓下降。丹芪散治療后ABI 下降,表明丹芪散具有一定改善動脈硬化、改善遠端灌注壓的作用,但與對照組比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),可能與干預時間較短有關(guān)。2 組治療后PWV 下降明顯,治療組下降幅度與對照組比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。PWV 可評估動脈僵硬度,能較好地反映動脈血管彈性,PWV 值越大,表明血管僵硬度愈高,彈性愈差。2 組經(jīng)治療后PWV 值均下降,而治療組下降幅度較對照組更明顯(P<0.01),表明丹芪散具有增加動脈彈性、改善血管僵硬度作用。已有研究表明,ABI 和PWV 與冠狀動脈病變積分顯著相關(guān)[16],本研究中ABI 與PWV 值的變化可間接表明丹芪散可改善冠狀動脈狹窄,這可能是丹芪散防治冠心病的機制。
本研究進一步從血管內(nèi)皮功能探討丹芪散發(fā)揮作用的可能機制,結(jié)果提示,丹芪散可下調(diào)ET-1 水平,上調(diào)NO 水平。血管內(nèi)皮功能障礙常早于動脈粥樣硬化出現(xiàn),且逐漸被認為是動脈硬化發(fā)生的標志。ET-1 是內(nèi)皮細胞分泌的活性多肽,可引起血管平滑肌收縮,并可損傷血管壁;NO是最重要的擴張血管物質(zhì)。一方面,ET-1可促進白細胞介素、單核細胞趨化因子1等分泌,進而誘導巨噬細胞吞噬低密度脂蛋白,加重脂質(zhì)在動脈內(nèi)膜的沉積,加重血管內(nèi)皮損傷而誘發(fā)動脈粥樣硬化,導致冠脈血管狹窄[17];另一方面,當ET-1 與NO 分泌的平衡被打破時,便可引起冠脈血管痙攣收縮,加重心肌缺血缺氧,誘發(fā)心絞痛發(fā)作。本研究發(fā)現(xiàn):丹芪散可以改善內(nèi)皮細胞功能障礙,基于ABI 與PWV 的變化提示其可改善動脈粥樣硬化,為“治本”;丹芪散還可以調(diào)節(jié)血管舒張、收縮因子而減輕血管痙攣,為“治標”。標本同治,從而改善氣虛血瘀型冠心病患者的臨床癥狀。在不良反應觀察方面,2組不良事件發(fā)生率無顯著性差異,表明丹芪散具有良好的安全性。
以上臨床研究提示,丹芪散可能通過調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮功能,從而改善冠心病患者的臨床癥狀。因此,我們進一步基于網(wǎng)絡藥理學方法,從整體角度對丹芪散改善冠心病患者血管內(nèi)皮功能的可能機制進行理論探討。在丹芪散針對冠心病血管內(nèi)皮功能的“有效成分-靶標”網(wǎng)絡分析中,我們根據(jù)網(wǎng)絡度值排名篩選出丹芪散改善冠心病患者血管內(nèi)皮功能的關(guān)鍵化合物,包括槲皮素、山柰酚、異鼠李亭、β-谷甾醇和木犀草素等。這些關(guān)鍵化合物分子具有高度的中心性,并且大多已經(jīng)廣泛應用于心血管領(lǐng)域的研究。其中,從山楂、黃芪或三七中提取的黃酮類化合物槲皮素可通過介導糖尿病大鼠中血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)其受體VEGFR2表達的增加,及介導NO 和環(huán)磷酸鳥苷(cGMP)水平的下降,從而抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激介導的氧化應激,并最終改善糖尿病大鼠的內(nèi)皮功能[18];且已有大量研究[19]證明,槲皮素具有顯著的心臟相關(guān)益處,如抑制低密度脂蛋白氧化、非內(nèi)皮依賴性血管舒張作用、減少黏附分子和其他炎性標記、在氧化應激條件下對NO和內(nèi)皮功能的保護作用等。又如,山柰酚可以通過激活KCa 1.1通道,增強內(nèi)皮源性和外源性NO以及內(nèi)皮依賴性超極化引起的舒張作用,從而抑制血管內(nèi)皮增殖,改善血管內(nèi)皮功能[20];異鼠漢素是槲皮素的甲基化代謝物,可以通過抑制caspase 3、caspase 8和FAS/FASL的表達,抑制核因子-kappa B 的核易位,表現(xiàn)出抗炎、抗氧化應激和抗凋亡等多種功能,實現(xiàn)對甲基乙二醛(MGO)加氧葡萄糖剝奪(OGD)暴露誘導的人大腦微血管內(nèi)皮細胞的保護作用[21];β-谷甾醇可以通過增強細胞谷胱甘肽氧化還原循環(huán),從而對心肌細胞缺血-再灌注損傷誘導的細胞凋亡提供保護作用[22];而木犀草素可以通過抗氧化和抗炎機制預防肥胖引起的全身性代謝改變和血管功能障礙[23],還可以通過改善體內(nèi)缺血/再灌注大鼠肌漿網(wǎng)Ca(2+)-ATP 酶活性發(fā)揮心臟保護作用[24]。多項研究發(fā)現(xiàn),這些關(guān)鍵化合物在炎癥反應、抗氧化、改善血流灌注、調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮功能等方面均有一定的作用,這與丹芪散前期功效的研究結(jié)論高度契合。
通路分析結(jié)果提示丹芪散可能通過流體剪切應力、動脈粥樣硬化、細胞凋亡、p53 信號通路、HIF-1 信號通路、c 型凝集素受體信號通路、ErbB信號通路、IL-17信號通路和松弛素信號通路等通路改善冠心病患者的血管內(nèi)皮功能。其中,大部分通路均已有研究證據(jù)支持。比如,流體剪切應力在調(diào)節(jié)動脈粥樣硬化保護作用中至關(guān)重要[25],而Siasos G 等[26]研究發(fā)現(xiàn),微血管功能或心外膜內(nèi)皮功能異常的冠狀動脈段的流體剪切應力較微血管功能或心外膜內(nèi)皮功能正常的冠狀動脈段低,提示在冠狀動脈粥樣硬化的早期階段,微血管和心外膜內(nèi)皮功能障礙與局部低流體剪切應力存在密切關(guān)聯(lián)。細胞凋亡可被認為是通過有絲分裂來抵消細胞增殖作用的機制。已有大量研究證實,內(nèi)皮細胞凋亡與動脈粥樣硬化、心肌梗塞、糖尿病性心肌病、再灌注損傷和心肌炎等心血管疾病息息相關(guān)[27]。Leblond 等[28]的研究表明,通過抑制p53的表達,可以發(fā)揮抗高膽固醇血癥作用,進而保護小鼠的血管內(nèi)皮功能。而HIF-1也已被研究[29]證實,通過上調(diào)VEGF、NO、ROS、PDGF,其可引起內(nèi)皮細胞功能障礙、增殖、血管生成和炎癥等,在動脈粥樣硬化的發(fā)展中有關(guān)鍵作用。
綜上所述,丹芪散可以改善氣滯血瘀型冠心病患者的臨床癥狀,其機制可能是通過調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮因子ET-1 及NO 的分泌,從而減輕血管痙攣、改善心肌供血。丹芪散可以改善動脈粥樣硬化、遠端灌注壓,亦可以改善冠心病患者的血管條件,可能與抑制ET-1有關(guān)。丹芪散可以改善冠狀動脈血管內(nèi)皮功能,其機制可能涉及流體剪切應力、動脈粥樣硬化、細胞凋亡、p53 信號通路、HIF-1 信號通路、c 型凝集素受體信號通路、ErbB信號通路、IL-17信號通路和松弛素信號通路等多條通路。
丹芪散能否進一步減少冠心病患者的終點事件?能否延長冠心病患者的遠期預后與生存期?在急性冠脈綜合征及心肌梗死后患者人群中能否獲益?這值得我們進一步探索。我們期望對丹芪散開展大樣本、多中心、高質(zhì)量的臨床隨機對照試驗,延長觀察時限,以明確丹芪散的遠期治療效果,并開展更深入的分子機制研究,以全面地證明中醫(yī)藥在冠心病治療的臨床療效。