黃 慧,鄭燕林,李園媛
2020版《中華人民共和國(guó)藥典》一部中收錄的水蛭為3種蛭的干燥全體,這種藥物性咸,味道苦,有少許毒性,主破血通經(jīng)、逐瘀消癥[1]。水蛭屬于蟲(chóng)類藥,這類藥物被譽(yù)為“血肉有情之品”,在臨床中常用于活血化瘀、通絡(luò)止痛、鎮(zhèn)痙熄風(fēng)等,將蟲(chóng)類作為藥物治療的歷史非常久遠(yuǎn),并且得到了廣泛應(yīng)用。其中在《本草綱目》中記載“咸走血,苦勝血。水蛭之咸苦,以除蓄血,乃肝經(jīng)血分藥,故能通肝經(jīng)聚血”。隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步,經(jīng)過(guò)不斷地研究顯示,水蛭中含有17種氨基酸以及蛋白質(zhì),其中包括8種人體必需氨基酸[2],另含有水蛭素、吻蛭素、組織胺以及肝素等;在水蛭中還含有糖脂類、羧酸酯類以及蝶啶類等小分子;此外也含有14種微量元素,如鋅、鐵、錳、銅、硒、鈷、鉻、鉬以及鎳等[3]。水蛭可以起到抗炎、鎮(zhèn)痛、抗凝、抗纖維化、抗細(xì)胞凋亡、抗腫瘤等作用[4-8],在心腦血管疾病、腎臟疾病、整形外科中廣泛應(yīng)用。由于水蛭具有較強(qiáng)的活血化瘀作用,破瘀不傷新血,無(wú)損氣分,因此水蛭也可作為眼科破血逐瘀之要藥,并廣泛應(yīng)用于眼科多種疾病的治療中。
1.1年齡相關(guān)性黃斑變性年齡相關(guān)性黃斑變性(age-related macular degeneration,ARMD)是一種發(fā)病率與年齡呈正相關(guān)的老年性疾病,雙眼先后或同時(shí)發(fā)病,視力呈進(jìn)行性損害。中醫(yī)認(rèn)為ARMD的產(chǎn)生和發(fā)展與肝脾腎存在密切關(guān)系,肝脾腎功能失調(diào)是本病主要的發(fā)病機(jī)制,濕性ARMD可誘發(fā)脈絡(luò)膜新生血管(choroidal neovascularisation,CNV)形成,CNV的發(fā)生是由于患者氣血津液的失調(diào)導(dǎo)致眼底水液、痰濕、瘀血等病理產(chǎn)物的堆積,在發(fā)病的全過(guò)程中,痰濕、淤血貫穿始終。仝小林教授認(rèn)為水蛭為破血藥,主要應(yīng)用于絡(luò)脈瘀滯疾病[9],所以水蛭治療ARMD主要以化痰通絡(luò)散瘀為主。孟文明[10]通過(guò)觀察活絡(luò)散結(jié)湯(方藥組成含水蛭15g)治療26例痰瘀互結(jié)證濕性ARMD的臨床療效,以視力提高1行以上為有效,發(fā)現(xiàn)治療組的有效率可達(dá)77%。唐文婷[11]采用自擬補(bǔ)益肝腎祛瘀湯(方劑含水蛭6g)聯(lián)合西藥治療ARMD患者42例,以治療前后視力變化、黃斑區(qū)視網(wǎng)膜厚度以及視物模糊癥狀的改善情況進(jìn)行療效評(píng)定,結(jié)果顯示治療總有效率為92.9%,高于對(duì)照組(單純使用西藥治療)的75.6%,兩組不良反應(yīng)發(fā)生率的比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),提示自擬補(bǔ)益肝腎祛瘀湯的應(yīng)用具有較高安全性,可長(zhǎng)期服用。楊玉青等[12]觀察益氣養(yǎng)陰散結(jié)通絡(luò)湯(方劑含水蛭3g)治療氣陰兩虛,痰瘀阻絡(luò)證型濕性ARMD的臨床療效,觀察患者治療前后視力、30°視野及黃斑區(qū)視網(wǎng)膜厚度的改善情況,治療組總有效率76.92%,高于對(duì)照組的62.86%,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),提示此方能明顯改善濕性ARMD患者的癥狀。
1.2糖尿病性視網(wǎng)膜病變糖尿病性視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy,DR)的基本病理過(guò)程主要為視網(wǎng)膜微血管的病變,是糖尿病微血管并發(fā)癥之一。中醫(yī)認(rèn)為DR的發(fā)病機(jī)制在于消渴日久,耗氣傷陰,以氣陰兩虛、陰陽(yáng)兩虛為本,以脈絡(luò)瘀阻、痰濁凝滯為標(biāo),治療常常予以益氣養(yǎng)陰、活血化瘀。由于DR歸屬絡(luò)脈病變范疇,動(dòng)物藥的最大特點(diǎn)是動(dòng)而不居,性善竄透,能深入體細(xì)道窄的絡(luò)脈之中,以深搜細(xì)剔絡(luò)中伏邪[13],因此水蛭常用于絡(luò)脈病的治療,作用機(jī)制可能在于改善微循環(huán)等。國(guó)內(nèi)外研究也表明天然水蛭素可能通過(guò)阻斷PARS/p38/NF-κB等途徑降低大鼠皮瓣炎癥反應(yīng),具有改善微循環(huán)的潛能[14-15]。臨床使用含水蛭的中成藥治療非增殖期DR的療效已取得了一定的進(jìn)展,如芪明顆粒(成分:水蛭、黃芪、葛根、地黃、枸杞子、決明子、茺蔚子、蒲黃)。一系列的臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)芪明顆粒能夠提升非增殖期DR患者的視力,改善黃斑水腫情況,使視網(wǎng)膜及脈絡(luò)膜的血流加快,眼部血液循環(huán)得到改善,延緩DR的進(jìn)展,且療效安全,不良反應(yīng)發(fā)生率低[16-19]。
1.3白內(nèi)障白內(nèi)障(cataract)的發(fā)生機(jī)制較為復(fù)雜,任何影響眼內(nèi)環(huán)境的因素都可以直接或間接破壞晶狀體的組織結(jié)構(gòu),其中晶狀體上皮細(xì)胞(lens epithelial cells,LECs)過(guò)度凋亡是年齡相關(guān)性白內(nèi)障產(chǎn)生的原因之一[20]。中醫(yī)則認(rèn)為白內(nèi)障的發(fā)病機(jī)制在于年老肝腎虧虛,精血不足,或因脾胃虛弱,肝熱上擾致晶珠逐漸混濁。目前與水蛭相關(guān)的藥物治療白內(nèi)障多與LECs相關(guān),由福建省第二人民醫(yī)院研制的復(fù)方水蛭滴眼液(SZ)是以民間驗(yàn)方為基礎(chǔ),以水蛭為主要成分,目前已經(jīng)獲得專利權(quán),SZ可減緩實(shí)驗(yàn)大鼠半乳糖白內(nèi)障,其作用機(jī)制在于減輕因紫外線照射引起的LECs損傷,提高LECs核內(nèi)的DNA含量,從而起到防護(hù)紫外線照射引起LECs凋亡的作用[21]。在一項(xiàng)為期6mo的SZ治療年齡相關(guān)性白內(nèi)障100眼的臨床觀察中,以矯正視力和晶狀體混濁程度為療效觀察指標(biāo),結(jié)果顯示SZ組有效率(66%)明顯高于對(duì)照組(2%)(P<0.01),且只有少數(shù)患者出現(xiàn)了不良反應(yīng),說(shuō)明了其用藥的安全性[22]。
1.4視網(wǎng)膜靜脈阻塞視網(wǎng)膜靜脈阻塞(retinal vein occlusion,RVO)的發(fā)病率僅次于DR,是較為常見(jiàn)的視網(wǎng)膜血管疾病,黃斑水腫和視網(wǎng)膜新生血管出血是RVO眼視力喪失的兩個(gè)主要原因。中醫(yī)臟腑學(xué)說(shuō)認(rèn)為RVO多因痰熱內(nèi)生,氣滯血瘀,或因脾胃虛弱,脾不統(tǒng)血引起的血溢脈外,或因陰虛陽(yáng)亢、氣血逆亂,血不循經(jīng)而溢于目?jī)?nèi);以經(jīng)絡(luò)學(xué)說(shuō)來(lái)看,目絡(luò)為絡(luò)脈在眼部的延伸,具有滲灌氣血、聯(lián)系臟腑的作用,“以通為用”是目絡(luò)重要的生理特點(diǎn)[23],因此視網(wǎng)膜阻塞性血管疾病療法主要以通為主,兼以益氣養(yǎng)陰。水蛭善破血逐瘀,通絡(luò)散結(jié),因此中藥水蛭對(duì)于視網(wǎng)膜缺氧缺血性的血管病變具有良好的活血通絡(luò)作用,有助于眼底出血后的吸收、黃斑水腫的減輕以及預(yù)防新生血管的形成。在一項(xiàng)中醫(yī)臨床試驗(yàn)中,采取分期治療RVO,并對(duì)治療效果進(jìn)行觀察顯示,采用“化瘀散結(jié)片(成都中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院眼科研制并以水蛭為主藥)”配合“益視片”治療RVO干血期或者死血期,試驗(yàn)組療效優(yōu)于對(duì)照組[24]。另有研究顯示應(yīng)用眼絡(luò)通方(由水蛭、地龍、葛根、川芎、三棱組成)治療兔RVO模型,兔視網(wǎng)膜組織中各時(shí)間點(diǎn)血小板源性生長(zhǎng)因子(platelet-derived growth factor,PDGF)和血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)mRNA及蛋白表達(dá)量均較模型對(duì)照組顯著降低,推測(cè)其抑制新生血管形成的作用機(jī)制可能與下調(diào)VEGF和PDGF在視網(wǎng)膜組織中的高表達(dá)有關(guān)[25]。
1.5其他眼科疾病研究發(fā)現(xiàn)化瘀散結(jié)片(以水蛭為主藥)可以促進(jìn)玻璃體積血吸收,對(duì)防治增生性玻璃體視網(wǎng)膜病變(proliferative vitreous retinopathy,PVR)的發(fā)生發(fā)展有一定作用[26-27]。化瘀散結(jié)片也能運(yùn)用在視網(wǎng)膜脫離術(shù)后的視功能恢復(fù),治療組服用化瘀散結(jié)片治療1、3mo后的視力療效顯效率分別為51.61%和58.06%,且治療3mo后治療組顯效率明顯高于對(duì)照組,說(shuō)明化瘀散結(jié)片能有效改善視網(wǎng)膜脫離術(shù)后患者的玻璃體混濁,加快視網(wǎng)膜下積液吸收,促進(jìn)視網(wǎng)膜平伏,有利于視功能的恢復(fù)[28]。
此外,由于蟲(chóng)類藥物具有通經(jīng)活血、化痰散結(jié)的作用,一些學(xué)者認(rèn)為水蛭對(duì)甲狀腺相關(guān)眼病也有著不錯(cuò)的療效。陳如泉教授認(rèn)為甲狀腺相關(guān)眼病的發(fā)病機(jī)制在于肝氣郁久化火,痰瘀互結(jié),或因肝脾不和,脾虛水濕聚而成痰,日久循經(jīng)上行于目,痰血瘀阻于眼眶,水蛭破血逐瘀,能軟堅(jiān)散結(jié),配合其他活血通絡(luò)類藥物可共奏化痰散結(jié)之功效[29]。但水蛭在甲狀腺眼病的臨床應(yīng)用未進(jìn)行確切的療效評(píng)估,需要做進(jìn)一步的臨床試驗(yàn)來(lái)觀察其療效是否可靠。
目前水蛭提取液在眼科基礎(chǔ)研究中常見(jiàn)有3種提取方式:(1)水蛭滲濾液[30]:水蛭粗粉定量,加體積分?jǐn)?shù)75%乙醇200mL,使均勻潤(rùn)濕,加蓋,放置2h,裝入滲濾筒中,添加體積分?jǐn)?shù)75%乙醇高出藥面3cm,排除筒內(nèi)空氣。加蓋放置48h后放出藥液,流速3mL/min,并從藥面不斷添加體積分?jǐn)?shù)75%乙醇5000mL,滲濾液回收乙醇至無(wú)醇味,定容至實(shí)驗(yàn)所需量,藥液經(jīng)60Co照射滅菌,備用。(2)水蛭水提醇沉提取液[31]:取水蛭定量,加水煮3次,每次加水8倍,煎煮1h,濾過(guò),合并3次濾液,濃縮至200mL,加95%乙醇,使含醇量至75%,靜置過(guò)夜,濾過(guò),濾液回收乙醇至無(wú)醇味,定容,藥液經(jīng)60Co照射滅菌,備用。(3)水蛭水提液[32]:水蛭干粉直接溶于PBS中,按一定比例混合浸提30min,濾過(guò)后備用。對(duì)于以上3種水蛭提取物的濃度均是根據(jù)《中華人民共和國(guó)藥典》中使用凝血酶測(cè)定水蛭提取液中水蛭素的濃度來(lái)計(jì)算。
2.1水蛭滲濾液
2.1.1對(duì)新生血管的調(diào)控作用有研究顯示,64g/L水蛭滲濾液會(huì)導(dǎo)致RF-6A血管內(nèi)皮細(xì)胞跨膜受體VEGFR2的表達(dá)大幅降低,抑制了血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖,推測(cè)可能是因?yàn)樗螡B濾液與VEGFR2有相互作用,競(jìng)爭(zhēng)性抑制了VEGF與VEGFR2的結(jié)合[33]。在之后的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)凝血酶能夠在2、4、6、8、10h誘導(dǎo)RF-6A細(xì)胞TNF-α表達(dá)的增加,而64g/L水蛭滲濾液能夠抑制凝血酶誘導(dǎo)下TNF-α的表達(dá),推測(cè)水蛭滲濾液通過(guò)阻斷凝血酶從而對(duì)視網(wǎng)膜血管內(nèi)皮細(xì)胞TNF-α表達(dá)下調(diào),減少新生血管的生成[34]。研究發(fā)現(xiàn)基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)與新生血管的產(chǎn)生密切相關(guān),其中研究最多的是MMP-2,64g/L水蛭滲濾液作用于RF-6A細(xì)胞,以MMP-2和Ⅳ型膠原為檢測(cè)指標(biāo),結(jié)果顯示64g/L水蛭滲濾液促進(jìn)了體外凝血酶誘導(dǎo)下細(xì)胞微環(huán)境中Ⅳ型膠原的合成,抑制了MMP-2的分泌,改變了細(xì)胞生長(zhǎng)的微環(huán)境,對(duì)新生血管的形成有抑制作用[35]。也有研究發(fā)現(xiàn)天然水蛭素在低濃度時(shí)可促進(jìn)血管生成,而在高濃度時(shí)可抑制血管生成[33],提示水蛭滲濾液對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的生成可能有著一定調(diào)控作用,主要在于減少VEGF和TNF-α等促血管生成因子的表達(dá),抑制MMPs等酶的分泌,改變細(xì)胞生長(zhǎng)的微環(huán)境,從而抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖,對(duì)新生血管的產(chǎn)生有著一定的影響。
2.1.2抗增生作用由于視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞(retinal pigment epithelium,RPE)是參與PVR的主要細(xì)胞之一,RPE受到不同刺激,重新進(jìn)入細(xì)胞周期,使RPE異常增殖造成PVR的發(fā)生。鄭燕林等[36]研究發(fā)現(xiàn)不同濃度凝血酶均有不同程度促進(jìn)RPE增殖作用,128mg/mL水蛭滲濾液對(duì)凝血酶誘導(dǎo)的RPE增殖具有抑制作用。一系列的研究發(fā)現(xiàn)水蛭滲濾液對(duì)RPE抑制的作用機(jī)制可能與P38 MAPK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路以及G蛋白信號(hào)通路等有關(guān)[37-38]。Bastiaans等[39]通過(guò)研究得出結(jié)論,天然水蛭素可以顯著降低增生性玻璃體病變患者玻璃體內(nèi)凝血酶活性,抑制RPE促炎和促纖維化途徑。這與水蛭素發(fā)揮抗凝的功效基本一致,因此我們推測(cè)水蛭滲濾液發(fā)揮抗增生作用機(jī)制的有效成分之一為水蛭素。
2.1.3轉(zhuǎn)分化作用本課題組前期實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)64g/L水蛭滲濾液可在體外誘導(dǎo)RPE形態(tài)類似神經(jīng)元樣細(xì)胞改變,并表達(dá)神經(jīng)元特異性蛋白NSETIN,提示水蛭有誘導(dǎo)體外RPE向神經(jīng)元分化的趨勢(shì)[40],因此水蛭具有調(diào)節(jié)視網(wǎng)膜干細(xì)胞活性及定向分化作用,并將分化細(xì)胞進(jìn)行視網(wǎng)膜下腔移植來(lái)治療退行性視網(wǎng)膜病變等是具有研究前景的。但由于水蛭的成分十分復(fù)雜,水蛭滲濾液發(fā)揮轉(zhuǎn)分化作用機(jī)制的有效成分尚不明確,仍需做更深入的探索。
2.2水蛭水提醇沉提取液LECs與白內(nèi)障的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),LECs的過(guò)度凋亡或者異常增殖均可能引起不同類型的白內(nèi)障發(fā)生。周春陽(yáng)等[31]通過(guò)觀察體外培養(yǎng)LECs,模擬白內(nèi)障囊外摘除術(shù)[extra capsular cataract extraction (cataract surgery),ECCE]術(shù)后后發(fā)性白內(nèi)障的發(fā)生發(fā)展過(guò)程,發(fā)現(xiàn)水蛭水提醇沉提取液對(duì)體外培養(yǎng)的牛LECs有明顯生長(zhǎng)抑制作用,其24、72h ID50分別為31.85、30.69mg/mL,經(jīng)比較差異無(wú)顯著性(P>0.05),且經(jīng)作用24h后,觀察到水蛭水提醇沉提取液能抑制LECs的貼壁,這為水蛭用于防治后發(fā)性白內(nèi)障提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。重組水蛭素與天然水蛭素的結(jié)構(gòu)、藥理作用高度相似[41],孫宇等[42]研究發(fā)現(xiàn)重組水蛭素經(jīng)眼部黏膜給藥后可以使半乳糖性白內(nèi)障大鼠的晶狀體混濁度減輕,可能是由于提高了超氧化物歧化酶(SOD)的活性,降低了晶狀體中過(guò)氧化產(chǎn)物—丙二醛(MDA)濃度,LECs細(xì)胞膜穩(wěn)定性和抗脂質(zhì)過(guò)氧化能力逐漸恢復(fù),從而達(dá)到預(yù)防和治療白內(nèi)障的效果。重組水蛭素變異體Ⅲ(rHV3)對(duì)半乳糖介導(dǎo)的LECs損傷均具有較好的保護(hù)作用,rHV3能夠顯著降低高糖環(huán)境下LECs的p53表達(dá),其抗細(xì)胞凋亡作用的機(jī)制之一是通過(guò)p53抑制線粒體介導(dǎo)的凋亡途徑來(lái)起到對(duì)LECs的保護(hù)作用[43-44]。水蛭水提醇沉提取液具有抑制LECs生長(zhǎng)的作用,而重組水蛭素以及其變異體具有抗LECs凋亡的作用,推測(cè)水蛭的不同提取方法可能影響其有效成分發(fā)揮不同的藥理作用,但其中具體的作用機(jī)制尚待進(jìn)一步證實(shí)。
2.3水蛭水提液由于水蛭素具有強(qiáng)大的抗凝血功能,故有利于藥物進(jìn)入組織殺滅腫瘤細(xì)胞。李園媛等[32]使用水蛭素濃度為0.04、0.08U/mL的水蛭水提液體外作用于人視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤細(xì)胞(WERI-RB-1),對(duì)細(xì)胞的增殖、凋亡以及侵襲能力進(jìn)行檢測(cè),研究結(jié)果表明水蛭水提液可以有效抑制WERI-RB-1細(xì)胞的增殖和侵襲,并能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,有望能成為視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤的治療藥物,但其分子機(jī)制還需深入研究。
中藥水蛭的功效多為破血通經(jīng)、逐瘀消癥,因此水蛭目前在眼科疾病中多用于各種血證的治療,其發(fā)揮作用的機(jī)理主要為抗VEGF、改善微循環(huán)障礙、抗細(xì)胞凋亡以及抗增生等,通過(guò)臨床研究數(shù)據(jù)顯示均取得了一定療效。對(duì)水蛭提取液的研究也在不斷深入與創(chuàng)新,如水蛭提取液可能誘導(dǎo)細(xì)胞分化、水蛭水提液可以有效抑制視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤細(xì)胞增殖等,這為中藥發(fā)揮其多元化的特性治療視力喪失性眼科疾病提供了更多方向。
然而,由于中藥成分的復(fù)雜性,水蛭及其提取液的臨床應(yīng)用和基礎(chǔ)研究依然存在許多問(wèn)題:(1)水蛭入藥治療眼病以復(fù)方和中成藥為主,中藥復(fù)方等成分組成極其復(fù)雜,因此不能判定發(fā)揮作用機(jī)制的主要藥物是否為水蛭,水蛭的有效成分組成至今未得到完全解釋;(2)水蛭的提取方式有多種,前期的研究顯示不同的提取方式可能使水蛭發(fā)揮不同的藥理作用,但目前水蛭的提取方式尚缺乏標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量控制體系,因此不能確定水提取液的穩(wěn)定性和絕對(duì)有效性;(3)水蛭古今醫(yī)書(shū)均記載有毒,在《本經(jīng)》中列為下品,雖據(jù)現(xiàn)代藥理研究較為安全可靠,但在臨床應(yīng)用時(shí)其用量安全問(wèn)題仍未得到完全解決。因此未來(lái)對(duì)于水蛭的研究應(yīng)該注重其成分分析,形成較為標(biāo)準(zhǔn)的中藥質(zhì)量控制體系,使水蛭發(fā)揮作用的機(jī)制得到更全面的闡釋,提高水蛭應(yīng)用的安全性和有效性。