劉禮姣 綜述，謝利劍 審校

(上海交通大學(xué)附屬上海市兒童醫(yī)院，上海 200062)

肺動(dòng)脈高壓(pulmonary arterial hypertension，PAH)是一種病因復(fù)雜、高致死性、進(jìn)行性的惡性心血管疾病。無(wú)論是特發(fā)性還是繼發(fā)于各種疾病的PAH，患者均表現(xiàn)出相似的病理生理變化，包括肺血管異常收縮、肺血管炎癥、肺血管結(jié)構(gòu)重塑及原位血栓形成等，最終導(dǎo)致肺血管阻力增加，隨后發(fā)生右心室肥厚、功能衰竭，甚至死亡。流行病學(xué)顯示，在>65歲人群中，PAH的發(fā)病率達(dá)10%[1]。多中心研究表明，我國(guó)成人PAH患者的3年病死率≥30%，未經(jīng)靶向藥物治療的特發(fā)性PAH的1、3、5年的生存率分別為66.0%、52.0%、35.0%，靶向藥物治療后5年生存率達(dá)50%[2-3]。由于靶向藥物的應(yīng)用，成人PAH的療效得以改善。小兒PAH病因有多種，常見的是特發(fā)性肺動(dòng)脈高壓(IPAH)和先天性心臟病相關(guān)的PAH(PAH-CHD)。近年來(lái)，在越來(lái)越多兒科臨床試驗(yàn)證據(jù)指導(dǎo)下，靶向藥物的應(yīng)用越來(lái)越廣，小兒PAH的預(yù)后明顯改善。在沒(méi)有合適治療時(shí)，IPAH患兒中位生存期比成人差，約10個(gè)月。Haworth S G等[4]在對(duì)216例小兒PAH治療效果回顧性分析中指出，應(yīng)用靶向藥物治療后，IPAH患兒1、3、5年生存率率分別為86.5%、79.9%、71.9%。疾病相關(guān)PAH在1、3、5年生存率分別為92.3%、83.8%、56.9%，其中先天性心臟病術(shù)后嚴(yán)重肺動(dòng)脈高壓的治療效果最差。盡管當(dāng)前小兒PAH靶向治療策略改善了預(yù)后，但小兒PAH治療很大程度上取決于成人PAH的研究和臨床醫(yī)師的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，且臨床上應(yīng)用的靶向藥物(如前列環(huán)素類、內(nèi)皮素受體拮抗劑、磷酸二酯酶抑制劑等)成本高昂，阻礙了其廣泛應(yīng)用于臨床。因此，臨床上亟需一種經(jīng)濟(jì)有效的藥物治療PAH。

丹參及其活性成分具有安全高效、副作用低的特點(diǎn)，在中國(guó)及亞洲其他國(guó)家已廣泛應(yīng)用于心血管疾病的治療[5-6]。丹參酮ⅡA是丹參中含量最豐富、最有效的一種成分，丹參酮ⅡA磺酸鈉(tanshinone ⅡA sodium sulfonate，STS)是丹參酮ⅡA的水溶性衍生物，廣泛用于腫瘤、糖尿病及神經(jīng)系統(tǒng)等疾病。丹參酮ⅡA通過(guò)降低升高的平均肺動(dòng)脈壓和右心室壓、抑制肺血管重構(gòu)、阻斷右心室肥厚等，對(duì)低氧和野百合堿誘導(dǎo)的PAH大鼠模型發(fā)揮保護(hù)作用。因此，本文就丹參酮ⅡA對(duì)PAH的作用機(jī)制作一綜述。

1 丹參酮ⅡA抑制肺血管異常收縮

有研究發(fā)現(xiàn)，Ca2+對(duì)肺血管的收縮具有至關(guān)重要的作用，STS可用于治療PAH。STS參與了肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)[7-8]，其作用機(jī)制包括：(1)經(jīng)典瞬時(shí)受體電位通道(canonical transient receptor potential，TRPC)是鈣池操縱性鈣通道SOCC的主要分子基礎(chǔ)，低氧條件下肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞內(nèi)鈣池操縱性鈣內(nèi)流增加，細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度升高導(dǎo)致肺血管收縮，促進(jìn)PAH的發(fā)生和發(fā)展[9]。STS減少低氧誘導(dǎo)PAH模型大鼠肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞中TRPC1、TRPC6及SOCC的表達(dá)，降低細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度，從而減少右心室壓力及肺血管重構(gòu)[7，10]。(2)過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體(peroxisome proliferator-activated receptor，PPAR)γ是調(diào)節(jié)肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞內(nèi)Ca2+平衡的關(guān)鍵點(diǎn)之一，在PAH發(fā)病過(guò)程中發(fā)揮十分重要的作用[8]。Matsuda Y等[11]發(fā)現(xiàn)野百合堿誘導(dǎo)PAH模型大鼠肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞中PPARγ表達(dá)明顯下調(diào)，STS可影響PPARγ的表達(dá)[12-13]。Jiang Q等[14]在慢性低氧誘導(dǎo)PAH大鼠模型中同樣觀察到肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞中PKG和PPARγ表達(dá)下調(diào)，而STS可逆轉(zhuǎn)PKG和PPARγ表達(dá)的下調(diào)，并通過(guò)PKG-PPARγ通路減少低氧狀態(tài)下SOCC的表達(dá)，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度。(3)也有研究[15-16]表明STS通過(guò)增加肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞Kv2.1、Kv1.5的表達(dá)，降低細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度。

2 丹參酮ⅡA可改善肺血管炎癥反應(yīng)

在低氧及急慢性炎癥損傷因素刺激下，內(nèi)皮細(xì)胞被激活，介導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞與炎癥細(xì)胞相互黏附，刺激血管內(nèi)皮細(xì)胞及炎癥細(xì)胞表達(dá)和釋放炎癥因子，例如細(xì)胞因子、生長(zhǎng)因子、趨化因子等，正反饋促進(jìn)炎癥的發(fā)生與發(fā)展，損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞，使其功能紊亂，促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞的遷移、增殖及纖維細(xì)胞的肌化，促進(jìn)PAH的發(fā)生與發(fā)展[17]。萬(wàn)利梅等[18]在低氧誘導(dǎo)PAH大鼠模型中發(fā)現(xiàn)，STS抑制白細(xì)胞介素(IL)-6的合成和釋放，可改善肺部炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)。徐磊等[19]在野百合堿誘導(dǎo)PAH大鼠模型中發(fā)現(xiàn)，STS治療組較對(duì)照組大鼠血清中IL-6和IL-8含量降低。在對(duì)其他繼發(fā)性PAH研究中同樣發(fā)現(xiàn)丹參酮具有治療作用，霍建民等[20]發(fā)現(xiàn)，霧化吸入STS注射液減少單純吸煙導(dǎo)致的慢性阻塞性肺疾病模型大鼠肺泡內(nèi)基質(zhì)金屬磷酸酶9(matrix metallopeptidase 9，MMP-9)、IL-8和TNF-α等的表達(dá)，減輕吸煙對(duì)肺彈力纖維的破壞作用；Guan R等[21]在香煙和香煙煙霧提取物(CSE)所致的慢性阻塞性肺疾病模型中發(fā)現(xiàn)，STS可下調(diào)肺組織中TNF-α和IL-1b的表達(dá)，減少肺部炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，并指出STS可能通過(guò)阻斷絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)信號(hào)通路抑制CSE誘導(dǎo)缺氧誘導(dǎo)因子-1α(hypoxia-inducible factor-1α，HIF-1α)表達(dá)，抑制氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)。有研究[22-24]表明在脂多糖誘導(dǎo)的急性肺損傷模型中，STS干預(yù)極大地降低了外周血清中TNF-α、IL-1β、IL-6的產(chǎn)生，并指出這種現(xiàn)象可能與以下作用機(jī)制有關(guān)：(1)STS抑制低氧誘導(dǎo)因子-1α的活性；(2)上調(diào)沉默信息調(diào)節(jié)因子2相關(guān)酶1(silent mating type information regulation 2 homolog-1，SIRT1)的表達(dá)，從而抑制NF-κB介導(dǎo)的炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生；(3)抑制瞬時(shí)受體電位M7(transient receptor potential melastatin 7，TRPM7)的表達(dá)。

3 丹參酮ⅡA抑制肺血管重構(gòu)

肺血管重構(gòu)是PAH發(fā)生的重要病理基礎(chǔ)，包括肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞增殖與凋亡失衡，肺血管外基質(zhì)重構(gòu)等[25]。STS對(duì)肺血管結(jié)構(gòu)重構(gòu)的病理環(huán)節(jié)具有影響，作用機(jī)制如下：(1)Zhang Z等[26]發(fā)現(xiàn)，STS與肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞DNA分子的小溝嵌合，降低細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑P27蛋白降解，使細(xì)胞周期停止在G0/G1期，抑制肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞的增殖；Xu J等[23]在低氧誘導(dǎo)PAH大鼠模型中發(fā)現(xiàn)，STS上調(diào)SIRT1的表達(dá)，促進(jìn)信號(hào)分子叉頭蛋白O3a(Forkhead box protein O3a，F(xiàn)OXO3a)的表達(dá)，抑制低氧誘導(dǎo)的肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞增殖，提示STS可能通過(guò)SIRT1-FOXO3a通路抑制低氧誘導(dǎo)的肺動(dòng)脈平滑肌增殖。(2)Chen M等[27]指出，在缺氧條件下，STS上調(diào)caspase-3表達(dá)，降低Hsp60表達(dá)，促進(jìn)肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞凋亡，這種促凋亡作用可能與JAK2/STAT3通路中信號(hào)分子磷酸化水平降低，肺動(dòng)脈平滑細(xì)胞中下游靶蛋白Cx43水平升高相關(guān)，此外，STS減少缺氧條件下大鼠肺動(dòng)脈中膜的增厚，逆轉(zhuǎn)肺血管重構(gòu)。(3)多項(xiàng)研究[28-30]指出STS抑制MAPK信號(hào)通路中調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2(extracellular signal-regulated kinase 1/2，ERK1/2)磷酸化，下調(diào)c-jun的表達(dá)，同時(shí)抑制PI3K/AKT、IkBa磷酸化和p65的核轉(zhuǎn)運(yùn)，進(jìn)一步抑制NF-κB和AP-1結(jié)合，降低MMP的表達(dá)，從而減少TNF-α介導(dǎo)的肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞的遷移，減少肺血管重構(gòu)。

4 丹參酮ⅡA通過(guò)抑制心肌肥厚逆轉(zhuǎn)肺動(dòng)脈高壓

Van de Veerdonk M C等[31]指出，PAH導(dǎo)致右心室負(fù)荷增加，右心室心肌肥大在穩(wěn)態(tài)范圍內(nèi)代償性調(diào)節(jié)右心室功能，右心室擴(kuò)張?jiān)诩毙云谑怯幸娴?，根?jù)Frank-Starling機(jī)制，這導(dǎo)致右心心輸出量增加。但根據(jù)Laplace定律，長(zhǎng)期右心室擴(kuò)張易導(dǎo)致心室壁厚度增加，心室壁應(yīng)力降低，心室舒張期僵硬，最終導(dǎo)致右心室功能降低和右心室衰竭。PAH患者死亡的主要原因是右心室功能衰竭，因此改善右心室功能是最重要的治療目標(biāo)之一。有研究[32]表明，靶向藥物主要通過(guò)降低右心室后負(fù)荷治療PAH，在臨床上取得了一定療效，但依然不能遏制PAH的進(jìn)一步惡化。STS對(duì)心臟具有積極的保護(hù)作用，包括抗氧化作用、減少心肌梗死面積、抑制缺血再灌注損傷以及抑制心肌肥大等，其中抑制心肌肥大、改善右心室肥厚及其功能與治療PAH直接相關(guān)[33-34]。心肌肥厚循環(huán)血管緊張素Ⅱ(angiotensin，Ang-Ⅱ)水平升高，STS通過(guò)以下作用機(jī)制抑制Ang-Ⅱ介導(dǎo)的心肌肥厚：(1)下調(diào)Ang-Ⅱ的1型受體AT1R及其下游關(guān)鍵因子的表達(dá)[35]，如PKC及c-fos、c-jun[36]，減少心肌細(xì)胞肥大基因表達(dá)；(2)抑制MAPK信號(hào)通路中ERK1/2磷酸化及核轉(zhuǎn)運(yùn)，抑制Ang-Ⅱ誘導(dǎo)的心室肥大[37-38]；(3)激活雌激素受體，減少胰島素樣生長(zhǎng)因子受體(insulin like-growth factors，IGF-2R)表達(dá)[39]，抑制Ang-Ⅱ介導(dǎo)的心肌肥大。此外，STS通過(guò)與信號(hào)通路關(guān)聯(lián)抑制心肌細(xì)胞肥大基因表達(dá)：(1)下調(diào)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1(transforming growth factor，TGF-β1)的表達(dá)，上調(diào)Smad-7的表達(dá)，干擾TGF-β1/Smad通路信號(hào)傳導(dǎo)[40]；(2)抑制Ca2+/鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶/活化T細(xì)胞核因子(nuclear factor of activated T-cells，NFATc3)信號(hào)通路表達(dá)[41]；(3)Feng J等[42]發(fā)現(xiàn)，STS可能通過(guò)抑制Cys-C/Wnt信號(hào)通路表達(dá)抑制心肌肥厚。此外，STS可抑制PKC活性，促進(jìn)局部心肌eNOS基因表達(dá)和內(nèi)源性NO的產(chǎn)生，調(diào)節(jié)心肌NO/NOS系統(tǒng)，逆轉(zhuǎn)心肌肥厚[43]。有研究[38，44]發(fā)現(xiàn)，STS可減少心肌細(xì)胞內(nèi)L-型Ca2+通道介導(dǎo)的鈣內(nèi)流，調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞內(nèi)PKC、NO等信號(hào)分子的產(chǎn)生，減少心肌細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度，抑制心肌肥厚。

5 小結(jié)

丹參酮ⅡA對(duì)PAH的保護(hù)主要通過(guò)抑制肺血管異常收縮、肺血管重構(gòu)，改善肺部血管炎癥反應(yīng)，抑制心肌肥厚，改善右心室功能等發(fā)揮作用。丹參酮ⅡA在治療PAH中的療效引起越來(lái)越多研究者及臨床醫(yī)師的重視，但此類研究大多限于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)或體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，還有大量的基礎(chǔ)工作尚需臨床研究者進(jìn)一步完善。期望隨著研究的進(jìn)展，丹參酮ⅡA成為治療PAH的新型藥物，造福廣大患者。