陳志國，杜瑞娟，卞 華

（南陽理工學(xué)院張仲景國醫(yī)國藥學(xué)院，河南省張仲景方藥與免疫調(diào)節(jié)重點實驗室，河南 南陽 473004）

麥冬為百合科植物麥冬Ophiopogonjaponicus（L.f.）Ker-Gawl.的干燥塊根，味甘、微苦，微寒，歸心、肺、胃經(jīng)，具有養(yǎng)陰生津、潤肺清心之效［1］。其所含的化學(xué)成分包括甾體皂苷、高異黃酮、多糖、揮發(fā)油等，其中甾體皂苷具有多種藥理活性。麥冬皂苷D 是從中藥麥冬中提取的一種甾體皂苷類單體，其分子式為C44H70O16，相對分子質(zhì)量854.466，為白色結(jié)晶粉末，易溶于乙醇、水，不溶于丙酮、石油醚等非極性溶劑。藥理研究表明，麥冬皂苷D 在延緩衰老、改善學(xué)習(xí)記憶障礙、抗心腦血管疾病、抗腫瘤、抗炎、免疫調(diào)節(jié)等多方面均能發(fā)揮作用，尤其在心血管疾病方面的研究頗多［2］。心血管疾病仍然是頭號殺手疾病，每年奪走1 790 萬人的生命，占世界總死亡人數(shù)的31%［3］。本文根據(jù)近年來的相關(guān)研究報道，對麥冬皂苷D 抗心血管系統(tǒng)疾病的藥理作用進行綜述，以期為其深入研究和利用提供參考。

1 心肌細胞、內(nèi)皮細胞的保護作用

1.1 調(diào)控內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激是細胞為應(yīng)對內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)錯誤折疊、未折疊蛋白聚集、鈣穩(wěn)態(tài)失衡等狀況，而激活未折疊蛋白反應(yīng)（unfolded protein response，UPR）、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)超負荷反應(yīng)、caspase-12 介導(dǎo)的凋亡通路等信號途徑的反應(yīng)過程。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激既能誘導(dǎo)葡糖調(diào)節(jié)蛋白78 （glucoseregulated protein 78，GRP78，也稱Bip）、GRP94 等內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分子伴侶表達從而產(chǎn)生保護效應(yīng)，亦能獨立地誘導(dǎo)內(nèi)源性細胞凋亡，最終影響應(yīng)激細胞的轉(zhuǎn)歸，如適應(yīng)、損傷或凋亡。心血管疾病中發(fā)生的代謝紊亂、缺氧、炎癥等病理生理學(xué)因素均會引發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激［4-6］。同時，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)炎癥和氧化應(yīng)激，適應(yīng)不良的未折疊蛋白反應(yīng)誘導(dǎo)的凋亡。

各種細胞壓力，如未折疊蛋白的過度積累、氧化應(yīng)激、病毒感染、葡萄糖缺乏和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣離子耗竭，都可能導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激。為了減輕這種壓力，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)觸發(fā)UPR。UPR由多種內(nèi)質(zhì)網(wǎng)跨膜受體蛋白介導(dǎo)，如包括肌醇需求蛋白1（inositol-requiring kinase 1，IRE1）、RNA 激活的蛋白激酶樣內(nèi)質(zhì)網(wǎng)激酶（RNA-activated protein kinase-like ER kinase，PERK）、激活轉(zhuǎn)錄因子6 （activating transcription factor 6，ATF6）。這些受體蛋白的激活升高了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)伴侶蛋白（如GRP78、GRP94） 表達。然而，如果過度或長期的應(yīng)激則會導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能嚴重受損，需要通過激活C／EBP 同源蛋白（C／EBP homologous protein，CHOP）、c-Jun NH2 末端激酶（JNK） 或caspase-12 來觸發(fā)凋亡途徑［7］。研究表明，在許多疾病中（如心力衰竭） 存在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激介導(dǎo)的細胞凋亡發(fā)生。

張光晨等［8］研究表明，異丙腎上腺素可誘導(dǎo)H9c2 細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激標(biāo)志蛋白Bip、PERK 表達升高，而預(yù)先給予麥冬皂苷D 處理，蛋白表達升高的趨勢被逆轉(zhuǎn)。研究還表明，麥冬皂苷D 可以降低阿霉素所致ATF6α、Bip、CHOP蛋白表達升高，對心肌細胞有保護作用［9］。雖然麥冬皂苷D'和麥冬皂苷D 同為麥冬中的皂苷成分且為同分異構(gòu)體，但兩者在藥理效應(yīng)存在明顯差異。麥冬皂苷D'對心肌細胞有較強毒性［10］，會引起心肌細胞以p-PERK、Bip 蛋白升高為標(biāo)志的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激增強，以及以CHOP、磷酸化真核起始因子2α （p-eIF2α）、激活轉(zhuǎn)錄因子4 （ATF4） 升高為特征的細胞凋亡增多，而麥冬皂苷D 能對抗麥冬皂苷D'所致上述心肌細胞損傷［11］。

1.2 抑制細胞凋亡 細胞凋亡是由多種基因決定的細胞主動的、有秩序的死亡過程。細胞凋亡路徑主要有3 種，包括內(nèi)源性線粒體途徑、外源性死亡受體途徑、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)途徑。其中，線粒體途徑是最主要的細胞凋亡路徑。相關(guān)研究表明這3 條細胞凋亡途徑是相互關(guān)聯(lián)的，且都由同一種蛋白酶——半胱氨酸蛋白酶（caspase） 家族連接［12］。

1.2.1 與CHOP、JNK／C-Jun、caspase 相關(guān) CHOP 也稱DNA 損傷誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子3 （DNA damage inducible transcript 3，DDIT3），在細胞凋亡、自噬和分化過程中起重要作用。CHOP 在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激時表達升高，被認為是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激啟動細胞凋亡的標(biāo)志性蛋白。caspase 即半胱天冬酶，是在程序性細胞死亡中起重要作用的蛋白酶家族，在人類中已經(jīng)確認的有12 種，鼠中有10 種。JNK 即c-Jun 氨基末端激酶，屬于有絲分裂原活化蛋白激酶（MAPK） 家族，對細胞因子、紫外線照射、熱休克、滲透休克等應(yīng)激刺激有反應(yīng)，同時在T 細胞分化和細胞凋亡途徑中發(fā)揮作用。c-Jun是一種由JUN基因編碼的轉(zhuǎn)錄因子，它通過JNK 途徑的雙重磷酸化而激活，從而具有抗凋亡活性。

研究顯示，在血管緊張素（Ang Ⅱ） 處理的H9c2 細胞中，CHOP、p-JNK 和裂解caspase-12 表達升高，麥冬皂苷D 處理能抑制這些標(biāo)記物的升高，同時麥冬皂苷D 能升高正常H9c2 細胞中CYP2J3 表達和14，15-DHET 水平［13］。Qian 等［14］研究表明，H2O2處理使細胞凋亡小體增加，而麥冬皂苷D 預(yù)處理后會減少，60 μmol／L 麥冬皂苷D 幾乎完全消除了H2O2的促凋亡作用；麥冬皂苷D 能夠降低由H2O2誘導(dǎo)的caspase-3、caspase-9 mRNA 表達和酶活性升高，至少部分地通過轉(zhuǎn)錄調(diào)控來阻斷線粒體凋亡級聯(lián)反應(yīng)的激活。黃小燕等［15］用HUVECs 考察麥冬皂苷D 的效用，Ang Ⅱ可誘導(dǎo)JNK 和c-Jun 磷酸化蛋白表達升高，麥冬皂苷D 處理后，其磷酸化蛋白表達降低，可知，麥冬皂苷D可通過抑制細胞凋亡而保護血管內(nèi)皮細胞。

1.2.2 與Bax、p-eIF2α、ATF4 相關(guān) Bax 也稱為Bcl-2 樣蛋白4，是Bcl-2 蛋白家族中第一個被鑒定的促凋亡成員。真核起始因子2α （eukaryotic initiation factor 2α，eIF2α） 作為eIF2 中的調(diào)節(jié)亞基，參與細胞的生長、增殖和細胞周期的調(diào)控，最近的研究證實，eIF2α 參與調(diào)節(jié)動脈粥樣硬化等心血管疾病形成。

研究表明，麥冬皂苷D 能夠降低由異丙腎上腺素誘導(dǎo)的H9c2 細胞的CHOP、p-eIF2α、Bax、caspase-12 水平升高，降低細胞凋亡率，提高H9c2 細胞存活率［8］。麥冬皂苷D 能夠?qū)果湺碥誅'誘導(dǎo)的心肌細胞AFT4、CHO、peIF2α 蛋白表達升高，減輕麥冬皂苷D'所致心肌細胞損傷［11］。

1.3 減輕炎癥反應(yīng) 核因子κB （nuclear factor kappa-B，NF-κB） 是一種重要的核轉(zhuǎn)錄因子，在生物體內(nèi)參與調(diào)節(jié)細胞分化、凋亡過程，并且參與調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)和免疫應(yīng)答等重要的病理生理過程。NF-κB 家族包括RelA （p65）、RelB、c-Rel、p50 （NFκB1）、p52 （NF-κB2）。在靜息狀態(tài)時，NF-κB 二聚體與抑制蛋白（IκB） 組成異源三聚體，以無活性狀態(tài)貯存在細胞質(zhì)內(nèi)，當(dāng)細胞受到外界信號刺激時，IκB 激酶（即IKK 復(fù)合體） 誘導(dǎo)IκB 蛋白磷酸化并降解，而NF-κB 二聚體發(fā)生核易位，進入細胞核的NF-κB 與DNA 序列結(jié)合，誘導(dǎo)靶基因的轉(zhuǎn)錄。

NF-κB 的活化可通過經(jīng)典和非經(jīng)典的刺激途徑而激活。NF-κB 激活的經(jīng)典途徑主要是致炎細胞因子［如腫瘤壞死因子（TNF-α）、白介素-1 （IL-1）］、可與Toll 作用的病毒產(chǎn)物等，與相應(yīng)受體結(jié)合后刺激NF-κB 二聚體與IκB 分離從而進入細胞核進行基因轉(zhuǎn)錄；非經(jīng)典通路的啟動源自CD40、B 細胞活化因子（BAFF） 和淋巴毒素β （LT-β）的刺激，通過激活I(lǐng)KKα 使p100 （p52 的前體蛋白） 磷酸化，促進p52-RelB 二聚體的形成及其向核的轉(zhuǎn)位。研究表明，NF-κB 經(jīng)典通路通過調(diào)節(jié)HIF-1、炎癥因子、細胞凋亡因子水平在心肌肥厚的發(fā)生發(fā)展中起重要作用［16］。

趙玲琳等［17］研究發(fā)現(xiàn)，H9c2 細胞先缺氧處理11 h（5% CO2、94% N2、1% O2），恢復(fù)氧4 h，構(gòu)建缺氧復(fù)氧心肌細胞損傷模型，麥冬皂苷D 能夠降低炎癥因子TNF-α、IL-1β 水平，減緩由缺氧復(fù)氧誘發(fā)的心肌細胞炎癥損傷。另有研究表明，H2O2能增加HUVECs 中TNF-α、IL-6 生成，麥冬皂苷D 預(yù)處理抑制TNF-α、IL-6 的釋放；H2O2誘導(dǎo)的TNF-β、IL-6、RelAmRNA 表達升高分別為8.14 倍、4.77倍、1.53 倍，而麥冬皂苷D 則降低了這些基因的表達［14］。Huang 等［18］研究發(fā)現(xiàn)，麥冬皂苷D 通過增加HUVECs 中CYP2J2／EETs 和過氧化物酶體增殖物激活受體（PPARs）水平，抑制Ang Ⅱ誘導(dǎo)的NF-κB 核轉(zhuǎn)位、IκBα 降低和促炎癥細胞因子（TNF-α、IL-6、VCAM-1） 的激活，具有保護內(nèi)皮細胞的作用。

另有研究表明，Ang Ⅱ處理H9c2 細胞后，與對照組比較，p-IkBA、Rel-A、p-RelA 蛋白表達升高，而麥冬皂苷D預(yù)處理，能抑制Ang Ⅱ?qū)@些蛋白的影響［19］。麥冬皂苷D對血Ang Ⅱ誘導(dǎo)的在體心肌肥大有緩解作用，如接受AngⅡ灌注的大鼠表現(xiàn)為腎血管性高血壓，隨后出現(xiàn)心肌肥厚，如心肌細胞橫截面積增加，左心室收縮末期內(nèi)徑（LVESD）、左心室舒張末期內(nèi)徑（LVEDD） 下降，麥冬皂苷D 能夠逆轉(zhuǎn)這些指標(biāo)，對抗Ang Ⅱ誘導(dǎo)的心肌肥厚?？傊?，麥冬皂苷D 對減輕心肌肥厚有積極作用，其機制可能是通過升高CYP2J3 表達和抑制NF-κB 表達來抑制炎癥。

1.4 減輕氧化應(yīng)激 氧化應(yīng)激是指體內(nèi)氧化與抗氧化作用失衡的一種狀態(tài)，傾向于氧化狀態(tài)，常導(dǎo)致中性粒細胞炎性浸潤，蛋白酶分泌增加，產(chǎn)生大量氧化中間產(chǎn)物。氧化應(yīng)激是由自由基在體內(nèi)產(chǎn)生的一種負面作用，并被認為是導(dǎo)致衰老和疾病的一個重要因素［20-21］。有證據(jù)表明，氧化應(yīng)激在心血管疾病的進展中起著重要作用［22-23］。與其相關(guān)的酶類主要包括過氧化氫酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、乳酸脫氫酶（LDH）、血紅素加單氧酶（HO-1）等，另外丙二醛（MDA）、一氧化氮（NO） 等產(chǎn)物的水平是氧化應(yīng)激高低的標(biāo)志。

1.4.1 與SOD、LDH 相關(guān) 活性氧（ROS） 是含氧的高活性化學(xué)物質(zhì)，由SOD、CAT 等特定抗氧化酶活性控制［24］。MDA 是脂質(zhì)過氧化的產(chǎn)物之一，其可加劇細胞膜的損傷，是反映細胞氧化應(yīng)激損傷的重要指標(biāo)。研究表明，當(dāng)心肌細胞中大量ROS 累積，導(dǎo)致NO 釋放，正常的脂質(zhì)發(fā)生過氧化產(chǎn)生過量的MDA，會增加心肌細胞膜的通透性，誘發(fā)LDH 等物質(zhì)大量外泄，最終導(dǎo)致心肌細胞凋亡［25-26］。

趙玲琳等［17］研究表明，麥冬皂苷D 能夠升高SOD 活性，降低LDH 活性、MDA 水平，減輕缺氧、復(fù)氧所致的氧化應(yīng)激損傷，保護大鼠心肌細胞。另有研究表明，H2O2能夠抑制大鼠心肌細胞H9c2 活性，麥冬皂苷D 能夠提高H2O2損傷后細胞存活率，升高H2O2損傷后細胞內(nèi)NO 水平和SOD 活性，降低MDA、LDH 水平，修復(fù)H2O2誘導(dǎo)氧化應(yīng)激所致的H9c2 細胞損傷［27］。

1.4.2 與細胞色素P450 及HO-1 相關(guān) 細胞色素P450 是一個含有血紅素的酶超家族，具有單加氧酶的功能，因其在450 nm 有特異吸收峰而得名。其參與內(nèi)源性物質(zhì)及藥物、環(huán)境化合物等外源性物質(zhì)的代謝。細胞色素P450 酶系統(tǒng)可縮寫為CYP，其中家族以阿拉伯?dāng)?shù)字表示，亞家族以大寫英文字母表示，酶個體以阿拉伯?dāng)?shù)字表示，如CYP2J2。CYP2J3 存在與人類中，而CYP2J3、CYP4J3 存在于鼠中。HO-1 是熱休克蛋白（HSP） 家族的成員，被鑒定為HSP32，是血紅素代謝過程中的重要酶，它將血紅素轉(zhuǎn)化為膽綠素。

黃小燕等［27］研究表明，麥冬皂苷D 預(yù)處理后能升高H2O2損傷后CYP2J3 表達，使2 種二羥基二十碳三烯酸（11，12-DHET、14，15-DHET） 水平升高，并激活PI3K通路及其下游因子Akt、eNOS 的磷酸化。Qian 等［14］研究表明，麥冬皂苷D 抑制H2O2誘導(dǎo)的人臍靜脈內(nèi)皮細胞（HUVECs） 線粒體ROS 生成，增強CAT、HO-1 活性，降低MDA、蛋白質(zhì)羰基化物生成，抑制氧化還原敏感性信號轉(zhuǎn)導(dǎo)（如ERK），抑制CAT、HO-1、半胱氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶的活性，減輕H2O2誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激損傷。

1.5 Ca2+穩(wěn)態(tài)相關(guān) Ca2+是一種普遍存在的細胞第二信使，參與各種細胞內(nèi)過程，從受精到基因表達和細胞存活。在心肌細胞中，Ca2+循環(huán)對于有效的肌細胞收縮和舒張至關(guān)重要［28］，細胞內(nèi)Ca2+穩(wěn)態(tài)的精確控制依賴于一系列專門的調(diào)節(jié)蛋白，包括轉(zhuǎn)錄因子、離子通道、Ca2+結(jié)合蛋白。在正常的心動周期中，Ca2+通過膜電位依賴的L 型通道進入細胞內(nèi)，這導(dǎo)致Ca2+依賴型Ca2+釋放，即通過ryanodine 受體（RyR2） 從肌漿網(wǎng)釋放到胞漿中，該受體受calstabin 2（FKBP12.6） 的調(diào)節(jié)，最終啟動收縮周期。心臟舒張主要由肌漿網(wǎng)Ca2+-ATP 酶（SERCA2a） 的激活介導(dǎo)，該酶將Ca2+泵回肌漿網(wǎng)。SERCA2a 活性受另一種SR 膜蛋白——受磷蛋白（phospholamban，PLB） 的負性調(diào)節(jié)。去磷酸化的PLB 通過抑制其對Ca2+的表觀親和力來抑制SERCA2a 活性，并減少Ca2+重攝取到肌漿網(wǎng)中，而PLB 磷酸化逆轉(zhuǎn)SERCA2a 活性的抑制并增加肌漿網(wǎng)的Ca2+攝?。?9］。鈣穩(wěn)態(tài)對于維持正常的心臟功能至關(guān)重要，有證據(jù)表明，鈣穩(wěn)態(tài)的改變和鈣循環(huán)蛋白的表達與心臟疾病密切相關(guān)。

You 等［13］研究表明，H9c2 細胞用Ang Ⅱ處理后，SERCA2a、PLB、RyR2、FKBP12.6 mRNA 表達降低，而麥冬皂苷D 預(yù)處理逆轉(zhuǎn)Ang Ⅱ介導(dǎo)的效應(yīng)；Ang Ⅱ能夠降低SERCA2a、p-PLB、RyR2、FKBP12.6 蛋白表達，而麥冬皂苷D 阻止了Ang Ⅱ?qū)@些蛋白的作用。另有研究表明，麥冬皂苷D 以CYP2J2 為直接作用靶點，誘導(dǎo)SERCA2a 和PLB 之間的相互作用增強，并且劑量依賴增加了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的Ca2+-ATPase 活性和 Ca2+攝??；麥冬皂苷 D 能誘導(dǎo)SERCA2a、PLBmRNA 表達升高，并使細胞p-PLB／PLB 比率升高［30］。

1.6 自噬相關(guān) 自噬是細胞的自然、保守的降解，并通過溶酶體依賴性調(diào)節(jié)機制去除不必要或功能失調(diào)的成分。自噬是生理條件下的一個動態(tài)過程，在病理條件下（包括心臟肥大、心力衰竭或各種類型的應(yīng)激） 顯著增強。在特定情況下，自噬是一把雙刃劍，既通過去除蛋白質(zhì)聚集體和受損的細胞器來保護細胞免受死亡，又通過增強自噬導(dǎo)致細胞死亡。但自噬在心臟中的作用機制仍不清楚。

自噬標(biāo)志物為微管相關(guān)蛋白1 的輕鏈3 （LC3），正常情況下，LC3 以未脂化的可溶性形式存在于胞漿中，被稱為LC3-I，自噬形成時，LC3-I 酶解轉(zhuǎn)化成為膜型LC3（LC3-Ⅱ）。LC3-Ⅱ與自噬小體／自噬溶酶體的數(shù)量呈正相關(guān)，所以LC3-Ⅱ／LC3-I 被廣泛地應(yīng)用于定量細胞自噬情況。p62 可作為將要被自噬作用降解的小泡的受體，也可作為要被清除的泛素化蛋白聚集物的受體。p62 蛋白可結(jié)合泛素，也可與LC3 結(jié)合，從而靶向自噬體并促進泛素化蛋白的清除。

王遠等［31］研究顯示，Ang Ⅱ誘導(dǎo)心肌細胞肥大基因BNP、β-MHCmRNA 表達升高，麥冬皂苷D 能夠抑制AngⅡ誘發(fā)的肥大基因升高；Ang Ⅱ誘導(dǎo)線粒體膜電位下降，麥冬皂苷D 能逆轉(zhuǎn)該效應(yīng)；Ang Ⅱ增加了LC3-Ⅱ與LC3-I的比值，加入麥冬皂苷D 后，則有減弱趨勢。Zhang 等［32］研究表明，用麥冬皂苷D 或自噬抑制劑3-MA 預(yù)處理細胞后，阿霉素誘導(dǎo)的LC3-Ⅱ／LC3-I 和p62 表達比率的增加得到改善，會阻止阿霉素誘導(dǎo)自噬體形成；灌注阿霉素的小鼠的心臟明顯損傷，尤其是線粒體腫脹和線粒體嵴破裂。然而，在阿霉素灌注前接受麥冬皂苷D 處理的小鼠中，觀察到心肌形態(tài)的明顯改善；麥冬皂苷D 能逆轉(zhuǎn)由阿霉素所致的射血分數(shù)和左室短軸縮短率（LVFS） 降低，表明麥冬皂苷D 對阿霉素誘導(dǎo)的心功能不全具有保護作用。

1.7 對抗鐵死亡 鐵死亡是一種鐵依賴性的，區(qū)別于細胞凋亡、細胞壞死、細胞自噬的新型的細胞程序性死亡［33］。由脂質(zhì)修復(fù)酶谷胱甘肽過氧化物酶4 （GPX4） 的活性喪失和隨后的脂質(zhì)活性氧（ROS） 積累，特別是脂質(zhì)氫過氧化物積累過多引起。

林毅等［34］研究表明，麥冬皂苷D'誘導(dǎo)H9c2 細胞Fe2+、谷胱甘肽過氧化物酶 （GSH-Px） 活性升高，谷胱甘肽（GSH） 耗竭，鐵死亡相關(guān)蛋白TFR1、COX2、NOX1、ACSl4、SCLC7A11 表達升高，同時GPX4、FTH1 蛋白表達降低，麥冬皂苷D 能對抗上述指標(biāo)變化，減輕麥冬皂苷D'所致心肌細胞鐵死亡損傷。

2 心血管相關(guān)的脂代謝的保護作用

心血管疾病，尤其是動脈粥樣硬化，危害著全世界人類的健康。過去幾十年的研究發(fā)現(xiàn)，脂質(zhì)代謝失調(diào)誘導(dǎo)炎癥和免疫反應(yīng)，導(dǎo)致動脈粥樣硬化；高血糖是動脈粥樣硬化的獨立危險因素［35］。脂質(zhì)代謝障礙通常由器官（如動脈和肝臟） 中冗余的脂質(zhì)沉積引起［36］。脂質(zhì)轉(zhuǎn)運到動脈血管內(nèi)膜后沉積，導(dǎo)致動脈粥樣硬化病變的形成［37］。

2.1 血清脂質(zhì)水平、血糖代謝 流行病學(xué)數(shù)據(jù)表明，脂代謝紊亂在2 型糖尿病的產(chǎn)生和發(fā)展中起核心作用［38］。過量的脂質(zhì)在心臟中長期存在，將導(dǎo)致胰島素抵抗和器官功能受損，這一過程稱為脂肪毒性［39］。心臟脂肪毒性不僅涉及心肌細胞內(nèi)甘油三酯的過度積累，還涉及到脂質(zhì)類型、脂肪酸譜的變化。最近，2 型糖尿病患者的血漿游離脂肪酸（FFA） 水平升高已被廣泛證實，尤其是飽和游離脂酸。在2 型糖尿病患者中，F(xiàn)FA 通過肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶1 （CPT1）進入線粒體并進行β-氧化，生成乙酰CoA。雖然這增加了通過β-氧化途徑的流量，但脂酸在低周轉(zhuǎn)的代謝池中積累，從而升高甘油三酯水平，表明底物利用和效率之間不匹配。隨著脂酸的利用和心肌耗氧量的增加，心臟的效率會降低。過量的脂酸也與ROS 的產(chǎn)生、鈣超載、線粒體功能障礙、ER 壓力和細胞凋亡有關(guān)［40］。

Li 等［41］以瘦素受體缺陷型小鼠（db／db） 為2 型糖尿病動物模型，發(fā)現(xiàn)與非糖尿病小鼠相比，db／db 小鼠表現(xiàn)出肥胖、高血糖、高脂血癥。麥冬皂苷D 沒有減弱db／db小鼠的高血糖或減輕糖耐量受損，但是降低了小鼠體質(zhì)量和血清脂質(zhì)水平，減輕心臟脂滴的積累。湯響林等［42］研究發(fā)現(xiàn)，低于100 μmol／L 麥冬皂苷D 不會影響人源心肌細胞（AC-16） 活力，卻能夠選擇性誘導(dǎo)CYP2J2、CYP4F3 表達，調(diào)控脂肪酸信號分子的代謝途徑，從而起到保護心血管系統(tǒng)的作用。

Zhang 等［43］以載脂蛋白E 基因敲除小鼠（ApoE-／-） 為模型，研究麥冬皂苷D 對高脂飲食 （HFD） 喂養(yǎng)的ApoE-／-小鼠體質(zhì)量和血脂水平的影響。與模型組比較，麥冬皂苷D 組小鼠體質(zhì)量、血清總膽固醇、甘油三酯、LDLC 水平降低；此外，模型組MDA、LDH 水平升高，SOD 水平降低，麥冬皂苷D 處理可逆轉(zhuǎn)上述狀況；c-肽與血管壁中脂質(zhì)沉積增加和平滑肌細胞增殖增加有關(guān)，促進動脈粥樣硬化［44］，麥冬皂苷D 能降低C 肽水平。口服葡萄糖耐量試驗和胰島素耐受試驗結(jié)果表明，麥冬皂苷D 能改善小鼠的血糖水平，改善胰島素抵抗。

Chen 等［45］研究表明，高脂飲食喂養(yǎng)的雄性C57BL／6J小鼠血清甘油三酯、總膽固醇、LDL-C 水平升高。麥冬皂苷D 降低了這些脂質(zhì)參數(shù)以及LDL-C／HDL-C 的比值。此外，高脂飲食喂養(yǎng)的小鼠TNF-α、MCP-1 等促炎細胞因子水平升高。麥冬皂苷D 能降低血清TNF-α、MCP-1 水平。另外，高脂飲食喂養(yǎng)使小鼠體質(zhì)量增加、血糖水平增加，麥冬皂苷D 逆轉(zhuǎn)這些現(xiàn)象。此外，在高脂飲食喂養(yǎng)的小鼠中出現(xiàn)了高胰島素血癥，麥冬皂苷D 使之降低。喂食高脂飲食的小鼠表現(xiàn)出葡萄糖和丙酮酸不耐受及胰島素抵抗，而麥冬皂苷D 能改善這些異常。

2.2 肥胖、主動脈竇斑塊及肝臟脂肪變性 肥胖是一種慢性疾病，通常與脂質(zhì)和葡萄糖代謝異常有關(guān)。它由多因素誘發(fā)，如不健康的飲食習(xí)慣、遺傳易感性和缺乏鍛煉。肥胖的特征包括體內(nèi)脂肪組織和器官中的過量脂肪積累、血漿脂質(zhì)水平的增加以及慢性低度炎癥。肥胖的發(fā)展會誘發(fā)許多疾病，包括2 型糖尿病、心血管疾病、脂肪肝，甚至癌癥［46］。近年來，中國超重和肥胖的發(fā)病率也急劇增加。因此，肥胖癥是對人類健康的巨大威脅，并給公共衛(wèi)生系統(tǒng)帶來沉重負擔(dān)。

Zhang 等［43］研究顯示，高脂飲食喂養(yǎng)的小鼠主動脈竇中出現(xiàn)明顯的斑塊增多，麥冬皂苷D 對高脂飲食所致的主動脈竇斑塊具有抑制作用；ORO 染色顯示，麥冬皂苷D 處理后能減少主動脈竇中的脂質(zhì)沉積，HE 染色顯示，模型組主動脈內(nèi)膜增厚，血管中層平滑肌層變薄，而麥冬皂苷D能改善這些變化。麥冬皂苷D 能抑制血管中膽固醇沉積，并緩解了動脈粥樣硬化的進展。與模型組比較，麥冬皂苷D 組中肝細胞空泡化和肝臟中脂質(zhì)負載的減少。與對照組比較，模型組肝質(zhì)量和肝臟指數(shù)增加，而麥冬皂苷D 治療能降低了肝質(zhì)量和肝臟指數(shù)；與模型組比較，麥冬皂苷D組天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶（AST）、丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶（ALT） 活性降低。綜上所述，麥冬皂苷D 能改善了由高脂飲食誘導(dǎo)的ApoE-／-小鼠肝臟大泡性脂肪變性。

研究顯示，麥冬皂苷D 能減輕高脂飲食誘導(dǎo)的脂肪肝綜合征和附睪脂肪堆積。高脂飲食喂養(yǎng)誘導(dǎo)肝損傷，使血清ALT、AST 活性升高。麥冬皂苷D 治療能降低高脂飲食誘導(dǎo)的ALT、AST 活性的上調(diào)，證明其肝臟保護作用。在分子水平上，Srebp1c和Fas是促進單不飽和脂肪酸合成的關(guān)鍵脂肪生成基因，在高脂飲食喂養(yǎng)組Srebp1c、Fas表達升高，這種誘導(dǎo)在麥冬皂苷D 處理后得到改善［45］。

2.3 與線粒體動力學(xué)的動態(tài)平衡相關(guān) 線粒體是參與細胞代謝和能量產(chǎn)生的最重要的細胞器，許多糖尿病動物模型的中，能觀察到心肌線粒體呼吸鏈?zhǔn)軗p。作為一種具有雙層膜的半自主細胞器，線粒體的融合和分裂由一系列動力蛋白相關(guān)的調(diào)節(jié)蛋白控制［47］，在這些蛋白中，DRP1 是參與線粒體分裂的關(guān)鍵因子。當(dāng)線粒體開始分裂時，DRP1可以從細胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到線粒體外膜，并通過GTP 水解促進線粒體收縮和切割。在線粒體融合過程中，線粒體外膜上的線粒體融合蛋白-1／2 （Mfn1／2） 蛋白纏繞成螺旋結(jié)構(gòu)域并相互連接形成同源和異源二聚體，最終融合在線粒體外膜上［48］。除了Mfn1／2，視神經(jīng)萎縮1 （OPA1） 位于線粒體膜間間隙，其主要功能是參與線粒體內(nèi)膜的融合和重建［49］。在糖尿病心肌病患者中，心肌Mfn1／2、OPA1 表達降低，并伴有線粒體功能障礙。先前研究表明，DRP1 的過度表達還會導(dǎo)致心肌細胞線粒體功能障礙和胰島素抵抗。Bhatt 等［50］發(fā)現(xiàn)，ROS 參與了高糖水平誘導(dǎo)的線粒體斷裂，c 肽通過抑制線粒體的過度分裂來緩解糖尿病小鼠的血管損傷。因此，線粒體動力學(xué)的穩(wěn)態(tài)無疑在這些條件下起著重要作用。

DRP1 的激活受到各種翻譯后修飾的調(diào)節(jié)，包括細胞周期蛋白依賴性激酶1 （CDK1） 對DRP1 的Ser616 位點的磷酸化、絲裂原激活蛋白激酶（MAPK）［51］和鈣調(diào)蛋白依賴性激酶Ⅱ（CaMKⅡ）［52］，以及蛋白激酶A （PKA） 在DRP1 的Ser637 位點的磷酸化。Ser-616 的磷酸化可以激活DRP1 活性并觸發(fā)線粒體裂變，而DRP1 在Ser637 的磷酸化可以抑制DRP1 的活性并抑制線粒體裂變。

線粒體動力學(xué)的調(diào)節(jié)涉及許多因素，如氧化還原狀態(tài)、炎癥因子、Ca2+水平。鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶（calcineurin，CaN）是一種由Ca2+-鈣調(diào)素（又稱鈣調(diào)蛋白，calmodulin，CaM）調(diào)節(jié)的絲氨酸和蘇氨酸磷酸酶。研究已經(jīng)證實，CaN 可以去磷酸化DRP1 的Ser637 位點，通過這種去磷酸化，線粒體分裂的抑制被逆轉(zhuǎn)，并且DRP1 的線粒體易位被CaN促進［53］。

透射電子顯微鏡和酶活性測定發(fā)現(xiàn)，db／db 小鼠的心肌線粒體結(jié)構(gòu)損傷及呼吸鏈功能受到損害［41］。在體外，棕櫚酸導(dǎo)致H9c2 心肌細胞存活率降低，線粒體分裂（片段化） 過度，以及線粒體膜電位和ATP 含量降低，并啟動內(nèi)源性凋亡，而麥冬皂苷D 能體外提高H9c2 細胞存活率，抑制內(nèi)源性細胞凋亡，以及緩解線粒體過度裂變和功能障礙。

研究顯示，db／db 小鼠的心肌和棕櫚酸刺激的心肌細胞表現(xiàn)出類似的趨勢，包括p-DRP1 （Ser616） 增加，但p-DRP1 （Ser637）、Mfn1／2、OPA1 蛋白表達降低，DRP1 在心肌細胞中的易位；麥冬皂苷D 逆轉(zhuǎn)了上述蛋白表達，明顯抑制了棕櫚酸刺激的DRP1 的線粒體轉(zhuǎn)位。綜上所述，麥冬皂苷D 的心臟保護作用可能是通過調(diào)節(jié)線粒體動力學(xué)來實現(xiàn)的，至少部分是通過抑制DRP1 依賴的線粒體過度裂變來實現(xiàn)。

研究還發(fā)現(xiàn)，麥冬皂苷D 可以抑制棕櫚酸刺激的心肌細胞CaN 活性，降低胞質(zhì)Ca2+水平并改善心肌細胞的收縮能力。綜上所述，麥冬皂苷D 通過抑制過度的線粒體分裂和凋亡發(fā)揮抗心肌脂毒性損傷的作用，Ca2+／CaN／DRP1 軸至少部分參與了這一過程。

2.4 與脂代謝相關(guān)的mTOR／SREBP1／SCD1 信號通路 m TOR 是磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K） 相關(guān)的激酶家族的成員，并且它形成 2 種不同的復(fù)合物——mTORC1、mTORC2。研究表明，mTOR 的激活可以通過激活脂肪生成基因的轉(zhuǎn)錄來促進脂肪生成，包括 SREBP1、ACC、SCD1［54］，而mTOR／SREBP1 信號通路的抑制會降低這些生脂基因的表達［55］。mTORC1 通過SREBP1 （肝臟從頭脂肪生成的主要調(diào)節(jié)因子） 調(diào)節(jié)肝臟脂質(zhì)代謝［56-57］。SREBP1最初是作為一種無活性前體合成的，并定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。響應(yīng)胰島素信號，SREBP1 被切割并轉(zhuǎn)運至細胞核，以誘導(dǎo)生脂基因表達。mTORC1 的肝臟特異性抑制會消除SREBP1功能，并使小鼠對由高脂飲食誘導(dǎo)的肝脂肪變性和高膽固醇血癥具有抵抗力［58］。由于內(nèi)皮功能障礙發(fā)生在動脈粥樣硬化的初始階段，mTOR 信號通路參與氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的內(nèi)皮損傷［59］。mTOR 的抑制劑雷帕霉素可降低ApoE-／-小鼠的氧化應(yīng)激、調(diào)節(jié)炎性反應(yīng)并減輕動脈粥樣硬化進展。此外，mTOR 在葡萄糖穩(wěn)態(tài)中起關(guān)鍵作用，mTOR 在高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖小鼠中的過度激活導(dǎo)致肝臟中的胰島素抵抗，其中mTOR 抑制劑起降糖劑的作用。因此，抑制mTOR／SREBP1／SCD1 通路可能具有改善脂質(zhì)代謝、抗氧化和葡萄糖穩(wěn)態(tài)的治療潛力。

Zhang 等［43］研究表明，與對照組比較，高脂飲食喂養(yǎng)組ApoE-／-小鼠mTOR、SREBP1、ACC、SCD1 mRNA 和蛋白表達升高；與高脂飲食喂養(yǎng)組比較，麥冬皂苷D 組mTOR、SREBP1、ACC、SCD1 mRNA 表達降低。Western blot 結(jié)果顯示，麥冬皂苷D 能降低SREBP1、SCD1、mTOR、p-mTOR 水平和肝臟mTOR 蛋白表達?？傊湺碥誅 通過mTOR／SREBP1／SCD1 通路改善脂質(zhì)代謝。

3 對腸內(nèi)微生物群的影響

腸道微生物群是由數(shù)萬億種微生物組成的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)，與宿主共同發(fā)育，并取決于宿主基因組、營養(yǎng)和生活方式［60］。近年來，腸道菌群在動脈粥樣硬化等心血管疾病中的作用日益受到關(guān)注，腸道菌群可通過調(diào)節(jié)血脂水平改善動脈粥樣硬化。研究發(fā)現(xiàn)，菌群失調(diào)細菌及其衍生產(chǎn)物通過破壞的腸屏障轉(zhuǎn)移到肝臟，并引起肝臟炎癥反應(yīng)或代謝物與飲食因素相互作用，導(dǎo)致肝臟中的脂質(zhì)代謝失調(diào)［61］。同時，高脂飲食誘導(dǎo)的代謝性疾病以微生物多樣性喪失為特征，特別是擬桿菌屬／厚壁菌屬比值失衡，對宿主能量代謝產(chǎn)生多重影響［62］。因此，腸道微生物群在代謝性疾病中起著重要的作用。

已有研究證實，腸道內(nèi)不同微生物菌科與肥胖、脂代謝相關(guān)，如丹毒絲菌科與高脂血癥、肝臟脂肪、膽固醇代謝物水平［63］之間呈正相關(guān)，鼠李科菌可能具有緩解誘導(dǎo)的肥胖的作用［62］。糞大腸桿菌可以防止腸道腫瘤生長，乳球菌科及其乳球菌屬細菌可以緩解高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖［64-65］。

Zhang 等［43］研究麥冬皂苷D 對高脂飲食喂養(yǎng)的ApoE-／-小鼠腸道微生物群的影響，結(jié)果顯示，模型組體質(zhì)量增加，擬桿菌門／厚壁菌門的比例降低，而麥冬皂苷D能增加擬桿菌門的相對豐度，降低厚壁菌門相對豐度。在微生物分類的科水平上，麥冬皂苷D 組中有較低水平的丹毒絲菌科和較高水平的鼠李科；在微生物分類的屬水平，麥冬皂苷D 組中糞大腸桿菌和乳球菌等有益菌屬的相對豐度升高，回腸桿菌屬（屬于丹毒絲菌科） 等有害屬豐度降低。在糞便代謝成分水平，麥冬皂苷D 組的核糖、丙酸、纈氨酸、蛋氨酸、谷氨酸、賴氨酸水平均相對模型組較高。

Chen 等［45］研究顯示，高脂飲食喂養(yǎng)的雄性C57BL／6J小鼠，糞便中的腸道生態(tài)失調(diào)的特點是擬桿菌門和厚壁菌門（B／F） 比率降低，產(chǎn)生內(nèi)毒素的變形菌增加，免疫穩(wěn)態(tài)細菌種類減少。UPGMA 分析表明，普通喂養(yǎng)和高脂飲食喂養(yǎng)的小鼠比較，以及高脂飲食和“高脂飲食+麥冬皂苷D組” 比較，微生物群有顯著的差異，麥冬皂苷D 處理后，高脂飲食喂養(yǎng)的小鼠的腸道微生物群的整體結(jié)構(gòu)向普通喂養(yǎng)喂養(yǎng)的小鼠轉(zhuǎn)變。高劑量的麥冬皂苷D 將高脂飲食喂養(yǎng)的小鼠糞便中的B／F 比率升高，變形菌門降低。冗余分析（redundancy analysis，RDA） 以確定高脂飲食喂養(yǎng)和麥冬皂苷D 處理改變的特定細菌基因型。與普通喂養(yǎng)組比較，高脂飲食喂養(yǎng)顯著改變了52 個操作分析單元（operational taxonomic unit，OTU），其中28 個增加，24 個減少。糞便移植實驗結(jié)果顯示，麥冬皂苷D 的效應(yīng)是可轉(zhuǎn)移的，因此證實了肥胖與腸道微生物群改變相關(guān)，并且肥胖與腸道菌群可以通過功能性藥物改變。

4 結(jié)語與展望

麥冬皂苷D 作為麥冬的主要活性成分之一，取材廣泛，其抗心血管疾病的活性是多靶點的綜合作用，可為抗心血管制劑的開發(fā)提供思路及選擇。麥冬皂苷D 抗心血管疾病可通過抑制氧化應(yīng)激反應(yīng)、炎癥反應(yīng)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)、細胞凋亡及線粒體自噬，保護心肌細胞和血管內(nèi)皮細胞，調(diào)控脂代謝、糖代謝水平，影響腸道微生物群的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)等方面發(fā)揮功效，作用機制見圖1。

圖1 麥冬皂苷D 作用機制

麥冬皂苷D 是一種甾體皂苷，這類化合物的特點是生物利用度低，吸收困難，在腸內(nèi)滯留時間長，反而易于被腸道微生物群代謝和水解，并作為次級糖苷或苷元發(fā)揮作用。藥動學(xué)研究顯示［45］，靜脈注射后，麥冬皂苷D 在肝臟中的清除緩慢，這意味著盡管麥冬皂苷D 可以被肝臟吸收，但不能被直接利用；而通過灌胃給藥，小鼠血漿和肝臟中，麥冬皂苷D 的濃度幾乎檢測不到?？傊?，無論采用何種給藥途徑，麥冬皂苷D 的原始形式生物利用度較低。所有這些發(fā)現(xiàn)表明，麥冬皂苷D 可能通過與腸道微生物群相互作用來調(diào)節(jié)代謝。麥冬皂苷D 對腸道微生物群的調(diào)節(jié)可能代表了其在宿主中多種作用的共同平臺?；诖?，廣大學(xué)者今后可對其進行結(jié)構(gòu)修飾、合成其他衍生物及藥物制劑新技術(shù)等方面進行研究，改善其藥學(xué)特性，提高其生物利用度，增強臨床療效，豐富給藥途徑，充分發(fā)揮藥理作用?？傊?，麥冬皂苷D 具有廣泛的藥理作用和廣闊的開發(fā)前景，是治療心血管疾病的潛在治療藥物。