益氣活血類(lèi)中藥通過(guò)SDF－1/CXCR4通路影響血管生成的研究＊

殷沈華 審校 唐德才 南京中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院（南京210046）

血管生成是指在已經(jīng)存在的血管上生長(zhǎng)出新的血管芽，或者在原來(lái)沒(méi)有血管的部位，由內(nèi)皮干細(xì)胞分化成血管內(nèi)皮細(xì)胞并連接成管狀，形成血流通路的過(guò)程。血管生成貫穿于整個(gè)生命的過(guò)程，在個(gè)體發(fā)育、傷口愈合以及腫瘤形成等生理、病理過(guò)程中具有重要意義。研究表明：益氣活血類(lèi)中藥可以通過(guò)影響血管生成的調(diào)控因素，如SDF－1/CXCR4通路等，調(diào)節(jié)血管生成，從而治療血管生成異常的疾病?，F(xiàn)將近年來(lái)益氣活血類(lèi)中藥通過(guò)SDF－1/CXCR4通路調(diào)控血管生成的研究進(jìn)展綜述如下。

1 益氣活血類(lèi)中藥對(duì)血管生成調(diào)節(jié)的研究1.1 中醫(yī)理論與血管生成 中醫(yī)理論中雖然沒(méi)有“血管”的概念，但有許多相關(guān)的概念。血管的概念包括在“脈”、“血絡(luò)”等含義之中，其中“脈”類(lèi)似解剖學(xué)中較大的血管，“血絡(luò)”類(lèi)似微血管，為“脈”的細(xì)小分支和延續(xù)［1］。

1.2 益氣活血類(lèi)中藥與血管生成 中醫(yī)理論對(duì)血管生成也有較多的相關(guān)的認(rèn)識(shí)。許多中醫(yī)文獻(xiàn)中都有“生脈”等論述，“生脈”主要包括三層含義：生成新的血管；閉塞的血管再通；血管的管腔變粗，血流量增大［2］。此外，中醫(yī)學(xué)中有“氣血相關(guān)”、“益氣活血”等理論，認(rèn)為益氣活血類(lèi)中藥可以促進(jìn)血管生成，改善病變部位的供血，從而治療因?yàn)檠苌刹蛔闼鶎?dǎo)致的疾病。這都為研究益氣活血類(lèi)中藥影響血管生成的作用奠定了理論基礎(chǔ)。

2 SDF－1/CXCR4通路研究概況2.1 SDF－1/CXCR4通路概述 基質(zhì)細(xì)胞衍生因子－1（stromal cell－derived factor－1，SDF－1）是CXC趨化因子家族中的成員。它是由骨髓基質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生，主要在骨髓基質(zhì)細(xì)胞表達(dá)［3］。CXC趨化因子受體CXCR4（CXC chemokiner receptor－4）是目前已知的SDF－1的特異性受體，是一個(gè)G蛋白偶聯(lián)的7次跨膜受體。兩者特異性結(jié)合后形成的SDF－1/CXCR4軸是其生物學(xué)功能實(shí)現(xiàn)的分子基礎(chǔ)。參與血管的生成是SDF－1/CXCR4通路的一個(gè)主要功能。隨著研究的不斷深入，SDF－1/CXCR4通路的參與血管生成的功能逐漸成為研究的熱點(diǎn)。

2.2 SDF－1/CXCR4通路與血管生成 血管生成是一個(gè)由多種細(xì)胞因子參與的、動(dòng)態(tài)、協(xié)調(diào)、復(fù)雜的過(guò)程，其中心環(huán)節(jié)是血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移和管腔形成，促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞生存、抑制內(nèi)皮細(xì)胞凋亡是血管生成的基本機(jī)制。參與血管生成的細(xì)胞因子主要分兩類(lèi)：一類(lèi)是促進(jìn)血管生成的生長(zhǎng)因子，如血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）等；另一類(lèi)是抑制血管生成的抑制因子，如血管抑制素等。這兩類(lèi)細(xì)胞因子共同決定著血管的生成。

SDF－1與其特異性受體CXCR4相互作用，形成SDF－1/CXCR4通路，參與機(jī)體的多種生理病理過(guò)程，在內(nèi)皮細(xì)胞形成血管等過(guò)程中發(fā)揮重要的作用。目前的研究認(rèn)為SDF－1/CXCR4通路是多種血管生成因子影響血管生成的關(guān)鍵性通路。

2.2.1 血管生成因子通過(guò)SDF－1/CXCR4通路影響血管生成：研究表明，SDF－1能夠促進(jìn)血管生成，將SDF－1和VEGF注射到小鼠皮下，SDF－1表現(xiàn)出與VEGF相當(dāng)?shù)拇龠M(jìn)血管生成的能力。此外還發(fā)現(xiàn)，SDF－1可促進(jìn)皮膚創(chuàng)面新血管的生成［4］。同時(shí)，SDF－1與 VEGF之間還存在著相互作用，VEGF能夠誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞中SDF－1的表達(dá)，而SDF－1也能誘導(dǎo)VEGF的表達(dá)。機(jī)體中存在一個(gè)VEGF與SDF－1/CXCR4通路的調(diào)節(jié)鏈：SDF－1上調(diào)VEGF表達(dá)，而VEGF則上調(diào)CXCR4表達(dá)。Salvucci等在對(duì)微血管的發(fā)生及形成中研究了這種相關(guān)性，VEGF能夠促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞SDF－1的表達(dá)，而阻斷SDF－1/CXCR4通路的功能，則可起到抑制對(duì)血管生長(zhǎng)因子依賴的血管生成作用［5］。以上的研究說(shuō)明血管生成因子可通過(guò)SDF－1/CXCR4通路影響血管的生成的。

2.2.2 SDF－1/CXCR4通路是細(xì)胞因子介導(dǎo)多種細(xì)胞歸巢、影響血管生成的共同通路研究顯示，CXC類(lèi)趨化因子與血管生成關(guān)系密切，缺血組織的SDF－1表達(dá)上調(diào)是介導(dǎo)干/祖細(xì)胞歸巢到缺血組織參與新生血管形成的首要因素之一。

VEGF可通過(guò)對(duì)SDF－1/CXCR4通路的調(diào)節(jié)，控制造血祖細(xì)胞的移動(dòng)與歸巢，在各類(lèi)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中都發(fā)現(xiàn)VEGF可以促進(jìn)造血祖細(xì)胞的移動(dòng)［6］。在骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療缺血性疾病過(guò)程中，VEGF從促進(jìn)骨髓細(xì)胞移動(dòng)到血管新生部位誘發(fā)血管生成都發(fā)揮了重要的作用［7］。Li等研究發(fā)現(xiàn)，用CXCR4的抗體AMD 3100可以阻斷VEGF的血管生成效應(yīng)，說(shuō)明VEGF引發(fā)的骨髓細(xì)胞的移動(dòng)和歸巢對(duì)SDF－1/CXCR4通路有依賴性［8］。

SDF－1參與血管生成還與其對(duì)內(nèi)皮祖細(xì)胞的直接趨化作用有關(guān)。在心肌組織缺血的情況下，局部血管內(nèi)皮細(xì)胞的SDF－1表達(dá)水平可以顯著上調(diào)，并且是趨化祖細(xì)胞的唯一的細(xì)胞因子。Askari等發(fā)現(xiàn)，心肌內(nèi)移植SDF－1表達(dá)穩(wěn)定的轉(zhuǎn)染的成纖維細(xì)胞并聯(lián)合給予G－CSF治療心肌梗死，8周后，可看到心臟中有大量骨髓來(lái)源的干細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞，血管密度增加，左心室功能改善。阻斷CXCR4或SDF－1的表達(dá)，則可以導(dǎo)致移動(dòng)到缺血組織局部的干細(xì)胞數(shù)目急劇的下降，導(dǎo)致新生血管和血流量下降?？赡苁且?yàn)橛绊懥颂烊坏难苌L(zhǎng)機(jī)制，引起嚴(yán)重的組織損傷所造成的［9］。Yamaguchi等發(fā)現(xiàn)SDF－1α可以誘導(dǎo)前體內(nèi)皮細(xì)胞的遷移并延緩其凋亡，而且SDF－1α還可以通過(guò)增加局部前體內(nèi)皮細(xì)胞的聚集來(lái)促進(jìn)血管新生。體外實(shí)驗(yàn)中，前體內(nèi)皮細(xì)胞表現(xiàn)出對(duì)SDF－1劑量依賴性的遷移，同時(shí)，SDF－1能減緩前體內(nèi)皮細(xì)胞的凋亡。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中，將SDF－1和熒光標(biāo)記的外源前體內(nèi)皮細(xì)胞同時(shí)注射到裸鼠的缺血后肢中，發(fā)現(xiàn)SDF－1能夠促進(jìn)前體內(nèi)皮細(xì)胞在缺血組織的招募，從而促進(jìn)新生血管的形成［10］。還有一些可以調(diào)控祖細(xì)胞移動(dòng)的其他的細(xì)胞因子同樣是通過(guò)SDF－1/CXCR4通路起作用的，比如集落刺激因子（colony stimulating factor，G2CSF）可以提高血清中的SDF－1從而促進(jìn)祖細(xì)胞的移動(dòng)［11］。

以上研究說(shuō)明，SDF－1/CXCR4通路在血管生成中具有重要的作用，是多種血管生成因子影響血管生成的一個(gè)共同的通路。

2.3 SDF－1/CXCR4通路與血管生成性疾病 血管生成異常將導(dǎo)致很多疾病，即所謂的血管生成性疾病，表現(xiàn)為血管生成過(guò)度或缺陷。這類(lèi)疾病包括缺血性心臟病、腫瘤，糖尿病視網(wǎng)膜病變等。

近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)：SDF－1及CXCR4與多種腫瘤的血管生成密切相關(guān)。特別是大腸癌、卵巢癌、白血病等腫瘤。如SDF－1在大腸癌組織中的表達(dá)與CXCR4的表達(dá)呈正相關(guān)，協(xié)同參與大腸癌的發(fā)生、發(fā)展、浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移［12］。SDF－1及CXCR4的陽(yáng)性表達(dá)情況均顯著高于大腸管狀腺瘤和正常腸黏膜組織，而大腸管狀腺瘤組織中SDF－1與CXCR4的陽(yáng)性表達(dá)情況亦顯著高于正常腸黏膜組織，提示SDF－1和CXCR4與大腸癌的發(fā)生有關(guān)。

VEGF在SDF－1、CXCR4促進(jìn)腫瘤血管生成中起重要的協(xié)同作用［13］。白血病骨髓液中SDF－1含量及各群細(xì)胞CXCR4高表達(dá)，急性白血病緩解后依然高表達(dá)，白血病中SDF－1/CXCR4、VEGF高表達(dá)并且相互之間存在相關(guān)性，與白血病血管新生有關(guān)聯(lián)［14］。在對(duì)卵巢癌的研究中也發(fā)現(xiàn)：VEGF也可促進(jìn)SDF－1和CXCR4的表達(dá)，而阻斷SDF－1/CXCR4通路可以抑制VEGF依賴的血管生成作用［15］。

3 益氣活血類(lèi)中藥通過(guò)SDF－1/CXCR4通路影響血管生成近年來(lái)的研究表明，SDF－1/CXCR4通路在調(diào)控血管生成的過(guò)程中具有重要的作用，在治療血管生成性疾病中的作用逐漸受到人們的重視。益氣活血類(lèi)中藥經(jīng)過(guò)成百上千年的臨床應(yīng)用，安全性較好，且其具有多靶點(diǎn)、多方位、多通路途徑治療疾病的特點(diǎn)。因此研究益氣活血類(lèi)中藥通過(guò)SDF－1/CXCR4通路影響血管生成具有重要的意義。

戴儒麗等在川芎嗪對(duì)骨髓間質(zhì)干細(xì)胞增殖、SDF－1mRNA表達(dá)及向心肌樣細(xì)胞分化的實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)，不同濃度的川芎嗪可以明顯促進(jìn)大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（MMSCs）的SDF－1 mRNA的表達(dá)，有助于促進(jìn)MMSCs向心梗局部的歸巢，促進(jìn)血管生成［16］。沈凌在黃芪對(duì)低氧環(huán)境下血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子/基質(zhì)細(xì)胞衍生因子－1誘導(dǎo)人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（hBMSCs）分化、遷移的干預(yù)作用的研究中發(fā)現(xiàn)，在常氧和低氧環(huán)境中黃芪與SDF－1聯(lián)合使用可以促進(jìn)hBMSCs的遷移，促進(jìn)血管生成［17］。Chen XP等發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rg3可以抑制乳腺癌細(xì)胞CXCR4的表達(dá)，是一種新的從天然藥物中提取的CXCR4抑制劑，可以通過(guò)阻斷SDF－1/CXCR4通路來(lái)抑制血管的形成，從而抑制乳腺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)［18］。尹艷在補(bǔ)髓生血顆粒（熟地、枸杞、黃芪、人參等）對(duì)慢性再障患者臨床療效與趨化因子CXCR4及粘附相關(guān)因子SDF－1α影響的研究中發(fā)現(xiàn)，治療后患者的SDF－1α蛋白表達(dá)，CXCR4的mRNA表達(dá)均能提高，推測(cè)補(bǔ)髓生血顆粒是通過(guò)影響SDF－1/CXCR4通路而產(chǎn)生療效的［19］。

4 結(jié) 語(yǔ)近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外在益氣活血類(lèi)中藥對(duì)血管生成的影響作用方面做了大量的研究，但多數(shù)研究的內(nèi)容主要集中在益氣活血類(lèi)中藥對(duì)血管生長(zhǎng)因子的調(diào)節(jié)方面，而對(duì)于益氣活血類(lèi)中藥的配伍運(yùn)用，影響血管生成的通路途徑等方面的研究卻很少。中藥復(fù)方是數(shù)千年來(lái)中醫(yī)藥臨床實(shí)踐的結(jié)晶，療效優(yōu)于單味中藥。因此，探討益氣活血類(lèi)中藥的藥物配伍組合，尋找發(fā)揮最大療效的配伍比例，深入研究不同的益氣活血類(lèi)中藥的配伍對(duì)血管生成的影響以及對(duì)血管生成的多靶點(diǎn)、多通路途徑的調(diào)節(jié)作用，尤其是對(duì)SDF－1/CXCR4通路等重要通路的調(diào)節(jié)作用，應(yīng)該成為今后研究的重點(diǎn)。

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