丹參酮ⅡA對(duì)心室重構(gòu)作用的研究進(jìn)展

張蓓蓓，蔡 輝

(南京軍區(qū)南京總醫(yī)院中西醫(yī)結(jié)合科，江蘇南京 210002)

心室重構(gòu)是心臟負(fù)荷過(guò)重時(shí)的代償反應(yīng)，也是心力衰竭早期的重要病理過(guò)程，包括心肌細(xì)胞喪失、適應(yīng)不良性心肌肥大，心肌纖維化等病理改變。丹參酮ⅡA(TanⅡA)是中藥丹參的脂溶性成分之一，其磺化劑STS現(xiàn)已廣泛用于心絞痛、腦卒中、腫瘤、肝纖維化等疾病的臨床治療。過(guò)去10年，國(guó)內(nèi)外對(duì)TanⅡA抗心室重構(gòu)進(jìn)行了大量的研究，認(rèn)為TanⅡA對(duì)多種心血管疾病所致心室重構(gòu)均有一定的治療作用。本文對(duì)近年來(lái)丹參酮TanⅡA及丹參酮ⅡA磺酸鈉(STS)抗心室重構(gòu)的相關(guān)研究進(jìn)行綜述。

1 改善心肌肥大

心肌受損和機(jī)械負(fù)荷過(guò)重，可影響神經(jīng)內(nèi)分泌和細(xì)胞因子合成，引起心肌代償性肥大，晚期可導(dǎo)致心律失常、心力衰竭，故及早逆轉(zhuǎn)心肌肥大對(duì)拮抗心室重構(gòu)具有重要意義。心肌肥大的啟動(dòng)和發(fā)展與多條細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路有關(guān)，如鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶(CaN)系統(tǒng)、PKC系統(tǒng)、JAK/STAT通路、MAPK系統(tǒng)和PI3K/Akt系統(tǒng)等［1-2］。從心肌肥大到心衰的發(fā)展過(guò)程中，心肌細(xì)胞內(nèi)Ca2+明顯增加，主要用以代償衰竭心肌減少的收縮力，嚴(yán)重鈣超載則誘發(fā)細(xì)胞凋亡。多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)證明，TanⅡA可以通過(guò)多種作用機(jī)制阻止心肌肥大。

Takahashi等［3］對(duì)比 STS對(duì)血管緊張素(Ang)-Ⅱ誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞和成纖維細(xì)胞直徑和立早基因c-jun表達(dá)的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，Ang-Ⅱ促使心肌細(xì)胞蛋白合成加快，細(xì)胞肥大和成纖維細(xì)胞增殖。STS可以抑制心肌細(xì)胞肥大和c-jun的表達(dá)，同時(shí)阻止心肌細(xì)胞內(nèi)鈣超載，但成纖維細(xì)胞直徑和c-jun無(wú)影響。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，立早基因c-fos也是STS逆轉(zhuǎn)心肌細(xì)胞肥大的重要靶點(diǎn)［4-5］。

異丙腎上腺素可以誘導(dǎo)心室肌細(xì)胞面積增大和心房利鈉肽、B型利鈉肽、β-主要組織相容性復(fù)合體、CaN、活化T細(xì)胞核因子(NFATc)3蛋白表達(dá)升高，TanⅡA通過(guò)抑制CaN/NFATc3信號(hào)通路，改善異丙腎上腺素誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞肥大［6］。

Li等［7］發(fā)現(xiàn)TanⅡA抑制高血壓大鼠心肌肥大并不依賴于降低血壓，而可能是通過(guò)下調(diào)Ang-Ⅱ1型受體mRNA和Smad-3水平，增加Smad-7產(chǎn)生，阻斷心肌局部TGF-β1/Smad信號(hào)通路發(fā)揮作用的。TanⅡA 還有可能通過(guò)干預(yù) AktB［8］、MEK/ERK［9］等信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路而逆轉(zhuǎn)心肌肥大。

研究發(fā)現(xiàn)，肥大心肌除結(jié)構(gòu)改變外，還存在神經(jīng)、電生理異常，?？蓪?dǎo)致惡性心律失常及心臟性猝死。TanⅡA改善肥大心肌的交感神經(jīng)重構(gòu)［10］，降低肥大心肌細(xì)胞上快激活延遲整流鉀電流(Ikr)和慢激活延遲整流鉀電流(Iks)的密度［11］，故可用于防治肥大心肌心律失常。

2 減少心肌細(xì)胞凋亡

心肌細(xì)胞凋亡導(dǎo)致的心肌收縮力進(jìn)行性下降是心力衰竭的重要因素［12］。心肌細(xì)胞凋亡與缺血、缺氧，局部炎性因子的激活，氧化應(yīng)激，細(xì)胞內(nèi)鈣超負(fù)荷，促凋亡基因及蛋白的過(guò)度表達(dá)等因素有關(guān)。目前發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞凋亡有關(guān)基因有3類，促細(xì)胞凋亡基因(Bcl-2、EIB、IAP)、抑制細(xì)胞凋亡基因(P53、Bax、ICE)和在細(xì)胞凋亡過(guò)程中起雙向調(diào)節(jié)作用的基因(c-myc、Bclx)。半胱氨酸天門冬氨酸蛋白酶(Caspase)-3是目前公認(rèn)的凋亡關(guān)鍵性蛋白，其激活是細(xì)胞凋亡不可逆轉(zhuǎn)的標(biāo)志。

上調(diào) Bcl-2 及下調(diào) Bax、P53 的表達(dá)［13-14］，是TanⅡA抑制心肌凋亡的重要機(jī)制。Hong等［15-16］用Ang-Ⅱ和阿霉素誘導(dǎo)乳鼠心肌細(xì)胞凋亡，發(fā)現(xiàn)TanⅡA對(duì)心肌細(xì)胞有保護(hù)作用，可以顯著提高活性Akt水平，降低心肌細(xì)胞caspase-3活性，下調(diào)Bcl-XL的表達(dá)，減少活性氧形成。TanⅡA的這種作用可被PI3K拮抗劑所阻斷，而敲除Akt SiRNA后，TanⅡA抑制心肌細(xì)胞凋亡的作用顯著弱化。Gao等［17］的研究發(fā)現(xiàn)TanⅡA抑制阿霉素誘導(dǎo)的心肌凋亡呈劑量依賴性，這種作用與減少活性氧形成，上調(diào)Bcl-2/Bax比例有關(guān)。

研究發(fā)現(xiàn)，miR-133具有抗心肌細(xì)胞凋亡的功能［18］，馮俊等［19］采用胸主動(dòng)脈縮窄法建立心力衰竭大鼠模型，并給予連續(xù)12周的TanⅡA治療，同時(shí)部分心衰大鼠皮下連續(xù)泵入miR-133抑制劑antagomirs，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)TanⅡA可降低心力衰竭大鼠心肌凋亡水平，可能的機(jī)制是上調(diào)miR-133水平。Zhang等［20］則在細(xì)胞水平的研究中進(jìn)一步證實(shí)，TanⅡA上調(diào)miR-133表達(dá)，抑制低氧環(huán)境中的乳鼠心肌細(xì)胞凋亡，是通過(guò)活化MAPK ERK1/2實(shí)現(xiàn)的。

Yang等［21］分別用STS干預(yù)左冠狀動(dòng)脈前降支結(jié)扎急性心肌梗死模型大鼠和H2O2處理過(guò)的乳鼠心室肌細(xì)胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，STS能縮小MI大鼠梗死區(qū)面積，降低血乳酸脫氫酶含量，緩解H2O2誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞穩(wěn)定性下降，減少心肌細(xì)胞凋亡，與抑制JNK活化有關(guān)。

3 抑制心肌纖維化

心肌纖維化(Myocardial fibrosis，MF)是指心肌間質(zhì)中膠原沉積增多，各型膠原比例失調(diào)(以Ⅰ型、Ⅲ型膠原為主)和排列紊亂。心臟成纖維細(xì)胞是合成膠原的主要細(xì)胞，在受到炎癥、損傷、缺血、缺氧、藥物等因素刺激后活化?；罨某衫w維細(xì)胞可發(fā)生功能和表型的改變，轉(zhuǎn)變?yōu)楸磉_(dá)α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-smooth muscle actin，α-SMA)的肌成纖維細(xì)胞(MFB)，后者是控制MF進(jìn)展的重要靶細(xì)胞。同時(shí)，在各種促纖維化因子的作用下，細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix，ECM)合成和降解失衡，引起ECM過(guò)度積聚，最終造成MF。

TanⅡA不僅可以調(diào)節(jié)膠原代謝關(guān)鍵酶—基質(zhì)金屬蛋白酶/組織金屬蛋白酶抑制劑平衡［22］，還能有效地抑制大鼠心肌間質(zhì)成纖維細(xì)胞向MFB分化［23］。

常文靜等［24］認(rèn)為 TanⅡA抑制減輕 MF的作用，可能與其抑制ROCK1表達(dá)，下調(diào)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF)-β1和核轉(zhuǎn)錄因子(NF)-κB p65 水平有關(guān)。Ren等［25］發(fā)現(xiàn) TanⅡA通過(guò)抑制腫瘤壞死因子(TNF)-α/NF-κB信號(hào)途徑，減輕炎癥反應(yīng)，保護(hù)損傷心肌，改善梗死后MF程度。一方面TanⅡA可以減少急性心肌梗死大鼠巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)和單核細(xì)胞趨化蛋白(MCP)-1、TGF-β1、NF-κB p65 的表達(dá)。另一方面體外細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，TanⅡA可以抑制TNF-α誘導(dǎo)的成纖維細(xì)胞 MCP-1、TGF-β1的表達(dá)。

周代星等［26］發(fā)現(xiàn)，TGF-β1在一定范圍內(nèi)以時(shí)間依賴方式誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞結(jié)締組織生長(zhǎng)因子、Ⅰ型膠原、磷酸化Smad3及Smad7的表達(dá)，TanⅡA預(yù)處理可顯著下調(diào)磷酸化Smad3、結(jié)締組織生長(zhǎng)因子及Ⅰ型膠原表達(dá)，上調(diào)Smad7蛋白表達(dá)。故認(rèn)為TanⅡA抑制MF可能與部分阻斷TGF-β1/Smads信號(hào)通路有關(guān)。

另有多項(xiàng)研究證實(shí)，TanⅡA抑制MF與抗氧化有關(guān)［27-28］?；钚匝踉贏ng-Ⅱ誘導(dǎo)的心臟成纖維細(xì)胞血管內(nèi)皮素(ET)-1表達(dá)和細(xì)胞增殖中具有重要作用［29］。NO由內(nèi)皮型NO合酶(eNOS)催化產(chǎn)生并釋放，在心肌纖維化調(diào)節(jié)中起關(guān)鍵作用［30］。TanⅡA除抑制心臟成纖維細(xì)胞增殖和ET-1表達(dá)，還能抑制Ang-Ⅱ誘導(dǎo)的活性氧合成和ERK磷酸化，增加NO合成，且eNOS合酶抑制劑—L-NAME可以弱化TanⅡA的抑制作用及Ang-Ⅱ誘導(dǎo)的細(xì)胞增殖。故TanⅡA阻止心臟成纖維細(xì)胞增殖是通過(guò)干擾活性氧形成和eNOS-NO通路的活性實(shí)現(xiàn)的［31］。Wang等［32］認(rèn)為TanⅡA抗“兩腎二夾”高血壓大鼠MF，與部分抑制NADPH氧化酶活性有關(guān)，但并不依賴于降低血壓。

4 小結(jié)

活血化瘀中藥丹參是唇形科植物丹參的根，現(xiàn)代藥理實(shí)驗(yàn)證實(shí)，丹參具有抗凝、抗血栓形成，改善微循環(huán)，降血脂、抗動(dòng)脈粥樣硬化，保肝，改善血液和造血功能，抗炎，抗癌等作用。TanⅡA是其有效脂溶性成分之一，在防治各種心血管疾病所致的心室重構(gòu)方面均取得了較好的功效，其機(jī)制包括:改善心肌肥大，減少心肌細(xì)胞凋亡，抑制心肌細(xì)胞外基質(zhì)中膠原的沉積及改善心臟神經(jīng)重構(gòu)和電生理異常等。TanⅡA多靶點(diǎn)的藥理作用使其具備廣闊的臨床運(yùn)用價(jià)值，有必要進(jìn)一步研發(fā)，分子和基因水平的研究應(yīng)是將來(lái)主要的研究趨勢(shì)。

［1］ Ruwhof C，Laarse AVD.Mechanical stress-induced cardiac hypertrophy:mechanisms and signal transduction pathways［J］.Cardiovascular Research，2000，47(1):23-37.

［2］ Takano H，Zou Y，Akazawa H，et al.Inhibitory molecules in signal transduction pathways of cardiac hypertrophy［J］.Hypertens Res，2002，25(4):491-498.

［3］ Takahashi K，Ouyang X，Komatsu K，et al.Sodium tanshinone IIA sulfonate derived from Danshen(Salvia miltiorrhiza)attenuates hypertrophy induced by angiotensin II in cultured neonatal rat cardiac cells［J］.Biochem Pharmacol，2002，64(4):745-749.

［4］ Zhou D，Liang Q，He X，et al.Changes of c-fos and c-jun mRNA expression in angiotensin II-induced cardiomyocyte hypertrophy and effects of sodium tanshinone IIA sulfonate［J］.J Huazhong Univ Sci Technolog［Med Sci］，2008，28(5):531-534.

［5］ Feng J，Zheng Z.Effect of sodium tanshinone II A sulfonate on cardiac myocyte hypertrophy and its underlying mechanism［J］.Chin J Integr Med，2008，14(3):197-201.

［6］ Tan X，Li J，Wang X，et al.Tanshinone IIA protects against cardiac hypertrophy via inhibiting calcineurin/NFATc3 pathway［J］.Int J Biol Sci，2011，7(3):383-389.

［7］ Li Y，Yang Y，Yu D，et al.The effect of tanshinone IIA upon the TGF-beta1/Smads signaling pathway in hypertrophic myocardium of hypertensive rats［J］.J Huazhong Univ Sci Technolog Med Sci，2009，29(4):476-480.

［8］ Tu EY，Zhou YG，Wang ZH，et al.Effects of tanshinone II A on the myocardial hypertrophy signal transduction system protein kinase B in rats［J］.Chin J Integr Med，2009，15(5):365-370.

［9］ Yang L，Zou X，Liang Q，et al.Sodium tanshinone IIA sulfonate depresses angiotensin II-induced cardiomyocyte hypertrophy through MEK/ERK pathway［J］.Exp Mol Med，2007，39(1):65-73.

［10］馮 俊，李樹生，陳華文.丹參酮ⅡA對(duì)壓力超負(fù)荷心肌肥厚大鼠交感神經(jīng)重構(gòu)的影響［J］.中國(guó)中醫(yī)急癥，2013，22(7):1087-1088，1099.

［11］唐 昱，盛國(guó)太，葛郁芝，等.丹參酮ⅡA對(duì)豚鼠肥厚心肌延遲整流鉀通道的影響［J］.中國(guó)病理生理雜志，2012，28(2):234-238.

［12］Chandrashekhar Y.Role of apoptosis in ventricular remodeling［J］.Current Heart Failure Reports，2005，2(1):18-22.

［13］ Jiang FL，Leo S，Wang XG，et al.Effect of tanshinone IIA on cardiomyocyte hypertrophy and apoptosis in spontaneously hypertensive rats［J］.Exp Ther Med，2013，6(6):1517-1521.

［14］ Fu J，Huang H，Liu J，et al.Tanshinone IIA protects cardiac myocytes against oxidative stress-triggered damage and apoptosis［J］.Eur J Pharmacol，2007，568(1/3):213-221.

［15］ Hong HJ，Liu JC，Cheng TH，et al.Tanshinone IIA attenuates angiotensin II-induced apoptosis via Akt pathway in neonatal rat cardiomyocytes［J］.Acta Pharmacologica Sinica，2010，31(12):1569-1575.

［16］ Hong HJ，Liu JC，Chen PY，et al.Tanshinone IIA prevents doxorubicin-induced cardiomyocyte apoptosis through Akt-dependent pathway［J］.Int J Cardiol，2012，157(2):174-179.

［17］ Gao J，Yang G，Pi R，et al.Tanshinone IIA protects neonatal rat cardiomyocytes from adriamycin-induced apoptosis［J］.Transl Res，2008，151(2):79-87.

［18］ Xu C，Lu Y，Pan Z，et al.The muscle-specific microRNAs miR-1 and miR-133 produce opposing effects on apoptosis by targeting HSP60，HSP70 and Caspase-9 in cardiomyocytes［J］.J Cell Sci，2007，120(Pt 17):3045-3052.

［19］馮 俊，李樹生，梁黔生，等.丹參酮ⅡA對(duì)心力衰竭大鼠的心肌凋亡及miR-133水平的影響［J］.中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合雜志，2012，32(7):930-933.

［20］ Zhang L，Wu YL，Li YM，et al.Tanshinone IIA improves miR-133 expression through MAPK ERK1/2 pathway in hypoxic cardiac myocytes［J］.Cell Physiol Biochem，2012，30(4):843-852.

［21］ Yang R，Liu A，Ma X，et al.Sodium tanshinone IIA sulfonate protects cardiomyocytes against oxidative stress-mediated apoptosis through inhibiting JNK activation［J］.J Cardiovasc Pharmacol，2008，51(4):396-401.

［22］ Fang J，Xu SW，Wang P，et al.Tanshinone II-A attenuates cardiac fibrosis and modulates collagen metabolism in rats with renovascular hypertension［J］.Phytomedicine，2010，18(1):58-64.

［23］馮 俊，陳華文，李樹生.丹參酮ⅡA對(duì)血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)的大鼠心肌間質(zhì)成纖維細(xì)胞α-平滑肌動(dòng)蛋白表達(dá)的影響［J］.中國(guó)中醫(yī)急癥，2013，22(8):1271-1273.

［24］常文靜，趙智明，趙凌杰，等.丹參酮ⅡA對(duì)壓力負(fù)荷增加大鼠心肌纖維化的改善作用［J］.微循環(huán)雜志，2013，23(2):34-36，39.

［25］ Ren ZH，Tong YH，Xu W，et al.Tanshinone II A attenuates inflammatory responses of rats with myocardial infarction by reducing MCP-1 expression［J］.Phytomedicine，2010，17(3/4):212-218.

［26］周代星，李智慧，占成業(yè)，等.丹參酮ⅡA抑制心肌細(xì)胞的纖維化［J］.中國(guó)組織工程研究，2013，17(20):3715-3722.

［27］ Wang P，Zhou S，Xu L，et al.Hydrogen peroxide-mediated oxidative stress and collagen synthesis in cardiac fibroblasts:blockade by tanshinone IIA［J］.J Ethnopharmacol，2013，145(1):152-161.

［28］ Yang L，Zou XJ，Gao X，et al.Sodium tanshinone IIA sulfonate attenuates angiotensin II-induced collagen type I expression in cardiac fibroblasts in vitro［J］.Experimental and Molecular Medicine，2009，41(7):508-516.

［29］ Cheng TH，Cheng PY，Shih NL，et al.Involvement of reactive oxygen species in angiotensin II-induced endothelin-1 gene expression in rat cardiac fibroblasts［J］.J Am Coll Cardiol，2003，42(10):1845-1854.

［30］ Smith RS Jr，Agata J，Xia CF，et al.Human endothelial nitric oxide synthase gene delivery protects against cardiac remodeling and reduces oxidative stress after myocardial infarction［J］.Life Sci，2005，76(21):2457-2471.

［31］ Chan P，Liu JC，Lin LJ，et al.Tanshinone IIA inhibits angiotensin II-induced cell proliferation in rat cardiac fibroblasts［J］.Am J Chin Med，2011，39(2):381-394.

［32］ Wang P，Wu X，Bao Y，et al.Tanshinone IIA prevents cardiac remodeling through attenuating NAD(P)H oxidase-derived reactive oxygen species production in hypertensive rats［J］.Pharmazie，2011，66(7):517-524.