川芎嗪的藥理學(xué)作用研究進(jìn)展

陳方 辛志軍

摘要：川芎嗪（ligustrazine，Chuanxiongzine）來源于傘形科等植物，化學(xué)結(jié)構(gòu)為四甲基吡嗪（tetramethylpyrazine，TMP），是一種新型的鈣拮抗劑，現(xiàn)已能人工合成，主要有磷酸鹽和鹽酸鹽兩種類型。研究表明，川芎嗪具有抗凝溶栓，擴(kuò)張血管、改善微循環(huán)，拮抗內(nèi)皮素保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞，提高內(nèi)源性超過氧化物酶（SOD）活性、清除氧自由基，抑制細(xì)胞凋亡和血小板聚集，調(diào)節(jié)脂代謝，促進(jìn)骨折愈合等藥理作用。隨著研究的深入，TMP的臨床以用范圍不斷的擴(kuò)大。為明確TMP的藥理學(xué)機(jī)制，現(xiàn)將有關(guān)內(nèi)容整理如下：

關(guān)鍵詞：川芎嗪；ligustrazine；Chuanxiongzine；TMP；藥理學(xué)作用

【中圖分類號】R285.6 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1672-8602（2014）08-0245-01

1 抗凝溶栓作用

《本草綱目》記載， 川芎味辛， 性溫， 歸肝膽、心包經(jīng)， 其功效為活血行氣， 祛風(fēng)止痛。作為目前臨床應(yīng)用最為廣泛的中草藥注射劑之一，很多情況下考慮了它的活血抗凝作用。姚珍紅，等【1】，在對川芎嗪在游離皮瓣移植術(shù)后的臨床應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)川芎嗪用于預(yù)防游離皮瓣移植術(shù)后預(yù)防血管危象較好，和肝素相比對凝血功能的影響較小。易漢文等【2】，對川芎嗪預(yù)防骨水泥型全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后深靜脈血栓形成的研究發(fā)現(xiàn)TMP組44髖中有4髖發(fā)現(xiàn)DVT形成，DVT發(fā)生率為9.09%；低分子肝素（LMWH）組48髖中也有4髖發(fā)現(xiàn)DVT形成，DVT發(fā)生率為8.33%，均為手術(shù)側(cè)，兩組均低于文獻(xiàn)所報告未用藥DVT的發(fā)生率。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)TMP組4例均為下肢遠(yuǎn)端血栓而LMWH組4例中有1例為下肢近端血栓，3例為下肢遠(yuǎn)端血栓，均未見下肢全靜脈血栓及髂靜脈血栓，兩組比較，P>0.05；且兩組患者中均未出現(xiàn)癥狀性肺栓塞，統(tǒng)計學(xué)分析發(fā)現(xiàn)川芎嗪及克賽（伊諾肝素）均能有效改善患者術(shù)前高凝狀態(tài)，對血小板計數(shù)則無明顯影響。越來越多的臨床實踐和研究表明，川芎嗪具有抗凝溶栓作用，越來越多的用于治療腦栓塞、心肌梗死等疾病。

2 改善微循環(huán)作用

川芎嗪具有抑制二磷酸腺苷（ADP）引起的血小板聚集， 能使已聚集的血小板解聚， 并能降低血小板表面活性， 降低血黏度及血脂， 能增加微動脈口徑， 使微動脈、微靜脈及毛細(xì)血管的口徑增粗， 流速加快， 增加單位面積內(nèi)開放的毛細(xì)血管數(shù)， 改善血液流變性。 Cheng Gao等【3】，通過制作蛛網(wǎng)膜下腔出血的大白鼠模型，運用川芎嗪進(jìn)行研究，觀察它在腦血管痙攣、早起腦損傷的治療效果及其機(jī)制，發(fā)現(xiàn)川芎嗪提高了神經(jīng)病學(xué)分?jǐn)?shù)，減輕腦水腫和腦血管痙攣，治療組大鼠大腦皮層原位末端標(biāo)記TUNEL陽性的凋亡細(xì)胞顯著減少，免疫組織化學(xué)檢測P53腫瘤抑制蛋白在蛛網(wǎng)膜下腔出血對照組中顯著增高，而在治療組中未能顯著發(fā)現(xiàn)。通過免疫印記方細(xì)胞凋亡蛋白caspase-3在川芎嗪治療組中顯著減少，但大鼠凋亡因子bax，bcl-2蛋白的表達(dá)實驗組中沒有明顯的不同。結(jié)果表明：川芎嗪能減輕蛛網(wǎng)膜下腔出血大鼠腦血管痙攣和早期的腦缺血損傷，其潛在的機(jī)制可能部分與抗caspase-3細(xì)胞凋亡途徑有關(guān)。此外尚有報道指出，川芎嗪作為一種該拮抗劑，不僅能阻止Ca2+內(nèi)流，而且能增加Ca2+外流，阻斷血管平滑肌上的腎上腺β受體。由于川芎嗪的改微循環(huán)作用，常用來治療糖尿病周圍神經(jīng)病變等疾病。

3 保護(hù)內(nèi)細(xì)胞作用

有研究發(fā)現(xiàn)川芎嗪能夠保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞和促進(jìn)其修復(fù)，內(nèi)皮素能夠反應(yīng)內(nèi)皮細(xì)胞的損傷程度。Yang OU等【4】，通過過氧化氫誘導(dǎo)人臍帶靜脈內(nèi)皮細(xì)胞凋亡模型，研究發(fā)現(xiàn)四甲基吡嗪的類似物CXC195具有阻斷P53表達(dá)和凋亡蛋白caspase-3激活的作用，而且能增加bcl-2對氧化刺激的反應(yīng)，此外，CXC195能在細(xì)胞遭受氧化損傷時顯著的提高抗凋亡的細(xì)胞外信號管理激酶-1/2（ERK1/2）的磷酸化水平。Li Feng等【5】，通過夾閉雄性小鼠的左腎動脈開放腎靜脈制作腎缺血在灌注損傷模型，研究川芎嗪對缺血再灌注腎臟的保護(hù)機(jī)制，對缺血再灌注損傷腎臟的氧化應(yīng)激、中性粒細(xì)胞征募、促炎因子和粘附分子的分析，川芎嗪預(yù)處理組小鼠的缺血再灌注損傷明顯減少（治療組和非治療組組織學(xué)分?jǐn)?shù)，4.2 ± 0.4 versus 0.9 ± 0.3；P<0.01），使得隨過氧化物酶（myeloperoxidase ，MPO）活性明顯下降了38.6%，超氧化物歧化酶（superoxide dismutase ，SOD）活性增加了39.6%，此外，川芎嗪還抑制細(xì)胞凋亡和TNF-a 、 細(xì)胞間粘附分子-1（intercellcular cell adhesion molecular -1，ICAM-1）的過度表達(dá)，消除中性粒細(xì)胞募集，實驗表明川芎嗪具有保護(hù)鼠科腎臟缺血血管損傷的作用。成春英等【6】觀察川芎嗪（TMP） 對凝血酶誘導(dǎo)臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞株ECV304 表達(dá)組織因子（TF） 的影響時，在給予凝血酶之前30min 用TMP（125～1000%μg/ml）預(yù)處理ECV304 細(xì)胞，TMP 可呈劑量依賴式地抑制凝血酶（20U/ml）誘導(dǎo)ECV304 細(xì)胞PCA（r=-0.9644， P<0.01）和TFmRNA（r=-0.9576， P<0.05）增加的作用，在1000μg/ml 時抑制作用達(dá)到最強；在凝血酶刺激ECV304 細(xì)胞后4、6、8、10、12%h，TMP（1000%μg/ml）均可以抑制凝血酶誘導(dǎo)的ECV304 細(xì)胞PCA 增加，在8h 時最明顯（P<0.05）。TMP 可抑制凝血酶誘導(dǎo)ECV304 細(xì)胞TF 的表達(dá)，這一作用是在mRNA 水平上實現(xiàn)的。這些研究結(jié)果提示，川芎嗪可以在組織的缺血再灌注損傷和保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞方面大有作為，臨床上越來愈多的用于治療急慢性腎衰。

4 抗氧化凋亡作用

Xin-Rui Cheng等【7】研究發(fā)現(xiàn)，TMP不僅能抑制抗細(xì)胞凋亡蛋白Bcl-2的下調(diào)、大鼠凋亡因子Bax的上調(diào)及線粒體細(xì)胞色素c在細(xì)胞基質(zhì)中的釋放，而且還能降低細(xì)胞凋亡因子caspase-3的活性，最終保護(hù)了過氧化氫誘導(dǎo)的凋亡細(xì)胞。研究結(jié)果提示TMP 抗過氧化氫誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡可能是通過調(diào)節(jié)Bcl-2抗凋亡家族，抑制細(xì)胞色素c釋放，和抑制PC12細(xì)胞的凋亡瀑布激活。Yang Ou，Xiu-Liu Guo等【8】，發(fā)現(xiàn)四甲基吡嗪二苯甲基哌嗪（tetramethylpyrazine diphenymethyl piperazidine ，TMPDP），川芎嗪的衍生物，具有保護(hù)人臍帶靜脈內(nèi)皮細(xì)胞（Human umbilical vein cells，HUVECs）免受過氧化氫的氧化。通過對臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的活性測定，表明當(dāng)細(xì)胞暴露于H2O2 時，細(xì)胞的穩(wěn)定性明顯下降，當(dāng)引入TMPDP后明顯逆轉(zhuǎn)了細(xì)胞的不穩(wěn)定狀態(tài)，顯著減小了乳酸脫氫酶（LDH）的釋放，減少H2O2 脂質(zhì)過氧化作用。對通過DPPH方法研究TMPDP的抗氧化作用表明它具有穩(wěn)定的抗氧化作用，它能增加內(nèi)源性抗氧化酶（SOD）、谷胱甘肽（GSH）的活性，減少活性氧（ROS）和細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+ 的濃度。結(jié)果表明TMPDP能通過清除ROS和調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的鈣濃度保護(hù)HUVECs免受氧化損傷、抑制細(xì)胞凋亡。Tsung-Kuei Kao等【9】，對大鼠通過頸內(nèi)動脈和大腦中動脈造腦梗死模型，研究發(fā)現(xiàn)TMP對腦缺血有呈劑量效應(yīng)關(guān)系的神經(jīng)保護(hù)效果，能減少模型大鼠神經(jīng)細(xì)胞的損失和腦梗死的范圍，TMP減少了腦組織缺血再灌注損傷誘導(dǎo)的內(nèi)核小體DNA碎片，caspase-8、caspase-9，和caspase-3的激活和細(xì)胞色素c的釋放，模型組經(jīng)蛋白印跡顯示Bcl-2和Bcl-xL數(shù)量下調(diào)和Bax上調(diào)，小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的激活和或缺血區(qū)炎癥細(xì)胞的招募、單核細(xì)胞趨化蛋白-1（monocyte chemoattractant protein 1 ，MCP-1）的表達(dá)能被TMP抑制。結(jié)果發(fā)現(xiàn)TMP保護(hù)腦組織缺血再灌注損傷的部分原因可能是通過抑制炎癥反應(yīng)，減少神經(jīng)細(xì)胞凋亡和抑制神經(jīng)細(xì)胞丟失川。芎嗪的這些藥理作用對于腦梗死、心肌梗死有積極的預(yù)防作用，在器官移植缺血再灌注損傷有了運用前景。

5 骨細(xì)胞保護(hù)作用

有報道川芎嗪可以加速成纖維細(xì)胞的分泌過程及細(xì)胞周期的過程促進(jìn)骨折愈合。Xiao-dong Ju等【10】，通過白介素-1（interleukin-1，IL-1 ）誘導(dǎo)白兔骨節(jié)軟骨蛋白多糖降解和軟骨細(xì)胞軟骨細(xì)胞凋亡，研究川芎嗪對移植軟過和軟骨細(xì)胞的保護(hù)作用，兔關(guān)節(jié)軟骨和軟骨細(xì)胞分別在沒有TMP的培養(yǎng)基中培養(yǎng)和在含不同濃度TMP（50， 100 or 2000UM）的培養(yǎng)基中培養(yǎng)72小時，所有的培養(yǎng)基含IL-1（10 ng/ml）。通過1，9-二甲基亞甲藍(lán)（1，9-dimethylmethylene blue ，DMMB）測定軟骨移植物釋放入培養(yǎng)基中粘多糖（glycosaminoglycan ，GAG）的總量；即時定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)分析軟骨移植物的MMP-3和TIMP-1基因表達(dá)；MTT測定軟骨細(xì)胞活性。發(fā)現(xiàn)IL-1能增加GAG在培養(yǎng)基中的水平，誘導(dǎo)了MMP-3表達(dá)和阻止了TIMP-1的表達(dá)，IL-3使細(xì)胞的穩(wěn)定性和線粒體膜電勢降低，通過激光共聚焦顯微鏡（laser scanning confocal microscopy ，LSCM）、流式細(xì)胞儀、特殊試劑盒，發(fā)現(xiàn)IL-3增加了軟骨細(xì)胞內(nèi)活性氧的水平、caspase-3的活性和細(xì)胞的凋亡率。而運用TMP的治療組顯示，TMP減輕了IL-3誘導(dǎo)的劑量依賴的軟骨和軟骨細(xì)胞的損傷，減少了軟骨GAG的降解和MMP-3mRNA產(chǎn)物，擴(kuò)增了TIMP-1mRNA產(chǎn)物，TMP也增加了細(xì)胞的穩(wěn)定性，此外，TMP還通過抑制活性氧的產(chǎn)生，維護(hù)線粒體膜電勢穩(wěn)定和下調(diào)caspase-3活性，進(jìn)而抑制了軟骨細(xì)胞凋亡。結(jié)果證明，TMP具有軟骨及軟骨細(xì)胞保護(hù)作用，提示TMP可以作為一種藥劑，為治療股骨頭壞死等疾病開辟了新的用藥前景。

6 小結(jié)

綜上所述川芎嗪的藥理作用機(jī)制非常復(fù)雜，經(jīng)查閱大量的文獻(xiàn)，近年來對其研究越來越多，但大多數(shù)工作主要由大陸、港臺地區(qū)完成。其作用機(jī)制廣泛，臨床運用副作用少，藥源廣泛，為今后的研究其分子結(jié)構(gòu)和四個甲基改造，探索其藥理作用提供了廣闊的條件，為祖國中藥的現(xiàn)代化、科學(xué)化做出貢獻(xiàn)。

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