黃劍鋒 段勇 肖善花# 文淵 張必龍 鐘偉兵 熊玲兵 指導(dǎo):黃紹烈
(1南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院南昌330006;2湖南省長沙市第三醫(yī)院長沙410015;3江西省贛州市立醫(yī)院贛州341000;4江西省南昌市第三醫(yī)院南昌330009;5南昌大學(xué)醫(yī)學(xué)院2014級研究生南昌330031)
關(guān)鍵詞:心血管疾??;丹參酮ⅡA;綜述
中圖分類號:R54文獻(xiàn)標(biāo)識碼:Adoi:10.13638/j.issn.1671-4040.2015.12.048
丹參酮ⅡA對心血管疾病作用的研究進(jìn)展
黃劍鋒1段勇2肖善花1#文淵1張必龍3鐘偉兵4熊玲兵5指導(dǎo):黃紹烈1
(1南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院南昌330006;2湖南省長沙市第三醫(yī)院長沙410015;3江西省贛州市立醫(yī)院贛州341000;4江西省南昌市第三醫(yī)院南昌330009;5南昌大學(xué)醫(yī)學(xué)院2014級研究生南昌330031)
關(guān)鍵詞:心血管疾病;丹參酮ⅡA;綜述
中圖分類號:R54文獻(xiàn)標(biāo)識碼:Adoi:10.13638/j.issn.1671-4040.2015.12.048
丹參酮ⅡA(TanshinoneⅡA,TanⅡA)是從唇形科中藥丹參中提取的有效成分,為二萜醌類化合物,參與機(jī)體多種生物化學(xué)反應(yīng)而具有多種生物活性,體外試驗(yàn)表明,其具有抗血小板聚集、抗自由基損害、抗心律失常、降低血液黏度、改善微循環(huán)、拮抗血管緊張素Ⅱ、保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞等作用,隨著人們對其研究的深入,其作用范圍也在進(jìn)一步擴(kuò)大,其磺酸化后的丹參酮ⅡA磺酸鈉(Sodium TanshinoneⅡA Sulfonate,STS)現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于臨床?,F(xiàn)就TanⅡA對缺血再灌注、心肌肥厚、動脈粥樣硬化和心律失常的作用作一綜述。
缺血再灌注損傷(Ischemia Reperfusion Injury,IRI)是指組織缺血再灌注后,由于活性氧產(chǎn)生、中性粒細(xì)胞活化等導(dǎo)致炎癥、細(xì)胞凋亡和損傷的過程,且再灌注后加重組織細(xì)胞的代謝障礙和結(jié)構(gòu)破壞,使組織損害進(jìn)一步嚴(yán)重[1]。
1.1TanⅡA對血管內(nèi)皮細(xì)胞的影響TanⅡA對IR引起的血管內(nèi)皮細(xì)胞(Vascular Endothelia Cell,VEC)損傷具有保護(hù)作用,研究發(fā)現(xiàn)丹參酮ⅡA保護(hù)IR引起的VEC損傷主要是通過其較強(qiáng)的抗氧化作用實(shí)現(xiàn)的[2]。李林平等[3]研究顯示,丹參酮ⅡA磺酸鈉可以通過增加細(xì)胞分泌一氧化氮(NO)水平和降低內(nèi)皮素(ET)水平來發(fā)揮對冠狀動脈內(nèi)皮細(xì)胞的保護(hù)作用。
1.2TanⅡA對細(xì)胞因子的影響單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1)等趨化因子可趨化單核/巨噬細(xì)胞穿越血管內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)入損傷組織中,與缺血再灌注損傷的產(chǎn)生有密切關(guān)系,文獻(xiàn)報道,TanⅡA能夠減輕心臟IR后的前炎癥細(xì)胞因子如MCP21、血小板活化因子(PAF)抑制白細(xì)胞的活化以及中性粒細(xì)胞、血小板等在心肌缺血區(qū)聚集,從而抑制組織損傷[4]。1.3TanⅡA抗氧化作用TanⅡA具有抗氧化作用,在抑制心腦缺血再灌注損傷中發(fā)揮重要的作用。研究顯示它能夠清除氧自由基,顯著降低缺血側(cè)腦組織中丙二醛(Malondialdehyde,MDA)的含量,提高腦組織及心肌細(xì)胞超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)活性和三磷酸腺苷(Adenosine Triphosphate,ATP)水平,對缺血再灌注腦損傷具有保護(hù)作用[5]。研究表明,STS能夠提高SOD活性,降低IR產(chǎn)生的脂質(zhì)過氧化物含量,能一定程度的減輕大鼠心肌IRI[6]。馮旭霞等[7]研究顯示,在急性心肌梗死溶栓前應(yīng)用STS,使患者血漿中的SOD和肌鈣蛋白Ⅰ(cTnⅠ)濃度升高,并有效降低MDA及肌酸肌酶同工酶(CK-MB)的濃度,對急性心肌梗死溶栓后心肌IRI早期可能有一定的保護(hù)作用。Prohibitin蛋白(PHB蛋白)是一類新型的分子伴侶蛋白,具有轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用,在生物體內(nèi)具有重要的作用。同時其具有顯著的抗氧化作用,并可增加ATP酶活性、抑制細(xì)胞鈣超載、抑制心肌細(xì)胞凋亡作用。PHB蛋白在心肌IRI及心肌細(xì)胞氧化損傷時呈高表達(dá),其表達(dá)增加可能為心肌細(xì)胞內(nèi)源性抗損傷作用的代償性反應(yīng)。TanⅡA可顯著降低IRI及氧化損傷時心肌細(xì)胞中PHB蛋白表達(dá)水平,其機(jī)制可能是通過抗氧化作用減輕心肌細(xì)胞的氧化應(yīng)激損傷,從而減少心肌細(xì)胞代償性的PHB蛋白表達(dá)。
心肌肥厚是由血流動力學(xué)因素和神經(jīng)體液因子作用而引起的心肌組織代償性生長和病理性重構(gòu)的過程,是致心肌肥厚因子和抑制心肌肥厚因子失衡的過程。機(jī)體中除了致心肌肥厚的因素,如心臟壓力超負(fù)荷、血管緊張素及兒茶酚胺等血流動力學(xué)和非血流動力學(xué)因素以外,還存在一些防止心肌肥厚發(fā)生和發(fā)展的因子,這些因子的相對或絕對的缺乏,可能是導(dǎo)致心肌肥厚發(fā)生和發(fā)展的重要原因[8]。目前有研究顯示,一氧化氮/一氧化氮合酶(NO/NOS)很可能是與心肌肥厚有關(guān)聯(lián)的、重要的內(nèi)分泌因子之一[9]。李永勝等[10]研究顯示,TanⅡA對心肌肥厚的逆轉(zhuǎn)作用是非血壓依從性的,TanⅡA通過抑制蛋白激酶C(Protein Kinase C,PKC)蛋白的表達(dá)、促進(jìn)心肌局部NO的產(chǎn)生及內(nèi)皮型一氧化氮合酶(endothelial Nitric Oxide Synthase,eNOS)基因表達(dá),起到阻止、逆轉(zhuǎn)高血壓心肌肥厚的發(fā)展。
絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號通路是細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的主要途徑之一,在心肌肥厚的生理及病理過程中起著重要的作用。MAPK信號通路包括:ERK、c2Jun氨基末端激酶(JNK)、p38。其中,ERK與p38信號通路已被證明與心肌肥厚的應(yīng)答相關(guān)。Takahashi等[11]認(rèn)為TanⅡA可以減輕血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞的肥厚程度。也有研究顯示,TanⅡA可以通過Mek/Erk信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路抑制血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)的心肌肥厚[12~13]。由于細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(Extracellular Regulated Protein Kinases,ERK)的磷酸化可以直接激活下游基因的轉(zhuǎn)錄,引起心肌細(xì)胞肥厚,所以減少ERK的磷酸化可以減輕心肌肥厚程度。在TanⅡA對胸主動脈縮窄模型中激活的ERK與p38磷酸化的影響研究中,發(fā)現(xiàn)TanⅡA可以減少ERK磷酸化,從而減輕心肌肥厚[14]。此外,TanⅡA可以促進(jìn)p38的磷酸化,發(fā)揮潛在的抗心肌肥厚的作用。由此可見,TanⅡA對MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的影響可通過調(diào)節(jié)ERK與p38兩條途徑來發(fā)揮其作用。一方面,通過抑制ERK通路減輕生理性的代償性肥大;另一方面,通過激活p38通路減輕病理性的心肌肥厚[14]。
動脈粥樣硬化(Atherosclerosis,AS)是一種在發(fā)病起始和整個過程中都伴有免疫反應(yīng)的慢性炎癥性疾病,是心腦血管疾病的病理基礎(chǔ)。炎癥和免疫反應(yīng)在AS的發(fā)生、發(fā)展過程中扮演十分重要的角色,Epstein等[15]指出AS是一種炎性疾病。內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙是AS形成的早期病變,內(nèi)皮細(xì)胞損傷是AS發(fā)生發(fā)展的病理基礎(chǔ)。血管內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能損傷與動脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展有著密切關(guān)系,它是造成動脈粥樣硬化的始動因素。
3.1TanⅡA對活性氧自由基的影響活性氧自由基是內(nèi)皮細(xì)胞損傷的主要原因之一,過氧化氫(H2O2)是活性氧,可促進(jìn)自由基生成。生物體內(nèi)H2O2如不及時消除可透過細(xì)胞膜,在膜外與亞鐵離子或銅離子生成羥自由基·OH,從而引發(fā)脂質(zhì)過氧化而導(dǎo)致細(xì)胞損傷,最終形成動脈粥樣硬化斑塊。研究發(fā)現(xiàn):TanⅡA具有減輕H2O2損傷,保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞的作用[16]。
3.2TanⅡA對血管平滑肌細(xì)胞的影響血管平滑肌細(xì)胞(SMC)在動脈管壁中膜的增殖,在AS形成中起著重要作用。SMC增殖又與各種細(xì)胞因子密切相關(guān),其中巨噬細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子在AS形成過程中起著十分重要的作用。TanⅡA能降低SMC增殖相關(guān)基因c-myc的表達(dá),提示TanⅡA可能具有抑制SMC增殖的作用[17]。
3.3TanⅡA對血脂的影響血液中膽固醇濃度增高,特別是低密度脂蛋白含量增加可引起動脈損傷,導(dǎo)致前列腺環(huán)素(Prostacyclin,PGI)合成障礙,從而與血栓素(Thromboxane,TXA)平衡失調(diào),促進(jìn)AS的發(fā)生發(fā)展。王新星等[18]研究表明丹參酮ⅡA具有抗氧化作用,可能防止LDL的氧化,從而保護(hù)EC,維持其分泌PGI的正常功能,從而抗動脈粥樣硬化的效果。高脂血癥或高膽固醇血癥是AS最主要的高危因素。當(dāng)機(jī)體存在這些危險因素時,內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)L精氨酸的生物利用度下降,一氧化氮合酶對L精氨酸親和力下降,同時內(nèi)皮細(xì)胞合成和釋放NO增多,滅活NO加快,特別是氧化脂質(zhì)蛋白更易滅活NO,NO受體信號傳遞受到抑制,NO功能不能得到發(fā)揮,不僅使血管收縮,還促進(jìn)平滑肌增生和激活巨噬細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞黏附,誘導(dǎo)泡沫細(xì)胞生成,促進(jìn)血小板黏附與聚集,最終導(dǎo)致粥樣硬化病變。所以,能否長期而穩(wěn)定的降低異常血脂濃度和維持正常的NO濃度,成為防止AS的發(fā)生和發(fā)展的關(guān)鍵。研究表明[19],丹參酮ⅡA能夠明顯降低AS家兔血清TG濃度、升高NO濃度,從而抑制AS斑塊的形成,具有明確的抗AS的作用。
3.4TanⅡA對免疫的影響Toll受體(TLRs)在細(xì)胞活化信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)中起到重要作用,是聯(lián)系天然免疫與獲得性免疫的橋梁[20]。當(dāng)脂多糖(Lipopolysaccharides,LPS)與EA.hy926細(xì)胞膜上TLR4受體作用后,啟動細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)系統(tǒng),通過激活核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB),引起TNF-α、NO等多種炎癥介質(zhì)和細(xì)胞因子的表達(dá)和釋放[21],并激活獲得性免疫,最終引起全身或局部炎癥反應(yīng)綜合征。TLR4在血管內(nèi)皮細(xì)胞相關(guān)疾病中起著重要作用。有研究[22]表明LPS刺激EA.hy926細(xì)胞使TLR4的表達(dá)升高,而TanⅡA能抑制TLR4的表達(dá),提示TanⅡA可能通過抑制TLR4的表達(dá)從而干預(yù)TLR4/NF-κB信號通路的激活。TNF-α是TLR4/NF-κB信號通路中的下游信號,由此說明TNF-α可能是TanⅡA發(fā)揮抗炎作用進(jìn)而干預(yù)AS發(fā)生、發(fā)展的靶分子之一。TanⅡA可通過抑制NF-κB的激活及其相關(guān)黏附分子ICAM-1、VCAM-1 mRNA表達(dá),這有利于抑制動脈粥樣硬化過程中的炎癥從而發(fā)揮抗動脈粥樣硬化作用。有研究[23]稱,TanⅡA還能提升AS斑塊的穩(wěn)定性。
細(xì)胞內(nèi)鈣超載是引起心律失常的重要因素。鈣超載的細(xì)胞激活Na+-Ca2+交換,引起細(xì)胞除極化,增加潛在起搏點(diǎn)舒張后期的除極化,產(chǎn)生期外收縮。缺血時Ca2+升高,細(xì)胞縫隙連接的傳導(dǎo)性降低,細(xì)胞耦聯(lián)障礙,折返的發(fā)生率增高。TanⅡA使正常心肌Ca2+降低,明顯抑制細(xì)胞內(nèi)鈣超載,具有鈣通道阻滯作用。近年來有實(shí)驗(yàn)研究表明STS抑制豚鼠單個心肌細(xì)胞L型鈣電流,推測STS通過抑制缺氧細(xì)胞鈣超載,減少觸發(fā)活動和折返,降低心率而防治心律失常。但目前有研究表明microRNA參與了心肌缺血、缺血后心臟重塑、心肌梗死后繼發(fā)性心律失常等相關(guān)的病理過程。微小RNA-1(miR-1)作為抗心律失常的新靶點(diǎn),在心?;颊呒叭毖笫笮募∶黠@升高,并下調(diào)心肌離子通道的表達(dá),干擾心肌電活動,加劇心肌損傷。單宏麗等[24]采用左冠狀動脈前降支結(jié)扎誘發(fā)大鼠心肌缺血模型和培養(yǎng)的乳鼠心肌細(xì)胞缺氧模型研究顯示,TanⅡA[20 mg/(kg·d)]能明顯降低心梗后心律失常的發(fā)生率,減少室速和室顫的發(fā)生及持續(xù)時間,顯著降低心梗大鼠的死亡率。研究顯示,TanⅡA是通過MAPKs和SRF調(diào)節(jié)miR-1改善心肌離子通道失衡,從而發(fā)揮心肌保護(hù)作用,提示TanⅡA通過抑制miR-1的表達(dá)發(fā)揮心肌保護(hù)和抗心律失常作用。也有研究表明,STS具有類異搏定樣L-型鈣通道阻斷劑作用,可用于心肌IRI和心律失常的防治,作用機(jī)制與減少氧自由基有關(guān)。
TanⅡA除具有上述心血管作用外,還具有其它的藥理作用,如保護(hù)細(xì)胞、抗氧化和改善肝功能等,臨床應(yīng)用前景廣闊,但其作用機(jī)制,有待于進(jìn)一步研究。TanⅡA在心血管疾病中的治療作用得到肯定,但是能否改善心血管疾病的長期預(yù)后有待進(jìn)一步的前瞻性的研究,對于提升我國民族藥的國際地位以及影響力具有重要意義。
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