丹參素及其衍生物心血管作用機制的研究進展

焦育強，劉文斌，袁 夏，姜 玉，田 霖，金 磊，張 川（．福建中醫(yī)藥大學藥學院，福建福州35008；．第二軍醫(yī)大學藥學院，上海00433）

丹參素及其衍生物心血管作用機制的研究進展

焦育強1，劉文斌2，袁 夏2，姜 玉2，田 霖1，金 磊2，張 川2（1．福建中醫(yī)藥大學藥學院，福建福州350108；2．第二軍醫(yī)大學藥學院，上海200433）

丹參素是丹參的主要水溶性活性成分之一，具有多種藥理活性，尤其對心血管系統(tǒng)具有明顯的保護作用。筆者從抗凋亡、抗氧化、抑制鈣超載和作用于炎癥反應通路等方面，對丹參素及其衍生物心血管藥理作用機制進行綜述。

丹參素；丹參素衍生物；抗凋亡；抗氧化；鈣超載；炎癥反應

丹參為唇形科植物丹參（Salviam iltiorrhiza Bge．）的干燥根及根莖，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，列為上品。其味苦，性微寒，歸心、肝經(jīng)，具有活血通經(jīng)、涼血消腫、清心除煩之功效。丹參素是丹參主要的水溶性活性成分之一，具有抗心肌缺血缺氧［1］、抗心肌缺血再灌注損傷［2］、擴張冠脈［3］、抗心肌肥大［4］、抗心律失常［5］、抗血栓［6］等多種藥理作用，對心血管系統(tǒng)具有明顯的保護作用［7］。

丹參素含有鄰二酚羥基及α-羥基羧酸的結構，這種結構使其存在不穩(wěn)定的缺陷，對丹參素的充分利用形成了一定的限制。因此，對丹參素進行化學修飾，得到脂溶好、結構穩(wěn)定、生物利用度高的丹參素衍生物，成為近年來的研究熱點。近幾年，丹參素衍生物對心血管保護機制的研究也略有成果。筆者主要對丹參素及其衍生物對心血管的保護機制進行綜述。

1 抗凋亡作用

凋亡（apoptosis）是指細胞接受某種信號或受到某些刺激后，在特定基因調(diào)控下進行的一種主動性消亡過程。心肌缺血再灌注造成的心肌損傷能誘導心肌細胞的死亡，增加梗死面積［8］，開發(fā)抗凋亡藥物為治療缺血性疾病提供了一種新的可能［9］。郭自強等［10］研究了丹參素對血管緊張素Ⅱ（AngⅡ）誘導的乳鼠心肌細胞凋亡的影響，發(fā)現(xiàn)丹參素能明顯抑制AngⅡ所誘導各個時間段的心肌細胞凋亡，降低凋亡率。Yin等［2］通過實驗證明，丹參素能顯著減少由缺血再灌注引起的大鼠心肌細胞（H9C2）的凋亡，其機制可能是通過再灌注損傷補救激酶通路，激活PI3K／Akt和Erk1／2發(fā)揮抗凋亡作用而保護心肌細胞。Bcl-2家族屬于抑制凋亡的家族成員，定位于不同細胞器膜上，調(diào)節(jié)細胞凋亡相關酶半胱天冬酶（caspase）的活性；Bax屬于促進凋亡家族成員，這兩類物質相互結合彼此抑制，往往由其數(shù)量的相對多少決定凋亡發(fā)生與否［11］。丹參素能顯著上調(diào)Bcl-2和Bax的比值，降低caspase-3的活性，從而發(fā)揮其抗凋亡的作用［2］。Jia等［12］研究了丹參素衍生物對過氧化氫（H2 O2）誘導的人臍靜脈內(nèi)皮細胞（HUVEC）的保護作用，發(fā)現(xiàn)丹參素衍生物4a能顯著上調(diào)Bcl-2水平和下調(diào)Bax水平，抑制caspase-3和caspase-9的激活而保護內(nèi)皮細胞。

2 抗氧化作用

自由基是在外層電子軌道上含有單個不配對電子的原子、原子團和分子的總稱。由氧誘發(fā)的稱為氧自由基，包括超氧陰離子（O2?－）、過氧化氫（H2 O2）、羥基自由基（HO?）等，其中HO?的危害性最大。大量實驗表明，丹參素是一種強抗氧化劑［4，13］，在許多方面具有較強的抗氧化活性。Zhao等［13］通過實驗證明，丹參素具有清除自由基、抗氧化損傷的活性。其能清除HO?、O2?－、二苯代苦味酰肼自由基、2，2-聯(lián)氮-雙-（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）自由基，且其清除能力強于維生素C。

當發(fā)生缺血性心肌損傷時，心肌中自由基過氧化代謝產(chǎn)物的釋放量增多，同時抗氧化酶的酶活力降低。陸文銓等［14］研究了丹參素對大鼠急性心肌缺血的保護作用，發(fā)現(xiàn)丹參素能顯著降低冠脈結扎造成的急性心肌缺血大鼠血清中肌酸激酶（CK）和乳酸脫氫酶（LDH）的溢出。王勝男等［15］通過實驗發(fā)現(xiàn)丹參素能通過減少丙二醛（MDA）的生成，提高超氧化物歧化酶（SOD）活性，減輕H2 O2對人臍靜脈內(nèi)皮細胞（ECV-304）的損傷。Tang等［4］對異丙腎上腺素誘導的心肌肥大大鼠進行了相關指標的檢測，發(fā)現(xiàn)丹參素能降低大鼠血清和心肌中的CK、LDH、MDA含量，且呈劑量依賴性，提高血清中SOD的活性，發(fā)揮抗氧化和心肌保護作用。

N rf2［16，17］是細胞抗氧化應激的重要轉錄因子，生理狀態(tài)下它與胞漿伴侶蛋白分子Keapl結合，活性處于相對抑制狀態(tài)。氧化應激時，Nrf2與Keapl解偶聯(lián)后轉移入核，與抗氧化應答元件（ARE）結合，啟動ARE下游的抗氧化蛋白等基因轉錄和表達，以抵抗內(nèi)外界的有害刺激。Cui等［18］研究了丹參素衍生物乙酰丹參素川芎嗪酯（ADTM）對丁基氫過氧化物（t-BHP）誘導的心肌細胞損傷的保護作用，發(fā)現(xiàn)其機制可能是通過PI3K／Akt／GSK-3β通路，使Nrf2磷酸化，導致Nrf2和Keap1解離，啟動N rf2的核轉位過程，活化細胞內(nèi)抗氧化體系表達，發(fā)揮抗氧化應激作用而保護心肌細胞。

3 抑制鈣超載

心肌缺血缺氧等因素可引起鈣平衡系統(tǒng)功能失調(diào)，鈣分布紊亂，導致細胞內(nèi)鈣濃度異常性升高，即鈣超載。鈣超載可引起線粒體內(nèi)氧化磷酸化過程障礙，線粒體膜電位降低，組織ATP含量下降以及激活胞漿內(nèi)鈣敏感的蛋白水解酶、磷脂酶、核酸內(nèi)切酶等，造成細胞膜水解，細胞骨架和核酸分解，導致并促進細胞的不可逆性損傷。

丹參素能作用于離子通道，調(diào)節(jié)胞漿內(nèi)鈣平衡，其主要通過抑制鈣通道、鈉通道以及激活鉀通道而起作用。顧明等［19］研究了丹參素對單個大鼠心室肌細胞動作電位、L-型鈣電流和ATP敏感性鉀電流的作用，發(fā)現(xiàn)丹參素可影響心室肌細胞動作電位時程（APD），并能使APD 25、APD 50和APD 90顯著縮短，能夠抑制L-型鈣電流，使IKATP外向電流增大，此效應呈濃度依賴性。錢衛(wèi)民等［20］通過全細胞膜片鉗技術研究了丹參素對豚鼠心室肌細胞膜L-型鈣通道的影響，在離子通道水平證明丹參素能濃度依賴性地抑制心肌L-型鈣通道。趙艷威等［21］探討了丹參素對豚鼠心室肌細胞鈉電流的影響。結果表明丹參素可明顯抑制鈉電流的幅值，減少Na＋內(nèi)流，并呈劑量依賴性，從而抑制了Ca2＋超載的發(fā)生。張潔等［22］采用細胞貼附式和內(nèi)面向外式兩種膜片方式觀察丹參素對原代培養(yǎng)豬冠脈平滑肌細胞鈣激活鉀通道（KCa）的作用，從單個鉀通道水平揭示其擴冠機制。結果表明，丹參素在細胞貼附式膜片下能明顯激活高電導的KCa。

4 作用于炎癥反應通路

心肌缺血再灌注后，在缺血損傷區(qū)有多種細胞因子表達及炎癥細胞浸潤，構成了缺血再灌注損傷向炎癥性損傷轉變的基礎［23］。丹參素主要通過調(diào)節(jié)炎癥細胞因子和炎癥細胞，保護心血管系統(tǒng)。

4．1調(diào)節(jié)炎癥細胞因子 TNF-α是一種自分泌的作用因子，在缺血再灌注損傷中參與了心肌損傷的形成和發(fā)展，其表達水平在缺血再灌注時增高，促進了白細胞與內(nèi)皮細胞的黏附和相互作用，使粒細胞向缺血再灌注區(qū)域的浸潤大大增加，從而導致心肌損害。IL-1主要由活化的單核巨噬細胞分泌，是機體炎癥反應的啟動因子。IL-6被認為是參與急性期反應的Th2類細胞因子。Guan等［24］研究了丹紅注射液中的活性成分丹參素對心肌缺血再灌注的保護作用，發(fā)現(xiàn)丹參素在體內(nèi)和體外均能降低TNF-α、IL-1水平，發(fā)揮抗炎作用。權偉等［25］采用結扎冠狀動脈復制大鼠M I／R損傷模型，探討了丹參素鈉通過抑制炎癥反應對大鼠心肌缺血再灌注損傷的保護作用，發(fā)現(xiàn)丹參素鈉高劑量組血清中TNF-α、IL-1、IL-6的水平均顯著小于模型組。

4．2抑制細胞黏附分子的表達 細胞間黏附分子-1（ICAM-1）作為白細胞功能相關抗原、巨噬細胞分化抗原-1的配體，參與白細胞與血管內(nèi)皮細胞的黏附并向血管外遷移，黏附心肌細胞釋放細胞毒，表達增強的ICAM-1還可反饋作用于內(nèi)皮細胞、巨噬細胞，促進細胞因子的炎癥介質的表達。姜開余等［26］考察了丹參素在血小板、白細胞和血管內(nèi)皮細胞中對細胞黏附分子表達的影響，發(fā)現(xiàn)丹參素可抑制血管內(nèi)皮細胞和粒細胞表達細胞黏附分子，對細胞因子活化內(nèi)皮細胞有抑制作用，從而有利于保護血管內(nèi)皮，減少白細胞的黏附。

4．3抑制細胞核因子（NF-κB）的活化 心肌缺血再灌注時，氧化應激激活NF-κB［27］，NF-κB同活化后易位于細胞核同調(diào)控基因啟動子上的κB位點結合，啟動基因轉錄。NF-κB作為心臟應激反應快速表達基因，調(diào)節(jié)細胞因子、趨化因子和黏附分子的表達，刺激心肌產(chǎn)生大量的TNF-α，加重再灌注損傷。Liu等［28］通過實驗發(fā)現(xiàn)丹參素半胱氨酸偶合物（DSC）能通過抑制Ak t／NF-κB信號通路抑制脂多糖（LPS）誘導的巨噬細胞炎癥反應，發(fā)揮保護作用。在靜止細胞中，NF-κB二聚體以非活性形式連接抑制亞基IκB；在刺激物的作用下，IκB磷酸化，最終在蛋白酶體蛋白酶清除作用下降解，這一過程導致NF-κB的活化。Xie等［29］研究了丹參素冰片酯（DBZ）對LPS誘導的單核細胞激活和泡沫細胞形成的影響，發(fā)現(xiàn)DBZ能抑制LPS誘導的IκB降解，從而減少NF-κB易位于細胞核，顯著抑制NF-κB活化，阻斷單核細胞的激活和泡沫細胞的形成。

4．4下調(diào)CD40的基因表達 CD40分子及其配體CD40L是免疫和炎癥反應中重要的信號傳導介質，能誘導內(nèi)皮細胞表達細胞黏附分子、炎癥細胞因子及組織因子等。Yang等［30］通過實驗發(fā)現(xiàn)丹參素能下調(diào)CD40分子的基因表達，通過抗炎通路對H2 O2誘導的內(nèi)皮細胞損傷起保護作用。

5 前景與展望

目前，心血管疾病發(fā)病率和死亡率升高的趨勢日益明顯，提高心血管疾病的防治水平日趨重要。隨著對丹參中主要水溶性活性成分丹參素研究的深入，它在心血管系統(tǒng)方面的藥理作用機制也日漸明朗。希望能早日充分闡明丹參素對心血管疾病的作用機制，更加科學、合理地使用丹參素，充分發(fā)揮祖國傳統(tǒng)醫(yī)學的特色，促進祖國醫(yī)藥與國際接軌，推動中藥現(xiàn)代化的發(fā)展。

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Study progress of Danshensu and its derivatives in cardiovascularmechanism

JIAO Yuqiang1，LIU Wenbin2，YUAN Xia2，JIANG Yu2，TIAN Lin1，JIN Lei2，ZHANG Chuan2（1．School of Pharmacy，F(xiàn)ujian University of Traditional Chinese Medicine，F(xiàn)uzhou 350108，China；2．School of Pharmacy，Second M ilitary Medical University，Shanghai200433，China）

Danshensu is one of themain water soluble active ingredients of Salviam iltiorrhiza，which hasmany pharmacological activities，especially in cardiovascular system．The cardiovascular pharmacologicalmechanism of Danshensu and its derivatives from the view of anti-apoptosis，antioxidant，inhibiting calcium overload and role in the inflammatory reaction pathways etc．were summarized in this article．

Danshensu；derivatives；anti-apoptosis；antioxidant；calcium overload；inflammatory reaction

R286

A

1006-0111（2015）05-0389-04

10．3969／j．issn．1006-0111．2015．05．002

2013-12-23

2014-04-18

［本文編輯］ 陳 靜

焦育強，碩士研究生．E-mail：704870014＠qq．com

張 川，博士，教授，博士生導師．研究方向：中藥活性成分的研究．Tel：（021）81871358；E-mail：zhangchuan＠smmu．edu．cn