地奧心血康保護(hù)心肌缺血再灌注損傷的分子機(jī)制研究

任　宏（廣東食品藥品職業(yè)學(xué)院，廣東 廣州 510520）

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地奧心血康保護(hù)心肌缺血再灌注損傷的分子機(jī)制研究

任宏
（廣東食品藥品職業(yè)學(xué)院，廣東 廣州 510520）

［摘要］地奧心血康是我國首個成功獲準(zhǔn)歐盟藥品注冊上市的純中藥制劑，臨床廣泛用于治療心肌缺血性疾病。地奧心血康可以明顯改善心肌缺血再灌注損傷。其抗損傷的分子機(jī)制主要有以下認(rèn)識：①增加T-SOD、Mn-SOD活性和心肌組織中Mn-SOD mRNA的表達(dá)，降低脂質(zhì)代謝毒性終產(chǎn)物丙二醛的含量和I/R損傷所造成的氧化應(yīng)激水平。②調(diào)節(jié)Bcl-2Bax、FasFasL等凋亡基因，降低心肌細(xì)胞的凋亡率。③降低血清鈣濃度，抑制鈣超載?？赡艿姆肿油緩绞菍ι锬ど细鞣N離子泵活性的調(diào)整。④抑制IL-1β、IL-6、TNF-α等細(xì)胞因子的生成，降低TXA2，增加PGI2含量，改善微循環(huán)。本文從分子水平總結(jié)地奧心血康保護(hù)缺血再灌注損傷的主要機(jī)制。

［關(guān)鍵詞］地奧心血康缺血再灌注損傷分子機(jī)制

地奧心血康（Di'Ao Xinxue Kang）是從藥用植物黃山藥（Dioscorea panthaica Prain et Burkill.）或穿龍薯蕷（Dioscorea nipponica Makino.）根莖中提取的8種甾體總皂苷有效成分所構(gòu)成的純中藥制劑，2012年成為我國首個進(jìn)入發(fā)達(dá)國家主流市場具有自主知識產(chǎn)權(quán)的治療性植物藥。藥物由其8種甾體皂苷組成，成分結(jié)構(gòu)明確，具有活血化瘀、行氣止痛、宣痹通陽、補益氣血等功效［1］。臨床已經(jīng)廣泛用于治療心肌缺血性疾病。心肌缺血再灌注（I/R）損傷是心肌缺血損傷的主要類型。臨床療效和基礎(chǔ)實驗表明，地奧心血康可以通過多種分子機(jī)制降低缺血再灌注對心肌細(xì)胞的損傷，保護(hù)心肌細(xì)胞，明顯改善心功能。

1 提高SOD活性和Mn-SOD mRNA的表達(dá)，降低氧自由基損傷

少量活性氧是維持正常生理功能所必須的。但是當(dāng)I/R時線粒體受損，正常氧化磷酸化途經(jīng)減弱，導(dǎo)致次黃嘌呤-黃嘌呤氧化酶系統(tǒng)被激活，生成了大量性質(zhì)活躍的氧自由基［2］，加之內(nèi)源性抗氧化劑SOD活性下降，不能及時清除，導(dǎo)致氧自由基從線粒體大量漏出。由于自由基反應(yīng)性很活躍，它能造成膜磷脂、蛋白質(zhì)、酶等不同細(xì)胞成分的破壞。①氧自由基可以氧化蛋白質(zhì)巰基基團(tuán)，與膜脂的不飽和脂肪酸（PI?FA）結(jié)合生成脂質(zhì)過氧化物（LPO），導(dǎo)致PU?FA/Pr比例失調(diào)，從而改變了生物膜的通透性和構(gòu)型改變，加重了生物膜障礙［3］。②自由基氧化作用降低了心肌細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)上的Ca2+-ATP酶和Na+-K+-ATP酶的活性［4］，導(dǎo)致了細(xì)胞內(nèi)Na+、Ca2+交換增加，從而促進(jìn)了I/R時另一重要機(jī)制——鈣超載的發(fā)生。③氧自由基激活了微粒體和質(zhì)膜上的脂加氧酶和環(huán)加氧酶，在加強(qiáng)自由基產(chǎn)生脂質(zhì)過氧化的同時還形成了具有高度活性的物質(zhì)，如前列腺素、血栓素等。這又與再灌注“無復(fù)流”現(xiàn)象相關(guān)。

地奧心血康可以提高內(nèi)源性自由基清除劑SOD活性，減緩和阻止氧自由基對細(xì)胞的損傷。陳虹等［5］實驗結(jié)果顯示，地奧心血康可以顯著性提高T-SOD、Mn-SOD活性和心肌組織中Mn-SOD mRNA的表達(dá)，同時明顯降低脂質(zhì)代謝的毒性終產(chǎn)物丙二醛（MDA）水平，說明地奧心血康可降低心肌長時間I/R損傷所造成的氧化應(yīng)激水平，明顯提高心肌抗氧化損傷能力。趙勝等［6］在地奧心血康干預(yù)大鼠心肌缺血再灌注損傷實驗中也證明清除氧自由基，提高SOD活性，抑制脂質(zhì)過氧化，保護(hù)Na+、K+-ATPase、Ca2+-ATP酶是地奧心血康保護(hù)心肌缺血再灌注損傷的重要機(jī)制之一。張健等［7］利用體外自由基捕捉技術(shù)測定了羥自由基的含量，結(jié)果顯示，地奧心血康在體外具有直接清除羥自由基的能力而且呈現(xiàn)劑量依賴性。

2 抑制鈣超載

鈣超載是I/R損傷的另一個重要的途徑。當(dāng)I/R時ATP缺乏導(dǎo)致能量依賴的Na+-K+離子泵不能正常工作，引起鈉離子內(nèi)流導(dǎo)致去極化。細(xì)胞膜去極化又導(dǎo)致鈣離子通道開放，細(xì)胞內(nèi)的Ca2+濃度升高。同時，缺血激活的Na+-H+交換機(jī)制又激活了Na+交換，使細(xì)胞內(nèi)鈣離子進(jìn)一步增多。而Ca2+-Mg2+-APT酶活性下降不能將胞漿中的鈣離子及時排除細(xì)胞外導(dǎo)致鈣離子超載。盧蓮琴等［8］以血清Ca2+為指標(biāo)觀察地奧心血康對家兔心肌缺血再灌注損傷時鈣離子的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，地奧心血康能顯著降低心肌缺血再灌注損傷家兔血清中Ca2+的含量。陳恒流等［9］用45Ca放射性同位素測定鈣跨膜內(nèi)流表明，地奧心血康可以抑制去甲腎上腺素及高鉀去極化引起的鈣內(nèi)流，可防止鈣超載。這說明地奧心血康可通過抑制鈣內(nèi)流，降低膜內(nèi)鈣的濃度來達(dá)到保護(hù)心肌細(xì)胞的目的。

3 降低心肌細(xì)胞凋亡率

心肌缺血再灌注損傷激活細(xì)胞凋亡機(jī)制是心肌進(jìn)一步壞死的重要機(jī)制。I/R損傷激活了多組凋亡基因。Bcl-2Bax基因是人體最主要的調(diào)節(jié)凋亡基因之一［10］。Bcl-2編碼的Bcl-2蛋白主要分布在線粒體外膜、細(xì)胞膜內(nèi)表面、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜等處，通過拮抗促凋亡基因bax，抑制促凋亡蛋白質(zhì)細(xì)胞色素c的釋放和激活作用以及維持細(xì)胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)等方面抑制細(xì)胞凋亡。BaxBcl-2兩蛋白之間的比例關(guān)系是決定對細(xì)胞凋亡抑制作用強(qiáng)弱的關(guān)鍵因素。鄭海娟等［11］通過觀察心肌細(xì)胞凋亡率和測定Bcl-2Bax蛋白含量，證實地奧心血康可明顯降低心肌缺血再灌注后的凋亡率，通過增加Bcl-2，降低Bax含量的途徑減少心肌細(xì)胞的凋亡，提示地奧心血康抑制細(xì)胞凋亡的機(jī)制與Bcl-2、Bax有關(guān)。FasFasL系統(tǒng)是體內(nèi)直接啟動細(xì)胞凋亡的死亡信號傳到系統(tǒng)［12］。實驗報道，I/R后，大鼠心肌細(xì)胞Fas基因的mRNA水平及蛋白表達(dá)均顯著增加［13］。大鼠心肌缺血再灌注模型中測定地奧心血康可降低sFas和sFasL表達(dá)抑制凋亡［5］。王冬梅等［14］測定了急性心肌梗死（AML）患者服用地奧心血康后其血清細(xì)胞中凋亡因子sFas及其配體含量，發(fā)現(xiàn)地奧心血康可降低AMI患者的血清sFas和sFasL，表明其可能通過抑制sFas和sFasL的表達(dá)而減少缺血再灌注損傷后心肌細(xì)胞凋亡。

4 緩解“無復(fù)流”現(xiàn)象

“無復(fù)流”現(xiàn)象是指當(dāng)心肌缺血恢復(fù)血液再灌注時，微循環(huán)血流仍不能完全恢復(fù)正常的現(xiàn)象，是I/R后隨時間發(fā)展的一個重要過程。無復(fù)流時與炎癥細(xì)胞因子如IL-1β、IL-6、TNF-α生成增多、炎癥反應(yīng)加重，血漿血栓素A2（TXA2）5-羥色胺（5-HT）的含量明顯升高，而前列環(huán)素2（PGI2）含量則降低，白細(xì)胞、中性粒細(xì)胞阻塞毛細(xì)血管以及血小板激活并聚集等多因素相關(guān)。這些因素促使微血栓形成，進(jìn)一步阻塞心肌細(xì)胞的血管，導(dǎo)致“無復(fù)流”現(xiàn)象發(fā)生。鄭海娟［11］實驗表明，地奧心血康可以抑制IL-1β、IL-6、TNF-α生成，減輕了炎癥損傷，減弱炎癥反應(yīng)。同時，地奧心血康可顯著地降低TXA2含量，降低TXA2收縮血管和促進(jìn)血小板聚集的作用，促進(jìn)具有相反作用的另一種生物活性物質(zhì)PGI2的含量，改變兩者比例從而改變血小板情況。袁恩榮等［15］研究了地奧心血康對心肌損傷大鼠血小板功能及代謝的影響。結(jié)果顯示，血液1 min聚集率有明顯下降，PGI2含量增加40.7%，心肌血管內(nèi)血栓的含量也明顯降低。趙丹等［16］測定了給予地奧心血康處理的I/R模型犬血中的5-HT和TXA2的降解產(chǎn)物血栓烷B2（TXB2） 的水平，發(fā)現(xiàn)其可維持5-HT和TXB2的正常水平，血小板形態(tài)無明顯變化，提示地奧心血康對血小板功能和代謝影響是其保護(hù)心肌缺血再灌注損傷的又一作用機(jī)制。臨床研究也表明［17-18］，該藥可顯著改善全血粘度、還原血粘度、紅細(xì)胞壓積、纖維蛋白原、紅細(xì)胞電泳時間、紅細(xì)胞聚集指數(shù)等各項血液流變學(xué)指標(biāo)，有效降低患者血液黏度，促使微循環(huán)暢通，并增加心肌細(xì)胞的供氧量。

5 討論

I/R時氧自由基大量釋放、鈣超載、微循環(huán)障礙等機(jī)制都可以誘發(fā)心肌細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致大量心肌細(xì)胞死亡，心功能喪失。地奧心血康可以通過提高T-SOD、Mn-SOD、Mn-SOD mRNA的表達(dá)增加SOD活力，提高內(nèi)源性抗氧化物的作用，同時又可以調(diào)整生物膜上各種離子泵活性，抑制鈣超載，從而降低I/R損傷所造成的氧化應(yīng)激水平，維持細(xì)胞的完整性。另外，地奧心血康對某些凋亡基因有調(diào)控作用，如Bcl-2Bax家族。它們不僅存在于線粒體上，而且同時位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上。它們的異常表達(dá)可以破壞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜完整性，導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)內(nèi)鈣濃度的升高，最終可誘發(fā)細(xì)胞凋亡。分析藥物的分子機(jī)制，不難發(fā)現(xiàn)作用靶點都集中在共同部位——膜系統(tǒng)。由此判斷，調(diào)控生物膜上的一些通路、調(diào)節(jié)蛋白很可能是更根本更基礎(chǔ)的一個分子機(jī)制。這個基礎(chǔ)分子機(jī)制可能誘發(fā)了大量氧自由基釋放、鈣超載、微循環(huán)障礙、細(xì)胞凋亡等損傷。如線粒體內(nèi)膜通透性轉(zhuǎn)換孔（MPTP），目前認(rèn)為是抑制細(xì)胞凋亡的最終細(xì)胞器。I/R損傷心肌時候，應(yīng)用MPTP抑制劑可明顯抑制心肌細(xì)胞發(fā)生凋亡。那么，地奧心血康是否是通過調(diào)控MPTP來維持線粒體膜的穩(wěn)定性，降低心肌細(xì)胞凋亡率呢？或者是否通過調(diào)節(jié)鈣敏感受體和鈣調(diào)蛋白激酶II抑制鈣超載，介導(dǎo)細(xì)胞的凋亡呢？這些都有待進(jìn)一步的研究。

另外，過氧化物酶、血小板活化因子、炎癥介質(zhì)、腫瘤壞死因子等大量釋放介導(dǎo)中性粒細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生黏附從而損傷內(nèi)皮。地奧心血康可以明顯抑制IL-1β、IL-6、TNF-α生成，減輕了炎癥損傷，減弱炎癥反應(yīng)?？梢?，抑制中性粒細(xì)胞和炎性介質(zhì)的侵潤也是地奧心血康保護(hù)I/R損傷的重要途徑。

通過對地奧心血康保護(hù)心肌缺血再灌注損傷的基礎(chǔ)機(jī)制的深入研究，不僅有利于了解甾體皂苷這一類藥物的藥理機(jī)制，而且還提高了我國在天然藥物活性成分研究上的水平。應(yīng)當(dāng)說，對地奧心血康的分子藥理機(jī)制仍需進(jìn)一步深入研究。

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