中藥紅花抗腦缺血損傷作用機制的研究進展※

劉 飛 鄧 云段春寒

（安徽省安徽理工大學(xué)醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)系，安徽 淮南 232001）

紅花為菊科植物Carthamus tinctorius L.的干燥管狀花，5～6月摘取其管狀花曬干成藥，全國多地均有栽培。紅花性味辛、溫，歸心、肝經(jīng)，主要功用為活血通絡(luò)、祛瘀止痛[1]。羥基紅花黃色素A(Hydroxysafflor Yellow A，HSYA)是紅花發(fā)揮藥理作用的主要物質(zhì)。由于紅花化學(xué)成分復(fù)雜，且具有重要的藥用價值，多年來一直成為人們關(guān)注和研究的對象，本文就中藥紅花抗腦缺血損傷作用等方面的研究進展作一綜述，以期為中藥紅花后續(xù)研究提供相關(guān)理論支持。

1 紅花概述

紅花又名紅藍花，別名有草紅花、刺紅花、紅花草等，《本草綱目》記載紅花為“活血、潤燥、止痛、散腫、痛經(jīng)”。紅花的化學(xué)成分復(fù)雜，先后分得黃酮類，聚乙炔類，吲哚類，甾族類，木質(zhì)素類，脂肪酸，揮發(fā)油，烷基二醇類，有機酸類和甾醇類等化合物二百多種。紅花具有擴張血管、增加血流量、改善微循環(huán)、抑制血小板聚集、興奮子宮、降壓、抗癌、抗炎等藥理活性[2-9]。在現(xiàn)代臨床中紅花主要用于保護腦組織損傷，治療心腦血管疾病等。

2 中藥紅花抗腦缺血損傷的研究進展

2.1 中藥紅花化學(xué)成分 中藥紅花化學(xué)成分復(fù)雜，目前從中藥紅花中已分離鑒定的化學(xué)成分多達到60多種。韓煒等[10]利用溶劑提取和硅膠柱層析，對紅花地上部分的化學(xué)成分進行研究，通過理化常數(shù)和波譜解析，鑒定了4個單體化合物，分別為棕櫚酸、羽扇豆醇、β－谷甾醇、羽扇豆醇棕櫚酸酯，均為首次從紅花地上部分中分得。范莉等[11]和趙劍鋒等[12]對中藥紅花進行結(jié)構(gòu)研究，二者均采用多種色譜技術(shù)對中藥紅花進行分離純化，前者從紅花藥材中分離鑒定了10種黃酮類成分，后者從紅花注射液中分離鑒定了16種化合物。

李曉鋒等[13]和郝軍等[14]均通過大孔吸附樹脂、SephadexLH-20、反相HPLC等技術(shù)對中藥紅花進行分離純化，前者從紅花水提部分得到2個倍半萜類化合物。后者從紅花水提部分得到12個化合物，并首次報道化合物 （2E，8E） -12R-tetradecadiene-4，6-diyne-1，12，14-triol的絕對構(gòu)型及碳譜數(shù)據(jù)。

尹宏斌等[15]對中藥紅花進行乙醚、乙酸和乙酯提取，并通過分離提純和波譜分析發(fā)現(xiàn)中藥紅花還含有微量元素鐵 （Fe）、鋅 （Zn）、銅 （Cu）、磷 （P）、硒 （Se）、鈣（Ca）、鉀（K）、鈉（Na）、鉻（Cr）、鉬（Mo）等物質(zhì)。

2.2 中藥紅花有效成分 紅花黃色素 (Safflower Yellow，SY)是從傳統(tǒng)活血化淤中藥紅花中提取而來，為多種水溶性查耳酮成分的混合物。SY又可進一步分離為紅花黃色素A、紅花黃色素B、紅花黃色素C，其中HSYA是紅花發(fā)揮藥理作用的主要物質(zhì)。它是我國批準允許使用的食用天然色素，已列入我國國標GB2760-1996中，為國家級新藥[16]。MESELHY等于1993年首次從SY中分離得到單查爾酮葡萄糖苷類結(jié)構(gòu)的化合物HSYA，其分子式為C27H32O16，相對分子質(zhì)量612.53。目前已知HSYA為紅花黃色素中含量最高的成分，2010年版《中華人民共和國藥典》仍然將HSYA列入中藥紅花含量檢測的指標之一，可見HSYA在中藥紅花的質(zhì)量控制中占據(jù)的地位非常重要[17]。

2.3 中藥紅花復(fù)方制劑 中藥復(fù)方制劑是指由兩味及以上中藥組成，針對相對確定的病癥而用的方劑，是中醫(yī)方劑的重要組成部分。大量臨床研究顯示，中藥復(fù)方的療效明顯優(yōu)于單味藥，可以更好地適應(yīng)復(fù)雜多變的病情，這充分反應(yīng)出中藥配伍理論具有的科學(xué)內(nèi)涵。故紅花多以復(fù)方制劑或制劑的形式應(yīng)用于臨床中，中藥的復(fù)方制劑主要有舒胸片[18]、丹紅注射液[19]、注射用丹紅粉針劑[20]、丹紅口腔崩解片[21]、復(fù)方丹紅滴丸[22]等。此外，紅花還可以制成一些制劑，如紅花黃色素口腔崩解片、紅花注射液、紅花黃色素粉針劑或凍干粉針劑、紅花滴丸等。

2.4 中藥紅花抗腦缺血損傷作用機制 現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明，腦缺血是一個極其復(fù)雜的病理過程，在疾病發(fā)生發(fā)展過程中，有多重因素共同參與，如腦血流不足、腦缺氧、能量代謝異常、氧自由基及炎癥性因子的破壞作用等，均可導(dǎo)致腦神經(jīng)細胞的損傷和壞死。近年來，諸多學(xué)者對中藥紅花及其主要效應(yīng)成分HSYA的藥理作用研究表明紅花在臨床中具有保護腦組織、抗血小板聚集、增強抗應(yīng)激能力、降低血液黏度、降低血壓、調(diào)節(jié)血脂平衡等作用。

2.4.1 保護腦組織損傷

2.4.1.1 保護腦神經(jīng)元 張積青[23]在以往研究基礎(chǔ)上，采用缺血2 h再灌注24 h腦缺血模型來觀察誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS） 的表達及SY對iNOS表達的影響。在實驗神經(jīng)功能缺損評分中，假手術(shù)組動物神經(jīng)功能缺損評分為0分；模型組動物神經(jīng)功能缺損評分最為嚴重，評分為 (2.90±0.67)分；SY低劑量組神經(jīng)功能缺損評分較模型組動物減輕，評分結(jié)果為 (2.28±0.79)分，低于模型組 (P＜0.01）；SY中、高劑量組與尼莫地平組神經(jīng)功能缺損評分分別為(1.67±0.39)、 (1.13±0.49)、 (1.22±0.52) 分，均明顯低于模型組 (P＜0.05)。以上數(shù)據(jù)表明SY可減輕局灶性腦缺血再灌注損傷時大鼠的神經(jīng)功能障礙，對腦缺血再灌注后iNOS過度表達有明顯的抑制作用。SY通過抑制iNOS的過度表達，來進一步抑制腦缺血損傷中神經(jīng)細胞凋亡，減輕遲發(fā)性神經(jīng)元壞死，進而保護神經(jīng)細胞功能。姜華[24]也根據(jù)上述腦缺血模型進行研究，結(jié)果表明HSYA可通過抑制髓過氧化酶 (myeloperoxidase，MPO)和一氧化氮合成酶（NOS）活性，減輕缺血后中性粒細胞在腦組織中的浸潤，并可通過抑制TNF-α和中性粒細胞的激活，抑制IL-1β、IL-6的產(chǎn)生，抑制炎性和自由基反應(yīng)引發(fā)的繼發(fā)性腦損傷，保護神經(jīng)元。

2.4.1.2 降低腦組織貯存能量 腦組織缺血缺氧時，腦組織能量發(fā)生障礙，乳酸含量明顯升高，ATP減少，自由基清除酶如超氧化物岐化酶（superoxide dismutase，SOD） 活性降低，脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物丙二醛（malondialdehyde，MDA）升高。小鼠斷顱能量供應(yīng)中斷后，腦組織內(nèi)部貯存的一定能量可使斷顱小鼠維持一段時間的張口喘氣，能量耗竭，活動便停止。迪麗努爾·沙比托夫等[25]以此原理和方法進行實驗。研究表明靜脈注射O.25、0.40 g/kg紅花黃色素，小鼠張口喘氣維持時間明顯延長 (P＜0.01，P＜0.001)。上述數(shù)據(jù)表明，紅花黃色素可能具有降低腦組織貯存能量的作用。

2.4.1.3 抑制小膠質(zhì)細胞炎癥介質(zhì)釋放 小膠質(zhì)細胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的巨噬細胞，具有免疫防御和炎癥反應(yīng)作用。而在病理條件下，過度激活的小膠質(zhì)細胞能產(chǎn)生促炎介質(zhì)和神經(jīng)毒性。因此抑制過度激活小膠質(zhì)細胞產(chǎn)生促炎介質(zhì)和神經(jīng)毒性被認為是保護神經(jīng)組織，防治神經(jīng)退行性病變的重要策略。楊紅云等[26]實驗表明，在不影響細胞活力的前提下，HSYA可抑制LPS引起的激活誘導(dǎo)細胞死亡，且呈劑量依賴關(guān)系，同時HSYA可降低小膠質(zhì)細胞NO的釋放，HSYA抑制小膠質(zhì)細胞炎癥介質(zhì)釋放可能是其發(fā)揮神經(jīng)保護作用的機制之一。

2.4.1.4 抑制ICAM-1和E-selectin表達 腦缺血時細胞間粘附分子1 （intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1）介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)在組織損傷中起重要作用。腦缺血及缺血-再灌注損傷后，ICAM-1和E選擇素（E-selectin）在腦血管內(nèi)皮細胞上表達增加，使中性粒細胞同血管內(nèi)皮細胞間粘附性加強，進而透過血管內(nèi)皮，進入缺血區(qū)腦組織，導(dǎo)致局部腦組織炎癥反應(yīng)[27]。所以抑制細胞粘附分子表達，可抑制腦微血管內(nèi)皮細胞與中性粒細胞的粘附，進而保護缺血腦組織。李芳君[28]采用Zea-Longa線栓法建立大鼠局灶性腦缺血-再灌注模型研究表明腦缺血24 h時，模型組大鼠腦組織ICAM-1，E-selectin表達水平均高于假手術(shù)組，而羥基紅花黃色素A缺血側(cè)的大鼠腦組織ICAM-1，E-selectin表達水平均不同程度降低，且呈明顯劑量-效應(yīng)依賴關(guān)系。實驗表明HSYA可通過阻止黏附因子的表達，從細胞黏附的不同階段、在缺血損傷的不同時程抑制細胞黏附，減輕腦缺血后炎癥反應(yīng)，進而保護腦組織。

2.4.1.5 加速自由基清除 上文中提到，大腦缺血時，腦組織供血供氧不足，腦細胞能量發(fā)生嚴重障礙，ATP減少，SOD活性降低，MDA升高。迪麗努爾·沙比托夫等[25]研究還發(fā)現(xiàn)，SY可使缺血再灌注后腦組織中MDA含量降低，且提高SOD活性，表示紅花黃色素能通過加快自由基清除對缺血再灌注所致的腦組織損傷起到保護作用。

2.4.2 增強抗應(yīng)激能力 張明霞等[29]通過小鼠耐寒實驗、小鼠耐化學(xué)性缺氧實驗及小鼠游泳實驗表明，中藥紅花可顯著提高小鼠的抗寒能力及游泳時的抗疲勞能力和在亞硝酸鈉中毒缺氧時的抗缺氧能力，表明紅花可顯著增強小鼠抗應(yīng)激能力。機制可能為中藥紅花對小鼠缺血缺氧后的腦組織損傷具有強有力的保護作用，具體作用機制可能為多方面的，如保證組織的供血、供氧和營養(yǎng)物質(zhì)運輸，改善正常代謝等。

2.4.3 抗血小板聚集 血小板活化因子（platelet activating factor，PAF）參與腦缺血病理過程的整個環(huán)節(jié)，是血栓形成到缺血損害重要致病因子，PAF是1972年由法國學(xué)者Benveniste首先提出發(fā)現(xiàn)。PAF是人體的一種炎癥介質(zhì)，具有強烈激活血小板、促血小板聚集的作用，目前認為是血小板第三條聚集途徑。張少校等[30]研究發(fā)現(xiàn)HSYA與PAF相似，與PAF競爭受體，從而阻斷PAF的生物學(xué)效應(yīng)，具有抗血小板聚集的作用。

金鳴等[31]研究發(fā)現(xiàn)HSYA在離體條件下能抑制PAF與洗滌的家兔血小板特異性結(jié)合，并且具有明顯的量效關(guān)系。該實驗表明HSYA為血小板激活因子受體拮抗劑，該實驗證明HSYA可抑制PAF誘發(fā)的小鼠毛細血管通透性增加，降低PAF所致小鼠死亡率，抑制PAF導(dǎo)致的人中性粒細胞呼吸爆發(fā)，黏附與聚集，抑制PAF誘發(fā)的家兔血小板聚集，釋放及血小板內(nèi)游離鈣濃度增高。從而為SY具有抗凝和抑制血栓形成提供了理論依據(jù)。

2.4.4 降低血液黏度 目前研究發(fā)現(xiàn)，通過對血瘀證模型大鼠血液流變學(xué)指標的測定發(fā)現(xiàn)，血瘀證模型大鼠的全血黏度及血漿纖維蛋白比黏度在紅花黃色素的作用下均顯著改善，其還抑制了動物局部腦缺血。研究還表明，SY通過降低血液黏度，改變?nèi)毖怨Ｋ绤^(qū)的血液供應(yīng)，減輕缺血區(qū)有害物質(zhì)對腦組織的損害[17]。林楚生等[32]在研究中也證明SY可以降低血液黏度，改善缺血性梗死區(qū)的血液供應(yīng)，減輕缺血區(qū)有害物質(zhì)損害等。

2.4.5 抑制血管平滑肌增值和降低血壓 血管平滑肌增殖是引起高血壓、動脈粥樣硬化等心腦血管疾病的主要發(fā)病機制。抑制血管平滑肌細胞異常增殖已成為當今治療血管增殖性疾病的主要途徑，也成為近幾年的研究熱點。趙京山等[33]研究表明，SY能夠通過對抗血管緊張素Ⅱ、清除氧自由基；通過調(diào)控脂質(zhì)過氧化途徑抑制動脈平滑肌細胞增殖，進而起到降低血壓作用。楊紅等[34]研究發(fā)現(xiàn)SY也能通過抑制腎素-血管緊張素系統(tǒng)的活性來降低血壓，降壓的同時對心率無明顯影響，而且能降低血管緊張素Ⅱ增多對組織器官產(chǎn)生長期的損傷。

2.4.6 抗炎作用 逯素梅等[35]在實驗中發(fā)現(xiàn)SY在治療甲醛型大鼠足腫脹、組胺引起的大鼠皮膚毛細血管通透性增加以及大鼠棉球肉芽腫形成上，均有顯著的療效，其作用在于能夠有效地降低毛細血管通透性，減少炎性滲出，抑制肉芽增生。夏玉葉等[36]在研究中進一步指出，紅花注射液用于潰瘍性結(jié)腸炎大鼠模型，能夠有效地控制炎癥反應(yīng)，減少結(jié)腸損傷，考慮原因可能是紅花具有調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮生長因子表達的作用，能夠控制病理性血管的生成。

3 討論

綜上所述，中藥紅花有效成分HSYA通過保護腦組織損傷、增強抗應(yīng)激能力、抗血小板聚集、降低血液黏度、抑制血管平滑肌增值和降低血壓、抗炎等一系列機制對腦缺血損傷進行保護。目前大量的研究還多限于動物實驗，有必要進一步進行臨床實驗，為充分發(fā)揮SY的腦缺血損傷保護作用提供更多的理論和臨床依據(jù)。因此在今后的工作中，應(yīng)加強研究力度，開展藥理實驗研究和臨床研究，研制開發(fā)出更多以紅花為主要成分的中成藥制劑，以服務(wù)更多患者。

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