葶藶子治療心力衰竭的藥理研究進(jìn)展

曹雅雯，湯岐梅，侯雅竹，王賢良，趙志強(qiáng)，毛靜遠(yuǎn)

葶藶子為十字花科植物播娘蒿Descurainia sophia( L.) Webb.ex Prantl.( DSW) 或獨(dú)行菜 Lepidium apetalum Willd.( LAW) 的干燥成熟種子，前者習(xí)稱南葶藶子，后者習(xí)稱北葶藶子。本品辛、苦，大寒，歸肺、膀胱經(jīng)，具有瀉肺平喘、利水消腫之功［1］。其始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》:“味辛，寒，主癥瘕積聚，飲食寒熱，破堅(jiān)逐邪，通利水道”。張仲景所創(chuàng)葶藶大棗瀉肺湯是這一功效的經(jīng)典應(yīng)用，該方至今常用于心力衰竭的治療。葶藶子的成分包括硫苷類、異硫氰酸和芥子苷類、黃酮類、強(qiáng)心苷類、苯丙素類、有機(jī)酸類、脂肪油類及其他類等85 種化學(xué)成分［2］，黃酮類為其發(fā)揮功效的主要組成成分，其中槲皮素( quercetin，Que) 含量最高［3］?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，葶藶子及其有效成分具有利尿、正性肌力、抑制心室重構(gòu)及保護(hù)心肌細(xì)胞等多種作用，現(xiàn)通過(guò)對(duì)葶藶子及其有效成分與心力衰竭相關(guān)的藥理學(xué)研究進(jìn)行總結(jié)，以期為葶藶子的合理使用和研究開(kāi)發(fā)提供參考。

1 利尿作用

對(duì)存在液體潴留的心力衰竭病人，利尿劑是唯一能充分控制和有效消除液體潴留的藥物，是各種有效治療心力衰竭措施的基礎(chǔ)［4］。張曉丹等［5］采用腹主動(dòng)脈縮窄法制造慢性心力衰竭( chronic heart failure，CHF) 模型大鼠，予高、中、低劑量葶藶子灌胃，觀察6 h排尿量及尿中 Na+、K+、Cl－濃度，結(jié)果顯示葶藶子高、中劑量組能顯著增加CHF 大鼠排尿量，且尿中Na+、Cl－排出量明顯增加，高劑量組K+排出量明顯減少，提示葶藶子利尿機(jī)制可能是通過(guò)抑制腎小管對(duì)Na+、Cl－和水的重吸收，促進(jìn)Na+、Cl－和水的排泄。

2 正性肌力作用

葶藶子組成成分中強(qiáng)心苷類包括毒毛旋花子苷原、伊夫單苷、葶藶苷。吳曉玲等［6］發(fā)現(xiàn)葶藶子水提取物靜脈注射0.2 mL/kg( 含生藥2 g/mL) 能顯著增加狗左心室收縮期壓力、左心室內(nèi)壓最大上升速率( +dp/dtmax) 、每搏輸出量、心臟指數(shù)、每搏功和每搏功指數(shù)、平均動(dòng)脈壓及冠狀動(dòng)脈流量，與靜脈注射異丙腎上腺素10 μg /kg作用相似，但對(duì)心率、動(dòng)靜脈氧分壓及動(dòng)靜脈氧溶解度未見(jiàn)明顯影響，提示其具有正性肌力作用，但未增加心肌耗氧量。范春蘭等［7］采用腹主動(dòng)脈縮窄法制作CHF 大鼠模型，觀察顯示，葶藶子提取液對(duì)反映收縮功能的+dp /dtmax和對(duì)反映舒張功能的左室內(nèi)壓最大下降速率( －dp /dtmax) 改善情況顯著，提示葶藶子可加強(qiáng)心肌收縮力，降低舒張末期容積和壓力，改善心臟血流動(dòng)力學(xué)，且其醇提液的作用優(yōu)于水提液。

有研究采用阿霉素及狹窄腎上腹主動(dòng)脈復(fù)制心力衰竭模型［8-9］，觀察到葶藶子水煎液可顯著降低血液中腦鈉肽( BNP) 、肌鈣蛋白 I( cTnI) 、血管緊張素Ⅱ( AngⅡ) 、醛固酮( ALD) 水平，提高左室射血分?jǐn)?shù)( LVEF) 和短軸縮短率( FS) ，具有明顯的抗心力衰竭作用，其中葶藶子20%乙醇組分、葶藶子水部位組分是其發(fā)揮抗心力衰竭作用的有效部位。有研究觀察到葶藶子能增加心輸出量、脈壓、環(huán)磷酸腺苷( cAMP) 水平，同時(shí)減少心鈉肽( ANP) 分泌，呈劑量依賴性［10］。葶藶苷是一種已知的葶藶子洋地黃類組成成分，可增加每搏輸出量和脈壓，而不改變cAMP 水平和ANP 分泌。由此推斷葶藶子的正性肌力作用是由于洋地黃類成分——葶藶苷的作用，而非增加cAMP 水平。

3 抑制心室重構(gòu)

心室重構(gòu)是心力衰竭發(fā)生發(fā)展的基本機(jī)制，重塑過(guò)程與心肌細(xì)胞生物學(xué)功能、心肌細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)改變等密切相關(guān)。

3.1 抑制心肌肥厚 心肌肥厚是心臟長(zhǎng)期負(fù)荷過(guò)重時(shí)的一種慢性代償機(jī)制，已有研究發(fā)現(xiàn)，Ca2+與氧自由基在心肌肥厚的發(fā)生和發(fā)展中起著重要作用［11］。槲皮素可明顯降低異丙腎上腺素或狹窄腹主動(dòng)脈所致心肌肥厚大鼠的心肌過(guò)氧化脂質(zhì)( LPO) 含量，增加超氧化物歧化酶( SOD) 活性，降低心肌Ca2+和主動(dòng)脈Ca2+含量，從而抑制心肌肥厚的發(fā)展［12-14］。蛋白激酶 C( PKC) 、絡(luò)氨酸蛋白激酶( TPK) 作為介導(dǎo)心肌肥厚的信號(hào)分子，參與心肌細(xì)胞的增長(zhǎng)。槲皮素( 1 ～100 μmol/L) 通過(guò)抑制 PKC、TPK 活性，從而抑制 AngⅡ致培養(yǎng)乳鼠心肌肥厚的發(fā)展［15］。槲皮素( 20 μmol/L 和40 μmol/L) 可明顯降低 AngⅡ( 100 nmol/L) 可誘導(dǎo)原代新生大鼠心肌細(xì)胞和培養(yǎng)的H9c2 心肌細(xì)胞表面積和半胱天冬酶樣、胰蛋白酶樣活性，提示槲皮素可能通過(guò)抑制蛋白酶體活性減輕心肌細(xì)胞肥大［16］。Western blot 檢測(cè)結(jié)果顯示，槲皮素能使 p-GSK-3α、p-GSK-3β和p-Akt 水平明顯下降，推測(cè)槲皮素減輕心肌細(xì)胞肥大機(jī)制，可能與下調(diào) Akt 活性而升高 GSK-3α /β 活性有關(guān)。另有研究通過(guò)RT-PCR 方法結(jié)合圖像分析技術(shù)，發(fā)現(xiàn)槲皮素75 mg /kg 和150 mg /kg 能降低腹主動(dòng)脈狹窄心肌肥厚模型大鼠心肌和左心室重量，增加大鼠心肌P53 mRNA 表達(dá)，提示槲皮素抗心肌肥厚作用與增加大鼠心肌P53 mRNA 表達(dá)有關(guān)［17］。

3.2 抑制細(xì)胞外基質(zhì)的改變 基底膜、充滿心肌的纖維膠原蛋白網(wǎng)絡(luò)、蛋白多糖和黏多糖及生物活性的信號(hào)分子共同組成心肌基質(zhì)。心力衰竭時(shí)，細(xì)胞外基質(zhì)變化主要是膠原沉積和纖維化［18］。

3.2.1 抑制膠原沉積 有研究顯示，葶藶子水提液可抑制心肌細(xì)胞肥大，減小左心室心肌細(xì)胞橫斷面面積，降低間質(zhì)和血管周圍膠原沉積，從而改善心室重構(gòu)大鼠心肌結(jié)構(gòu)［19］。葶藶子水提物通過(guò)抑制壓力負(fù)荷性心室重構(gòu)大鼠羥脯氨酸( Hyp) 及左心室心?、裥?、Ⅲ型膠原蛋白含量，減少神經(jīng)內(nèi)分泌因子血漿cAMP、AngⅡ、內(nèi)皮素-1( ET-1) 、ALD 生成，從而抑制心肌肥大、心室重構(gòu)［20-21］。

3.2.2 抑制心肌細(xì)胞纖維化 湯蕾等［22］發(fā)現(xiàn)酪氨酸蛋白激酶抑制劑協(xié)同槲皮素可顯著抑制新生大鼠心肌成纖維化細(xì)胞增殖。相關(guān)研究表明，槲皮素對(duì)AngⅡ誘導(dǎo)的心肌成纖維細(xì)胞( CFB) ，在 10 ～40 μmol/L 濃度范圍內(nèi)可明顯抑制心肌成纖維細(xì)胞增殖和膠原蛋白合成增加，同時(shí)升高SOD 含量、降低丙二醛( MDA) 活力及 ColⅠ、TGF-β1 蛋白的 mRNA 表達(dá)，從而延緩心肌纖維化的發(fā)展［23］。槲皮素通過(guò)MARK 信號(hào)通路明顯降低心肌成纖維細(xì)胞中ERK、p38 及JNK 的磷酸化水平，從而顯著抑制H2O2誘導(dǎo)的心肌成纖維細(xì)胞MAPKs 活化［24］。

4 保護(hù)心肌細(xì)胞

4.1 對(duì)缺血心肌細(xì)胞的保護(hù) 心肌缺血導(dǎo)致的心肌細(xì)胞死亡，不僅有心肌細(xì)胞壞死，還有細(xì)胞凋亡的參與，而天冬氨酸特異的半胱氨酸蛋白酶-3( caspase-3)在細(xì)胞凋亡過(guò)程中處于核心位置［25］。采用結(jié)扎大鼠左冠狀動(dòng)脈前降支起始點(diǎn)制作心肌梗死模型前5 min靜脈注射槲皮素0.2 mg /kg，可明顯降低缺血心肌細(xì)胞caspase-3 活性［26］，對(duì)缺血心肌起到保護(hù)作用。

在炎癥、損傷、缺氧等刺激下，血管內(nèi)皮、心肌內(nèi)膜、血管平滑肌細(xì)胞及心肌可合成、釋放多種內(nèi)源性保護(hù)物質(zhì)，這些內(nèi)源性保護(hù)物質(zhì)通過(guò)自分泌和旁分泌形式作用于靶細(xì)胞上受體，通過(guò)不同機(jī)制和途徑保護(hù)心血管系統(tǒng)［27］。槲皮素 50 mg/kg、100 mg/kg 及 200 mg/kg可通過(guò)增強(qiáng)SOD 活力、降低一氧化氮合酶( NOS) 活性、抑制p53 蛋白表達(dá)對(duì)阿霉素致小鼠心肌損傷起到保護(hù)作用［28］。槲皮素-3-葡萄糖苷可顯著降低急性心肌缺血小鼠心肌組織 MDA 含量，升高乳酸脫氫酶( LDH) 、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶( GSH-Px) 及SOD 活性，并升高一氧化氮( NO) 水平，顯著抑制缺血再灌注后血清MDA 含量的增加，減小心肌梗死面積，保護(hù)缺血心肌細(xì)胞［29］。

4.2 對(duì)心肌缺血-再灌注損傷的保護(hù) 心肌細(xì)胞受損傷時(shí)內(nèi)源性保護(hù)系統(tǒng)首先發(fā)揮強(qiáng)大的抗凋亡和抗氧化作用［27］，結(jié)扎大鼠左冠狀動(dòng)脈前降支造成心肌組織缺血10 min，再通15 min，制作心肌缺血再灌注模型，以維拉帕米為對(duì)照，結(jié)果顯示槲皮素可顯著降低血清肌酸磷酸激酶( CPK) 活性，升高GSH-Px 和ATP 酶活性，從而增強(qiáng)心肌抗氧化損傷能力，增強(qiáng)能量代謝，減輕鈣超載，保護(hù)缺血心?。?0］。槲皮素-3-葡萄糖苷能抑制異丙腎上腺素造成的小鼠心肌ST 段抬高，升高心肌組織LDH、SOD 及GSH-Px 活性，并同時(shí)降低心肌組織MDA含量［31］。 在 大 鼠 新 生 乳 鼠 心 肌 細(xì) 胞 原 代 培 養(yǎng)研究中，山柰酚或槲皮100 μg /mL、50 μg /mL、25 μg /mL、12.5 μg/mL 均可降低缺氧復(fù)氧損傷后心肌細(xì)胞LDH漏出率，且呈濃度依賴性［32］。槲皮素預(yù)處理組血清MDA、激酸肌酶同工酶( CK-MB) 、cTnI、白細(xì)胞介素 6( IL-6) 和腫瘤壞死因子 α ( TNF-α) 含量顯著降低，SOD、GSH-Px、心肌肌漿網(wǎng)鈣泵( SERCA) 活性顯著升高，且明顯縮小梗死面積［33］。

近來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，PKC 各亞類在調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、分化及凋亡的過(guò)程中發(fā)揮不同作用。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，槲皮素可明顯上調(diào)心肌細(xì)胞PKCε 蛋白表達(dá)水平，并顯著提高細(xì)胞存活率，降低培養(yǎng)液LDH 活性，減少ROS及脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物MDA 產(chǎn)生，增強(qiáng)SOD 和GSH-Px 活性，維持線粒體膜電位，抑制mPTP 開(kāi)放，減少細(xì)胞凋亡［34-35］。經(jīng)槲皮素和 PKCε 抑制劑 εV1-2 預(yù)處理后，槲皮素的上述保護(hù)作用均明顯減弱或消失。同時(shí)Western Blotting 結(jié)果可見(jiàn)槲皮素可上調(diào)心肌細(xì)胞PKCε 蛋白表達(dá)水平，從而改善缺氧/復(fù)氧對(duì)心肌細(xì)胞的損傷。

4.3 保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞 有研究顯示，槲皮素 5 μmol/L、20 μmol/L 和 80 μmol/L 均可減少過(guò)氧化氫損傷的血管內(nèi)皮細(xì)胞釋放乳酸脫氫酶、內(nèi)皮素，促進(jìn)過(guò)氧化氫損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞釋放前列環(huán)素，且隨著藥物濃度增加，其細(xì)胞損傷程度逐漸減輕，同時(shí)減輕過(guò)氧化氫對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞線粒體的損傷，但對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞形態(tài)學(xué)無(wú)明顯影響［36］。

5 小 結(jié)

中醫(yī)學(xué)認(rèn)為，心肺同居上焦，心主血，肺主氣。心主血脈，上朝于肺，肺主宗氣，貫通心脈，血的運(yùn)行雖為心所主，但須依賴肺氣的推動(dòng)，兩者相互配合，才能保證氣血的正常運(yùn)行，維持機(jī)體各臟腑組織的新陳代謝。葶藶子歸肺、膀胱經(jīng)，能泄肺而下行，調(diào)節(jié)水液代謝，行水而消痰，具有瀉肺平喘、利水消腫之功，故而對(duì)心力衰竭咳喘、水腫等癥具有良好的臨床療效。現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，葶藶子及其提取物具有利尿、正性肌力、抑制心室重構(gòu)、保護(hù)心肌細(xì)胞等作用，因其組成成分多樣化，作用機(jī)制具有多途徑、多靶點(diǎn)、多效應(yīng)特點(diǎn)。如何提取有效成分的組合以發(fā)揮有效的治療心力衰竭作用，是值得深入研究的課題。