中藥單體保護內(nèi)皮細胞抗動脈粥樣硬化研究進展?

廖海濤，唐秋萍，張 烯，顧毓艷，周鳳華

(南方醫(yī)科大學(xué)中醫(yī)藥學(xué)院，廣州 510515)

動脈粥樣硬化(atherosclerosis, AS)是由多種因素共同造成的慢性炎癥性疾病。截至2016年，由AS導(dǎo)致的心腦血管疾病已成為我國居民的主要死亡原因。其中心臟病和腦血管病分別位于城鎮(zhèn)居民死亡原因的第2、3位，提示AS已經(jīng)成為威脅國民健康的重要因素[1-2]。內(nèi)皮細胞(Endothelial cells)有著較為活躍的生理功能，在維持血管正常功能方面有著十分重要的作用。內(nèi)皮細胞的損傷和功能失調(diào)是AS發(fā)生的初始環(huán)節(jié)，也是心血管疾病發(fā)生和惡化的基礎(chǔ)。內(nèi)皮細胞損傷的機制主要有三方面，一是內(nèi)皮細胞血管活性物質(zhì)生成異常導(dǎo)致血管壁功能紊亂，二是內(nèi)皮細胞表面黏附分子表達異常，三是氧化低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein, ox-LDL)、過氧化氫(Hydrogen peroxide, H2O2)、高糖等氧化應(yīng)激因素導(dǎo)致內(nèi)皮細胞損傷[3-5]。中藥因具有“多靶點多通道”等顯著調(diào)節(jié)優(yōu)勢，近年來已成為AS防治研究的熱點。越來越多的中藥單體被證實具有內(nèi)皮細胞保護作用，本文就其目前的研究進展進行整理歸納。

1 中藥單體對內(nèi)皮細胞產(chǎn)生血管活性物質(zhì)的調(diào)控作用

1.1 丹參素鈉

丹參素鈉是一種酚性芳香酸化合物，是丹參中的主要活性成分。丹參素鈉能有效抑制人血清低密度脂蛋白(LDL)誘導(dǎo)的小鼠血管內(nèi)皮細胞中內(nèi)皮素-1(ET-1)的表達，即對內(nèi)皮細胞誘導(dǎo)的血管收縮有一定的抑制作用[6]。

1.2 白藜蘆醇

白藜蘆醇(resveratrol, Res)是一種非黃酮類多酚化合物，在虎杖、桑葚等植物中均有分布。Res能刺激經(jīng)過高糖-脂處理的血管內(nèi)皮細胞一氧化氮(NO)的表達[7]。另外，Res還能抑制內(nèi)皮細胞ET-1的表達[8]，可見Res在調(diào)控血管活性物方面有重要的作用。

1.3 黃芪多糖

黃芪多糖是從黃芪中提取出來的一種多糖類物質(zhì)，它能夠有效活化被游離脂肪酸抑制的腺苷酸活化蛋白激酶-內(nèi)皮型一氧化氮合酶(AMPK-eNOS)通路，從而促進內(nèi)皮細胞產(chǎn)生NO，起到保護內(nèi)皮細胞的作用[9]。

1.4 大蒜素

大蒜素是從植物大蒜鱗莖中提取出的一種三硫代烯丙醚類化合物，能夠有效抑制ox-LDL誘導(dǎo)的內(nèi)皮細胞NO的分泌減少，從而有效延緩AS的進程[10]。

1.5 定心藤總黃酮

定心藤總黃酮是從定心藤中提取出的一種黃酮類化合物，具有提高高脂飲食小鼠內(nèi)皮細胞產(chǎn)生NO的作用，同時能夠提高超氧化物歧化酶(SOD)的表達，從而起到抗AS的作用[11]。

2 中藥單體調(diào)節(jié)內(nèi)皮細胞表面黏附分子表達

2.1 白藜蘆醇

白藜蘆醇能夠?qū)垢咛且鸬膬?nèi)皮細胞對E選擇素的過度表達，而E選擇素能夠促使單核細胞向內(nèi)皮細胞遷移，從而啟動AS過程。其對抗E選擇素過度表達的機制涉及到增加沉默信息調(diào)節(jié)因子2相關(guān)酶1(SIRT-1)的表達，以降低E選擇素的表達，同時通過該途徑還能達到抑制細胞間黏附分子-1(ICAM-1)過度表達的目的[12]。

2.2 ?；撬?/h3>

牛磺酸是最早從中藥牛黃中提取出來的一種含硫的非蛋白氨基酸，其能夠抑制p38道路的激活，以降低內(nèi)皮細胞表面黏附分子(ICAM-1，VCAM-1)的表達，進而抑制炎性細胞向內(nèi)皮細胞遷移，從而達到保護內(nèi)皮細胞的作用[13]。

2.3 鉤藤總生物堿

鉤藤總生物堿是中藥鉤藤中的主要活性成分，其能夠通過促進內(nèi)皮細胞自噬來減少氧化應(yīng)激導(dǎo)致的核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等炎性反應(yīng)相關(guān)因子的表達，并減少ICAM-1和VCAM-1的表達，從而達到保護內(nèi)皮細胞的作用[14]。

2.4 丹參酮ⅡA

丹參酮ⅡA是中藥丹參中的主要活性成分。丹參酮能夠抑制內(nèi)皮細胞ICAM-1的表達同時抑制活性氧(ROS)的生成，其與丹參酮ⅡA抑制重組人細胞內(nèi)氯離子通道蛋白1(CLIC1)的表達有關(guān)[15]。另外，丹參酮ⅡA可以抑制TNF-α誘導(dǎo)的VCAM-1表達，同時還可通過抑制TNF-ɑ誘導(dǎo)的IκB激酶(IKK)/NF-κB信號通路，以抑制ICAM-1的表達[16]。

2.5 螺旋藻激酶

螺旋藻激酶是植物螺旋藻經(jīng)過發(fā)酵后產(chǎn)生的一種蛋白激酶。螺旋藻激酶能夠降低由于H2O2氧化作用而導(dǎo)致的內(nèi)皮細胞ICAM-1和VCAM-1表達增加，從而起到保護內(nèi)皮細胞的作用[17]。

2.6 黃芪甲苷

黃芪甲苷(Astragaloside IV, AST IV)是中藥黃芪中的一種活性成分。AST IV能夠抑制ox-LDL誘導(dǎo)的CD40信號表達，進而抑制內(nèi)皮細胞表達分泌TNF-α、可溶性血管細胞黏附因子-1(sVACM-1)、白介素-6(IL-6)和白介素-8(IL-8)，而達到抗內(nèi)皮細胞氧化應(yīng)激損傷的目的[18]。

2.7 姜黃素

姜黃素是中藥姜黃中的一種酸性酚類物質(zhì)。姜黃素能夠消除氧自由基，削弱氧化應(yīng)激損傷，從而抑制內(nèi)皮細胞ICAM-1的表達[19]。另外，姜黃素還可以通過NF-κB途徑抑制ICAM-1的表達[20]。

2.8 山楂葉原花青素

山楂葉原花青素是山楂葉中的活性成分之一。山楂葉原花青素能夠有效抑制TNF-ɑ所導(dǎo)致的內(nèi)皮細胞過度表達ICAM-1和E-選擇素。這種抑制作用具有劑量依賴性，最佳劑量范圍在40～50 mg/L[21]。

3 中藥單體抗氧化應(yīng)激引起的細胞損傷

3.1 抗內(nèi)皮細胞凋亡或衰老

3.1.1 二氫楊梅素 二氫楊梅素(dihydromyricetin, DMY)是一種黃酮類化合物，在藤茶中大量存在。DMY能夠抑制高糖誘導(dǎo)的內(nèi)皮細胞存活率降低，其主要機制是通過抑制內(nèi)皮細胞FOF1-ATP合成酶(呼吸鏈酶復(fù)合物Ⅴ)活性，降低ATP含量進而激活A(yù)MPK通路抑制高糖誘導(dǎo)的細胞內(nèi)皮凋亡[22]。DMY還能夠通過激活蛋白激酶B(Akt)和細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK1/2)途徑，從而激活核轉(zhuǎn)錄因子E2相關(guān)因子2(Nrf2)/血紅素加氧酶(HO-1)信號，達到抗ox-LDL誘導(dǎo)的內(nèi)皮細胞凋亡的目的[23]。

3.1.2 白藜蘆醇 白藜蘆醇可以通過降低PM2.5誘導(dǎo)的內(nèi)皮細胞中氧自由基生成和降低細胞色素C(Cytochrome C)的濃度，從而達到抗內(nèi)皮細胞凋亡的作用[24]。另外，Res能夠激活SIRT1的表達，從而抑制細胞的凋亡和延緩內(nèi)皮細胞衰老[25]。Res可通過抑制ox-LDL誘導(dǎo)的Bcl-2基因(Bcl-2)/Bcl相關(guān)X蛋白(Bax)比值異常降低和線粒體損傷(包括線粒體膜去極化和細胞色素c釋放)來抑制內(nèi)皮細胞的凋亡，但Res并不影響caspase-8的激活[26]。Res還可以逆轉(zhuǎn)高糖導(dǎo)致的內(nèi)皮細胞SOD減少，同時高糖還會使內(nèi)皮細胞AMPK信號傳導(dǎo)失活而導(dǎo)致氧化應(yīng)激損傷,而Res正是逆轉(zhuǎn)其作用的有效物質(zhì)[27]。

3.1.3 黃芪甲苷 黃芪甲苷能夠促進內(nèi)皮細胞的增殖和抗內(nèi)皮細胞凋亡，其抗內(nèi)皮細胞的機制涉及到c-Jun氨基末端激酶(JNK)通路，通過對磷酸化AKT(P-AKT)、磷酸化JNK(P-JNK)、Bcl-2等的抑制作用，從而抑制高糖導(dǎo)致的內(nèi)皮細胞凋亡[28]。另外，AST IV能夠通過提升Mn-SOD的活性來清除線粒體的ROS，從而提升內(nèi)皮細胞線粒體的抗氧化能力，進而達到保護內(nèi)皮細胞的作用[29]。AST IV還具有抑制還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4(Nox4)的作用，進而抑制轉(zhuǎn)化生長因子-β1(TGF-β1)/ Smad2信號通路的激活，從而抑制內(nèi)皮細胞凋亡[30]。

3.1.4 黃芪多糖 黃芪多糖是中藥黃芪中提取的一種多糖類物質(zhì)。黃芪多糖能夠促進內(nèi)皮細胞Cu/Zn-SOD的表達，進而增強內(nèi)皮細胞的抗氧化能力，同時實驗顯示黃芪多糖組內(nèi)皮細胞的凋亡率明顯低于H2O2組[31]。

3.1.5 丹參酮ⅡA 丹參酮ⅡA能夠降低caspase-3/7和caspase-9活性，從而抑制內(nèi)皮細胞凋亡[32]。其機制涉及到丹參酮ⅡA抗內(nèi)皮細胞線粒體凋亡途徑，與其能夠抑制線粒體膜去極化和細胞色素c釋放有關(guān)。但是如果剪除孕烷X受體(PXR)則丹參酮ⅡA抗線粒體凋亡作用消失，提示該受體的存在可能是其發(fā)揮抗線粒體凋亡的一個前提條件[32]。

3.1.6 山核桃葉總黃酮 山核桃葉總黃酮是胡桃科山核桃屬植物山核桃中提取出來的一種黃酮類物質(zhì)。山核桃葉總黃酮能夠通過降低miR-34a、P53的表達和提高SIRT1的表達以調(diào)控SIRT1/P53/P21/CDK2/E2F1信號軸,從而延緩血管緊張素Ⅱ促內(nèi)皮細胞衰老的作用[33]。

3.1.7 銀杏內(nèi)酯B 銀杏內(nèi)酯B是存在于銀杏葉中的一種二萜類化合物，它能夠降低凋亡相關(guān)蛋白Bax的表達和提高抗凋亡相關(guān)蛋白Bcl-2的表達，從而抗內(nèi)皮細胞凋亡[34]。

3.2 調(diào)控內(nèi)皮細胞自噬

3.2.1 鉤藤總生物堿 鉤藤總生物堿被證實能夠增加受H2O2氧化作用損傷的內(nèi)皮細胞中自噬小體的數(shù)量，并能明顯提高自噬相關(guān)蛋白LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、Beclin-1的表達，即通過促進自噬作用抵抗H2O2的氧化損傷[14]。

3.2.2 丹參酮ⅡA 丹參酮ⅡA能夠促進受ox-LDL氧化作用影響的內(nèi)皮細胞SOD的表達，同時能夠調(diào)節(jié)內(nèi)皮細胞Atg12-Atg5 和 LC3-PE 自噬信號通路，促進氧化應(yīng)激損傷內(nèi)皮細胞的自噬活性，從而達到抗氧化應(yīng)激損傷的作用[35]。另有證據(jù)表明，丹參酮能夠通過調(diào)控磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/Akt/雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信號通路來抗ox-LDL的氧化損傷作用[36]。

3.2.3 二氫楊梅素 DMY能夠抑制ox-LDL誘導(dǎo)的血管內(nèi)皮細胞損傷，提高細胞的存活率。其主要機制是DMY能夠提高內(nèi)皮細胞內(nèi)自噬體和自噬溶酶體數(shù)量，通過促進自噬作用降解細胞內(nèi)受損、沒有功能和衰老的細胞器和蛋白質(zhì)，從而增強內(nèi)皮細胞對氧化應(yīng)激的抵抗能力[37]。

3.2.4 桑色素 桑色素(morin hydrate,MO)是一種從桑科植物的樹皮中提取出來的黃酮類化合物。桑色素能夠通過誘導(dǎo)內(nèi)皮細胞自噬達到抑制TNF-α誘導(dǎo)的環(huán)氧合酶-2(COX-2)和基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)的表達。其促進自噬的效果與其可以促進微管相關(guān)蛋白1輕鏈3-B(MAP1LC3B)表達和選擇性自噬接頭蛋白(SQSTM/P62)降解有關(guān)[38]。

3.2.5 巴西蘇木素 巴西蘇木素是一種高異黃酮類化合物的衍生物，它能夠通過抑制高糖誘導(dǎo)的內(nèi)皮細胞Beclin1表達降低促進內(nèi)皮細胞自噬，從而起到抗內(nèi)皮細胞損傷的作用[39]。

4 討論

動脈粥樣硬化的防治工作目前仍是困惑全世界心血管病醫(yī)生的共同難題，其基礎(chǔ)研究也一直是眾多學(xué)者關(guān)注的熱點。西藥的療效快速、有效，但同時也會帶來很多副作用，并且治療成本較高。中藥因其具有多靶點、多途徑、經(jīng)濟安全等特點，不斷被人們重視，已成為臨床治療AS的重要措施。

通過內(nèi)皮細胞途徑防治AS是中藥單體藥效研究中的重要組成部分，其藥理作用涉及到調(diào)控血管活性物質(zhì)的釋放、內(nèi)皮細胞表面黏附分子的表達和抗氧化應(yīng)激損傷等諸方面。而這些機制往往不是相互獨立而是相互影響互為因果的，中藥單體的療效也具有多靶點、多途徑等特點。隨著研究的不斷深入，中藥單體抗內(nèi)皮細胞損傷的作用機制得到進一步補充和闡明，為其防治AS提供了更可靠的科學(xué)依據(jù)。但目前中藥單體抗內(nèi)皮細胞損傷的相關(guān)研究還存在許多問題，一是目前中藥單體大多為橫向研究，所檢測的指標(biāo)也多為橫向聯(lián)系，較分散且缺乏研究深度；二是研究方法及途徑缺乏標(biāo)準(zhǔn)化，實驗室條件及實驗者自身操作會造成很多差異；三是AS是受多條路徑多基因共同調(diào)控的復(fù)雜疾病，針對單個基因或通路的研究，不能充分解釋中藥單體的藥理作用；四是研究多數(shù)為簡單重復(fù)性勞動，缺乏創(chuàng)新性。這也是目前中醫(yī)藥科研發(fā)展過程所遭遇的瓶頸問題，嚴(yán)重制約了中醫(yī)藥的現(xiàn)代化和全球化。