中藥單體苦參堿（Aloperine）對肺動脈高壓疾病的治療機制

格根圖雅，徐 磊

（內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010050）

1 PH概述

PH是一種嚴(yán)重的多因素心血管綜合征，限制肺動脈循環(huán)的流動。特點為靜息平均肺動脈壓力≥25毫米汞柱，楔形壓力(PAWP)≤15毫米汞柱，移動時＞30 mmHg。它的特點病因眾多、起病隱匿、患病率高、危害性大。全球約1%的成年人患有PH，約有5000萬肺動脈高壓患者。未經(jīng)治療的IPH患者5年和7年的生存率分別為57%和49%。PH涉及多種機制的相互作用，包括血管重構(gòu)、血管收縮和血栓形成，其中血管重構(gòu)為最重要的進展因素。傳統(tǒng)的治療主要是增強心肌收縮力、利尿、擴張肺動脈血管、緩解癥狀和增強運動耐力減輕癥狀，最佳的治療為改善肺動脈血管內(nèi)皮功能、減輕增厚的血管壁，逆轉(zhuǎn)肺血管的重構(gòu)。近幾年防治PH的理想的臨床藥物尚不多見。[1]

2 Aloperine的藥理學(xué)特征

肺動脈高壓（PH）的靶向藥物于1995年就開始面世了，從1995年的依前列醇（持續(xù)靜脈），1999年的一氧化氮，2001年波生坦，2002年的曲前列環(huán)素（持續(xù)皮下）；2003年的伊洛前列素；2004年的曲前列環(huán)素（靜脈）；2005年的西地那非，2007年的安立生坦，2008年的依前列醇（新靜脈劑型），2009年的他達(dá)那非、曲前列環(huán)素（吸入）聯(lián)合西地那非（靜脈），2013年的馬西替坦、Riociguat（sGC激動劑），直到目前國內(nèi)應(yīng)用的sGC激動劑Riociguat。靶向治療藥物起到了很重要的作用。Aloperine中藥單體通過體外和體內(nèi)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和細(xì)胞周期阻滯而發(fā)揮抗腫瘤作用，并同時具有抗纖維化、抗炎等多種作用，可有效抑制肺動脈血管的增厚、重構(gòu)，控制肺動脈高壓的發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法側(cè)重于探索網(wǎng)絡(luò)連接性、藥物靶點和設(shè)計最佳治療策略。在網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)中比較了心血管疾病和Aloperine的靶基因，收集了25個相同的靶基因，在氮代謝、唾液分泌、鈣信號通路、神經(jīng)活性配體-受體相互作用和cGMPPKG信號通路中富集。Aloperine可通過以上途徑特別是NO-sGC-cGMP途徑治療肺動脈高壓。[2]

3 Aloperine對PH的治療作用機制總結(jié)與探討：

研究證實，應(yīng)用Aloperine后低氧及MCT誘導(dǎo)的肺動脈高壓模型大鼠在血流動力學(xué)、病理形態(tài)學(xué)、超聲心動圖等方面均有明顯改善，通過緩解肺動脈壓力和右心室肥厚，減輕肺血管重塑，達(dá)到預(yù)防和治療PH的作用。

3.1 通過降低肺組織炎癥因子表達(dá)以治療肺動脈高壓

炎癥相關(guān)因子進入血管內(nèi)，直接或間接造成肺血管壁重塑，形成PH。血管壁重塑的特征為肺血管中膜層平滑肌細(xì)胞增多和肥大，是PH持續(xù)存在且難以治療的重要因素。

2020年的研究顯示，在PH的發(fā)展中起重要作用的有IL-6和TGF-β1等炎性因子。實驗中SPF級SD大鼠口服Aloperine后，NF-κB，TNF-α和IL-1β等炎性蛋白的表達(dá)水平顯著降低。還可以降低NF-κB，Bp65，p-IKKα，p-IκBα，TNF-α和CyclinE1等炎性因子的表達(dá)水平?？擅黠@改善SPF級SD大鼠的肺血管內(nèi)皮細(xì)胞的損傷，基本恢復(fù)內(nèi)皮細(xì)胞核的形狀，改善了高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的擴張。這表明苦參堿可以通過NF-κBp65信號通路改善MCT誘導(dǎo)的大鼠肺動脈高壓。[3]

3.2 通過抑制氧化應(yīng)激反應(yīng)治療肺動脈高壓。

研究證明氧化應(yīng)激導(dǎo)致PH形成是由煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶（Nox）觸發(fā)的。在PH中，Nox2和Nox4被上調(diào)，并參予了肺動脈阻力和壓力增加的發(fā)展。2017年一項研究結(jié)果表明，Aloperine處理可以減輕氧化應(yīng)激生物標(biāo)志物的變化并抑制Nox2，Nox4的表達(dá)水平。大鼠實驗中，肺動脈及右心室壓力，肺部及心臟橫斷面病理形態(tài)，超聲心動圖數(shù)據(jù)方面在苦參堿治療顯示出顯著改善。[4]

3.3 Aloperine通過抑制人肺動脈平滑肌細(xì)胞（HPASMCs）的增殖、抗腫瘤的特征及抑制細(xì)胞DNA合成治療肺動脈高壓。

肺動脈血管平滑肌細(xì)胞（PASMCS）異常增殖是肺血管重塑的關(guān)鍵病理特征。2019年的一項體外實驗得出，Aloperine顯著抑制由血小板衍生的生長因子-BB誘導(dǎo)的人肺動脈平滑肌細(xì)胞（HPASMC）的增殖和DNA合成，阻斷細(xì)胞周期從G0/G1進展到S期，并提高總凋亡率。這些結(jié)果表明，Aloperine負(fù)調(diào)節(jié)核因子-κB信號通路活性以對PH發(fā)揮保護作用，并抑制HPASMCs增殖，因此通過負(fù)調(diào)節(jié)肺血管重構(gòu)在治療PH中具有很高的價值。

2019年通過全面的生物信息學(xué)方法和體外功能分析，評估了ALO的詳細(xì)抗腫瘤機制。使用數(shù)據(jù)庫中藥分子機制生物信息學(xué)分析工具和PubChem項目，確定了ALO的潛在目標(biāo)。ALO可能與細(xì)胞凋亡的誘導(dǎo)有關(guān)。此外，分子對接表明，ALO有望對接Bcl2蛋白的活性口袋，這表明Bcl2是ALO的直接靶標(biāo)。[5]

3.4 通過調(diào)節(jié)信號通路治療肺動脈高壓

Aloperine通過調(diào)節(jié)RhoA/Rhokinsase(ROCK)信號通路抑制MCT誘導(dǎo)的大鼠PH。

RhoA/ROCK通路與PH有關(guān)。2017年的研究表明，Aloperine治療后，大鼠肺組織中RhoA、ROCK1、ROCK2的表達(dá)減少，ROCK2的活性抑制。RhoA是Rho蛋白中的一種富裕亞型體內(nèi)家族，在細(xì)胞中起重要作用粘附，細(xì)胞生長，基因表達(dá)。該蛋白質(zhì)具有各種生物效應(yīng)主要是通過調(diào)節(jié)其下游Rho激酶（Rho相關(guān)的卷曲螺旋蛋白激酶，ROCK）。使用ROCK抑制劑治療可降低肺動脈壓和肺動脈高壓患者的血管阻力。

另外，通過調(diào)節(jié)肺動脈血管內(nèi)皮功能+信號通路也可治療肺動脈高壓。

內(nèi)皮功能障礙在肺動脈高壓發(fā)生發(fā)展過程中起重要作用，是肺動脈高壓形成的重要機制之一。

苦參堿通過調(diào)控PRMT1/ADMA/DDAH2信號通路發(fā)揮對肺動脈高壓的保護作用?？鄥A對MCT誘導(dǎo)的肺動脈高壓大鼠肺動脈血管的保護作用是通過調(diào)控ADMA/DDAH2信號通路，恢復(fù)eNOS的表達(dá)水平，改善內(nèi)皮功能而發(fā)揮作用。ADMA是一種內(nèi)源性一氧化氮合酶的競爭性抑制劑，能競爭性抑制一氧化氮合酶活性，減少一氧化氮的生成?？鄥A對肺動脈高壓的保護作用是通過調(diào)節(jié)ADMA/ DDAH2信號通路，恢復(fù)eNOS的表達(dá)水平，而使NO的生成和釋放增加，減輕了血管平滑肌的增生，從而改善內(nèi)皮功能，緩解了肺動脈高壓。

4 通過Aloperine與高血壓的關(guān)系對Aloperine治療肺動脈高壓的展望

有研究表明Aloperine可治療高血壓。自發(fā)性高血壓大鼠是遺傳性高血壓動物模型，與人類原發(fā)性高血壓形成有相似之處。早期控制高血壓有益于延緩心室重構(gòu)和心力衰竭的發(fā)生。在降低動脈血壓的同時又保持心輸出量及充足的血供，使靶器官免受缺氧性損害為理想的降壓藥應(yīng)。研究提示，Aloperine不但能降低自發(fā)性高血壓大鼠的血壓，還能降低、左室舒張末期壓，升高左心室收縮壓和左室收縮/舒張最大速率等血流動力學(xué)指標(biāo)，從而改善心臟舒縮功能，可抑制和延緩對高血壓心室的重構(gòu)和心力衰竭形成。我們由此考慮Aloperine降低主動脈血壓的機制可用于降低肺動脈血壓。

在血管系統(tǒng)中，我們發(fā)現(xiàn)KCNQ5形成的通道單獨使用在血管張力方面具有影響力，因此發(fā)現(xiàn)是降血壓藥物的潛在靶點。Aloperine特異性活化KCNQ5，Aloperine通過S4-S5連接物精氨酸(KCNQ5 - r212)結(jié)合激活KCNQ5。[6]而在肺血管系統(tǒng)平滑肌細(xì)胞中，也存在KCNQ5基因，是否可通過Aloperine激活此基因運用蛋白對接的方式激活肺動脈平滑肌或內(nèi)皮的一部分通路從而起到降低PH的效果。是我們的研究動力與方向。

5 Aloperine的毒副作用

通過動物實驗以及臨床試驗未曾報Aloperine的毒副作用，價格適宜，適合大部分患者肺動脈高壓類藥物的需求。Aloperine是一種很有前途的治療藥物，用于治療人類疾病，包括癌癥、肺動脈高壓。隨著研究的進展，希望能成為治療PH的中藥單體藥物，造福廣大患者。