原花青素抗動(dòng)脈粥樣硬化的機(jī)制

黃攀 徐敏 何曉英

(1德陽市人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，四川 德陽 618000；2德陽市第二人民醫(yī)院神經(jīng)科；3西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科)

動(dòng)脈粥樣硬化(AS)〔1〕的病理特點(diǎn)為動(dòng)脈管壁增厚變硬、失去彈性和管腔變小，基礎(chǔ)和臨床研究已證明，致AS的危險(xiǎn)因素包括糖尿病、高脂血癥、高血壓、肥胖、吸煙、自體生物活性物質(zhì)(如5-羥色胺、內(nèi)皮素-1等)代謝紊亂、慢性應(yīng)激等。原花青素(PC)為目前國(guó)際上公認(rèn)的抗自由基氧化能力最強(qiáng)的天然抗氧化劑，其抗自由基氧化能力〔2〕是維生素E的50倍，維生素C的20倍〔3,4〕，因其可拮抗上述多種致?lián)p因素而引起研究者的極大關(guān)注。

1 PC的分子結(jié)構(gòu)及藥理學(xué)作用

PC廣泛存在于自然界深色調(diào)的蔬菜水果中，因其在酸性介質(zhì)中加熱可產(chǎn)生花青素而命名。其分子結(jié)構(gòu)是由數(shù)量不等的兒茶素或表兒茶素縮合而成的二至十聚體，各種結(jié)構(gòu)不同的PC抗氧化能力不同。一般來說抗氧化活性隨著聚合度的增加而降低〔5〕，二聚體最強(qiáng)，因此研究和應(yīng)用最多。其他還與羥基的數(shù)量及位置、連接方式、空間構(gòu)型〔6〕等有關(guān)。Plumb 等〔7〕證實(shí)PC抗氧化活性還與溶劑類型有關(guān)，主要是在油相中抗氧化活性減弱，水相中增強(qiáng)。除抗氧化活性外，它還具有廣泛的藥理學(xué)作用，如降血脂、保護(hù)血管內(nèi)皮、減輕炎癥反應(yīng)、降低血壓、抗腫瘤、抗缺血再灌注損傷等。

2 PC抗頸AS的可能機(jī)制

2.1調(diào)整脂蛋白紊亂 脂代謝異常是AS的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物給予高膽固醇(TC)飼料可引起AS〔8〕。PC通過調(diào)節(jié)血脂進(jìn)而干預(yù)AS的報(bào)道較多，但查閱相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)血脂部分機(jī)制有所差異。閆少芳等〔9〕發(fā)現(xiàn)口服PC的實(shí)驗(yàn)性高脂血癥鼠(干預(yù)組)較模型組三酰甘油(TG)、血清TC、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)均有明顯降低。推測(cè)其機(jī)制可能為PC能使卵磷脂膽固醇?；D(zhuǎn)移酶(LCAT)的活性增強(qiáng)進(jìn)而促進(jìn)膽固醇酯化形成膽固醇酯，加速體內(nèi)脂質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)及排泄，間接增加TC的體外排出，而LCAT主要參與TC逆轉(zhuǎn)運(yùn)(RCT)的血管內(nèi)階段，該過程也是高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)調(diào)節(jié)AS形成和發(fā)展的主要機(jī)制〔10〕。高海青等〔11〕通過對(duì)經(jīng)彩色多普勒超聲檢查確診存在頸AS的患者隨機(jī)分為PC組和對(duì)照組，結(jié)果發(fā)現(xiàn)PC組患者TC顯著降低，主要是LDL-C降低。馬亞兵等〔12〕通過定期對(duì)實(shí)驗(yàn)性高脂血癥兔(新西蘭兔)模型組及干預(yù)組血清中的TC、TG、HDL-C、LDL-C及血漿氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)的含量進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)PC能顯著的減緩實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的AS的形成，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)模型組和干預(yù)組在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中血脂水平差異不顯著，而血漿ox-LDL水平在第4周末兩組都開始進(jìn)行性升高，在第8和第12周末干預(yù)組血漿ox-LDL水平比模型組顯著降低，分析其機(jī)制為ox-LDL可通過對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞、血小板及抗凝和纖溶系統(tǒng)等多方面的影響而促進(jìn)AS的發(fā)生發(fā)展〔13〕。提示PC體內(nèi)抗氧化作用明顯，抑制動(dòng)物體內(nèi)LDL氧化修飾作用，這與Yamakoshi 等〔14〕結(jié)果相似。

2.2降低血糖和改善胰島素抵抗 降低血糖對(duì)于預(yù)防頸AS意義重大。謝文利等〔15〕通過觀察PC對(duì)糖尿病大鼠血糖及正常大鼠糖耐量的影響，發(fā)現(xiàn)PC可明顯降低實(shí)驗(yàn)組大鼠血糖及提高正常大鼠糖耐量，但該研究并未進(jìn)一步討論降血糖機(jī)制。近幾年多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)不同結(jié)構(gòu)的PC降糖機(jī)制不同。周俊華等〔16〕實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)松針PC是一種可逆的非競(jìng)爭(zhēng)型葡萄糖糖苷酶抑制劑，能夠使a-葡萄糖苷酶對(duì)底物的催化率下降，從而降低血糖。Castell-Auví等〔17〕證實(shí)PC可通過作用于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的胰島β細(xì)胞，影響胰島素的合成、分泌和基因表達(dá)，使葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白-2抗體葡糖激酶減緩及影響解耦聯(lián)蛋白基因表達(dá)，從而改變肝臟降解酶的表達(dá)，最終影響胰島素的降解。有實(shí)驗(yàn)證實(shí)，PC還能改善實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的胰島素抵抗作用。產(chǎn)生胰島素抵抗的機(jī)制目前認(rèn)為因各種病理因素導(dǎo)致的氧化應(yīng)激不僅直接損傷胰島細(xì)胞、還通過激活多條氧化還原敏感信號(hào)通路影響胰島素傳導(dǎo)通路中的某些分子，進(jìn)而導(dǎo)致胰島素抵抗〔18〕。王勇等〔19〕研究發(fā)現(xiàn)PC能顯著改善胰島素抵抗，其機(jī)制與PC的抗氧化特性及上調(diào)脂解基因和下調(diào)脂合成基因的表達(dá)及相關(guān)蛋白質(zhì)的水平有關(guān)。

2.3抗炎作用 各種慢性炎癥也是導(dǎo)致AS的原因之一，如自身免疫性炎癥、化學(xué)性炎癥、感染等。在AS形成的各個(gè)階段都存在炎癥反應(yīng)，炎癥反應(yīng)可能是多種致AS因素致病機(jī)制的共同環(huán)節(jié)或通路〔20〕。針對(duì)這一要點(diǎn)，有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ惋@示紫甘薯PC可通過抑制體內(nèi)核因子(NF)-κB p65、COX-2表達(dá)的上調(diào)，減少白細(xì)胞對(duì)血管的浸潤(rùn)，最終減輕小鼠肝內(nèi)D-半乳糖誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)從而起到抗AS的作用。

2.4降血壓作用 目前臨床及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)均證實(shí)高血壓導(dǎo)致AS的發(fā)病率明顯增高，其機(jī)制可能為血壓增高時(shí)動(dòng)脈壁內(nèi)皮細(xì)胞損傷，LDL-C更易進(jìn)入動(dòng)脈壁，同時(shí)更易刺激平滑肌細(xì)胞增生，進(jìn)而導(dǎo)致AS。目前已有專家提出PC能小幅度降低動(dòng)脈壓并能保護(hù)血管作，Lu等〔21〕通過建立大鼠腎血管性高血壓病模型，2 w后選擇尾動(dòng)脈血壓升高超過130 mmHg的大鼠分為空白組；干預(yù)組給予不同劑量的PC喂養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)6 w后檢測(cè)血壓及影響血壓的相關(guān)因子，結(jié)果發(fā)現(xiàn)PC能夠顯著降低腎血管性高血壓大鼠尾動(dòng)脈收縮壓，推測(cè)其機(jī)制可能與抗氧化應(yīng)激、增加一氧化氮的產(chǎn)生和釋放、降低內(nèi)皮素(ET)-1蛋白在血管中的表達(dá)等相關(guān)。

2.5保護(hù)血管內(nèi)皮作用 AS的各種危險(xiǎn)因素首先損傷動(dòng)脈內(nèi)膜，然后受損的內(nèi)皮、內(nèi)膜發(fā)生炎癥-纖維增生性反應(yīng)從而致AS形成。人體在新陳代謝過程中及各種危險(xiǎn)因素作用下產(chǎn)生的自由基均可造成內(nèi)膜損傷，因此防止動(dòng)脈內(nèi)皮損傷成為防治AS的關(guān)鍵要素之一。Wang等〔22〕用體外培養(yǎng)的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞傳代后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用熒光染色的方法觀察經(jīng)過氧化氫損傷后血管內(nèi)皮細(xì)胞的凋亡情況，同時(shí)觀察PC對(duì)改善過氧化氫損傷過的內(nèi)皮細(xì)胞活性，每組細(xì)胞測(cè)定的指標(biāo)包括丙二醛、超氧化物歧化酶和乳酸脫氫酶的活性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)PC使過氧化氫損傷的內(nèi)皮細(xì)胞的脂質(zhì)過氧化物丙二醛生成減少，超氧化物歧化酶活力增加，乳酸脫氫酶漏出液減少，并且實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)PC可通過上調(diào)抗凋亡關(guān)鍵基因B細(xì)胞淋巴瘤蛋白(Bcl)-2的蛋白表達(dá)從而減少過氧化氫誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞的凋亡。

目前有實(shí)驗(yàn)證實(shí)革蘭陰性菌細(xì)胞壁外膜的結(jié)構(gòu)成分脂多糖(LPS)也是引起AS的誘因之一〔23，24〕，尤以脂質(zhì)A為毒性中心。雷雪明〔25〕通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)LPS通過控制調(diào)節(jié)線粒體凋亡關(guān)鍵蛋白Bcl-2和Bax表達(dá)，引起Caspase-3表達(dá)上調(diào)，進(jìn)而導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡，PC可控制Bcl-2和Bax同LPS引起的反向表達(dá)，使得Caspase-3表達(dá)下降，血管內(nèi)皮細(xì)胞的凋亡率下降，因此PC可明顯加強(qiáng)血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖活性起到保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞作用。

2.6抑制血管平滑肌細(xì)胞增殖 病檢發(fā)現(xiàn)AS損害的先兆為血管平滑肌細(xì)胞積聚于內(nèi)膜內(nèi)，早期纖維帽形成后局部炎癥環(huán)境可改變膠原酶的表達(dá)、抑制蛋白水解酶抑制劑的表達(dá)，導(dǎo)致纖維帽變薄弱易于破裂進(jìn)而引發(fā)血栓形成，因此抑制血管平滑肌細(xì)胞增殖也是防治AS的重要手段〔26，27〕。Xue等〔28〕研究發(fā)現(xiàn)PC對(duì)由同型半胱氨酸引起的血管平滑肌細(xì)胞的增殖與遷移具有抑制作用，其作用機(jī)制可能是通過阻斷活性氧依賴的NF-κB 通路來實(shí)現(xiàn)的。另有研究發(fā)現(xiàn)PC作用于人體冠狀動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞后Caspase-9，Caspase-3 活性明顯升高，并證實(shí)PC是通過線粒體信號(hào)通路抑制血管平滑肌細(xì)胞的生長(zhǎng)并誘導(dǎo)其凋亡，且其作用呈劑量依賴性〔29〕。

2.7抗血小板凝聚作用 目前AS治療和預(yù)防的主要手段之一是使用抗血小板聚集藥物。血小板作為AS發(fā)展的誘導(dǎo)者和推動(dòng)者〔30〕，在AS的初期階段，血小板對(duì)斑塊的形成起誘導(dǎo)作用，在AS晚期及并發(fā)癥產(chǎn)生過程中起推動(dòng)作用?？寡“寮鬯幬锏淖饔脵C(jī)理主要包括活化血小板的循環(huán)、活化血小板與內(nèi)皮的黏附、內(nèi)皮細(xì)胞的激活、血小板分泌細(xì)胞因子及血管平滑肌細(xì)胞的增殖等。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)PC B22-C、C-1和EEC能顯著抑制血小板聚集，提示PC抑制血小板凝聚是通過抑制凝血氧烷的生物合成來實(shí)現(xiàn)的。這與周碧蓉〔31〕報(bào)道的PC對(duì)大鼠頸動(dòng)脈血栓模型的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致，并且該實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)PC可明顯降低血漿TXB2和特異性及敏感性均較高的血小板活化特異分子標(biāo)志物血小板P-選擇蛋白水平，同時(shí)PC還能促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞PGI2的合成與釋放，且成劑量依賴關(guān)系。

綜上，現(xiàn)階段臨床治療AS的手段主要有西藥保守、手術(shù)或介入等方式，但均存在價(jià)格昂貴、手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)高等弊端。PC來源豐富，藥理學(xué)作用廣泛，價(jià)格低廉，不良反應(yīng)少，且具有明確的抗頸AS的理論基礎(chǔ)和較多的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究，可在AS發(fā)生發(fā)展的各個(gè)階段起到干預(yù)作用，有望成為AS的新途徑之一。但目前這些研究主要局限于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和體外實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步研究PC在人體相關(guān)組織中的功能及其信號(hào)通路，收集相關(guān)的臨床資料，對(duì)于AS的防治及其開發(fā)新的干預(yù)措施具有重要意義。