毛冬青治療心力衰竭的藥理學研究進展

廖坤瑩，李榮，張?zhí)旆?，劉中秋，陳?/p>

（1.廣州中醫(yī)藥大學，廣東廣州 510405；2.廣州中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院，廣東廣州 510405；3.廣州中醫(yī)藥大學深圳醫(yī)院，廣東深圳 518034）

毛冬青用作中藥材時，通常指冬青科植物毛冬青的根。本品味苦、澀，性微寒，歸肺、肝、大腸經(jīng)，具有清熱解毒、消腫止痛、活血通絡的作用，是嶺南地區(qū)中醫(yī)治療心力衰竭的臨床常用藥?！稄V西中草藥》中記載毛冬青可“清熱解毒，消腫止痛，利小便”。冬青屬藥用植物的主要成分為三萜皂苷類、黃酮類、酚類等。藥理學研究表明，這些植物成分具有擴張血管、促進血管新生、正性肌力、抑制心室重構、保護心肌細胞、改善炎癥反應的活性[1]。毛冬青的根和皮中含有三萜皂苷類、黃酮類、酚類、鞣質和糖類，葉中含有葉綠素（chlorophyll）、蠟質（waxiness）、熊果酸（ursolic acid）、齊墩果酸（oleanolic acid）等成分。以下對毛冬青及其主要有效成分對心血管系統(tǒng)的藥理學作用進行綜述，以期為毛冬青治療心力衰竭的臨床使用提供參考。

1 促血管活性作用

對于具有心力衰竭病史的患者，擴血管藥的使用可松弛其血管平滑肌，減輕心臟張力負荷，降低心室壁心肌張力，減少心臟氧耗量，提高心臟泵血功能。祝晨蔯等[2]觀察毛冬青的不同提取部位對兔的去內(nèi)皮胸主動脈環(huán)的快速擴張作用，發(fā)現(xiàn)毛冬青的正丁醇組織部位（NAI）具有擴張血管的功能，可抑制由去甲腎上腺素誘導的去內(nèi)皮動脈環(huán)的收縮，認為其機制可能與調節(jié)α1受體，抑制血管鈣離子濃度，從而舒張血管有關。林曦等[3]研究毛冬青正丁醇提取物（NAI）對不同痙攣狀態(tài)下的動脈環(huán)張力的影響，通過實驗發(fā)現(xiàn)NAI能顯著舒張去甲腎上腺素引起的灌流離體新西蘭兔去內(nèi)皮胸主動脈環(huán)的收縮，其擴張血管的機理可能與調節(jié)受體操縱性鈣通道、介導內(nèi)皮合成、釋放一氧化氮（NO）、調節(jié)血管緊張素Ⅱ（AngⅡ）及抑制內(nèi)鈣釋放和外鈣流動有關。Li J等[4]研究發(fā)現(xiàn)，毛冬青皂苷A1可顯著上調人臍靜脈內(nèi)皮細胞（HUVECs）磷酸化蛋白激酶B（p-Akt）、磷酸化雷帕霉素靶蛋白（p-mTOR）及磷酸化Src、FAK、MEK、ERK1/2蛋白表達水平，結果提示毛冬青皂苷A1對人臍靜脈內(nèi)皮細胞（HUVECs）具有促血管活性，可顯著促進HUVECs的增殖、遷移、侵襲和血管形成；體內(nèi)實驗發(fā)現(xiàn)毛冬青皂苷A1通過激活Akt/mTOR、MAPK/ERK、Src和FAK依賴性的信號通路，促進斑馬魚的血管生成。

2 正性肌力作用

正性肌力作用是指通過增加心肌收縮力而使心肌收縮的強度和頻率得到提高。1項離體蛙心實驗研究[2]表明毛冬青正丁醇（NAI）部位對動脈環(huán)有強心作用，不同劑量（0.3，0.6，1.2 mg·mL-1）的NAI可使去甲腎上腺素預收縮性動脈環(huán)在血液中產(chǎn)生明顯的舒張效應，使心臟的心肌收縮能力增強。另外，從毛冬青葉中提煉和半合成得到的五環(huán)三萜類化合物毛冬青甲素（ilexonin A，IA）近年來被證實有正性肌力作用。研究[5]報道，IA可明顯增強心臟收縮力，增強心輸出量，升高左室內(nèi)壓，表現(xiàn)為正性肌力效應；通過對兔心力衰竭模型的研究發(fā)現(xiàn)，IA可以促進心肌細胞的鈣離子內(nèi)流，同時也可加速心肌細胞內(nèi)鈣離子釋放，這可能是IA具有正性肌力作用的直接原因。另有學者[6-7]的研究表明，IA對平滑肌細胞膜上的電位依賴性鈣離子（Ca2+）通道和受體操縱性鈣通道均有拮抗作用，IA可促進心肌細胞的鈣離子外流；IA可提高兔心肌組織環(huán)磷酸腺苷（cAMP）和環(huán)磷酸鳥苷（cGMP）的含量，促進心肌細胞鈣離子內(nèi)外傳遞，從而具有正性肌力作用。

3 抑制心室重構

心室重構（ventricular remodeling，VR）是導致心力衰竭的主要原因，也是其發(fā)生、發(fā)展的關鍵性因素和基本機理，更是導致急性心肌梗死后并發(fā)嚴重心力衰竭的主要病理因素。阻斷或逆轉心室重構與心肌細胞生物學功能、心肌細胞和細胞外基質改變等關系密切[8]。

3.1 改善心肌肥厚心肌肥厚是由于心臟長時間持續(xù)的負荷超標而引起的慢性代償作用機制[9]。腹主動脈縮窄術（TAC）[10]是建立慢性心力衰竭（CHF）動物模型的一種常用實驗方法，該方法主要通過縮窄腹主動脈的管徑，引起后負荷壓力增加及心肌的收縮功能增強，久而可使心肌出現(xiàn)代償性肥厚。當發(fā)展至失代償時，心臟泵血功能減退，從而導致心力衰竭。因此，射血分數(shù)（EF）和左室短軸縮短分數(shù)（FS）是評估心功能的重要指標。鄭惠萍等[11]采用腹主動脈結扎術建立CHF大鼠模型，發(fā)現(xiàn)毛冬青治療可提高CHF模型大鼠EF和FS，同時可顯著降低血清中白細胞介素1β（IL-1β）和核因子κB（NF-κB）等炎癥因子的水平，表明毛冬青可改善CHF的心功能及減輕炎癥狀態(tài)。有關microRNA（miR）分子的臨床科學研究及其在調控心臟的正常生長發(fā)育、細胞的增殖與凋亡的作用機制的研究，為心臟各種疾病特別是慢性晚期心力衰竭的醫(yī)學預防和臨床診斷治療提供了一個新的醫(yī)學作用靶點[12]。研究認為，miR133a是心肌肥厚的特異性miR[13]，毛冬青能上調TAC術后CHF模型大鼠心臟組織中miR133a的表達[14]；超聲心動圖顯示：毛冬青可縮小TAC術后大鼠心臟的左室內(nèi)徑，改善左室EF及FS，增強心肌收縮功能[15]。

3.2 抑制心肌纖維化心肌纖維化（myocardial fibrosis，MF）是心室重構的主要病理基礎，為最終導致患者進入心血管疾病終末期進而誘發(fā)心力衰竭的一個中心環(huán)節(jié)[16]。心肌細胞外基質（extracellular matrix，ECM）改變是引起心室重構的重要機制，一方面，ECM的合成和沉積可有效加強心肌的局部收縮力，從而在血管內(nèi)形成瘢痕性組織以預防心臟破裂；另一方面，ECM過度的沉積又可致心臟室壁僵硬，舒縮功能下降[17]。心室重構后期，心室內(nèi)壓力逐漸增強，缺血區(qū)、梗死邊緣區(qū)域甚至遠離梗死區(qū)域的心肌組織出現(xiàn)ECM合成和分解不平衡的狀況，進而導致心肌纖維化的范圍增大，這是導致心室重構和心功能減退的一個重要原因。基質金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）是目前降解ECM的最主要的蛋白酶體合成體系，也是心室細胞重塑的最重要的酶體推動力[18]。其中，心肌基質金屬蛋白酶1（MMP-1）的激活在因ECM過度沉積而導致的心室重構中發(fā)揮重要作用[19]。心肌細胞的基質金屬蛋白酶組織抑制劑1（TIMP-1）則是針對MMP-1的一種特異性功能抑制劑[20]。心肌基質纖維化主要與MMP及其組織抑制劑（tissue inhibitors of MMPs，TIMP）的平衡等有關。毛冬青可清熱活血、利水消腫，具有利尿作用，效果與呋塞米相當，能抑制心力衰竭大鼠的心肌纖維化、改善心肌收縮力[21]。陳潔等[22]采用TAC法復制大鼠CHF模型，觀察毛冬青對大鼠的抗心肌纖維化作用，并采用酶聯(lián)免疫分析法測定大鼠血清中的MMP-1、TIMP-1含量。結果表明毛冬青具有抑制心肌纖維化的作用，且毛冬青組大鼠的MMP-1含量升高，TIMP-1含量降低，與模型組比較差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。

4 保護心肌細胞

4.1 對缺血缺氧心肌細胞的保護李藝[23]的研究顯示，采用縮窄升主動脈法復制的家兔心力衰竭模型的心肌細胞經(jīng)毛冬青甲素（ilexsaponin A，IA）干預后，電鏡下IA組的心肌細胞超微結構的變化僅主要表現(xiàn)在線粒體的腫脹與基質密度的下降，與正常組比較存在輕度差異；琥珀酸脫氫酶的活性也與正常組相近，結果提示IA能大幅度提高心肌細胞在缺血或缺氧時的耐受力，緩解線粒體的損傷，從而起到維持和保護心肌細胞的作用。付曉春等[24]的研究發(fā)現(xiàn)，IA的有效部位還能有效降低急性心肌梗死模型犬的血清乳酸脫氫酶（LDH）、血清肌酸磷酸激酶（CK）的含量，增加超氧化物歧化酶（SOD）活性，減少耗氧量及心肌梗死面積，從而有效保護急性缺血的心肌。另有研究[23，25]表明，對乳鼠原代心肌細胞缺血缺氧模型，IA可維持其形態(tài)學完整性、降低細胞凋亡率、減輕脂質過氧化損傷、減少線粒體通透性轉移孔的開放從而保護線粒體功能，其可能的機制為IA通過調節(jié)MAPK-PGC-1a能量代謝通路，促進葡萄糖的氧化代謝，抑制脂質的過氧化并且促進了腺苷酸的合成。

4.2 對缺血再灌注損傷心肌細胞的保護心肌缺血再灌注損傷（MI/RI）造成的心肌細胞死亡形式有壞死、凋亡、自噬和鐵死亡等多種形式[25-26]。其機制可能與線粒體功能異常、活性氧過度釋放、細胞內(nèi)Ca2+超載、炎癥反應和血管內(nèi)皮功能紊亂、細胞凋亡等有關[27]。

研究[28]發(fā)現(xiàn)，毛冬青可減少MI/RI小鼠心肌梗死面積，提高心功能，抑制心肌細胞凋亡；網(wǎng)絡藥理學靶點及通路預測提示，毛冬青主要作用機制與熱休克蛋白、氧化應激及抗炎等有關；毛冬青提取成分苯丙素A（PBA）可通過抑制NLRP3炎性小體，進而抑制焦亡；PBA可激活KEAP1/NRF2抗炎抗氧化應激，抑制活性氧簇（ROS）形成，繼而通過動物實驗敲除NRF2基因，發(fā)現(xiàn)PBA抗MI/RI活性消失。故認為PBA具有抑制心肌MI/RI的作用。另有研究[29]表明，毛冬青皂苷E預處理能有效減小MI/RI大鼠心肌梗死面積，減少心肌酶外漏和炎癥因子的生成，提示毛冬青皂苷E預處理可使心肌細胞對MR/RI的耐受性增強。張雙偉等[30]的研究顯示，毛冬青皂苷E可增加H9c2心肌細胞在缺氧/復氧（I/R）損傷后的存活率，并降低細胞內(nèi)ROS含量，抑制Caspase-3和C1eaved caspase-3蛋白表達，提示毛冬青皂苷E對心肌細胞I/R損傷具有保護作用。

核轉錄因子κB（NF-κB）及其調控的下游信號分子表達的激活在MI/RI中發(fā)揮了重要的作用[31]。體內(nèi)實驗[32]結果表明，對大鼠MI/RI模型采用縮醛基毛冬青提取化合物R4（MDQR4）預干預給藥20 min后，大鼠MI/RI心梗面積減小，心肌細胞的腫瘤壞死因子α（TNF-α）、IL-1β、CK活性下降，NF-κB表達減少，心肌組織中的丙二醛（MDA）減少，SOD增加，說明MDQR4可促進氧自由基清除，抑制脂質過氧化反應。同時，MDQR4可顯著提高I/R心肌細胞內(nèi)SOD活性，抑制LDH、MDA的產(chǎn)生，提高NO的含量，并能顯著抑制心肌細胞的凋亡，提高心肌細胞對I/R損傷的耐受力及對心肌細胞的保護[33]，且能顯著延長缺氧狀態(tài)下小鼠的存活時間及明顯減小大鼠的心肌梗塞范圍，其抗心肌缺血的作用機制可能與擴張冠狀動脈，增加心肌的供血、供氧含量等有關[34]。另有研究表明，毛冬青三萜皂苷可通過磷酸化Ezh2蛋白保護H9c2心肌細胞免受過氧化氫所致的凋亡[35]。

5 抗炎作用

炎性因子可通過引起炎性氧化應激和誘導細胞凋亡等對心肌細胞組織產(chǎn)生直接損傷，同時可參與細胞外基質組織的重構及纖維化，并通過激活神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)而加速心力衰竭發(fā)展[36]。心力衰竭的發(fā)生發(fā)展過程中常伴隨炎性因子如TNF-α、IL-1、IL-6等含量的升高，這些炎性因子的升高反過來又可誘發(fā)心力衰竭[37]。毛冬青可降低CHF模型大鼠血清IL-1β、NF-κB水平，下調α-平滑肌肌動蛋白（α-SMA）、單核細胞趨化蛋白1（MCP-1）的表達，降低大鼠腎上腺Vit C含量，其抗炎機制可能通過垂體腎上腺皮質系統(tǒng)而發(fā)揮作用[38-39]。

6 抑制血栓的形成

血小板聚集性增高是導致血液呈高凝狀態(tài)的重要因素，也是心力衰竭血瘀證的診斷指標之一。熊天琴等[40]利用色譜法、重結晶法等從毛冬青根中分離得到毛冬青皂苷B3，并對其活性進行觀察，發(fā)現(xiàn)毛冬青皂苷B3可抑制由膠原蛋白、腎上腺素及FeCl3誘導的血栓形成，該抑制機理可能與其抑制血小板聚集、增強纖溶作用、保護血管等有關。凝血系統(tǒng)對血栓的形成也起著重要作用。研究[41]發(fā)現(xiàn)，毛冬青總提取物高、中、低各劑量組均能顯著降低纖維蛋白原（FIB）的含量，提示毛冬青可通過抑制纖維蛋白的產(chǎn)生，保護血管內(nèi)皮，并抑制凝血系統(tǒng)。毛冬青還可通過抑制凝血酶誘導血小板聚集、提高胸主動脈壁的前列腺環(huán)素含量及增強纖溶蛋白溶解活性等方面發(fā)揮抗凝抗栓作用，從而改善心力衰竭瘀血的高凝狀態(tài)，改善微循環(huán)[42]。付曉春等[43]發(fā)現(xiàn)縮醛基毛冬青化合物R4能明顯延長家兔血漿凝血酶原時間（PT）、活化部分凝血活酶時間（APTT）及凝血酶時間（TT），并能顯著抑制二磷酸腺苷（ADP）引起的血小板聚集，其機制可能與干擾內(nèi)源性凝血因子活性、抗血小板聚集及促進NO釋放等有關。另有實驗研究[44]表明，毛冬青總提取物可通過影響P2Y12受體αGi亞單位和βγ亞單位功能的表達，降低P2Y12受體的含量，抗血小板大量聚集，進而有效抑制血栓的形成。

7 小結

以冬青科植物毛冬青的根入藥的毛冬青具有利尿、清熱解毒、消腫止痛、活血通絡等作用；毛冬青對氣虛血瘀水停心力衰竭患者的咳喘、水腫等癥狀具有良好的緩解作用。一系列的現(xiàn)代藥理學的研究結果表明，毛冬青及其提取物可以通過擴張血管、促進血管新生、正性肌力、抑制心室重構和保護心肌等途徑發(fā)揮治療心力衰竭的作用。目前關于毛冬青在臨床治療中合理使用的相關藥理證據(jù)仍不十分充分。今后需借鑒其他藥物的開發(fā)研究方式，在目前對于毛冬青的研究基礎上，形成更加全面的單體網(wǎng)絡，對不同單體成分的不同功效進行全面的研究和探索，建立一個多成分-多靶點網(wǎng)絡調控機制研究，以期為毛冬青在臨床中的應用提供更全面合理的解釋。