淫羊藿苷對心血管疾病作用機(jī)制研究進(jìn)展*

李楠，王保和，張晨，劉凡琪，張垚，孫艷君，徐存，李雙慶，李多靜

（1.天津中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院，天津 300250；2.天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，天津 300381）

淫羊藿首次記載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，又名“仙靈脾”，來源于小檗科植物淫羊藿Epimedium brevicomu Maxim.，箭葉淫羊 Epimedium sagittatum（Sieb.et Zucc.）Maxim.， 柔 毛 淫 羊 藿 Epimedium pubescens Maxim.或朝鮮淫羊藿Epimedium koreanum Nakai的干燥葉[1]。具有補(bǔ)腎陽、強(qiáng)筋骨、祛風(fēng)濕的功效。淫羊藿主要起作用的成分為黃酮類化合物，尤其是淫羊藿苷（ICA），又稱淫羊藿素[2]。研究發(fā)現(xiàn)ICA對神經(jīng)系統(tǒng)、心腦血管疾病、骨骼系統(tǒng)、腫瘤和免疫系統(tǒng)均有作用[3]。心血管疾病是一類涉及心臟與血管等循環(huán)系統(tǒng)相關(guān)的疾病[4]。目前，中國心血管疾病發(fā)病率較高。隨著社會(huì)的發(fā)展，中國居民生活方式發(fā)生了日新月異的變化，高脂高鹽飲食，吸煙等不健康的生活方式進(jìn)一步加重中國心血管疾病的發(fā)病率和病死率?！吨袊难芙】蹬c疾病報(bào)告2020》[5]顯示，心血管病導(dǎo)致的死亡占城鄉(xiāng)居民死亡的首要原因。ICA藥理作用范圍廣泛，包括免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、抑制細(xì)胞凋亡和血管生成等，對抑制充血性心力衰竭、減輕心肌缺血再灌注損傷、抑制心肌細(xì)胞凋亡、改善動(dòng)脈粥樣硬化（AS）和心肌梗死的進(jìn)程等具有顯著作用[6]。本文將通過對ICA在心血管疾病的作用機(jī)制進(jìn)行闡述，為臨床合理應(yīng)用和新藥開發(fā)提供相關(guān)理論依據(jù)和思路。

1 抗血管平滑肌細(xì)胞遷移和增殖

目前有研究表示，血管平滑肌細(xì)胞（SMC）遷移和增殖都是促成內(nèi)膜斑塊形成的必要事件[7]，同時(shí)動(dòng)脈損傷部位的SMC暴露于許多生長因子、細(xì)胞外基質(zhì)蛋白和細(xì)胞因子之間[8]。在此過程中，SMC遷移需要細(xì)胞骨架動(dòng)員，而增殖則依賴于核激活[9]。絲裂原活化蛋白激酶 （MAPK）是一種普遍存在于細(xì)胞內(nèi)的絲氨酸-蘇氨酸激酶，在許多細(xì)胞過程中發(fā)揮著重要作用（如細(xì)胞增殖、分化、轉(zhuǎn)化和凋亡等）。胡彥武[10]通過研究發(fā)現(xiàn)，ICA可以通過減少細(xì)胞中增殖細(xì)胞核抗原（PCNA）的表達(dá)，降低細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶（ERK1/2）、p38蛋白磷酸化水平，特異性抑制ERK1/2、p38MAPK信號通路的激活，從而抑制氧化低密度脂蛋白（ox-LDL）誘導(dǎo)的SMC增殖。沈曉君等[11]在SMC胞質(zhì)中篩選出與兔GRP78基因高度同源的基因片段，該研究發(fā)現(xiàn)ICA可能是通過誘導(dǎo)SMC中GRP基因高表達(dá)，使內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激（ERS）過度，從而促進(jìn)SMC凋亡。此外，PKCβⅠ作為經(jīng)典蛋白激酶C家族的一員，與心血管疾病密切相關(guān)。研究表明，PKCβⅠ在調(diào)控細(xì)胞增殖和遷移中也起關(guān)鍵作用[12]，Zhang等[13]通過動(dòng)物和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，ICA可能通過對PKCβⅠ表達(dá)的負(fù)調(diào)控，從而抑制ox-LDL誘導(dǎo)人血管平滑肌細(xì)胞（HA-VSMCs）的增殖和遷移。

2 抑制炎癥反應(yīng)

炎癥反應(yīng)是心血管疾病發(fā)展和出現(xiàn)并發(fā)癥的核心原因，各種全身炎癥標(biāo)志物可預(yù)測未來的心血管事件[14]。吳迪等[15]研究表明，ICA通過抑制TOLL樣受體（TLR4）信號通路的激活，進(jìn)而降低炎癥因子C-反應(yīng)蛋白（CRP）、白細(xì)胞介素（IL）-6的產(chǎn)生，來減輕脂多糖對人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞（HUVECs）的炎癥損傷，延緩AS的進(jìn)程。此外，NF-κB與許多免疫炎癥相關(guān)基因的表達(dá)密切相關(guān)，阻斷NF-κB的表達(dá)可顯著抑制炎癥相關(guān)因子的產(chǎn)生。Chen等[16]研究發(fā)現(xiàn)，ICA通過上調(diào)小鼠心臟組織中的SIRT6蛋白表達(dá)，下調(diào)核轉(zhuǎn)錄因子（NF-κB）p65蛋白表達(dá)，降低NF-κB 下游靶基因腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、細(xì)胞間黏附分子-1（ICAM-1）、IL-2和 IL-6的 mRNA 水平，從而抑制炎癥反應(yīng)。Hu等[17]研究發(fā)現(xiàn)ICA能通過p38MAPK信號通路減少炎癥因子（TNF-α和IL-6）的表達(dá)，進(jìn)而改善高膽固醇飲食誘導(dǎo)的AS。另外，免疫炎癥反應(yīng)是肺動(dòng)脈高壓（PAH）發(fā)病的重要機(jī)制。李銘銘等[18]通過小鼠實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，ICA可以通過抑制缺氧誘導(dǎo)因子-1α（HIF-1α）/TNF-α/NF-κB信號通路降低小鼠組織炎癥水平，達(dá)到抗缺氧性肺動(dòng)脈高壓的作用。

3 抗氧化應(yīng)激反應(yīng)

氧化應(yīng)激是由機(jī)體活性氧成分和抗氧化系統(tǒng)之間平衡失調(diào)所引起的一系列適應(yīng)性反應(yīng)，干擾細(xì)胞正常的氧化還原狀態(tài)，該反應(yīng)生成的過氧化物和自由基會(huì)導(dǎo)致毒性作用。另外，氧化應(yīng)激會(huì)促進(jìn)AS的形成。除此之外，缺血再灌注（I/R）也會(huì)使心肌細(xì)胞產(chǎn)生氧化應(yīng)激反應(yīng)[19]，從而使活性氧（ROS）富集導(dǎo)致大量心肌細(xì)胞凋亡。一氧化氮（NO）是血管疾病的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，許多常用的血管保護(hù)劑通過產(chǎn)生NO發(fā)揮治療作用，對AS有良好的治療作用。內(nèi)皮型一氧化氮合酶（eNOS）能催化NO的產(chǎn)生，但是氧化應(yīng)激導(dǎo)致的高濃度ROS會(huì)減少生物活性NO的數(shù)量[20]，同時(shí)氧化應(yīng)激也會(huì)導(dǎo)致eNOS解偶聯(lián)[21]。研究發(fā)現(xiàn)ICA可以通過eNOS/NO途徑改善氧化應(yīng)激，抑制載脂蛋白E基因缺失小鼠AS的形成[22]。另外，超氧化物歧化酶（SOD）和丙二醛（MDA）都是氧化應(yīng)激相關(guān)指標(biāo)。Hu等[23]和Ke等[24]研究發(fā)現(xiàn)ICA可以降低MDA水平，提高SOD活性，降低氧化應(yīng)激反應(yīng)，從而抑制AS和I/R損傷的發(fā)生。此外，ICA可通過減弱葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78（GRP78）、激活轉(zhuǎn)錄因子 4（ATF4）和真核起始因子 2α（eIF2α）的蛋白表達(dá)，減弱ERS的抑制作用，從而抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞的氧化應(yīng)激損傷[25]。

4 抗細(xì)胞程序性死亡

細(xì)胞程序性死亡是一種或多種生物的細(xì)胞按照預(yù)定的程序集體自殺的行為。凋亡、程序性壞死、鐵死亡等均為比較重要的細(xì)胞程序性死亡形式[26]。Ke等[24]發(fā)現(xiàn)ICA通過調(diào)節(jié)天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶-3（Caspase-3）活性和PI3K/Akt通路的抗氧化和抗凋亡的作用，從而抑制I/R誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞壞死和凋亡。Hu等[27]發(fā)現(xiàn)ICA通過調(diào)節(jié)Caspase-3和B淋巴細(xì)胞瘤-2基因（Bcl-2）對氧化型低密度脂蛋白（ox-LDL）誘導(dǎo)的HUVEC損傷和凋亡也有保護(hù)作用。Zhai等[28]進(jìn)一步驗(yàn)證了ICA是通過磷脂酰肌醇 3-激酶（PI3K）/蛋白激酶 B（AKT）/內(nèi)皮型一氧化氮（eNOS）通路介導(dǎo)細(xì)胞保護(hù)，從而限制細(xì)胞凋亡并提高心肌細(xì)胞存活率。此外Wu等[29]從另外一個(gè)方面研究表明，ICA通過調(diào)節(jié)沉默信息調(diào)節(jié)因子1/叉頭轉(zhuǎn)錄因子O1（SIRT1/FoxO1）減輕ROS的過度產(chǎn)生，維持線粒體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，減輕I/R損傷后心肌細(xì)胞的凋亡。除此之外，鐵死亡是近幾年新發(fā)現(xiàn)的一種鐵依賴性脂質(zhì)過氧化引起的調(diào)節(jié)性細(xì)胞死亡形式，I/R處理會(huì)誘導(dǎo)心肌細(xì)胞鐵死亡[30]，近年來有文獻(xiàn)報(bào)道抑制鐵死亡有助于保護(hù)細(xì)胞免受I/R損傷[31]。Liu等[32]研究發(fā)現(xiàn)，ICA可以通過激活核轉(zhuǎn)錄因子 E2 相關(guān)因子 2（Nrf2）/血紅素加氧酶-1（HO-1）途徑，抑制I/R誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞氧化和鐵死亡。此外，心肌細(xì)胞的肥大和凋亡，在心肌肥厚轉(zhuǎn)變?yōu)樾牧λソ哌^程中起到了關(guān)鍵作用[33]。

5 抑制內(nèi)皮間質(zhì)化

內(nèi)皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化是內(nèi)皮細(xì)胞在多種刺激因素作用下向間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化的過程，內(nèi)皮細(xì)胞將逐漸失去原有形態(tài)和功能，并獲得增殖、遷移和合成膠原等間充質(zhì)細(xì)胞的特點(diǎn)。目前越來越多的研究已確立內(nèi)皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化在AS中的作用，因此抑制內(nèi)皮細(xì)胞向間質(zhì)間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化對于防治AS至關(guān)重要。H19是一種長鏈非編碼RNA，可使由ox-LDL誘導(dǎo)的內(nèi)皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化下調(diào)。Liu等[34]研究發(fā)現(xiàn)，ICA可通過上調(diào)H19的表達(dá)，進(jìn)而顯著上調(diào)ox-LDL誘導(dǎo)的E74樣因子5（ELF5）的表達(dá)，下調(diào)miR-148B-3p的表達(dá)，抑制ox-LDL刺激的內(nèi)皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化，從而維持心臟的正常功能。

6 抗肺血管重塑

肺血管重構(gòu)是PAH的重要病理特征，肺血管重塑會(huì)導(dǎo)致肺血管阻力增加，順應(yīng)性降低[35]。ICA具有抑制肺血管重塑的作用。由于低氧會(huì)導(dǎo)致通過分子機(jī)制和細(xì)胞事件刺激肺動(dòng)脈血管平滑肌細(xì)胞的增殖和遷移，影響自噬和凋亡的發(fā)生，從而促進(jìn)肺血管重塑。何夢等[36]研究發(fā)現(xiàn)，ICA通過抑制miR-210，調(diào)控自噬-凋亡平衡減少肺動(dòng)脈血管平滑肌細(xì)胞增殖，增加肺動(dòng)脈血管平滑肌細(xì)胞凋亡，從而改善由低氧誘導(dǎo)的肺血管重塑。此外，趨化因子CX3CL1能促使PAH模型的損傷[37]，并且付曉霞[38]研究表明ICA通過降低血管的CX3CL1/CX3CR1蛋白水平，抑制炎癥細(xì)胞遷移和黏附能力，從而減少PAH導(dǎo)致的炎癥細(xì)胞浸潤和減輕血管重構(gòu)。此外，Xiang等[39]研究發(fā)現(xiàn)ICA可以改善野百合堿誘導(dǎo)的肺動(dòng)脈高壓與肺血管重塑的相互作用，其機(jī)制可能是通過抑制轉(zhuǎn)化生長因子β1及其信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白Smad2/3（TGF-β1/Smad2/3）信號通路所介導(dǎo)的。

7 抗心肌纖維化

心肌纖維化（MF）會(huì)導(dǎo)致心肌僵硬程度增加、順應(yīng)性降低和心臟的舒縮功能下降，是導(dǎo)致壓力超負(fù)荷心臟病、心力衰竭等病程惡化的重要原因[40]。轉(zhuǎn)化生長因子-β1（TGF-β1）是最有效的促纖維化介質(zhì)。Xiang等[39]研究發(fā)現(xiàn)ICA具有抗壓力超負(fù)荷所致的MF，該機(jī)制與抑制TGF-β1/Smad2/3信號通路有關(guān)。此外，心肌細(xì)胞外基質(zhì)代謝失衡也是引發(fā)MF的重要原因[41]。α平滑肌肌動(dòng)蛋白（α-SMA）是成纖維細(xì)胞向肌成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化的重要標(biāo)志[42]?；|(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）及其抑制劑是調(diào)控心肌細(xì)胞外基質(zhì)合成與降解的重要酶系，與心肌細(xì)胞外基質(zhì)的動(dòng)態(tài)平衡密切相關(guān)[43]。近期，林小英等[44]研究發(fā)現(xiàn)ICA通過調(diào)控α-SMA、MMPs/MMP-1的蛋白表達(dá)，從而改善由異丙腎上腺素所誘導(dǎo)的小鼠MF。

8 小結(jié)

近年來，心血管疾病的臨床和病理研究進(jìn)展迅速，藥物研發(fā)取得了豐碩成果。然而，心血管的發(fā)病率和病死率仍然很高，因此，如何實(shí)現(xiàn)治療高效、不良反應(yīng)低是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。中醫(yī)藥作為中國的傳統(tǒng)療法，在心血管疾病中發(fā)揮了重要作用。淫羊藿作為常用藥，具有增強(qiáng)免疫、抗衰老、抗腫瘤、抗艾滋病等功效，臨床應(yīng)用范圍廣，有很大的研發(fā)潛力。ICA作為淫羊藿的有效成分，具有抗血管平滑肌細(xì)胞遷移和增殖、抑制炎癥反應(yīng)、抗氧化應(yīng)激反應(yīng)、抗細(xì)胞程序性死亡、抑制內(nèi)皮間質(zhì)化、抗肺血管重塑和抗心肌纖維化等多通路多靶點(diǎn)的作用。

ICA通過p38MAPK、PKCβⅠ等信號通路抑制SMC的遷移和增殖，阻礙內(nèi)膜斑塊的形成。通過eNOS/NO途徑，抗氧化應(yīng)激反應(yīng)。此外，ICA通過上調(diào)非編碼RNA H19的表達(dá)，從而抑制內(nèi)皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化，防治AS。在I/R誘導(dǎo)的心肌損傷的情況下，ICA通過TLR4、NF-κB等信號通路，減少炎癥反應(yīng)，通過PI3K/Akt/eNOS通路發(fā)揮抗氧化和抗凋亡作用。ICA通過調(diào)節(jié)SIRT1/FOXO1信號通路減輕ROS的過度產(chǎn)生，維持線粒體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，從而減輕I/R損傷后心肌細(xì)胞的凋亡。此外，ICA通過TGF-β1/Smad2/3信號通路，抑制肺血管重塑，從而抑制PAH的發(fā)生，另外ICA還可以通過miR-210和CX3CL1/CX3CR1等作用靶點(diǎn)防治PAH的發(fā)生。ICA除了通過TGF-β1/Smad2信號通路抑制肺血管重塑外，還可以抑制MF的發(fā)生。另外，ICA還能通過調(diào)控α-SMA、MMPs/MMP-1的蛋白表達(dá)抑制MF的發(fā)生，延緩心力衰竭等病程進(jìn)展?？梢奍CA在防治AS、I/R損傷、PAH等心血管疾病方面有很大潛力。但是目前以ICA作為單體藥物在安全性、毒理學(xué)和藥代動(dòng)力學(xué)方面的研究很少，仍處于基礎(chǔ)研究階段。本文對ICA防治心血管疾病的作用機(jī)制進(jìn)行綜合，以期為后續(xù)新藥研發(fā)和藥效評價(jià)提供基礎(chǔ)。