王 琳,楊興花
(大理學(xué)院藥學(xué)與化學(xué)學(xué)院有機(jī)藥化教研室,云南 大理671000)
大蒜(Garlic)為百合科蔥屬草本植物大蒜(Allium Sativum L.)的地下鱗莖,性味辛,溫通達(dá),入脾、心、肺經(jīng)。《本草綱目》記載:“搗汁飲治吐血心痛”,具有行滯氣、暖脾胃、消淤積之功效[1]。大蒜素(Garlicin,Alli min,Allicin),又名大蒜新素(Allitride),是大蒜球莖中分離出的一種化合物,為大蒜的主要有效成分,化學(xué)名為二烯丙基三硫化物(Diallyl Trisulfide,DATS),我國(guó)于1981年首次合成了該化合物。19世紀(jì)巴斯德首先發(fā)現(xiàn)大蒜具有抗菌活性,此后越來(lái)越多的研究證明,大蒜素具有獨(dú)特的藥理活性容易透過(guò)磷脂膜和紅細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),從而與一些膜內(nèi)巰基化合物相互作用,發(fā)揮其藥理作用[2]。近年來(lái),隨著大蒜素在臨床上應(yīng)用的展開(kāi),國(guó)內(nèi)外對(duì)大蒜素的藥理作用和臨床應(yīng)用進(jìn)行了多方面的研究,發(fā)現(xiàn)大蒜素對(duì)心腦血管系統(tǒng)、病原微生物、腫瘤、肝臟以及糖代謝等方面具有重要作用[3~4]。近年來(lái),大蒜素在防治心血管疾病領(lǐng)域的研究日漸受到重視[5~6],本文就大蒜素在心血管疾病中的藥理作用作一綜述。
1.1 擴(kuò)張血管與降血壓 隨著大蒜素研究的深入,有關(guān)大蒜素降低高血壓和擴(kuò)張血管方面的藥理作用報(bào)導(dǎo)也越來(lái)越多。聶曉敏等[7]發(fā)現(xiàn)大蒜素可增加一氧化氮合酶(i NOS)活性,提高體內(nèi)一氧化氮(NO)水平,并認(rèn)為大蒜素舒張血管的效應(yīng)正是通過(guò)激活i NOS及增加NO水平而實(shí)現(xiàn)的。體外研究發(fā)現(xiàn),大蒜素可通過(guò)NO產(chǎn)生舒血管作用,并提高血小板內(nèi)及胎盤(pán)絨毛膜組織和絨毛膜癌組織中i NOS和NO水平[8~9]。進(jìn)一步的體內(nèi)研究也表明,大蒜素的舒血管作用與增加NO水平有關(guān)。臨床試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn),二烯丙基三硫化物治療冠心病心絞痛的作用與升高患者血漿中NO水平有關(guān)。血漿NO水平與原發(fā)性高血壓發(fā)病危險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān)[10]。NO是心血管疾病的氣體信使分子,是一種很強(qiáng)的活性物質(zhì),可以有效擴(kuò)張血管降低血壓,是臨床上治療心絞痛的主要藥物。李海聰?shù)龋?1]研究也發(fā)現(xiàn)大蒜素片可防止心肌缺血再灌注期間NO水平,表明大蒜素可提高血清NO水平。賈海忠等[12]觀察大蒜素對(duì)不穩(wěn)定型心絞痛高血壓的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),大蒜素即刻給藥組在給藥1h后,舒張壓和收縮壓均明顯下降,且降壓速度比葛根素快。大蒜素的降壓機(jī)制尚不十分清楚,很多學(xué)者推測(cè)可能是通過(guò)鈣拮抗,擴(kuò)張外周血管起作用,也有可能是協(xié)同產(chǎn)生降壓作用。
1.2 降血脂 實(shí)驗(yàn)和臨床研究證實(shí):大蒜素具有降血脂、抑制血管平滑肌細(xì)胞增殖、抗血小板聚集和降低冠狀動(dòng)脈阻力等作用,能防治動(dòng)脈粥樣硬化(AS)[13~14]?,F(xiàn)在臨床上常用的調(diào)血脂藥有兩類,一類是羥甲戊二酰輔酶A還原酶抑制劑,另一類是影響膽固醇和甘油三酯代謝的藥物。他汀類是臨床常用的調(diào)血脂藥,屬于羥甲戊二酰輔酶A還原酶抑制劑,其降血脂的作用優(yōu)越。朱曼薇等[15]觀察大蒜新素(即二烯丙基三硫化物)與氟伐他汀對(duì)高脂血癥患者血脂的影響,發(fā)現(xiàn)2組患者治療前甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL)、總膽固醇(TC)、和高密度脂蛋白(HDL)平均值間差別有顯著性意義,2組患者治療后該4項(xiàng)平均值間差別無(wú)顯著性意義,說(shuō)明大蒜新素的降血脂效果與他汀類降血脂效果相似。徐彩菊等[16]研究大蒜粗提物作為保健食品的降脂減肥作用。結(jié)果表明,大蒜粗提物0.2、0.4和1.2 g/kg劑量組能明顯降低高血脂大鼠血清膽固醇(TC)含量;0.4、1.2 g/kg劑量組能明顯降低血清甘油三酯(TG)含量,同時(shí)也明顯降低肥胖大鼠的體重、增重和體內(nèi)脂肪濕重;1.2 g/kg劑量組能明顯降低肥胖大鼠的體脂比,其機(jī)制可能與調(diào)節(jié)機(jī)體脂質(zhì)代謝有關(guān)。胡獻(xiàn)國(guó)[17]指出,大蒜中的大蒜素能夠降低血液中有害膽固醇含量,能預(yù)防動(dòng)脈硬化,降低血糖和血脂。美國(guó)科學(xué)家曾對(duì)400例冠狀動(dòng)脈硬化且發(fā)生過(guò)一次心肌梗死的患者進(jìn)行試驗(yàn),一半人每日服加大蒜汁的牛奶,另一半人服不加蒜汁的牛奶,3年后后者死亡率較前者高1倍。加大蒜汁組既降低了血壓,又減少了心臟病的發(fā)病率。張庭廷等[18]探討了大蒜素的降血脂作用及其機(jī)制,將50只昆明種小鼠隨機(jī)分成5組:對(duì)照組、高脂飼料組(模型組)和小、中、大劑量大蒜素+高脂飼料組,測(cè)定大蒜素對(duì)血清TG、TC、HDL和LDL水平及體外對(duì)肝臟3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A(HMG-Co A)還原酶活性的影響,并進(jìn)行離體膽固醇微膠粒形成實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示,大蒜素可明顯降低喂以高脂飼料小鼠的血清的TC、TG和LDL水平及提高HDL含量,其作用與劑量呈正相關(guān);體外實(shí)驗(yàn)中,大蒜素可抑制膽固醇微膠粒的形成,表明其具有顯著的降血脂效應(yīng)。這可能是由于促進(jìn)了脂蛋白之間的代謝與轉(zhuǎn)化;也可能是因?yàn)橐种屏肆u甲戊二酰Co A還原酶的活性,減少了肝臟膽固醇的合成或促進(jìn)了血清和肝臟三酰甘油的分解。另有文獻(xiàn)報(bào)道大蒜提取物、大蒜制劑、大蒜聯(lián)合其他食物(如:大蒜合并魚(yú)油可顯著降低TG,HDL-C、LDL-C/HDL-C水平,改善血脂和脂蛋白代謝;大蒜和生姜聯(lián)合使用后,可降低VLDL和抗動(dòng)脈硬化能力)均有很好的血脂調(diào)節(jié)作用[19~21]。
1.3 抗心律失常 黎啟華等[22]應(yīng)用大蒜素治療132例不同病因、不同類型的心臟早搏患者,所有病例停用抗心律失常藥5個(gè)半衰期(t 1/2),在常規(guī)治療的基礎(chǔ)上用大蒜素注射液60 mg加5%葡萄糖注射液500 mL緩慢靜脈滴注,每天1次,連用5 d。經(jīng)大蒜素注射液治療5 d后,心臟期前收縮明顯減少,有效率達(dá)88%,治療后24 h總心率下降不明顯,但P-R間期和Q-T間期顯著延長(zhǎng)。作者估計(jì),大蒜素抗心律失常的機(jī)制可能是通過(guò)延長(zhǎng)心肌細(xì)胞的有效不應(yīng)期而發(fā)揮抗心律失常的作用。也有研究表明[23],大蒜素可拮抗血管緊張素Ⅱ致人心房肌細(xì)胞膜G型鈣電流峰值電流密度的增加,呈濃度依賴性地抑制心肌細(xì)胞L型鈣通道,拮抗人心房肌細(xì)胞鈣超載,產(chǎn)生減輕心房肌細(xì)胞電位重構(gòu)的作用。鄧春玉等[24]報(bào)道,大蒜素對(duì)大鼠心室肌細(xì)胞膜鈣通道有明顯的抑制作用,并呈濃度依賴性。大蒜素能使心肌細(xì)胞鈣通道電流-電壓曲線明顯上移和失活曲線明顯左移,但對(duì)激活電位、峰電位和翻轉(zhuǎn)電位以及鈣電流激活曲線、失活再?gòu)?fù)活曲線和頻率依賴性均無(wú)明顯影響[25],故大蒜素能抑制慢反應(yīng)細(xì)胞的4相舒張期除極速率而降低自律性,并抑制電動(dòng)位0相最大上升速率和振幅,減慢房室結(jié)傳導(dǎo)速度,從而發(fā)揮其抗心律失常作用。王玉英等[26]采用激光掃描共聚焦顯微鏡法測(cè)定心房肌細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+,發(fā)現(xiàn)50μmol/L的大蒜素對(duì)心房肌細(xì)胞內(nèi)鈣熒光強(qiáng)度和光密度值無(wú)明顯的直接影響,但可顯著減輕血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)的人心房肌細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載,推測(cè)大蒜素可能是通過(guò)其抗氧化活性而抑制人心房肌細(xì)胞Ca2+超載,為其應(yīng)用于防治心房顫動(dòng)提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。曹立軍等[27]研究發(fā)現(xiàn),大蒜素在低濃度(0.005 g/L)下,能增強(qiáng)心肌收縮力,但隨著濃度的升高,當(dāng)達(dá)0.05 mg/mL時(shí),可使心肌收縮抑制,且在濃度高于0.05 mg/mL時(shí),它的心肌收縮抑制作用更加明顯,表現(xiàn)出劑量依賴性。由此可見(jiàn),大蒜素在高濃度時(shí)才具有明顯的鈣拮抗作用,臨床應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意其對(duì)心臟收縮力的濃度-效應(yīng)變化規(guī)律,慎用于心功能不全的患者。Matin N[28]報(bào)道大蒜素有減慢竇性心率、抑制心肌收縮、抗心律失常的作用。國(guó)內(nèi)有關(guān)專家指出,大蒜素通過(guò)延長(zhǎng)心肌細(xì)胞的有效不應(yīng)期、降低自律性,起到抗心律失常的作用,因而可用于以快速心率為基礎(chǔ)的心律失常,如早搏、心動(dòng)過(guò)速等,可作為輔助療法。
1.4 降低缺血心肌耗氧,保護(hù)心肌 近年的臨床觀察發(fā)現(xiàn),大蒜素對(duì)缺血性心臟病具有較好的治療作用。利用兔離體心臟灌注模型顯示大蒜素具有IP樣作用,可以保護(hù)心肌細(xì)胞,縮小心肌梗死面積,其機(jī)制可能是通過(guò)蛋白激酶C(PKC)起作用。大蒜素具有強(qiáng)大的抗自由基活性,認(rèn)為這可能也是大蒜素抗心肌細(xì)胞損傷機(jī)制之一。史春志等[29]通過(guò)建立大鼠在體心肌缺血、再灌注損傷模型,設(shè)正常對(duì)照組、缺血、再灌注損傷組、大蒜素預(yù)適應(yīng)組;各組均測(cè)定大鼠心肌梗死范圍(IS/AAR%,TTC法)、再灌注后血清肌酸磷酸肌酶同工酶 MB(CK-MB)、心肌組織丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)含量,并應(yīng)用DNA瓊脂糖凝膠電泳及原位末端標(biāo)記法檢測(cè)各組凋亡細(xì)胞及凋亡指數(shù)(AI),比較各組間差異發(fā)現(xiàn)大蒜素有明顯抗大鼠心肌缺血/再灌注損傷作用,其作用機(jī)制可能與抗心肌細(xì)胞凋亡作用有關(guān)。李俊明等[30]在探討大蒜素對(duì)實(shí)驗(yàn)性大鼠缺血再灌注心肌梗死面積及過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體α(PPARα)表達(dá)的影響時(shí),采用心冠狀動(dòng)脈左前降支結(jié)扎法制作大鼠在體缺血再灌注模型,觀察心肌梗死范圍,結(jié)果顯示,大蒜素可明顯減少該模型大鼠心肌梗死面積,并使心肌中PPARα顯著上調(diào)。賈海忠等[31]研究了大蒜素對(duì)心肌缺血再灌注心冠脈血流量和血氧的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)大蒜素可以降低心肌耗氧量、對(duì)心肌具有藥物性缺血預(yù)適應(yīng)作用、可防止心肌缺血再灌注損傷。傅俊英等[32]研究發(fā)現(xiàn)大蒜素在實(shí)驗(yàn)性兔心肌梗死模型能夠模擬缺血預(yù)處理延遲保護(hù)作用。
1.5 抑制血小板聚集 大蒜素有明顯抑制血小板的活性,降低紅細(xì)胞壓積和TG的作用,大蒜精油幾乎完全抑制血栓素(TXA2)的生成并證明了這是由于抑制血小板內(nèi)的過(guò)氧化酶系統(tǒng),使花生四烯酸沿血小板的脂氧化酶系統(tǒng)進(jìn)行代謝,從而抑制了血小板聚集,阻斷了血栓素的合成[33]。另有文獻(xiàn)報(bào)道[34]大蒜及其提取物可通過(guò)作用于血小板粘附、聚集和纖溶過(guò)程中多個(gè)環(huán)節(jié),發(fā)揮其抗血小板聚集的良好作用。杜金行[35]觀察大蒜素對(duì)腦局灶缺血大鼠血小板活化功能及其結(jié)構(gòu)的影響。與空白組相比,大蒜素大劑量組(10 mg/kg)和小劑量組(5 mg/kg)均可顯著抑制藥物誘導(dǎo)的血小板聚集(P<0.01);大劑量組顯著優(yōu)于小劑量組(P<0.05);大小劑量組均可明顯降低模型大鼠血漿血栓烷B2(TXB2)的含量,降低TXB2/6-keto-PGF1α(6-酮-前列腺素)比值;與空白組比較,顯著升高血漿中6-keto-PGF1α水平(小劑量組P<0.05;大劑量組P<0.01);可明顯抑制血小板活化過(guò)程中超微結(jié)構(gòu)的改變,且有一定的量效關(guān)系。同時(shí)發(fā)現(xiàn),大蒜素能明顯改善動(dòng)脈血栓(MCAT)模型大鼠的神經(jīng)癥狀,縮小大鼠腦梗死范圍;大蒜素體內(nèi)給藥還對(duì)腺苷二磷酸(ADP)和膠原誘導(dǎo)的血小板聚集有明顯的抑制作用,可顯著降低模型大鼠血漿中血小板顆粒膜蛋白-140(GMP-140)與血管性血友病因子(V WF)的水平[36]。同時(shí)大蒜素對(duì)體內(nèi)膽固醇值和纖維蛋白原量的增加具有抑制作用,可提高纖維蛋白溶解活性,表明大蒜素能有效地減輕或消除冠心病心絞痛患者動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生和血栓的形成。
大蒜素作為從天然藥物中提取分離出的一個(gè)單體化合物,它具有易得、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易合成、生物活性作用明顯、藥理作用廣泛等特點(diǎn)。除具有抗腫瘤、抗病毒、抗微生物、保護(hù)肝臟、提高機(jī)體免疫力等多種藥理作用外,還具有抗衰老、抗?jié)?、預(yù)防心腦血管疾病、降低膽固醇、降血壓和血脂、降低血糖、抗血小板聚集等多種藥理作用,且不良反應(yīng)少,使用安全,有良好的臨床應(yīng)用前景。
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