王素萍,徐克明
(重慶市開縣人民醫(yī)院藥劑科,重慶 405400)
心肌細胞發(fā)生壞死及炎癥刺激時,心肌組織內(nèi)纖維結(jié)締組織增生的病理過程,是各種致病因素導致心肌損傷后,心肌成纖維細胞中膠原酶抑制物生成增多,各型膠原酶活性也下降,使心肌組織中各型膠原蛋白的生成與降解比例失衡,最終導致心臟組織中膠原過度沉積,從而產(chǎn)生心肌組織纖維化。中醫(yī)認為,心肌組織纖維化患者常伴氣陰虧虛、瘀血阻絡[1-2],中藥丹參具有良好的抗心肌纖維化,療效已被大量研究和臨床實踐所證實。丹參為唇形科植物丹參Salvia miltiorrhiza Bge. 的干燥根,始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,具有涼血消癰、活血調(diào)經(jīng)、祛瘀止痛、養(yǎng)血安神之功效,常用于治療風濕痹痛、癥瘕結(jié)塊、胸腹刺痛、熱痹疼痛、產(chǎn)后瘀痛等癥。其現(xiàn)代藥理作用主要包括舒張血管,增加微循環(huán)流速和流量,改善組織細胞缺血、缺氧所致的代謝障礙,對缺血心肌和再灌注心臟具有保護作用;通過影響血栓形成和血小板聚集,調(diào)節(jié)凝血系統(tǒng)功能;具有極強的清除自由基和抗氧化作用?,F(xiàn)通過總結(jié)丹參有效成分抗心肌纖維化的作用及機制,為丹參藥理學應用研究提供參考。
丹參的有效成分比較復雜,包括脂溶性成分和水溶性成分兩類,脂溶性化學成分主要包含在根皮中,具有抑菌、耐缺氧、抑制血小板聚集等藥理作用;而其水溶性化學成分主要包含在丹參根心木質(zhì)中,是改善心肌供血的有效成分[3]。脂溶性化學成分主要是二萜醌類化合物,包括丹參酮(Ⅰ,ⅡA,ⅡB),二氫丹參酮Ⅰ、隱丹參酮、丹參新酮、異丹參酮、異隱丹參酮、羥基丹參酮、去甲丹參酮等[4],其中尤以丹參酮、二氫丹參酮、隱丹參酮最為主要。水溶性成分主要是寡聚咖啡酸類化合物,包括丹參酸B、丹參酚酸、咖啡酸、紫草酸二甲酯等。目前,丹參脂溶性成分以丹參酮為有效成分參考指標;水溶性成分以丹酚酸B、原兒茶醛、丹參素為有效成分參考指標[5]。近年來,對于丹參有效成分提取分離方面的研究較多,主要涉及到總有效成分的提取分離、二萜醌類的提取分離和酚酸類的提取分離[6-15]。
各種病因?qū)е滦募〖毎軗p后,會引起炎性細胞的活化,并釋放多種活炎性因子,從而引起炎性反應,最終引起心肌纖維化。目前,白細胞介素-10(IL-10)和CD14介導的炎性反應所致纖維化的研究相對較清楚。郭偉強等[16]研究發(fā)現(xiàn),在炎性狀態(tài)下,丹參酮ⅡA能刺激IL-10 含量增加,從而發(fā)揮抗炎效應。CD14是一種重要的內(nèi)毒素信號傳導分子,廣泛表達于單核-巨噬細胞系統(tǒng)中,通過介導內(nèi)毒素信號轉(zhuǎn)導及作為激活單核巨噬細胞的重要受體參與細胞炎癥介質(zhì)的釋放。丹酚酸B 可能即通過下調(diào)心肌組織CD14 表達、阻滯內(nèi)毒素信號轉(zhuǎn)導通路而拮抗CD14誘導的大鼠心肌纖維化的作用[17]。細胞損傷引起的炎性反應是激活心肌纖維化這一病理過程的起始階段,此時阻斷炎性反應可阻止纖維化惡性程度發(fā)展。
氧自由基作為細胞代謝產(chǎn)物,是導致心肌細胞損傷的直接原因。在心肌纖維化中,由酒精引起的過氧化反應是造成心肌細胞壞死的關鍵因素。丙二醛作為脂質(zhì)過氧化的產(chǎn)物,是間接反映機體受氧自由基損傷程度的指標。研究顯示,丹參酮ⅡA能明顯降低臟器纖維化大鼠異常升高的丙二醛含量,其機制可能與清除氧自由基,抗脂質(zhì)過氧化有關[18]。劉平等[18]的研究發(fā)現(xiàn),丹酚酸B 可顯著降低四氯化碳和二甲基亞硝胺誘導的心肌纖維化大鼠心肌組織羥脯氨酸和丙二醛含量,并明顯改善心肌組織損傷及纖維化程度,其作用機制與抗脂質(zhì)過氧化損傷有關。四氯化碳誘導的心肌纖維化模型大鼠的ALT,AST 活性及總膽紅素含量會顯著增高,而丹參酸B 能較大幅度降低這種升高趨勢并可提高間接反映機體清除自由基能力的超氧化物岐化酶的活性。谷胱甘肽是細胞內(nèi)最重要的抗氧化劑,與谷胱甘肽過氧化物酶是一對互相影響的指標。陳連劍等[19]的研究發(fā)現(xiàn),丹參能明顯降低成纖維細胞培養(yǎng)液中異常升高的丙二醛和谷胱甘肽的含量,并同時提高超氧化物岐化酶和谷胱甘肽過氧化物酶的活力。丹參還可抑制線粒體脂質(zhì)過氧化反應,而且這種作用存在著一定的量-效與時-效關系[20]。丹參作為天然的抗氧化劑,能通過清除氧自由基保護心肌細胞膜和線粒體膜的完整性和通透性,繼而防止心肌成纖維細胞因心肌細胞的損傷、壞死而被活化。
激活的成纖維細胞是合成膠原等細胞外基質(zhì)的主要細胞,其過度增殖和凋亡不足屬于心肌組織纖維化進程中的關鍵環(huán)節(jié),一旦被啟動即可引發(fā)一系列連鎖反應,因此通過抑制成纖維細胞活化和增殖是近年臨床上抗心肌纖維化治療的重要手段之一。血小板衍生生長因子(PDGF-BB)可通過激活成纖維細胞內(nèi)的細胞外信號調(diào)節(jié)激酶1 /2(ERK1/2)通路促進成纖維細胞增殖。研究發(fā)現(xiàn),丹參素可抑制PDGF-BB 誘導的成纖維細胞內(nèi)ERK1/2 蛋白磷酸化,且其抑制作用隨丹參素濃度的增加而增強,呈濃度梯度效應。核轉(zhuǎn)錄因子Kappa B(NF-κB)是一種核轉(zhuǎn)錄因子,調(diào)控多種細胞因子釋放。在未受刺激時,NF-κB 與其抑制蛋白(IκB)結(jié)合,形成無活性的復合物狀態(tài),存在于胞漿中。當外界刺激導致IκB 降解時,NF-κB 即被活化進入細胞核從而對炎性反應、成纖維細胞的活化等產(chǎn)生促進作用,因此在心肌纖維化的發(fā)生和發(fā)展中具有重要意義[21]。研究發(fā)現(xiàn),丹參多酚酸鹽可降低給藥組大鼠細胞核中NF-κB 蛋白的表達,即通過抑制NF-κB 的活化發(fā)揮抗心肌纖維化的作用。C-Jun 氨基末端激酶(JNK)是與成纖維細胞增殖、分化及凋亡有密切聯(lián)系的一種絲裂原激活的蛋白激酶。丹參素可下調(diào)活化的成纖維細胞內(nèi)JNK、細胞內(nèi)黏著斑激酶(FAK)和細胞外信號調(diào)節(jié)蛋白激酶ERK/FAK 及ERK 蛋白磷酸化的磷酸化程度,從而調(diào)控細胞的生理狀態(tài),進而發(fā)揮抗心肌纖維化作用。同時,凋亡相關因子(Fas)與其受體FasL 組成的Fas-FasL 途徑也參與成纖維細胞的活化與凋亡,丹參可以增加Fas 及Bax 的表達并降低Bcl-2 的表達,從而促使成纖維細胞凋亡。
細胞外基質(zhì)的主要成分是膠原,主要以Ⅰ,Ⅲ,Ⅳ型膠原為主。細胞外基質(zhì)的合成過多和降解減少所導致的膠原沉積是形成心肌纖維化的最終原因。轉(zhuǎn)化生長因子β(TGF-β)可增加細胞外基質(zhì)的合成和分泌并抑制其降解。研究表明,丹參素可減少TGF-β 受體表達從而對心肌纖維化進程進行負性調(diào)控,其機制為影響TGF-β 信號通路中Smad 分子的表達和磷酸化過程[22]。羥脯氨酸是一種特有的構(gòu)成膠原蛋白分子的氨基酸成分,常通過測定其含量來反映心肌纖維化中膠原纖維增生的程度,丹參酮ⅡA可顯著下調(diào)心肌纖維化大鼠心肌組織中羥脯氨酸含量,通過減輕心肌纖維化過程中膠原的增生實現(xiàn)抗心肌纖維化作用。基質(zhì)金屬蛋白酶家族(MMPs)是一類活性依賴于鋅離子和鈣離子的蛋白水解酶,主要生理作用是降解細胞外基質(zhì)。Wasser 等[23]發(fā)現(xiàn),丹參可提高心肌纖維化大鼠心肌組織MMP mRNA 表達,抑制金屬蛋白酶組織抑制因子21(TIMP-21)mRNA 表達。纖維化心肌的膠原含量常高出正常心肌數(shù)倍,膠原纖維的大量異常增生將造成心肌細胞排列的紊亂及心肌結(jié)構(gòu)的破壞,抑制膠原纖維的異常增生,并促進降解,對提高患者預后有極大益處。
心肌纖維化時因大量細胞外膠原蛋白的沉積,使心肌微循環(huán)產(chǎn)生病理改變,導致心肌細胞壞死、代謝率減低等,進而加重心肌纖維化程度,限制機體自我代償。近年的研究提示,改善心肌微循環(huán)障礙有助于逆轉(zhuǎn)心肌纖維化。內(nèi)皮素-1(ET-1)是目前已知的縮血管活性最強的多肽物質(zhì),具有強烈而持久的縮血管效應,門靜脈高壓的形成和持續(xù)即與ET-1 有著密切的關系。雷任國等[24]在對62 例心肌炎后心肌硬化患者的隨機對照試驗中發(fā)現(xiàn),復方丹參注射液可從改善微循環(huán)角度對抗纖維化。丹參可通過作用靶點改善試驗動物的血液流變性,改變高黏滯血癥動物血液的黏、濃、聚、滯狀態(tài),保護血管內(nèi)皮細胞功能,從而改善微循環(huán)。心肌纖維化中醫(yī)多辨癥為氣滯血瘀,臨床運用活血化瘀中藥治療也都收到了非常好的療效。
綜上所述,丹參及其各有效成分可通過調(diào)控多種細胞因子及細胞內(nèi)信號通路,從心肌纖維化進程中的各個環(huán)節(jié)及途徑發(fā)揮抗心肌纖維化的作用。在個體化治療日趨受到重視的今天,中藥以其多靶點、多途徑、低耐藥性等特點受到廣泛關注,但現(xiàn)今中藥的細胞分子水平的作用機制研究依舊相對較少。隨著科學技術(shù)的進步,通過醫(yī)學與其他多種學科、技術(shù)的交叉合作,對中藥丹參的研究必將更加深入,對丹參有效成分的提取必將更加有效,使其發(fā)揮更大的作用。
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