張燕堂 張穎 商戰(zhàn)平
二苯乙烯苷對動脈粥樣硬化作用的研究
張燕堂 張穎 商戰(zhàn)平
近年來,隨著人們生活習(xí)慣的改變和水平的提高,膳食結(jié)構(gòu)的改變以及人口老齡化等原因,動脈粥樣硬化(AS)發(fā)病率呈現(xiàn)上升趨勢。從中藥中尋找能防治動脈粥樣硬化的有效藥物一直備受關(guān)注,二苯烯苷(TSG)是中藥何首烏的主要有效成分,經(jīng)過大量的研究證實二苯烯苷對AS具有一定的防治作用,它有抗氧化、抗腫瘤、降脂、抗炎等作用,本文通過對其動脈粥樣硬化作用和機(jī)制做一綜述。
二苯乙烯苷;動脈粥樣硬化;綜述
心血管疾病是危害人類健康最常見的病癥之一,其中動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)是心肌梗死、腦卒中和間歇性跛行等缺血性心腦血管栓塞性疾病的主要病理學(xué)基礎(chǔ)。發(fā)病機(jī)制較為復(fù)雜與許多因素相關(guān)。近年來,隨著人們生活習(xí)慣及水平的提高,膳食結(jié)構(gòu)的改變以及人口老齡化等原因,AS發(fā)病率呈現(xiàn)上升趨勢,因此它的危害越來越引起人們的重視[1-3]。通過大量研究,人們對AS發(fā)病機(jī)制提出不同學(xué)說,從中藥中尋找能防治動脈粥樣硬化的有效藥物一直備受關(guān)注,為深入研究藥物抗動脈粥樣硬化的機(jī)制,進(jìn)一步從細(xì)胞、基因及分子水平開展了基礎(chǔ)實驗研究。二苯烯苷(2,3,5,4'-2tetrahydroxy-st ilbene-2-β-Dgluco side,TSG)是中藥何首烏的主要有效成分,近年來經(jīng)過大量的研究證實二苯烯苷對AS具有一定的防治作用,有抗氧化、抗腫瘤、降脂、抗炎等作用,本文通過其對動脈粥樣硬化作用和機(jī)制做一綜述,希望給動脈粥樣硬化及動脈粥樣硬化相關(guān)性疾病的研究提供一些幫助。
內(nèi)皮源性NO生成減少導(dǎo)致內(nèi)皮依賴性血管舒張功能受損是高膽固醇血癥引起的血管病變和AS的早期特征[4]。在適當(dāng)?shù)闹委熛聝?nèi)皮功能障礙是可逆的,NO作為一種理想的抗AS因子,可以提高NO濃度來改善血管內(nèi)皮功能。張偉[5]等人的研究表明,不同濃度TSG給藥均能顯著性升高血清和主動脈組織NO水平,且TSG各劑量組之間存在量效關(guān)系。體內(nèi)NO是由一氧化氮合酶催化經(jīng)L-精氨酸-NO成L-胍氨酸途徑中產(chǎn)生。一氧化氮合酶(NOS)是NO合成的關(guān)鍵酶,故NOS可調(diào)節(jié)NO的生成、維持正常水平的NO濃度及內(nèi)皮功能。有研究表明,在一定劑量的TSG下能顯著性提高血清和主動脈組織NOS水平[6]。從而起到抗動脈粥樣硬化的作用。
在受到細(xì)胞外的氧化刺激后可激活細(xì)胞膜上Rac1調(diào)控的NAD(P)H氧化酶,再促使細(xì)胞漿中ROS水平增高,活性氧(ROS)可直接激活NF-κB,也可以通過氧化還原因子1或其他途徑間接使NF-κB活化,NF-κB活化后即可入核,結(jié)合在靶基因的啟動子上,誘導(dǎo)靶基因的轉(zhuǎn)錄。促進(jìn)各種炎癥介質(zhì)釋放而導(dǎo)致細(xì)胞的損傷。促進(jìn)了AS的發(fā)展。研究表明[7]TSG能明顯改善H2O2損傷后內(nèi)皮細(xì)胞的活性,實驗研究顯示TSG能夠下調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞過度表達(dá)的NF-κB,從而改善內(nèi)皮細(xì)胞功能。
胡存華等[8]實驗結(jié)果表明,TSG具有提高體外培養(yǎng)內(nèi)皮細(xì)胞抗氧化能力的作用,主要過程是通過降低其脂質(zhì)過氧化作用,提高清除氧自由基能力和提高具有保護(hù)作用的。SOD來提高細(xì)胞的抗氧化能力,達(dá)到對內(nèi)皮細(xì)胞的保護(hù)作用。
還可以通過上調(diào)AS動脈壁中 eNOS和 eNOS mRNA的表達(dá),并抑制iNOS和iNOS mRNA的表達(dá)從而促進(jìn)eNOS產(chǎn)生的NO合成,抑制iNOS產(chǎn)生的過量的NO合成,而對內(nèi)皮有保護(hù)作用和對血管有舒張作用,這可能是TSG抗AS的機(jī)制之一[9]。
平滑肌細(xì)胞(vaecular smooth muscle cell VSMC)過度增殖是AS形成的重要步驟,它與兩種因素有關(guān):增殖和(或)凋亡率下降。最近發(fā)現(xiàn)在正常血管和AS各個階段的VSMC都存在細(xì)胞凋亡[10]。有研究表明,細(xì)胞增殖與細(xì)胞的周期關(guān)系密切,細(xì)胞增殖調(diào)節(jié)最終發(fā)生在細(xì)胞的周期水平上。細(xì)胞周期存在著兩個重要的限制點:G1/S和G2/M期,其中G1/S限制點是影響細(xì)胞周期的關(guān)鍵。通過限制點后,即使刺激信號被去除,細(xì)胞仍然會開始DNA的復(fù)制[11]。許曉樂[12]等人的研究顯示,在血清刺激下,G0/G1期的細(xì)胞明顯減少,進(jìn)入S期、G2/M期的細(xì)胞增多,表明細(xì)胞增殖活躍。用TSG處理組與10%FBS組相比,G0/G1期比例明顯增高,S期細(xì)胞減少。因此TSG可能通過阻止VSMC通過細(xì)胞周期中的G1/S限制點,使其不能進(jìn)入S期來實現(xiàn)其抑制VSMCs增殖的作用。
在正常生理條件下VEGF基本無表達(dá),但在氧化型低密度脂蛋白、炎癥因了等AS危險因素都可促進(jìn)VEGF的表達(dá)[13]。有研究報道,VEGF通過炎癥浸潤和新生血管形成等作用促進(jìn)AS損傷的進(jìn)展,同時VEGF亦可刺激ICAM-1,VCAM-1、白介素和基質(zhì)金屬蛋白酶等AS危險因素。TSG可以抑制VEGF的表達(dá)減少AS斑塊的血管新生和危險因素的產(chǎn)生,對斑塊形成后的穩(wěn)定性有一定作用,從而發(fā)揮其抗AS的作用[1]。
TSG在預(yù)防性給藥后,能顯著性下調(diào)血管組織中MMP-2和MMP-9的表達(dá),降低血清TNF-α、IL-6和CRP水平。從而起到抗AS、穩(wěn)定斑塊的作用[14],使其發(fā)展為成熟的動脈粥樣斑塊。而且還可以通過降低apoE-/-小鼠主動脈壁ICAM-1與VCAM-1的表達(dá),抑制 apoE-/-小鼠主動脈壁粥樣斑塊的形成[15]。
炎癥刺激對動脈內(nèi)皮粘附的增多是AS早期表現(xiàn)之一,細(xì)胞分子所介導(dǎo)的炎癥細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞的粘附作用則被認(rèn)為是AS重要的始動環(huán)節(jié)[16]。細(xì)胞粘附因子是一類能介導(dǎo)細(xì)胞間和細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)間粘附的糖蛋白,在介導(dǎo)單核細(xì)胞向內(nèi)皮細(xì)胞方面起重要作用[17]。經(jīng)過藥物干預(yù)后發(fā)現(xiàn),TSG可以降低細(xì)胞ICAM-1、VCAM-1的蛋白表達(dá)和mRNA表達(dá),炎癥細(xì)胞的粘附能力下降,炎癥細(xì)胞向內(nèi)皮下遷移粘附減少,即使AS的危險因素產(chǎn)生減少來影響AS的發(fā)生和發(fā)展[18]。也可以在核酸水平降低ICAM 1和VCAM 1的表達(dá),即通過抑制炎癥細(xì)胞的遷移黏附來影響AS的發(fā)生和發(fā)展[19]而且在李彩蓉等[20]的研究顯示:大劑量TSG干預(yù)后能顯著性降低血清TNF-α、CRP、IL-6水平,而提示TSG可能通過調(diào)節(jié)炎癥因水平而預(yù)防糖尿病血管并發(fā)癥的發(fā)生。為臨床的治療提供一定的理論依據(jù)。
邢淑慧等[21]臨床試用首烏片治療高膽固醇血癥共178例,治療前平均血中膽固醇值為7.05 mmol/L,治療后平均下降到1.01 mmol/L。顯效者有68例(38.2%),改善者有42例(23.6),無效者有54例(30%),加重者有14例(7.9%),有效率為61.8%。氧化低密度脂蛋白(oxidized low density lipoproteiox-LDL)是致AS的獨立危險因素,能夠損傷內(nèi)皮細(xì)胞,導(dǎo)致內(nèi)皮功能障礙;趨化單核細(xì)胞至內(nèi)下間隙,促進(jìn)平滑肌細(xì)胞增殖,參與泡沫細(xì)胞形成;誘導(dǎo)大量炎癥因子的生成,加速動脈硬化進(jìn)程。何首烏提取物能有效抑制脂蛋白氧化[22]而其主要成分二苯乙烯苷是一種多羥基酚類化合物,其調(diào)節(jié)脂類代謝的機(jī)制可能是與抑制脂肪酶的活性有關(guān),使得脂肪分解與吸收減少,促進(jìn)脂肪排泄與轉(zhuǎn)化,降低游離脂肪酸(FFA)的水平,來抑制cAMP形成,使甘油三酯酶的活性降低,在脂肪組織中脂解作用減慢,血中非酯化脂肪酸濃度下降,使用于VLDL合成及分泌的膽固醇減少,降低TG生成減少,水解相應(yīng)增加。使得HDL升高來對抗ox-LDL的毒性,從而來促進(jìn)組織細(xì)胞內(nèi)膽固醇的清除來調(diào)節(jié)血脂的作用[23]。
綜上所述,可以看出經(jīng)過大量實驗研究表明,何首烏中的主要有效成分TSG具有多種藥理作用,并可通過多種途徑防治AS。對TSG抗氧化、抗腫瘤、降脂、抗炎進(jìn)行的研究和開發(fā),也已取得一定的進(jìn)展和成果。作為純中藥,應(yīng)用前景非常廣闊。但目前,對TSG的研究還處于起始階段,仍有不少問題需要進(jìn)一步闡明和研究,許多研究工作需要進(jìn)一步深化。比如TSG抗動脈粥樣硬化作用靶點,其他方面的藥理活性,如提高免疫,增強(qiáng)神經(jīng)功能,有無長期的毒性作用等。并在現(xiàn)有的藥物研究成果的基礎(chǔ)上,對其吸收、分布、代謝及排泄等各個環(huán)節(jié)進(jìn)行再深入細(xì)致的研究,更好的揭示其發(fā)揮藥效的作用機(jī)制及物質(zhì)基礎(chǔ),為TSG的臨床開發(fā)利用奠定堅實的理論基礎(chǔ),希望能研制出具有治療明確,無或小的的純天然藥物,為人類健康、生活質(zhì)量、藥物的生產(chǎn)質(zhì)量及醫(yī)療水平的提高作出貢獻(xiàn)。
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271000山東省泰安市泰山醫(yī)學(xué)院校醫(yī)院(張燕堂),放射學(xué)院(張穎),病理生理教研室(商戰(zhàn)平)