劉正兵綜述，宮劍濱審校

·綜 述·

橙皮苷及橙皮素對(duì)心血管系統(tǒng)保護(hù)作用及機(jī)制的研究進(jìn)展

劉正兵綜述，宮劍濱審校

心血管疾病是全球發(fā)病率和致死率最高的疾病。大量實(shí)驗(yàn)表明橙皮苷及橙皮素在抗氧化、抗炎、抗心肌重構(gòu)、血脂調(diào)控、抗動(dòng)脈粥樣硬化、抗心肌缺血、抗栓、降血壓及抗心律失常等心血管保護(hù)作用方面均有較好的效果。文章對(duì)近年來(lái)橙皮苷及橙皮素在心血管系統(tǒng)保護(hù)作用及其機(jī)制方面的研究進(jìn)行綜述。

橙皮苷; 橙皮素; 心血管

橙皮苷是廣泛存在于蕓香科柑橘屬植物果中的二氫黃酮衍生物，其水解可得到橙皮素和蕓香糖。流行病學(xué)調(diào)查顯示攝入橘類黃酮可改善心血管疾病。大量的研究發(fā)現(xiàn)橙皮苷及橙皮素在抗氧化、抗炎、抗心肌重構(gòu)、血脂調(diào)控、抗動(dòng)脈粥樣硬化、抗心肌缺血、抗栓、降血壓及抗心律失常等心血管保護(hù)作用方面均有較好的效果。本文對(duì)近年來(lái)橙皮苷及橙皮素在心血管系統(tǒng)保護(hù)作用及其機(jī)制方面的研究進(jìn)展作一綜述。

1 抗氧化和抗炎

氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)是引起血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷和凋亡的重要因素。橙皮苷及橙皮素具有抗氧化應(yīng)激、降低脂質(zhì)過(guò)氧化物水平的作用。Cho等[1]發(fā)現(xiàn)橙皮苷和橙皮素均具有相似的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除活性。田美杰等[2]發(fā)現(xiàn)橙皮苷可顯著清除自由基，降低自由基引起的細(xì)胞氧化損傷，抑制脂質(zhì)過(guò)氧化物生成，提高抗氧化酶基因表達(dá)水平及上調(diào)酶活力，呈現(xiàn)良好的抗氧化作用。橙皮素可降低氧化應(yīng)激引起的組織損傷，減輕順鉑誘導(dǎo)的心臟毒性[3]。橙皮苷及橙皮素可通過(guò)抗炎作用減少炎性因子等對(duì)細(xì)胞的損傷，維持內(nèi)皮細(xì)胞穩(wěn)態(tài)并保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞。Jain等[4]研究顯示橙皮苷可抑制氧化應(yīng)激及炎癥反應(yīng)，從而顯著減少心肌缺血/再灌注損傷引起的室性心律失常和凋亡。研究發(fā)現(xiàn)橙皮苷能夠降低肥胖大鼠干擾素γ水平以及大鼠的腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)和白細(xì)胞介素-1β水平[5-6]。內(nèi)皮細(xì)胞炎癥在心肌梗死中起關(guān)鍵作用，每日補(bǔ)充600mg橙皮素可調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)，顯著降低心肌梗死患者血清中的內(nèi)皮細(xì)胞選擇素(E-selectin)水平，提高脂肪細(xì)胞因子和降低低密度脂蛋白(low density lipoprotein cholesterol, LDLC)濃度[7]。研究發(fā)現(xiàn)短期的橙皮素預(yù)處理能夠抑制心肌凋亡、氧化應(yīng)激及炎癥反應(yīng)，對(duì)心肌缺血/再灌注損傷具有預(yù)防作用，該機(jī)制可能與PI3K/Akt通路激活以及高遷移率族蛋白1抑制有關(guān)[8]。

2 抗心肌重構(gòu)

血管緊張素II在心肌纖維化中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，可刺激成纖維細(xì)胞產(chǎn)生活性氧，增加膠原蛋白的合成[9]。氧化應(yīng)激可通過(guò)對(duì)心肌成纖維細(xì)胞的膠原代謝的影響，進(jìn)而誘導(dǎo)心肌重構(gòu)。Deng等[10]研究發(fā)現(xiàn)橙皮素通過(guò)抑制PKCd/BII-AKT、JNK和TGF-p1-Smad信號(hào)通路從而緩解胸主動(dòng)脈結(jié)扎誘導(dǎo)的心肌肥厚、纖維化以及減少心肌氧化應(yīng)激和凋亡。鄧偉等[11]另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)橙皮素可使脂多糖誘導(dǎo)的H9C2心肌細(xì)胞活性氧產(chǎn)生減少以及心肌細(xì)胞氧化應(yīng)激水平降低，通過(guò)抑制活性氧相關(guān)下游促心肌損傷和促心肌重構(gòu)通路的激活，進(jìn)而保護(hù)心肌細(xì)胞，抑制心肌重構(gòu)。橙皮素對(duì)血管緊張素II刺激引起的H9C2心肌細(xì)胞肥大具有抑制作用。劉源等[12]研究發(fā)現(xiàn)橙皮素能夠逆轉(zhuǎn)血管緊張素II誘導(dǎo)產(chǎn)生的活性氧，降低成纖維細(xì)胞合成、增殖及Ⅰ、Ⅲ型膠原蛋白的分泌，上調(diào)細(xì)胞基質(zhì)金屬蛋白酶-1的合成和表達(dá)，達(dá)到抑制心肌纖維化以及改善心室重構(gòu)。

3 血脂調(diào)控

高脂血癥是動(dòng)脈粥樣硬化和冠心病等心血管疾病發(fā)生發(fā)展的重要危險(xiǎn)因素。降低血漿總膽固醇和三酰甘油，尤其是LDLC水平，能夠使冠狀動(dòng)脈粥樣斑塊穩(wěn)定或消退，顯著降低冠心病的發(fā)病率及死亡率[13-14]。李雄英等[15]通過(guò)測(cè)定橙皮苷對(duì)脂肪乳劑灌胃2周及4周后大鼠血脂水平及血液流變學(xué)指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)橙皮苷可有效改善高血脂癥模型大鼠的血脂水平，糾正血液黏稠度增高及變形能力異常。陸紅玲等[16]發(fā)現(xiàn)橙皮苷可增強(qiáng)辛伐他汀降脂作用，而該機(jī)制可能與其抑制細(xì)胞色素P450酶3A(cytochrome P4503A, CYP3A)的表達(dá)有關(guān)，隨著橙皮苷劑量增加，小腸CYP3A mRNA轉(zhuǎn)錄降低以及酶蛋白生成減少，從而抑制辛伐他汀的首關(guān)消除，提高辛伐他汀的血藥濃度，增強(qiáng)調(diào)脂效果。Kim等[17]發(fā)現(xiàn)橙皮素可調(diào)節(jié)高脂飲食誘導(dǎo)的倉(cāng)鼠代謝綜合征的血脂水平，減輕機(jī)體的高氧化應(yīng)激狀態(tài)。朱小琴等[18]采用高脂飲食喂養(yǎng)apoE-/-小鼠，造成高血脂癥模型，然后使用灌胃方式給予橙皮素，發(fā)現(xiàn)橙皮素能夠降低總膽固醇、三酰甘油及LDLC的水平。橙皮苷及橙皮素能夠調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝紊亂，可作為潛在的調(diào)血脂藥物。

4 抗動(dòng)脈粥樣硬化

動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生機(jī)制中，巨噬細(xì)胞發(fā)揮了重要作用，橙皮素能夠使巨噬細(xì)胞脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)體腺苷三磷酸結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)體A1表達(dá)增強(qiáng)，抑制巨噬細(xì)胞在斑塊部位浸潤(rùn)，減少斑塊部位泡沫細(xì)胞形成[19]。朱小琴等[18]通過(guò)免疫熒光染色標(biāo)記CD68巨噬細(xì)胞，顯示橙皮素可明顯減少巨噬細(xì)胞在主動(dòng)脈竇斑塊部位的浸潤(rùn)及泡沫細(xì)胞的形成,抑制apoE-/-小鼠TNF-α及MCP-1炎性因子表達(dá)和分泌，進(jìn)而減輕或延緩動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)展，抑制炎性反應(yīng)。橙皮苷及橙皮素還能通過(guò)抑制平滑肌細(xì)胞增殖和遷移，發(fā)揮抗動(dòng)脈粥樣硬化的作用。

5 抗心肌缺血

在異丙腎上腺素誘導(dǎo)的大鼠心肌缺血的研究中，Selvaraj等[20]發(fā)現(xiàn)橙皮苷可降低心肌標(biāo)記酶和脂質(zhì)過(guò)氧化物的高水平，增加心肌抗氧化酶的活性能，降低氧化應(yīng)激損傷，保護(hù)受損心肌。Agrawal等[21]發(fā)現(xiàn)橙皮苷對(duì)異丙腎上腺素誘導(dǎo)的糖尿病大鼠的心肌缺血同樣具有保護(hù)作用。當(dāng)前一些研究顯示橙皮苷對(duì)缺血/再灌注損傷的心肌具有保護(hù)作用，然而其相關(guān)機(jī)制尚不明確。Yogeeta等[22]發(fā)現(xiàn)橙皮苷可通過(guò)PPARγ通路保護(hù)糖尿病大鼠缺血/再灌注損傷的心肌。李雪飛等[23]發(fā)現(xiàn)橙皮苷能夠明顯降低缺血/再灌注損傷大鼠血清中的肌酸激酶及乳酸脫氫酶水平，降低丙二醛含量，提高心肌組織超氧化物歧化酶活性，同時(shí)顯著降低LC3II和Be-clin1的表達(dá)，提示橙皮苷可通過(guò)降低氧化應(yīng)激水平，抑制心肌細(xì)胞自噬的過(guò)度激活，實(shí)現(xiàn)抗心肌缺血/再灌注損傷。

6 抗栓作用

橙皮苷、橙皮素及其衍生物具有抗栓作用[24]。研究顯示橙皮苷可延長(zhǎng)飼以致血栓塞和致動(dòng)脈粥樣硬化飲食大鼠的存活時(shí)間，表明橙皮苷具有很強(qiáng)的抗血栓作用[25]。橙皮苷即能阻止白細(xì)胞和紅細(xì)胞聚合，還能抑制腎上腺素和ADP誘導(dǎo)的血小板凝聚。研究表明橙皮素可抑制磷酯酶C-γ2磷酸化，發(fā)揮抗血小板聚集作用繼而減少血栓的形成[26-27]。體內(nèi)外的實(shí)驗(yàn)顯示橙皮苷即能抑制由膠原、花生四烯酸、ADP和凝血酶誘導(dǎo)的大鼠血小板凝聚，還能使得小鼠尾靜脈出血時(shí)間延長(zhǎng)[28]。

7 降血壓作用

Chiou等[29]使用橙皮苷預(yù)處理人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)橙皮苷可抑制血管收縮因子內(nèi)皮素-1分泌，減少活性氧的生成，上調(diào)NO的合成，增強(qiáng)NOS的活性，激活內(nèi)皮型NOS及Akt的磷酸化，進(jìn)而促進(jìn)血管舒張。橙皮苷可通過(guò)抑制還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate, NADPH)氧化酶和血栓素合酶的表達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)抗血壓作用。Yamamoto等[30]發(fā)現(xiàn)橙皮苷可下調(diào)主動(dòng)脈NADPH氧化酶及血栓素合酶的表達(dá)，抑制內(nèi)皮源性收縮因子血栓素2的分泌，從而降低自發(fā)性高血壓大鼠的收縮壓。Galati等[31]發(fā)現(xiàn)橙皮苷對(duì)血壓正常大鼠及自發(fā)性高血壓大鼠均具有降血壓及利尿作用，其機(jī)制可能通過(guò)利尿以及降低紅細(xì)胞粘附性和血液粘稠度起作用。一項(xiàng)隨機(jī)、雙盲、安慰劑對(duì)照實(shí)驗(yàn)通過(guò)給68個(gè)體重超重的人分別服食橙皮苷或安慰劑6周，發(fā)現(xiàn)服食橙皮苷可降低收縮壓及舒張壓[32]。

8 抗心律失常

糖尿病可引起心臟泵血功能的改變及心臟電活動(dòng)異常。王巍等[33]觀察橙皮苷對(duì)糖尿病大鼠的心臟收縮力、冠狀動(dòng)脈流量、心電圖QRS波及心臟心率變異性(heart rate variability, HRV)的影響，發(fā)現(xiàn)橙皮苷可改善鏈脲菌素誘導(dǎo)的糖尿病大鼠的冠脈循環(huán)和心泵功能，逆轉(zhuǎn)因糖尿病引起的HRV變化，而對(duì)正常大鼠無(wú)明顯影響。室性心律失常是導(dǎo)致心源性猝死的重要原因。早期研究發(fā)現(xiàn)活性氧可引起缺血/再灌注損傷所致心律失常的發(fā)生。Gandhi等[34]研究顯示橙皮苷能夠增加QT間期，延長(zhǎng)動(dòng)作電位時(shí)程，使缺血/再灌注損傷所致的總的室速及室顫發(fā)生率下降3倍，每次的持續(xù)時(shí)間分別減少2倍及2.5倍，其保護(hù)機(jī)制可能與降低炎癥反應(yīng)及氧化應(yīng)激有關(guān)。橙皮苷可減少心肌抗氧化酶的消耗，降低活性氧的含量，表明其抗心律失常作用可能與其抑制活性氧的聚集相關(guān)。

9 結(jié)語(yǔ)與展望

心血管疾病是嚴(yán)重威脅人類生命和健康的第一殺手。橙皮苷及橙皮素是具有心血管系統(tǒng)保護(hù)作用的黃酮類化合物，是有前途的心臟保護(hù)劑。此外，橙皮苷和橙皮素來(lái)源豐富、提取工藝簡(jiǎn)便，因此具有較廣闊的開(kāi)發(fā)前景。不過(guò)由于橙皮苷本身水溶性差，生物利用度較低，橙皮素半衰期短，口服給藥后消除快，需持續(xù)給藥來(lái)維持一定的血藥濃度，從而制約了其在臨床中的應(yīng)用。當(dāng)前的一些研究顯示經(jīng)過(guò)修飾橙皮苷結(jié)構(gòu)得到的衍生物的水溶性、生物利用度及療效能夠得到一定程度改善。當(dāng)前橙皮苷及橙皮素的藥理學(xué)機(jī)制尚未完全闡明，但隨著對(duì)其作用機(jī)制的進(jìn)一步研究及相關(guān)衍生物的研制，潛在的藥理學(xué)作用及價(jià)值將得以進(jìn)一步發(fā)掘，有助于研制合成更高效的橙皮苷及橙皮素類似物或新藥。

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A

1672-271X(2017)05-0504-04

10.3969/j.issn.1672-271X.2017.05.014

2017-06-29；

2017-08-15)

(本文編輯：劉玉巧)

南京軍區(qū)南京總醫(yī)院科研基金(2017037)

210002 南京，南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬金陵醫(yī)院(南京軍區(qū)南京總醫(yī)院)心臟內(nèi)科

宮劍濱,E-mail: agong62@126.com

劉正兵，宮劍濱.橙皮苷及橙皮素對(duì)心血管系統(tǒng)保護(hù)作用及機(jī)制的研究進(jìn)展[J].東南國(guó)防醫(yī)藥，2017,19(5):504-507.