李妹娟,王和生
(1.貴陽中醫(yī)學(xué)院2016級碩士研究生,貴州 貴陽 550002;2.貴陽中醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,貴州 貴陽 550002)
動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)屬中醫(yī)“胸痹”、“脈痹”、“血痹”等范疇。大黃素(emodin,EMO)是何首烏游離蒽醌的主要組成成分,近年來研究顯示其有明顯的抗AS作用,綜述如下。
動脈粥樣硬化(AS)是指在動脈連同其旁支的動脈壁內(nèi)膜及內(nèi)膜下有脂質(zhì)聚集,同時中層平滑肌細胞移行至內(nèi)膜下增殖,使內(nèi)膜下形成伴有黃色狀如粥樣物質(zhì)的慢性炎癥斑塊。 AS進程緩慢復(fù)雜,其進展大致分為分為四期。Ⅰ期:動脈內(nèi)膜形成黃色條紋;Ⅱ期:條紋增大變軟形成斑塊;Ⅲ期:斑塊表層纖維化,且開始移行;Ⅳ期:斑塊有鈣鹽沉著,血栓形成,易破裂剝脫。這嚴(yán)重影響了人體心腦血管的健康,所以AS被公認為是引發(fā)心腦血管疾病的首要原因及病理基礎(chǔ)。動脈壁內(nèi)皮損傷及脂質(zhì)沉積是當(dāng)下公認的AS始發(fā)因素[1]。1999年Ross[2]在損傷反應(yīng)學(xué)說的基礎(chǔ)上指出“AS是一種炎性疾病而不是單一由脂質(zhì)沉積所致”。隨之進行深入研究,現(xiàn)已廣泛認同 AS是體內(nèi)多種細胞和分子共同參與免疫反應(yīng)的結(jié)果,炎癥反應(yīng)發(fā)生于AS全程。比如內(nèi)皮細胞、平滑肌細胞、巨噬細胞等,都在AS中起著頗為重要的作用[3-4]。
何首烏為蓼科植物何首烏(Polygonum multiflorum Thunb)塊根。生首烏功能為解毒截瘧、潤腸通便、消癰,因其具有肝臟毒性,使用方法與劑量應(yīng)十分謹慎。炮制后毒性降低,功效為補益精血、烏須發(fā)、強筋骨、補肝腎。何首烏化學(xué)成分主要有蒽醌類,黃酮類,二苯乙烯苷類及其葡萄糖苷類,脂肪酸類,卵磷脂類等?,F(xiàn)已知制首烏藥理作用包括抗衰老及調(diào)節(jié)免疫作用,對心腦血管作用,抗菌抗炎作用,影響代謝作用,保肝作用,抗癌、抗誘變作用,降血脂及抗AS作用,神經(jīng)保護作用[5]。從制何首烏中能分離出的蒽醌類化合物主要含有大黃素、大黃素甲醚,二者均為大黃素型游離型蒽醌。藥典規(guī)定,制何首烏中游離型蒽醌的含量應(yīng)不低于0.10%(以大黃素和大黃素甲醚的總量計)[6]。大黃素是何首烏游離蒽醌中的主要成分,具有抗炎、抗氧化、抗菌、抗病毒、抗腫瘤、抗血小板聚集及擴張血管等作用[7]。
制首烏抗AS。以補腎為主的中藥復(fù)方在降脂、保護血管內(nèi)皮細胞及抑制動脈粥樣硬化方面具有顯著療效[8]。這與何首烏補肝腎的功能不謀而合。制首烏化濁降脂作用突出,也是研究其抗AS機制的重要方向。王和生等[9-10]研究發(fā)現(xiàn)何首烏蒽醌類成分可通過抗氧化途徑調(diào)節(jié)高脂血癥大鼠的血脂水平,具有降低血脂的作用。繼續(xù)深入研究,發(fā)現(xiàn)制首烏提取物具有降血脂及抗AS作用,該抗AS作用機制可能與ABCA1的上調(diào)有關(guān)。還發(fā)現(xiàn)制首烏總游離蒽醌具有抑制細胞凋亡延緩AS作用,作用機制可能與可能下調(diào)Caspase-3,8,9mRNA的表達有關(guān)[11]。
大黃素抗AS。大黃素(emodin,EMO)作為制首烏提取物中的單體成分,對心血管系統(tǒng)的作用表現(xiàn)在抗心肌缺血、抗AS、降血糖、抗心律失常、降血壓、降脂、減肥作用[12]。而針對其抗AS作用機制,當(dāng)前通過大量實驗研究有了一定的進展。
脂質(zhì)代謝紊亂、血液流變學(xué)異常和炎性反應(yīng)是促使AS斑塊形成的危險因素[13]。公認EMO屬蒽醌類衍生物,可以通過調(diào)脂、抗氧化、保護內(nèi)皮細胞、穩(wěn)定斑塊、抑制炎癥反應(yīng)等多種途徑施展抗AS的功能。EMO可以通過增加A20的表達而負反饋抑制NF-κB p65的活化,減輕氧化損傷及炎性刺激引起的VSMC增殖[14]。EMO還可以通過控制血管平滑肌細胞(vascular smooth musclecells,VSMCs)核抗原蛋白的表達,阻滯細胞周期的移行,抑制VSMCs增殖[15]。實驗發(fā)現(xiàn)通過阻止球囊損傷后兔髂動脈平滑肌細胞由G0期向S期轉(zhuǎn)化而對VSMC的增殖起抑制作用[16],達到抗AS的目的。其次EMO可以通過調(diào)脂、抑制炎癥反應(yīng)的發(fā)生、發(fā)展,從而達到抗AS的作用。EMO可以使血管內(nèi)皮細胞脂筏中的膽固醇發(fā)生泄漏,且能明顯抑制脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的血管內(nèi)皮細胞中IL-1β、IL-6、IL-8和MCP-1等的表達。吳迪等[17]研究發(fā)現(xiàn)EMO可以抑制大鼠VSMCs CRP、i NOS及TNF-α的表達。在機體的免疫和炎癥反應(yīng)中,上述細胞因子發(fā)揮重要作用,其表達量的多少直接決定了機體免疫反應(yīng)和炎癥反應(yīng)的強度。而在穩(wěn)定斑塊方面,白文武等[18]發(fā)現(xiàn)經(jīng)過EMO干預(yù),小鼠AS斑塊中MMP-2、MMP-9表達降低,其內(nèi)源性的抑制因子TIMP-1表達升高,在一定程度上EMO可以改變斑塊的組織學(xué)構(gòu)成,發(fā)揮穩(wěn)定AS斑塊的作用。
AS的發(fā)生發(fā)展涉及到信號通路方面尤為復(fù)雜,EMO抗AS作用機制NF-κB通路、MAPK通路等多條經(jīng)典通路牽涉其中,研究方向偏為降脂、抗炎。LPS誘導(dǎo)產(chǎn)生的巨噬細胞炎癥反應(yīng),EMO對其具有明顯的抑制作用,從而EMO能抑制NF-κB的活化,抑制炎癥反應(yīng)中一氧化氮(NO)的大量合成和釋放[19]。向青[20]實驗發(fā)現(xiàn)EMO能降低經(jīng)LPS刺激后3T3-L1脂肪細胞培養(yǎng)上清液中IL-6的含量和3T3-L1脂肪細胞核內(nèi)NF-κBp65和NF-κBp50的表達水平,認為EMO抑制3T3-L1脂肪細胞炎癥是通過了調(diào)控NF-κB通路。趙劍鋒[21]認為EMO能抑制病變,其作用機制可能是通過抑制TLR4/NF-κB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)。蒙國權(quán)[22]研究發(fā)現(xiàn)EMO可以通過破壞脂筏來抑制LPS誘導(dǎo)的血管內(nèi)皮細胞炎性反應(yīng),EMO對脂筏的破壞導(dǎo)致TLR4信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的抑制。EMO還可抑制LPS引起的MAPK通路中ERK的激活,進而抑制炎癥因子IL-6、TNF-α的分泌[23]。EMO激活p53途徑而抑制多種細胞增殖。隨著研究的深入可知,隨著EMO濃度升高,p53途徑激活程度隨之增強并產(chǎn)生多種細胞增殖抑制效應(yīng),所以EMO抑制血管平滑肌細胞增殖,不同濃度EMO抑制細胞增殖的表現(xiàn)形式并不完全相同[24]。
自噬參與AS的發(fā)生、發(fā)展過程,對炎癥有調(diào)控作用,細胞自噬缺損能誘發(fā)炎癥產(chǎn)生炎性疾病。其對AS產(chǎn)生雙重作用。基礎(chǔ)水平的自噬有利于AS斑塊的穩(wěn)定,自噬過分激活則會產(chǎn)生血管內(nèi)皮細胞死亡,導(dǎo)致斑塊不穩(wěn)定,急性血管事件發(fā)生。AS斑塊中巨噬細胞的變化與細胞的自噬關(guān)系密切,激活的巨噬細胞參與了血管的重構(gòu)和斑塊的失穩(wěn)定[25]。王和峰等[26]實驗發(fā)現(xiàn)PI3K/Akt/mTOR通路在自噬中有調(diào)節(jié)作用,選擇性抑制PI3K/Akt/mTOR信號通路能誘導(dǎo)巨噬細胞自噬,減少斑塊巨噬細胞的浸潤,抑制炎癥反應(yīng)進而穩(wěn)定動脈粥樣硬化易損斑塊。通過藥物對該信號通路進行選擇性抑制能夠有效抑制AS的進程。如張志鑫等[27]研究發(fā)現(xiàn)黃芪甲苷抑制AS斑塊的形成機制與調(diào)控PI3K/Akt/m TOR信號通路有關(guān)。Olsen等[28]研究EMO對PI3K/Akt通路的作用,結(jié)果顯示EMO能負調(diào)控PI3K/Akt通路中的多種分子。理論上EMO抗AS的作用機制應(yīng)與PI3K/Akt/mTOR的調(diào)控有關(guān),但目前還需要相關(guān)實驗進行驗證。
中醫(yī)藥指導(dǎo)研究抗AS近年來取得了一定成就,制首烏大黃素即成就之一。然而現(xiàn)階段雖然明確了其抗AS的作用,但是其具體作用機制還有待進一步深入發(fā)掘完善。制首烏游離蒽醌提取物大黃素藥理作用廣泛,研究表明其不僅作為輕瀉劑用于臨床,還可以作為一種抗炎藥物使用,這啟示大黃素可以成為抗AS機制研究及開發(fā)臨床藥物的新方向。