李夢(mèng)杰,李 晶,鮑翠玉**
(1.湖北科技學(xué)院藥學(xué)院,湖北 咸寧 437100;2.湖北科技學(xué)院糖尿病心腦血管病變湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)
心臟毒性指的是一些對(duì)心臟有毒性的藥物在使用過(guò)程中對(duì)心肌細(xì)胞造成一定的傷害,心臟毒性發(fā)病時(shí)的癥狀包括急性心臟毒性或亞急性心臟毒性,前者不易導(dǎo)致臨床癥狀的出現(xiàn),后者常伴隨急性左心衰竭、心包炎以及心肌炎癥綜合癥的出現(xiàn)。中藥在多組分藥物的應(yīng)用中具有重要的生物活性,而且可以通過(guò)各種成分作用于不同的靶點(diǎn)[1]。隨著人們對(duì)抗生素耐藥性和藥物濫用的日益關(guān)注,中藥重新獲得了人們的認(rèn)可。更重要的是,越來(lái)越多的具有可靠功效的活性物質(zhì)或提取物質(zhì)被發(fā)現(xiàn);同時(shí),在大規(guī)模生產(chǎn)中,質(zhì)量控制措施也得到了完善[2]。我們綜述了川芎嗪、白藜蘆醇、和厚樸酚、葛根素、丹皮酚、姜黃素、橙皮素等中藥有效成分的抗心肌細(xì)胞毒性作用,具體如下。
川芎中存在多種有效成分,而川芎嗪則是其中比較常見(jiàn)的一種,川芎嗪在抗炎、抗腫瘤、抗心肌細(xì)胞毒性等方面都具有一定的成效。川芎嗪又稱(chēng)四甲基吡嗪,是一種沒(méi)有顏色、呈針狀形結(jié)晶的吡嗪類(lèi)生物堿,大部分存在于植物川芎、郁金以及痛風(fēng)麻瘋樹(shù)的根莖當(dāng)中。另外,在醫(yī)治心腦血管系統(tǒng)疾病的過(guò)程中,川芎嗪也展現(xiàn)出了很好的效果。據(jù)Lin等[3]報(bào)道,缺氧通過(guò)誘導(dǎo)HIF-1α/JNK/P38的激活可以顯著升高缺氧相關(guān)蛋白HIF-1、BNIP3和IGFBP3,加強(qiáng)促凋亡蛋白Bax和下游的Caspase 9及Caspase 3的表達(dá)升高,而后引起心肌細(xì)胞凋亡。經(jīng)川芎嗪處理后,這些現(xiàn)象均完全恢復(fù);同時(shí)觀(guān)察到川芎嗪通過(guò)激活I(lǐng)GF1受體存活途徑發(fā)揮這種作用,且主要依賴(lài)于PI3K/AKT。Yang等[4]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,川芎嗪通過(guò)調(diào)節(jié)PI3K/AKT/GSK-3信號(hào)通路對(duì)急性心肌梗死有保護(hù)作用。也有研究表明[5],川芎嗪可以通過(guò)增加14-3-3的表達(dá),促進(jìn)Bcl-2向線(xiàn)粒體的轉(zhuǎn)運(yùn),改善線(xiàn)粒體的功能,對(duì)脂多糖誘導(dǎo)的心肌損害起到保護(hù)作用。
白藜蘆醇別名芪三酚,是一種存在于自然界的多酚類(lèi)化合物,主要來(lái)源于花生、葡萄和堅(jiān)果的種子及表皮。白藜蘆醇擁有極好的抗炎、抗癌、抗氧化、抗衰老和保護(hù)心血管的生物學(xué)效應(yīng)。林巖等[6]研究表明,白藜蘆醇對(duì)異丙腎上腺素導(dǎo)致的心肌凋亡和肥大具有拮抗作用,此作用是通過(guò)減輕內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和抑制氧自由基途徑實(shí)現(xiàn)的。夏紅娟等[7]利用阿霉素誘導(dǎo)心肌細(xì)胞損傷,研究發(fā)現(xiàn),白藜蘆醇對(duì)阿霉素所致的心肌細(xì)胞毒性具有保護(hù)作用,這種保護(hù)作用與時(shí)間和濃度緊密相關(guān);此研究還發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇可通過(guò)上調(diào)Sirt1蛋白表達(dá)保護(hù)阿霉素誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞損傷。據(jù)報(bào)道[8],在大鼠進(jìn)行創(chuàng)傷出血復(fù)蘇過(guò)程中給予白藜蘆醇處理,可以顯著改善心功能、抑制心肌細(xì)胞p-AKT的減少、阻礙心肌細(xì)胞凋亡??梢?jiàn),白藜蘆醇通過(guò)AKT依賴(lài)的途徑減輕了創(chuàng)傷出血后的心臟損傷。Guo等[9]的研究表明,白藜蘆醇通過(guò)抑制NADPH氧化酶衍生的活性氧和維持內(nèi)源性抗氧化防御,保護(hù)心肌細(xì)胞免受高糖誘導(dǎo)的凋亡,而且白藜蘆醇的這種保護(hù)作用主要通過(guò)AMPK相關(guān)通路介導(dǎo)。此外,還有報(bào)道稱(chēng)Sirt1被白藜蘆醇激活后,NFKB-p65和組蛋白可以實(shí)現(xiàn)去乙?;^(guò)程,從而減輕糖尿病所致的心臟氧化應(yīng)激[10]。
和厚樸酚是一種白色粉末,在乙醚、苯、乙醇、氯仿等有機(jī)溶劑中易溶解,在水中難以溶解,主要存在于植物厚樸中,因其抗氧化、抗炎作用顯著而聞名。有研究表明,和厚樸酚可以通過(guò)激活線(xiàn)粒體Sirt3抑制和逆轉(zhuǎn)心肌細(xì)胞肥大[11]。宜全等[12]用和厚樸酚處理急性心肌缺血再灌注損傷的大鼠,對(duì)和厚樸酚在其中的影響和可能機(jī)制進(jìn)行了研究,結(jié)果顯示,和厚樸酚處理組與心肌缺血再灌注組相比,大鼠心功能得到了很好的改善。由此得出,和厚樸酚可以有效地改善心肌缺血再灌注時(shí)的心肌功能,并阻止再灌注早期心律失常的發(fā)生,這種保護(hù)作用可能是通過(guò)減少了細(xì)胞內(nèi)游離鈣以及減輕缺血再灌注時(shí)鈣超載途徑實(shí)現(xiàn)的。相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明[13],和厚樸酚通過(guò)改善小鼠心臟線(xiàn)粒體功能,能夠?qū)κ褂冒⒚顾厮a(chǎn)生的心臟毒性起到一定的抑制作用。和厚樸酚通過(guò)激活自噬對(duì)抗β1-腎上腺素能受體自身抗體(anti-1-adrenergic receptor autoantibody,1-AAB)所致的心肌功能障礙有保護(hù)作用,提示和厚樸酚可能是治療1-ABB陽(yáng)性心肌疾病的一種潛在藥物[14]。
葛根素作為天然產(chǎn)物葛根的三大主要活性成分之一,是葛根中含量最多的次生代謝物,它存在于普通食物中,自20世紀(jì)50年代從葛根中分離得到后,葛根素就受到了科學(xué)家們的青睞。葛根素不僅對(duì)心血管疾病、神經(jīng)疾病、精神疾病有療效,對(duì)酒精誘導(dǎo)的脂肪生成和骨壞死也有預(yù)防作用,還可以明顯降低高膽固醇飲食引起的血清和肝臟總膽固醇量。據(jù)馬文等[15]研究,葛根素能夠通過(guò)降低電壓依賴(lài)性陰離子通道蛋白1(voltage dependent anion channel protein 1,VDAC1)的表達(dá),使細(xì)胞線(xiàn)粒體通透性轉(zhuǎn)換通道適度開(kāi)放,進(jìn)一步保護(hù)心肌缺血再灌注損傷的細(xì)胞。有研究通過(guò)檢測(cè)葛根素預(yù)處理前后心肌細(xì)胞Bcl-2相關(guān)甲狀腺旁素(bcl-2 associated athanogene 3,BAG3)的表達(dá)以及乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase,LDH)和磷酸肌酸激酶(creatine phosphate kinase,CPK)的活性,探討葛根素對(duì)缺氧/復(fù)氧損傷的新生大鼠心肌細(xì)胞的作用及機(jī)制,結(jié)果得出,葛根素可直接增加缺氧/復(fù)氧后心肌細(xì)胞中BAG3的轉(zhuǎn)錄和翻譯,上調(diào)的BAG3表達(dá)通過(guò)促進(jìn)自噬和減少細(xì)胞凋亡對(duì)缺氧/復(fù)氧損傷的心肌細(xì)胞具有保護(hù)作用[16]。Liu等[17]的研究提示,葛根素能減輕炎癥反應(yīng),減少心臟中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)和氧化應(yīng)激,并能保護(hù)嚴(yán)重?zé)齻鸬募毙孕募p傷。高靜媛等[18]研究結(jié)果證實(shí),葛根素對(duì)糖尿病大鼠心肌細(xì)胞的損傷有保護(hù)效果且呈劑量依賴(lài)型趨勢(shì),低、中劑量對(duì)損傷細(xì)胞改善不明顯,高劑量可以顯著改善心肌細(xì)胞的損傷狀態(tài)。然而,葛根素對(duì)心臟的保護(hù)作用可能是通過(guò)抑制腎素血管緊張素系統(tǒng)這一途徑實(shí)現(xiàn)的。
丹皮酚,又稱(chēng)芍藥醇、牡丹酚,是一種外觀(guān)為微黃色或白色帶有光澤的化學(xué)物質(zhì),主要存在于牡丹的干燥根皮。因其氣味獨(dú)特、溶解性極好、能夠美白皮膚等特點(diǎn),被廣泛用作日化用品的添加劑,例如,牙膏、香皂、面膜等。丹皮酚可以通過(guò)改善心肌功能、調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)和AKT信號(hào),有效抑制鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的大鼠糖尿病心肌病的發(fā)生[19]。Wu等[20]探討丹皮酚對(duì)表阿霉素心臟毒性的保護(hù)作用及其作用機(jī)制,結(jié)果表明丹皮酚可以改善心功能、減輕心肌的病理學(xué)改變和炎癥反應(yīng),減少心肌細(xì)胞凋亡,增加自噬。進(jìn)一步的研究表明,丹皮酚可以上調(diào)表阿霉素引起的miR-1表達(dá)降低,從而抑制PI3K/AKT/mTOR和NF-B信號(hào)通路的激活,進(jìn)而有效減輕心肌損傷。Li等[21]采用低氧/復(fù)氧處理心肌細(xì)胞株構(gòu)建缺血、再灌注模型,研究丹皮酚對(duì)體外模擬缺血、再灌注心肌細(xì)胞的保護(hù)作用。經(jīng)過(guò)對(duì)細(xì)胞活力、細(xì)胞凋亡、蛋白表達(dá)狀況的檢測(cè)發(fā)現(xiàn),丹皮酚可以很好的保護(hù)因缺血、再灌注損害的心肌細(xì)胞,這種保護(hù)機(jī)制很大程度上是依賴(lài)Notch1信號(hào)通路的調(diào)控。
姜黃,通常用作香料,因?yàn)樗乃幱眯再|(zhì),在印度和中國(guó)的醫(yī)藥系統(tǒng)已被普遍應(yīng)用于某些疾病的治療。姜黃的生物效應(yīng)主要?dú)w功于姜黃素的抗炎、抗氧化、抗癌、促傷口愈合和心臟保護(hù)作用。姜黃素被認(rèn)為是一種安全性能高、療效好、副作用小的藥物,可作為糖尿病及心血管并發(fā)癥的治療藥物[22]。有研究闡明,姜黃素的攝入可以通過(guò)激活JAK2/STAT3信號(hào)通路,減輕心肌細(xì)胞氧化應(yīng)激損傷,抑制心肌細(xì)胞凋亡,進(jìn)而降低冠心病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)[23]。姜黃素參與抗冠狀動(dòng)脈微栓塞誘導(dǎo)的心肌損傷,其作用機(jī)制可能與TLR4/MYD88/NF-B信號(hào)通路介導(dǎo)的心肌細(xì)胞凋亡減少和心肌炎癥反應(yīng)的抑制有關(guān)[24]。陸袁洲等[25]選取新生大鼠的心肌細(xì)胞,探索姜黃素對(duì)脂質(zhì)和多糖復(fù)合物誘導(dǎo)的心肌肥大的作用和機(jī)制。通過(guò)對(duì)姜黃素低、中、高劑量處理組與脂質(zhì)和多糖復(fù)合物組的比較發(fā)現(xiàn),姜黃素對(duì)脂質(zhì)和多糖復(fù)合物造成的心肌細(xì)胞肥大具有保護(hù)作用,且與劑量有著密切的聯(lián)系,其機(jī)制或許與細(xì)胞腫瘤壞死因子的生成以及鈣離子調(diào)控相關(guān)。
橙皮素是一種外觀(guān)呈淡黃色針狀樣結(jié)晶或者粉末狀的化學(xué)物質(zhì),主要存在于柑橘屬幼果中,具有廣泛的生物學(xué)特性,其治療作用主要有抗炎、抗氧化、抗凋亡、抗過(guò)敏、抗皮炎、抗癌,已經(jīng)被提出用于多種人類(lèi)疾病的治療。在心血管系統(tǒng)中,橙皮素具有擴(kuò)張血管、降低血脂、降低毛細(xì)血管通透性和血管脆性、抑制壓力超負(fù)荷引起心臟重塑的作用。有研究采用缺氧3h后復(fù)氧3h建立心肌細(xì)胞缺氧/復(fù)氧損傷的動(dòng)物模型探討橙皮素對(duì)缺氧/復(fù)氧心肌細(xì)胞損傷的保護(hù)作用,結(jié)果表明,橙皮素可以通過(guò)增加Bcl-2和減少Bax以及Caspase-3的表達(dá)量,降低心肌細(xì)胞凋亡率,實(shí)現(xiàn)對(duì)心肌細(xì)胞凋亡的抑制。進(jìn)一步研究顯示[26],給予橙皮素后p-PI3K和p-AKT的表達(dá)水平均得到提高;與PI3K/AKT特異性抑制劑聯(lián)合治療可阻斷橙皮素誘發(fā)的心肌細(xì)胞保護(hù)作用??梢?jiàn),橙皮素可通過(guò)激活PI3K/AKT信號(hào)通路阻止心肌細(xì)胞缺氧/復(fù)氧損傷。Yin等[27]研究橙皮素對(duì)糖尿病心肌病的保護(hù)作用及其相關(guān)機(jī)制,發(fā)現(xiàn)橙皮素通過(guò)阻斷NF-B信號(hào)通路,能夠?qū)μ悄虿〈笫蟮男募⊙装Y及心肌纖維化達(dá)到抑制效果,且這是橙皮素抑制糖尿病大鼠心臟重構(gòu)的關(guān)鍵機(jī)制之一。據(jù)報(bào)道[28],橙皮素通過(guò)減少氧化應(yīng)激和相關(guān)組織損害從而對(duì)順鉑引起的心臟毒性起到保護(hù)作用。
中藥具有來(lái)源廣泛、副作用小、耐藥性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),當(dāng)今,中藥在治療心臟毒性方面得到了廣泛的研究并取得了理想的效果。據(jù)報(bào)道,中藥對(duì)心肌缺血再灌注損傷、缺氧/復(fù)氧損傷的心肌細(xì)胞、心肌細(xì)胞凋亡等都具有確切的保護(hù)作用。多種中藥有效成分在治療心臟疾病方面效果可觀(guān),例如:川芎嗪對(duì)心肌細(xì)胞凋亡、急性心肌梗死、脂多糖誘導(dǎo)的心肌損害有拮抗作用;白藜蘆醇抑制心肌細(xì)胞凋亡和肥大,對(duì)毒性心肌細(xì)胞也有保護(hù)功效;和厚樸酚抑制和逆轉(zhuǎn)心肌細(xì)胞肥大、改善心臟發(fā)生損傷時(shí)的心肌功能;葛根素對(duì)心肌缺血再灌注損傷的細(xì)胞、缺氧/復(fù)氧損傷的心肌細(xì)胞均具有保護(hù)功效;姜黃素可以拮抗心肌細(xì)胞凋亡和心肌炎癥的發(fā)生;丹皮酚和橙皮素對(duì)缺氧/復(fù)氧損傷的心肌細(xì)胞有保護(hù)作用。總之,中藥有效成分藥理作用廣泛,值得我們進(jìn)一步探索研究,從而獲得更多有效成分以合理地應(yīng)用于抗心肌細(xì)胞毒性的臨床中,為廣大心臟疾病患者帶來(lái)福音。