白楠 詹成創(chuàng) 王健 李為民

青蒿素是從菊科植物青蒿中提取分離的一種具有過(guò)氧橋的倍半萜內(nèi)酯類化合物，其衍生物主要包括雙氫青蒿素、青蒿琥酯、蒿甲醚等。青蒿素及其衍生物是經(jīng)典的一線抗瘧疾藥[1]，還具有抗腫瘤[2]、抗炎[3]、抗病毒[4]、抗菌[5]、抗纖維化[6]以及治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡[7]等多種藥理作用。研究發(fā)現(xiàn)，青蒿素及其衍生物在心血管領(lǐng)域也有治療作用。

1 青蒿素與動(dòng)脈粥樣硬化

動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展與血管平滑肌細(xì)胞(VSMC)表型轉(zhuǎn)化有關(guān)[8]。Du等[9]研究表明，青蒿素可減少動(dòng)脈粥樣硬化小鼠模型主動(dòng)脈粥樣斑塊面積，其作用機(jī)制可能與VSMC收縮型相關(guān)基因表達(dá)增加密切相關(guān)；通過(guò)RNA序列富集差異與基因表達(dá)差異進(jìn)一步分析高脂飲食動(dòng)脈粥樣硬化組和青蒿素治療組小鼠主動(dòng)脈總RNA發(fā)現(xiàn)，治療組有220個(gè)基因表達(dá)上調(diào)，其中VSMC收縮型相關(guān)基因上調(diào)最為顯著，這些改變的基因主要于VSMC分化過(guò)程富集，表明青蒿素抗動(dòng)脈粥樣硬化作用機(jī)制可能與VSMC收縮型相關(guān)基因表達(dá)相關(guān)；體外細(xì)胞模型證明青蒿素可以有效逆轉(zhuǎn)血小板源性生長(zhǎng)因子(PDGF)介導(dǎo)的VSMC遷移和增殖。

巨噬細(xì)胞來(lái)源的泡沫細(xì)胞在內(nèi)膜中積累對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化早期斑塊的形成和穩(wěn)定至關(guān)重要[10]。巨噬細(xì)胞自噬在動(dòng)脈粥樣硬化中起保護(hù)作用，有助于促進(jìn)膽固醇外排[11]。以往研究表明自噬可維持大多數(shù)細(xì)胞的胞質(zhì)內(nèi)穩(wěn)態(tài)，并在多種疾病包括癌癥、神經(jīng)退行性病變和動(dòng)脈硬化[12]中發(fā)揮重要作用。自噬主要受兩種信號(hào)通路的調(diào)控：一種是涉及磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)的抑制通路，另一種是涉及PI3K/Beclin1的誘導(dǎo)通路[11]。研究發(fā)現(xiàn)，青蒿素可有效的抑制高脂飲食ApoE-/-小鼠動(dòng)脈粥樣硬化泡沫細(xì)胞的轉(zhuǎn)化，進(jìn)而阻止動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成[13]。青蒿素促進(jìn)蛋白激酶(AMPK)的活化，抑制mTOR和Unc-51樣激酶1(ULK1)的磷酸化，增加自噬相關(guān)蛋白LC3-Ⅱ的積累和P62的降解，從而增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的自噬功能;青蒿素抑制由氧化低密度脂蛋白(oxLDL)刺激巨噬細(xì)胞引起的炎性反應(yīng)，同時(shí)青蒿素還可緩解oxLDL誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞自噬的破壞。敲除AMPK基因可以消除青蒿素對(duì)mTOR和ULK1磷酸化的抑制作用，提示青蒿素可能通過(guò)調(diào)節(jié)AMPK/mTOR自噬信號(hào)通路進(jìn)而起到抗動(dòng)脈硬化作用。研究發(fā)現(xiàn)，青蒿素通過(guò)上調(diào)AMPK的活性、下調(diào)核因子κB(NF-κB)的磷酸化以及抑制核苷酸寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體熱蛋白結(jié)構(gòu)域3(NLRP3)炎性小體激活，進(jìn)一步抑制小鼠主動(dòng)脈粥樣硬化[14]。

2 青蒿素與心律失常

青蒿素具有抗心律失常作用。Ai等[15]發(fā)現(xiàn)，青蒿素通過(guò)干擾心室肌細(xì)胞外向整流K+電流、抑制胞內(nèi)Ca2+釋放，發(fā)揮抗心律失常作用。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，青蒿素抑制動(dòng)作電位的去極化和復(fù)極化的作用呈濃度和時(shí)間依賴性，調(diào)整動(dòng)作電位并激活Na+離子和N型Ca2+離子通道，可非選擇性地抑制特定的神經(jīng)元而對(duì)抗大鼠心律失常[16]。青蒿素對(duì)以上離子通道的作用具有可逆性?？p隙連接蛋白(Cx)43對(duì)維持正常的心臟電傳導(dǎo)至關(guān)重要。腫瘤壞死因子-α(TNF-α)在心肌梗死(心梗)后顯著增加，可促進(jìn)Cx43的去磷酸化及降解[17]。Gu等[18]研究發(fā)現(xiàn)，采用75 mg/(kg·d)青蒿素喂養(yǎng)心梗模型大鼠4周后可顯著提高大鼠心室顫動(dòng)閾值(VFT)，與假手術(shù)組相比，心梗模型組室性心律失常誘發(fā)率顯著高于假手術(shù)組。然而，青蒿素治療組的誘發(fā)率明顯降低(P<0.05)，VFT可反映心室顫動(dòng)的易感性，VFT在心梗模型組中顯著降低，而在青蒿素治療組中僅略微降低。與假手術(shù)組相比，心梗模型組Cx43的mRNA水平在梗死邊緣區(qū)域明顯下調(diào)。然而青蒿素治療組Cx43基因表達(dá)水平明顯高于心梗模型組。同時(shí)梗死邊緣區(qū)域TNF-α水平明顯降低(P<0.05)，證實(shí)了青蒿素有減少心梗后室性心律失常的保護(hù)作用。青蒿素調(diào)節(jié)Cx43去磷酸化的確切機(jī)制尚未明確，可能與其抑制TNF-α增加有關(guān)。

已明確微小RNA(miRNA)可通過(guò)調(diào)控靶基因miRNA的表達(dá)調(diào)節(jié)心臟的興奮性，并參與調(diào)節(jié)心臟自律性、傳導(dǎo)、復(fù)極和離子轉(zhuǎn)運(yùn)，以及心肌細(xì)胞的凋亡和纖維化[19]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，青蒿素可調(diào)控miRNA，改善左室后負(fù)荷增加引起的室性心律失常。主動(dòng)脈縮窄鼠實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭?，治療組為不同濃度梯度青蒿素干預(yù)組，對(duì)16個(gè)miRNA行基因組學(xué)分析，結(jié)果表明除rno-miR-370-3P、rno-miR-6319、rno-miR-21-3p和rno-miR-204-5pRNA外，其他候選miRNA均高表達(dá)[20]，提示miRNA可能是青蒿素治療左室后負(fù)荷增加所引起的室性心律失常的靶點(diǎn)。然而，還需要進(jìn)一步驗(yàn)證miRNA和信號(hào)通路之間的關(guān)系及機(jī)制。

此外，研究發(fā)現(xiàn)青蒿素能降低心力衰竭(心衰)兔的心率，推測(cè)與青蒿素對(duì)心衰兔竇房結(jié)超極化激活環(huán)核苷酸門控(HCN)通道及If電流的作用有關(guān)[21]，其離子通道機(jī)制尚需更多的實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探究。

3 青蒿素與心梗

NF-κB轉(zhuǎn)錄激活途徑被認(rèn)為是炎性反應(yīng)的主要調(diào)節(jié)因子。NF-κB在急性心梗后心肌損傷的細(xì)胞因子和炎性因子等激活中起著關(guān)鍵作用。Gu等[22]通過(guò)結(jié)扎SD大鼠冠狀動(dòng)脈左前降支構(gòu)建動(dòng)物心梗模型，分別給予青蒿素和羧甲基纖維素治療,4周后發(fā)現(xiàn)青蒿素治療組的大鼠生存率明顯高于羧甲基纖維素組,超聲心動(dòng)圖顯示心臟功能、心肌纖維化水平以及左室維度得到明顯改善(P均<0.05)，其主要機(jī)制是通過(guò)抑制NF-κB途徑，阻斷核因子κB抑制蛋白α(κBα)磷酸化從而削弱心梗后的心肌間質(zhì)纖維化。

心梗后釋放炎性因子對(duì)心肌重構(gòu)及交感神經(jīng)重構(gòu)起重要作用，抑制炎性因子釋放可減輕交感神經(jīng)重構(gòu)。Gu等[23]觀察青蒿素對(duì)大鼠心梗4周后促炎介質(zhì)產(chǎn)生和巨噬細(xì)胞數(shù)量的抑制情況，發(fā)現(xiàn)青蒿素可抑制心梗區(qū)域交感神經(jīng)重構(gòu)；與對(duì)照組相比，青蒿素顯著降低了生長(zhǎng)相關(guān)蛋白43(GAP43)、神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF)和酪氨酸羥化酶抗體(TH)的蛋白表達(dá)水平(P均<0.05)。此外，實(shí)驗(yàn)還證明了青蒿素顯著抑制心梗后IL-1、TNF-a的蛋白表達(dá)水平和巨噬細(xì)胞的浸潤(rùn)(P<0.05)。然而，青蒿素治療組的梗死面積較小[(34.32±1.68)%]，且與對(duì)照組相似[(33.18±1.42)%]。推測(cè)青蒿素抑制交感神經(jīng)重構(gòu)不是通過(guò)減少心肌梗死的面積，而是通過(guò)抑制炎性反應(yīng)和降低神經(jīng)生長(zhǎng)因子表達(dá)起作用，表明青蒿素在心梗后交感神經(jīng)重構(gòu)中的潛在應(yīng)用價(jià)值。

4 青蒿素與慢性心力衰竭

青蒿素具有改善心衰的作用。實(shí)驗(yàn)表明在容量超負(fù)荷合并壓力超負(fù)荷的心衰兔模型中，與模型組比較，青蒿素組左室收縮末期及舒張末期內(nèi)徑和容積明顯縮小，左室射血分?jǐn)?shù)和短軸縮短率均升高，提示青蒿素可明顯改善心衰兔的心功能[21]。但該研究只探討青蒿素對(duì)心衰兔的表觀功能學(xué)作用，其作用機(jī)制仍需進(jìn)一步探究。

5 青蒿素與糖尿病性心肌病

糖尿病性心肌病以心肌纖維化、心臟代謝失調(diào)、左室結(jié)構(gòu)和功能改變?yōu)樘卣?，最終進(jìn)展為心衰[24]。青蒿素可減輕糖尿病心肌病心肌纖維化，明顯改善心臟收縮功能，在一定程度上改善心臟舒張功能[25]。

6 青蒿素與其他心血管病

Hakacova等[26]發(fā)現(xiàn)，青蒿琥酯可治療人皰疹病毒-6(HHV-6)所致的病毒性心肌炎。兒童HHV-6心肌炎患者經(jīng)青蒿琥酯治療后，臨床癥狀和心功能改善，心肌內(nèi)膜活檢顯示心肌HHV-6B的DNA水平下降，且無(wú)藥物不良反應(yīng)。一項(xiàng)前瞻性臨床試驗(yàn)研究，共分析了43例新型冠狀病毒(COVID-19)肺炎確診患者，其中18例接受青蒿琥酯治療，青蒿琥酯聯(lián)合治療組癥狀明顯改善時(shí)間[(3.33±1.91)d對(duì)(4.84±2.19)d]、COVID-19核酸檢測(cè)轉(zhuǎn)陰時(shí)間[(4.72±2.16)d對(duì)(6.68±3.76)d]、肺部病灶開始吸收時(shí)間[(5.39±2.36)d對(duì)(7.48±3.78)d]、病灶吸收>70%時(shí)間[(14.11±4.16)d對(duì)(17.04±4.42)d]以及住院時(shí)間[(16.56±3.71)d對(duì)(18.04±3.97)d]均明顯短于常規(guī)治療組(P均<0.05)，證明了青蒿琥酯可縮短新冠狀病毒肺炎的治療時(shí)間，改善預(yù)后，消除病原體[27]。雖然青蒿琥酯作用機(jī)制尚不清楚，但是以往研究證明，青蒿素及其衍生物主要的抗病毒機(jī)制是通過(guò)抑制病毒核酸復(fù)制、破壞病毒核酸結(jié)構(gòu)及干擾病毒代謝發(fā)揮藥理作用[5]。此外，青蒿素及其衍生物可顯著降低細(xì)胞炎性因子水平，如白細(xì)胞介素(IL)-1、IL-2、IL-6、干擾素(IFN)、CC類趨化因子配體2(CCL2)等，進(jìn)而減少因炎性因子對(duì)心血管系統(tǒng)造成的損害[4,14]。

7 青蒿素的適用患者

有文獻(xiàn)報(bào)道，采用不同濃度梯度的青蒿素喂養(yǎng)大鼠，高濃度青蒿素可導(dǎo)致Ⅰ型二度或Ⅱ型一度房室傳導(dǎo)阻滯。但瘧疾患者治療結(jié)果的薈萃分析已證實(shí)青蒿素的安全性[20]。典型瞬時(shí)受體電位3(TRPC3)是調(diào)節(jié)細(xì)胞Ca2+通透性的非電壓門控陽(yáng)離子通道蛋白。Urban等[28]研究發(fā)現(xiàn)，青蒿素可以在大鼠嗜鉻細(xì)胞瘤PC12細(xì)胞內(nèi)通過(guò)激活TRPC3通道誘導(dǎo)Ca2+進(jìn)入，且電生理記錄證實(shí)了青蒿素對(duì)TRPC3通道的激活具有可逆性，其激活作用可被TRPC3通道抑制劑所抑制。以往研究證明TRPC3蛋白在心肌纖維化發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮一定作用，通過(guò)使細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載促進(jìn)成纖維細(xì)胞向肌成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)變。心房顫動(dòng)的發(fā)病機(jī)制在很大程度上依賴于結(jié)構(gòu)重構(gòu)和電重構(gòu)，而電重構(gòu)又加速了心肌纖維化[29]，提示激活TRPC3通道可誘發(fā)心房顫動(dòng)。

大量研究已表明青蒿素及其衍生物在心血管疾病治療方面具有一定作用，但機(jī)制尚不清楚，有待于進(jìn)一步探索。