李永鑫，高彥宇，胡曉陽，沈芳玲，李文慧，李冀

(黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040)

丹參為唇形科植物丹參的干燥根及根莖。其味苦，微寒，歸心、肝經(jīng)，具有活血祛瘀、涼血消癰、清心除煩等功效，為現(xiàn)代臨床治療心血管疾病常用中草藥。目前已經(jīng)初步從丹參中分離鑒定100余種成分主要包括脂溶性菲醌類以及水溶性多聚酚酸類成分。脂溶性二萜醌類化合物主要包括:丹參酮I、丹參酮ⅡA、隱參酮等其中參酮ⅡA含量相對較高，丹參脂溶性成分目前均以丹參酮為有效成分的參考指標(biāo)。水溶性酚酸類化合物:主要成分有丹參素、原兒茶醛、咖啡酸、迷迭香酸及丹酚酸A,B,C等?，F(xiàn)代藥理學(xué)及臨床研究表明丹參具有抗動脈粥樣硬化、抗心律失常、降血脂、降血壓及改善血液循環(huán)等多種心血管疾病防治作用[1-3]。丹參活性成分的研究成為近年來研究的熱點和重點。本文查閱近年來國內(nèi)外相關(guān)文獻，現(xiàn)對丹參活性成分對心肌缺血再灌注損傷保護作用的體內(nèi)外研究進行綜述，為中醫(yī)藥新產(chǎn)品開發(fā)以及臨床辨證治療用藥提供理論指導(dǎo)。

1 丹參活性成分多角度抗心肌缺血再灌注損傷

1.1 清除氧自由基、抗氧化

心肌血氧供應(yīng)不足時，心肌細胞有氧代謝功能異常導(dǎo)致代謝廢物活性氧自由基增多，過多的活性氧自由基難以及時被心肌清除，會與細胞膜上的不飽和脂肪酸反應(yīng)而損傷細胞結(jié)構(gòu)，從而使心肌缺血的現(xiàn)象更加嚴(yán)重。研究表明[4]丹參素對I/R損傷時離體心臟的氧化應(yīng)激具有保護作用，能夠清除活性氧(ROS)和提高內(nèi)源性抗氧化劑SOD、CAT、GSH-Px和HO-1活性，并且該機制與激活A(yù)kt/ERK1/2/Nrf2信號通路增強抗氧化防御系統(tǒng)有關(guān)。王木蘭等[5]研究發(fā)現(xiàn)，丹酚酸A能明顯抑制大鼠心肌缺血再灌注損傷所致血漿中LDH、AST、CK以及CK-MB活性的升高，并能明顯提高血漿NO含量，降低血漿MDA含量，從而抑制心肌脂質(zhì)過氧化，起到保護血管內(nèi)皮和保護心肌的作用。在缺血心肌中，氧化應(yīng)激導(dǎo)致活性氧(ROS)的過度生成和積累，是心肌缺血損傷的中心環(huán)節(jié)。研究發(fā)現(xiàn)[6]，丹酚酸B對心肌缺血損傷大鼠有良好的心肌保護作用，主要是清除氧化應(yīng)激引起的ROS生成和積累，減輕心肌缺血損傷和心肌細胞死亡。

1.2 抑制心肌細胞鈣超載

Ca2+對維持心肌能量代謝極為重要，在正常生理狀況下，心肌細胞外Ca2+濃度遠高于細胞內(nèi)。當(dāng)心肌血氧供應(yīng)不足時，會使細胞內(nèi)Ca2+濃度異常增加，而出現(xiàn)Ca2+超載的現(xiàn)象。對于心肌細胞內(nèi)Ca2+超載主要與Na+/Ca2+交換有關(guān)，還可能與心肌細胞膜對Ca2+的通透性增大以及肌漿網(wǎng)對Ca2+的攝取能力降低有關(guān)[7]。當(dāng)Ca2+超載時會對線粒體造成一系列影響，從而導(dǎo)致細胞損傷引起細胞凋亡。哺乳動物TRP通道的發(fā)現(xiàn)是研究Ca2+進入分子基礎(chǔ)的一個新的起點，這一發(fā)現(xiàn)極大地促進了心血管疾病研究的發(fā)展，TRP家族對鈣具有高度的滲透性[8]。有研究表明[9]丹參素預(yù)處理組可以降低I/R損傷誘導(dǎo)的H9c2細胞中TRPC6蛋白表達、Ca2+水平以及細胞凋亡率。蘇亞平等[10]通過制備急性心肌梗死模型，發(fā)現(xiàn)丹參酮ⅡA注射液可以下調(diào)造模后心肌細胞CaMKⅡm RNA、CaM表達,抑制Ca2+與CaM-CaMKⅡ信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,阻斷了Ca2+過多內(nèi)流使心肌正常除極而避免由鈣超載誘導(dǎo)心肌梗死并通過擴張冠狀動脈而達到心肌缺血的保護作用。

1.3 改善能量代謝

當(dāng)心肌血氧供應(yīng)不足時，有氧代謝受到抑制，ATP生成減少，心肌能量代謝以無氧方式為主，產(chǎn)生大量乳酸導(dǎo)致心肌細胞內(nèi)酸中毒。同時心肌細胞內(nèi)Ca2+內(nèi)流增多，線粒體從胞漿攝取過量的Ca2 +，造成線粒體Ca2 +超載引起膜通透性改變，心肌能量代謝障礙導(dǎo)致細胞超微結(jié)構(gòu)異常，造成不可逆損傷[11]。膜電位下降是線粒體生成ATP減少的重要原因之一，其穩(wěn)定與否與線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔(mPTP)有關(guān)，而ROS又是mPTP開放的重要誘因之一。孫大偉等[12]通過制備離體心臟灌流系統(tǒng)構(gòu)建模型，發(fā)現(xiàn)10 μmol/L的丹參素可以下調(diào)FoxO1 mRNA表達，減少ROS生成，抑制mPTP過度釋放以及穩(wěn)定膜電位從而改善缺血再灌注損傷。有研究表明[13]MI/RI發(fā)生后細胞中Ca2+-Mg2+-ATP 酶和Na+-K+-ATP 酶活性均有明顯降低，表明再灌注后心肌組織能量代謝障礙，而丹酚酸B不同濃度預(yù)處理組均可提高心肌細胞中ATP酶活性，減少心肌梗死面積。馬春香等[14]研究發(fā)現(xiàn)丹參酮ⅡA可以通過抑制mPTP過度開放以及減少細胞色素C的釋放來減輕心肌細胞凋亡從而實現(xiàn)心肌保護。

1.4 抑制心肌細胞凋亡

細胞凋亡是一種程序化的由基因控制的細胞自然死亡的形式。但是當(dāng)心肌缺血時，會逐漸出現(xiàn)大量損傷心肌細胞凋亡的現(xiàn)象，細胞凋亡參與心肌MIRI損傷的過程，多種原因如氧自由基增多、Ca2+超載、能量代謝障礙等都是加劇細胞凋亡的誘因。凋亡機制起始于數(shù)個蛋白從線粒體釋放，包括細胞色素C一旦釋放到細胞質(zhì)中便與蛋白質(zhì)Apaf1相互作用形成復(fù)合物并激活蛋白酶Caspase-9；Caspase-9激活另外的Caspase家族的成員導(dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的蛋白酶活性升高，則細胞進入凋亡模式。Caspases蛋白酶的級聯(lián)激活是凋亡過程的中心環(huán)節(jié)，Bcl-2家族蛋白是主要控制因素[15]。有研究表明[16]MIRI損傷大鼠通過丹參多酚酸鹽治療能減少心肌梗死面積，減少心肌細胞凋亡，明顯上調(diào)凋亡相關(guān)蛋白Bcl-2、抑制Bax和激活型Caspase-3表達。JAK/STAT 信號通路的激活可以抑制細胞凋亡，保護心肌細胞，而 JAK2/STAT3是JAK/STAT通路中的重要成員之一。AG490是JAK2的特異性抑制劑，可以阻斷JAK2下游蛋白STAT3的磷酸化。張美齊等[17]研究發(fā)現(xiàn)丹參酮ⅡA組相對于模型組細胞凋亡數(shù)量明顯減少，WB結(jié)果顯示丹參酮ⅡA可以誘導(dǎo)JAK2、STAT3表達增加，而加入AG490后明顯消弱這一作用，表明丹參酮ⅡA保護心肌、減少細胞凋亡的作用可能通過激活A(yù)K2通路，誘導(dǎo)STAT3的磷酸化實現(xiàn)的。

1.5 調(diào)節(jié)自噬

細胞自噬是將細胞內(nèi)受損、變性或衰老的蛋白質(zhì)以及細胞器運輸?shù)饺苊阁w內(nèi)進行消化降解的過程，在心臟中心肌細胞自噬對維持心肌功能具有重要的作用，心肌缺血時，自噬可以通過多種途徑來保護心肌細胞免受心肌缺血引起的損傷，自噬信號通路在心肌MI/RI過程中起重要調(diào)控作用。目前研究較多的是線粒體自噬，通過線粒體自噬可以消除細胞內(nèi)受損的線粒體，促進線粒體在體內(nèi)的更新以及維持線粒體在細胞內(nèi)的數(shù)量，從而保護和維持心肌細胞功能[18-19]。在心血管系統(tǒng)疾病中，miR-30a通過Beclin-1蛋白在血管緊張素II引起的心肌損傷中調(diào)節(jié)自噬起重要作用，miRNA-30a可以直接與Beclin-1的3′-UTR結(jié)合并促進其mRNA的降解[20]。LI D等[21]研究發(fā)現(xiàn)丹酚酸B可以抑制小鼠原代心肌細胞I/R損傷，提高細胞活力，降低LDH漏出。丹酚酸B能顯著降低beclin-1、LC-Ⅱ的表達，在將miR-30a抑制劑轉(zhuǎn)入心肌細胞后，發(fā)現(xiàn)miR-30a抑制劑可以減弱丹酚酸B誘導(dǎo)的心肌保護作用，對抗模擬I-R損傷誘導(dǎo)的自噬，表明Sal B通過miR-30a上調(diào)介導(dǎo)的自噬抑制保護心肌細胞。適度的自噬可以清除再灌注過程中的ROS，而過度自噬則損傷心肌細胞。孫大偉等[22]研究發(fā)現(xiàn)丹參素預(yù)處理可抑制H/R損傷H9c2心肌細胞自噬基因LC3、Beclin-1表達。抑制細胞過度自噬充分發(fā)揮清除ROS的作用，減少其對ATP5G1的過氧化損傷，而起到保護心肌細胞的作用。mTOR作為一種典型的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，在缺血損傷的自噬和凋亡中起著重要的調(diào)節(jié)作用，對心臟的結(jié)構(gòu)和功能起著重要的作用[23]。研究表明[24]丹參素的預(yù)處理顯著提高了細胞存活率，并防止了I/R引起的心功能惡化，降低I/R期間凋亡蛋白和自噬相關(guān)蛋白Beclin-1、LC3及p62的上調(diào)，而加入雷米帕素(mTOR抑制劑)后抑制了這種作用，表明丹參素對自噬具有負(fù)性調(diào)節(jié)作用且激活mTOR是丹參素調(diào)節(jié)細胞凋亡和自噬的重要機制。

1.6 抑制炎性反應(yīng)

炎性反應(yīng)參與心肌損傷的全過程。當(dāng)心肌缺血/再灌注時，中性粒細胞增多阻塞毛微血管，還可黏附并遷移至內(nèi)皮下與內(nèi)皮細胞上的黏附因子結(jié)合釋放如TNF-α、IL-1、IL-6等炎性介質(zhì)，從而擴大炎癥反應(yīng)，因而抑制炎性因子表達有助于抵抗心肌缺血再灌注的作用。HMGB1是一類高度保守的非核蛋白，存在于大多數(shù)真核細胞中。當(dāng)HMGB1受到某些因素的刺激時，可通過主動分泌或被動釋放進入細胞間隙，介導(dǎo)炎癥反應(yīng)[25]。有研究表明[26]大鼠腹腔注射15 d丹參酮ⅡA后建立再灌注模型，發(fā)現(xiàn)與IR組相比，不同劑量給藥組均可提高SOD、GSH-Px活性，降低MDA、TNF-α、IL-6、iNOS水平，不同劑量丹參酮ⅡA處理大鼠心肌組織中HMGB1的含量均可明顯減少，表明丹參酮ⅡA可通過抑制ROS升高及HMGB1表達來減輕心肌組織炎癥反應(yīng)。權(quán)偉等[27]采用結(jié)扎冠狀動脈復(fù)制大鼠MI/RI損傷模型，發(fā)現(xiàn)丹參素鈉高劑量組(60 mg·kg-1)TNF-α、IL-1 、IL-6均顯著小于模型組，且所有給藥組心肌組織的病理損傷也小于模型組，表明丹參素鈉對大鼠MI/RI損傷有保護作用，其機制與抑制炎癥反應(yīng)有關(guān)。WEI G等[28]發(fā)現(xiàn)原兒茶醛預(yù)處理能明顯降低I/R模型TNF-α、IL-6和NO水平，減少心肌梗死面積。一些研究表明PPARγ通過負(fù)性調(diào)節(jié)巨噬細胞分化和活化過程中誘導(dǎo)的促炎癥基因表達而發(fā)揮抗炎作用。 JICHUN H等[29]研究發(fā)現(xiàn)迷迭香酸對I/R損傷有明顯的心臟保護作用。迷迭香酸預(yù)處理可以恢復(fù)大鼠心臟I/R損傷模型中降低的心臟血流動力學(xué)參數(shù)，減少梗死面積和心肌細胞凋亡，抑制I/R誘導(dǎo)心肌損傷大鼠心肌組織炎性細胞因子(IL-6、TNF-α和CRP)、PPARγ表達上調(diào)和NF-κB表達下調(diào)。表明迷迭香酸介導(dǎo)的心臟保護機制之一是通過其抗炎特性。心肌組織中MPO主要由NEU分泌，其水平與NEU激活程度顯著相關(guān)，ICAM-1 抗體可抑制心肌組織內(nèi)NEU與血管內(nèi)皮細胞之間的黏附，改善心肌損傷。夏楊等[30]研究表明丹酚酸B預(yù)處理可以降低心肌MPO活力、ICM-1陽性表達以及炎癥因子TNF-α、IL- 1β 的生成。

1.7 抗血小板聚集

血小板在生理或病理條件下發(fā)生黏附聚集，會使冠脈血流不暢，心肌血氧供應(yīng)不足而誘發(fā)心肌缺血。血小板在I/R損傷中起關(guān)鍵作用。再灌注后，血小板與內(nèi)皮下膠原接觸可刺激血小板黏附和活化。YUAN X等[31]于再灌注開始前10 min，大鼠頸靜脈注射丹酚酸A(10 mg/kg)，再灌注3 h后，用血小板聚集儀測定血小板聚集，發(fā)現(xiàn)丹酚酸A有較強的血小板活性，能夠降低二磷酸腺苷誘導(dǎo)的血小板聚集。且在再灌注后3、24 h降低了血清P-選擇素水平，P-選擇素存在于活化血小板上，一旦血小板在缺血和再灌注期間被激活，P-選擇素可能會從膜上被裂解，形成可溶性形式，可以在血漿中檢查到。因此丹酚酸A可能通過抑制血小板活化和改善冠狀動脈血流來降低冠狀動脈血栓。

1.8 調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮功能及促進微血管再生

內(nèi)皮細胞可以分泌多種調(diào)控血管收縮和舒張的活性因子，來抑制血小板的黏附聚集。血管內(nèi)皮細胞功能障礙會使動脈血管調(diào)節(jié)功能失調(diào)從而導(dǎo)致冠狀動脈粥樣硬化的發(fā)生。NO是一種擴血管因子，可促進內(nèi)皮細胞增殖，增加冠脈血流量，ET-1是一種強力的血管收縮肽，能夠產(chǎn)生血管收縮作用[32]。NO/ET-1兩者共同維持體內(nèi)血管內(nèi)環(huán)境的平衡。當(dāng)心肌缺血時，促進ET-1分泌而打破平衡，使血管壁收縮從而加劇心肌缺血。周淑妮等[33]通過對192例冠心病心絞痛患者作為研究對象，在常規(guī)冠心病治療基礎(chǔ)上采用注射用丹酚酸鹽治療14 d，發(fā)現(xiàn)給與丹酚酸鹽治療后，心絞痛發(fā)作次數(shù)、硝酸甘油使用劑量均較治療前明顯降低，血清中ET-1水平明顯降低，NO水平明顯升高。

血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)在促進血管生成中發(fā)揮重要作用，特別是在損傷和缺血組織的血管修復(fù)中[34]。周丹等[35]通過結(jié)扎冠脈制備大鼠MI/RI模型，發(fā)現(xiàn)丹酚酸B預(yù)處理可以減輕心肌梗死面積，增加心肌梗死邊緣區(qū)域微血管密度，不同濃度丹酚酸B預(yù)處理組均可增加心肌梗死邊緣區(qū)域Nrf2 、HO-1以及VEGF的表達，表明丹酚酸B有促進缺血心肌區(qū)域血管再生的功能。劉家軍等[36]在制備家兔心肌H/R損傷模型前經(jīng)丹參酮ⅡA磺酸鈉注射液預(yù)處理，可明顯提高 VEGF及mRNA表達，提高氧自由基清除酶的活性，加快缺血心肌血管內(nèi)皮新生，促進血管新生。

表1 丹參主要有效成分對心肌缺血再灌注損傷的保護作用(近5年)

續(xù)表1

2 結(jié)語

心肌缺血是指心肌血氧供應(yīng)不足引起心肌代謝及結(jié)構(gòu)改變，主要由于冠脈粥樣硬化斑塊縮小血管內(nèi)徑導(dǎo)致血流量減少引起。血壓降低、冠脈阻塞、心肌病變等都會導(dǎo)致心肌缺血進而出現(xiàn)多種心臟疾病，嚴(yán)重者出現(xiàn)心源性休克從而威脅生命[40]。丹參活性成分丹參素、丹酚酸A,B、原兒茶醛、迷迭香酸、丹參酮ⅡA等均可在機體、組織、細胞水平上發(fā)揮防治心肌缺血再灌注損傷的作用。近年來關(guān)于丹參有效成分防治心肌缺血再灌注損傷相關(guān)機制也不斷被揭示，主要與氧自由基、鈣超載、能量代謝、細胞凋亡、自噬、炎癥反應(yīng)、血小板聚集、內(nèi)皮細胞及微血管再生等因素有關(guān)，他們?nèi)缤粋€網(wǎng)絡(luò)互相交織共同保護心肌。如心肌細胞胞漿內(nèi)Ca2+濃度過高會造成心肌能量代謝障礙的現(xiàn)象。內(nèi)皮細胞功能障礙會導(dǎo)致血小板聚集黏附從而阻礙冠脈循環(huán)等。相信隨著丹參有效成分的深入研究可以為丹參復(fù)方配伍、組分配伍等研究及新產(chǎn)品開發(fā)提供理論依據(jù)。