李圣耀史大卓
中藥三七又名“金不換”“田七”,是多年生五加科植物三七Panax notoginseng (Burk.) F.H.Chen的干燥根和根莖,《本草綱目》載其有“止血、散血、定痛”之功,目前廣泛用于跌打損傷、瘡瘍腫毒、心腦血管疾病的治療?,F(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn),皂苷是三七的主要有效部位[1-2],采用不同條件和方法分離后,現(xiàn)已提純出超過(guò)100余種單體[2]。不同單體在三七各部位中分布含量亦不同(見(jiàn)表1)[2-3]。血栓形成是復(fù)雜的級(jí)聯(lián)反應(yīng),與血小板、纖溶系統(tǒng)、凝血系統(tǒng)、血管內(nèi)皮細(xì)胞等多個(gè)因素密切相關(guān)[4]。三七皂苷主要通過(guò)抑制血小板活化、促進(jìn)纖溶系統(tǒng)、抗凝血、降低血液黏度、保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞等多種機(jī)制,發(fā)揮抗血栓形成的作用?,F(xiàn)將三七皂苷類有效部位抗血栓形成的潛在作用機(jī)制進(jìn)行綜述。
表1 三七中常見(jiàn)皂苷主要分布部位及含量
血小板經(jīng)各類誘導(dǎo)劑如膠原、血栓素A2(thromboxane A2,TXA2)、二磷酸腺苷(adenosine diphosphate, ADP)、凝血酶等及鈣離子( Ca2+)的作用后,可迅速發(fā)生活化、聚集,同時(shí)分泌顆粒物質(zhì),進(jìn)一步增強(qiáng)血小板形變,加速血栓形成,促進(jìn)血液凝固。
內(nèi)皮細(xì)胞損傷后暴露在表面的膠原是一種較強(qiáng)的血小板誘導(dǎo)劑,參與誘導(dǎo)血小板的黏附、活化與聚集。研究證實(shí),三七皂苷Fc[5]、人參皂苷Rg3[6]可對(duì)膠原誘導(dǎo)的血小板活化聚集表現(xiàn)出顯著抑制作用。
花生四烯酸(arachidonic acid, AA)經(jīng)環(huán)氧酶-1(cyclooxygenase-1,COX-1)作用后生成TXA2,可強(qiáng)烈誘導(dǎo)血小板聚集[7]。研究發(fā)現(xiàn),三七總皂苷通過(guò)抑制TXA2[8]及COX-1蛋白表達(dá)[9],來(lái)抑制血小板黏附、聚集和活化。
ADP可通過(guò)促進(jìn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)Ca2+的釋放與細(xì)胞外Ca2+的內(nèi)流,或與其他因子協(xié)同作用,多途徑地誘導(dǎo)血小板的活化聚集[10]。據(jù)報(bào)道,人參皂苷Rb3可抑制ADP誘導(dǎo)的家兔血小板聚集,但對(duì)AA誘導(dǎo)的血小板聚集無(wú)明顯抑制效果[11]。還有研究探討了單獨(dú)與聯(lián)合應(yīng)用人參皂苷Rg1、人參皂苷Re、三七皂苷R1對(duì)ADP誘導(dǎo)的血小板聚集作用的差異,發(fā)現(xiàn)幾種單體間抗血小板效果并無(wú)協(xié)同作用[12]。
磷脂酶C(phospholipase C,PLC)在血小板多個(gè)活化通路中起樞紐作用,其催化產(chǎn)生的1, 4, 5-三磷酸肌醇可促進(jìn)Ca2+內(nèi)流,繼而誘導(dǎo)血小板活化和聚集[10]。有研究發(fā)現(xiàn),三七皂苷Fc能夠靶向作用于PLCγ2的信號(hào)級(jí)聯(lián)作用,抑制Ca2+內(nèi)流,從而降低多種誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)的血小板聚集[5]。人參皂苷也可通過(guò)抑制Ca2+的內(nèi)流而抑制血小板聚集[12]。
凝血酶可激活血小板,放大凝血反應(yīng)[13]。人參皂苷Rg1在體內(nèi)外皆能抑制凝血酶誘導(dǎo)的血小板聚集活化,并可減少血小板對(duì)膠原的黏附,同時(shí)抑制血小板表面黏附蛋白P選擇素的表達(dá)及單個(gè)血小板與纖維蛋白原(fibrinogen,F(xiàn)IB)的結(jié)合,多途徑減少血栓形成[14]。人參皂苷Rg3也具有類似作用[15],它既可抑制凝血酶誘導(dǎo)的血小板聚集及Ca2+內(nèi)流,同時(shí)又通過(guò)抑制血小板表面糖蛋白αⅡbβ3與FIB的結(jié)合,從而抑制血栓形成。
纖溶系統(tǒng)在血栓形成過(guò)程中具有重要意義。纖溶酶原激活物(plasminogen activator,PA)和纖溶酶原激活物抑制劑(plasminogen activator inhibitor,PAI-1)由血管內(nèi)皮細(xì)胞合成,是纖溶系統(tǒng)的重要組分。PA通過(guò)促進(jìn)纖溶蛋白酶原向纖溶蛋白酶的轉(zhuǎn)化過(guò)程,溶解纖維蛋白,抑制血栓形成,其活性可被PAI-1抑制,二者的動(dòng)態(tài)平衡影響纖溶系統(tǒng)活性。因此,纖維蛋白溶解異常及血漿PAI-1升高均是血栓形成的相關(guān)因素[16]。
曾偉成等[17]在體外試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),通過(guò)改變?nèi)咴碥罩胁煌瑔误w的含量配比,家兔血漿中組織纖維溶酶原激活物(t-PA)和PAI-1的濃度隨之改變。人參皂苷Rg2可以劑量、時(shí)間依賴性方式刺激人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞PA的產(chǎn)生和分泌,提升纖溶系統(tǒng)活性[18]。三七皂苷R1可提高人肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞t-PA的mRNA水平[19],同時(shí)還抑制人主動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞PAI-1mRNA的表達(dá)[20],體外研究證據(jù)證實(shí)了其抗栓作用的發(fā)揮與改善纖溶系統(tǒng)活性相關(guān)。
凝血因子也參與了血液凝固過(guò)程。凝血酶時(shí)間(thrombin time,TT)與活化部分凝血活酶時(shí)間(activated partial thromboplastin time, APTT)是反映凝血因子和凝血系統(tǒng)活性的常用指標(biāo)。體外試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rg1、Rg2可引起APTT、TT增加,二者都具有強(qiáng)烈抗凝功效[21],其中Rg2的抗凝作用優(yōu)于Rg1。此外,人參皂苷Rg2與Rg3還可顯著抑制凝血因子Ⅹa活性[22],由此抑制血栓形成。
血液黏度升高也是血栓形成的重要原因[23],其與紅細(xì)胞聚集程度增加、變形性下降[24]及FIB含量增加[25]等因素密切相關(guān)。Liu等[26]研究發(fā)現(xiàn),人參皂苷Rb1可降低紅細(xì)胞聚集程度,降低血液黏度抑制血栓形成,而人參皂苷Rd則通過(guò)增加紅細(xì)胞變形性實(shí)現(xiàn)抗栓作用。陳重華等[27]發(fā)現(xiàn)三七皂苷R1與人參皂苷Rd具有減少紅細(xì)胞聚集、延長(zhǎng)凝血時(shí)間的作用。韓淑燕等[25]發(fā)現(xiàn)不同濃度三七總皂苷均可降低急性血瘀模型大鼠的全血黏度,同時(shí)FIB含量也較用藥前顯著降低。血塞通滴丸以三七總皂苷為主要成分,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其具有降低紅細(xì)胞聚集程度,減少血栓重量及長(zhǎng)度,降低全血黏度的作用,劑量依賴性抑制血栓形成[28]。
血管內(nèi)皮細(xì)胞與血栓形成息息相關(guān)。內(nèi)皮細(xì)胞可分泌收縮血管物質(zhì)如內(nèi)皮素-1(endothelin-1,ET-1)、TXA2及舒張血管物質(zhì)如前列環(huán)素I2(prostacyclin I2,PGI2)[29]。PGI2與TXA2的動(dòng)態(tài)平衡是調(diào)節(jié)血管舒縮和血小板功能的關(guān)鍵[30]。由于TXA2及PGI2在體內(nèi)半衰期短,目前,常通過(guò)它們較為穩(wěn)定的代謝產(chǎn)物血栓素B2(thromboxane B2,TXB2)和6-酮-前列環(huán)素(6-keto-PGF1α)的水平來(lái)判斷TXA2及PGI2[31]。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)三七總皂苷注射液(PNS)可保護(hù)家兔主動(dòng)脈血管內(nèi)皮細(xì)胞,同時(shí)降低家兔血漿ET-1水平,升高6-Keto-PGF1α水平,維持TXB2與6-Keto-PGF1α間平衡,抑制血栓形成[32]。一氧化氮(nitric oxide,NO)是與血管內(nèi)皮功能密切相關(guān)的另一種物質(zhì),它由內(nèi)皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)催化合成,是重要的血管舒張因子和保護(hù)因子。NO可通過(guò)激活血小板內(nèi)環(huán)磷酸鳥(niǎo)苷,進(jìn)而減少細(xì)胞內(nèi)Ca2+含量,抑制血小板聚集,減少血栓形成[33]。此外,NO有助于改善微循環(huán)缺血,增加血流量及流速,提高內(nèi)皮細(xì)胞代謝,從而減少內(nèi)皮細(xì)胞損傷,抑制血栓形成。三七總皂苷能夠作用于PI3K/Akt/eNOS通路,提高NO水平抑制血栓形成[34]。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),三七總皂苷可提高血瘀證樹(shù)鼩NO水平,降低FIB濃度,延長(zhǎng)APTT、血漿凝血酶原時(shí)間(PT)、TT,這一結(jié)果提示三七總皂苷可通過(guò)保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞,改善凝血功能,實(shí)現(xiàn)抗血栓形成作用[35]。
三七皂苷類有效部位主要通過(guò)抑制血小板活化聚集、促進(jìn)纖溶系統(tǒng)、抑制凝血系統(tǒng)、降低血液黏度、保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞等多途徑抑制血栓形成(見(jiàn)圖1、表2)。目前,對(duì)血小板、纖溶系統(tǒng)及內(nèi)皮細(xì)胞功能影響的研究較多,對(duì)凝血系統(tǒng)及血栓形成各環(huán)節(jié)相互作用調(diào)控的研究較少,仍需要進(jìn)一步研究。
圖1 三七皂苷類有效部位抗栓作用機(jī)制展示圖
表2 三七皂苷類有效部位抗栓作用機(jī)制分析
目前,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)常用的抗栓藥物包括阿司匹林、氯吡格雷、華法林、肝素等,新型抗栓藥物如替格瑞洛、利伐沙班、達(dá)比加群酯也不斷應(yīng)用于臨床,但是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)抗栓治療仍面臨著胃腸道出血[36]、藥物抵抗[37]等巨大挑戰(zhàn),亟待出現(xiàn)能夠平衡出血與缺血的新治療方案。研究顯示,三七皂苷類有效部位與抗栓藥物合用,可進(jìn)一步改善血液流變情況[38]及微循環(huán)狀態(tài)[39-40],保護(hù)腦血管缺血再灌注損傷[41-42],且能保護(hù)胃黏膜[9, 42-43],減少胃腸道出血。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),三七皂苷類有效部位可減輕阿司匹林和氯吡格雷引起的胃黏膜損傷,增加胃黏膜COX-1、前列環(huán)素E2及胃黏膜表皮生長(zhǎng)因子的表達(dá),降低腫瘤壞死因子-α水平,其機(jī)制可能與抑制COX-1通路有關(guān)[9,42-43]。臨床研究證實(shí)包含三七皂苷類有效部位的中藥復(fù)方可保護(hù)胃黏膜,改善經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入(PCI)術(shù)后[44]、肝硬化[45]及上消化道潰瘍[46]導(dǎo)致的出血。這些研究均提示三七皂苷類有效部位與抗栓藥物聯(lián)合應(yīng)用,可能具有強(qiáng)化抗栓,同時(shí)保護(hù)胃黏膜、減少出血風(fēng)險(xiǎn)的雙贏優(yōu)勢(shì),為臨床中兼有高凝血與高出血風(fēng)險(xiǎn)的兩難病人帶來(lái)了新的希望。
未來(lái)應(yīng)開(kāi)展較大樣本、隨機(jī)、雙盲、安慰劑對(duì)照的臨床研究,證實(shí)三七皂苷類有效部位聯(lián)合抗栓藥物“增效減毒”的優(yōu)勢(shì),促進(jìn)其轉(zhuǎn)化應(yīng)用,為病人帶來(lái)更大獲益。