中药有效组分防治心肌缺血再灌注损伤机制研究进展

中药有效组分防治心肌缺血再灌注损伤机制研究进展

有效中药成分是在中药中提取的，具有一定的生物活性和治疗效果的组成。有效成分、特定物质和振动物的质量控制。心肌缺血再灌注损伤(MIRI)是指在心肌组织缺血恢复血流后,其细胞代谢功能障碍及结构破坏反而加重的现象。近年来研究发现,中药多种组分在MIRI损伤防治方面有显著的效果,现就中药有效组分对MIRI损伤的机制综述如下。1脂质过氧化损伤血药浓度心肌缺血再灌注时,氧自由基生成增多,内源性抗氧化物质如超氧化物歧化酶(SOD)等活性相对降低,大量氧自由基通过不饱和脂肪酸(PUFA)作用引发脂质过氧化反应生成丙二醛(MDA)等氧化产物,通过多种途径造成细胞膜及亚细胞器膜结构的破坏,导致心肌缺血再灌注损伤,引起血中磷酸肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)谷草转氨酶(AST)等含量显著增加。中药有效组分可以通过提高内源性抗氧化能力减轻MIRI,从而保护心肌。1.1丹酚酸b不同用量对ast、ldh活性的影响丹酚酸B是唇形科植物丹参的主要水溶性活性成分。高枫等采用Langendorff法灌流离体大鼠心脏,停灌25min后再灌30min,在停灌前10min,分别加入含丹酚酸B高、中、低(10、5、2.5g·L-1)浓度的灌注液,并持续整个再灌注过程。结果显示,丹酚酸B高、中、低剂量组SOD活性显著增加,MDA含量显著降低,并呈剂量依赖性,其中高剂量组P<0.001,中剂量组P<0.01,低剂量组P<0.05,各时间点AST、LDH活性显著下降(P<0.05)。提示丹酚酸B可显著提高缺血再灌注心肌组织中SOD活性、降低MDA含量、增强心肌的抗氧化能力、降低缺血再灌注心肌的损伤,发挥保护心肌的作用。1.2ldh-sod及gsh-px活性检测丹参多酚酸盐是丹参多种重要酚酸类有效活性成分的混合物,主要包括丹参酚酸A、B、C、D、E、G,原儿茶醛、咖啡酸、异阿魏酸等。沈继龙等采用在体大鼠结扎左冠状动脉前降支(LAD)30min、复灌120min,在LAD阻断前,左股静脉给予丹参多酚酸盐高、低(100、10μg·L-1)剂量。结果显示,丹参多酚酸盐低剂量组和高剂量组血清中肌酸磷酸激酶同工酶(CK-MB)、LDH、肌钙蛋白(cTnI)、MDA及一氧化氮合酶(NOS)水平显著降低,SOD与谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)含量显著上升(P均<0.05),且高剂量组血流阻断后各时期血清MDA、NOS活性与心肌酶水平均低于低剂量组,血清SOD与GSH-Px活性均高于低剂量组。表明丹参多酚酸盐对大鼠MIRI的防护作用同样具有浓度依赖性,其作用规律与丹参酚酸B相似。1.3组茎叶皂苷对ldh、磷酸肌酸激酶pp、gsh-px活性的影响三七茎叶皂苷是五加科植物三七茎叶的活性成分。任小宇等采用Langen-dorff法灌流离体大鼠心脏,停灌25min后再灌60min,手术前每天灌胃(ig)给予三七茎叶皂苷高、中、低(80、40、20mg·kg-1)剂量,连续7d。结果显示,三七茎叶皂苷不同剂量组均可减少灌流液中LDH、磷酸肌酸激酶(CK)释放和组织中MDA的产生,增加SOD、GSH-Px的活性。表明三七茎叶皂苷改善MIRI机制与清除氧自由基、减少脂质过氧化反应有关。1.4刺五加叶皂苷对大鼠心肌组织病理学指标的影响刺五加叶皂苷是五加科植物刺五加叶的活性成分。睢大员等采用在体大鼠结扎冠状动脉前降支30min,再灌120min,结扎30min时分别舌下静脉注射刺五加叶皂苷大、中、小(100、50、25mg/kg)剂量。结果显示,刺五加叶皂苷50、100mg·kg-1组均能显著缩小心肌缺血再灌注损伤大鼠的心肌梗死面积,降低血清心肌细胞CK及LDH活性,且可显著降低血清脂质过氧化物(LPO)含量,并提高血清SOD及GSH-Px活性(P<0.05或P<0.01)。表明刺五加叶皂苷急性期静脉给予通过提高内源性抗氧化酶活性,抑制脂质过氧化过程而减轻氧自由基对心肌的损伤。1.5葛根素的加入葛根素是豆科植物野葛的干燥根葛根的黄酮类活性成分。巩红岩等采用在体大鼠结扎LAD30min再灌180min,于再灌注开始时在储血槽内分别加入稀释的高、中、低(10、5、2mg·kg-1)剂量葛根素10mL。结果显示,葛根素各剂量组均能够显著减少MIRI大鼠血清中MDA的含量,增加血清中SOD、GSH-Px的活性和GSH的含量(P<0.05或P<0.01),减少心肌梗死面积(P<0.05或P<0.01),随着剂量的增加保护效果尤为明显。1.6叶黄酮的降压药对大鼠心肌生化指标的影响淡竹叶黄酮是禾本科植物淡竹叶的干燥茎叶中分离提取的活性成分,邵莹等采用在体大鼠结扎LAD30min,再灌24h,手术前每天ig给予淡竹叶黄酮高、中、低(100、50、25mg·kg-1)剂量,连续10d。结果显示,淡竹叶黄酮50、100mg·kg-1可抑制大鼠心肌中LDH及CK的漏出,降低血清和心肌组织中LDH与CK活性,降低MDA含量,提高SOD、GSH-Px和NO浓度。表明淡竹叶黄酮在末次给药24h内可通过减少氧自由基(ROS)的生成,加速ROS的清除,减少心肌细胞的氧化损伤,增强心肌抗氧化能力,抑制心肌脂质过氧化,从而保护心肌。1.7黄蜀玫瑰花总黄酮的合成黄蜀葵花总黄酮是锦葵科植物黄蜀葵的花中提取的总黄酮成分。范丽等采用在体家兔结扎冠状动脉左旋支(LCX)30min,再灌60min,在LCX结扎前10min,持续5min静脉推注不同剂量黄蜀葵花总黄酮(16、8、4mg·kg-1)。结果显示,黄蜀葵花总黄酮缺血前一次给予,各剂量均可明显降低血浆中MDA的含量,同时增强SOD及GSH-Px的活力。1.8苦碟子总黄酮对血清及心肌指标的影响苦碟子总黄酮是菊科植物抱茎苦荬菜全草苦碟子的有效组分。翟玉荣等采用在体大鼠结扎LAD60min后复灌120min,在LAD结扎前每天腹腔注射给予苦碟子总黄酮高、中、低(1010、510、215mg·kg-1)剂量,连续2d,末次药后30min,结扎,再立即给药1次。结果显示苦碟子总黄酮3个剂量组呈剂量依赖性地降低血清及心肌MDA含量,提高SOD活性(P<0.05或P<0.01);表明苦碟子总黄酮可能通过增强机体对自由基的清除能力,减少脂质过氧化反应,发挥抗MIRI作用。1.9造模前后姜黄素合成姜黄素是姜黄属中药姜黄、郁金等的块茎中提取出来的一种酚性色素。郑芳等采用在体大鼠升主动脉阻断30min后再灌3h,造模前30min经十二指肠注射姜黄素高、中、低(40、20、10mg·kg-1)剂量。结果显示,姜黄素能提高SOD活性,减少心肌梗死面积。1.10清除氧自由基、减少脂质过氧化反应玉郎伞皂苷是豆科植物疏叶崖豆的干燥根玉郎伞的重要活性成分。李健玲等采用灌流离体大鼠心脏,停灌30min,再灌30min,各给药组在停灌前10min加入含不同浓度玉郎伞皂苷高、低(4×10-2、2×10-2g·L-1)的灌注液,并持续整个再灌注过程。结果显示,玉郎伞皂苷皂苷高剂量可显著减少CK、CKMB、LDH、LDH的释放和心肌组织MDA的产生,增加SOD的活性。表明玉郎伞皂苷可清除氧自由基、减少脂质过氧化反应,对心肌缺血-再灌注损伤具有保护作用。此外,李明等研究发现从五加科植物乔木龙牙楤木的根和叶提取的龙牙楤木总皂苷,杜鹃等研究发现从松科植物松树的皮提取的原花青素、王红珊等研究发现从葡萄科植物葡萄的籽提取的葡萄籽原花青素,瞿凌晨等研究发现从黄杨科植物小叶黄杨中分离得到的环维黄杨星D,董淑英等研究发现从石榴科植物石榴的果实中提取的石榴多酚,龚明玉等研究发现从唇形科植物黄芩的茎叶提取的黄芩茎叶总黄酮,王飞等研究发现从兰科植物天麻中提取的天麻素,谭宏棣等研究发现从柿树科植物柿的干躁叶提取的柿叶总黄酮,刘仰斌等研究发现从菊科植物苦苣菜的全草苦菜中提取的苦菜总黄酮,刘晓健等研究发现从菊科植物短葶飞蓬的干燥全草灯盏花中提取的灯盏花素均能通过升高心肌缺血再灌注血清中的SOD,降低MDA含量,抑制氧自由基,减轻MIRI。2a、蛋白激酶c代谢细胞内Ca2+平衡状态紊乱后引起的Ca2+内流和Ca2+分隔机制的失调,导致缺血再灌注心肌细胞内Ca2+超载。缺血再灌注期,高水平的细胞内Ca2+很容易激活一些细胞内酶,其中磷脂酶A和蛋白激酶C的活化可致脂肪酸(重要的花生四烯酸)形成。Ca2+超载可导致心室舒张不全,严重者可因心室充盈不足引起舒张性心力衰竭;钙超载能够引起酸中毒和促进心律失常的发生;再灌注时心肌出现的强烈收缩带、肌纤维断裂和坏死;钙超载可以激活蛋白酶和钙依赖性磷脂酶,破坏生物膜的结构完整性,并在膜磷脂分解过程中产生溶血磷脂进入线粒体抑制ATP的合成;加之大量Ca2+进入线粒体以磷酸钙的形式沉积于线粒体中,从而破坏了线粒体的氧化磷酸化功能。由此可见,降低细胞内Ca2+超载是再灌注损伤时心肌保护的关键环节,中药有效组分可通过减轻Ca2+超载降低MIRI。2.1天麻素对ca2+前后心肌组织荧光强度的影响王飞等研究发现,天麻素除对MIRI的抗氧化机制外,天麻素预处理后能显著降低MIRI后心律失常的发生;正常对照组加入2.5μmol·L-1Ca2+后,心肌组织荧光强度明显增强,细胞外Ca2+通过非选择性阳离子通道进入细胞内,而天麻素组加入Ca2+后心肌组织荧光强度增加程度显著降低,提示天麻素对钙内流具有一定的抑制作用,能抑制细胞膜上受钙库操控的非选择性阳离子通道的Ca2+内流,降低细胞内钙超载,保护心肌。2.2革皂苷对miri大鼠na+-k+atp酶活性的影响蒺藜皂苷是蒺藜科植物蒺藜全草提取的有效成分。张爽等采Langendorff离体心脏灌流系统,分别加入含蒺藜皂苷高、中、低(200、100、50mg·L-1)浓度的灌注液灌流15min,停灌30min,再灌40min。结果显示,预先给予蒺藜皂苷200、100mg·L-1可使MIRI大鼠中的Na+-K+ATP酶、Ca2+-Mg2+ATP酶活性明显升高。表明蒺藜皂苷通过抑制Na+/Ca2+交换,使得细胞摄取的Ca2+减少,具有良好的抗Ca2+超负荷作用。2.3柿叶总黄酮的单因素试验柿叶总黄酮是柿叶的主要有效成分。谭宏棣等采用在体大鼠结扎LAD30min,复灌60min,在结扎前30min经十二指肠注射给予柿叶总黄酮高、中、低(30、15、7.5g·kg-1)剂量。结果显示,柿叶总黄酮中、高剂量组都能明显提高Ca2+Mg2+-ATP酶及Na+K+-ATP酶的活性,改善钙超载和心肌能量代谢。3激活的pmn在心肌缺血、再灌注期间由于内皮结构和功能的破坏导致内皮抗中性粒细胞(PMN)粘附的作用明显减弱。PMN与血管内皮接触时即被激活,继之释放氧自由基等毒性产物及破坏性蛋白酶,改变血管的通透性;激活的PMN聚集并且黏连于血管内皮,导致其破损、水肿和功能障碍,毛细血管腔被堵塞,引起虽有大血管的再灌注但局部缺血区仍无复流的现象,大量的无复流引起整个灌注区的无复流;激活的PMN还释放肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、IL-1、IL-6等炎症介质,造成严重损伤。因此,中药有效组分可通过抑制PMN,以及各种炎症因子的释放减缓MIRI。3.1预适应对icam-2mrna表达的抑制率范丽等研究发现,黄蜀葵花总黄酮除对MIRI的抗氧化机制外,黄蜀葵花总黄酮各剂量组经预适应处理后均可使ICAM-1mRNA阳性表达的分布密度明显减小,对ICAM-1mRNA的表达的抑制率最高达68.33%。表明黄蜀葵花总黄酮亦可通过下调MIRI家兔心肌组织中ICAM-1mRNA的表达,抑制其炎症反应,保护缺血心肌。3.2北药总木脂素干预北五味子总木脂素是木兰科植物五味子果实中提取的有效成分。孙潇等采用在体高脂血症大鼠结扎冠状动脉45min再灌150min,手术前每天ig给予北五味子总木脂素高、中、低(60、20、5mg·kg-1)剂量,连续14d。结果显示,经北五味子总木脂素干预后,心肌MPO活性显著下降,缺血心肌组织HE切片PMN浸润程度减轻。表明北五味子总木脂素可通过抑制PMN浸润、减轻炎症反应来减轻MIRI。3.3红景天苷对血清中tnf-、il-1和il-6的影响红景天苷是景天科植物大花红景天的干燥根及根茎的主要有效组分,梁小庆等采用在体大鼠结扎LAD30min复灌120min,结扎前30min经尾静脉注射给予红景天苷高、低(24、12mg·kg-1)剂量。结果显示,红景天苷可明显降低再灌注后血清中TNF-α、IL-1β和IL-6的含量,减轻心肌总体病变程度,减少炎细胞浸润并减轻局灶性坏死的程度。表明红景天苷可减少MIRI,与其抑制炎症反应有关。3.4不同给药剂量对小鼠心肌梗死面积和体重的影响黄芪多糖是豆科植物黄芪根的主要活性成分。徐冰等采用在体大鼠结扎LAD60min复灌120min,结扎后立即经尾静脉注射给予黄芪多糖高、低(40、20mg·kg-1)剂量以及黄芪多糖高剂量+丝裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)阻断剂(SB203580)、黄芪多糖低剂量+SB203580。结果显示,除黄芪多糖低剂量组外,其他各给药组均可显著减少缺血再灌注心肌的梗死面积和重量,并且黄芪多糖高剂量联合SB203580组治疗效果明显优于各单药治疗组。表明黄芪多糖能抑制NF-κB基因的表达,即通过抑制NF-κB信号通路,降低与其相关的下游炎症基因的激活和蛋白的表达,进而抑制与外周血中性粒细胞的黏附;还能部分干预p38MAPK信号通路,通过多条途径抑制炎症反应,发挥抗MIRI的作用。4抗凋亡蛋白研究表明,细胞凋亡是心肌缺血时心肌损伤的主要形式。细胞凋亡的发生受到细胞内凋亡调节蛋白的调控,如Bcl-2家族(B型白细胞/2型淋巴细胞样蛋白)和半胱天冬酶家族(Caspases),这些凋亡调节蛋白分为促凋亡蛋白和抗凋亡蛋白两大类,细胞凋亡的发生是这两类相互拮抗的蛋白之间平衡丧失的结果。因此,中药有效成分可通过调节凋亡调节蛋白,进而抑制心肌细胞凋亡,减轻MIRI。4.1丹参酮a对bcl-2和caspase-3表达的影响丹参酮ⅡA是丹参的酮类组分。郑元梅等采用在体大鼠结扎LAD60min再灌120min,手术前每天ig给予丹参酮ⅡA高、低(30、15mg·kg-1)剂量,连续3d。结果显示,丹参酮ⅡA各剂量均显著增加Bcl-2表达,减少Caspase-3表达,心肌细胞凋亡明显减轻,心肌梗死体积显著减小。表明丹参酮Ⅱ对心肌的保护作用机制与增加Bcl-2蛋白表达同时降低Caspase-3蛋白来抑制其细胞凋亡有关。4.2中低剂量的观察和测定蕨麻乙醇提取物是蔷薇科植物鹅绒萎陵菜的地下块根蕨麻的乙醇提取物。秦晓静等采用在体大鼠结扎LAD30min再灌120min,手术前每天ig给予蕨麻乙醇提取物高、中、低(3.6、1.8、0.9g·kg-1)剂量,连续14d。结果显示,蕨麻乙醇提取物1.8,3.6g·kg-1剂量组缺氧损伤心肌Caspase-9mRNA水平显著降低,各剂量组均可显著降低心肌组织Caspase-3mRNA水平,免疫组化分析提示各干预组蕨麻乙醇提取物均可显著抑制Caspase-3、Caspase-9蛋白的表达。表明蕨麻乙醇提取物可以减弱Caspases级联反应,通过干预心肌细胞凋亡抑制心肌细胞死亡的发生,对MIRI所诱导的心肌细胞凋亡有显著的保护作用。4.3白垩系白革的表达白藜芦醇是葡萄、虎杖、花生、桑椹等植物体内一种天然的二苯乙烯类多酚物质。何东伟等采用在体大鼠结扎冠状动脉45min再灌120min,结扎前1min由舌静脉注入白藜芦醇20mg·kg-1。结果显示,白藜芦醇组NOS及NO表达增加,凋亡指数(凋亡心肌细胞数占心肌细胞总数的百分比)显著减轻。表明白藜芦醇预处理可通过抑制心肌细胞凋亡保护MIRI。4.4淡竹叶黄酮产caspase-3蛋白表达的影响邵莹等研究发现,淡竹叶黄酮除对MIRI的抗氧化机制外,淡竹叶黄酮100mg·kg-1可抑制NF-κB和TNF-α蛋白的表达,下调caspase-3蛋白表达,亦可通过抑制心肌细胞凋亡而减轻MIRI。4.5保持心肌细胞凋亡芹菜素是伞形科植物旱芹叶的活性成分。史婷婷等采用在体大鼠结扎LAD45min,再灌2h,手术稳定10min后,股静脉给予芹菜素高、中、低(4、2、4mg·kg-1)剂量。结果显示,芹菜素各剂量组心肌细胞凋亡率显著降低,芹菜素能剂量依赖性地降低大鼠缺血/再灌注心肌细胞凋亡率,提高Bcl-2蛋白表达量、降低Bax、Caspase-3蛋白表达量,心肌组织损伤的病理学变化明显减轻。表明芹菜素对MIRI的保护效应可能与其上调Bcl-2蛋白表达和下调Bax、Caspase-3蛋白表达、抑制心肌细胞凋亡有关。此外,巩红岩等研究发现的葛根素,龚明玉等研究发现的黄芩茎叶总黄酮,王萍研究发现从桑科植物桑的干燥叶中提取的桑叶总黄酮,李辉等研究发现从红豆杉属植物南方红豆杉中发现提纯的红豆杉多糖均能减少MIRI大鼠的心肌细胞凋亡,有效降低MIRI。5血栓素b2和txa2表达变化缺血再灌注导致内皮细胞功能受损,内皮细胞丧失产生具有生物活性物质,舒血管活性物质前列环素(PGI2)和缩血管活性物质血栓素A2(TXA2)释放失去平衡。心肌缺血发生时,PGI2生成和释放减少,TXA2生成和释放增加,TXB2/6-Keto-PGF1α比值上升。因此,中药有效组分可通过增加PGI2,降低TXA2来改善内皮功能,减轻MIRI。5.1不同浓度a对大鼠离体心脏停灌期间主动脉流变学指标的影响川芎内酯A是伞形科植物川芎的干燥根茎川芎的主要活性成分。高伟等采用Langendorff离体心脏灌流方法,停灌30min,复灌60min,平衡10min前分别加入含川芎内酯A高、中、低(0.05、0.25、0.125g·L-1)浓度的灌注液。结果显示,川芎内酯A能提高大鼠离体心脏停灌再灌期的冠脉流量,降低冠脉流出液中IL-1β浓度和TXB2/6-Keto-PGF1α的比值。表明川芎内酯A预处理可能通过该途径调节血管舒张与收缩平衡,对血管内皮细胞产生潜在的保护作用,进而减缓MIRI。5.2皂苷对mir