川芎嗪對視網膜保護作用機制的研究及臨床應用

吳沂旎 郝 進

川芎嗪被廣泛應用于治療視網膜、脈絡膜、視神經缺血性疾病，療效顯著，筆者就近幾年川芎嗪對視網膜保護作用機制及臨床應用歸納如下，希望對眼科實驗研究及臨床研究提供參考依據。

1 川芎嗪對視網膜保護作用的機制研究

1.1 對血液流變學的影響

川芎嗪又名四甲基吡嗪，是中藥川芎嗪的提取物，具有抑制環核苷酸磷酸二脂酶的活性，提高血小板中環腺苷酸（cyclic adenosine monophosphate，cAMP）含量，降低血小板表面活性，從而抑制血小板聚集，改善微循環，擴張血管，防止血栓形成，并有輕度的溶解作用〔1〕。研究證實其對正常人及冠狀動脈粥樣硬化性心臟病患者血小板聚集有抑制作用。何健峰〔2〕等觀察了76例川芎嗪對視網膜靜脈阻塞患者血漿中內皮素-1、血栓素B2及血液流變學的影響，發現治療前患者血漿中內皮素-1、血栓素B2及血液流變學各項指標明顯異常，治療20 d后患者視力明顯提高，內皮素-1、血栓素B2水平顯著下降，血液流變學指標（血漿黏度、全血黏度、血小板聚集性、血漿纖維蛋白、紅細胞壓積等）明顯得到改善。血管內皮細胞（vascular endothelial cells，VEC）的功能狀態與血栓栓塞性疾病的發生發展及其預后密切相關。VEC可合成并釋放多種生物性物質，維持凝血-抗凝系統和纖溶-抗纖溶系統間功能的動態平衡。組織因子（tissue factor，TF）是生理止血和病理性血栓性形成中血液凝固的啟動因子。TF過量表達將引起血液高凝狀態甚至血栓形成。實驗研究證實凝血酶能誘導ECV304細胞表達TF，川芎嗪具有在mRNA水平抑制凝血酶刺激ECV304細胞TF表達的作用，這說明川芎嗪能通過抑制組織因子途徑的啟動來起抗凝作用〔3〕。

1.2 對血管內皮細胞的影響

血管內皮細胞作為血管的內襯，形成光滑的表面，便于血液流動，并具備有復雜的酶系統，能合成與分泌多種生物活性物質，為血管生成中必不可少的部分。目前眼內新生血管形成已成為眼科領域的重要課題之一，眼新生血管是缺血型視網膜靜脈阻塞的一個突出特點，視網膜內新生血管可發生在缺血區視網膜周圍有灌注的血管床的任何部位，血管內皮細胞在眼新生血管發展中起著重要作用。楊麗蓉〔4〕將川芎嗪注射液 1.5 μg/ml、15 μg/ml、150 μg/ml作用于 ECV304 細胞24、48、72 h，結果發現不同濃度的川芎嗪作用不同時間后，對ECV304細胞的增殖均產生了抑制作用；川芎嗪濃度越高，細胞計數越少。證明了川芎嗪注射液對血管內皮細胞的生長有明顯的抑制作用，為臨床應用該藥治療“血管增殖性疾病”提供了實驗依據。同樣，陳剛等〔5〕觀察川芎嗪對血管內皮細胞和血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）誘導的血管內皮細胞生長、增殖的影響，結果顯示對于川芎嗪直接作用于內皮細胞系ECV304細胞，其細胞計數、吸光度（A）值均少于對照組，對于川芎嗪作用于VEGF誘導的ECV304細胞，其A值較對照組顯著降低。此項研究表明川芎嗪能直接抑制血管內皮細胞的增殖，對VEGF誘導的血管內皮細胞的增殖也有一定作用。黃寧江〔6〕探討不同濃度川芎嗪提取液對血管內皮細胞生長的影響，結果川芎嗪顯著抑制血管內皮細胞生長，且隨著濃度和培養時間的增加，其抑制作用也相應增強。有實驗研究表明血管內皮細胞DNA的合成，對經VEGF刺激的內皮細胞的DNA合成亦有抑制作用，川芎嗪抑制血管生成的作用可能與其抑制血管內皮細胞DNA合成有關，從而為開發新的抗新生血管生成作用的中藥提供了理論依據〔7〕。

1.3 對視網膜缺血再灌注損傷的保護作用

視網膜缺血是引起視力損失最常見的病理生理因素，臨床上一直缺乏有效的治療手段。其常見的原因包括視網膜血管阻塞性疾病、高眼壓以及影響視網膜血流量的眼科手術等。即使在早期恢復血液再灌注，但視網膜功能狀態已發生了改變，造成嚴重的視力障礙，這些功能障礙有時候是不可逆的。近年來，有研究者從病理、生理及藥物學的角度就川芎嗪對視網膜缺血再灌注損傷的保護作用進行了研究，主要有以下幾個方面。

1.3.1 減少細胞凋亡：臨床上有多種疾病如青光眼、糖尿病、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病等都能引起視網膜缺血性疾病，從而影響視覺，我們已近發現視網膜缺血60 min后恢復血供，視網膜有部分細胞不能恢復正常結構及生理功能，即缺血產生了不可逆的病變——細胞凋亡，這也是視網膜缺血后病人視力喪失的原因之一。有研究報道神經系統缺血將引起大量細胞凋亡。李錦新〔8〕等觀察中藥制劑川芎嗪對SD大鼠視網膜缺血后細胞凋亡的影響，實驗采用前房灌注生理鹽水做成視網膜缺血模型，治療組每天腹腔注射川芎嗪1次，Tunel法檢測各組視網膜凋亡細胞，結果發現正常大鼠視網膜僅有少量凋亡細胞、視網膜缺血60 min后視網膜凋亡細胞明顯增加，表明視網膜缺血激活了細胞凋亡，給予川芎嗪治療后各組視網膜內凋亡細胞數量減少，隨著時間延長，凋亡細胞數量減少更加明顯，缺血組凋亡細胞明顯高于川芎嗪治療組，同一時間段各組之間相比差異均有統計學意義。表明川芎嗪可減少缺血后視網膜細胞的凋亡，具有明顯的保護作用。

1.3.2 抗氧自由基作用：綜合研究表明，視網膜缺血性疾病由于機體代謝失調，通過酶系統和非酶系統產生大量活性氧自由基，引發脂質過氧化作用，并因此形成脂質過氧化物（lipid peroxides，LPO），使細胞核膜、膜盤、線粒體膜等內的脂質受到不可逆的損傷。超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）是氧自由基的特效專一清除酶，是抗氧化防御中的重要防線。陳美練〔9〕等通過研究發現川芎嗪可以使大鼠視網膜缺血再灌注損傷導致顯著變薄的視網膜神經節細胞層（retinal ganglion cell layer，RGCL）及內核層（inner nuclear layer，ⅠNL）逐漸增厚，接近正常狀態，還可以使紊亂的視網膜色素上皮細胞結構趨向正常化；同時發現SOD活力上升，脂質過氧化物產物丙二醛（malondialdehyde,MDA）含量下降。推測川芎嗪可能通過對抗視網膜缺血再灌注損傷所介導的氧化反應，有效穩定細胞膜，降低脂質過氧化產物，發揮對大鼠神經節細胞和內核層的保護及修復作用。

1.3.3 改善血液流變作用：有研究表明，川芎嗪可明顯改善持續高眼壓兔眼循環情況，使血黏度降低，血流速度加快，并減少出血、滲出，使視神經軸突腫脹減輕，從而起到保護視神經 的作用〔10〕。

1.4 對ET與NO的影響

眼底血管舒縮的體液調節是通過眼底一些特殊的組織細胞產生的血管活性物質作用于血管平滑肌細胞實現的。這些血管活血物質當中，最為經典的是血管內皮細胞產生的一氧化氮（nitric oxide，NO）及內皮素 -1（endothelin-1， ET-1），生理情況下血管內皮細胞釋放NO松弛血管〔11〕，同時釋放ET-1收縮血管〔12〕，NO和ET-1協調平衡，維持著血管的外周阻力和局部血管的舒縮狀態，調節著視網膜的血液循環。病理狀態時，NO釋放減少和ET-1增加，可導致血管舒縮功能失調、血小板凝聚和內皮細胞增殖，加速或促進眼底各組織病變的發展〔13〕。ET是最強的收縮血管物質之一。實驗表明川芎嗪可以抑制人胎兒臍靜脈內皮細胞ET的釋放，發揮其擴血管作用。近幾年研究發現，糖尿病患者、正常眼壓性青光眼患者、視網膜靜脈阻塞等眼底疾病患者血漿ET-1呈高濃度狀態。說明ET-1可能與此類疾病的發病機制有關。有研究觀察川芎嗪能抑制內皮細胞產生ET，從而可使ET和NO的平衡狀態得到改善，進而減輕病變血管的收縮和痙攣，增加缺血區的血液供應，改善缺血組織代謝狀態，減輕組織損傷。

1.5 鈣離子通道阻滯劑的作用

許多研究發現組織細胞缺血損傷與細胞內鈣超負荷有密切關系。細胞鈣離子水平的升高可導致神經毒性作用，其機理在于激活一系列酶類、過氧化物及其它自由基等，這些物質均與神經毒性有關。生理狀態下細胞膜內外存在極大的鈣離子電化學梯度，維持此梯度主要靠細胞膜對鈣離子極低的通透性，鈣親和蛋白的緩沖以及依賴質膜兩側鈣泵調控。這種機制對細胞內鈣離子濃度的調控均有一定限度，超過極限將導致細胞內鈣離子超載，觸發一系列有害的病理生理過程。視網膜對缺血、缺氧極其敏感，缺血時引起神經細胞的興奮，細胞興奮時產生一些激動劑作用于膜受體，使受體門通道開放，導致大量鈣離子流入細胞內，并產生大量氧自由基，進而與生物膜中多價不飽和脂肪酸起反應，直接導致視網膜細胞膜的完整性，滲透性和液態流動性發生改變〔14〕。科研人員通過實驗建立了體外培養海馬神經元糖氧剝奪（oxygen andglueosedeprive，OGD）模型，隨機分為 OGD組、尼莫地平組、川芎嗪大、中、小劑量組及空白對照組。通過鈣離子熒光標記，應用激光共聚焦顯微技術等檢測川芎嗪對OGD狀態下海馬神經元內鈣離子的影響。檢測結果顯示，OGD組的鈣離子濃度顯著高于空白對照組（P＜0.05）；尼莫地平組、川芎嗪大、中劑量組鈣離子濃度均低于OGD組，差異均具有顯著意義（P＜0.05）。研究結果初步提示，川芎嗪具有鈣拮抗作用，為川芎嗪作為新型鈣通道拮抗劑提供了體外實驗依據〔15〕。有實驗研究表明川芎嗪能減少缺血后視網膜細胞的凋亡，推測其可能與Ca2＋通道受體發生可逆性結合，調節Ca2＋的細胞內流量，保持視網膜細胞線粒體的完整性而起到抗細胞凋亡作用。

1.6 對VEGF的影響

隨著對視網膜疾病新生血管的研究，VEGF已成為一個熱點話題。VEGF是一種內皮細胞的特異性有絲分裂原，作為一種自分泌和旁分泌機制的生長因子，它能特異地作用于血管內皮細胞，促進視網膜等血管內皮細胞遷移、增生和血管形成等，主要表現為毛細血管周細胞減少，內皮細胞增生以及基底膜的增厚，毛細血管閉塞；導致視網膜新生血管形成及微血管滲漏增強，惡化血管結構，在微血管結構和功能變化的病理生理過程中發揮著重要作用〔16〕。有實驗發現VEGF mRNA在大鼠視網膜缺血再灌注中表達增強，提示視網膜缺血再灌注損傷后有產生新生血管的傾向，因此研究如何抑制VEGF的過度表達，避免新生血管的產生變得尤為重要。實驗研究發現川芎嗪能通過抑制晚期糖基化終末產物（advanced glycation end products，AGEs）的形成，抑制 VEGF 在視網膜組織中的過度表達，防止微血管病變，改善視網膜缺血缺氧〔17〕。

2 川芎嗪在眼科疾病中的臨床應用

川芎味辛，溫，歸肝膽、心包經。川芎嗪是川芎提取的有效成分，屬吡嗪類生物堿。大量實驗、臨床研究證實，川芎嗪可以抗凝、抗纖維化、抗血栓形成、擴張血管，降低血黏度、改善微循環等。目前川芎嗪在臨床上應用于糖尿病視網膜病變、視網膜血管阻塞、缺血性視網膜病變、青光眼等眼病。鄧新國〔18〕等采用腹腔注射鹽酸川芎嗪觀察兔眼視網膜組織中的藥代動力學，研究表明腹腔注射川芎嗪后，該藥能透過血-視網膜屏障進入視網膜組織，這一結果為川芎嗪全身用藥治療眼底病提供了實驗依據。

2.1 視網膜靜脈阻塞（retinal vein occlusion，RVO）

本病與中醫學之“暴盲”頗為相似，其病機大多為內結血瘀，或氣血逆亂，血不循經。治宜活血化瘀為主。岳麗菩〔19〕等將38例各種原因所致的RVO患者隨機分為2組，治療組采用川芎嗪注射液聯合血栓通注射液治療，對照組采用抗凝劑尿激酶治療。結果發現總有效率治療組92.11%，對照組為66.7%，2組比較差異有統計學意義（P<0.01）。此外，通過檢測血液流變學的各項指標，治療組治療后均明顯下降，與治療前比較，差異均有統計學意義。崔麗貞〔20〕等將視網膜靜脈阻塞患者分為治療組35例，用川芎嗪注射液160 mg+生理鹽水500 ml靜脈滴注，每天1次，10 d為1個療程，共4個療程。對照組30例，用血栓通12 ml+生理鹽水250 ml靜脈滴注，每天1次，10 d為1個療程，共4個療程。通過視力檢查，熒光素眼底血管造影和眼底檢測評價療效。結果治療組總有效率為82.9%，與血栓通相似，但在視力恢復上優于血栓通組。

2.2 原發性開角型青光眼

臨床研究川芎嗪能降低原發性開角型青光眼患者的血液黏度；改善血流動力學，改善視功能的損害。張麗霞〔21〕等運用川芎嗪治療眼壓控制下原發性開角型青光眼30例，發現川芎嗪可以改善眼壓控制下青光眼患者的視野平均敏感度、視野平均缺損、視野丟失方差，以及視盤篩板區血管容量及紅細胞移動速率。劉杏〔22〕等使用磷酸川芎嗪對眼壓已控制的原發性開角型青光眼患者11例（19只眼）進行治療，采用自身對照觀察血液流變學、熒光素眼底血管造影、Humphrey視野以及圖形視誘發電位的變化，結果患者全血黏度明顯降低，脈絡膜及視網膜血管充盈時間明顯縮短，血流動力學和青光眼的視功能損害都有明顯改善。

2.3 缺血性視神經病變

缺血性視神經病變系視神經的營養血管發生急性循環障礙，使視神經缺血、缺氧，而致組織水腫，從而導致視功能下降，視野象限性缺損。站莉娟〔23〕等臨床觀察川芎嗪治療急性缺血性視神經病變的效果，治療組38例42只眼選用大劑量川芎嗪200 mg加入5%葡萄糖注射液500 ml靜脈滴注，2周為1個療程，同時加用地塞米松5～10 mg靜脈滴注，5 d后逐漸減量至停用。治療同時配合應用能量合劑、維生素。對照組34例38只眼，給低分子右旋糖酐500 ml靜脈滴注，2周為1個療程，其它治療用藥除川芎嗪外，與治療組相同。1個療程后治療組總有效率90.47%，對照組為60.5%，2組相比差異有統計學意義。對照組治療1個療程后，療效較差的29只眼加用川芎嗪治療，并進行前后自身對照，結果視力進步者比例增多，與第1療程后相比差異有統計學意義。王顯明〔24〕等同樣將72例80只眼缺血性眼底病變者隨機分為治療組38例42只眼及對照組34例38只眼。治療組選用大劑量川芎嗪200 mg加入5%葡萄糖注射液500 ml靜脈滴注，2周為1個療程，對照組給予低分子右旋糖酐500 ml靜脈滴注，2周為1個療程。結果治療組總有效率為90%，對照組為61%，2組總有效率比較有統計學意義的差異。

2.4 糖尿病視網膜病變

中醫認為糖尿病視網膜病變是以陰虛燥熱，或脾氣虛弱為本，而血瘀則貫穿疾病的整個過程，故以滋陰益氣，化瘀通絡為基本治法。有研究者將糖尿病視網膜病變患者40例分成治療組20例和對照組20例，治療組用葛根素注射液靜脈滴注，內服滋腎健脾化瘀方，同時應用電控川芎嗪離子導入；對照組用葛根素注射液靜脈滴注，內服滋腎健脾化瘀方。觀察2組治療前后及眼底的變化。結果治療組總有效率86.84%，對照組67.50%，治療組的療效明顯優于對照組，2組療效比較差異有統計學意義〔25〕。

此外，川芎嗪能改善和緩解視網膜震蕩后視網膜和脈絡膜血管反射性痙攣，恢復患者眼部血管舒縮功能，改善眼組織血供。在人工晶狀體植入術后，保護血管內皮，減輕白內障術后切口炎性滲出，促進房角組織對炎性細胞的吸收，調節免疫，與激素有協同作用〔26〕。

3 結語

近年來隨著川芎嗪藥理研究的不斷進展，人們已認識到該藥具有多重生物學及藥效學效應，并將其廣泛用于缺血性心血管疾病等的治療。但川芎嗪對眼科疾病的作用機理和實驗研究目前國內外還比較少，如川芎嗪對視網膜內皮細胞的影響、對視網膜血液循環的影響等。目前川芎嗪已受到廣大眼科學者的關注，有關視網膜疾病發病機制的研究已深入到細胞分子水平，相信會為臨床應用該藥治療眼底疾病提供更多的理論及實驗依據，從而使川芎嗪在眼科領域里發揮更大的作用。

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