王 碩,康立源,秦秀德,謝 偉,孟慶華,劉 輝,王丹丹
·綜述·
丹紅注射液抗腦損傷作用研究進展*
王 碩,康立源,秦秀德,謝 偉,孟慶華,劉 輝,王丹丹
丹紅注射液;抗腦損傷;作用機制
丹紅注射液由丹參、紅花經過現代工藝提取而成,主要有丹參酮、丹參酸、丹參酚酸及紅花黃色素、紅花酚苷和兒茶酚等化學成分。丹參味苦性微寒,歸心、肝經,通血脈散瘀結,為主藥;紅花味辛性溫,亦歸心、肝經,化瘀血通經絡,為輔藥。丹參為沉降之物,紅花為升浮之品,兩藥配位,一升一降,內外通和,祛瘀生新,祛邪而不傷正,共奏活血化瘀、通脈舒絡之功[1]。臨床上常用于瘀血閉阻所致諸證,療效顯著且不良反應小。現代研究證明,丹紅注射液具有減少氧自由基、有效保護血管內皮、抗血小板集聚、穩定動脈粥樣硬化、改善微循環、降脂、抗炎、抗凝等作用[2]。臨床上常用于治療冠心病,病毒性心肌炎等心血管系統疾??;腦供血不足,腦梗死等缺血性腦血管系統疾病[3]。此外,丹紅注射液還可用于治療類風濕關節炎,早期糖尿病腎病,慢性萎縮性胃炎,眼底出血等疾患[4]。隨著對丹紅注射液研究的深入,丹紅注射液的抗腦損傷作用受到廣泛的關注,并進行了大量的基礎實驗和臨床試驗研究。綜合相關材料,從抗細胞凋亡、抗炎癥損傷、抗氧化應激、抗血小板集聚、促進神經再生、保護血管內皮細胞等6個方面來探討丹紅注射液的抗腦損傷作用機制。
1.1 抗細胞凋亡 缺血性腦血管病是目前嚴重危害人類健康的主要疾病之一,腦缺血損傷是一個復雜的病理生理過程,其中再灌注損傷在腦缺血損傷中起著重要的作用。缺血性腦血管病發生后,常引起細胞毒性腦水腫,其機制為腦缺血后釋放大量的興奮性氨基酸,介導Na+、Ca2+、H2O大量內流,造成細胞毒性腦水腫并激發一系列瀑布樣病理生理過程,包括炎癥遞質釋放,氧自由基生成,血管內皮損傷等方面,繼而引起細胞膜及胞內細胞器(線粒體、內質網等)受損,使細胞發生水腫并引起能量衰竭,從而引發神經元細胞體凋亡,喪失其正常的神經細胞功能[5]。神經元凋亡在腦缺血再灌注繼發的神經損傷的機制中起著重要的作用,因此通過抑制神經元凋亡防治腦缺血再灌注繼發神經元損傷成為研究抗腦損傷的熱點。范磊等[6]應用線栓法建立大鼠大腦中動脈阻塞再灌注模型,觀察丹紅注射液對大鼠腦缺血再灌注后大腦皮質缺血灶周圍區天門冬氨酸蛋白水解酶-3(Caspase-3)、生存蛋白(Survivin)的時相表達及對神經細胞凋亡的影響,發現丹紅注射液對大鼠腦缺血再灌注損傷有保護作用,其作用機制可能與丹紅注射液促進Survivin的表達,抑制Caspase-3表達,減輕遲發性神經元的凋亡有關。王彥平等[7]通過改良線栓法建立大鼠局灶性腦缺血再灌注模型,研究丹紅注射液對腦缺血再灌注后凋亡誘導因子(AIF)表達及神經元凋亡的影響,結果表明丹紅注射液可抑制AIF的表達,減少神經元的凋亡,對大鼠腦缺血再灌注具有抗腦損傷作用。張紅等[8]體外培養大鼠皮質神經元,建立體外培養大鼠皮質神經元模擬缺血再灌注模型,應用免疫組織化學、免疫熒光染色方法鑒定神經元純度;流式細胞術(Annexin V)、PI雙標檢測神經元凋亡率及活性半胱天門冬酶 Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9 蛋白表達;蛋白質印跡(Western-blot)免疫印跡分析法檢測 Caspase-12、葡萄糖調節蛋白 78(GRP78)、Bcl-2及細胞色素C蛋白的表達,進而探討體外模擬缺血再灌注后大鼠皮質神經元內質網應激誘導凋亡的機制及丹紅注射液對其的干預作用,研究發現內質網應激參與神經元體外模擬缺血再灌注后細胞凋亡,丹紅注射液能抑制模擬缺血再灌注后細胞凋亡。吳旭青等[9]通過培養胎鼠原代神經元,采用噻唑藍(MTT)法檢測細胞生存率,并測定乳酸胱氫酶(LDH)釋放率,建立N-甲基-D-天冬酸受體(NMDA)損傷模型,測定細胞生存率及LDH釋放率,并采用熒光染料色法(Hoechst)染色及原位末端轉移酶標記技術(TUNEL)檢測小劑量丹紅注射液干預組細胞凋亡情況,研究表明丹紅注射液可減輕NMDA誘導的體外神經元損傷,抑制神經元凋亡。
1.2 抗炎癥損傷 腦缺血再灌注時,在缺血灶局部存在大量炎癥因子,并且炎性細胞的激活、浸潤及黏附分子的合成分泌呈一種相互增強相互促進的級聯反應,炎癥因子在腦缺血再灌注損傷早期的炎癥反應中可能起重要促進作用。丹紅注射液可以調節細胞因子的分泌,抑制炎性因子釋放。聞公靈等[10]通過探討丹紅注射液對腦缺血再灌注損傷大鼠細胞間黏附分子-1(ICAM-1)表達和白細胞浸潤的影響,發現丹紅注射液可以降低缺血再灌注腦組織ICAM-1及中性粒細胞的浸潤的表達,提示丹紅注射液可能激活了機體的內在保護作用,阻斷了腦缺血再灌注損傷時的炎性級聯反應,從而發揮了保護作用。王天虎[11]通過觀察丹紅注射液對急性腦梗死患者血清炎癥因子水平的影響,發現丹紅注射液能降低急性腦梗死患者血清超敏C反應蛋白(Hs-CRP)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、基質金屬蛋白酶-9(MMP-9)的水平,提示丹紅注射液具有一定的抗炎作用。宋春伶等[12]通過給予急性腦梗死患者0.9%生理鹽水250mL加丹紅注射液40 mL,每日1次,靜脈點滴,且在入院時及藥物治療后分別檢測血清白細胞介素-1(IL-1)、白細胞介素-6(IL-6)、TNF-α 的抗體水平,發現丹紅注射液能夠很好地降低急性腦梗死患者血清 IL-1、IL-6、TNF-α 的表達,減輕腦梗死后炎癥反應。董玉梅等[13]通過觀察60例急性腦梗死患者使用丹紅注射液治療前后TNF-α、IL-10和Hs-CRP水平的變化,發現丹紅注射液治療后TNF-α、IL-10和Hs-CRP水平較治療前顯著降低,結果表明丹紅注射液能夠減少急性腦梗死炎癥細胞因子表達、改善腦血流灌注,從而保護腦神經組織。
1.3 抗氧化應激 缺血性腦血管病發生后會產生大量的氧自由基,而缺血再灌注后缺血缺氧導致強烈的脂質過氧化反應是由氧自由基介導的,它可導致腦組織血流量進一步減少、水腫加劇,并引起嚴重的神經結構與功能損傷甚至壞死,使神經功能永久喪失。因此,自由基與脂質過氧化損傷學說在缺血再灌注損傷發病機制中尤受重視。研究發現,丹紅注射液可以提高超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性,減少丙二醛(MDA)含量,從而減輕氧自由基對腦組織的毒害,并有效清除缺血再灌注后自由基對神經細胞繼發損傷[14],并可以對抗脂質過氧化損傷,穩定生物膜,減輕細胞損傷,促進損傷細胞的修復[15]。金波等[16]采用改良線拴法建立大腦中動脈缺血2 h再灌注模型,通過觀察大鼠神經行為變化,并測定腦梗死體積、腦組織含水量、MDA、單胺氧化酶(MAO)活性、SOD活性來研究丹紅注射液對腦缺血再灌注后神經功能恢復及保護作用機制,研究表明丹紅注射液可提高SOD活性,減少MDA含量,從而減輕氧自由基對腦組織的毒害,并能減小梗死體積,對大鼠腦缺血再灌注損傷有一定保護作用。辛勤等[17]通過觀察丹紅注射液對結扎大鼠雙側頸總動脈方法復制急性實驗性不完全性腦缺血模型大鼠腦指數、腦含水量、腦血管通透性及腦組織形態學的影響,發現丹紅注射液具有擴張腦動脈,降低血管阻力,降低血液黏度,增強紅細胞變形能力,并能清除氧自由基,拮抗Ca2+內流,改善酶活性,同時也可提高腦組織耐氧能力,對腦組織具有明顯的保護作用。韓永鵬等[18]采用線栓法建立大鼠腦缺血再灌注模型,觀察丹紅注射液對腦缺血再灌注損傷大鼠的神經功能評分、腦組織中一氧化氮合酶(NOS)、一氧化氮(NO)、SOD、MDA等的影響,研究發現丹紅注射液可顯著降低腦缺血再灌注大鼠的神經功能評分,減輕腦組織損傷程度,并可以提高SOD活力,降低MDA和NO、NOS水平,具有明顯的抗腦損傷作用。
1.4 抗血小板聚集 丹紅注射液有較強的抗血小板聚集和降低血液黏滯度的作用。其藥理機制與以下幾方面有關:抑制血小板的活化,減少血小板膜糖蛋白Ⅱb/Ⅲa(GPⅡb/Ⅲa)受體的激活,從而減少血小板聚集,有效改善腦血流[19];抑制磷酸二酯酶,升高紅細胞、血小板環磷腺苷濃度,抑制血小板過度激活,減少血小板黏附、聚集,增強紅細胞的變形能力;調整血漿血栓素 A2(TXA2/PGI2)平衡,顯著降低血漿血栓素B2(TXB2)水平,提高纖維蛋白的溶解活性,抑制血栓形成;興奮前列環素(PGI2)合成酶活性,擴張腦血管,減輕血管收縮,改善微循環,防止腦微血管血栓形成,改善腦組織缺血缺氧[20]。周麗娟等[21]將60例短暫性腦缺血發作(TIA)患者分為拜阿司匹林治療組和拜阿司匹林合用丹紅注射液組,觀察患者3個月內、6個月內TIA復發情況。結果表明丹紅注射液具有活血化瘀、通脈舒絡的功效,與拜阿司匹林聯用可通過不同途徑發揮抗血小板聚集作用,對TIA療效明顯優于單純使用拜阿司匹林。馮秀茹[22]通過對18例確診為血栓為主要表現的真性紅細胞增多癥患者在常規治療原發病的基礎上,依據血栓形成情況加用丹紅注射液、小劑量阿司匹林進行治療,結果顯示以血栓為主要表現的真性紅細胞增多癥臨床緩解率及合并血栓治療的總有效率分別為83%和94.5%,表明聯合丹紅注射液治療以血栓為主要表現的真性紅細胞增多癥治療效果較好。逄錦晶等[23]通過探討丹紅注射液對急性腦梗死患者血漿D-二聚體和血小板聚集率的影響,發現丹紅注射液具有激活纖溶系統,抑制血小板聚集作用,治療急性腦梗死療效確切,能明顯改善急性腦梗死的神經功能缺損。付櫻等[24]以血小板最大聚集率、環狀動靜脈血栓濕重、血栓形成抑制率、血液流變學等為指標探討丹紅注射液治療心腦血管疾病的作用機制,研究發現丹紅注射液可顯著降低家兔血小板聚集率,改善急性血瘀模型大鼠血液流變學,抑制家兔血栓形成,減輕血栓濕重等作用,說明丹紅注射液具有顯著的抗凝抑栓作用。
1.5 促進神經再生 腦缺血再灌注繼發的神經損傷會引發缺血區神經結構的缺損和神經元功能的喪失,并造成腦組織的不可逆損傷,如何在缺血再灌注早期促進神經結構和神經元功能的恢復和再生成為近年來研究熱點。多項研究發現,丹紅注射液在促進軸突再生和突觸的修復和重建方面發揮著重要的作用。米秀娟等[25]采用線栓法制備SD大鼠局灶性大腦中動脈閉塞模型,術后通過Longa評分及肌力變化評價神經功能恢復情況,并在術后第14、28天應用免疫熒光組織化學染色和反轉錄多聚酶鏈反應(RT-PCR)檢測各組大鼠腦缺血周圍皮質區生長相關蛋白-43(GAP-43)蛋白和 mRNA 表達,結果表明丹紅注射液可上調大鼠腦缺血周圍皮質區GAP-43蛋白和mRNA水平,促進軸突再生,加速神經功能恢復,對腦缺血后神經再生具有一定的促進作用。譚來勛等[26]通過觀察大鼠腦梗死周邊區星形膠質細胞、突觸的運動功能的變化及相關性,發現丹紅注射液可使腦梗死大鼠星形膠質細胞增殖,加強突觸重建和功能修復,促進運動功能恢復,星形膠質細胞增殖可能在其中發揮關鍵性作用。
1.6 保護血管內皮細胞 缺血性腦血管疾病發生后,腦微血管通透性增加,大量蛋白隨之滲出微血管外產生血管源性腦水腫,病灶局部腦組織間液中Ca2+、H+、K+、腺苷的升高,血管內皮細胞釋放的血管活性因子如血漿內皮素(ET)、TXA2,機體產生的炎癥遞質共同導致血管進一步收縮,血管阻力及血腦屏障(BBB)通透性增加,發生腦水腫、腦組織能量耗竭、興奮性氨基酸釋放等一系列級聯反應加重腦損傷壞死,使神經功能喪失[27]。丹紅注射液能抑制血管內皮細胞凋亡,促進內皮細胞生長。滿永等[28]通過觀察低密度脂蛋白和無血清培養刺激下人臍靜脈內皮細胞內活性氧、NADPH氧化酶 4(NOX4)mRNA水平和細胞凋亡的變化,發現丹紅注射液能夠有效抑制高脂及缺血狀態下NOX4 mRNA表達水平,從而抑制人臍靜脈內皮細胞內活性氧的產生及細胞凋亡,對內皮細胞起到很好的保護作用。羅海明等[29]研究發現丹紅注射液具有明確的促血管新生作用且具有量效關系,作用機制可能是與其促血管內皮分泌血管內皮生長因子并有一定的量效關系有關。王少蘭等[30]通過觀察丹紅注射液治療急性腦梗死患者的臨床療效及對血管內皮功能的影響,發現丹紅注射液能抑制內皮素的升高,并能提高一氧化氮的水平,進而改善血管內皮細胞功能。
綜上所述,丹紅注射液能夠從抗細胞凋亡、抗炎癥損傷、抗氧化應激、抗血小板集聚、促進神經再生、保護血管內皮細胞等多方面發揮抗腦損傷的作用,丹紅注射液在治療腦損傷性疾病方面具有廣闊的前景。隨著對丹紅注射液研究的深入和臨床應用范圍的擴大,丹紅注射液在治療其他相關疾病方面也發揮著重要的作用。丹紅注射劑為中藥注射劑,具有毒副作用小、多因素交叉、整體調節的優勢,有理由相信,加強對丹紅注射液的研究將有助于其他中藥注射劑的研究與開發,對中醫藥創新發展、提高臨床治療水平具有重要的意義。
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2012-04-12)
國家自然科學基金項目(30901922)。
300193 天津中醫藥大學
王 碩(1985-),男,碩士研究生,主要研究方向為中醫藥治療心腦血管疾病。
*通訊作者:康立源。