糖尿病大血管纖維化探析及活血化瘀中藥干預機制

王軍 徐陽 矯浩然

國際糖尿病聯(lián)盟預計到2025年全球糖尿病患者將上升到3.80億，隨之糖尿病血管病變的發(fā)病率也逐年攀升，在中國約60%～70%的糖尿病患者直接死于血管病變[1]。糖尿病大血管病變是糖尿病常見的慢性并發(fā)癥，嚴重影響患者的生存質(zhì)量，是造成患者傷殘與死亡的重要原因。《中國糖尿病防治指南》明確指出：糖尿病大血管病變的患病率較前顯著增多，已經(jīng)成為中國糖尿病發(fā)病率和致死率最高、危害最大的慢性并發(fā)癥[2]。

1 血管纖維化是糖尿病大血管病變機理研究的新突破口

糖尿病大血管病變是一個復雜的多因素疾病，目前研究多認為糖尿病性大血管病變主要為大中血管動脈粥樣硬化，在病理改變上與非糖尿病性動脈硬化性閉塞相似：血管病變的早期，病理改變?yōu)閮?nèi)膜、中層厚度增加，管腔狹窄，管壁順應性降低，內(nèi)膜粥樣斑塊形成，導致管腔狹窄、閉塞，產(chǎn)生動脈缺血臨床癥狀。

張庚揚等[3]從纖維沉積角度揭示糖尿病患者血管病變的機理發(fā)現(xiàn)：糖尿病患者截肢標本中，血管病變是以內(nèi)膜纖維性增厚為主，僅有極少部分患者出現(xiàn)粥樣硬化斑塊，而脂質(zhì)沉積特點與單純動脈硬化并不相同，纖維成分所占比例大，在電鏡下也看到相同結(jié)果。國外亦有研究發(fā)現(xiàn)血管壁處氧化應激能夠引起低密度脂蛋白的氧化修飾，糖尿病患者長期處于高血糖狀態(tài)，使各類血脂發(fā)生不同程度的糖化，而糖化又會加速脂蛋白的氧化，脂質(zhì)過氧化物的增加能導致血管纖維化。高血糖與高血脂的毒性作用、蛋白質(zhì)非酶糖基化、內(nèi)皮功能障礙等因素共同作用于血管壁，導致平滑肌細胞增殖，膠原過度表達，高糖誘導的過度表達與血管纖維化、硬化高度相關(guān)[4]。因此，從纖維沉積的角度著手，探討其病變機理成為糖尿病大血管病變機理研究的新突破口。

組織、器官的纖維化是一個涉及細胞、細胞因子、細胞外基質(zhì)(ECM)及其降解酶類等多個復雜因素的病理生理過程。各組織器官纖維化的共同機制、病理特征均與細胞外基質(zhì)(ECM)的合成與降解失衡相關(guān)。纖維化的過程中，細胞外基質(zhì)的合成不斷增加、解逐步減少，從而導致細胞外基質(zhì)在間質(zhì)增多，引起纖維化[5]。轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)對于基質(zhì)蛋白聚集和膠原沉積具有重要作用：TGF-β在細胞外基質(zhì)沉積過程中在減少基質(zhì)降解酶及增加降解抑制劑合成的同時，還促進成纖維細胞增殖，在多種組織器官纖維化發(fā)展中起關(guān)鍵作用[6]。血小板衍生生長因子(PDGF)能刺激纖維細胞分裂和增殖，并促進肌纖維母細胞產(chǎn)生I 型及Ⅲ 型膠原。胰島素生長因子(IGFs)能刺激成纖維細胞增殖，誘導膠原合成。膠原蛋白的生成最終是在基因水平上調(diào)控的，對膠原基因及其表達調(diào)控研究可以更好地理解組織、器官的纖維化形成[7-8]。組織器官纖維化的基礎是以膠原蛋白為主的細胞外基質(zhì)(ECM)的合成與降解失衡，導致ECM的過度沉積的復雜病理生理過程[9]。

2活血化瘀中藥對糖尿病大血管纖維化的干預研究

中醫(yī)認為瘀血是糖尿病及其血管并發(fā)癥的重要病理基礎，活血化瘀是治療糖尿病血管并發(fā)癥的常用大法；眾多醫(yī)家認為血行不暢，瘀血阻滯是纖維化發(fā)病的主要和初起病機。有研究認為活血化瘀藥逆轉(zhuǎn)纖維化的作用機制是多靶點的，可以通過調(diào)控某些基因的表達減少組織內(nèi)膠原纖維的沉積或促進膠原纖維的降解[10]。

蓄血證的臨床表現(xiàn)各異，涉及病種很多，但多認為蓄血證的形成與血管內(nèi)皮損傷密切相關(guān)。桃核承氣湯方出自張仲景《傷寒論》主治蓄血證，有破血逐瘀、清熱潤燥之功。桃核承氣湯由大黃、桃仁、桂枝、芒硝、甘草組成。大黃化學成分復雜，其中蒽苷為最主要成分，具有抑制血小板聚集、降低膠原含量、抑制TGF-β1的表達及抗纖維化的作用。桃核承氣湯可以通過增強超氧化物歧化酶(SOD)的含量和抑制一氧化氮合酶(NOS)的基因表達，增強抗自由基的作用，起到保護血管內(nèi)皮細胞的作用[11]，也可以通過改善內(nèi)毒素血癥異常血液流變學的變化，使抗凝血酶原時間和部分凝血酶原時間縮短、降低纖維蛋白原含量[12]。有研究得出[13]：桃核承氣湯能明顯降低糖尿病鼠大動脈轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)、結(jié)締組織生長因子(CTGF)、血小板衍生生長因子(PDGF)、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、膠原蛋白Ⅰ、膠原蛋白Ⅲ含量，具備有效的抑制糖尿病大血管向纖維化發(fā)展的傾向。抵擋湯是治療蓄血實證的經(jīng)典破血逐瘀名方，具有活血通絡、逐瘀攻下之功效。近來研究表明，本方對多種與血管性疾病相關(guān)的疑難疾病有較好的治療效果，并可改善血管內(nèi)皮功能。實驗表明抵擋湯聯(lián)合降糖治療干預后，血管內(nèi)皮舒張功能(FMD)較前明顯改善，從而延緩糖尿病血管病變的發(fā)生發(fā)展，這與修復內(nèi)皮細胞損傷，增加血清NO水平，降低血漿ET水平有關(guān)[14]。抵擋湯早期干預后大鼠主動脈巨噬細胞集落刺激因子(M-CSF)，巨噬細胞炎癥蛋白1α(MIP-1α)和金屬蛋白酶-9(MMP-9)表達明顯下降，表明抵擋湯早期干預可能通過調(diào)節(jié)巨噬細胞在動脈粥樣硬化斑塊形成中的作用繼而預防和延緩糖尿病大血管病變-動脈粥樣硬化的形成和發(fā)展，從而延緩糖尿病大血管病變[15]。

3 糖尿病大血管纖維化的研究前景

Toll樣受體 (Toll like receptors，TLRs)是近年發(fā)現(xiàn)的先天性免疫系統(tǒng)中的細胞跨膜受體和病原模式識別受體之一。TLR-2及其TLR-4在介導腎、心、肝、肺、皮膚等多種組織器官纖維化中發(fā)展中起十分重要的作用，可能是最主要的致纖維化細胞因子。有科學假說：糖尿病動脈纖維病變是在高糖、慢性炎癥刺激內(nèi)毒素增多環(huán)境下，引起線粒體電子傳遞鏈超氧化物過量產(chǎn)生，TLR-2 、TLR-4信號通路被激活、TLR-2 、TLR-4 蛋白的表達上調(diào)，引起動脈損傷，產(chǎn)生大量致纖維化的細胞因子，進而促進膠原分泌增多以及調(diào)節(jié)膠原生成和降解的細胞因子失衡，最終導致動脈纖維病變的發(fā)生。從TLR-2 、TLR-4蛋白的表達、促纖維化因子表達以及線粒體形態(tài)功能水平等方面多角度、多層次展開相關(guān)研究，動態(tài)觀察大鼠血管纖維化過程中TLR-2 、TLR-4蛋白在血管中的表達，探討TLR-2、TLR-4與血管纖維化發(fā)生發(fā)展的關(guān)系，可能從分子生物學角度闡明血管纖維化病變機理。進而在膠原基因的轉(zhuǎn)錄水平、膠原降解酶動態(tài)表達水平、促生成和降解膠原的細胞因子平衡水平方面多角度、多層次展開研究，探討糖尿病血管纖維病變的發(fā)病機理。

巨噬細胞集落刺激因子(M-CSF)是在炎癥反應過程中由損傷的內(nèi)皮細胞釋放的一種多肽造血生長因子，它可促進造血紅細胞分化為單核巨噬細胞，并維持單核巨噬細胞的生長、增殖、分化為炎癥反應的敏感標志物。人M-CSF，有極其重要的免疫調(diào)節(jié)功能，它可作用于淋巴細胞、內(nèi)皮細胞、單核巨噬細胞、中性粒細胞，在機體的免疫應答中起著十分重要的作用。低度炎癥過程中，血管內(nèi)和血管外多種有形成分的聚集，如血小板黏附、聚集及血栓形成、單核細胞轉(zhuǎn)化為泡沫細胞，繼而造成內(nèi)皮下沉積、結(jié)締組織形成、纖維斑塊。細胞因子中的M-CSF，對于巨噬細胞的增殖和生存尤為關(guān)鍵，其在動脈粥樣硬化的形成過程中是不可缺少的。從M-CSF在炎癥過程中對內(nèi)皮損傷作用的研究可能對糖尿病血管纖維化病變機理有進一步的闡釋。

采用活血化瘀法對血管病變進行早期干預，觀察中藥在纖維化各環(huán)節(jié)中所起的作用，為活血化瘀中藥早期干預糖尿病血管并發(fā)癥的可行性和必要性提供依據(jù)，對其基礎研究起到了推動作用，有著良好的研究前景。Toll樣受體激活致纖維化細胞因子導致血管纖維化以及巨噬細胞集落刺激因子在炎癥過程中導致結(jié)締組織沉積、纖維斑塊形成可能是糖尿病血管纖維化研究中的兩個關(guān)鍵節(jié)點。另外對糖尿病動脈粥樣硬化與糖尿病大血管纖維化的相互關(guān)系進行進一步研究，可能成為糖尿病血管病變新的研究方向。

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