動物藥物對腦血栓的治療及其作用機制研究進展

張枝雪 黃 茜 肖 懷,3 趙 昱,3 趙海榮,3 張成桂,3*

1.昆蟲生物醫(yī)藥研究院云南省昆蟲生物醫(yī)藥研發(fā)重點實驗室， 云南 大理 671000；2.藥用特種昆蟲開發(fā)國家地方聯(lián)合工程研究中心，云南 大理 671000；3.中國西南藥用昆蟲及蛛形類資源開發(fā)利用2011協(xié)同創(chuàng)新中心，云南 大理 671000

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文獻綜述

動物藥物對腦血栓的治療及其作用機制研究進展

張枝雪1,2黃 茜1,2肖 懷1,2,3趙 昱1,2,3趙海榮1,2,3張成桂1,2,3*

1.昆蟲生物醫(yī)藥研究院云南省昆蟲生物醫(yī)藥研發(fā)重點實驗室， 云南 大理 671000；2.藥用特種昆蟲開發(fā)國家地方聯(lián)合工程研究中心，云南 大理 671000；3.中國西南藥用昆蟲及蛛形類資源開發(fā)利用2011協(xié)同創(chuàng)新中心，云南 大理 671000

近半個世紀以來，動物藥物毒素及其提取物通過溶栓、降纖治療腦缺血時的腦血栓形成，療效顯著。筆者綜述了國內(nèi)外動物藥物對腦血栓形成的防治作用及其機制研究，并闡述動物藥物治療腦缺血的廣闊前景，以期為開發(fā)腦血管疾病新藥提供科學依據(jù)。

腦血栓；動物藥物；抗凝；溶栓；抗血小板聚集

有資料顯示，我國腦卒中發(fā)生率150萬/年，死亡100萬/年[1]，嚴重威脅中老年人的健康及生活質(zhì)量。缺血性腦血管疾病發(fā)病機制亦比較復雜，典型的級聯(lián)反應包括：能量損耗[2]、酸中毒[3]、細胞內(nèi)Ca2+超載[4]、興奮性氨基酸毒性作用[5]、氧化應激和自由基損傷[6]、炎癥[7]和細胞凋亡[8]。當前其治療藥物如降纖溶栓藥、鈣離子拮抗劑、抗血小板聚集藥和腦保護劑等逐漸問世,其中有植物藥、動物藥、礦物藥和微生物藥物，但無論是哪一種藥物治療都是通過改善缺血半暗帶、使血管再通。

目前，被證實有效的AIS早期再通的治療方法是靜脈注射重組組織型纖溶酶原激活(Recombinant Tissueplasminogen Activator，rt-PA)進行溶栓，但這只能終止或延緩進一步的腦部組織損傷，而對已形成的癱瘓、語言障礙及其認知能力無法逆轉(zhuǎn)，甚至造成再灌注損傷和出血風險。與植物藥相比，動物藥物研究的相對較少，但很多動物毒素又有較強的藥理活性，在治療腦血管疾病方面效果顯著，備受醫(yī)學界關(guān)注，筆者針對動物藥在治療腦血管疾病及其相關(guān)機制方面的研究現(xiàn)狀進行綜述，以期為新藥開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 對腦血栓形成具有防治作用的動物毒素及其制劑

動物毒素及其制劑已經(jīng)廣泛應用于治療心腦血管疾病，如蛇毒制劑、水蛭素、蚓激酶。這三種藥物均能治療腦卒中，但其針對疾病的治療環(huán)節(jié)有所不同。還需從這些藥物的特點和作用機制為敘。

1.1 蛇毒及其制劑 蛇毒目前研究廣泛，它主要是從金錢白花蛇、烏梢蛇、蝮蛇、尖吻蝮蛇和眼鏡蛇等毒蛇的毒腺中分泌出來的一種生化形狀各異且含有毒性蛋白的液體。盡管其來源繁多、取毒困難且成分復雜，未能得到國際、國內(nèi)藥監(jiān)局的認可，但衛(wèi)生部規(guī)定采取統(tǒng)一標準保證原料藥來源相同，經(jīng)過除雜、純化之后制備成注射劑可在醫(yī)院內(nèi)使用。主要是用于血栓性疾病，包括腦血栓，詳細見表1。從表1可知蛇毒制劑主要干擾的是血液粘度和抑制血小板聚集。

表1 常見蛇毒制劑的作用機制

1.2 水蛭及其制劑 水蛭始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，它是我國傳統(tǒng)中藥中常用的活血化瘀藥，(20世紀50年代Mark wardt成功地從水蛭唾液腺中提取出水蛭素(Hirudin)，其具有抗凝活性。)隨著分子生物學與基因工程技術(shù)的快速發(fā)展，采用DNA技術(shù)生產(chǎn)重組水蛭素(Reeombinant Hirudin)，具有抗凝和抗血小板聚集的雙重活性，其抗栓作用比水蛭素強，但其作用短暫而可逆。由表2可知，從中藥水蛭中提取的有效成分水蛭素，抗腦血栓形成的主要機制是抑制凝血酶活性。凝血酶誘發(fā)的血液凝固是血管血栓形成的主要機理[18]。

表2 三種中藥水蛭制劑治療腦血栓的機制比較

1.3 地龍及蚓激酶 地龍(又名蚯蚓)是重要的動物藥材之一。《本草綱目》記載其有通經(jīng)活絡、活血化瘀的功效，現(xiàn)代藥理研究表明其有效預防治療心腦血管疾病作用。蚓激酶是1982年Mihara.H 等[12]從L.rubellus蚯蚓中提取出的一組絲氨酸蛋白酶，其具有纖溶活性，為是新型溶栓劑。溶栓機理為：對纖維蛋白(原)有獨特的親和力；既能水解富含纖溶酶原的纖維蛋白，又能水解不含纖溶酶原的纖維蛋白，還可降低纖維蛋白原含量； 間接激活纖溶酶原形成纖溶酶以達到纖溶酶原激活物的作用，類似t-PA。從而調(diào)節(jié)纖溶系統(tǒng)，溶解血栓；水解凝血因子I，從而抑制血小板在其表面的粘附[23]。

2 對腦血管疾病具有防治作用的動物藥物

除蛇毒制劑、水蛭素、蚓激酶這三類機制明確并且在醫(yī)院使用于治療心腦血管疾病外，古籍和現(xiàn)代藥理研究證明，大量動物藥物有防治腦血管的前景，筆者從其性味歸經(jīng)、功能主治及其對腦缺血的作用機制研究歸納總結(jié)(見表3)，發(fā)現(xiàn)昆蟲藥物毒素如蝎毒、蛛毒、蜂毒、蜈蚣等治療腦缺血的作用機制主要是通過降低大鼠腦缺血后腦梗死面積，改善微循環(huán)。僵蠶、土鱉蟲、虻蟲則是通過其顯著的抗凝活性發(fā)揮治療血栓性疾病的作用。

3 其他動物藥物對腦血栓的治療作用

除了蛇毒、水蛭素、全蝎(蝎毒)、虻蟲、土鱉蟲、蜘蛛(蛛毒)、僵蠶、蜈蚣、蜂毒等這些動物藥物的研究相對透徹，可用于溶栓、抗血小板聚集、抗凝，從而治療缺血性腦血管疾病，其中大多數(shù)昆蟲藥物毒素都是通過溶栓治療腦缺血。也有相關(guān)研究報道顯示[34]，蝙蝠唾液等動物分泌物也有溶栓成分。據(jù)墨西哥國立自治大學的一個科學家小組報道，一種叫葉口蝠的蝙蝠唾液能夠溶解血栓。這種蝙蝠的唾液中含有一種可以溶人類血栓的蛋白質(zhì)，如用它來治療心臟病，血液循環(huán)會立即恢復正常。因此可用來治療心肌梗塞和腦血栓患者。

4 動物藥物治療腦缺血的前景

血栓的形成條件是血管內(nèi)皮細胞損傷、血流狀態(tài)改變、血液凝固性增加。動物藥物從這三個環(huán)節(jié)不同程度的改善腦血栓形成。(我國動植物資源豐富，植物藥物資源研究基本到瓶頸，動物資源占了60%，而昆蟲占了整個動物數(shù)量的90%，是世界上最大的生物類群，據(jù)估計其種類可能達1000 萬種。)我國傳統(tǒng)醫(yī)學經(jīng)過數(shù)千年的臨床實踐，認為昆蟲類藥物大多具有活血化瘀、散結(jié)消腫以及補氣止痛等功能，大多數(shù)昆蟲在用藥方式上都屬于整體入藥或身體的部分入藥。如螞蟻、蟹子、蜈蚣、土蜂、水蛭等，均被廣泛用于疾病預防，強身健體或直接用于疾病治療。代表性的昆蟲藥物如由蟑螂提取物研制出得“康復新液”、“心脈隆注射液”和“肝龍膠囊”，以及蛇毒、蟾蜍毒素、蜜蜂毒素、水蛭素等生界的主戰(zhàn)場，筆者研究團隊亦對昆蟲藥物毒素進行研究[35-36]，發(fā)現(xiàn)其對腦缺血有顯著物毒素逐漸在藥品市場占有一席之地。通過總結(jié)發(fā)現(xiàn)治療心腦血管疾病的動物藥物多是活血化瘀藥且歸肝經(jīng)。由此可見動物藥物市場是將來整個醫(yī)學的治療作用，其機制與溶栓、抗凝息息相關(guān)。

[1]張軍峰，許月紅，李震中，等. 缺血性腦卒中危險因素知曉率的流行病學調(diào)查及趨勢分析[J]. 腦與神經(jīng)疾病雜志，2007，15(6)：418-420.

[2]Macdonald R L, Stoodley M. Pathophysiology of cerebral ischemia[J]. Neurol Med Chir (Tokyo), 1998, 38(1):1-11.

[3]Obrenovitch T P, Scheller D , Matsumoto T, et al. A rapid redistribution of hydrogen ions is associated with depolarization and repolarization subsequent to cerebral ischemia reperfusion[J]. J Neurophysiol, 1990, 64(4):1125-1133.

[4]楊惠玲. 高級病理生理學[M]. 北京：科學出版社，2006：24-38.

[5]Cherubini A, Polidori M C, Bregnocchi M, et al. Antioxidant profile and early outcome in stroke patients[J]. Stroke, 2000, 31(10):2295-2300.

[6]Chia Yu Chang, Jen Yin Chen, Dershin Ke, et al. Plasma levels of lipophilic antioxidant vitamins in acute ischemic stroke patients: correlation to inflammation markers and neurological deficits[J]. Nutrition, 2005, 21(10):987-993.

[7]Yoo A J,R H, Reza Hakimelahi M D, et al. CT Angiography source images acquired with a fast-acquisition protocol overestimate Infarct core on diffusion weighted images in acute ischemic stroke[J]. J Neuroimaging, 2012, 22(4):329-335.

[8]Vikas K, Schlichter L C. Mechanisms of microglia-mediated neurotoxicity in a new model of the stroke penumbra[J]. J Neurosci, 2008, 28(9):2221-2230.

[9]劉廣芬，王晴川，陳清澄，等. 尖吻蝮(Agkistrodon acutus)蛇毒凝血酶樣酶的分離、純化及其生化藥理研究[J]. 福建醫(yī)科大學學報，1989,(04)：303-309.

[10]王晴川，劉廣芬，劉必雄. 尖吻蝮蛇毒凝血酶樣酶對血小板聚集功能的抑制作用[J]. 兩棲爬行動物學報，1985，4(3)：247-252.

[11]Blomback B, Blomback M, Nilsson I M. Coagulation studies on reptilase, an extract of the venom from Bothrops jararaca.[J]. Thrombosis Et Diathesis Haemorrhagica, 1958, 1(1):76-86.

[12]王晴川，劉廣芬. 蘄蛇酶抗栓作用機理的初步分析[J]. 蛇志，1997(3)：9-11.

[13]許云祿，劉廣芬，王晴川. 靜脈注射蘄蛇酶對大鼠血漿t-PA和PAI-1活性的影響[J]. 福建醫(yī)科大學學報，1997(02)：137-139.

[14]Beu WRJr.Defibrinogenating enzymes[J].Drugs,1997,54(03):18-30.

[15]戴德銀. 實用新藥特藥手冊[M]. 4版. 北京：人民軍醫(yī)出版社，2007：898-899.

[16]師海波，王克林. 最新臨床藥物手冊[M]. 北京：軍事醫(yī)學科學出版社，2008：755.

[17]戴德銀，代升平. 常見病診斷與用藥[M]. 2 版. 北京：化學工業(yè)出版社，2012：197-199.

[18]Hamon M. Mechanism of thrombosis: physiopathology, role of thrombin and its inhibition by modern therapies.[J]. Archives Des Maladies Du Coeur Et Des Vaisseaux, 2006, 99 spec no.3(2):5-9.

[19]Chang J Y. The hirudin-binding site of human alpha-thrombin. Identification of lysyl residues which participate in the combining site of hirudin-thrombin complex.[J]. Journal of Biological Chemistry, 1989, 264(13):7141-7146.

[20]Church F C, Phillips J E, Woods J L. Chimeric antithrombin peptide. Characterization of an Arg-Gly-Asp (RGD)- and hirudin carboxyl terminus-containing synthetic peptides[J]. Journal of Biological Chemistry, 1991, 266(18):11975-1979.

[21]Kaiser B, Simon A, Markwardt F. Antithrombotic effects of recombinant hirudin in experimental angioplasty and intravascular thrombolysis.[J]. Thrombosis & Haemostasis, 1990, 63(1):44-47.

[22]Talbot M D, Ambler J, Butler K D, et al. Recombinant desulphatohirudin (CGP 39393) anticoagulant and antithrombotic properties in vivo.[J]. Thrombosis & Haemostasis, 1989, 61(1):77-80.

[23]Ryu G H, Park S, Kim M, et al. Antithrombogenicity of lumbrokinase-immobilized polyurethane[J]. Journal of Biomedical Materials Research, 1994, 28(9):1069-1077.

[24]肖陽，林宇明，陳寧，等. 蝎毒活性多肽對大鼠腦局灶性缺血再灌注后腦組織腫瘤壞死因子變化的影響[J]. 中醫(yī)藥管理雜志，2006，14(1)：26-27.[25]王巧云，吳峰階，李金蓮. 蝎毒纖溶活性肽對大鼠局灶性腦缺血再灌注損傷保護作用研究[J]. 中國現(xiàn)代應用藥學，2011(5)：403-406.

[26]劉仁儀，陳嘉勤，王一蓉，等. 虎紋蜘蛛毒素-Ⅰ對全腦缺血再灌注大鼠海馬神經(jīng)元Fas 凋亡通路的抑制作用[J]. 中國運動醫(yī)學雜志，2007，26(6)：704-708.

[27]彭延古，李露丹，鄧奕輝. 僵蠶抗實驗性靜脈血栓及作用機理的研究[J]. 血栓與止血學，2001，7(3)：104-105.

[28]賀衛(wèi)和，曾嶸，成細華. 土鱉蟲提取液對腦缺血再灌注損傷的保護作用[J]. 中藥藥理與臨床，2008，24(4)：43-44.

[29]周春鳳，萊萌，王秀華，等. 土鱉蟲抗凝血作用研究[J]. 長春中醫(yī)學院學報，1999，15(4)：47.

[30]金偉. 虻蟲抗凝血物質(zhì)的藥理研究[J]. 中醫(yī)藥信息，2000(3)：64-66.

[31]陳育堯，孟慶棣，佟麗，等. 虻蟲水提物對大鼠出血時間、纖維蛋白元含量及血小板聚集性的影響[J]. 第一軍醫(yī)大學學報，1990，10(3)：102-104.

[32]陳志剛，鄒憶懷，劉岑，等. 疏血通注射液治療急性缺血性中風臨床研究[J]. 北京中醫(yī)藥大學學報(中醫(yī)臨床版)，2005，12(2)：5-8.

[33]王麗娜，何玲，程卉，等 . 蜈蚣提取液對局灶性腦缺血再灌注血漿vWF和TPO的影響[J]. 中國方劑學雜志，2012，18(14)：192-195.

[34]景然. 墨科學家發(fā)現(xiàn)蝙蝠的唾液能治血栓[J]. 畜牧獸醫(yī)科技信息, 2003, 19(2):58-59.

[35]金凡茂，張枝雪，王 音，等. Ento-Ⅰ涂膜劑對大鼠腦缺血再灌注損傷的作用[J].國際藥學研究，2016,43(3)：504-508.

[36]馮銳，王音，朱鳳，等. Ento-Ⅰ涂膜劑的鎮(zhèn)痛及其抗凝抗血栓形成作用[J].國際藥學研究，2016,43(3)：509-513.

(編輯：穆麗華)

Research Progress on the effect and Mechanism for Animal Drugs Treating Cerebral Ischemia

ZHANG Zhixue1,2HUANG Xi1,2XIAO Huai1,2,3ZHAO Yu1,2,3ZHAO Hairong1,2,3ZHANG Chenggui1,2,3*

1.Yunnan Provincial Key Laboratory of Entomological Biopharmaceutical R&D, Institute of Entomoceutics Research, Dali University, Dali 671000, China;2.National-Local Joint Engineering Research Center of Entomoceutics, Dali 671000, China;3.Yunnan Provincial 2011 Collaborative Innovation Center for Entomoceutics, Dali University, Dali 671000, China

Over the past half century, toxins or extracts from animals have been used as drugs showing significant effects on cerebral ischemia through thrombolysis and defibrase. Here, we review the research and development of animal drugs in treatment of cerebral ischemia, and its mechanism. In addition,we illustrate broad possibilities for the animal drugs treating cerebral ischemia to provide scientific basis for the development of new drugs for cerebral vascular diseases.

Ischemia, animal drug, mechanism,anticoagulant,Thrombolysis,Anti-Platelet Aggregation

2016-08-19

國家地方聯(lián)合創(chuàng)新平臺：藥用特種昆蟲開發(fā)國家地方聯(lián)合工程研究中心，【國家發(fā)改委[2014]】；2011省級協(xié)同創(chuàng)新中心“中國西南藥用昆蟲形類資源開發(fā)利用協(xié)同創(chuàng)新中心”建設項目【云教科[2012]25 號】；國家自然科學基金資助項目【81360679】。

張枝雪(1989-)，女，漢族，碩士研究生，研究方向為藥物化學。E-mail：dlzhangzhixue@163.com

張成桂(1978-)，男，漢族,博士，副教授，研究方向為生物制藥。E-mail：chenggui_zcg@163.com

R282.74

A

1007-8517(2016)21-0035-04