吳茱萸生物堿類在心腦血管系統疾病中的研究進展

吳梅青，王 姣，唐海飛

(湘潭醫衛職業技術學院，湖南 湘潭 411102)

吳茱萸又名吳萸、茶辣、漆辣子，為蕓香科植物吳茱萸(Evodiarutaecarpa(Juss.) Benth.)、石虎(Evodiarutaecarpa(Juss.) Benth.var.officinalis(Dode) Huang)或疏毛吳茱萸(Evodiarutaecarpa(Juss.) Benth. var.bodinieri(Dode) Huang) 的干燥近成熟果實，具有散寒止痛、降溫止嘔、助陽止瀉的功效[1]。吳茱萸中所含的化學成分眾多，藥理活性復雜。其主要的化學成分為生物堿類物質、檸檬苦素類物質和揮發油類物質[2]，具有鎮痛、抗炎、抗潰瘍、止嘔、止瀉、舒張血管及降血壓、強心、抗腫瘤等藥理作用[3]。吳茱萸生物堿類主要包括吳茱萸堿和吳茱萸次堿，在現行《中國藥典》[1]中以吳茱萸堿和吳茱萸次堿總量作為吳茱萸藥材質量控制指標。現代研究表明，吳茱萸中生物堿類具有鎮痛、抗炎、抗菌、抗潰瘍、舒張血管、調節血壓、抗心律失常、抗腫瘤、抗阿爾茨海默病等作用，同時吳茱萸次堿還能抵抗胃黏膜損傷[4]。本文就近年來吳茱萸中生物堿類在心腦血管系統疾病中的研究進展進行綜述，以期為后續研究提供參考。

1 對心臟的作用

1.1 抑制心肌肥厚發生、緩解右心室重構

心肌肥厚是高血壓、冠心病和心瓣膜病等心血管疾病的并發癥。在慢性肺源性心臟病進展過程中，由于心肌肥厚持續過久則會引起心力衰竭甚至猝死。因此，治療心肌肥厚是醫學界長期以來的難題[5]。較多的研究表明，吳茱萸生物堿類能抑制心肌肥厚的發生。林淑嫻等[6]通過研究比較了吳茱萸中吳茱萸堿、吳茱萸次堿和吳茱萸總堿抑制血管緊張素Ⅱ(Ang Ⅱ)誘導心肌細胞肥大的3個指標(即Ang Ⅱ 致肥大心肌細胞表面積、蛋白質含量、ANFmRNA表達)，結果顯示三種生物堿均明顯抑制 Ang Ⅱ誘導的心肌細胞肥大，但抑制效應無明顯差異。張婧怡等[7]通過研究發現，吳茱萸次堿能明顯防治大鼠腹主動脈縮窄所致左室肥厚，其作用機制至少部分與其抑制MAPK/ERK信號通路有關。陳洪等[8]通過腹主動脈縮窄術制作心肌肥厚大鼠模型，造模4周，連續給藥4周后測量大鼠尾動脈血壓，通過檢測分析大鼠心臟結構和功能改變、分離組織計算左心室肥厚指數(LVHI)、HE染色觀察左室心肌組織形態學變化、qRT-PCR法檢測心肌心房鈉尿肽mRNA表達等心肌肥大指標，發現吳茱萸次堿通過抑制MAPK/ERK信號傳導對壓力負荷型心肌肥厚的發生具有抑制作用。通過進一步研究證實，吳茱萸次堿能上調 eNOS mRNA表達，使NOS活性和NO含量明顯增加，可以抑制Ang誘導的心肌細胞肥大[9]。黃波等[10]發現，吳茱萸次堿治療給藥對壓力負荷型心肌肥厚有改善的作用機制，可能與增加心肌鈉鉀ATP酶和鈣ATP酶活性，抑制CaN活性，最終調節細胞內Ca2+相關。

近年來，醫學界對心室重構的研究越來越多，發現心室重構是慢性心力衰竭發生發展的主要病理基礎，是影響發病率和死亡率的決定因素。因此，阻斷心室重構是預防心力衰竭不容忽視的一個重要環節。有文獻報道，吳茱萸次堿可以拮抗大鼠的右心室重構。Li等[11]通過連續3周在10%氧氣缺氧條件下誘導形成大鼠的右心室重構模型，以吳茱萸次堿灌胃，給藥組以劑量依賴方式拮抗大鼠的右心室重構。另有研究報道，吳茱萸次堿抗右心室重構的機制是刺激CGRP釋放，降低血漿中TGF-β1的濃度達到減弱缺氧誘導的右心室重構[12]。還有研究顯示，吳茱萸次堿通過抑制NOX4的表達，進而降低氧化應激損傷達到緩解野百合堿誘導的pH大鼠右心室重構[13]。

1.2 保護心肌缺血/再灌注損傷作用

心肌缺血/再灌注(I/R)損傷發生的機制目前認為主要與細胞內氧自由基的大量產生、鈣離子超負荷、白細胞的炎癥作用及高能磷酸化合物缺乏等有關。吳茱萸堿和吳茱萸次堿有可能成為新的保護心肌缺血/再灌注損傷藥物。楊晶等[14]通過研究發現，降低TLR4/NF-κB的表達能明顯減少炎癥反應，從而減輕心臟I/R損傷，而吳茱萸次堿則可以通過抑制TLR4/NF-κB信號通路保護心肌I/R損傷缺血/再灌注，作用機制與促進CGRP釋放有關。也有研究表明，吳茱萸堿可通過激活AKT和AMPKα抑制心肌細胞凋亡，抑制NF-κB信號通路減輕心肌細胞炎癥反應來發揮保護缺氧誘導的心肌細胞炎癥和凋亡的作用[15]。

1.3 抗心律失常作用

目前，吳茱萸抗心律作用的研究主要集中在吳茱萸次堿和去氫吳茱萸堿上。饒本龍[16]采用Langendorff灌流裝置，主動脈逆行酶解法分離大鼠心臟得到單個心室肌細胞，用吳茱萸次堿的細胞外液灌流加藥，以全細胞膜片鉗技術記錄給藥前后細胞INa和Ito及其相關的動力學參數，研究顯示吳茱萸次堿可能通過使心室肌細胞 Ito通道的激活減慢、失活加快、失活后恢復減緩，從而延長動作電位時程(APD)，減少室性早搏，終止2相折返，最終產生抗心律失常作用。有文獻報道，去氫吳茱萸堿通過減少Na+和 Ca2+內向電流，增加靜息狀態下細胞內液的pH值和Na+-H+交換，產生抗心律失常作用[17]。還有文獻證實，去氫吳茱萸堿還可以通過延長實驗動物心肌細胞的動作電位過程抑制鈣超載引發的心律失常[18]。

2 對血管的作用

2.1 抑制血管平滑肌細胞的增殖與鈣化

侯化化等[19]利用組織塊貼壁法培養大鼠胸主動脈血管平滑肌細胞，通過MTT比色法檢測主動脈血管平滑肌細胞的增殖，采用流式細胞儀檢測細胞周期，測定培養細胞上清液中一氧化氮合酶(NOS)的活性和一氧化氮(NO)的含量，Realtime RT-PCR檢測增殖細胞核抗原(PC-NA)、內皮型NOS(eNOS) mRNA的表達，研究結果表明，吳茱萸堿可促進NO的合成、釋放，通過阻滯主動脈血管平滑肌細胞于G 0 /G 1期是抑制主動脈血管平滑肌細胞增殖的機制之一。Cx43表達異常增高是多種病理因素誘導主動脈血管平滑肌細胞增殖的重要機制。有文獻資料顯示，吳茱萸次堿可通過下調Cx43的表達，抑制Ang Ⅱ誘導的主動脈血管平滑肌細胞增殖和表型轉化，其機制涉及TRPV1/NF-κB信號途徑[20]。吳茱萸次堿還可抑制Ox-LDL 誘導血管平滑肌細胞表型轉化和遷移，其機制與通過TRPV1/ [Ca2+]i/NF-κB信號途徑，抑制Cx43表達上調有關[21]。邵靜等[22]通過構建大鼠血管平滑肌細胞鈣化體外模型，用不同濃度的吳茱萸次堿處理細胞，qRT-PCR檢測成骨樣分化基因Runx2、BMP2和Osterix的表達和茜素紅染色測細胞鈣化程度，發現高磷高鈣可刺激血管平滑肌細胞下調Sirt1的表達水平，促進血管平滑肌細胞成骨樣分化和鈣化，而吳茱萸次堿可通過上調Sirt1的表達，從而抑制血管平滑肌細胞鈣化，該研究結果為防治血管鈣化提供了新的線索。

2.2 調節血壓作用

吳茱萸具有雙向調節血壓的作用。及時雨等[23]通過研究發現，吳茱萸次堿能有效降低自發性及兩腎一夾大鼠血壓，其降壓效果可能通過調節PGI2和TXA2水平，改善血管內皮功能及增加舒血管物質心房鈉肽水平來實現。陳天琪等[24]通過體外研究證實，黔產吳茱萸水煎劑可使家兔離體胸主動脈環張力呈濃度(0～1.6 mg·mL-1)依賴性增加，且內皮完整的胸主動脈環收縮作用明顯強于去內皮組，其機制與α受體有關。王嫣等[25]通過研究發現，貴州余慶種植的吳茱萸水煎液能使家兔離體胸主動脈環收縮，且收縮作用具有內皮依賴性，同時推測吳茱萸水煎液內還存在可誘導血管內皮細胞釋放NO和前列環素的成分，使血管舒張，部分抵消其收縮作用。而吳茱萸存在舒張和收縮血管環的化學成分是哪種物質，其確切作用機制還有待進一步分離吳茱萸的成分進行探究。

3 降血脂和抗動脈粥樣硬化作用

3.1 降血脂的作用

高脂血癥是導致心腦血管等疾病的主要危險因素，預防心腦血管疾病，就要預防高脂血癥。中藥調血脂因其具有療效好、毒副作用小等優勢，已成為研究的熱點[26]。據文獻報道，吳茱萸堿有調血脂的功效。張秋方等[27]以小鼠作為實驗對象，以經典的降脂藥洛伐他汀作為陽性對照，研究發現吳茱萸堿具有降低高脂血癥小鼠TC、TG、LDL-C及血液黏稠度，升高 HDL-C的作用。趙小琴等[28]采用高脂飼料復制高脂血癥小鼠模型，通過觀察HE染色切片小鼠肝細胞結構，檢測血清總抗氧化能力(T-AOC)、總超氧化物歧化酶(T-SOD)活性、丙二醛(MDA)的含量、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性，結果發現吳茱萸堿能改善高脂飼料誘導的高脂血癥小鼠的肝臟脂肪病變，能增強高脂血癥小鼠的抗氧化能力。

3.2 抗動脈粥樣硬化的作用

動脈粥樣硬化(AS)是冠心病、腦梗死、外周血管病的主要原因。中醫藥在動脈粥樣硬化治療中具有特殊優勢，中醫藥可以對血脂代謝異常進行有效調節，抑制血管平滑肌細胞的生長、繁殖和遷移、防止血小板聚集，具有顯著的抗氧化作用，同時還可以避免不良反應[29]。吳茱萸堿有抗AS的作用。聶忠富等[30]通過研究顯示，經吳茱萸堿處理后的動脈粥樣硬化大鼠血清中SOD、GSH-Px活性升高，MDA和ROS水平降低，吳茱萸堿可以減輕AS大鼠氧化損傷達到抗AS的作用。任妮娜等[31]采用SD大鼠構建動脈粥樣硬化(AS)大鼠模型，研究吳茱萸堿對AS大鼠模型血清中Ox-LDL及炎性小體caspase-1表達的影響，實驗結果顯示，吳茱萸堿能通過抗炎抗氧化途徑來降低SD大鼠血清TC、TG、LDL水平及Ox-LDL、caspase-1表達量，提高HDL水平以達到抗AS的目的。楊奕櫻等[32]通過AS兔模型研究發現，吳茱萸堿高劑量組(50 mg/kg)有明顯的延緩和改善AS病理發展變化的作用，使處于纖維斑塊期的主動脈弓朝向脂紋期發展的階段，再結合生化血脂含量檢測結果顯示，給藥組(包括吳茱萸堿給藥組及陽性對照組)與模型組相比，兔血清TC、TG、LDL含量明顯下降，HDL水平升高顯著，明顯減緩AS的形成和發展，其作用機制可能與抑制NARC-1/ PCSK9表達有關。

3.3 吳茱萸堿聯合用藥降血脂作用

吳茱萸與黃連是中藥方劑中的經典藥對，常配伍使用。黃連和吳茱萸的主要活性成分分別是小檗堿和吳茱萸堿。有較多的文獻報道，吳茱萸堿聯合小檗堿能增強降血脂作用。沈濤等[33]通過研究發現，4.5%小檗堿水溶液、0.045%吳茱萸總堿水溶液按1﹕1比例混合配伍后可以提高大鼠高脂血癥模型肝組織ABCA1mRNA的表達，促進膽固醇逆向轉運是其發揮降血脂作用的主要環節之一。王靜等[34]通過研究顯示，黃連吳茱萸降血脂有效成分小檗堿、吳茱萸堿配伍可通過抑制肝臟HMG-CoA還原酶和L-FABP基因表達降低高脂血癥模型大鼠的血脂水平。還有文獻報道，小檗堿、吳茱萸堿配伍通過其上調 LXRα和PPARy蛋白的表達降低高脂飲食誘導的高脂血癥大鼠血脂水平[35]，還可通過下調高膽固醇血癥大鼠小腸ACAT2、ApoB48和 NPC1L1的表達調節機體膽固醇代謝[36]，而達到降高膽固醇血癥的作用。

4 對腦缺血損傷的保護作用

吳茱萸生物堿類對腦血管的保護作用也引起了廣泛關注。吳茱萸次堿可以明顯改善腦缺血再灌注損傷造成的小鼠學習記憶障礙，吳茱萸次堿通過提高小鼠腦內SOD及GSH-Px活力減少自由基的產生，減輕腦缺血再灌注造成的損傷[37]。嚴春臨等[38]進一步證實，吳茱萸次堿對腦缺血再灌注(I/R)損傷小鼠的學習記憶能力具有保護作用，其機制可能與降低NO的含量，影響NOS和iNOS的活力有關。楊成俊等[39]通過研究發現，吳茱萸次堿對大鼠局灶性腦缺血損傷有明顯的保護作用，其作用機制可能與調節 TLR2/4-NF-κB的表達有關，為吳茱萸次堿作為腦中風治療藥物的開發利用提供了藥理學依據。

5 抗阿爾茨海默病的作用

阿爾茨海默病(AD)是一種與年齡高度相關、以進行性認知功能障礙和記憶力損害為主的中樞神經系統退行性疾病，目前尚無理想的治療方法。有文獻資料顯示，吳茱萸堿能通過抗炎作用改善阿爾茨海默病癥狀，其機理是降低炎性細胞因子，如TNF-α、IL-1β、IL-6和 COX-2在阿爾茨海默病模型小鼠腦中的表達，增加其腦部組織對葡萄糖的攝取[40]。陳建國等[41]通過研究證實，吳茱萸次堿可減輕高糖誘導的阿爾茨海默病樣大鼠認知功能障礙，其機制可能是通過增強海馬 pS9-GSK-3β磷酸化水平，下調GSK-3β活性，進而降低tau蛋白相關位點的過度磷酸化實現的，研究結果提示，吳茱萸次堿可作為阿爾茨海默病治療干預的潛在藥物靶標。齊宇航[42]通過一系列研究發現，吳茱萸堿具有很好的神經保護活性，其機制與氧化應激和Akt/mTOR/GSK-3β 信號傳導及其下游蛋白質改善線粒體功能密切相關，研究結果顯示，吳茱萸堿可以作為預防和/或治療神經退行性疾病的神經保護候選物。

6 結語

吳茱萸中的化學成分眾多，藥理活性復雜，其主要的化學成分為生物堿類物質、檸檬苦素類物質和揮發油類物質。現代藥理研究主要集中于吳茱萸堿和吳茱萸次堿。大量的動物體外和體內實驗表明，吳茱萸生物堿類在心腦血管系統的作用主要為抑制心肌肥厚發生、緩解右心室重構、保護心肌缺血/再灌注損傷、抗心律失常、抑制血管平滑肌細胞的增殖與鈣化、改善血管內皮功能和調節血壓、降血脂和抗動脈粥樣硬化、保護腦血管和抗阿爾茨海默病等。隨著對吳茱萸生物堿類藥理作用的進一步研究，吳茱萸堿和吳茱萸次堿有望作為阿爾茨海默病治療干預的潛在藥物靶標，為心腦血管疾病特別是阿爾茨海默病的治療提供新的思路。吳茱萸堿與小檗堿在動物實驗中的聯合用藥研究也進一步證明了其潛在的心腦血管系統藥用開發價值。

然而目前較多實驗研究仍停留在小鼠或家兔體內實驗階段，暫未見吳茱萸生物堿用于臨床研究的相關報告，且吳茱萸生物堿類在心腦血管系統疾病中的作用機制尚未完全闡明，仍有待進一步探究。