现代药物与临床  2016, Vol. 31 Issue (2): 255-259
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芪苈强心胶囊治疗心力衰竭的作用机制研究进展
张富赓1, 张瑜2, 傅家良1, 刘长玉3, 杜武勋3, 肖学凤2     
1. 天津市环湖医院, 天津 300060;
2. 天津中医药大学, 天津 300193;
3. 天津中医药大学第二附属医院, 天津 300150
摘要: 芪苈强心胶囊是基于络病学气血水同治理论研制而成的中成药,近年来大量研究证据表明其在治疗心力衰竭方面具有很好的疗效。该药物能改善心力衰竭发生发展各阶段的生理病理基础,其作用机制包括抑制神经内分泌的过度激活、保护血管内皮、阻断离子通道、抑制心室重构和代谢重构等。综述了芪苈强心胶囊上述各方面药理作用的研究进展,以期为芪苈强心胶囊的临床合理使用提供理论依据和临床证据。
关键词: 芪苈强心胶囊     心力衰竭     作用机制     研究进展    
Research progress on treatment of heart failure by Qiliqiangxin Capsules
ZHANG Fu-geng1, ZHANG Yu2, FU Jia-liang1, LIU Chang-yu3, DU Wu-xun3, XIAO Xue-feng2     
1. Tianjin Huanhu Hospital, Tianjin 300060, China;
2. Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 300193, China;
3. Second Affiliated Hospital of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 300150, China
Abstract: Qiliqiangxin Capsules, a Chinese patent drug, is developed based on collateral disease theory of blood-water co-treatment. Recently, many research evidences have shown an obvious effect of Qiliqiangxin Capsules on heart failure. The drug can improve physiological and pathological basis of heart failure with mechanisms including prevention of excessive activation of neuroendocrine, protection of vascular endothelium, blockage of ion channel, and inhibition of ventricular and metabolic remodeling. This paper overviewed the research progress on above-mentioned effects of Qiliqiangxin Capsules in order to provide theoretical and clinical support for its reasonable application in clinic.
Key words: Qiliqiangxin Capsules     heart failure     mechanism of action     research progress    

芪苈强心胶囊是基于络病学气阳亏虚、脉络瘀 阻、水液停聚、络息成积的基本病机研发的中药复 方制剂,主要由附子、黄芪、人参、丹参、葶苈子、 泽泻、红花、陈皮、玉竹、香加皮、桂枝等组成, 具有益气温阳、活血通络、利水消肿之功效,适用 于心衰阳气虚乏、络瘀水停证的治疗。该药自上市 以来,临床治疗心血管相关疾病取得很好的疗效, 并且是少数经过严格、科学、客观的临床试验评价 的中成药之一[1, 2]。心力衰竭是一种症状性疾病,现 代基础和临床药理学研究表明芪苈强心胶囊能改善 心力衰竭发生发展各阶段的生理病理基础,其作用 机制包括抑制神经内分泌的过度激活、保护血管内 皮、阻断离子通道、抑制心室重构、改善代谢重构 等多个方面,从而达到保护心脏,治疗心力衰竭的 目的。本文通过整理总结国内外相关文献,对芪苈 强心胶囊治疗心力衰竭各阶段的药理研究进展进行 综述,以期为芪苈强心胶囊的临床合理使用提供理 论依据和临床证据。

1 抑制神经内分泌的过度激活

心脏功能损伤首先表现为心脏血流动力学改 变,进一步导致肾素-血管紧张素-醛固酮系统 (RAAS)、交感神经系统等内分泌系统的过度激活, 包括去甲肾上腺素、血管紧张素等在内的多种内源 性神经内分泌因子被释放,进一步加重心脏损伤和 心功能的恶化。因此,阻断神经内分泌系统的过度 激活对于防治心功能损伤具有重要的意义。

1.1 调节中枢神经内分泌系统

秘红英等[3]采用微量注射泵将芪苈强心胶囊溶 液泵入心力衰竭大鼠侧脑室,给药4 周后检测左室 收缩压(LVSP)、左室舒张末压(LVEDP)、心质量 指数(HWI)等指标,结果显示给药后心力衰竭大 鼠的LVEDP、HWI 降低,血浆去甲肾上腺素、促 肾上腺皮质激素(ACTH)、促肾上腺皮质激素释放 激素(CRH)的量下降,下丘脑CRH与TNF-α mRNA 的表达减少,说明该药可通过调节中枢神经内分泌 系统改善心功能。

1.2 调节肾素-血管紧张素-醛固酮系统

Liu 等[4]以自发高血压大鼠(SHRs)模拟人原 发性高血压对心功能损害,治疗组ig 给予芪苈强心 后心脏舒张和收缩功能明显改善,心肌血管紧张素 (Ang)Ⅱ活性降低,糜蛋白酶、转化生长因子 (TGF)-β 以及Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白表达显著减少,但 ACE 活性未见明显改变,表明其作用的分子机制与 抑制心肌糜蛋白酶依赖性TGF-β 和AngⅡ生成通路 有关。申素琴等[5]选取慢性心力衰竭患者72 例,随 机分为对照和治疗组,对照组西医常规治疗,治疗 组在此基础上加服芪苈强心胶囊,4 周后结果显示 治疗组血浆肾素活性(PRA)、醛固酮(ALD)、Ang Ⅱ水平改善明显,优于对照组(P<0.05),说明该 药可通过抑制RAAS 系统治疗患者心功能损伤。

1.3 调节血管加压素-水通道蛋白2 系统

血管加压素(AVP)是由下丘脑分泌的一种激素, 当循环血量减少,动脉血压下降和血浆渗透压升高 时,AVP 分泌代偿性升高,而水通道蛋白(AQP)-2 是调节肾脏水平衡的重要水通道蛋白,在血浆AVP 的调控下,AQP-2 完成肾脏集合管对水的重吸收, 从而稳定机体水平衡。邬真力等[6]研究芪苈强心胶 囊对心力衰竭大鼠AVP 的影响,实验表明模型大鼠 血浆AVP 浓度显著升高(P<0.01),经芪苈强心胶 囊治疗后血浆AVP 浓度降低,肾脏排水增加,尿量 增加。亦有实验证实芪苈强心胶囊通过降低肾集合 管AQP-2 以及丝氨酸256 位点磷酸化水通道蛋白 (PS256-AQP)-2 的蛋白表达,调节水代谢紊乱, 改善水肿[7]

2 保护血管内皮

心血管疾病与氧化应激、炎症损伤,特别是血管 内皮功能异常密切相关[8]。血管黏附因子(ICAM)-1 是与炎症损伤相关的血管黏附因子,内皮型一氧化 氮合酶(eNOS)是调节血管内皮基础状态下NO 生 成的关键酶,血管内皮生长因子(VEGF)是最具特 异性且作用最强的内源性血管生成因子,缺氧诱导 因子-1α(HIF-1α)是一种氧调节蛋白,能诱导低氧 基因,是修复细胞内微环境的核心转录因子,当心 肌微血管内皮功能损伤可表现为ICAM-1 mRNA 表 达升高,eNOS mRNA 表达降低,微血管内皮细胞 VEGF、HIF-1α 表达上调。采用升主动脉缩窄术建立 压力超负荷心力衰竭模型,芪苈强心胶囊给药组较 模型组大鼠心肌组织毛细血管周围水肿、基膜不整 及管腔不规则等明显改善,表明其能改善血管内皮 结构;且ICAM-1 mRNA 表达降低,eNOS mRNA 表达升高,说明该药具有保护心肌毛细血管内皮的 作用[9]。朱凌倜等[10]研究了芪苈强心胶囊对缺氧诱导 的大鼠心肌微血管内皮细胞的保护作用,发现与缺 氧干预组相比,给药组的VEGF、HIF-1α 表达进一 步升高,说明其通过促进心肌HIF-1α-VEGF 血管新 生途径发挥心肌微血管内皮细胞的保护作用。研究 表明心力衰竭时血浆PGE2、TNF-α、IL-6、5-HT 的 量增加,神经型一氧化氮合酶(nNOS)表达降低, 而芪苈强心胶囊干预后心力衰竭大鼠下丘脑内 nNOS 表达水平升高,血浆PEG2、TNF-α、IL-6、5-HT 的量下降,说明芪苈强心胶囊可以调节细胞炎性因 子,抑制炎症损伤[11]。钱玉红等[12]采用间断腹腔注 射阿霉素制备心力衰竭大鼠模型,观察血清超氧化 物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)水平,结果显示 模型组SOD 水平下降,MDA 水平升高,而芪苈强 心胶囊干预后血清SOD 升高,MDA 降低(P<0.05), 表明芪苈强心胶囊对氧化损伤有治疗作用,其机制 可能与清除氧自由基,抗脂质过氧化有关。

临床研究表明,芪苈强心胶囊能改善心力衰竭 患者舒血管因子一氧化氮(NO)、降钙素基因相关 肽(CGRP)及缩血管因子内皮素(ET)之间的平 衡,改善患者的内皮功能;能调节炎症因子IL-1、 IL-6 、TNF-α 、hs-CRP 及促炎因子乳糖凝集素 (Galectin)-3 的水平,抑制炎症反应;能下调可溶 性基质裂解素2(sST2)水平,降低病变对心肌细 胞的应激刺激,使病变维持更稳定的平衡[13, 14, 15]

3 阻断离子通道

阻断细胞膜Kv 通道可抑制多种类型细胞的凋 亡,当衰竭的心室K+电流升高时,药物可通过阻断 K+通道治疗心力衰竭[16, 17]。此外,通过L 型钙通道 的Ca2+内流以及诱导Ca2+从肌浆网释放可引起心 肌细胞的兴奋收缩偶联,而阻断钙通道、抑制钙超 载在心力衰竭进程中产生有利的作用[18, 19]。芪苈强 心胶囊能延长心肌细胞梗死周边区心肌异常缩短的 动作电位时程(APD),缩短远离梗死区域心肌异 常延长的APD,其机制与抑制心室细胞Na+、K+ 通道,改善因前后负荷增加引起的心室电生理改变 有关。芪苈强心胶囊还可通过调节Ca2+通道,减少 Ca2+内流,从而减弱心肌收缩,抑制心肌肥厚[20, 21, 22]。 上述研究表明芪苈强心胶囊可通过抗心律失常保护 心脏功能,治疗心力衰竭。

4 改善心室重构

心室重构是指心肌对压力或容量负荷过重的结 构适应性反应,导致心脏结构与功能的改变,是多 种心脏疾病发展到一定阶段的共同病理变化,在组 织学上多表现为心肌细胞凋亡、坏死,成纤维细胞 增值与胶原蛋白沉积[23]。研究表明芪苈强心胶囊可 改善心气虚型充血性心力衰竭大鼠心率、呼吸频率 及力竭游泳时间,降低左心室舒张末期内径(LVDd)、 左心室收缩末期内径(LVDs)、左室舒张末期容积 (LVEDV)、左室收缩末期容积(LVESV),升高左室 舒张末期室间隔厚度(LVSd)、左室收缩末期室间隔 厚度(LVSs)、左室舒张末期后壁厚度(LVPWd)、左 室收缩末期后壁厚度(LVPWs)、射血分数(EF),改 善血流动力学参数,缓解左心室结构异常[24]。临床 研究显示在常规西医治疗基础上加芪苈强心胶囊治 疗慢性心力衰竭患者12 个月后,左心室重构指标 LVDd、LVDs、室间隔厚度(IVST)、左室心肌质 量(LVM)均明显改善,说明该药能通过逆转心室 重构改善心功能[25]。芪苈强心胶囊改善心室重构的 作用机制通过多途径产生。

4.1 抑制生长因子过表达

张丽等[26]通过腹主动脉部分缩窄术复制充血 性心力衰竭大鼠模型,发现模型大鼠左室质量指数 (LVWI)和Ⅰ、Ⅲ型、Ⅰ/Ⅲ型心肌胶原容积分数 (CVF)显著升高(P<0.01),表明充血性心力衰竭 发生了心肌细胞肥大并表现为心肌间质胶原沉积以 及Ⅰ、Ⅲ型胶原比例失调的间质纤维化重构,芪苈 强心胶囊干预后大鼠心肌病理形态显著改善,Ⅰ/ Ⅲ型降低,Western blot 法和免疫组化法检测结果显 示该药通过抑制左室心肌组织中结缔组织生长因子 的过度表达抑制心脏重构。

4.2 抑制细胞凋亡

Zou 等[27]研究表明芪苈强心胶囊抑制压力过载 4 周小鼠心脏肥厚、重构和功能障碍作用与通过抑 制TNF-α 和上调胰岛素样生长因子(IGF)-1 表达 抑制心肌炎症反应,通过调节C/EBPb/CITED4 抑 制心肌细胞凋亡,促进细胞增殖有关。亦有研究表 明芪苈强心胶囊可通过上调过氧化物酶体增殖物激 活受体(PPAR)γ,通过激活NRG-1/Akt,通过抑 制P53 信号传导通路促进血管生成,抑制心肌细胞 凋亡从而改善心脏功能、抑制心脏重构[28, 29]

4.3 抑制细胞分化转移

Zhou 等[30]采用AngⅡ诱导心脏成纤维细胞分 化转移探讨芪苈强心改善心肌重构的分子机制,发 现芪苈强心提取物能减少AngⅡ诱导的α-SMA、 TGF-β1 蛋白表达,同时降低Smad3 蛋白的磷酸化 水平,增加Smad6 蛋白表达,故推测其抑制心脏成 纤维细胞分化转移机制可能与调控TGF-β1/Smad6 信号通路有关,从而改善心室重构。

5 改善代谢重构

代谢重构的概念由van Bilsen 提出,指衰竭心 脏能量代谢途径改变,导致心脏结构与功能的异常 改变[31]。心脏是机体内耗能最大的器官,所需能量 用于维持泵血功能与自身代谢需要,机体能量的主 要来源为ATP,而线粒体是能量代谢的主要场所, 正常成年人心肌所需能量90%是由线粒体有氧氧化 提供。研究表明[9, 32]芪苈强心胶囊能显著增加心肌 组织中ATP、ADP 的量,改善ATP 的生成和利用 状态,且能升高eNOS mRNA 及心肌组织中磷酸化 AMPK(p-AMPK)蛋白表达,说明该药能增加心 肌能量储备,改善能量代谢障碍,其机制可能与激 活AMPK-eNOS 通路有关。白玲等[33]采用蛋白质组 学方法研究芪苈强心胶囊对心力衰竭大鼠心肌细胞 线粒体蛋白的影响,发现治疗后NADH 氧化还原 酶、ATP 合成酶、苹果酸脱氢酶、长链乙酰辅酶A 脱氢酶、缩醛酶等表达上调,而乳酸脱氢酶B、烯 醇酶等表达下调,说明芪苈强心胶囊能纠正衰竭心 肌线粒体有关的能量代谢的异常表达。

6 结语

芪苈强心胶囊治疗心力衰竭显示了很好的临床 疗效,其作用机制贯穿心力衰竭发生发展的各阶段, 包括抑制神经内分泌的过度激活、保护血管内皮、 阻断离子通道、抑制心室重构和代谢重构等多方面, 体现了中药多成分、多靶点、多通道发挥药理作用 的特点。随着祖国中医药事业整体研究的不断发展 以及对芪苈强心胶囊药效物质基础[34]与临床研究 的不断深入,相信具有可靠疗效的芪苈强心胶囊必 将在治疗心力衰竭方面发挥更大的作用。

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