2016, Vol. 39
引用本文 | doi: 10.7501/j.issn.1674-6376.2016.03.029 |
2. 天津中医药大学第二附属医院, 天津 300153
2. The Second Affiliated Hospital of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 300153, China
目前中国心血管病的发病率不断上升，占居民病死率的40%以上，严重危害社会发展[1]。动脉粥样硬化(atherosclerosis，AS)是一种由多因素参与的慢性炎症疾病，其病理过程不仅与血脂代谢异常密切相关，还与炎症反应关系密切[1]，以内皮细胞受损、白细胞聚集，继而平滑肌细胞及纤维组织增生，形成脂质粥样斑块为特点，引起动脉血管腔闭塞、管壁变硬甚至管壁破裂出血，主要累及冠状动脉及脑动脉。这种异常的病理变化可导致心肌梗死、心绞痛、心律失常、脑卒中，严重时会引发猝死等，是威胁中老年人健康的常见心脑血管疾病。小檗碱(berberine)是黄连里的主要生物碱，属于异喹啉类化合物，具有多种生物活性和药用价值。现代药理研究证实，小檗碱具有抗肿瘤、降血糖血脂、抗血小板聚集、抗心律失常、抗充血性心力衰竭，减轻缺血再灌注损伤，保护心肌等多种作用[2-4]。盐酸小檗碱是常用药物，具有降血糖、降血脂、抗心律失常、抗血小板聚集、增强机体免疫功能等作用，可用来防治代谢综合征[5]，上市早期作为抗菌药物多用于治疗肠道细菌感染性腹泻[6-7]。虽然小檗碱具有广泛的生理活性，但其治疗AS的作用机制仍不明确，故对其抗AS作用机制的深入研究，可为其在临床上广泛应用有深远的意义。笔者就小檗碱抗动脉粥样硬化的作用机制研究进展进行综述。
1 调节脂质代谢研究表明，脂质代谢紊乱是引起AS的重要因素，尤其是低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的异常升高会使血管内皮细胞受损，在血管内膜下聚集沉淀脂质，产生泡沫细胞，诱发血管壁发生慢性炎症，促使动脉粥样硬化形成斑块[8]。Wang等[9]通过小鼠动脉粥样硬化的解偶联实验研究，发现小檗碱可通过激活腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)等方式，加速LDL受体的表达，从而降低动脉粥样硬化小鼠的脂质代谢。侯宏等[10]采用HPLC测定药物对3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶(HMG-COA)还原酶活性的抑制，通过建立高脂血症及动脉粥样硬化模型的实验研究，发现小檗碱具有降血脂和抑制AS作用，能降低三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白和血清总胆固醇(TC)水平，并可抑制HMG-COA，减轻动脉粥样硬化斑块病变程度。
汤丽丽等[11]研究小檗碱抑制家兔动脉粥样硬化形成，发现小檗碱可调节脂质代谢异常，显著降低高脂饲料喂养家兔的血清TC、TG、LD-C水平以及在血管壁的脂质沉积，抑制AS发展。王凤玲等[12]研究高脂饲料喂养联合低剂量链脲佐菌素(STZ)诱导DN大鼠模型发现，小檗碱可降低TG、VLDL-C、TC、LDL-C和升高HDL-C水平，调节脂蛋白脂酶(LPL)、载脂蛋白B(Apo B)和Apo A1等，减少血管内膜脂质沉积，发挥抗AS斑块形成的作用。石军飞等[13]研究小檗碱对30只动脉粥样硬化大鼠作用机制的影响，发现小檗碱可通过增加脂肪细胞的转运与消耗，升高HDL-C水平和降低LDL-C、TG及TC水平。
有研究发现小檗碱可通过促进LDL受体的表达，抑制脂肪细胞分化，激活AMPK、增强LPL活性；还可通过抑制肝X受体α(LXR-α)乙酰化，上调LXR-α的转录活性，促进THP-1巨噬细胞源性泡沫细胞ABCA1的表达及其介导的细胞内胆固醇流出[14-15]。Sarna等[16]通过研究小檗碱抑制巨噬细胞烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶的动物实验发现，小檗碱可显著降低LDL-C、TG及TC及载脂蛋白的水平，减少脂质过氧化的沉积和增强超氧化物歧化酶(SOD)的活性。韩莉等[17]通过研究小檗碱对高脂饮食诱导非酒精性脂肪肝病(NAFLD)大鼠脂质代谢紊乱及肝细胞脂质沉积的影响，发现小檗碱能显著改善脂质沉积，减轻血清及脂质代谢紊乱，下调大鼠FAS mRNA、LXR-α及蛋白的表达水平，起到缓解肝细胞脂质沉积和调节脂质代谢的作用。
王强等[18]研究盐酸小檗碱联合阿托伐他汀治疗急性脑梗死患者的疗效及对颈动脉粥样硬化斑块的影响。结果发现，盐酸小檗碱联合阿托伐他汀可显著降低急性脑梗死患者的LDL-C、TC及TG水平和斑块总最大厚度之和(Crouse积分)、颈动脉内膜中层厚度(IMT值)及不稳定性斑块数目。
2 调控平滑肌细胞小檗碱具有抑制血管平滑肌细胞增殖的作用[19]。陈略等[20]观察盐酸小檗碱联合阿托伐他汀对55例急性脑梗死患者血脂水平及颈动脉粥样硬化斑块的研究发现，氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)可促进平滑肌细胞在损伤血管内膜的增殖，阻塞血管使其更易于黏附在血管壁，形成动脉粥样斑块。ox-LDL也可在某些细胞基因的作用下，调节白细胞介素-1(IL-1)与单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)的表达[21]。MCP-1也可促使单核细胞聚集在血管内皮上，加速血管平滑肌细胞的迁移与增殖[22]。小檗碱还可通过磷酸腺苷活化蛋白激酶途径调控平滑肌细胞，降低血清中TG的含量，减少脂质沉积和防止肝细胞脂质的形成[23]。
缪刚刚等[24]探讨小檗碱对高胆固醇饮食诱导的大鼠肾动脉粥样硬化发生发展干预作用的实验发现，小檗碱可下调IL-18表达，抑制炎症细胞沉积与血栓形成及IL-18 mRNA蛋白的表达，改善炎症反应和稳定斑块，同时增加IL-18与α-SMA的表达，有效降低TC，改善AS的脂质沉积和α-SMA的表达，可起到调控血管平滑肌增生的作用。此外，实验研究证明小檗碱还可通过激活核转录因子-κB(NF-κB)、活化蛋白-1(AP-1)等信号通路，调节NF-κB、活化蛋白AP-1和IL-18等信号通路的表达，调控平滑肌细胞而发挥抗AS的作用[25-26]。
3 抑制炎症反应在AS发生、发展及血栓形成过程中，炎性反应发挥重要作用[27]。动脉粥样硬化是由多因子、多因素参与的慢性炎性反应，在促脂质沉积、致炎反应和促斑块破裂等方面，巨噬细胞起关键作用[28]。小檗碱可通过NF-κB信号通路抑制核转录因子AP-1及抑制肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、IL-1β的产生等多个环节降低环氧化酶2(COX-2)的表达，抑制炎症反应[29-30]。汤丽丽等[11]通过研究小檗碱对32只家兔动脉粥样硬化形成抑制作用机制的研究，发现炎症因子血清ox-LDL、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)水平升高，提示小檗碱可稳定斑块，抑制病变斑块处炎症反应，降低动脉粥样硬化的病变程度。
蒋丽华等[31]探讨小檗碱对86例肾动脉粥样硬化患者干预作用研究证明，小檗碱能通过抑制在损伤血管表面中性粒细胞、巨噬细胞的聚集，释放炎症介质抑制血小板聚集与黏附因子的表达，抑制AP-1调节COX-2与前列腺素E2的表达，从而抑制炎症反应发挥抗AS作用。Mitra等[32]研究发现，LDL-C被氧化成ox-LDL，可直接损伤血管内膜，使血流有形成分黏附于血管壁阻塞血管，致缺血性疾病发生，引发细胞的凋亡与坏死，并改变邻近细胞的基因表达，诱导MCP-1、TNF-α、IL-1的表达。吴林根等[5]总结大量研究资料发现，小檗碱可通过降低细胞毒性COX-2和前列腺素E2(PDE2)水平，诱导巨噬细胞中白介素-12(IL-12)产生抑制2型T辅助细胞转化为1型T辅助细胞，抑制中性粒细胞黏附在内皮细胞上，减少中性粒细胞趋化活化，降低磷脂酶A2(PLA2)活性抑制自由基产生，下调弹性蛋白酶基因从而达到抑制炎症反应。
Li等[33]研究发现，小檗碱可通过抑制血管紧张素转化酶促进一氧化氮(NO)的产生，抑制血栓形成，保护抗血管内皮细胞凋亡及坏死抑制炎症反应。万强等[34]用各种方法检测体外培养的人脐静脉内皮细胞(HUVEC)，探讨小檗碱干预c-Jun氨基端激酶(JNK)信号转导通路对调控内脂素诱导的HUVEC分泌IL-6及TNF-α的作用，发现小檗碱可通过抑制JNK信号转导通路干预内脂素的促炎症反应，减少分泌IL-6及TNF-α，减轻内脂素诱导的HUVEC损伤，抗AS慢性炎症。另外，小檗碱还可通过抑制ox-LDL保护受损的血管内膜，降低巨噬细胞发生泡沫样变，防止内皮功能的异常[35]。因此抑制动脉粥样硬化形成的炎性反应，阻止单核细胞趋化并转化为巨噬细胞，可能是AS治疗的新靶点[36]。
4 抗氧化应激反应抗氧化应激可通过选择性诱导血管炎症因子相关基因的表达，加速局部炎症反应和细胞的增殖，影响AS的发生发展[37-38]。在炎症反应刺激下诱导型一氧化氮合酶(iNOS)活性增强，可促使大量病理性NO自由基的产生，引发组织机构的损伤，促进AS的发生发展[39]。一氧化氮合酶(NOS)是体内合成NO的关键酶，当巨噬细胞和平滑肌细胞受到炎症刺激后，iNOS活性增强，致大量NO自由基产生，加速细胞的凋亡和胶原组织的降解，引发组织损伤，加速AS进程[40]。有研究发现小檗碱可通过促进内皮型NOS和腺苷磷酸活化蛋白激酶的合成来降低高糖诱导的血管损伤[41]。而过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)在糖脂代谢、分化脂肪细胞，参与免疫、炎症反应等多种病理生理效应，对延缓AS进程起重要作用[42-43]。
有实验证明[44-45]，B类1型清道夫受体(SR-B1)可使大量单核细胞黏附聚集在血管壁，介导巨噬细胞吞噬氧化低密度脂蛋白形成泡沫细胞，对内皮细胞产生毒性作用，促进动脉粥样硬化的发生。SR-B1介导的巨噬细胞氧化LDL的增加是脂质沉积的重要因素，也是诱发AS的重要发病机制[46]。占宏静等[47]通过研究盐酸小檗碱对80例2型糖尿病合并高脂血症患者血清NO水平和SOD活性，发现盐酸小檗碱可显著降低患者的氧化应激水平，提高SOD活性及血清NO水平，减少NO损失，促进NO合成，从而发挥其改善血管内皮功能，抗炎抗氧化应激的作用。
5 结语近年来AS引起的心脑血管疾病已成为全社会共同关注的焦点。动脉粥样硬化的发生发展是一种血管壁非特异性炎性反应，涉及到特异性T细胞、巨噬细胞的聚集及炎性细胞的浸润。其病理过程包括血管平滑肌细胞活化及内皮功能失调、氧化应激、炎症、血小板活化、血栓和脂质代谢紊乱等多种因素[48-50]。于立明等[51]研究小檗碱对大鼠心肌缺血再灌注损伤及其调控心肌Notch 1/Hes 1信号，结果表明小檗碱可显著减低缺血再灌注损伤后心肌梗死及凋亡水平，并可激活心肌Notch 1/Hes 1信号通路并调控PTEN/Akt信号，下调心肌凋亡信号，揭示了小檗碱保护心肌缺血的新机制，并为开发小檗碱相关药物及临床应用提供了实验依据。然而动脉粥样硬化形成是多因素相互作用的结果，加之目前对小檗碱药理作用的了解还不够全面与透彻，又由于单一靶点治疗很难奏效，不排除其在预防AS形成和发展过程中所起到的多靶点作用，致使目前仍未找到能有效地控制AS的药物，还有待于进一步开展多学科的深入研究。
因此，需要更深入的动物实验及临床观察来阐述小檗碱对动脉粥样硬化的多靶向作用机制、临床安全性及有效性，推动小檗碱大规模、大样本、多中心、较长时间的临床观察和实验研究，以便对寻找和开发新的抗AS药物，从全新角度拓展其在降糖、降脂及抗炎免疫等方面的临床用途，从而也为研究复方中药及多效抗AS药物的临床应用提供可靠的理论依据。
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