清热解毒类中药抗动脉粥样硬化作用机制的研究进展

脉粥样硬化(atherosclerosis,As) 是一种炎症性疾病。血浆中胆固醇浓度升高, 特别是低密度脂蛋白胆固醇浓度升高是As 的主要危险因素之一。各种危险因素对动脉内皮细胞的损伤是病灶形成的始动环节, 中膜平滑肌细胞(smoothmuscle cell, SMC) 向内膜迁移、增殖和合成基质增多是机体对内皮损伤反应的核心。清热解毒类中药主要包括金银花、连翘、蒲公英、紫花地丁、野菊花、七叶一枝花(蚤休) 、大青叶、板蓝根、马齿苋、穿心莲、半边莲等, 具有清泄热毒或火毒的作用, 主要适用于痈肿疔疮、斑疹丹毒、瘟毒发颐、咽喉肿痛、热毒下痢、蛇虫咬伤, 以及其他急性热病等,这些征候符合西医的炎性疾病,可以认为清热解毒类中药的作用为”消炎”。As的本质是炎症,具有”消炎”作用的清热解毒类中药也就具有了治疗As 的药理作用基础。

1. 降低血脂

根据As发病的脂质渗入假说, 血液中过多的脂质, 特别是胆固醇渗入动脉壁引起了炎症反应, 剌激结缔组织和细胞增生形成病灶。De Boer OJ 等提出氧化型低密度脂蛋白(oxidative low densitylipoprotein, ox-LDL) 对单核细胞具有趋化性, 能剌激内皮细胞产生巨噬细胞集落刺激因子( macrophage colony stimulating factor, MCSF) 和单核细胞趋化因子( monocyte

chemotactic protein, MCP-1) 。使单核细胞募集并分化成为巨噬细胞, 巨噬细胞吞噬脂质进而形成泡沫细胞。此外ox-LDL还可使病灶细胞分泌细胞因子和致炎因子, 促进As的形成和发展。

马齿苋为马齿科植物马齿苋(portulaca oleracea. L) 的全草。具有清热解毒、散血消肿和降低血脂的药理学作用。Simopoulos 等研究发现野生马齿苋含有一种ɷ3脂肪酸( 现称为ɮ脂肪酸) , 是一种不饱和脂肪酸, ɷ3脂肪酸在马齿苋中的含量是在菠菜中的10 倍。因为不饱和脂肪酸具有降低血浆胆固醇的效果, 也就可能减少胆固醇在血管壁沉积, 防止巨噬细胞吞噬大量的脂质成为泡沫细胞。贺圣文等研究发现,马齿苋能降低高脂血症家兔血液粘度,明显降低血清总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇( low densitylipoprotein cholesterol, LDLC) , 亦能增加高密度脂蛋白胆固醇( high density lipoprotein cholesterol, HDLC) , 使动脉硬化指数( LDLC,HDLC) 下降。光镜及电镜观察显示, 马齿苋能显著减轻主动脉壁脂质沉积、主动脉内膜增生和减少泡沫细胞形成, 因而可有效对抗As 的发生和发展。吴圣贤等人给17例As 患者口服解毒软脉方(玄参、连翘、生牡蛎等以一定比例, 研末、炼蜜为丸) , 发现治疗后服药组血清总胆固醇、甘油三酯、LDLC 和动脉硬化指数均显著降低。因此, 这些具有降低血脂功效的清热解毒类中药能够对抗As病灶的形成。

2. 拮抗内皮素

1988年日本学者Yanagisawa 等从猪主动脉内皮细胞中提取出来的一种具有多种生物学效应的含有21个氨基酸残基的多肽, 命名为内皮素( endothelin, ET) 。内皮素是迄今为止已知的最强的血管收缩肽, 此外内皮素还能激活有丝分裂原活化的蛋白激酶, 具有促进细胞增殖的作用。内皮素生理状态下仅为pmol级水平, 以旁分泌和细胞内分泌方式调节循环系统功能。病理状态下机体内皮素表达调控稳态紊乱, 导致内皮素异常表达和释放。已知内皮素参与了动脉粥样硬化病灶形成的全过程。

李银平等研究发现,在不同病因引起的全身炎症反应综合征病人血浆中肿瘤坏死因子、去甲肾上腺素(norepi nephrine, NE) 和内皮素等均有不同程度增高。黄海长等研究发现内皮素1 是系膜增殖性肾上球肾炎的一种重要炎症介质。

Landan 等报道内皮素基因家族起源于一个祖基因,该祖基因首先进行了一次外显子复制, 产生内皮素样序列,又经历了两次基因复制, 分别产生内皮素3 和内皮素1、内皮素2。研究发现蛇毒(sarafotoxin, SRTX) 基因起源于与内皮素相同祖基因的外显子复制之后, 第一次基因复制之前。所以蛇毒基因和内皮素基因具有共同的祖基因。SRTX 也是一组由21 个氨基酸组成的多肽, 有SRTX-a, SRTX-b, SRTX-c 和SRTX-d 四种异构体。SRTX 和内皮素的氨基酸序列高度相似( 52%~ 67%) , 特别是它们都有四个半胱氨酸( cysteine,Cys) 残基Cys-1, Cys-3, Cys-11 和Cys-15, 形成两个双二硫键,在所有SRTX 和内皮素及内皮素样序列中高度保守。

Han 等研究结果也显示, 蛇毒(sarafotoxin S6b) 和猪血管内皮起源的内皮素1 结构极为相似, 且具有相似的生物学效应:内皮素1( 0. 67 nmol/kg ) 在引起短暂的心动过速和动脉血压下降后, 即产生持续的动脉血压升高、心动过缓、心输血量降低和明显的总外周阻力升高;蛇毒( 0. 67 nmol/kg)虽不引起短暂的心动过速、血压下降现象, 但可出现持续的血压升高、心动过缓、心输出量降低和外周阻力增高等心血管效应; 且二者引起的持续心血管反应均可被硝苯地平( nife dipine) 所抑制。蛇毒和内皮素( 30 nmol/L) 均能促使离体灌注肠系膜血管床在无初始的血管舒张的情况下收缩。蛇毒和内皮素1均可显著增强离体灌注心脏的收缩力, 并减慢其收缩频率。蛇毒和内皮素1 亦均可引起冠状动脉痉挛、心律失常、房室传导阻滞和心室颤动等心血管毒性反应。相异之处: 除蛇毒在生物体内不引起初始的降压反应外, 在活性方面, 内皮素与蛇毒相比, 产生的升压效果和血管收缩反应以及心脏毒性效应更强更持久。Doi 等采用离体蟾蜍主动脉内皮保留血管环和内皮剥除血管环, 研究蛇毒S6b 和内皮素1、内皮素2 和内皮素3 的缩血管作用, 发现蛇毒S6b和内皮素1 在浓度为10- 3 mol/L 时使血管环产生最大收缩压, 且这种缩血管反应在内皮保留血管环比在内皮剥除血管环更强烈, 而内皮素2 和内皮素3引起的缩血管反应弱, 且在两种血管环无显著性差异。他们还采用蛇毒和内皮素1、内皮素2 和内皮素3 孵育主动脉血管环, 观察收缩血管的超微结构变化,结果发现, 用蛇毒和内皮素1后2 min内血管内皮细胞内韦伯? 潘拉迪小体( Weibel Palade body, WPB) 电子密度降低, 肿胀, 在嗜锇致密核和膜之间出现一宽的外周晕轮, 其内容物以出胞方式突出, 此处血管内弹力膜连同内皮明显内折。提示蛇毒和内皮素1 均可促使WPB 中的缩血管物质向细胞外释放。鉴于以上原因, 人们开始研究从抗蛇毒类清热解毒中药探寻内皮素拮抗剂。

1993 年张继峰等发现季德胜蛇药水提剂能使因内皮素1 和NE 收缩的内皮完整血管环舒张, 并随剂量增大作用增强; 七叶一枝花在低剂量时对内皮素1 引起的内皮完整血管环有显著舒张作用, 增加剂量时出现缓慢收缩反应。对NE 引起的血管亦有类似作用, 去内皮后上述作用消失。半边莲对内皮素1 和NE 引起的内皮完整血管环和去内皮血管环收缩均有剂量依赖的舒张作用。七叶一枝花和半边莲均可部分拮抗内皮素1 致小鼠死亡的作用, 明显延长小鼠的存活时间; 并显著降低因内皮素1 升高的血压; 但半边莲和白叶藤有效成份组成的复方三号对内皮素1 生物学效应无明显拮抗作用。1995 年, 他们对内皮素抗血清、内皮素转换酶抑制剂、内皮素A 受体拮抗剂、抗蛇毒中草药七叶一枝花和半边莲的拮抗内皮素生物学效应进行了更深入的研究, 发现七叶一枝花和半边莲的水提物均可明显对抗内皮素的缩血管作用, 抑制内皮素所引起的整体动物平均动脉压增高, 减少注射内皮素小鼠的死亡率并延长其存活时间。

1997 年王峰等对抗蛇毒中草药兰花紫胡、石柑子、小叶三点金、通城虎、半边莲、东风菜、红背丝绸、徐长卿、八角莲和雄黄莲拮抗内皮素1和蛇毒S6b 的作用进行了研究, 发现通城虎、红背丝绸的水提物和醇提物, 小叶三点金、东风菜、徐长卿、雄黄莲的水或醇提物小鼠灌胃后再静脉注射内皮素1,小鼠的死亡时间明显地较对照组延长( P< 0. 05) , 表明这些中草药的成份对内皮素1 具有一定的拮抗作用, 并且所有醇提物的作用大于水提物, 其它药物在动物死亡时间上与对照组无显著性差异( P > 0.05) ; 对内皮素1 有拮抗作用的红背丝绸、通城虎和徐长卿等醇提物同样对蛇毒S6b 有明显的拮抗作用; 红背丝绸、通城虎和徐长卿的醇提物尚能对抗内皮素1 对大鼠主动脉肌条的缩血管作用, 该作用呈剂量依赖性。胡政力等给原发性高血压患者口服自制必通汤 ( 由七叶一枝花、川芎、半边莲、汉防己组成) , 发现必通汤具有显著降低血浆内皮素的作用。

1999 年我室杜艳芝和胡维诚等报告应用内皮细胞铺片和免疫组织化学技术相结合的方法, 在高脂血症大鼠主动脉内皮细胞铺片上, 定量分析内皮素1 的合成和释放与动脉内皮损伤的关系, 观察含抗蛇毒中药的清热解毒液(主要含半边莲、七叶一枝花等) 对血管内皮是否有保护作用。结果发现, 清热解毒液在不降低血脂的情况下, 可能通过减少内皮素的合成与释放, 起到保护内皮细胞的作用。2002 年李瑞峰和胡维诚等为了探讨半边莲对动脉内皮有保护作用的有效成分, 提取半边莲两种不同组分用于高脂血症大鼠, 利用动脉内皮细胞铺片和免疫组织化学技术, 观察其对内皮细胞内皮素和内皮源一氧化氮合酶( endothelialnitric ox ide synthase, eNOS) 代谢以及对内皮功能和形态的影响。发现应用半边莲B001 组分60 天后, 血浆内皮素浓度和动脉内皮细胞内皮素阳性细胞率明显低于高脂对照组( P < 0. 05) , 血浆eNOS 浓度显著高于高脂对照组( P< 0. 05) , 且动脉内皮损伤减轻, 但血脂无明显变化。应用半边莲组分A001 组分的高脂血症大鼠血脂浓度、内皮素和eNOS 无明显变化。提示半边莲B001 使高脂血症内皮细胞的内皮素合成及释放减少,并可促进eNOS 的合成, 缓解高脂血症对血管内皮的持续损伤。同年, 温海涛和胡维诚等为了探讨蚤休总皂甙对大鼠动脉内皮的保护作用, 用蚤休总皂甙治疗高脂血症大鼠,并测定血脂、主动脉内皮细胞铺片内皮素1 和eNOS 阳性细胞率、血浆内皮素1 和eNOS 浓度、主动脉中膜SMC 层厚度和内皮素1 阳性细胞率。结果表明, 蚤休总皂甙不降血脂,但使动脉内皮细胞合成和释放内皮素1 显著减少( P < 0.05) ; 血浆eNOS 活性有降低的趋势, 但与模型组比较差异无显著性; 用药后中膜SMC 层厚度以及平滑肌内皮素1 阳性细胞率与模型组比较差异亦无显著性。说明蚤休总皂甙可通过使动脉内皮细胞合成及释放内皮素1 减少, 而起到保护动脉内皮细胞的作用。3 ? 抑制平滑肌细胞增殖平滑肌细胞增殖是As 炎症反应的重要病理过程。刘彦珠等采用细胞计数MTT 法和流式细胞技术, 观察清热解毒类中药金银花、蒲公英、虎杖和连翘对血管SMC 生长、贴壁和增殖的作用。结果发现, 金银花、蒲公英、虎杖和连翘对hPDGF BB( humanplatelet?derived growth factor BB) 刺激下的SMC 生长和贴壁均有抑制作用, 对SMC 增殖抑制率分别达9.26%~ 77. 35%、7. 78% ~ 62. 65%、5. 88% ~ 47. 81% 和3.98%~ 33. 35%, 其增殖抑制作用呈量效时效关系。通过细胞周期分析显示, 金银花、蒲公英和虎杖均可缩短S期, 增加G0G1 期细胞数目。其作用机制可能是通过抑制DNA 合成,减少进入S 期细胞数目, 使细胞增殖停留在G0G1 期来实现的。2003 年我室李瑞峰和胡维诚等报道对半边莲不同组分对动脉中膜SMC增殖的影响进行了研究, 结果发现, 高脂大鼠应用半边莲B001 组分60 天后, 动脉壁中层平滑肌细胞内皮素1 阳性率和中膜厚度显著低于高脂对照组( P < 0.05) , 说明动脉中膜SMC 合成及释放内皮素1 减少, 半边莲B001 组分有抑制动脉SMC 增殖的作用。

4. 抑制血小板聚集

血小板能够在功能异常的动脉内皮、胶原和巨噬细胞上粘附、活化, 释放内含细胞因子、生长因子的颗粒, 与凝血酶共同促进SMC 和巨噬细胞的增殖和迁移, 活化的血小板还能促进游离花生四烯酸的生成, 后者可转化为血栓素A2 或白三烯, 血栓素A2 能促使血小板聚集, 白三烯能扩大As 的炎症反应 。因此抑制血小板聚集即可" 消炎"。1995 年付良武等[27] 研究证明穿心莲提取物APN 和穿心莲成分API0134 可抑制血小板聚集、促进纤溶和预防冠状动脉血栓形成。1998 年王宏伟等进一步研究表明, 中药穿心莲成分AP I0134 能够抑制血小板活化因子诱导的血小板聚集,改变高脂血症所致的血栓弹力图高凝图像, 对实验性As 家兔血液的高凝低纤溶状态具有显著逆转作用。

综上所述, 清热解毒类中药可以通过降低血脂、拮抗内皮素、抑制平滑肌细胞增殖和抑制血小板聚集来对抗As, 表明清热解毒类中药可用于临床防治As 和高血压等心脑血管疾病。