丹參預(yù)處理干預(yù)心肌缺血再灌注損傷的研究進(jìn)展

【關(guān)鍵詞】丹參

心肌持續(xù)性缺血可導(dǎo)致心肌細(xì)胞損傷和組織損害，早期恢復(fù)血液灌注對恢復(fù)心肌組織血液灌注量具有非常重要的意義；但由于再灌注后血液循環(huán)中的白細(xì)胞附壁、聚集、滲出，從而導(dǎo)致心肌細(xì)胞壞死，加之補(bǔ)體激活、活性氧產(chǎn)生、自由基的膜損傷作用，以及再灌注后心肌細(xì)胞內(nèi)鈣超載，致使缺血性的心肌結(jié)構(gòu)損傷更為嚴(yán)重，即再灌注損傷。目前，防治心肌缺血再灌注損傷已在臨床受到越來越多的重視，成為當(dāng)今醫(yī)學(xué)的研究熱點(diǎn)。1986年Murry[1]提出缺血預(yù)處理的概念，因其對缺血再灌注損傷時心肌的確切保護(hù)作用而給臨床應(yīng)用展示了廣闊的前景，但臨床上IPC的具體實(shí)施存在潛在危險因素，因此難以應(yīng)用。近來發(fā)現(xiàn)藥物預(yù)處理能起到與IPC類似的臨床作用，西藥中已被證實(shí)有此作用的藥物主要有去甲腎上腺素、普萘洛爾、腺苷、降鈣素、七氟醚等，其作用肯定，但毒副作用多。多味中藥對心肌缺血的治療有其獨(dú)特性和有效性，尤其是中藥具有毒副作用小、效果確切的特點(diǎn)。近年來，有不少學(xué)者對中藥預(yù)處理對心肌缺血再灌注損傷的干預(yù)作用進(jìn)行了研究與探索。本文就近年來國內(nèi)外學(xué)者對丹參預(yù)處理干預(yù)MI/RI的作用進(jìn)行綜述。

1干預(yù)自由基損傷

自由基具有極為活潑的反應(yīng)性，可與各種細(xì)胞成分如膜磷脂、蛋白質(zhì)、核酸等反應(yīng)，造成細(xì)胞結(jié)構(gòu)損傷和功能代謝障礙。一旦形成就可經(jīng)其中間代謝產(chǎn)物不斷擴(kuò)展生成新的自由基，形成連鎖反應(yīng)。生理情況下，心肌細(xì)胞內(nèi)存在的抗氧化物質(zhì)如超氧化物歧化酶，可以及時清除自由基，使自由基的生成與降解處于動態(tài)平衡，對維持機(jī)體氧化與抗氧化的平衡發(fā)揮重要作用。缺血致使ATP減少、膜泵功能障礙，鈣內(nèi)流激活鈣依賴性蛋白水解酶，使XO前身黃嘌呤脫氫酶轉(zhuǎn)化為大量的XO；同時ATP依次降解為ADP、AMP和次黃嘌呤；在XO催化次黃嘌呤轉(zhuǎn)化過程中，生成大量的氧自由基。中性粒細(xì)胞激活后，可通過“呼吸爆發(fā)”產(chǎn)生大量氧自由基。再灌注形成的大量自由基，可與各種細(xì)胞成分發(fā)生反應(yīng)，如引起心肌細(xì)胞膜富含的多價不飽和脂肪酸均裂，形成脂性自由基或脂質(zhì)過氧化物。脂質(zhì)過氧化反應(yīng)可使膜受體、膜蛋白酶、離子通道和膜轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)等的脂質(zhì)微環(huán)境改變及功能障礙；也可導(dǎo)致膜的基本特征變性、離子轉(zhuǎn)運(yùn)或酶的活性發(fā)生改變。此外，過量的氧自由基還可進(jìn)一步引起細(xì)胞內(nèi)鈣超載、DNA斷裂、染色體畸變、蛋白質(zhì)變性以及誘導(dǎo)炎癥介質(zhì)產(chǎn)生。丙二醛是脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的最終產(chǎn)物，能較好地反映氧自由基，其含量變化不僅可反映體內(nèi)氧自由基生成與否，還可反映氧自由基造成組織損傷的嚴(yán)重程度。研究發(fā)現(xiàn)，在心肌缺血再灌注期間，血漿MDA水平呈直線上升，提示MI/RI過程中氧自由基產(chǎn)生增多，心肌損傷逐漸加重，研究也發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞內(nèi)自由基增多實(shí)際上是線粒體產(chǎn)生自由基增多。應(yīng)用丹參干預(yù)后，發(fā)現(xiàn)在缺血再灌注40min后的心肌MDA水平明顯低于對照組，而對20例心內(nèi)直視手術(shù)心肌缺血再灌注后血清MDA水平的觀察發(fā)現(xiàn)，注射丹參的患者，在缺血再灌注各個時間段的MDA均低于對照組。這些均表明丹參能顯著降低心肌缺血及再灌注過程中氧自由由基的產(chǎn)生，從而發(fā)揮干預(yù)作用。同時研究也發(fā)現(xiàn)，在心肌缺血再灌注時心肌SOD活性降低，而丹參能明顯提升缺血再灌注時心肌細(xì)胞的SOD含量，增強(qiáng)缺血大鼠心肌組織SOD活性，從而消除自由基，降低MDA含量。

2干預(yù)心肌細(xì)胞內(nèi)鈣超載

各種引起的原因引起的細(xì)胞內(nèi)鈣含量異常增多并導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)損傷和功能代謝障礙的現(xiàn)象稱為鈣超載，細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度與心肌細(xì)胞受損程度成正相關(guān)。再灌注后引起心肌細(xì)胞內(nèi)鈣超載的機(jī)制與細(xì)胞內(nèi)外鈉/鈣交換增多、細(xì)胞膜通透性增加、線粒體功能障礙等多種因素有關(guān)。鈣超載則可進(jìn)一步加重線粒體損傷、促進(jìn)氧自由基生成、肌原纖維過度收縮，從而加重心肌細(xì)胞損傷并可引起再灌注性心律失常。

多種證據(jù)表明，鈣超載主要是由于鈣內(nèi)流增加引起，鈣通道是細(xì)胞外鈣進(jìn)入胞內(nèi)造成鈣超載的主要通路之一。如在缺血前和再灌注前應(yīng)用鈣通道拮抗劑阻斷鈣內(nèi)流，可減輕心肌細(xì)胞壞死的程度。丹參酮ⅡA具有類似維拉帕米樣L型鈣通道阻斷劑作用，并呈劑量依賴性，從而可用于心肌缺血再灌注損傷和心律失常的防治；丹參也可通過阻滯經(jīng)L型鈣通道，抑制Ca2+內(nèi)流，降低胞漿內(nèi)的Ca2+濃度，利于線粒體將堆積的Ca2+排出，保護(hù)心肌功能與結(jié)構(gòu)的正常。研究表明，應(yīng)用丹參預(yù)處理能明顯抑制蛋白激酶C的活性，降低其血中濃度，減少鈉/鈣交換，使細(xì)胞內(nèi)鈣負(fù)荷降低，從而能減輕鈣超載[10]。高秀梅等研究發(fā)現(xiàn)，復(fù)方丹參預(yù)處理后，PKC有轉(zhuǎn)位的現(xiàn)象，PKCmRNA和蛋白表達(dá)明顯增強(qiáng)，另外不論是再灌注前給予復(fù)方丹參，還是早、晚期IPC前給予復(fù)方丹參，均可明顯促進(jìn)PKCmRNA和蛋白的表達(dá)水平[11]。說明復(fù)方丹參對心臟缺血的干預(yù)可能是通過激活PKC途徑而起作用。

3干預(yù)心肌細(xì)胞凋亡

細(xì)胞凋亡是由多因素引起、受基因控制、多分子參與的、單一的細(xì)胞自滅過程，有別于細(xì)胞壞死的細(xì)胞死亡類型[12]，在細(xì)胞、組織和器官的損傷發(fā)揮了重要作用[13]，研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞凋亡是急性心肌缺血和再灌注過程中心肌細(xì)胞死亡的重要機(jī)制之一[14]。在細(xì)胞凋亡發(fā)生的復(fù)雜分子調(diào)控機(jī)制中，細(xì)胞外部信號最終有賴于影響內(nèi)在的基因調(diào)控而起作用。其中凋亡加速基因bax和凋亡抑制基因bcl2被認(rèn)為與細(xì)胞凋亡關(guān)系密切[15]。bcl2為第一個被確認(rèn)有抑制細(xì)胞凋亡作用的原癌基因，是一種重要凋亡調(diào)控基因，它可特異的抑制細(xì)胞凋亡，在細(xì)胞凋亡的調(diào)控過程中起著重要作用，它可通過抵抗多種形式的細(xì)胞死亡，延長細(xì)胞壽命而致細(xì)胞數(shù)目增加，bcl2高表達(dá)的細(xì)胞能耐受多種細(xì)胞毒性因子的殺傷作用，使細(xì)胞凋亡明顯延遲和減少，而且在毒性因子去除后可使細(xì)胞迅速恢復(fù)再生。bcl2表達(dá)的蛋白主要分布在線粒體外膜、細(xì)胞膜內(nèi)表面、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核膜的胞質(zhì)層等處[16]；bax基因是凋亡促進(jìn)基因，與bcl2基因同屬一族，它不但可以拮抗bcl2的凋亡抑制作用，而且還可直接促進(jìn)細(xì)胞的凋亡。目前認(rèn)為，bc12與bax的比值決定了細(xì)胞接受刺激后是否凋亡。當(dāng)bc12以同源二聚體的形式存在時，則抑制細(xì)胞凋亡，當(dāng)bax蛋白大量表達(dá)并與bcl2形成異源二聚體或bax蛋白自身形成同源二聚體時，則促進(jìn)細(xì)胞凋亡。研究發(fā)現(xiàn)，心肌缺血再灌注后，Bcl2下降，Bax增加，細(xì)胞凋亡數(shù)增加，而丹參注射液干預(yù)后，Bcl2、Bax蛋白表達(dá)發(fā)生相反的變化，說明丹參注射液可通過對細(xì)胞凋亡調(diào)控基因的調(diào)控，達(dá)到減輕或防止心肌缺血再灌注損傷的作用[17～18]。

同時，有研究表明[19]，F(xiàn)as/FasL途徑在細(xì)胞凋亡過程中也發(fā)揮促凋亡作用，F(xiàn)as基因產(chǎn)物Fas蛋白是分子量為45kD的跨膜糖蛋白，屬于神經(jīng)生長因子與腫瘤壞死因子受體超家族成員的Ⅰ型膜蛋白，是一種細(xì)胞凋亡信號受體。它和Fas配體結(jié)合后，其胞質(zhì)經(jīng)特殊胞內(nèi)蛋白介導(dǎo)，直接激活凋亡基因產(chǎn)物，啟動caspase8鏈?zhǔn)叫盘栟D(zhuǎn)導(dǎo)級聯(lián)途徑，最終誘導(dǎo)Fas蛋白所在細(xì)胞的凋亡[20]，同時在不同的凋亡信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中還存在著相互作用，通過異源寡聚化方式、循環(huán)放大方式，可阻斷或增強(qiáng)級聯(lián)效應(yīng)。馬世玉等的研究表明，丹參能明顯減少心肌IRI誘導(dǎo)的cfos基因過度表達(dá)，從而參與對心肌IRI的保護(hù)作用[21]。此外，丹參可抑制蛋白激酶C的激活，減少心肌缺血再灌注時細(xì)胞凋亡，從而減輕心肌損傷[22]。

4干預(yù)白細(xì)胞的發(fā)病學(xué)作用

研究表明，白細(xì)胞介導(dǎo)的微血管損傷在心肌缺血再灌注損傷發(fā)病學(xué)中具有重要作用；在缺血心肌中有大量中性粒細(xì)胞聚集，其數(shù)量可隨缺血時間延長及再灌注而增加；血管內(nèi)皮細(xì)胞和白細(xì)胞激活進(jìn)行性增加，二者相互作用，加劇微血管和細(xì)胞損傷。在心肌缺血再灌注時，白細(xì)胞黏附導(dǎo)致的血液流變性異常是微血管血流阻塞的主要原因；同時黏附于血管壁活化的白細(xì)胞還可以通過釋放大量的自由基和蛋白酶、激活凝血瀑布反應(yīng)、釋放活性物質(zhì)等加重微循環(huán)障礙，導(dǎo)致組織缺血缺氧甚至壞死。丹參具有較好地改善微循環(huán)障礙和血液流變性異常的作用，臨床研究表明，丹參能抑制各種細(xì)胞產(chǎn)生白細(xì)胞趨化因子和激活劑，從而減少PMN趨化、激活、粘附、聚集等[23]；直接或間接下調(diào)細(xì)胞間粘附分子和血管內(nèi)皮粘附分子表達(dá)，抑制WBC粘附聚集及游出血管壁[24]；此外還可抑制PMN“呼吸爆發(fā)”，減輕白細(xì)胞損傷以及炎癥介質(zhì)的釋放等作用[25]，減少心肌缺血再灌注損傷的發(fā)生。

綜上所述，藥物模擬IPC啟動內(nèi)源性保護(hù)機(jī)制的作用已經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)研究得到證實(shí)，其保護(hù)機(jī)制是多因素、多靶點(diǎn)綜合調(diào)控作用的結(jié)果。丹參預(yù)處理對MI/RI具有較好的保護(hù)作用，其機(jī)制與清除自由基、減輕鈣超載、減少細(xì)胞凋亡、抑制白細(xì)胞激活等有關(guān)。因此，丹參對減輕心肌缺血再灌注損傷是一種比較理想的藥物，具有廣闊的臨床應(yīng)用前景。當(dāng)然，對于丹參作用的具體機(jī)制還需進(jìn)一步深入研究。從細(xì)胞和分子水平進(jìn)一步闡明丹參預(yù)處理保護(hù)機(jī)制，必將為丹參的臨床應(yīng)用、為MI/RI的臨床防治提供有利的藥物作用靶點(diǎn)。

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