丹参酮在心血管保护中的药理作用机制研究进展

何文凤 吕 湛 张全波

1.川北医学院附属医院心血管内科，四川南充 637000；2.川北医学院附属医院老年病科，四川南充 637000

丹参是唇型科植物丹参（Salvia miltiorrhiza Bge.）的干燥根和根茎，始载于《神农本草经》，被列为上品。本品味苦，微寒，归心、心包、肝经，具有活血调经、祛瘀止痛、凉血消痈、除烦安神等功效。丹参酮是中药丹参根中的有橙黄色和橙红色特征的脂溶性二萜类化合物，包括10多个单体，按其结构的不同可分为丹参酮Ⅰ、丹参酮ⅡA、丹参酮ⅡB、隐丹参酮、二氢丹参酮Ⅰ、羟基丹参酮、丹参酮甲酯、异丹参酮、异隐丹参酮等10多种成分[1]。很早以前，丹参就被用作活血化瘀药物，随着医学的发展，人们对丹参的单体成分，尤其是丹参酮ⅡA作用机制进行了深入研究。既往研究表明，丹参酮在防止动脉粥样硬化和心肌损伤、肥大方面作用显著，可能通过抑制低密度脂蛋白氧化，单核细胞黏附到血管内皮细胞，平滑肌细胞迁移和增殖，巨噬细胞胆固醇的积累，促炎症细胞因子的表达和血小板聚集[2]。现将丹参酮心血管药理机制及研究进展进行综述。

1 丹参酮对血管药物作用机制研究

1.1 血管内皮细胞保护作用

既往研究表明内皮细胞衰老和动脉粥样硬化关系密切，为动脉粥样硬化始动环节[3]，血管内皮细胞位于血管壁内侧壁，构成血液与血管平滑肌之间生理屏障，阻碍胆固醇、脂质以及巨噬细胞通过内皮细胞聚集于动脉内膜形成脂质沉积，进而发展为粥样斑块。同时，血管内皮细胞承担至关重要的血管生理功能，对维持正常血液循环有重要的意义，血管内皮细胞可以合成和释放众多活性物质，如：一氧化氮（NO）、前列环素（PGI2）、内皮素（ETs）等来调整管腔大小并维持内环境稳定性[4]。血管内皮细胞在衰老过程中，这些分泌的细胞因子也在随之变化，如内皮依赖性血管舒张因子合成下降、炎症因子合成增加、黏附因子表达增多等[3,5]。这些变化都将造成内皮功能障碍，最终导致动脉粥样硬化的发生和发展。李永胜等[6]通过观察猪主动脉内皮细胞在血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）作用后，丹参酮ⅡA对血管内皮细胞分泌一氧化氮（NO）及内皮型一氧化氮合酶（eNOS）蛋白、mRNA表达和细胞内游离钙离子（Ca2+）浓度的变化，发现丹参酮ⅡA可抑制AngⅡ对内皮细胞分泌NO及eNOS表达的负性作用，并可部分抑制AngⅡ诱导的内皮细胞Ca2+浓度升高，从而证实丹参酮ⅡA对血管内皮细胞具有保护作用。Kim等[7]通过荧光成像技术观察丹参酮ⅡA对人脐静脉内皮细胞 （HVECs）NO释放的影响作用，结果显示丹参酮ⅡA能够显著增强人脐静脉内皮细胞NO释放。而最近在日本进行的一项细胞实验证实[8]，丹参酮ⅡA能抑制过氧化氢（H2O2）诱导的人脐静脉内皮细胞凋亡，并进一步指出其机制可能与丹参酮ⅡA能激活转录因子（ATF）3的表达有关。

1.2 抑制血管过度增殖及诱导细胞凋亡

发生在血管术后及内膜剥脱损伤后的血管内膜及平滑肌过度增生会导致血管腔狭窄，改变血流动力学，导致血管内皮细胞损害、血栓形成及组织灌流不足。李欣等[9]在大鼠颈动脉损伤模型中研究发现TⅡA通过抑制促分裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路和抑制C-FOS表达抑制平滑肌增殖和内膜增生，避免颈动脉壁增厚。同时有研究表明，丹参酮ⅡA能通过降低钙调磷酸酶（CaN）基因表达抑制抑制活性及降低增殖细胞核抗原（PCNA）表达，剂量依赖性地抑制血管紧张素Ⅱ诱导的血管平滑肌内皮细胞增殖[10]。Li等[11]发现TⅡA可引起血管平滑肌内皮细胞（VSMC）G0/G1期阻滞，抑制蛋白激酶ERK1/2活化以及降低C-FOS表达，即通过抑制MAPK信号通路抑制平滑肌增生和内膜增生。张海宏等[12]进一步研究提示丹参酮ⅡA可能通过阻滞G0/G1以及诱导凋亡及影响细胞骨架微丝抑制兔血管平滑肌增殖和迁移。丹参酮ⅡA还能通过激活醌氧化还原酶，释放细胞色素C导致线粒体膜电位丢失，激活Caspase，引起细胞凋亡[13]，同时丹参酮ⅡA磺酸钠通过诱导内膜和中膜细胞凋亡，抑制兔髂动脉损伤模型后的内膜增生防治血管成形术后再狭窄[14]。

1.3 舒张血管平滑肌

在冠心病心绞痛发作中，有一部分患者冠脉本身并无狭窄表现，发作原因为冠脉血管平滑收缩、冠脉痉挛引起。研究表明，丹参酮及丹参酮制剂具有舒张血管平滑肌作用：Wang等[15]分离正常大鼠肺动脉和缺氧肺动脉高老鼠肺动脉，记录正常和低氧状态下等长张力及丹参酮ⅡA干预下张力变化情况。发现丹参酮ⅡA能够通过抑制钙内流和释放来调节正常和（急慢性）低氧性肺动脉高压小鼠肺血管对低氧及收缩适应性。Wu等[16]的研究揭示丹参酮ⅡA在大鼠冠状动脉通过抑制一氧化氮合酶、钾通道BKca激活和提高细胞色素P450代谢产物，引起血管舒张。Chan等[17]在研究丹参酮ⅡA降压作用时发现通过它是通过影响ATP依赖的K+通道降低细胞钙内流，降低细胞收缩力发挥作用的，在丹参酮ⅡA磺酸钠研究中发现也是通过相同机制发挥舒张平滑肌作用的[18]。有意思的是，Wan等[19]在比较丹参脂溶性提取物生物学功能时发现紫丹参素A比隐丹参酮及二氢丹参酮Ⅰ更具有舒张猪冠脉作用。

1.4 抗血小板凝集

降低血栓事件的发生是心血管疾病治疗的一个重要目标。血栓及栓塞发生是心血管疾病严重病变及后遗症的主要原因，同时也是引起患者猝死发生及预后不良主要原因之一。血小板数目及功能在血栓发生中扮演着重要角色。通过对仔猪体内试验研究表明丹参酮ⅡA能够激活血小板减弱血小板凝集的功能。可能的机制是通过刺激血管内皮微粒的生产和花生酸代谢途径的影响发挥作用[20]。Li等[21]研究发现丹参酮ⅡA可能会通过抑制IL-1beta、TNF-alpha细胞因子分泌和血小板数目来削弱兔由牛血清白蛋白血管炎患者的血管炎症免疫损伤。Jiang等[22]研究发现丹参酮ⅡA磺酸钠能够抑制HUVEC内皮细胞及血小板肿瘤坏死因子诱导的淋巴细胞细胞间黏附分子-1（ICAM-1），P 选择素（P-selectin）表达，起到抗凝作用。丹参酮ⅡA能剂量性地抑制凝血酶诱导人血小板表面CD62P的表达，明显降低全血血小板分子CD41和CD62P的表达，起到抗凝和抗栓作用[23]。

1.5 抑制血管平滑肌细胞增殖与迁移

动脉粥样硬化主要病理学特征是血管壁中层的血管平滑肌细胞增殖及向内膜下迁移。正常情况下，动脉壁中层的血管平滑肌细胞处于分化状态，呈收缩表型，没有增殖和迁移的能力，但在多种刺激因素作用下，血管平滑肌细胞可由分化状态转变为去分化状态，表型从收缩型转变为合成型，并从中膜迁移至内膜进行大量增殖，导致动脉粥样硬化发生。同时，血管平滑肌细胞迁移在血管术后引起的动脉狭窄中也起到重要作用。研究表明，丹参酮在抑制血管平滑肌细胞迁移中有着一定作用[12]。通过作用机制研究发现丹参酮ⅡA能通过抑制蛋白激酶B（AKT）磷酸化信号通路和抑制基质金属蛋白酶9活化抑制人主动脉平滑肌细胞迁移[24]。而石缨等[25]通过羟基脲抑制平滑肌细胞增殖，去除细胞增殖给测定细胞迁移距离造成的误差后，观察丹参对平滑肌细胞迁移的影响。结果发现，7.5 g/L丹参注射液即可显著抑平滑肌细胞迁移，Northern杂交结果提示，在无血清培养液中培养的静止期细胞，骨桥蛋白几乎不进行表达，在新生小牛血清刺激后发生迁移的平滑肌细胞中，骨桥蛋白表达被显著诱导，而丹参在抑制平滑肌细胞迁移的同时，也明显抑制了骨桥蛋白基因的表达，提示丹参抑制平滑肌细胞迁移的作用与抑制平滑肌细胞骨桥蛋白基因表达有关，即丹参可能通过抑制骨桥蛋白基因表达，使平滑肌细胞分泌骨桥蛋白减少而起到抑制细胞迁移的作用。肌酸激酶是细胞内与能量转换有关的 酶类，平滑肌细胞迁移是消耗能量的过程，从丹参能抑制平滑肌细胞肌酸激酶的活性这一点表明丹参还可通过抑制细胞能量转换而达到抑制平滑肌细胞迁移的目的。

1.6 抗氧化作用

氧化反应参与心肌梗死、心绞痛、血管成形术后再狭窄PCI、LVH等多种疾病的病理过程。丹参酮ⅡA能通过抗氧化作用明显减少小鼠载脂蛋白E（apoE）（-/-）的生成，从而抑制动脉粥样硬化病变的发展[26]。有进一步实验[27]表明丹参酮ⅡA的抗氧化作用可能是通过诱导谷胱甘肽过氧化酶（GPx）基因的表达和活性，以及其他抗氧化酶活性来保护心脏血管。然而到目前为止，具体的抗氧化机制尚不明确。

2 丹参酮心脏药理作用

2.1 对心肌肥厚的药理

左心室肥厚（LVH）是原发性高血压患者最重要的心脏合并症。近年来研究认为，LVH是一个多因素的病理过程，循环负荷的增加与血液动力学的变化显然是一个重要因素，LVH与AngⅡ水平关系密切[28]。Li等[29]研究发现丹参酮ⅡA对血管紧张素Ⅱ型受体（AT1R）mRNA 表达和 转 化 生 长 因 子 β1（TGFβ1）/Smads信号通路抑制从而对高血压引起的心肌肥厚起缓解作用。也有研究表明丹参酮ⅡA能够引起心律增快，通过该下调AT1R and Smad-3，上调Smad-7表达水平，抑制了TGF β1/Smads信号系统作用，从而抗独立于血压因素外的心肌肥厚[30]。Ouyang等[31]认为丹参酮ⅡA可抑制心肌成纤维细胞的增殖和胶原的合成，该作用的产生可能与丹参酮ⅡA抑制心脏局部的肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS）有关；在培养的新生大鼠心肌细胞中发现，丹参酮ⅡA可通过不同的药理学活性抑制AngⅡ诱导的心肌细胞肥大和增殖。最近国内Zhou等[32]进行了一项研究丹参酮ⅡA（TSNⅡA）对心肌间质纤维化TGF-β1及其可能的机制的基础实验，结果表明丹参酮ⅡA可能通过上调Smad7的表达，抑制TGF-β1诱导的磷酸化的Smad3和部分阻断TGF-β1-Smads信号转导通路中发挥心肌纤维化的抑制作用。

2.2 抗心律失常

丹参酮ⅡA对酶解分离的大鼠单个心室肌细胞的内向整流钾电流和瞬时外向电流均有抑制作用，这两种电流的抑制使动作电位时程延长。也有实验证明丹参酮ⅡA可抑制豚鼠单个心肌细胞L型钙电流和缩短动作电位时程。因此推断丹参酮ⅡA可能有抗心律失常作用[33]。徐长庆等[34]采用膜片钳全细胞式记录方法，观察了丹参酮ⅡA对豚鼠单个心室肌细胞跨膜电位及L型钙电流的影响。结果证明，丹参酮ⅡA具有类维拉帕米样L型钙通道阻断剂作用，可用于心肌缺血-再灌注损伤和心律失常的防治。但近两年尚无进一步的研究支持。

2.3 缩小心肌梗死面积

利用结扎狗冠状动脉前降支的心肌梗死模型，静注丹参酮ⅡA磺酸钠，结果心肌梗死范围缩小，疗效非常显著。冠状动脉内给药后同样显著缩小狗心肌梗死面积，其疗效与潘生丁相当。用结扎冠状动脉左前降支的方法复制犬心肌缺血再灌注模型，结果丹参酮能明显增加正常及部分再灌注心肌血流量，丹参酮主要增加缺血周围区血流量，说明丹参酮可以缩小缺血心肌的范围，丹参酮无改善再灌注心肌微循环障碍的作用[35]。

2.4 抗心肌纤维化

丹参酮除了直接对心肌有保护作用外，研究表明它还能阻止心肌纤维化从而对心脏起到保护作用。丹参酮能抑制血管紧张素2导致的ROS形成和ERK的磷酸化，同时增加NO的产生和eNOS的磷酸化，从而通过干扰ROS的产生和参与激活eNOS信号通路起到阻止心肌纤维母细胞增生的作用[36]。丹参酮不仅能阻止心肌纤维母细胞的增生，还能通过在转录水平对MMPs/TIMP平衡调节进而有利于胶原的代谢来削弱心脏的纤维化[37]。最近有研究表明H2O2可能会增加引起心脏成纤维细胞胶原蛋白合成增加的的NAD（P）H氧化酶的表达和活性[38]，而丹参酮ⅡA可以抑制这一过程。

3 总结与展望

在21世纪初，我们正面临着心血管疾病（心血管病）的严峻挑战。随着医学的进步，心血管疾病的病死率正在不断降低，但由于患病率的不断上升，它仍然是最常见的死亡原因。作为补充和替代药物，中药有几千年的历史，并取得了巨大的贡献。许多中药的改善血液循环功能已得到广泛认可，作为其中代表的丹参酮的研究在最近几年取得了显著的成果。丹参酮的多种药理作用，包括血管舒张、抗血栓形成、抗发炎、抗氧剂、抗心律失常、抗纤维化等表明丹参酮是一个有前途的心脏保护剂，然而丹参酮的心血管保护作用机制很多方面尚不完全清楚，这有待于进一步研究证实。

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