当归补血汤促血管新生的实验研究进展
2013-02-20景海波潘立群
景海波 潘立群
(1.南京中医药大学,江苏 南京 210029;2.南京中医药大学第一附属医院,江苏 南京 210029)
当归补血汤出自金元时期李东垣的《内外伤辨惑论》,其问世以来一直作为补气生血的经典名方,在临床上广泛应用于各个系统疾病中。随着中医现代化进程的不断深入,该方在促血管新生的研究方面,国内学者已进行了较多的实验研究,并对其作用机制进行了探讨。现将当归补血汤促血管新生的实验研究进展概述如下。
1 立方基础及配伍意义
当归补血汤由黄芪、当归按5∶1组成,“重用黄芪大补脾肺之气,以资气血生化之源”,符合“有形之血生于无形之气”的理论,又配伍当归养血和营,使阳生阴长,气旺血生,为补气生血的名方。通过现代技术,从化学和药理指标方面研究发现,当归补血汤不管从配伍比例还是有效组分的溶出度、生物活性等方面均体现出组方之严谨,配伍之精当。
王文萍等[1]从药动学角度研究发现,黄芪合用当归后增强了黄芪中黄芪甲苷在体内的活力,提前了黄芪甲苷发挥功效的进程,体现了当归臣药的辅佐之功。金芳等[2]采用反相高效液相色谱法测定不同配伍比例的当归补血汤中阿魏酸煎出率,结果发现黄芪与当归按5∶1配比时,阿魏酸煎出率最高,还发现黄芪与当归按5∶1配比时对提高小鼠胸腺指数作用最强。张子忠等[3-4]采用拟合定量技术与联用反相高效液相色谱(RP-HPLC)与二极管阵列检测器(DAD)技术,分别对黄芪、当归以及当归补血汤研究发现,当黄芪用量变化时,全方中黄芪、当归的物质组分浓度也有一些变化,这种变化为物质组分间发生关联反应,产生新的物质提供了重要条件。由此可见,当黄芪、当归用量变化时,复方中的物质组分质变现象不同,究其是何成分,有待今后进一步研究。
赵奎君等[5]对当归补血汤原方进行煎煮,通过一系列的化学检测、生物活性研究结果显示,无论是黄芪中的黄芪甲苷、毛蕊异黄酮、芒柄花素,还是来源于当归的阿魏酸、藁本内酯;或者总黄酮、总皂苷、总多糖等有效组分,共煎的当归补血汤的含量均高于单煎的黄芪、当归及“黄芪+当归”分煎后重组的混合物。说明中药复方“分煎”和“共煎”并不是“1+1=2”的简单数学关系。并且在免疫调节、促红细胞生成素生成、增强类雌激素活性以及对骨骼细胞生物活性的影响方面,共煎的当归补血汤与黄芪、当归、“黄芪+当归”分煎后重组的混合物相比均有更强的生物活性。甚至研究发现免疫相关因子IL-2、IL-6、IL-10仅在共煎的当归补血汤条件下才显现出特殊的活性。由此,赵氏等大胆推断,黄芪当归的多种活性成分在共煎过程中形成“鸡尾酒”式的协同作用,使共煎的当归补血汤显现出独特的活性和疗效,而简单的 “黄芪+当归”分煎的效果是无可比拟的。
综上所述,当归补血汤组方简单,配伍配比精当,同时现代研究亦表明,复方中黄芪、当归的多种活性成分在共煎时有协同作用,其促进血管新生的黄芪甲苷、黄芪多糖、阿魏酸的含量比单煎含量要多,不仅揭示了古方的科学内涵,同时为研究复方促进血管新生提供了理论依据。
2 体外实验研究
雷燕等[6]建立离体培养的人脐静脉内皮细胞(HUVEC)模型,探讨黄芪、当归及其组方对HUVEC增殖和细胞周期的影响。结果表明,黄芪、当归能促进细胞增殖及DNA合成,两药配伍应用,即组成当归补血汤时具有协同效应,提示了在缺血心肌新生血管的发生和发展中可能具有一定的作用。根据当归补血汤重用黄芪的方意,雷燕等[7]又通过制备鸡胚绒毛尿囊膜(CAM)模型,观察应用黄芪与当归5∶1配比的含药血清后CAM血管生成的情况。结果显示:黄芪与当归5∶1配比合用后,在血管生成表现以及血管计数方面,均明显优于生理盐水对照组及其他配比组。黄芪与当归按5∶1配伍具有较好的促进CAM新生血管生成的作用。另外,刘清君等[8]直接将当归补血汤超滤膜提取物过载体加到CAM上,发现能明显促进血管新生,且作用与剂量呈正相关,以0.3g/L作用最显著,但与表皮生长因子(EGF)比较,促CAM血管新生作用相对较弱(P<0.05)。由此当归补血汤促血管新生的作用在体外实验中得到很好的证明。
3 体内实验研究
苗明三等[9]发现当归补血汤可拮抗通过放血和环磷酰胺所致气血双虚模型大鼠胸腺和脾脏的病理损伤,可增加胸腺皮质厚度、皮质细胞数及脾小叶淋巴细胞数。胸腺、脾脏均是人体重要的免疫器官,含有大量的B、T细胞,是进行特异免疫应答的场所,提示当归补血汤对气血亏虚型机体的免疫增强作用。吴建新等[10]对黄芪、当归及其配伍对大鼠红细胞电泳、血红蛋白的影响的实验研究表明,黄芪、当归能升高血虚型红细胞压积,增加红细胞计数,从而体现了当归补血汤对血液的影响。杨长春等[11]建立鼠动脉骨皮脱落模型,应用形态学观察和在基因水平的研究,发现黄芪和当归单独及联合使用均可不同程度地抑制内皮损伤所致的内膜增生,改善血液循环,其机制与保护血管内皮、促进NO合成及抑制FAK基因表达和活化有关。秦臻等[12]在探讨当归补血汤对兔动脉粥样硬化的机制研究中发现,当归补血汤抗动脉粥样硬化的作用与促进骨髓内皮祖细胞的数量和活性密切相关。以上研究表明,当归补血汤可通过调节免疫功能,促进血管内皮细胞、血细胞、血红蛋白等方面改善组织缺血状态,体现了传统中医学“补气生血”的基本理论。因此,当归补血汤在促血管新生方面有着广泛的应用前景。
4 作用机制研究
血管新生是一个复杂的多步骤生物学过程,涉及多种细胞(内皮细胞、血管壁细胞、炎性细胞等),是细胞与细胞因子、细胞外基质及蛋白水解酶等之间相互作用的结果。机体受众多的正性与负性调节因子的控制,即存在着多种促进血管新生的因素,同时也存在多种抑制血管新生的因素,两者的平衡使血管生成维持在生理范围,这一系列过程包括细胞外物质降解,内皮细胞迁移及增殖,毛细血管形成与吻合等。当归补血汤具有促进造血和血管生成的作用已得到证实,但其作用机制仍不明确。雷燕等[13-14]研究表明,当归补血汤具有增加缺血心肌微血管密度和促进血管生成因子表达,促进血管内皮细胞增殖的作用,使血管密度增加,其机制尚不清楚。
王培利等[15]将当归补血汤含药血清作用于常规培养和低氧培养的人脐静脉内皮细胞(HUVEC),观察其表面VEGF受体的变化以及VEGF mRNA的表达,结果发现益气活血之当归补血汤可以上调VEGF受体以及VEGF mRNA的表达。VEGF是一类多功能生长因子,VEGF和受体结合后最明显的生物学效应是促使内皮细胞有丝分裂,诱导血管内皮细胞增殖和迁徙,增殖和迁徙的内皮细胞又分泌其他生长因子,一方面作用于非内皮细胞,促进它们的有丝分裂,以此和内皮细胞形成新生血管,另一方面还可以使非内皮细胞分泌VEGF,再通过旁分泌机制作用于内皮细胞。从而为当归补血汤促血管新生的体外作用机制提供了理论证据。同时表明当归补血汤促血管新生的效应是一种调节作用机制,这也符合中医整体调节的特征。
张莹雯等[16]研究结果显示,当归补血汤可以有效地降低糖尿病肾病大鼠肾小球和肾小管TGF-β1mRNA表达,进而减轻ECM积聚和肾脏肥大。TGF-β是血管新生重要的调节因子,该实验表明当归补血汤对糖尿病大鼠肾脏病变的保护作用可能是通过调节肾小球和肾小管血管的改变而实现的。
秦臻等[17]也通过观察当归补血汤对兔动脉粥样硬化模型外周血内皮祖细胞(EPCs)功能及血清血管内皮生长因子(VEGF)、基质细胞衍生因子 1(SDF-1)表达的影响,发现当归补血汤能明显升高家兔血清VEGF和SDF-1水平,且EPCs的增殖、黏附、迁移和形成小管能力均有增强。EPCs在血管生成中扮演主要的角色,它参与血管内皮损伤后的再生与修复,VEGF本身具有促血管新生的作用,而SDF-1也是影响EPCs向内皮细胞分化的主要因子,研究证实了当归补血汤对EPCs的调节作用,其机制可能通过维持循环VEGF和SDF-1水平来参与EPCs活性的调控。
另外,李亚芹等[18]通过观察当归补血汤对高尿酸血症大鼠血管内皮细胞功能的影响中发现,当归补血汤能降低尿酸从而改善血管内皮细胞功能,其机制可能与提高超氧化物歧化酶(SOD)活力,降低过氧化脂质丙二醛(MDA)有关。
综合目前文献研究所示,其作用机制仍不明确,初步分析可能为:一方面,当归补血汤中黄芪多糖、黄芪皂苷、阿魏酸等有效成分具有益气养元、促进血管生长的作用[19-21],其机制与促进血管内皮生长因子、转化生长因子等生长因子的表达,提高组织血细胞、血红蛋白和羟脯氨酸含量等相关;另一方面,当归补血汤作为复方的整体能调节免疫细胞、基因活性及生长因子,保护血管内皮、促进NO合成、刺激内皮祖细胞等作用应是其主要原因。当归补血汤中没有某一部分、部位或单体能代表全方功效及其物质基础[22],当归补血汤促进血管新生的作用应归结于汤剂整体,这与中医的整体观及现代复杂性系统理论不谋而合。
5 结语
中医学认为,气血是构成机体和维持生命活动的核心,气血与机体健康、疾病和生命的关系极为密切。当归补血汤是一首组方简单、疗效确切的补气生血方,这里的血,不是单纯靶点和物质意义上的血(Blood),而是体现出基于审证求因的病机概念,其补气生血的基础表征是通过促进新生血管的生长,以增加物质能量的产生、交换与耗散所表现出来的那种气血旺盛的功能态[23]。相反,有些疾病过程中伴有血管新生不足,无法满足机体组织修复或生长需要,如心肌缺血侧支循环代偿建立不足、创伤和骨折愈合缓慢、闭塞性脉管炎等,这类疾病需要促血管新生治疗。研究表明许多中药能通过影响血管调控因素,调节血管新生,从而有效治疗血管新生异常的疾病。
有关当归补血汤促进血管新生的药理研究日趋活跃,目前已取得一定进展,尤其是对黄芪及当归的单体研究较多,而从中医原创性理论和系统科学思维角度而言,补气生血的功能应当在当归补血汤类的整体系统中才能实现,孤立靶点的思路并不适合中医这一系统科学的研究。但目前多数研究集中在体内、外动物整体、器官、细胞等水平,在分子、受体、靶作用点的研究还较薄弱,有待细致深入。随着分子生物学理论和技术在医学领域的广泛应用,当归补血汤补气生血机理将在分子水平深入研究,充分开发和利用中医中药,使朴素的中医学理论得到现代最新科学的阐述。
[1]王文萍,曹琦琛,王华伟,等.当归补血汤不同配伍的药动学研究.中国临床药理学与治疗学,2009,14(6):659
[2]金芳,孙小燕.当归补血汤配伍比例的比较研究.中国实验方剂学杂志,1995,1(1):33
[3]张子忠,梁鑫淼,张青,等.中药配伍的统一分析方法研究.色谱,2001,19(4):326
[4]张子忠,梁鑫森,张青,等.中药配伍的统一分析方法研究单味药与复方的分离、特征组分的识别以及指纹对比.色谱,2001,19(3):239
[5]赵奎君,李卓明,陈小莺,等.从当归补血汤的研究探讨和分析中药复方共煎的合理性.World Science and Technology/Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica,2009,11(2):294
[6]雷燕,高倩,李悦山,等.黄芪、当归及其组方促血管内皮细胞增殖作用的研究.中国中西医结合杂志,2003,23(10):753
[7]雷燕,王军辉,陈可冀.黄芪、当归配伍后促鸡胚绒毛尿囊膜血管生成的药效比较研究.中国中药杂志,2003,28(9):876
[8]刘清君,李应东,刘彩梅,等.当归补血汤超滤膜提取物对鸡胚绒毛尿囊膜血管新生的影响.中西医结合心脑血管病杂志,2008,6(4):420
[9]苗明三,张丽萍,方晓艳,等.当归补血汤多糖对环磷酰胺和乙酰苯肼联用致小鼠血虚模型的影响.中国中医基础医学杂志,2002,8(12):46
[10]吴建新,严永清.黄芪、当归及其配伍对动脉红细胞电泳、血红蛋白的影响.时珍国药研究,1993,4(3):15
[11]杨长春,温进坤,韩梅.黄芪和当归防治心血管再狭窄与抑制粘着斑激酶表达及活化有关.中国动脉硬化杂志,2002,10:5107
[12]秦臻,黄水清.当归补血汤对兔动脉粥样硬化模型骨髓内皮祖细胞的影响.北京中医药大学学报,2011,34(9):613
[13]雷燕,王培利,林燕林,等.当归补血汤煎剂对实验性心肌梗死衰老大鼠缺血心肌的促血管生成作用.中国中医基础医学杂志,2005,11(12):892
[14]雷燕,高清.当归补血汤促血管内皮细胞增殖作用的研究.中国中西医结合杂志,2003,23(10):753
[15]王培利,雷燕,林燕林,等.当归补血汤含药血清对培养内皮细胞生长因子受体表达的影响.中西医结合心脑血管病杂志,2006,4(3):209
[16]张莹雯,谢丹.当归补血汤对糖尿病大鼠肾组织的保护作用.中成药,2005,27(1):75
[17]秦臻,黄水清.当归补血汤对动脉粥样硬化兔内皮祖细胞及血清 VEGF、SDF-1 的影响.中国病理生理杂志,2012,28(2):211
[18]李亚芹,刘文敏,孙学江.当归补血汤对高尿酸血症大鼠血管内皮细胞功能的影响.时珍国医国药,2009,20(9):2297
[19]王燕平,李晓玉,宋纯清,等.当归补血汤中不同组分对正常及血虚小鼠免疫功能的影响.中草药,2002,33(2):135
[20]宁炼,陈长勋,金若敏,等.当归补血汤促进造血功能的成分及其作用的研究.中国中药杂志,2002,27(1):50
[21]房信胜,穆象山.黄芪皂苷和黄芪多糖对大鼠肾脏系膜细胞增殖的影响.时珍国医国药,2008,19(6):148
[22]危建安,黄兆胜,李杰芬.当归补血汤及不同提取部分含药血清对粒系-巨系造血祖细胞集落克隆的影响.中国中医药科技,2003,10(6):329
[23]潘立群,姚昶,余东升.基于“补气以生血”理论的促血管生成实验研究的思考.南京中医药大学学报,2009,25(2):81