白藜芦醇对动脉粥样硬化预防作用的研究进展

傅思惟 赵铁梅 李淑梅

(吉林大学第二医院心血管内科，吉林 长春 130041)

白藜芦醇(Res)是一种多酚类植物抗毒素，化学名为3,4,5-三羟基-反-均二苯代乙烯〔1〕。它主要存在于葡萄、虎杖、蓝莓、花生、藜芦等植物中，其中葡萄酒中含量较多。早期流行病学发现“法国悖论”现象，因为法国人经常食用高脂类食物，但其心血管病发病率却比英、美国家明显降低，这与他们经常饮用红葡萄酒有关，系酒中富含的Res起到保护心血管的功效。Res除抗动脉粥样硬化(AS)保护心脑血管外，还有神经保护、抗肿瘤、延缓衰老等多种功能〔2〕。现仅对Res在防治AS、保护心血管系统中的作用综述如下。

1 调节细胞信号转导通路

1.1核转录因子(NF-κB)信号通路 NF-κB最初从B淋巴细胞中发现，能与免疫球蛋白κ轻链基因的κB序列特异结合，由Rel家族成员聚合形成同源或异源二聚体，主要表达形式为P50/P65。其作用是通过激活多个炎症性基因来扩大疾病炎症过程的通路。NF-κB的靶基因为多种基因的启动子和增强子，主要包括血管细胞黏附分子(VCAM)-1、E-选择素(ELAM)-1、内皮细胞黏附分子(ECAM)-1、单核细胞趋化分子(MCP)-1、白细胞介素(IL)-8、细胞周期蛋白D1、一氧化氮合酶(NOS)等。这些细胞因子具有介导单核细胞聚集黏附于血管内皮和促进细胞活化、增殖等作用。Res能够降低肿瘤坏死因子(TNF)-α、IL-6、环氧合酶(COX)-2的分泌和表达，并且能够抑制IκB的降解和NF-κB的转位〔3〕，Res通过降低NF-κB家族基因的表达而进一步减少炎症因子释放而发挥抗炎作用〔4〕。

1.2有丝分裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号转导通路 MAPKs信号转导通路广泛存在于真核生物细胞中。依据结构差异分为3类：细胞外调节蛋白激酶(ERK)、c-Jun氨基末端激酶(JNK)、p38丝裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)。激活的MAPK可通过磷酸化转录因子、细胞骨架相关蛋白、酶类等多种底物来调节炎症、疼痛等多种病理生理过程。MAPKs被激活，可促进血管平滑肌细胞(VSMCs)增殖并迁移至内膜，促进AS形成。有研究报道Res可提高内皮细胞中ERK1/2 的磷酸化水平 ，通过上调细胞MAPKs酶磷酸酶5水平，抑制IL-1、TNF-α诱导p38MAPK信号通路的激活，进而减少COX-2、IL-6、IL-8的产生。其抑制MAPK炎症信号转导通路是Res抗炎机制之一〔5,6〕。

1.3腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)信号通路 心肌在缺血缺氧等因素刺激下，AMPK被激活，来维持心肌的能量代谢、心肌活力和心功能,同时抑制心肌重塑。 AMPK 激活后保护受损的内皮细胞功能并抑制其凋亡，同时抑制的增殖。Res对AMPK有上调和激活作用，可进一步增加心肌中NO的水平,从而发挥抗血小板聚集、促进血管扩张、抑制AS形成等心血管保护作用。有研究〔7〕证实,Res发挥抑制脂肪形成的作用,并在基因水平下调固醇调节元件结合蛋白(SREBP)-1c和脂肪酸合成酶(FAS)的表达。SREBP-1c和FAS是AMPK两个重要的作用靶点，是调节脂肪合成的转录因子。这些研究表明，Res通过AMPK通路的激活发挥调脂作用。

1.4激活沉默信息调节因子(SIRT1) SIRT1是NAD+依赖型的蛋白脱乙酰基家族的主要成员之一。Res是SIRT1的激活剂，激活的SIRT1可调节eNOS-mRNA的稳定性〔8〕。研究表明SIRT1可以触发脂肪分解，减少脂肪含量，被认为是Res发挥调脂代谢作用的重要靶点之一。

2 抑制炎症因子的作用

冠心病(CHD)的病理基础是AS和血栓形成，AS的形成对损伤的血管内膜而言既是免疫反应过程又是炎症反应过程，众多细胞因子参与上述过程中。

2.1TNF-α TNF是一种可溶性多肽类炎症细胞因子，细胞来源广泛。活化的单核-巨噬细胞是TNF-α的重要来源，淋巴细胞、中性粒细胞、内皮细胞及发生AS的平滑肌细胞也能分泌。它可以刺激血管内皮细胞产生血小板活性因子，抑制血栓素(TX)的合成，使凝血酶不能与TX结合，抑制蛋白C的抗凝作用，导致凝血-纤溶平衡破坏，促进血栓形成 。TNF甚至可直接损伤内皮细胞，使其通透性增高，胆固醇易于沉积在管壁内。Res可通过抑制 TNF-α诱导的VSMCs的增殖及平滑肌细胞基质金属蛋白酶的表达，起到抗 AS 的作用。

2.2IL-6 IL-6是一种分子量为27 kDa的细胞因子，主要由单核巨噬细胞、血管内皮细胞和T细胞(主要为Th2细胞)产生。IL-6不但通过促进心肌细胞 ICAM-1 的表达，还促进嗜中性粒细胞释放氧自由基来加重心肌细胞损伤。Res可通过抑制 NF-κB 的活性，从而抑制 IL-6 基因的表达〔9〕。

2.3IL-1β IL-1β 是 IL-1 的主要激动剂，是一种由活化的巨噬细胞产生的前炎性细胞因子。IL-1β 促进白细胞黏附于内皮，诱导内皮细胞分泌IL-2、IL-6和前列腺素(PG)等，引起炎症反应参与血栓形成。Res通过抑制 IL-1β 所介导的 NF-κB 通路的表达，从而抑制细胞因子活化，降低炎性反应。

2.4MCP-1 MCP-1是CC类趋化因子，多种细胞可表达与分泌MCP-1，如血管内皮细胞、平滑肌细胞、成纤维细胞、单核/巨噬细胞、中性粒细胞、B淋巴细胞等。心肌细胞在多种诱导因子〔如转化生长因子(TGF)、TNF〕的作用下也可分泌MCP-1。MCP-1与靶细胞表面受体特异性结合后，再与细胞膜上G蛋白耦联，激活PKC，促进磷脂酰肌醇的生成，从而将细胞外信号传入细胞内，上调单核/巨噬细胞表面的黏附分子，并促进细胞因子IL-1和IL-6的生成。由此可见MCP-1在AS及急性冠脉综合征(ACS)的发生、发展中起着重要作用。高血糖、氧化应激、炎症及IL-1、TNF-α等可促进MCP-1的表达，而雌激素、NO等可抑制MCP-1的表达。Res抑制TNF-α介导的MCP-1的分泌和基因转录〔10〕，Res还可抑制MCP-1介导的单核细胞的迁移及泡沫细胞的形成〔11〕。由于Res降低促炎因子的产生，因此可以抑制、逆转AS发生、发展。

2.5巨噬细胞迁移抑制因子(MIF) MIF是一种多效性细胞因子，在AS的发生、发展中发挥重要作用。MIF的细胞表面受体CD74是一种广泛表达的Ⅱ型跨膜蛋白，由CD74和CD44构成的一种多聚肽复合物。MIF通过结合细胞表面的CD74和伴侣蛋白质CD44形成的MIF-CD74-CD44复合体能活化ERK/MAPK，可激活细胞周期素D1、转录因子Ets、转录因子AP1和PI3K/Akt信号通路，进而影响细胞凋亡与增殖〔12〕，促进AS的形成。MIF也能通过NF-κB通路促进炎症因子的表达，MIF对NF-κB通路存在正反馈作用。Res抑制转录因子NF-κB和AP-1的活性，能阻碍MIF与CD74的结合从而不启动细胞内信号传导。

3 保护血管内皮细胞

正常的血管内皮约为10～50 μm的单层鳞形上皮，管腔面光滑且具有抗血栓的特性，其带有的负电荷同样排斥带有负电荷的血细胞，非管腔面与内皮下结缔组织相连。内皮系统不仅起着机械屏障的作用，还具有内分泌的功能。内皮细胞可以合成分泌扩血管与缩血管物质、抗凝与促凝物质、纤维蛋白、前列腺素等物质，其最重要的功能是阻止非生理性的血栓形成。各种原因导致的内皮功能受损后，其分泌功能失衡，例如NO和前列环素(PGI2)合成减少，不足以对抗内皮素(ET)、血管紧张素等收缩血管的作用，影响血管舒缩功能。同时，内皮细胞分泌多种物质可以促进自身的有丝分裂。内皮受损后，即启动了AS的进程。

3.1PGI2和TXA2 正常生理状态下，PGI2和血栓烷素(TXA2)是一对具有拮抗效应的活性物质，两者的动态平衡在血管平滑肌功能及血小板聚集的调节中具有重要的作用。研究表明Res能通过抑制过氧化物酶介导的时间和浓度依赖的可逆的COX-1的活性，减少由COX-1介导的TX的合成，从而起到抑制血栓形成的作用。血小板激活因子(PAF)也参与斑块的形成，在引起血小板聚集的同时伴随TXA2的释放。PAF 还可促进单核细胞的聚集，Res可抑制PAF引起的血小板聚集及其促炎症反应。 最近的研究发现〔13〕低浓度(2～5 μmol/L)的Res可明显的抑制由胶原诱导所引起的A2TXA2的形成、磷酸肌醇的降解及蛋白激酶C的激活并显著的提高NO/cGMP的水平，且证实这种抗血栓形成的效应与抑制 p38MAPK 通路相关。

3.2ET和NO ET是由血管内皮细胞、心肌细胞分泌的具有多种功能的生物活性多肽，是强烈的血管收缩因子。NO作为生物活性分子对心脏有双向作用，生理性合成释放时可协助心脏正常的收缩，过量时抑制和损伤心肌细胞。生理状态下，NO在心血管系统具有舒张血管、抑制血管平滑肌细胞增殖、抗血栓形成等作用，是血管舒张因子,ET/NO这一对内皮依赖性收缩/舒张因子之间的关系，在CHD的病理机制中有重要意义。Res被认为是 ET 的拮抗剂，在高胆固醇血症兔子模型中，Res可减少血浆 ET-1 水平。有研究证实，血管紧张素Ⅱ可诱导平滑肌细胞增生，使ET-1的表达以及细胞外信号调节激酶(ERK)磷酸化水平显著提高，Res对这一过程起抑制作用。还有研究表明Res可通过降低内皮细胞中NOS的活性，抑制氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)诱导的血小板聚集 。

3.3可溶性细胞间黏附因子(sICAM-1) ICAM-1又称CD54，属于免疫球蛋白超家族的一员。血管内皮受损后，ICAM-1等表达增加，调节单核细胞的黏附及穿越内皮的游移，单核细胞在内皮下摄取ox-LDL后变为激活的巨噬细胞，最终成为充满脂质的泡沫细胞。ICAM-1还介导淋巴细胞聚集在损害部位，促进AS的慢性炎症过程。研究证实Res通过降低信号转导和转录激活子3(STAT3)的磷酸化水平来抑制IL-6引起的ICAM-1基因表达。低浓度(0.1～10 μmol/L)的Res可抑制TNF-α引起的 ICAM-1、VCAM-1 及 IL-6 的基因表达，并阻止 THP-1 细胞黏附到内皮细胞。

4 低脂质水平及抗脂质过氧化

天然低密度脂蛋白(LDL)经氧化修饰成为ox-LDL。ox-LDL通过以下机制参与AS的形成：(1)ox-LDL 对内皮细胞具有很强的细胞毒性作用，造成内皮损伤。损伤的内皮细胞产生的过氧化物可减少 eNOS 的表达，减少NO 产生、使 NO 清除速度加快、生物学作用减低。(2)介导细胞因子，如MCP-1、MIF、TNF的转录和表达。(3)提高巨噬细胞摄取LDL的速度。(4)趋化血液中细胞黏附并聚集在内皮下。(5)抑制巨噬细胞返回血液。(6)ox-LDL作为自身抗原介导自身免疫反应。总之，ox-LDL引起的脂代谢紊乱是AS的危险因子，LDL的氧化是AS的起始步骤。Res处理经高脂饮食喂养的大鼠，发现其存在量效关系，可降低大鼠体内总胆固醇、三酰甘油、LDL的作用，同时增加高密度脂蛋白含量。Res具有亲脂性,其和脂蛋白结合增强脂蛋白的抗氧化性、减LDL的氧化、降低胆固醇在动脉中的沉积。

5 临床应用

有关Res的多种药理作用，尤其是抗AS研究，国内外均有较多的动物实验研究结果证实是有效的。而有关其临床应用最多的当属饮用葡萄酒，在欧美人群中使用最多最久，其保健作用在全世界范围内早已达成广泛共识。有相关研究以每人每日应用10 mg的白藜芦醇3个月后通过双盲对照试验结果表明，Res能改善左心室舒张功能,血管内皮功能,降低低密度脂蛋白-胆固醇水平〔14〕。还有研究者从心血管病预防的角度应用Res进行临床观察，其结论是适当小剂量Res确有抗炎症、抗氧化等预防心血管疾病的作用，但是高剂量长期应用Res可能存在一定的安全风险〔15〕。

6 小 结

Res及其衍生物有多种生物学特性，是近年来国内外研究较多的一类生物抗毒素，其具有抗炎、抗氧化、抗血小板聚集、抑制血管壁平滑肌细胞增生作用，对预防和治疗AS有显著功效。虽然许多实验都已证实了Res有抗AS 的作用，但作为一种药物用于临床治疗的有效性尚未确立。因此深入开展Res抗AS 的作用机制研究，并逐渐应用于临床治疗尚有大量的工作要完成。

7 参考文献

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