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中药抗心肌缺血再灌注损伤的信号通路研究进展

2015-11-18郑显杰庞力智寇俊萍余伯阳

药学进展 2015年6期
关键词:心肌梗死中药

郑显杰,庞力智,寇俊萍,余伯阳

(江苏省中药评价与转化重点实验室,中国药科大学中药复方研究室,江苏 南京 211198)

中药抗心肌缺血再灌注损伤的信号通路研究进展

郑显杰,庞力智,寇俊萍,余伯阳*

(江苏省中药评价与转化重点实验室,中国药科大学中药复方研究室,江苏 南京 211198)

冠心病发生率、致死率高,严重危害人类健康。心肌缺血再灌注损伤是加重心肌损伤的主要病理机制,干预再灌注损伤挽救激酶单磷酸腺苷激酶、蛋白激酶C等信号传导通路保护心肌,成为减轻心肌损伤的重要途径之一。综述近3年国际期刊收录的中药有效成分提取物及复方制剂调节相关信号传导通路,减轻心肌再灌注损伤的研究进展,以期为阐释中药的作用特点,有效防治心血管疾病提供参考[关键词] 心肌梗死;心肌缺血再灌注损伤;中药;心肌保护;信号传导通路

心肌梗死是世界上主要的致死性疾病,随着医学的发展,溶栓治疗和直接经皮冠状动脉介入治疗(PCI)成为恢复心脏血流的最有效的手段。然而,在缺血心肌恢复血流过程中,带来了另一种伤害——心肌再灌注损伤。再灌注损伤中可能致命的类型被称为致命性再灌注损伤。心肌再灌注时,氧自由基大量产生,导致心肌凋亡通路的激活,使心肌损伤加重。大量研究显示,多条信号通路参与调节心肌再灌注损伤,如再灌注损伤挽救激酶(reperfusion injury salvage kinase,RISK)通路(即PI3K-Akt通路与ERK1/2激酶级联通路)、单磷酸腺苷激活蛋白激酶(AMPK)通路、蛋白激酶C(PKC通路等,并且信号通路之间相互影响,直接或间接影响线粒体,促进或抑制心肌细胞的凋亡。因此,对心肌信号通路的干预逐渐成为心肌缺血再灌注研究的热点[1-5]。本文综述了近3年来发表于外文期刊有关中药有效成分、提取物及复方制剂调节相关信号通路抗心肌缺血再灌注损伤的研究进展,以期阐述中药的作用机制为创制防治心血管疾病的中药新药提供线索和参考。

1 中药调节再灌注损伤挽救激酶通路改善心肌缺血再灌注损伤

据报道,在早期再灌注阶段,RISK通路活化可减少再灌注诱导的心肌损伤,保护心肌和减小心肌梗死面积。PI3K-Akt活化,一方面可导致内皮型一氧化氮合酶(eNOS)的磷酸化和活化;另一方面可激活糖原合酶激酶3β(GSK3β),GSK3β磷酸化则可抑制线粒体膜通透性转换孔(mPTP)开放。RISK通路还具有如下作用:① 促使Caspase-3和Caspase-9磷酸化并失活,从而抑制细胞凋亡;② 促使促细胞凋亡蛋白BIM、BAX、BAD和p53磷酸化并失活,防止线粒体细胞色素c的释放;③ 促进p70S6K磷酸化和激活,可通过使BAD失活或调节蛋白质翻译起保护心肌的作用;④ 调节与细胞存活相关的基因的表达来起到保护心肌的作用。

Qing等[6]将SD大鼠心脏冠脉左前降支结扎,缺血30 min再灌注2 h制备心肌缺血再灌注(MI/R)模型,灌胃给予不同剂量(0.315、0.63、1.26 g·kg-1·d-1)复方丹参片,连续7 d。结果显示:给药后,心肌组织中丙二醛(MDA)、血清乳酸脱氢酶(LDH)和心肌肌钙蛋白Ⅰ(cTnI)活性明显降低;超氧化物歧化酶(SOD)活性及心肌组织中LDH活性、一氧化氮(NO)含量升高;p-Akt、p-eNOS、Bcl-2 的表达增加,Caspase-3的活性降低,心肌梗死面积及细胞凋亡显著降低。提示复方丹参片可通过调节Akt-eNOS通路来保护再灌注损伤心肌,抑制心肌细胞凋亡。Huang等[7]采用血管紧张素Ⅱ(Ang II)诱导H9c2心肌细胞凋亡,在Ang II诱导前或后1 h给予不同质量浓度当归浸膏粉水溶液(50、100、250、500、1 000 mg·L-1)后,发现其可上调p-PI3K、p-Akt、Bcl-xl的表达;下调促凋亡蛋白BAD、细胞色素c、Caspase-9、Caspase-3活性;稳定线粒体膜电位;抑制心肌细胞凋亡;当给予JNK和PI3k的抑制剂时,当归抗心肌细胞凋亡作用则被阻断。提示当归可能通过调节JNK和PI3K/Akt,减少Ang II诱导的心肌细胞凋亡。Zhou等[8]采用SD大鼠和C57BL/6J小鼠,及iNOS、eNOS基因缺陷小鼠,缺血30 min再灌注90 min制备MI/R模型,缺血前1 h给予不同剂量人参乙醇提取物(含人参皂苷 Rg1、Re、Rb1、Rc、Rb2、Rd)(20、40、80 mg·kg-1),可剂量依赖性减小心肌梗死面积,减少心律失常的发生率;增加血清中NO含量,降低CK、LDH活性。当分别给予糖皮质激素受体(GR)抑制剂RU468、雌激素受体(ER)抑制剂他莫昔芬(tamoxifen)、PI3K抑制剂LY294002、Akt抑制剂Ⅳ、Erk1/2抑制剂U0126、NOS抑制剂N-硝基-L-精氨酸甲酯盐酸盐后,人参乙醇提取物(80 mg·kg-1)减小心肌梗死面积的作用被抑制。而在eNOS基因缺陷小鼠MI/R模型中,给予人参乙醇提取物,并不能显著减小小鼠心肌梗死面积,可见,eNOS对人参发挥心肌保护作用至关重要。提示人参通过增加GR/ER、PI3K-Akt-eNOS和Erk1/2的活性来减少心肌细胞的凋亡从而保护心脏。Park等[9]采用SD大鼠离体心脏灌流模型,实验前经口给予虫草素(3、10、30 mg·kg-1),连续7 d,离体心脏后,缺血30 min再灌注30 min。发现虫草素可剂量依赖性减小心肌梗死面积;增加离体左心室发展压(LVDP);增加Akt/GSK-3β/p70S6K的磷酸化;减少BAX以及cleaved Caspase-3的表达,增加Bcl-2的表达、升高Bcl-2/BAX比值以及血红素加氧酶(HO-1)的表达。

此外,研究发现,柚皮苷(20、40、80 mg·kg-1·d-1,p.o.)可增加NO的生物利用度,减少NO的失活;提高HSP27、HSP70、β-链蛋白(β-catenin)的表达;增加p-eNOS/eNOS、p-Akt/Akt和p-ERK/ ERK比值;降低TNF-α/IKK-β/NF-κ B的上调、减少p-JNK的表达;上调Bcl-2的表达,下调BAX和Caspase-3的表达;减少心肌细胞凋亡[10]。丹参酮ⅡA则通过激活PI3K/ Akt/eNOS途径以及抑制ROS的升高、减少高迁移率族蛋白B(HMGB1) 的表达、抗炎作用保护再灌注损伤心肌[11-12]。人参皂苷Rd[13]、没食子儿茶素-3-没食子酸酯[14]、淫羊藿苷[15]、槲皮素[16]、胡黄连苷Ⅱ[17]也可通过调节RISK通路保护缺血再灌注损伤心肌。

2 中药调节单磷酸腺苷激活蛋白激酶通路保护再灌注损伤心肌

当心肌缺血再灌注时,心肌细胞内的细胞质及线粒体发生Ca2+超载、ROS的大量释放、pH的改变、ATP/ AMP的减少,从而可激活AMPK。AMPK磷酸化可抑制mPTP开放,减小心肌梗死面积。许多AMPK激动剂(二甲双胍、吡格列酮、他汀类药物和腺苷)激活AMPK后,还可激活RISK通路[18-19]。

研究显示,饲以高脂饮食的SD大鼠预给药小檗碱(BBR)(100、200、400 mg·kg-1·d-1,连续4周)后缺血30 min再灌注3 h,可改善糖尿病大鼠MI/R模型的心脏收缩/舒张功能;缺氧2 h /复氧2 h新生大鼠心肌细胞给予BBR(50 μmol·L-1)可减少心肌细胞凋亡,增加Bcl-2/BAX比例,减少Caspase-3表达,提高PI3K/ Akt、p-AMPK和p-eNOS的表达;分别给予PI3K/Akt抑制剂Wortmannin和AMPK抑制剂Compound C能够拮抗BBR的抗凋亡作用。表明在糖尿病大鼠心肌缺血再灌注模型中,BBR通过激活AMPK和 PI3K-Akt-eNOS通路发挥抗心肌细胞凋亡和提高心脏功能作用[20]。

3 中药调节蛋白激酶A通路保护再灌注损伤心肌

在缺血预处理(IPC)过程中,蛋白激酶A(PKA)激活eNOS,促进NO生成。PKA的激活增加了cAMP反应元件结合蛋白(CREB)的磷酸化,减少心肌梗死面积。此外,PKA可减少LDH的释放以及蛋白H11的转基因过表达,减小心肌梗死面积,并伴随Akt的激活[21-22]。

据报道,缺血前1 h给予通心络50 mg·kg-1后,对缺血90 min再灌注180 min中国小型猪模型,可恢复三磷酸腺苷敏感性K+(KATP)通道蛋白SUR2水平和iNOS、eNOS活性,以及血管内皮细胞钙黏蛋白(VE-cadherin)、β-连环蛋白(β-catenin)、γ-连环蛋白(γ-catenin)和P-选择蛋白(P-selectin)水平趋于假手术组,且通心络可以增加PKA活性和eNOS的表达,改善心肌再灌注损伤[23]。

4 中药调节蛋白激酶C通路保护再灌注损伤心肌

PKC被Ca2+升高所激活。在体型较大的哺乳动物中,PKCα亚型在IPC时,通过激活外生5'-核苷酸酶和腺苷形成以及肌膜CX43的互动/共定位起到最重要的保护作用。在啮齿类动物中,PKCε亚型在IPC时通过热休克蛋白依赖性传导易位至线粒体,并激活线粒体KATP通道,增加ROS生成,然后进一步激活PKCε,形成正反馈回路。PKCε也可易位到肌质网,减少钙的含量[24-26]。

Suo等[27]采用新生大鼠心肌细胞血清剥夺0、24、48、72 h模拟心肌缺血再灌注损伤。在48 h给予山姜素(40、80、120 g·L-1),发现山姜素可浓度依赖性地抑制心肌细胞凋亡,该活性可分别被δ阿片受体拮抗剂纳曲吲哚(naltrindole)、PKC抑制剂GF109203X、ERK抑制剂U0126所阻断;山姜素能够维持受损心肌线粒体膜电位的稳定;抑制细胞色素c的释放、减少BAX从细胞质到线粒体的移位。提示山姜素能通过PKC/ ERK信号通路激活δ受体诱导心肌细胞的内源性保护。

5 中药调节丝裂原活化蛋白激酶通路保护再灌注损伤心肌

丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)在活化环和苏氨酸酪氨酸磷酸化启动激酶活性部位有一个共同的Thr-X Tyr位点,不同的细胞外刺激可使用不同的MAPKs通路,通过其相互调控而介导不同的细胞生物学反应。目前在哺乳类动物细胞中发现3条并行的MAPKs信号通路:细胞外信号调节激酶ERK1/2、c-Jun-氨基端激酶1/2(JNK1/2)和p38 MAPKα/β。其中,ERK1/2也可归属RISK通路,p38 MAPK和JNK在IPC和心脏保护中的作用则存在争议,可能与其被激活的时间、亚基所在位置有关。p38 MAPK激活保护功能发生在预处理周期,而持续冠状动脉缺血期间,p38 MAPK活性及保护作用减弱。研究发现,新生小鼠JNK的持续活化伴随着MKK7(可磷酸化JNK激酶)的升高,减少缺血再灌注损伤,但一种新型肽类JNK抑制剂d-JNKI-1可减少缺血再灌注损伤[28-29]。

Xu等[30]采用Wistar大鼠离体心脏灌流模型,将大鼠分为空白组、模型(I/R)组、丹酚酸A(SAA)+I/R组、PD098059(PD)+I/R组、PD+SAA+I/R组和SP600125(SP)+I/R组。空白组给予KHB缓冲液150 min但不缺血;I/R组给予KHB并缺血30 min再灌注120 min,SAA+I/R组缺血前30 mi预给药SAA 20 μ mmol·L-1;PD+I/R和PD+SAA+I/组分别于缺血前30 min给予ERK1/2抑制剂PD09805(20 μ mol·L-1)和SAA(20 μ mol·L-1)+ PD09805(20 μ mol·L-1);SP+I/R组缺血前30 min给予JN抑制剂SP600125(10 μ mol·L-1)。结果发现,给予SAA和SP均可减少LDH活性、心肌梗死面积及细胞凋亡,提高心脏功能;与空白组相比,I/R组ERK1/2、Bcl-2、双特异性蛋白磷酸酶4/16(DUSP4/16)的表达虽提高,但ERK1/2和DUSP4/16表达无显著性差异;然而在SAA+I/R、PD+SAA+I/R和SP+I/R组中,p-JNKBAX、Caspase-3和DUSP2 的表达降低,p-ERK1/2、Bcl-2和DUSP4/16表达升高,且SAA+I/R与SP+I/R组间的这些指标无显著性差异。将Wistar大鼠心室肌细胞置于三气培养箱中3 h模拟心肌缺血,置于高葡萄糖DMEM培养基中2 h模拟再灌注过程,并分为I/R组、SAA(10 μ mol·L-1)+I/R组、siRNA-DUSP2/4/16(心肌细胞转染siRNA-DUSP2/4/16)+I/R组和SAA+siRNADUSP2/4/16+ I/R组。结果显示,与SAA+I/R组相比,SAA+siRNA-DUSP2+I/R组p-ERK1/2 表达升高、p-JNK被抑制;而SAA+siRNA-DUSP4+I/R组p-ERK1/2表达降低、p-JNK表达上升。提示SAA通过抑制DUSP2介导的JNK磷酸化和激活DUSP4/16介导的ERK1/2磷酸化抗心肌凋亡。

此外,研究发现,芹菜素(apigenin,Api)5 μmol·L-1可抑制p38 MAPK的磷酸化,上调Bcl-2表达,下调BAX以及Caspase-3活性;降低CK-MB、LDH活性,减少心肌细胞凋亡数目;提高缺血再灌注心脏的心肌功能;减小心肌梗死面积[31]。

6 中药调节核转录因子-κ B通路保护再灌注损伤心肌

心肌缺血再灌注过程可激活核转录因子κ B(NF-κ B),启动细胞因子、黏附分子等大量基因转录表达,直接或间接损伤心肌。NF-κ B在心肌缺血再灌注中既有对机体不利的一面,但可能也参与了诸如IPC等心肌保护机制[32]。

据报道,落新妇苷(1.5、5、15、50 μmol·L-1)可浓度依赖性地减轻缺氧诱导的H9c2细胞损伤;静脉注射50 mg·kg-1落新妇苷,可降低链脲霉素合并缺血25 min再灌注24 h诱导的糖尿病MI/R大鼠模型的心肌梗死,降低心肌损伤。落新妇苷体内外给药均可阻断HMGB1的表达,抑制NF-κ B的磷酸化,降低炎症因子水平。提示其改善心肌缺血再灌注损伤作用与调节NF-κ B通路有关[33]。

7 中药调节生存活化因子增强信号通路保护再灌注损伤心肌

肿瘤坏死因子(TNFα)能引发对再灌注损伤一种新的保护途径,该途径被命名为生存活化因子增强(survivor activating factor enhancement, SAFE) 信号通路。SAFE通路上信号转导和转录激活因子3(STAT3)的激活,可减少再灌注损伤导致的心肌细胞死亡。SAFE通路独立于RISK通路,但相互影响[34-35]。

Wang等[36]采用缺氧6 h、复氧24 h诱导H9c2心肌细胞缺氧模型,在复氧后4 h和12 h给予不同浓度刺嫩芽皂苷C(12.5、25、50 μmol·L-1),可显著减少缺氧复氧(H/R)引起的心肌细胞死亡,抑制内质网应激标记蛋白(GRP78、CHOP、Caspase-12、JNK)的表达量,同时增加STAT3的磷酸化和Bcl2/BAX比值。但当同时给予STAT3 抑制剂Stattic时,刺嫩芽皂苷C对H9c2细胞的保护作用会减弱,提示刺嫩芽皂苷C缓解内质网应激保护心肌细胞的作用部分依赖于活化的STAT3。

8 中药调节Rho激酶通路保护再灌注损伤心肌

Rho激酶(Rho-associated coiled-coil forming protein kinase, ROCK)是一种丝氨酸/苏氨酸激酶,属于AGC(PKA/PKG/PKC)家族,分为ROCK1和ROCK22个亚型。在心肌再灌注损伤时,ROCK被激活,并可抑制eNOS和PI3K/Akt,加重细胞损伤[37-38]。

Jiao等[39]采用缺血30 min、再灌注90 min制备SD大鼠心肌MI/R模型,心肌缺血前5 d给予不同剂量杜鹃花总黄酮( 20、40、80 mg·kg-1)及ROCK抑制剂Y27632(30 mg·kg-1),均可显著减小心肌梗死面积,降低LDH、cTnT、MDA活力。缺氧前24 h给予杜鹃花总黄酮(3.7、11.1、33.3、100、300 mg·L-1)及1 μmol·L-1Y-27632,可明显增加缺氧3 h、复氧12 h诱导的SD大鼠新生心室肌细胞生存率,杜鹃花总黄酮的质量浓度为33.3~300 mg·L-1时可显著降低缺氧诱导的ROCK1和ROCK2过表达;质量浓度达300 mg·L-1时可增强心肌内向整流K+流以及其他K+流。提示杜鹃花总黄酮可以通过抑制ROCK1和ROCK2,激活K+通道来保护心肌。

9 其他

研究发现,银丹心脑通胶囊可以提高心脏功能、冠脉血流和SOD水平;抑制MDA、cTnT及炎症因子水平;降低TLR-4的表达[40]。西洋参皂苷抗心肌细胞凋亡作用可能与抑制mPTP开放相关的线粒体凋亡途径有关[41]。(-)-表耳茶素(EPI)通过增强底物供应保护线粒体功能,达到心肌保护的作用[42]。另有文献报道EPI与多西环素联用,协同抑制线粒体的溶胀[43]。芪参益气滴丸(QSYQ)可能通过调节能量代谢来保护受损心肌[44]。丹参多糖(SMP1)可增加SOD、Na+-K+-ATPase 和Ca2+-Mg2+-ATPase活性;降低心肌MDA水平以及血清中CK、LDH活性[45]。玉郎伞黄酮可通过减少脂质过氧化损伤、调节NOS活性、调节凋亡基因表达来保护再灌注损伤心肌[46]。疏叶崖豆总黄酮可增强cNOS、tNOS、Na+-K+-ATPase、Ca2+-Mg2+-ATPase活性;减小心肌细胞致死率和凋亡率[47]。另有文献表明,薯蓣皂苷心肌保护活性与调节KATP通道、NO系统,降低IL-6、IL-1β、TNF-α等炎症介质含量等有关[48-49];黄芪甲苷Ⅳ通过抑制缺氧诱导因子1(HIF-1α)的上调和iNOS的表达保护心肌[50]。丁香脂素激活核定位以及FOXO3的活性,增加抗氧化基因的表达,减少ROS[51]。

此外,文献报道,一些中药可通过抗氧化或降低炎症因子以及抑制心肌细胞凋亡,来保护心肌,例如人参皂苷Rb3[52]、银杏叶提取物[53]、 没食子酸[54]、丹酚酸B镁盐[55]、新疆小枝玫瑰总黄酮提取物[56]、甘草查尔酮B[57]、白桦脂酸[58]以及五味子甲素与五味子酯甲[59]。

10 结语与展望

对缺血再灌注损伤的及时干预是减小心肌梗死面积的有效手段[1],中药因其疗效显著广泛应用于临床[60]。上述研究显示,中药改善心肌缺血再灌注损伤方面的基础研究也取得较多进展,表1对近3年国际期刊报道的具有抗心肌缺血再灌注损伤作用的中药及其作用环节和药理效应进行了总结。

表1 抗心肌缺血再灌注损伤中药及其作用环节和药理效应总结Table 1 A summary of potential mechanism and pharmacological activities of traditional Chinese medicin protecting against myocardial ischemia reperfusion injury

续表1

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对表1分析后发现:本综述中涉及中药有效成分、中药提取物和中药复方的分别有30、5、4篇文献。提示目前有关中药调节心肌缺血再灌注信号通路的报道和深入研究,仍以中药有效成分为主,其中以黄酮类(8种)、皂苷类(7种)成分报道居多,其来源植物多为补益、理血类中药,如人参、黄芪、丹参等;报道较多的4种中药复方也多含有上述中药,提示此类中药及有效成分药理活性确切,为其临床应用于心血管疾病防治提供参考依据。

研究也显示,目前中药改善心肌缺血再灌注损伤所影响的信号通路多样化,涉及RISK、PKA、AMPK、MAPK、PKC、NF-κ B、SAFE、ROCK等多条信号通路(见图1),其中调节 RISK通路的最多,有12篇文献,这可能与RISK在心肌缺血再灌注损伤方面的研究比较深入,且PKA、SAFE等多条信号通路都与RISK相互影响有关。同时,某些中药单体成分可调节多条信号通路,如柚皮苷激活p-Akt和p-Erk途径,抑制p-JNK和NF-κB途径;小檗碱可激活AMPK通路和RISK通路;山姜素能通过PKC/ ERK信号通路保护再灌注损伤心肌,多信号通路之间关联和如何相互影响,可能直接影响的作用靶点,值得深入探讨和识别,以期为进一步发现防治心血管疾病的药物靶标提供一定线索。

另外,目前有关中药改善心肌缺血再灌注损伤的研究,涉及整体、器官、细胞、分子水平等多层次,多篇文献采用心肌缺血再灌注离体或在体模型以及缺氧复氧的新生大鼠心室肌细胞或H9c2细胞;对人参提取物的研究,还采用NOS基因缺陷小鼠、通路抑制剂合用等技术方法,进一步提高实验证据的可信度。文献中也有采用糖尿病性心肌缺血再灌注损伤的复合模型,探讨中药的作用特点,更符合其临床应用实际。但也有部分研究仍停留在常见心肌梗死面积、血清生化、氧化指标的简单检测上,具体作用的靶点或信号途径尚不清楚。

综上所述,随着对心肌缺血再灌注损伤的病理机制不断阐释,中药改善心肌再灌注损伤的作用机制研究也日益深入,显示出多成分多途径多环节的作用特点,近年来研究主要集中于黄酮类和皂苷类等中药有效成分,其进一步的结构优化或联合用药,将为今后研制防治心血管疾病的新药提供一定线索和依据。而中医临床多以复方用药,中药复方改善心肌缺血再灌注损伤的整合作用机制,有待今后综合采用现代技术手段,并结合其辨证论治特点进一步深入探讨。

图1 中药调节相关信号通路改善心肌缺血再灌注损伤的示意图Figure 1 Schematic diagram of traditional Chinese medicines protecting against myocardial ischemia reperfusion injury via various signaling pathways

[1]Yellon D M, Hausenloy D J. Myocardial reperfusion injury[J]. N Engl J Med, 2007, 357(11): 1121-1135.

[2]Murphy E, Steenbergen C. Mechanisms underlying acute protection from cardiac ischemia-reperfusion injury[J]. Physiol Rev, 2008, 88(2): 581-609.

[3]Elmore S. Apoptosis: A review of programmed cell death[J]. Toxicol Pathol, 2007, 35(4): 495-516.

[4]Hausenloy D J, Yellon D M. New directions for protecting the heart against ischaemia-reperfusion injury: Targeting the reperfusion injury salvage kinase (RISK)-pathway[J]. Cardiovasc Res, 2004, 61(3): 448-460.

[5]Hausenloy D J, Tsang A, Yellon D M. The reperfusion injury salvage kinase pathway: A common target for both ischemic preconditioning and postconditioning[J]. Trends Cardiovasc Med, 2005, 15(2): 69-75.

[6]Qing R, Lin J, Li C, et al. Study of the protective mechanisms of Compound Danshen Tablet (Fufang Danshen Pian) against myocardialischemia/reperfusion injury via the Akt-eNOS signaling pathway in rats[J]. J Ethnopharmacol, 2014, 156: 190-198.

[7]Huang C Y, Kuo W W, Kuo C H, et al. Protective effect of Danggui(Radix Angelicae Sinensis) on angiotensin II-induced apoptosis in H9c2 cardiomyoblast cells[J]. BMC Complement Altern Med, 2014,14: 358.

[8]Zhou H, Hou S Z, Luo P, et al. Ginseng protects rodent hearts from acute myocardial ischemia-reperfusion injury through GR/ER-activated risk pathway in an endothelial NOS-dependent mechanism[J]. J Ethnopharmacol, 2011, 135(2): 287-298.

[9]Park E S, Kang D H, Yang M K, et al. Cordycepin, 3'-deoxyadenosine,prevents rat hearts from ischemia/reperfusion injury via activation of Akt/GSK-3beta/p70S6K signaling pathway and HO-1 expression[J]. Cardiovasc Toxicol, 2014, 14(1): 1-9.

[10]Rani N, Bharti S, Manchanda M, et al. Regulation of heat shock proteins 27 and 70, p-Akt/p-eNOS and MAPKS by naringin dampens myocardial injury and dysfunction in vivo after ischemia/reperfusion[J]. PLoS One,2013, 8(12): e82577.

[11]Yuan X, Jing S, Wu L, et al. Pharmacological postconditioning with tanshinone IIA attenuates myocardial ischemia-reperfusion injury in rats by activating the phosphatidylinositol 3-kinase pathway[J]. Exp Ther Med, 2014, 8(3): 973-977.

[12]Hu H, Zhai C, Qian G, et al. Protective effects of tanshinone IIA on myocardial ischemia reperfusion injury by reducing oxidative stress,HMGB1 expression, and infl ammatory reaction[J]. Pharm Biol, 2015: 1-7.

[13]Wang Y, Li X, Wang X, et al. Ginsenoside Rd attenuates myocardial ischemia/reperfusion injury via Akt/GSK-3β signaling and inhibition of the mitochondria-dependent apoptotic pathway[J]. PLoS One, 2013,8(8): e70956.

[14]Kim S J, Li M, Jeong C W, et al. Epigallocatechin-3-gallate, a green tea catechin, protects the heart against regional ischemia-reperfusion injuries through activation of RISK survival pathways in rats[J]. Arch Pharm Res, 2014, 37(8): 1079-1085.

[15]Meng X, Pei H, Lan C. Icariin exerts protective effect against myocardial ischemia/reperfusion injury in rats[J]. Cell Biochem Biophys,2015. Epub ahead of print. DOI 10.1007/s12013-015-0669-6.

[16]Wang Y, Zhang Z Z, Wu Y, et al. Quercetin postconditioning attenuates myocardial ischemia/reperfusion injury in rats through the PI3K/Akt pathway[J]. Braz J Med Biol Res, 2013, 46(10): 861-867.

[17]Wu N, Li W, Shu W, et al. Protective effect of picroside II on myocardial ischemia reperfusion injury in rats[J]. Drug Des Devel Ther, 2014, 8: 545-554.

[18]Wang Y J, Gao E H, Tao L, et al. Amp-activated protein kinase deficiency enhances myocardial ischemia/reperfusion injury but has minimal effect on the antioxidant/antinitrative protection of adiponectin[J]. Circulation, 2009, 119(6): 835-844.

[19]Moussa A, Li J. AMPK in myocardial infarction and diabetes: The yin/ yang effect[J]. Acta Pharmaceutica Sinica B, 2012, 2(4): 368-378.

[20]Chen K, Li G, Geng F, et al. Berberine reduces ischemia/reperfusioninduced myocardial apoptosis via activating AMPK and PI3K-Akt signaling in diabetic rats[J]. Apoptosis, 2014, 19(6): 946-957.

[21]Marais E, Genade S, Lochner A. CREB activation and ischaemic preconditioning[J]. Cardiovasc Drugs Ther, 2008, 22(1): 3-17.

[22]Depre C, Wang L, Sui X, et al. H11 kinase prevents myocardial infarction by preemptive preconditioning of the heart [J]. Circ Res,2006, 98(2): 280-288.

[23]Qi K, Li L, Li X, et al. Cardiac microvascular barrier function mediates the protection of Tongxinluo against myocardial ischemia/reperfusion injury[J]. PLoS One, 2015, 10(3): e0119846.

[24]Cohen M V, Downey J M. Signalling pathways and mechanisms of protection in pre- and postconditioning: Historical perspective and lessons for the future[J]. Br J Pharmacol, 2015, 172(8): 1913-1932.

[25]Belmonte S L, Blaxall B C. PKC-ing is believing targeting protein kinase c in heart failure[J]. Circ Res, 2011, 109(12): 1320-1322.

[26]Mochly-Rosen D, Das K, Grimes K V. Protein kinase c, an elusive therapeutic target?[J]. Nat Rev Drug Discov, 2012, 11(12): 937-957.

[27]Suo C, Sun L, Yang S. Alpinetin activates the δreceptor instead of the kappa and mu receptor pathways to protect against rat myocardial cell apoptosis[J]. Exp Ther Med, 2014, 7(1): 109-116.

[28]Armstrong S C. Protein kinase activation and myocardial ischemia/ reperfusion injury[J]. Cardiovasc Res, 2004, 61(3): 427-436.

[29]Kaiser R A, Liang Q, Bueno O, et al. Genetic inhibition or activation of JNK1/2 protects the myocardium from ischemia-reperfusion-induced cell death in vivo[J]. J Biol Chem, 2005, 280(38): 32602-32608.

[30]Xu T, Wu X, Chen Q, et al. The anti-apoptotic and cardioprotective effects of salvianolic acid A on rat cardiomyocytes following ischemia/reperfusion by dusp-mediated regulation of the ERK1/2/JNK pathway[J]. PLoS One, 2014, 9(7): e102292.

[31]Hu J, Li Z, Xu L T, et al. Protective effect of apigenin on ischemia/ reperfusion injury of the isolated rat heart[J]. Cardiovasc Toxicol,2015,15(3): 241-249.

[32]Gordon J W, Shaw J A, Kirshenbaum L A. Multiple facets of NF-κ B in the heart: To be or not to NF-κ B[J]. Circ Res, 2011, 108(9): 1122-1132.

[33]Diao H, Kang Z, Han F, et al. Astilbin protects diabetic rat heart against ischemia-reperfusion injury via blockade of HMGB1-dependent NF-κB signaling pathway[J]. Food Chem Toxicol, 2014, 63(1): 104-110.

[34]Lecour S. Activation of the protective survivor activating factor enhancement (SAFE) pathway against reperfusion injury: Does it go beyond the risk pathway?[J]. J Mol Cell Cardiol, 2009, 47(1): 32-40.

[35]Lecour S. Multiple protective pathways against reperfusion injury: A SAFE path without Aktion?[J]. J Mol Cell Cardiol, 2009, 46(5): 607-609.

[36]Wang M, Meng X B, Yu Y L, et al. Elatoside C protects against hypoxia/ reoxygenation-induced apoptosis in H9c2 cardiomyocytes through the reduction of endoplasmic reticulum stress partially depending on STAT3 activation[J]. Apoptosis, 2014, 19(12): 1727-1735.

[37]Rikitake Y, Liao J K. ROCKS as therapeutic targets in cardiovascular diseases[J]. Expert Rev Cardiovasc Ther, 2005, 3(3): 441-451.

[38]Noma K, Oyama N, Liao J K. Physiological role of ROCKS in the cardiovascular system[J]. Am J Physiol Cell Physiol, 2006, 290(3): C661-668.

[39]Jiao Y, Fan Y F, Wang Y L, et al. Protective effect and mechanism of total flavones from Rhododendron simsii Planch flower on cultured rat cardiomyocytes with anoxia and reoxygenation[J]. Evid Based Complement Alternat Med, 2015, 2015: 863531.

[40]Wang W, Wang L, Yang H, et al. Protective effects of Yindanxinnaotong capsule in a rat model of myocardial ischemia/reperfusion injury[J]. J Tradit Chin Med, 2014, 34(6): 699-709.

[41]Li D, Liu M, Tao T Q, et al. Panax quinquefolium saponin attenuates cardiomyocyte apoptosis and opening of the mitochondrial permeability transition pore in a rat model of ischemia/reperfusion[J]. Cell Physiol Biochem, 2014, 34(4): 1413-1426.

[42]Yamazaki K G, Andreyev A Y, Ortiz-Vilchis P, et al. Intravenous(-)-epicatechin reduces myocardial ischemic injury by protecting mitochondrial function[J]. Int J Cardiol, 2014, 175(2): 297-306.

[43]Ortiz-Vilchis P, Yamazaki K G, Rubio-Gayosso I, et al. Co-administration of the fl avanol (-)-epicatechin with doxycycline synergistically reduces infarct size in a model of ischemia reperfusion injury by inhibition of mitochondrial swelling[J]. Eur J Pharmacol, 2014, 744: 76-82.

[44]Lin S Q, Wei X H, Huang P, et al. QiShenYiQi pills®prevent cardiac ischemia-reperfusion injury via energy modulation[J]. Int J Cardiol,2013, 168(2): 967-974.

[45]Song M, Huang L, Zhao G, et al. Benefi cial effects of a polysaccharide from Salvia miltiorrhiza on myocardial ischemia-reperfusion injury in rats[J]. Carbohydr Polym, 2013, 98(2): 1631-1636.

[46]Zhang X, Liang X, Lin X, et al. Mechanism of the protective effect of Yulangsan flavonoid on myocardial ischemia/reperfusion injury in rats[J]. Cell Physiol Biochem, 2014, 34(4): 1050-1062.

[47]Huang J, Zhang X, Qin F, et al. Protective effects of Millettia pulchra fl avonoids on myocardial ischemia in vitro and in vivo[J]. Cell Physiol Biochem, 2015, 35(2): 516-528.

[48]Badalzadeh R, Yousefi B, Majidinia M, et al. Anti-arrhythmic effect of diosgenin in reperfusion-induced myocardial injury in a rat model: Activation of nitric oxide system and mitochondrial KATP channel[J]. J Physiol Sci, 2014, 64(6): 393-400.

[49]Ebrahimi H, Badalzadeh R, Mohammadi M, et al. Diosgenin attenuates inflammatory response induced by myocardial reperfusion injury: Role of mitochondrial ATP-sensitive potassium channels[J]. J Physiol Biochem, 2014, 70(2): 425-432.

[50]Si J, Wang N, Wang H, et al. HIF-1α signaling activation by postischemia treatment with astragaloside IV attenuates myocardial ischemia-reperfusion injury[J]. PLoS One, 2014, 9(9): e107832.

[51]Cho S, Cho M, Kim J, et al. Syringaresinol protects against hypoxia/ reoxygenation-induced cardiomyocytes injury and death by destabilization of HIF-1α in a FOXO3-dependent mechanism[J]. Oncotarget,2015, 6(1): 43-55.

[52]Liu X, Jiang Y, Yu X, et al. Ginsenoside-Rb3protects the myocardium from ischemia-reperfusion injury via the inhibition of apoptosis in rats[J]. Exp Ther Med, 2014, 8(6): 1751-1756.

[53]Ran K, Yang DL, Chang Y T, et al. Ginkgo biloba extract postconditioning reduces myocardial ischemia reperfusion injury[J]. Genet Mol Res, 2014, 13(2): 2703-2708.

[54]Dianat M, Sadeghi N, Badavi M, et al. Protective effects of coadministration of gallic acid and cyclosporine on rat myocardial morphology against ischemia/reperfusion[J]. Jundishapur J Nat Pharm Prod, 2014, 9(4): e17186.

[55]Quan W, Yin Y, Xi M, et al. Antioxidant properties of magnesium lithospermate B contribute to the cardioprotection against myocardial ischemia/reperfusion injury in vivo and in vitro[J]. J Tradit Chin Med,2013, 33(1): 85-91.

[56]Hou X, Han J, Yuan C, et al. Cardioprotective effects of total fl avonoids extracted from Xinjiang Sprig Rosa rugosa against acute ischemia/ reperfusion-induced myocardial injury in isolated rat heart[J]. Cardiovasc Toxicol, 2015. Epub ahead of print. DOI 10.1007/s12012-015-9308-0.

[57]Han J, Wang D, Yu B, et al. Cardioprotection against ischemia/ reperfusion by licochalcone B in isolated rat hearts[J]. Oxid Med Cell Longev, 2014, 2014: 134862.

[58]Xia A, Xue Z, Li Y, et al. Cardioprotective effect of betulinic acid on myocardial ischemia reperfusion injury in rats[J]. Evid Based Complement Alternat Med, 2014, 2014: 573745.

[59]Chang R, Li Y, Yang X, et al. Protective role of deoxyschizandrin and schisantherin A against myocardial ischemia-reperfusion injury in rats[J]. PLoS One, 2013, 8(4): e61590.

[60]Chen J, Wu G, Li S, et al. Shengmai (a traditional Chinese herbal medicine) for heart failure[J]. Cochrane Database Syst Rev, 2007(4): CD005052.

Advances in Researches on Signal Transduction Pathways Involved in the Protection against Myocardial Ischemia Reperfusion Injury by Traditional Chinese Medicines

ZHENG Xianjie, PANG Lizhi, KOU Junping, YU Boyang

(Jiangsu Key Laboratory of TCM Evaluation and Translational Research, Department of Complex Prescription of TCM, China Pharmaceutical University, Nanjing 211198, China)

With high incidence and mortality rate, coronary heart disease (CHD) poses great threat to human health. Myocardial ischemia/ reperfusion injury is the major pathological mechanism that aggregates myocardial damage. Intervention in signaling pathways of reperfusion injury salvage kinase (RISK), adenosine 5' -monophosphate (AMP)-activated protein kinase and protein kinase C, etc plays an important role in attenuation of myocardial reperfusion injury. Many traditional Chinese medicines (TCMs) can protect against myocardial ischemia reperfusion (I/R) injury. The present review highlights the advance in researches(published in international journals in recent 3 years) on signaling transduction pathways regulated by TCM (including effective components, extracts and compound preparations) in the protection against myocardial I/R injury, so as to provide

for elucidation of acting mechanisms of TCM and effective prevention of cardiovascular diseases.

myocardial infarction; myocardial ischemia reperfusion injury; traditional Chinese medicine; cardioprotection; signal transduction pathway

R285

A

1001-5094(2015)06-0425-12

接受日期:2015-05-18

项目资助:国家自然科学基金(No.81274004);江苏省高校优势学科建设项目

*通讯作者:余伯阳,教授;

研究方向:中药及复方药效物质基础及作用机制研究;

Tel:025-86185158; E-mail:boyangyu59@163.com

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