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活血化瘀中药促内皮祖细胞血管修复和新生研究进展

2019-09-02黄明艳刘超王阶

中国中医药信息杂志 2019年7期
关键词:活血化瘀心血管疾病综述

黄明艳 刘超 王阶

摘要:血管修复和血管新生是治疗心血管疾病的有效途径,内皮祖细胞在这一过程中起着关键作用。活血化瘀中药对心血管疾病有显著疗效,是目前中医学和中西医结合学科基础研究和临床试验的热点研究领域。本文通过综述活血化瘀中药单体、有效成分和复方对内皮祖细胞动员、增殖、迁移、分化、黏附及分泌细胞因子等功能的影响,探讨活血化瘀中药对血管修复和血管新生的作用机制,为其在心血管疾病方面的研究及应用提供参考。

关键词:活血化瘀;内皮祖细胞;血管修复;血管新生;心血管疾病;综述

中图分类号:R285    文献标识码:A    文章编号:1005-5304(2019)07-0141-04

Abstract: Vascular repair and angiogenesis are effective methodsfor the treatment of cardiovascular diseases. Endothelial progenitor cells play a key role in this process. TCM of promoting blood circulation and removing blood stasishas significant efficacy for cardiovascular diseases, and is currently a hot research field in basic research and clinical trials of TCM and integrated traditional Chinese and Western medicine.By discussing the effects of single herbs, active ingredients and compound of TCM of promoting blood circulation and removing blood stasison promoting mobilization, proliferation, migration, differentiation, adhesion and secretion of cytokines of endothelial progenitor cells, this article discussed the mechanism of action of TCM of promoting blood circulation and removing blood stasis on vascular repair and angiogenesis, in order to provide references for research and application of TCM of promoting blood circulation and removing blood stasis in cardiovascular diseases.

Keywords: promoting blood circulation and removing blood stasis; endothelial progenitor cells; vascular repair; angiogenesis; cardiovascular diseases; review

內皮祖细胞(endothelial progenitor cells,EPCs)是内皮细胞(ECs)的前体细胞,组织缺血缺氧产生的信号分子可促使骨髓EPCs动员至外周循环,对血管内皮损伤后的修复及血管新生有积极意义。而内皮损伤是动脉粥样硬化及心脑血管疾病发病的基础,近年来,EPCs成为心脑血管疾病研究的热点。活血化瘀中药对心血管疾病有显著疗效,本文就其促进EPCs血管修复和新生相关研究进行综述。

1  内皮祖细胞与血管修复和新生

1997年,Asahara[1]在外周血中发现了EPCs,并在后续研究中发现,EPCs是一类具有游走特性、能定向增殖分化为成熟血管内皮细胞的前体细胞,主要来源于骨髓,在成人外周血中少量存在,一方面通过分泌血管内皮生长因子(VEGF)等细胞因子,促进缺血组织的血管新生,另一方面通过动员、迁移、归巢和分化参与损伤血管的再内皮化和血管新生[2]。方叶青等[3]研究表明,冠心病患者外周血中EPCs数量和细胞集落数显著低于对照组,且与冠状动脉病变的范围和狭窄程度呈负相关。Watt等[4]研究也表明,不稳定型心绞痛患者多伴冠状动脉内皮功能紊乱,这与EPCs数量减少密切相关。Lee等[5]研究发现,通过向下肢缺血模型大鼠移植EPCs,可激活JAK2/STAT3信号通路,增加下肢血流率和毛细血管密度,促进下肢血管的修复和新生。Abd Eamt等[6]研究发现,向急性心肌梗死模型的杂种犬心内移植人脐静脉血分离培养的EPCs后,可调节心脏的血管新生和诱导EPCs向心肌细胞分化。此外,Yin等[7]研究表明,向颈动脉受损模型裸鼠腹腔注射冷冻人脐静脉血分离培养的EPCs,可促进细胞因子VEGF和基质细胞衍生因子-1(SDF-1)释放,加速颈动脉内皮损伤的修复。可见,EPCs在血管内皮修复和新生中起重要作用。

2  活血化瘀中药单体及有效成分对内皮祖细胞的影响

活血化瘀类药物又可分为3大类[8]:具有活血、行血通瘀作用的活血类药物,如川芎、三七、姜黄和蒲黄等;具有养血、调和血脉作用的和血类药物,如当归、牡丹皮、丹参和赤芍等;具有破血消瘀作用的破血类药物,如大黄、水蛭和乳香等。

中药单体及有效成分,以其化学结构清楚、分子式明确、靶点易于探讨等特点,在研究及应用方面有一定优势。目前,破血类相关研究较少,和血类及活血类中药单体及有效成分对EPCs的药理作用见表1。

3  活血化瘀复方对内皮祖细胞的影响

活血化瘀复方在临床上应用广泛,在EPCs相关研究已取得一定成果,现从不同类型研究阐述如下。

临床研究方面,有研究将60例冠心病患者随机分为2组,对照组予冠心病标准化治疗3个月,治疗组在冠心病标准化治疗的基础上予通心络口服3片/次,3次/d,治疗3个月,发现2组治疗后EPCs迁移、黏附功能及Janus激酶-2(JAK-2)磷酸化水平均较治疗前显著提高,而治疗组更优,表明通心络治疗可增强冠心病患者EPCs迁移、黏附功能,其机制与上调CXCR4/JAK-2信号通路有关[28]。吴燕等[29]采用补阳还五汤(黄芪30 g,赤芍、红花、牛膝各15 g,地龙、川芎、桃仁、桂枝各10 g)治疗糖尿病下肢血管病变。结果表明,该方可增加EPCs数量、降低MMP-9水平,改善下肢血管管壁和血流状况,保护血管内皮。曹政等[30]研究发现,冠心病患者通过12周麝香保心丸(人工麝香、人参提取物、人工牛黄、肉桂、苏合香、蟾酥、冰片)治疗后,血浆NO水平升高、EPCs数量增加,提示麝香保心丸可使EPCs动员,其机制可能与机体NO分泌增加有关。此外,陈鹏等[31]采用通冠胶囊(黄芪、丹参、水蛭和冰片)治疗冠心病经皮冠状动脉介入治疗术后3个月,观察其对外周血EPCs的影响,结果表明,治疗组超声心动图显示左室射血分数和室壁运动指数改善程度均优于对照组,且外周血EPCs数量增加,心功能得到改善。

动物实验方面,有研究以补阳还五汤灌胃及EPCs尾静脉输注作用于内皮损伤模型大鼠,从血管内皮的形态、功能和EPCs归巢等方面评价内皮损伤修复情况。结果表明,补阳还五汤可促进EPCs修复损伤的血管内皮,其作用机制可能与调控内环境及促进EPCs的归巢有关[32]。高冬等[33]将DAPI荧光标记的EPCs由尾静脉注射植入下肢缺血大鼠模型,予不同剂量血府逐瘀汤(当归9 g,生地黄9 g,桃仁12 g,红花9 g,枳壳6 g,赤芍6 g,柴胡3 g,甘草6 g,桔梗4.5 g,川芎4.5 g,牛膝9 g)灌胃,实验3、7 d发现,高剂量药物组缺血区荧光强度和肉芽组织血管数量均显著高于常规剂量药物组和生理盐水组,且高剂量及常规剂量药物组2个时相点血清NO含量均显著高于生理盐水组。提示血府逐瘀汤通过提高NO水平诱导EPCs迁移至缺血区,促进血管新生,进而改善缺血坏死。张伟等[34]采用血府逐瘀湯灌胃并静脉输注EPC干预内皮损伤的大鼠,结果显示,与单用EPC组和单用药物组比较,血府逐瘀汤联合EPC组内膜厚度显著减少,且降低TC、TG、血钙和升高高密度脂蛋白、血管SDF-1、eNOS蛋白表达作用更显著。提示血府逐瘀汤可通过改善机体内环境,促进EPC归巢以促进EPCs修复损伤的内皮。脑心通胶囊由黄芪、丹参、水蛭和地龙等中药组成,具益气活血、化瘀通脉功效。邱丽珍等[35]采用小鼠单侧后肢股动脉缺血模型联合绿色荧光蛋白转基因小鼠骨髓移植研究脑心通胶囊对EPCs的作用。结果显示,术后1、3 d脑心通组外周血EPCs数量显著上调;术后3 d和7 d脑心通组EPCs归巢数量显著高于模型组,提示脑心通胶囊可促进EPCs的动员与归巢。卢健棋等[36]观察以益气养阴、活血通脉为主要作用的养心通脉方对家兔EPCs的影响,将治疗组和对照组分别用10%养心通脉方含药血清和10%空白血清培养96 h。结果表明,治疗组EPCs的增殖、迁移、黏附能力均显著高于对照组。提示养心通脉方含药血清能显著提升EPCs的增殖、迁移、黏附能力,进而促进缺血心肌血管新生,这可能是其治疗冠心病的作用机制之一。

细胞实验方面,有研究采用血府逐瘀汤干预体外培养的100 nmol/L血管紧张素II诱导的EPCs衰老模型。结果表明,血府逐瘀汤可通过降低衰老EPCs中p53蛋白的表达,显著增加衰老EPCs中SIRT1蛋白的表达以延缓EPCs衰老,进而提高其功能和数量以促进血管新生,其中以15%药物血清组效果最佳[37]。王贤等[38]观察斑晓胶囊(瓜蒌、薤白、三七)对小鼠骨髓源性EPCs的刺激活化作用,在细胞培养第7日、药物作用72 h情况下,与对照组比较,斑晓低剂量和高剂量组均可显著促进EPCs的增殖,差异有统计学意义。提示斑晓胶囊可促进小鼠骨髓源性EPCs的增殖,其机制可能与通过提高Bcl-2/Bax比值、抑制细胞凋亡有关。秦臻等[39]观察当归补血汤(黄芪∶当归=5∶1)对人循环EPCs功能的影响。将体外培养7 d的EPCs随机分为空白组、对照组、辛伐他汀组,当归补血汤高、中、低浓度组分别培养48 h,结果表明,与对照组比较,当归补血汤低、中、高浓度组和辛伐他汀组均可显著促进EPCs的增殖、迁移及成小管功能,且均可上调EPCs表达的Bcl-2蛋白。提示当归补血汤可通过上调Bcl-2的表达来促进循环EPCs的功能。此外,秦臻等[40]还观察了当归补血汤含药血清对EPCs功能及PI3K/Akt通路的影响,结果显示,与对照组比较,当归补血汤药物血清可促进EPCs的增殖、黏附、迁移及成小管功能,上调细胞eNOS mRNA、总Akt和磷酸化Akt蛋白的表达,促进EPCs分泌NO,而上述作用在PI3K抑制剂处理后均显著减弱。提示当归补血汤可能通过PI3K/Akt通路调节EPCs功能。

4  小结

活血化瘀中药对EPCs的影响相关研究起步较晚,但从中药单体、有效成分和复方多方面已取得一定成果。研究表明,活血化瘀中药可增强EPCs动员、增殖、迁移、分化和黏附的功能,还能促进细胞因子的分泌,促进内皮的修复和血管新生。唐容川《血证论》有“盖瘀血去新血已生,新血生瘀血自去”,体现了活血化瘀中药促进血管修复和新生的内在原因,而EPCs在这一过程中起到了关键的作用,目前相关研究已从临床、动物和细胞多层次开展,但其作用机制尚未完全阐明,值得进一步探究。

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