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从瘀论述蚓激酶疗效的研究进展

2022-07-02韩兆鹏薛征

世界中医药 2022年10期
关键词:激酶纤维化血栓

韩兆鹏 薛征

摘要 地龙有清热定惊、活血祛瘀、通络平喘利尿等功效,用于治疗瘀证。蚓激酶是地龙主要的活性成分,具有抗凝溶栓、抗纤维化、抗肿瘤、抗炎及抗氧化等作用。纳米负载蚓激酶颗粒作为可靶向溶栓可达到“精准化瘀”。本文从瘀出发,阐述蚓激酶在“有形之瘀”和“无形之瘀”的应用及研究进展,为蚓激酶临床应用和新药研制提供参考。

关键词 蚯蚓;地龙;瘀;有形之瘀;无形之瘀;活血化瘀;治疗作用;综述

Discussion of Therapeutic Effect of Lumbrokinase from “Stasis”:A Review

HAN Zhaopeng1,XUE Zheng2

(1 Shanxi University of Chinese Medicine,Taiyuan 030024,China; 2 Shanghai Municipal Hospital of Traditional Chinese Medicine Affiliated to Shanghai University of Traditional Chinese Medicine,Shanghai 200071,China)

Abstract Pheretima has the effects of clearing heat,relieving convulsions,promoting blood circulation,removing blood stasis,dredging collaterals,relieving asthma,and checking diarrhea,and can be used to treat traditional Chinese medicine(TCM) syndromes related to “stasis”.Lumbrokinase is the main active ingredient of Pheretima,with anticoagulation,thrombolysis,anti-fibrosis,anti-tumor,anti-inflammatory,and antioxidant effects.Nano-sized lumbrokinase particles can achieve “precise removal of blood stasis” as a targeted thrombolytic agent.The present study reviewed the application and research progress of lumbrokinase in “visible stasis” and “invisible stasis” from “stasis”,and is expected to provide references for the clinical application of lumbrokinase and the development of new drugs.

Keywords Earthworm; Pheretima; Stasis; Visible stasis; Invisible stasis; Promoting blood circulation and removing blood stasis; Therapeutic effect; Review

中图分类号:R256文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1673-7202.2022.10.024

血瘀证,指瘀血内阻,血行不畅,常见症表现为局部出现发绀肿块、疼痛拒按,脉弦涩等。中医认为“离经之血为瘀血”“久病入络为瘀”“瘀血内结,妨碍气机,阻滞经脉”。瘀可分之有形、无形,血瘀证的主要治法为活血化瘀。地龙具有活血祛瘀、软坚通络之功,蚓激酶是地龙的有效成分之一,有抗凝、溶栓、抗纤维化、抗肿瘤、抗炎及抗氧化等作用,其功用可归于活血化瘀。现将蚓激酶在“有形之瘀”与“无形之瘀”的应用及研究综述如下。

1 瘀和瘀血理论

瘀以固定刺痛、出血、肿块为主症[1]。其含义较广,既是病理产物,又是致病因素。作为病理产物,可由外感(寒凝血瘀、热毒血瘀)、内伤(气虚血瘀、气滞血瘀、血虚血瘀、痰浊血瘀)、外伤引起;作为致病因素可导致头痛、咳喘、癥瘕积聚等疾病的发生。

瘀血理论始见于《黄帝内经》,其表述为恶血、留血[2]。张仲景在《伤寒杂病论》明确叙述了瘀血的病因病机及治法,善用枳实芍药散、桃核承气汤、桂枝茯苓丸、鳖甲煎丸等方。后世医家大多沿用并进行阐述发挥。巢元方称其为“积血”。朱震亨在六郁之中注重调整气血,强调“气血冲和,万病不生,已有拂郁,诸病生焉”。明清时期,瘀血学说发展得更加系统完整化。王清任擅从瘀论治,时时顾及气血,创制血府逐瘀汤、补阳还五汤等方。唐容川于《血证论》强调瘀血与新血的关系,重申欲想“致新”,必先“推陈”的理论。瘀血理论发展至现代,可分有形、无形,有形之瘀于现代多可肉眼所见,如血栓、肿瘤等,无形之瘀则多与功能性或病理微观改变有关,如血液黏稠度增高、纤维增生、炎症等。

2 地龙和蚓激酶

地龙,又名蚯蚓,环节动物门寡毛纲单向蚓目巨蚓科动物。《神农本草经》记载其味咸性寒,归肝脾膀胱三经。寒者能清,咸则属肾,有清热定惊、活血祛瘀、通络平喘利尿的功效[3]。地龙富含氨基酸、蛋白质和酶类等[4]。Mihara等[5]从粉正蚓中首次提取出蚓激酶,在国内则多从赤子爱胜蚓等品种中提取。

蚓激酶中主要包括纤维蛋白溶酶原激活物与纤维蛋白溶酶2种。蚓激酶分子量为16~45 kD,等电点pI为3~5,具有热稳定性及酸稳定性,在60 ℃以下、pH值在5~10间能保持较稳定的酶活性。金属离子Ca2+对其活性影响最大,Mg2+、Ba2+和Na+则影响较小[6-9]。作为溶栓剂,蚓激酶能直接降解纤维蛋白原与纤维蛋白,还可提高组织型纤溶酶原激活物(Tissue-type Plasminogen Activator,t-PA)的活性并增加其释放来间接发挥纤溶作用;除外较强纤溶作用,蚓激酶可降低血液黏稠度,延长血栓的形成时间、降低血小板聚集达到抗凝又不影響止血;蚓激酶尚可发挥抗癌、抗纤维化、抗炎及抗氧化的作用。

3 蚓激酶与有形之瘀

3.1 抗血栓

3.1.1 心脑血管血栓 血栓是诱发心脑血管意外最直接的原因,心脑神明失常可导致神经功能的改变。蚓激酶可有效治疗心脑血管血栓,同时改善神经功能的缺损症状,且蚓激酶的联合使用效果优于其单一应用[10-12]。研究显示,30例急性进展性脑梗死患者单一使用蚓激酶治疗有效率为73.33%,对照组施蚓激酶联合小剂量尿激酶治疗后有效率达93.33%[13]。陈宇飞[14]采取蚓激酶联合奥扎格雷钠治疗85例急性脑梗死患者,予以单一蚓激酶治疗做对照比较,通过观察神经功能缺损量表和日常生活能力量表后发现,蚓激酶可有效改善患者神经功能缺损的状况,并提高日常生活能力,联合应用效果更优,组间差异有统计学意义(P<0.05)。

3.1.2 肺栓塞及下肢静脉血栓 肺部的血栓大多与静脉密切相关,肺栓塞即静脉系统中的血栓流至并阻塞于肺部,其血栓绝大部分来自下肢深静脉和下腔静脉。江刚等[15]在60例急性中危肺栓塞患者治疗中,对照组予以低分子肝素钠序贯华法林,观察组在此基础联合使用蚓激酶,对比CT肺动脉造影与超声心动图治疗前后的结果,发现蚓激酶组在纤溶血栓与提高心肺功能上效果显著,表明蚓激酶至少有辅助性活血溶栓的作用。

3.2 抗肿瘤 《医林改错》记载:“肚腹结块,必有形之血。”肿瘤归属于中医学“癥瘕”“积聚”等范畴,袪瘀消癥是肿瘤治疗过程的核心。蚓激酶具有一定的广谱抗肿瘤作用,对肺癌、肝癌、胃癌、人乳腺癌、前列腺癌等都有一定的抑制作用。研究显示蚓激酶可能通过上调p53基因表达阻滞细胞周期的多个环节,抑制肺癌细胞的生长,且抑制肿瘤的作用与剂量浓度呈依赖性关系[16]。蚓激酶可调节B细胞淋巴瘤-2(B-cell Lymphoma-2,Bcl-2)基因、胱天蛋白酶-3、Bcl-2-相关X蛋白(Bcl-2-associated X Protein,Bax)的表達来抑制人胃癌细胞(SGC-7901)的增殖与迁移[17]。蚓激酶干预人乳腺癌细胞MCF-7和人前列腺癌细胞PC-3过程中,可提高PC-3线粒体膜通透性,使细胞色素C从线粒体膜浆穿透到细胞质中,导致胱天蛋白酶-9的活化以及电网蛋白酶级联反应启动,从而诱导细胞凋亡[18]。

3.3 抗纤维化

现代医学的“微型癥瘕”[19]延伸了中医学的“癥瘕积聚”,在病理状态下,微观形态的改变难以用肉眼发觉,但利用现代仪器则有迹可循。纤维化属于“微型癥瘕”范畴,实质细胞坏死减少而基质中结缔纤维组织不断增多导致纤维化,可发生于心、肺、肝、肾、皮肤等脏器中,蚓激酶在抗纤维化的治疗中可发挥作用。

3.3.1 心脏纤维化 心脏损伤后出现的炎症反应,会进一步导致心脏纤维化的发生。蚓激酶可阻断Fas信号转导及胱天蛋白酶-3的表达和活性,提高p-AKT蛋白、Bcl-2和Bcl-xL蛋白的表达水平,抑制心肌细胞凋亡从而减轻心脏细胞纤维化[20]。通过调节细胞外信号调节蛋白激酶(Extracellular Signal-Regulated Kinases,ERK1/2)来介导尿激酶型纤溶酶原激活物(Urokinase-type Plasminogen Activator,uPA)、基质金属蛋白酶(Matrix Metalloproteinase,MMP)和特异性蛋白1(Specificity Protein 1,SP1)、结缔组织生长因子(Connective Tissue Growth Factor,CTGF)途径的激活,进而减轻心脏纤维化和心脏功能障碍[21]。

3.3.2 肺纤维化 蚓激酶可通过纠正体内纤溶系统而减轻肺纤维化功能,薛熠等[22]发现蚓激酶干预肺纤维化模型大鼠后,其肺泡炎症及肺纤维化程度明显改善,肺组织中羟脯氨酸的含量和转化生长因子-β1(Transforming Growth Factor,TGF-β1)明显降低,肺内uPA和t-PA得到明显提高。王婷[23]观察到蚯蚓提取物可抑制小鼠肺TGF-β1-EMT通路,从而减缓肺纤维化的进展。唐秋凤[24]发现蚓激酶可能通过减轻气道上皮下基底膜增厚进而抑制或减慢哮喘的气道重组,明显改善哮喘小鼠炎症浸润,抑制PAS炎症细胞增生以及胶原蛋白沉积。

3.3.3 肾纤维化 蚓激酶可通过调节TGF-β1进而刺激肾小管上皮细胞表达Ⅰ型胶原蛋白、纤溶酶原激活物抑制剂-1、还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4来阻抑肾纤维化的发展[25]。申坤等[26-27]观察到不同剂量蚓激酶均能下调肾间质纤维化模型大鼠肾组织中TGF-β1、α-平滑肌肌动蛋白及Ⅰ型胶原蛋白的表达,且呈剂量依赖性。蚯蚓蛋白酶通过上调MMP-2和MMP-9,减少层粘连蛋白、ⅳ型胶原沉积和纤连蛋白沉积,来改善肾小管间质纤维化[28]。

3.3.4 皮肤纤维化瘢痕 纤维细胞在受损处不断分裂增殖、迁移,使肉芽组织不断纤维化最终形成皮肤瘢痕。黄敬文等[29]在体外实验模型中进行低、中、高剂量蚓激酶干预,显示蚓激酶可抑制纤维细胞的增殖与迁移并下调MMP-2、MMP-9迁移相关蛋白的表达,从而阻碍瘢痕疙瘩的生长和浸润。

4 蚓激酶与无形之瘀

4.1 改善血脂及血液流变 血脂与血液流变学的异常可促使血小板聚集、血栓形成,导致微循环障碍。陶晓阳等[30]对100例糖尿病肾病患者进行常规联合蚓激酶治疗,治疗4周后显示全血黏度低切水平显著低于对照组及治疗前(P<0.05),显示蚓激酶可通过修善上皮细胞损伤、降低血液黏稠度、抑制血小板聚集来改善微循环血流异常,并缓解血液的高凝状态。陈文芬等[31]研究发现蚓激酶在改善血流及脂质紊乱中,疗效优于如法华林及肝素,可在阻碍血小板的黏附和聚集的同时避免出血。

4.2 抗炎 炎症反应可使组织水肿,毛细血管通透性增加,使用活血化瘀药一定程度可减轻上述病理性改变。蚓激酶可通过核因子B通路进而影响血管内皮-钙黏素的表达,抑制纤维蛋白活化,约束巨噬细胞穿经内皮细胞的过程,从而减轻炎症反应[32]。有研究发现,蚓激酶与抗炎效应明显的肾素血管紧张素转化酶抑制剂福辛普利的抗炎效力几乎对等[33]。蚓激酶可调节Toll样受体4与JNK/c-fos信号途径,降低白细胞介素-1受体相关激酶4的活化、核因子B和促分裂原活化的蛋白激酶的表达,并抑制缺血再灌注诱导的环氧合酶-2、诱导型一氧化氮合酶、MMP-9表达水平来缓解炎症反应[34]。

4.3 抗氧化 氧化应激是体内氧化与抗氧化作用的失衡状态,与胰岛素抵抗、肾脏纤维化等密切相关,刺激炎症分子分泌和低密度脂蛋白在血管内膜沉积,使血管功能异常。蚓激酶具有一定的抗氧化作用[35]。叉头框O3基因编码的人类蛋白质(叉头框O3α)是沉默信息调节因子1通路中关键的抗氧化因子,蚓激酶能保护氧化应激条件下SIRT1通路不被抑制,与直接或间接激活FOXO3α表达及相关通路相关。蚓激酶可直接清除一定的心、肝组织内羟自由基及超氧阴离子自由基,并随蚓激酶的相关浓度增高而作用增强[36]。

5 小结

《素问·调经论》记载:“五脏之道皆出于经隧,以行气血,气血不和,而病乃变化而生。”“久病入络,久病必瘀。”五脏诸疾皆可与气血不和、气血瘀滞相关,且疾病日久多伴血瘀。蚓激酶作为地龙中的一组蛋白水解酶,临床中广泛应用于心脑血管的溶栓治疗。可通过溶解纤维蛋白原与纤维蛋白,降低血小板聚集,改善血脂及血液流动来防治血栓类疾病;可抑制细胞增殖与迁移、诱导细胞凋亡来抗肿瘤;纠正纤溶系统、减轻细胞纤维化来缓解相关脏器的纤维化疾病;改变血流动力学、抗炎、抗氧化也直接或间接地参与于治疗有形之瘀的过程。这些治疗作用证实地龙,尤其是蚓激酶,具有活血化瘀、软坚通络功效。

蚓激酶在溶栓方面相关的研究与临床应用相对成熟,包括较为前沿的纳米级蚓激酶靶向溶栓研究,即精准化的“活血化瘀”,如Wang等[37]基于血栓素的生物成分,开发出以树突状细胞标记(FXⅢA)为靶标的近红外成像与溶栓纳米颗粒负载蚓激酶系统;Wang等[38]利用血小板膜对血栓的亲和力,开发出负载蚓激酶的血小板膜包被的PLGA纳米颗粒,可将蚓激酶靶向输送至血栓,实现精準溶栓。但蚓激酶在如肿瘤、纤维化等方面的研究,无论在临床还是基础都较少。

以中医药为来源的天然化学产物愈发得到社会认可,用中医理论指导这些天然化合物应用于临床,能取得更好的效果。地龙和蚓激酶对瘀有显著的治疗作用,深层次挖掘蚓激酶的疗效并加以推广,需要分子生物学、基因及蛋白学、分子靶向治疗学等多学科的配合,从微观通路进行更多探索,为临床提供证据。

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(2021-03-05收稿 本文编辑:孙昊)

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