四妙勇安汤有效成分防治脱疽的作用机制研究进展
2022-12-15李雨函李奕萱王颖蕊刘国妍王洪杰
李雨函,刘 政,李奕萱,王颖蕊,刘国妍,王洪杰
脱疽,中医病名,以“发于足趾,名曰脱疽,其状赤黑,不死,治之不衰,急斩去之,治不去,必死矣”对其进行阐述,相当于西医学中的动脉硬 化 闭 塞 症(arteriosclerosis obliterans,ASO)、血栓闭塞性脉管炎(thromboangiitis obliterans,TAO)、糖尿病足(diabetic foot,DF)等周围血管疾病。脱疽的截肢率可达30%~40%[1]。目前,西医治疗主要包括抗凝、抗血小板聚集、扩张血管等药物治疗和手术治疗,但在治疗过程中会出现出血等不良反应[2],严重威胁患者生命健康。
四妙勇安汤出自《验方新编》,其组方药物金银花、玄参、当归、甘草按照3︰3︰2︰1的比例进行配伍,具有清热解毒、活血止痛之功。随着对四妙勇安汤的不断研究,其被广泛地应用于脱疽的治疗。因此,本篇文章针对四妙勇安汤的有效成分,总结了其防治脱疽的作用机制。
1 四妙勇安汤的有效成分研究
1.1 药物组成及其作用 四妙勇安汤由金银花、玄参、当归、甘草4味中药材组成,其药物组成中的主要化合物包括环烯醚萜类、黄酮类化合物[3],以及有机酸类、多糖类、挥发油类、三萜类、苯丙素类化合物等[4],见表1。金银花一名出自《本草纲目》,是中医临床中常用的清热解毒、疏散风热药,其主要有效化学成分包括黄酮类、有机酸类、环烯醚萜类、三萜皂苷类、挥发油类化合物等,具有良好的抗炎、抗氧化、抗病毒作用,在控制血糖、血脂以及免疫调节方面也具有突出的药理作用[5]。此外,国晓莹等[6]通过研究发现,所处不同花期的金银花在活性成分含量上也有所不同。玄参味甘,入肾经,可清热凉血、滋阴泻火,目前从其中分离出的有效成分主要包括黄酮类、环烯醚萜类、生物碱类、有机酸类、多糖类化合物等,其中哈巴苷、哈巴俄苷、安格洛苷C为玄参重要的入血成分[7]。玄参在舒张血管、抗氧化、抗炎、抗菌、降血糖等方面具有较好的效果[8]。当归具有多成分、多靶点的临床特点,其主要活性成分包括挥发油类、有机酸类、多糖类化合物,在补血活血方面疗效显著,除此之外,当归还可以起到降血脂、消炎镇痛、抗氧化等作用[9]。甘草味甘,长于清热泻火、解毒,补而不滞,张锡纯称其“补中仍有流通之力”。甘草中的主要化学物质含三萜类、黄酮类、多糖类、生物碱类等化合物,具有抗菌、抗炎、抗氧化、抗动脉粥样硬化、降血糖等作用[10]。
表1 四妙勇安汤有效成分
1.2 药物有效成分及其作用
1.2.1 环烯醚萜类化合物 环烯醚萜类化合物多以苷类形式存在,研究表明,其代谢产物具有多种药理活性,其中较常见的京尼平苷被证实可抗炎、解热镇痛,在治疗糖尿病、神经退行性病变中发挥着重要的作用[11]。哈巴俄苷在抗慢性炎症、免疫促进、镇痛方面具有良好作用,相关动物实验指出,其在体内可代谢为哈巴苷及肉桂酸[12],这两种成分在金银花、玄参中均可被提取。马钱苷在高血脂小鼠模型中可降低总甘油三酯、总胆固醇含量,且可抑制动脉粥样硬化的炎症反应[13]。
1.2.2 黄酮类化合物 黄酮类化合物具有显著的抗炎作用,并可通过抗炎、稳定线粒体膜以及抗自由基等作用机制达到减轻内皮细胞损伤、减轻氧化应激等作用[14],如存在于金银花中的木犀草素[15]。槲皮素在调节高糖所引起的内皮细胞损伤的同时,还可抑制脂质过氧化从而保护内皮细胞[16]。体外研究表明,金丝桃苷可发挥抗氧化损伤、抗高糖等作用,继而抑制内皮细胞凋亡[17]。
1.2.3 有机酸类化合物 金银花中的有机酸成分具有良好的抗炎作用,可在不同程度上抑制炎性因子产生,其中咖啡酸的抗炎作用最强[18-19]。绿原酸具有抗炎、抗氧化等作用,并可治疗代谢类疾病[20],包括控制血脂、治疗糖尿病等。有学者研究发现,阿魏酸、绿原酸可通过抑制血管平滑肌细胞迁移而达到抗动脉粥样硬化、抗血管再狭窄等作用[21]。
2 四妙勇安汤有效成分的作用机制
抗炎、抗凝是治疗脱疽的关键环节,氧化应激作为肢体动脉硬化闭塞症的另一关键因素,抑制其反应是又一有效治疗手段。此外,血管内皮细胞的损伤、感染等因素同样影响着脱疽的发生发展。随着研究的深入,细胞焦亡理论也逐渐在脱疽的治疗中发挥作用。
2.1 抗炎及免疫调节机制 抑制炎症信号通路的活化以及抑制炎性因子的表达是抗炎的核心作用机制。核因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)、Toll样受体4(TLR4)、丝裂原活化蛋白激 酶 (mitogen-activated protein kinase,MAPK)等炎症信号通路与脱疽的炎症因素密切相关。研究显示,金银花中所含的木犀草素[22]可使TLR4 mRNA、NF-κB p65蛋白的表达水平降低,从而抑制NF-κB信号通路的活化。绿原酸可上调NF-κB信号通路并抑制p38级联磷酸化,抑制白细胞介素-8(interleukin-8,IL-8)的产生,最终达到抗炎作用[23]。阿魏酸可作用于NF-κB、晚期糖基化终产物(advanced glycation end products,AGEs)及MAPK等炎症途径从而发挥抗炎作用[24]。Zhou等[25]通过研究发现,当归多糖可通过上调microRNA-10a的表达,从而阻断NF-κB/ STAT3信号通路的激活。玄参中的环烯醚萜类化合物通过调控NF-κB信号通路可降低炎症介质的表达及释放,包括肿瘤坏死因子(TNF)-α、IL-6等[26]。甘草水提取物可首先作用于受体TLR4,进而调节NF-κB及MAPK信号通路,最终达到抗炎作用[27]。此外,缪雨青等[28]在对甘草进行研究后发现,甘草组分中的甘草次酸可作用于NF-κB、MAPK等炎症信号通路,减轻炎症反应并发挥免疫调节作用。由此可见,四妙勇安汤中的不同组分可侧重作用于不同的信号通路及靶点,且同一信号通路及靶点又可由有多种组分共同作用,形成了全面的抗炎及免疫调节药理机制。
2.2 抗凝机制 Koo等[29]通过检测胡萝卜苷的抗血小板聚集能力发现,其抗血小板聚集能力不亚于阿司匹林,且对于部分种类的血小板聚集,其作用能力可达阿司匹林的数倍之高。目前,四妙勇安汤常与抗凝药、抗血小板聚集药物联合使用防治脱疽,胡萝卜苷能否成为一种新型的抗血小板聚集药物值得进一步探究。
2.3 抗氧化应激机制 研究证实,四妙勇安汤具有显著的上调超氧化物歧化酶(SOD)-1和SOD-2 mRNA表达水平作用,降低NADP/NADPH比值,抑制氧化应激反应[30]。阿魏酸在发挥抗炎作用的同时可抑制过量活性氧(reactive oxygen species,ROS)在细胞内的生成,继而发挥抗氧化作用[24]。此外,经过溶血磷脂酰胆碱(LPC)处理的人脐静脉内皮细胞(HUVECs)中TRPC1的表达可被绿原酸所抑制,从而抑制储存操作性钙通道介导的Ca2+内流和ROS的产生,实现抑制动脉粥样硬化的作用[31]。朱有胜等[32]研究发现,甘草苷可升高大鼠血清中SOD水平,下调TNF-α、IL-1和丙二醛水平,提示甘草苷可抑制氧化应激和炎症反应。Chung等[33]通过体外实验发现,胡萝卜苷通过上调SOD-2、过氧化氢酶(CAT)以及血红素加氧酶-1(HO-1)的蛋白含量,达到了减少ROS产生的目的。
2.4 保护血管内皮细胞 血管内皮细胞可通过参与血管收缩、舒张而调控凝血、炎症等过程[34],Weibel-Palade(WPB)是血管内皮细胞的一种分泌性细胞器,主要储存并释放血管性血友病因子(vWF)、P-选择素[35]。研究表明,在内皮型一氧化氮合酶(eNOS)的作用下,内皮细胞产生NO,NO是抑制WPB释放最有效的抑制剂之一[36],而槲皮素可调节NO的产生从而发挥活性[37]。李娜等[38]通过大鼠血栓闭塞性脉管炎模型检测血管紧张素转换酶(ACE)、eNOS、内皮素(ET)等含量,证实四妙勇安汤醇提取物可在降低炎性因子含量的同时调控NO含量,保护血管内皮细胞。基于L-精氨酸是NO产生的唯一底物,闫媛等[39]将HUVECs置于含有L-精氨酸的细胞培养液中,发现短时间的L-精氨酸补充可增加内皮细胞NO的产生,但长时间的补充反而会减少NO的产生,增加ROS含量,且可激活mTORC1-S6K1信号通路引起内皮细胞损伤,因此,对于L-精氨酸如何在临床中合理应用,值得学者进行更深入的研究。杜旌畅等[40]建立了HUVECs的糖氧剥夺-复糖氧损伤模型以观察藁本内酯对血管内皮细胞的保护作用。结果显示,在保护HUVEC方面,藁本内酯主要激活了ERK信号通路,从而发挥抗凋亡作用,且藁本内酯在抑制细胞自噬、促进HUVEC增殖等过程中也可发挥保护细胞的作用。
2.5 促创面愈合 糖尿病足是糖尿病患者的常见并发症,表现为足部的溃疡或深层组织结构的破坏,可伴或不伴有感染。研究表明,四妙勇安汤可上调Wnt1、β-catenin水平,下调GSK-3的表达,促进血管新生,促进糖尿病溃疡的愈合[41]。生长因子如碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、表皮细胞生长因子(EGF)等可促进血管内皮细胞和成纤维细胞的增殖,加速肉芽生长速度并促进创面愈合。陈啸等[42]将82例糖尿病足部溃疡患者随机平均分为2组,治疗组在对照组的治疗基础上口服四妙勇安汤。结果显示,与对照组相比,治疗组患者血清bFGF、EGF、血管内皮生长因子(VEGF)水平均增高,提示其可促进创面愈合。
2.6 其他 细胞焦亡是一种依赖于半胱氨酸蛋白酶(Caspase)家族活性的炎性细胞程序性死亡方式,其与细胞凋亡存在着明显的区别[43]。已有学者通过研究证实,平滑肌细胞所分泌的纤维帽厚度可在一定程度上决定动脉粥样硬化斑块的稳定性,因此推测,平滑肌细胞焦亡能够分泌基质金属蛋白酶及炎性因子降解纤维帽[44]。于宁等[45]发现,四妙勇安汤可调控TLR4/NLRP3/Caspase-1通路,抑制细胞焦亡,同时缓解小鼠肝脏脂质沉积情况,说明四妙勇安汤可发挥抗动脉粥样硬化作用。李萌等[46]认为四妙勇安汤抑制滋养血管新生的作用可能与其抑制小鼠主动脉HIF-1α-Apelin/APJ信号通路有关,并可最终稳定Apo E-/-小鼠动脉粥样硬化易损斑块。目前,通过调控细胞焦亡治疗脱疽的研究较少,但细胞焦亡理论受到了众多学者的关注,未来的研究可能会为脱疽的防治带来全新的思路。
3 小结
四妙勇安汤可通过抗炎、抗氧化应激、保护血管内皮细胞等多种途径防治脱疽。环烯醚萜类、黄酮类、有机酸类、多糖类、挥发油类等化合物均可作为有效活性成分发挥作用。无论是四妙勇安汤整方、单味中药还是其物质基础成分,均可对疾病进行多靶点、多方位的综合调节,共同发挥作用。然而,四妙勇安汤防治脱疽的有效成分并未完全明晰,且中药药效需要与具体的中医病证相结合,中医的辨证分型不同,其发挥药效的成分及作用机制也不尽相同。因此,四妙勇安汤防治脱疽的物质基础需要结合中医辨证分型加以确定,并根据中医的因人制宜理论综合考虑个体差异。综上所述,尽管目前的研究还存在不足,但就从现有的研究来看,四妙勇安汤的有效成分治疗脱疽具有广阔的前景。随着研究的不断完善,四妙勇安汤的治疗机制将得到更完整的阐述,必将为治疗脱疽做出突出贡献。