張松飛 王曉娜 潘 濤
南京中醫(yī)藥大學(xué)(江蘇南京210029)
缺血再灌注損傷(IRI)是指組織缺血再灌注后,由于活性氧產(chǎn)生、中性粒細(xì)胞活化等導(dǎo)致炎癥、細(xì)胞凋亡和損傷的過程,且再灌注后加重組織細(xì)胞的代謝障礙和結(jié)構(gòu)破壞,使組織損害進(jìn)一步加重[1]。人體多種組織都存在IRI現(xiàn)象,而目前認(rèn)識最早且研究最多的就是心肌缺血再灌注損傷 (MIRI)。如何防治MIRI已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)研究的熱點[2]。中醫(yī)藥針對IRI的治療體現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢,實驗和臨床研究的成果展示了廣闊的應(yīng)用前景,對其作用機(jī)制的研究也越來越深入?,F(xiàn)筆者僅就近年來有關(guān)MIRI的中醫(yī)藥治療作用機(jī)制的實驗研究綜述如下。
氧自由基是生物體內(nèi)隨氧化代謝活動不斷產(chǎn)生的一些活性物質(zhì),當(dāng)組織細(xì)胞缺血、缺氧時,氧自由基清除系統(tǒng)功能降低或喪失,而生成系統(tǒng)卻活性增強(qiáng),一旦恢復(fù)血流供應(yīng)和氧供,氧自由基便大量產(chǎn)生,急劇堆積,以不同方式造成細(xì)胞急性或慢性損傷[3]。 研究證實[4],在 MIRI中,氧自由基可通過損傷生物膜、蛋白質(zhì)、核酸及染色體、細(xì)胞外間隙成分和線粒體等而致心肌損傷。所以,氧自由基是引起MIRI的重要途徑和因素。丙二醛(MDA)作為脂質(zhì)過氧化物,在這個損傷過程中起到重要作用,而超氧化物歧化酶(SOD)則是MDA的有效抑制劑。通過實驗研究發(fā)現(xiàn)一些中藥能夠清除氧自由基,抑制氧自由基的生成而發(fā)揮對MIRI心肌的保護(hù)作用。冷建春[5]發(fā)現(xiàn),人參山楂飲對MIRI模型大鼠有較強(qiáng)的抗脂質(zhì)過氧化反應(yīng)作用,可保護(hù)心肌細(xì)胞的完整性,以減少內(nèi)源性抗氧化劑和谷胱甘肽的消耗,避免氧自由基誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡。蔣毅萍等[6]通過結(jié)扎大鼠左冠狀動脈前降支(LAD)后再灌注造成MIRI模型,從SOD活性和MDA含量變化來觀察淫羊藿總苷的抗心肌缺血作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn),淫羊藿總苷能提高心肌組織中SOD活性,同時降低MDA含量,證實了淫羊藿總苷對MIRI大鼠心肌具有保護(hù)作用,其作用機(jī)制與抗氧化自由基作用有關(guān)。用同樣的方法制作MIRI模型,龔明玉等[7]發(fā)現(xiàn)黃芩莖葉總黃酮能顯著降低模型大鼠心肌組織MDA含量,提高SOD的活性,與缺血再灌注組相比均有顯著差異。翟玉榮等[8]發(fā)現(xiàn)苦碟子總黃酮作用于MIRI模型大鼠能明顯降低其血清及心肌MDA含量,并提高SOD活性。
在心肌缺血的情況下,活化的白細(xì)胞作用于血管基底膜而進(jìn)入心肌組織,浸入的白細(xì)胞主要是中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞,骨髓過氧化物酶(MPO)是這兩種細(xì)胞特有的酶,白細(xì)胞通過阻塞小血管、釋放化學(xué)介質(zhì)和自由基等參與內(nèi)皮細(xì)胞的損傷,改變血管內(nèi)皮細(xì)胞的通透性。所以缺血再灌注組織中白細(xì)胞的存在不僅是損傷的病理反應(yīng),而且促進(jìn)缺血再灌注的損害。一些研究證實,中藥在MIRI中可抑制炎癥反應(yīng)。潘德順等[9]將36只大鼠隨機(jī)分成假手術(shù)組、缺血再灌注模型組和葛根素處理組,觀察各組心肌MPO、MDA和血清CK的變化,結(jié)果顯示缺血心肌中MPO、MDA和血清CK活性顯著升高,即缺血區(qū)發(fā)生炎癥反應(yīng),且浸潤的白細(xì)胞產(chǎn)生自由基增多,從而誘導(dǎo)心肌組織受傷加重。而葛根素處理組MPO、MDA和血清CK活性顯著下降,說明葛根素能減輕炎性介導(dǎo)的IRI。關(guān)鳳英等[10]發(fā)現(xiàn)黃芪甲苷可明顯減輕心肌細(xì)胞乳酸脫氫酶的漏出量,改善心肌細(xì)胞的形態(tài),減輕炎性細(xì)胞的浸潤,表明黃芪甲苷對實驗大鼠MIRI可通過抑制炎癥反應(yīng)而發(fā)揮保護(hù)作用。余浩等[11]觀察大鼠梗死心肌組織細(xì)胞因子白細(xì)胞介素(IL-10)、腫瘤壞死因子(TNF-α)的水平。結(jié)果顯示,冠心寧注射液低、高劑量組IL-10水平高于模型對照組,低于假手術(shù)組;TNF-α水平低于模型對照組,高于假手術(shù)組,而高、低劑量組之間無顯著差異。表明冠心寧注射液能抑制大鼠梗死心肌TNF-α的表達(dá),促進(jìn)IL-10的生成,抑制炎癥反應(yīng),減少心肌梗死范圍,具有較好的心肌保護(hù)作用。
MIRI的發(fā)生與細(xì)胞內(nèi)外Ca2+分布的破壞亦即細(xì)胞內(nèi)鈣超載有密切關(guān)系[12]。 其發(fā)生機(jī)制可能是:(1)大量 Ca2+涌入細(xì)胞,抑制線粒體ATP合成,使線粒體功能發(fā)生障礙;(2)激活Ca2+依賴性磷脂酶,促進(jìn)膜磷脂分解,在分解過程中產(chǎn)生大量的細(xì)胞毒性產(chǎn)物;(3)促進(jìn)氧自由基的生成;(4)通過 Na+/Ca2+交換形成一過性內(nèi)向離子流,引起心律失常[4]。已有不少研究發(fā)現(xiàn)中藥可通過阻滯鈣通道改善MIRI的損傷。劉奇等[13]將心安顆粒灌胃給藥7d后再制作大鼠MIRI模型,發(fā)現(xiàn)心安顆粒對QRS時限、PR間期有穩(wěn)定的作用,對抬高的ST段有降低作用,能降低心肌Ca2+超載,分析認(rèn)為心安顆??赡苁峭ㄟ^抑制心肌Ca2+超載實現(xiàn)抗心律失常作用。李麗等[14]同樣研究發(fā)現(xiàn),用參麥注射液干預(yù)MIRI大鼠后,能顯著提高心肌組織再灌注后Ca2+-ATP酶的活性,使心肌細(xì)胞膜和線粒體膜對的Ca2+的調(diào)節(jié)能力增強(qiáng),可有效減輕心肌細(xì)胞Ca2+超載,維持了心肌纖維正常的興奮性和收縮性,減少了再灌注性心律失常的發(fā)生。
目前已有一些實驗和臨床研究發(fā)現(xiàn),細(xì)胞凋亡可能是MIRI發(fā)病機(jī)制的重要環(huán)節(jié)之一[15]。細(xì)胞凋亡又稱程序性細(xì)胞死亡,是指有核細(xì)胞在一定條件下通過啟動其內(nèi)部機(jī)制,主要通過內(nèi)源性DNA內(nèi)切酶的激活而發(fā)生的細(xì)胞自然死亡過程[16]。近年來國內(nèi)外不少學(xué)者證實,抗細(xì)胞凋亡可能是中藥發(fā)揮對缺血再灌注保護(hù)作用的另一重要機(jī)制。如王利果等[17]研究發(fā)現(xiàn),燈盞細(xì)辛可抑制P53和Cyt2C蛋白表達(dá),減少心肌細(xì)胞凋亡,改善大鼠I/R后的心臟功能,因為減少心肌細(xì)胞凋亡可以保護(hù)細(xì)胞功能,特別是有絲分裂期后的組織。龔明玉等[18]用燈盞花素3個劑量組干預(yù)缺血再灌注大鼠后,采用Annexinv-PI雙染、流式細(xì)胞儀檢測心肌細(xì)胞的凋亡情況,發(fā)現(xiàn)燈盞花素可明顯降低MIRI細(xì)胞的凋亡率,且電鏡觀察大鼠心肌超微結(jié)構(gòu)損傷程度較模型組減輕。分析認(rèn)為,燈盞花素對MIRI細(xì)胞具有保護(hù)作用,其機(jī)制可能是通過抑制心肌細(xì)胞凋亡實現(xiàn)的。辛毅等[19]研究亦發(fā)現(xiàn),參附注射液可使MIRI模型大鼠的心肌細(xì)胞的Bcl-2蛋白表達(dá)顯著增多,Bax蛋白表達(dá)顯著降低,心肌細(xì)胞凋亡明顯減少,心肌細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)損害明顯減輕,其結(jié)論為參附注射液能明顯抑制MIRI引起的心肌細(xì)胞凋亡,其作用機(jī)制可能與上調(diào)Bcl-2蛋白表達(dá),下調(diào)Bax蛋白表達(dá)和保護(hù)線粒體相關(guān)。
綜上所述,大量的實驗研究從不同側(cè)面和層次證實了中藥對MIRI心肌的保護(hù)作用,并顯示出一定的優(yōu)勢,為臨床選藥提供了客觀依據(jù)。然而,回顧近年來中藥對MIRI心肌的保護(hù)作用及機(jī)制的實驗研究的現(xiàn)狀,仍存在著許多不足:(1)對其作用機(jī)制的研究不夠深入,指標(biāo)多次檢測,一種中藥多家研究的現(xiàn)象廣泛存在,不能很好的體現(xiàn)中藥作用機(jī)制多環(huán)節(jié)、多途徑、多靶點的特點。(2)中藥作用機(jī)制的研究與中醫(yī)理論的研究脫節(jié),動物模型單一具備MIRI,而未按中醫(yī)學(xué)的“證”,及與辨證論治不相符,這使一些學(xué)者在臨床運用中有一定的盲目性。因此,建立既符合MIRI的病理特點,又與中醫(yī)學(xué)“證”相符合的動物模型,使實驗研究更好的指導(dǎo)臨床工作是以后研究努力的方向。(3)對單味中藥及復(fù)方中有效成分和物質(zhì)基礎(chǔ)的研究需進(jìn)一步深入,以便為研制和開發(fā)更多、更有效、更具有特異性的保護(hù)MIRI的中藥有效成分奠定基礎(chǔ)。
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