苦參堿防治心肌纖維化的研究進(jìn)展1）

張曙光，戴友平

1 概 述

苦參為多年生落葉亞灌木植物苦參（sophora flavescens aat）的干燥根，又名苦甘草、苦參草等。苦參性苦、寒，具清熱燥濕、殺蟲(chóng)、利尿等功效，用于熱痢、便血、尿閉、黃疸、赤白帶下、陰腫陰癢、濕瘡、濕疹、皮膚瘙癢等。藥理研究發(fā)現(xiàn)苦參有抗腫瘤、抗病毒、抗肝損傷、抗肝纖維化、抗心律失常、抗氧化、擴(kuò)血管及中樞抑制等作用?？鄥⒅饕乃幚沓煞质巧飰A及黃酮類(lèi)?？鄥⑸飰A、黃酮對(duì)心肌細(xì)胞有多種影響途徑，能有效防治纖維化的發(fā)生。

2 苦參堿防治心肌纖維化的作用機(jī)制

2．1 抑制AngⅡ誘導(dǎo)的心肌成纖維細(xì)胞（CFS）增殖及膠原合成 心肌成纖維細(xì)胞是心臟間質(zhì)細(xì)胞的主要成分，其分泌的Ⅰ型、Ⅲ型膠原是心肌間質(zhì)主要組成部分。膠原能維持心臟的幾何構(gòu)型，保證心肌舒縮的協(xié)調(diào)性，參與心肌損傷的修復(fù)。膠原的張力及含量決定心肌順應(yīng)性。生理狀況下，膠原的合成受膠原基因mRNA的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)，而降解受各種膠原酶的調(diào)控。膠原酶屬于基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）家族，而MMPs降解膠原的能力受內(nèi)源性金屬蛋白酶抑制因子（TIMPs）的影響。TIMPs不僅可以和MMP酶原以1∶1結(jié)合抑制其活性，而且可滅活激活的酶原，使MMPs失去活性。因此，MMP／TIMPs的平衡可以維持膠原的正常代謝［1］。

吳珂等［2］研究發(fā)現(xiàn)，Mat能明顯抑制AngⅡ誘導(dǎo)的心肌成纖維細(xì)胞增殖及膠原合成。Mat顯著抑制心肌成纖維細(xì)胞增殖，降低了膠原合成；Mat通過(guò)抑制Ⅰ型膠原基因mRNA的表達(dá)，在轉(zhuǎn)錄水平降低膠原的合成；調(diào)節(jié)膠原在降解過(guò)程中MMP／TIMPs的平衡，AngⅡ可以降低 MMP－13mRNA的表達(dá)，提高TIMP－1mRNA的表達(dá)，而加入 Mat作用后，對(duì)TIMP－1的作用不顯著，但明顯提高了 MMP－13mRNA表達(dá)，在一定程度上增強(qiáng)了MMP－13的活性，加強(qiáng)了膠原的降解能力。戴友平等［3］以AngⅡ誘導(dǎo)的人胚肺成纖維細(xì)胞（HFL－I）為研究對(duì)象，不同濃度的Mat作用48h后，采用四氮唑鹽（MTT）法檢測(cè)Mat對(duì)HFL－I增殖的影響；羥脯氨酸測(cè)定HFL－I膠原合成量。研究發(fā)現(xiàn)在一定范圍內(nèi)，苦參堿能抑制AngⅡ誘導(dǎo)的HFL－I增殖以及膠原的合成，其效果呈濃度依耐性。

2．2 抑制醛固酮（ALD）誘導(dǎo)的心肌成纖維細(xì)胞周期及增殖醛固酮水平的升高對(duì)心肌纖維化具有重要作用，醛固酮可以誘導(dǎo)心血管損傷、參與氧化應(yīng)激反應(yīng)及血管周?chē)装Y而使心肌纖維化形成；醛固酮可以加強(qiáng)血管緊張素Ⅱ的作用，促進(jìn)心肌纖維化；醛固酮可以上調(diào)心肌成纖維細(xì)胞內(nèi)皮素受體，使MMP活性增加，刺激活性氧族的產(chǎn)生，誘導(dǎo)心肌纖維化；醛固酮還能夠經(jīng)JAK2依賴(lài)性通路，上調(diào)ACE基因表達(dá)途徑參與心肌纖維化的形成。

胡迎春等［4］建立ALD誘導(dǎo)CFs纖維化模型，免疫熒光法測(cè)定轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子－β1（TGF－β1）、流式細(xì)胞儀（FCM）測(cè)定細(xì)胞周期及TGF－β1的表達(dá)，研究Mat對(duì)Ald誘導(dǎo)CFs增殖的影響。研究發(fā)現(xiàn)Mat能抑制Ald誘導(dǎo)的CFs增殖；機(jī)制可能包含直接拮抗Ald受體和下調(diào)AT1受體，抑制TGF－β1的表達(dá)，抑制CFs進(jìn)入細(xì)胞分裂S期，其效應(yīng)有劑量相關(guān)性。

2．3 抑制成纖維細(xì)胞的活化及細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）的合成 器官纖維化以器官實(shí)質(zhì)ECM大量增生為特征，是器官的一種慢性反復(fù)損傷愈合反應(yīng)的結(jié)果，是各種慢性疾病共同的病理特點(diǎn)。宋健等［5］從細(xì)胞及分子水平闡明了苦參堿可抑制肝成纖維細(xì)胞增殖及Ⅲ型膠原mRNA的表達(dá)，苦參堿可能通過(guò)這兩方面的作用抑制膠原合成。周愛(ài)玲等［6］研究發(fā)現(xiàn)，苦參素對(duì)四氯化碳誘導(dǎo)的肝纖維化有防治作用，其作用機(jī)制可能是通過(guò)減少基質(zhì)金屬蛋白酶2（MMP－2）mRNA及 MMP－2蛋白的表達(dá)，促進(jìn)ECM的降解，抑制ECM沉積，因此減輕或逆轉(zhuǎn)肝纖維化。鄂裘愷等［7］的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，苦參素能降低肝纖維化大鼠肝臟羥脯氨酸及丙二醛的含量，認(rèn)為苦參素在減少膠原合成、減輕纖維化方面有良好的作用。

2．4 降低轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1的水平 TGF－β1是已知最強(qiáng)的促纖維化細(xì)胞因子。苦參堿可以降低TGFβ1的表達(dá)，抑制TGFβ1－Smad信號(hào)傳導(dǎo)通路的關(guān)鍵信息傳導(dǎo)分子的表達(dá)，從而干擾了TGFβ1誘導(dǎo)的纖維化信號(hào)的表達(dá)。姚鋼煉等［8］研究發(fā)現(xiàn)，苦參素通過(guò)降低TGFβ1等細(xì)胞因子的表達(dá)而減少產(chǎn)生ECM細(xì)胞的活化，通過(guò)減少ECM的沉積而發(fā)揮抗纖維化的作用。沈祥春等［9］研究氧化苦參堿（OMT）對(duì)大鼠急性心肌梗死誘發(fā)實(shí)驗(yàn)性心肌纖維化的保護(hù)作用及其對(duì)TGF－β－Smads信號(hào)通路的影響。研究發(fā)現(xiàn)，OMT顯著降低急性心肌梗死8周后誘發(fā)的實(shí)驗(yàn)性心肌纖維化程度，抑制 TGF－β1，Smad2，Smad3，Smad4mRNA表達(dá)的上調(diào)和增加Smad7mRNA的表達(dá)。OMT對(duì)急性心肌梗死所致實(shí)驗(yàn)性心肌纖維化具有一定的抑制作用，其作用機(jī)制可能與TGF－β－Smads信號(hào)系統(tǒng)有關(guān)。

2．5 影響心肌成纖維細(xì)胞的周期 在細(xì)胞周期G1末期存在一個(gè)限制點(diǎn)，細(xì)胞只有越過(guò)才能進(jìn)行增殖，這一限制點(diǎn)由G1期的細(xì)胞周期蛋白（cyclin）和細(xì)胞周期素依賴(lài)性激酶（Cdk）調(diào)節(jié)。P27為細(xì)胞周期蛋白依賴(lài)性激酶抑制因子，主要通過(guò)抑制G1／S限制點(diǎn)中的各種cyclin及Cdk，使細(xì)胞停滯于G0／G1期，是細(xì)胞內(nèi)調(diào)節(jié)增殖及細(xì)胞周期的重要因素［10］。在高血壓左心室肥厚過(guò)程中，P27蛋白水平逐漸下降，P27在心室纖維化中起重要作用［11］。

周艷芳等［12］通過(guò)體外培養(yǎng)新生 Wistar大鼠的心肌成纖維細(xì)胞，MTT比色法檢測(cè)細(xì)胞增殖，F(xiàn)CM分析儀測(cè)定細(xì)胞周期及其蛋白的表達(dá)。隨著苦參堿濃度的增加，CFs MTT值呈下降趨勢(shì)；苦參堿可使CFs的S期細(xì)胞百分率下降，G0／G1期百分率上升，與AngⅡ組比較有明顯差異；AngⅡ可使CFs P27表達(dá)陽(yáng)性率降低，而苦參堿可促進(jìn)CFs P27表達(dá)?？鄥A可抑制AngⅡ誘導(dǎo)的心肌成纖維細(xì)胞增殖及膠原合成，而P27參與了抑制CFs增殖的過(guò)程并起重要作用。

2．6 降低心肌細(xì)胞間黏附分子－1（ICAM－1）表達(dá)的影響ICAM－1是免疫球蛋白超家族的一種細(xì)胞黏附分子，是一種單鏈跨膜糖蛋白，屬于整合素家族成員。ICAM－1可與多種細(xì)胞表面成分相結(jié)合，包括淋巴細(xì)胞功能相關(guān)抗原－1（LFA－1）（CD11a／CD18）、Mac－1（CD11b／CD18）及 P150／95（CD11c／CD18）。ICAM－1分布廣泛，各種心肌細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、上皮細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、淋巴細(xì)胞以及單核細(xì)胞等均有ICAM－1分布［13］。ICAM－1參與機(jī)體炎癥反應(yīng)、免疫識(shí)別，是影響組織纖維化的重要炎性介質(zhì)。正常組織內(nèi)細(xì)胞表達(dá)量極少，病理狀態(tài)下表達(dá)量則顯著增加。ICAM－1通過(guò)和免疫細(xì)胞表面的LFA－1結(jié)合促使免疫細(xì)胞與靶細(xì)胞黏附，參與細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)。在人心肌纖維化中，心肌組織中ICAM－1的表達(dá)明顯增強(qiáng)。影響心肌的纖維化形成因素，大致可分為血流動(dòng)力學(xué)、代謝以及體液激素三方面因素［14］。相關(guān)研究表明，C反應(yīng)蛋白（CRP）、透明質(zhì)酸（HA）、層黏蛋白（LN）和Ⅳ型膠原均為較好的組織纖維化指標(biāo)［15］。

宋慧文等［16］通過(guò)建立肺靜脈源性心房顫動(dòng)心肌纖維化的動(dòng)物模型，用苦參素進(jìn)行防治，觀察血清CRP、HA、LN水平以及心肌組織的病理學(xué)變化，用免疫組化方法觀察心肌組織中ICAM－1的表達(dá)。苦參堿防治組血清CRP、HA、LN水平顯著低于對(duì)照組，心肌組織纖維化程度及炎癥反應(yīng)程度較模型組明顯降低，心肌組織ICAM－1表達(dá)水平下降?？鄥⑺乜山档托募〗M織ICAM－1的表達(dá)水平，減輕心臟炎癥，與其抗心肌纖維化作用密切相關(guān)。

2．7 抑制氧化應(yīng)激及炎性因子 苦參堿對(duì)多種急性滲出性炎癥有明顯的抑制作用，對(duì)慢性炎癥則無(wú)明顯抑制作用，其抗炎作用與垂體－腎上腺素系統(tǒng)無(wú)明顯關(guān)系，而是其具有非甾體類(lèi)抗炎藥的特性，并對(duì)紅細(xì)胞膜有一定的穩(wěn)定作用?？鄥A并不直接抑制前列腺素的產(chǎn)生及白細(xì)胞趨向性，證明它可能是一種較弱的抗炎藥，或者代表一類(lèi)抑制炎癥但不影響花生四烯鏈的抗炎藥?？鄥A有可能通過(guò)保護(hù)線粒體DNA和酶的活性而發(fā)揮抗氧化、抗纖維化作用，但具體是通過(guò)什么途徑發(fā)揮抗線粒體氧化應(yīng)激的作用，需要進(jìn)一步的研究。

2．8 通過(guò)抗病毒、抑制免疫起到抗纖維化的作用 苦參堿是一種雙向免疫調(diào)節(jié)劑，它在低濃度時(shí)可刺激淋巴細(xì)胞增殖，而在高濃度時(shí)則抑制之。但總的來(lái)說(shuō)，以免疫抑制為主［17］。成揚(yáng)等［18］研究了苦參素對(duì)小鼠免疫性肝纖維化作用機(jī)制，認(rèn)為苦參素具有抗小鼠免疫性肝損傷及纖維化的作用，這種作用是可能通過(guò)包括免疫抑制在內(nèi)的多種途徑完成的。王娟等［19］觀察三參飲（苦參、人參、丹參）對(duì)病毒性心肌炎小鼠心肌纖維化的防治作用，三參飲能明顯降低組織中MMP－9，TIMP－1的表達(dá)，具有抗病毒、抑制免疫等作用，在病毒性心肌炎早期進(jìn)行三參飲的干預(yù)，可以有效防治心肌纖維化的形成。

3 結(jié) 語(yǔ)

心肌纖維化近年來(lái)日趨受到國(guó)內(nèi)外心血管專(zhuān)家的重視，雖然現(xiàn)代醫(yī)學(xué)針對(duì)其各個(gè)發(fā)病環(huán)節(jié)有多種防治手段，并且已取得了一定的療效，但總體效果欠佳?？鄥A具有較為廣泛的心血管藥理作用，其中抗缺氧、降血脂、正性肌力、擴(kuò)血管、抗心律失常、抗動(dòng)脈粥樣硬化等作用的研究日益深入。苦參堿抗心肌纖維纖維化的作用被藥理研究逐漸重視，體外研究發(fā)現(xiàn)苦參堿能抑制血管緊張素Ⅱ、醛固酮誘導(dǎo)的離體心肌成纖維細(xì)胞的增殖，通過(guò)抑制ECM，降低TGF－β1，影響心肌成纖維細(xì)胞的周期，降低ICAM－1的表達(dá)，抑制氧化應(yīng)激及炎性因子，抗病毒、抑制免疫等途徑防治心肌纖維化。目前苦參堿抗心肌纖維化的研究主要集中在體外實(shí)驗(yàn)，心肌纖維化的模型構(gòu)建不統(tǒng)一，系統(tǒng)的整體實(shí)驗(yàn)亦未見(jiàn)報(bào)道，即使是體外抗心肌纖維增生和心肌重塑的實(shí)驗(yàn)有待驗(yàn)證，苦參堿對(duì)心肌纖維化的防治作用仍需大量的臨床及實(shí)驗(yàn)研究來(lái)探索和證實(shí)。

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