中藥抑制再狹窄中血管平滑肌細胞增殖和遷移的研究進展

孫續(xù)鵬，高愛社，朱艷琴

(河南中醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，河南 鄭州 450046)

?

·綜述·

中藥抑制再狹窄中血管平滑肌細胞增殖和遷移的研究進展

孫續(xù)鵬，高愛社，朱艷琴

(河南中醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，河南 鄭州 450046)

摘要經(jīng)皮冠狀動脈介入術(shù)后再狹窄是冠心病介入治療技術(shù)中面臨的重要醫(yī)學(xué)難題，而血管平滑肌細胞(vascular smooth muscle cells , VSMCs)的增殖和遷移是血管成形術(shù)后再狹窄的主要影響因素。中藥能較全面、有效地作用于介入術(shù)后的各個環(huán)節(jié)，針對VSMCs增殖和遷移這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)的有效藥物一直備受關(guān)注。綜述了中藥對VSMCs的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路、細胞周期，以及細胞外基質(zhì)等相關(guān)調(diào)控方面的研究。

關(guān)鍵詞中藥；再狹窄；平滑肌細胞，增殖，遷移；綜述

冠心病(coronary heart disease，CHD)是目前嚴(yán)重危害全世界人類健康的致死性疾病之一。經(jīng)皮冠狀動脈介入(percutaneous coronary intervention，PCI)逐漸成為治療冠心病的常規(guī)方法，然而，術(shù)后再狹窄(restenosis，RS)卻成為影響PCI療效的重要因素，而血管VSMCs增殖和遷移是血管成形術(shù)后再狹窄的主要影響因素[1-2]。血管內(nèi)皮受損可產(chǎn)生和分泌多種生長因子，作用于VSMCs膜上受體，激活VSMCs細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，最終啟動細胞內(nèi)增殖相關(guān)基因的表達，誘導(dǎo)細胞周期的較快進行，從而導(dǎo)致VSMCs的異常增殖及其向內(nèi)膜的遷移；同時分泌細胞外基質(zhì)成分及其他活性物質(zhì)，從而引起內(nèi)膜進一步增厚，導(dǎo)致血管的再狹窄[3]。中藥能較全面地作用于介入術(shù)后的各個病理環(huán)節(jié)，療效肯定，可避免長期西藥治療帶來的副作用，對防治PCI術(shù)后再狹窄有重要的意義[4-8]。

1影響血管平滑肌細胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路

信號傳導(dǎo)通路對于整個生物系統(tǒng)的運行以及完成其生物功能起到非常重要的作用。機體一系列生理病理運轉(zhuǎn)的過程如：血管平滑肌細胞的增殖、分化、遷移等，必然通過信號轉(zhuǎn)導(dǎo)級聯(lián)反應(yīng)，達到控制萌發(fā)、調(diào)整[9]。二苯乙烯苷(Tetrahydroxystilbene-2-O-b-D-glucoside，TSG)是何首烏的主要藥效成分，藥理作用廣泛，具有抗氧化、改善脂質(zhì)代謝、抑制血管平滑肌細胞增生和血小板聚集等作用[10]。有學(xué)者研究證實其對血小板源性生長因子-BB(platelet derived growth factor-BB，PDGF-BB)刺激的平滑肌細胞增殖具有抑制作用，抑制血管平滑肌細胞增殖，產(chǎn)生舒張血管平滑肌作用，可能是通過NO/cGMP/PKG信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路而發(fā)揮作用的[11]。還有相關(guān)研究表明：TSG具有抑制PDGF-BB誘導(dǎo)的血管平滑肌細胞有絲分裂信號轉(zhuǎn)導(dǎo)ERK1/2途徑的活化作用，從而對PDGF-BB刺激的平滑肌細胞增殖產(chǎn)生抑制作用[12]。另有實驗研究[13]報道，通過建立大鼠頸動脈球囊損傷模型，分組對照，TSG用藥組動脈內(nèi)膜中膜的比例是顯著減少，并且α-平滑肌肌動蛋白(α-smooth muscle actin，α-SMA)，增殖細胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen, PCNA),PDGF-BB的表達減少，研究表明TSG可抑制P-AKT、P-ERK、NF-kB和P-IKBA蛋白的表達，其機制可能通過阻斷ERK和AKT信號通路及NF-kb信號通路從而影響細胞有絲分裂達到抑制血管平滑肌細胞增殖的目的。研究[14]證實：二苯乙烯苷可以延緩血管損傷后內(nèi)膜增生再狹窄，并且其機制可能與TSG抑制pERK1/2的蛋白表達，從而抑制ERK活化，阻滯MARK通路，抑制平滑肌細胞增生遷移有關(guān)。

川芎嗪是從川芎中提取的有效成分。有學(xué)者采用培養(yǎng)的大鼠胸主動脈VSMCs，以血管緊張Ⅱ(angiotensinⅡ,AngⅡ)作為細胞刺激因子，發(fā)現(xiàn)Wnt4、β-catenin、Dvl-1、CyclinD1、ColI等基因和蛋白表達水平升高，而川芎嗪對AngⅡ刺激下增殖狀態(tài)的VSMCs具有明顯抑制作用，使Wnt4/Dvl-1/β-catenin/CyclinD1通路的mRNA和蛋白表達水平下降，呈現(xiàn)濃度依賴性，提示川芎嗪抑制VSMCs增殖的作用部分是通過抑制Wnt信號通路來實現(xiàn)的[15]。

2影響細胞周期

細胞的增殖與細胞的周期密切相關(guān)，細胞增殖的速度調(diào)節(jié)最終著落在細胞周期上。細胞周期存在著兩個重要的限制點:G1/S和G2/M期。當(dāng)刺激信號通過限制點后，即使刺激信號再被去除，細胞仍然會開始DNA的復(fù)制和細胞的增殖[16]。

韓冰等觀察到以雷紅沖劑(由雷公藤、紅花、川牛膝、桑黃、黃芪、甘草組成)治療后的家兔髂動脈內(nèi)膜增生程度明顯改善， PCNA、血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor ,VEGF)、細胞周期蛋白依賴性激酶2(cyclin dependent kinase 2 ,CDK2)等蛋白的表達減少， p21cip1蛋白的表達升高，提示雷紅沖劑可能具有抑制細胞DNA的合成、抑制細胞周期S期染色體DNA的復(fù)制從而抑制細胞周期的進程，引起細胞G1、G2甚至S期的阻滯，而起到抑制平滑肌細胞增殖的作用[17]。此外，有研究[18]發(fā)現(xiàn)， PDGF刺激下的血管平滑肌細胞進入S期、G2/M期的細胞增多，在G0/G1期的細胞明顯減少，表明細胞增殖活躍。通過對比TSG處理組與對照組發(fā)現(xiàn)，TSG劑量依賴性地通過調(diào)節(jié)PDGF-BB誘導(dǎo)細胞周期調(diào)控蛋白的表達，使細胞周期停滯于G0/G1期，表明TSG通過阻止VSMCs通過細胞周期中的G1/S限制點，使其不能進入S期來實現(xiàn)其抑制VSMCs增殖的作用。另有研究[11]發(fā)現(xiàn)，TSG濃度依賴性阻滯細胞周期于G0/G1期，從而抑制細胞周期進程，達到抑制血管平滑肌細胞增殖的目的。螺旋藻(spirulinaplatensis)可益氣養(yǎng)血、化痰降濁，從中分離純化的藻藍蛋白(C-PC)具有改善血脂代謝、調(diào)節(jié)免疫等作用[18-23]。有研究證實C-PC可通過上調(diào)細胞周期關(guān)鍵抑制因子P21、P27的基因表達，降低PCNA的表達，明顯減緩細胞周期G1/S進程，從而抑制VSMCs過度的增殖，使其具有抗VSMCs增殖性管腔再狹窄的作用[20]。

3影響細胞外基質(zhì)

在血管成形術(shù)術(shù)后再狹窄過程中，VSMCs增殖及從中膜向內(nèi)膜的遷移是內(nèi)膜增厚及血管再狹窄發(fā)展過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而細胞外基質(zhì)(extracellular matrixc，ECM)是VSMCs向內(nèi)膜遷移必須克服的屏障[21-22]?；|(zhì)蛋白酶金屬(matrix metalloproteinase，MMPs)是一種重要的基質(zhì)降解酶類，可降解細胞外基質(zhì)，促進血管平滑肌細胞從中膜遷移到內(nèi)膜，此時，遷移的血管平滑肌細胞及其分泌出大量的細胞外基質(zhì)，從而導(dǎo)致內(nèi)膜增生及術(shù)后血管再狹窄的發(fā)生[23—25]。

葛根素是傳統(tǒng)中藥葛根的主要藥效成分之一，藥理學(xué)研究表明其具有舒張血管、抗炎癥、降脂等作用[26]。有實驗顯示，葛根素可抑制頸動脈球囊損傷模型大鼠內(nèi)膜增生再狹窄，其作用機制可能是在大鼠頸動脈內(nèi)皮細胞損傷后通過下調(diào)MMP-2和增強COL-ⅣmRNA的表達，從而抑制平滑肌細胞增殖遷移，減輕新生內(nèi)膜的增生[27]。

有學(xué)者通過建立大鼠頸動脈球囊損傷模型，分組對照觀察，發(fā)現(xiàn)TSG藥物組可明顯抑制MMP-2和MMP-9在體內(nèi)外的表達；然后進一步的研究還發(fā)現(xiàn)，TSG可抑制由不成熟的平滑肌細胞分泌存在于細胞外基質(zhì)中Ⅰ型和Ⅲ型膠原mRNA的表達，在培養(yǎng)的血管平滑肌細胞中可明顯抑制PDGF-BB刺激誘導(dǎo)細胞的遷移[13]。此研究表明：TSG可通過調(diào)節(jié)金屬基質(zhì)蛋白酶和膠原蛋白來抑制血管平滑肌細胞的遷移。

淫羊藿苷是淫羊藿提取物中的重要活性物質(zhì)之一，具有抗炎、保護心腦血管等藥理作用[28]。另有研究[29]證實：在動脈球囊損傷后，淫羊藿苷可通過抑制MMP-2 mRNA的表達，減少對ECM的降解，從而抑制平滑肌細胞的遷移，減少球囊損傷后內(nèi)膜增生再狹窄的發(fā)生。

黃芩苷是從中藥黃芩中提取的一種黃酮類化合物。有研究通過建立動物球囊損傷模型，分組對照觀察，黃芩苷用藥組可顯著抑制球囊損傷誘導(dǎo)的MMP-9表達，表明黃芩苷可通過抑制MMP-9的表達從而抑制VSMCs的遷移及內(nèi)膜的增生再狹窄[30-31]。

4小結(jié)

血管成形術(shù)后再狹窄是冠狀動脈粥樣硬化心臟病介入治療后的重要難題，而VSMCs的增殖和遷移是血管成形術(shù)后再狹窄的主要影響因素。中藥主要是通過對VSMCs的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路、細胞周期和細胞外基質(zhì)等方面進行調(diào)控，多靶點抑制VSMCs的增殖和遷移，從而治療血管成形術(shù)后再狹窄，但其具體的分子作用機制尚未清楚，起效成分還有待系統(tǒng)性、特異性的研究；因此，廣大中醫(yī)藥工作者需要利用現(xiàn)代醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)實驗研究，結(jié)合臨床治療，開展多層次、多領(lǐng)域、全方位的科學(xué)合作研究，為中醫(yī)藥防治血管成形術(shù)后再狹窄提供更多的實驗、臨床依據(jù)。

5參考文獻

[1]司春嬰,王賀,羅明華，等.支架置入后再狹窄病生機制及其防治的中西醫(yī)研究進展[J].世界科學(xué)技術(shù)-中醫(yī)藥現(xiàn)代化，2015,17(2):311-318.

[2]BROWN DA,LEE EW,L OH CT,et al.A new wave in treatment of vascular occlusive disease:biodegradable stents-clinical experience and scientific principles[J].Vasc Interv Radiol,2009 ,20(3):315-324.

[3]劉慶,彭鵬,熊國祚.二苯乙烯苷抑制血管平滑細胞增殖和遷移的研究進展[J].臨床合理用藥,2014,7(3):178-180.

[4]王新航,謝良地.中醫(yī)藥對經(jīng)皮冠狀動脈介入術(shù)后再狹窄的防治[J].福建醫(yī)藥雜志,2012,34(3):148-149.

[5]王曉東,張凱.消痰化瘀方對高脂血癥內(nèi)皮功能及頸動脈粥樣硬化的影響[J].河北醫(yī)藥,2015,37(8):1151-1153.

[6]王萌,楊曉琨.臺盼藍活細胞計數(shù)法檢測中藥復(fù)方對血管平滑肌抑制作用[J].云南中醫(yī)中藥雜志,2015,36(3):60-61.

[7]顧新梅,姚淮芳.復(fù)方三七顆粒對動脈粥樣硬化血管平滑肌細胞凋亡及Bcl-2/Bax蛋白表達的影響[J].中醫(yī)藥臨床雜志,2014,26(6):602-605.

[8]唐賽雪，馬向梅,宋婷,等.中藥及其制劑逆轉(zhuǎn)動脈粥樣硬化斑塊的研究進展[J].山東中醫(yī)雜志,2014,33(4):322-325.

[9]梁鑫.膜受體之間協(xié)同性與信號傳導(dǎo)的理論和實驗研究[D].上海:上海交通大學(xué),2007.

[10]田英,龍石銀,龍石銀.二苯乙烯苷抗動脈粥樣硬化的作用和機制[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進展,2009,9(20):3968-3971.

[11]XU XL,HUANG YJ,CHEN XF,et al.2,3,4′,5-tetrahydroxystilbene-2-O-β-D-glucoside inhibits proliferation of vascular smooth muscle cells:involvement of NO/cGMP/PKG pathway[J].Phytother Res,2012,26(7):1068-1074.

[12]XU XL,HUANG YJ,WANG YQ,et al.2,3,4',5-Tetrahydroxystilbene-2-O-b-D-glucoside inhibits platelet-derived growth factor-induced proliferation of vascular smooth muscle cells by regulating the cell cycle[J].Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology,2011,38(5):307-313.

[13]XU XL,LING DY,ZHU QY,et al.The effect of 2,3,4',5-tetrahydrox-ystilbene-2-0-b-D glucoside on neointima formation in a rat artery ba-lloon injury model and its possible mechanisms[J].European Journal of Pharmacology,2013,698(1/3):370-378.

[14]熊國祚,彭鵬,蔣杰,等.二苯乙烯苷對大鼠頸動脈球囊損傷后內(nèi)膜增生的作用[J].中南醫(yī)學(xué)科學(xué)雜志,2014,42(1):25-30.

[15]華軍益，何煜舟，蔣旭宏，等.川芎嗪抑制血管平滑肌細胞增殖及膠原合成的作用機制研究[J].中國中西醫(yī)結(jié)合雜志，2013,33(9):1226-1231.

[16]DZAU VJ,BRAUN-DULLAEUS RC,SEDDING DG.Vascular proliferation andatherosclerosis:new perspectives and therapeutic strategies[J].Nat Med,2002,8(11):1249-1256.

[17]韓冰,葛長青,張宏光,等.雷紅沖劑對兔動脈球囊損傷術(shù)后狹窄影響的實驗研究[J].世界中西醫(yī)結(jié)合雜志,2015,10(1):33-36.

[18]BING L,XIAN MC,GAO MH,et al.Apoptotic mechanism of MCF-7 breast cells in vivo and in vitro induced by photodynamictherapy with C-phycocyanin[J].Acta Biochim Biophys Sin,2010,42(1):80-89.

[19]RISS J,DéCORDé K,SUTRA T,et al.Phycobiliprotein C-phycocyanin from Spirulina platensis is powerfully responsible for reducing oxidative stress and NADPH oxidase expression induced by an atherogenic diet in hamsters[J].J Agric Food Chem,2007,55(19):7962-7967.

[20]褚現(xiàn)明,冷敏,安毅,等.藻藍蛋白抑制血管平滑肌細胞過度增殖性管腔狹窄的機制研究[J].中國藥理學(xué)通報,2012,28(10):1383-1388.

[21]BOURBOULIA D,STETLER-STEVENSON WG.Matrix metalloproteinases(MMPs) and tissue inhibitors of metalloproteinases(TIMPs):positive and negative regulators in tumor cell adhesion[J].Semin Cancer Biol,2010,20(3):161-168.

[22]BOURGET JM,GAUVIN R,LAROUCHE DA,et al.Human fibroblastderived ECM as a scaffold for vascular tissue engineering[J].Biomaterials,2012,33(36):9205-9213.

[23]CHO A,REIDY MA.Matrix metalloproteinase-9 is necessary for the regulation of smooth muscle cell replication and migration after arterial injury[J].Circ Res,2002,91(9):845-851.

[24]MAEDA K,KUZUYA M,CHENG XW,et al.Green tea catechins inhibit thecultured smooth muscle cell invasion through the basement barrier[J].Atherosclerosis,2003,166(1):23-30.

[25]張紅明，張驍,李曉燕.基質(zhì)金屬蛋白酶的表達對動脈粥樣硬化斑塊穩(wěn)定性的影響[J].中華老年心腦血管病雜志,2014，16(10):1109-1111.

[26]魏述永.葛根素心血管保護作用及其機制研究進展[J].中國中藥雜志,2015,40(12):2278-2284.

[27]高愛社，王榭延，沈曉君，等.葛根素對大鼠受損頸總動脈MMP-2 和Ⅳ型膠原mRNA表達的影響[J].鄭州大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版),2015,50(2):184-187.

[28]胡彥武，劉凱，閆夢彤，等.淫羊藿總黃酮及淫羊藿苷的心血管保護作用及機制研究進展[J].中國實驗方劑學(xué)雜志,2015,21(13):227-230.

[29]高愛社，苗莉，沈曉君.淫羊藿苷對大鼠頸總動脈損傷后基質(zhì)金屬蛋白酶-2表達的影響[J].中國實驗方劑學(xué)雜志,2011,17(23):174-177.

[30]王育燦.黃芩苷抑制血管平滑肌細胞遷移的體內(nèi)外研究[D].石家莊:河北醫(yī)科大學(xué),2012.

[31]于昕.黃芩苷對大鼠動脈粥樣硬化及血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2表達水平的影響[D].濟南:山東大學(xué)，2011.

(編輯陶珠)

文章編號:1001-6910(2016)06-0076-03

中圖分類號:R541.4

文獻標(biāo)志碼:B

doi:10.3969/j.issn.1001-6910.2016.06.35

通信作者：朱艷琴，教授，碩士生導(dǎo)師，jc.zyqin@ 163.com

收稿日期：2015-12-21；修回日期：2016-03-09