益气活血法对血管损伤保护作用的研究*

2021-03-29 01:29修成奎胡艳红刘奕清刘逸南欧阳竞锋
中国中医基础医学杂志 2021年5期
关键词:补阳平滑肌益气

吴 烨, 雷 燕, 修成奎, 王 雪, 胡艳红, 吴 丹, 刘奕清,刘逸南, 欧阳竞锋, 杨 静

(中国中医科学院医学实验中心,北京市中医药防治重大疾病基础研究重点实验室, 北京 100700)

高血压、动脉粥样硬化、冠心病、脑卒中、糖尿病血管病变等重大疾病发病率逐年上升,已严重威胁到人类的生命健康[1]。这些重大疾病的发生都与血管损伤有关,因此改善血管损伤对预防这类重大疾病有重要意义。当血管遭遇机械、炎症等损伤因素时,在化学因子、切应力、生长因子的刺激下,血管内皮受损导致炎性细胞浸入、血管平滑肌细胞增殖迁移,导致血管增厚再狭窄、粥样硬化、斑块破裂,这就是血管损伤,也是损伤发生后修复不良的主要原因之一[2]。中医对血管损伤未有明确病名记载,但有大量关于血管损伤表现的古籍记载。中医认为引起血管损伤的主要病机是气虚血瘀[3],临床常采用益气活血法治疗血管损伤相关疾病。由于血管损伤贯穿于许多重大疾病的始终,因此如何改善和治疗血管损伤越来越得到医疗界的重视,目前已有许多药物及其机制研究开展,笔者就近5年内使用益气活血法改善与治疗血管损伤的研究进行了述评与总结。

1 中医学对于血管损伤病变的认识

1.1 血管损伤背景

中医对于血管及血管病变有着丰富的记录,《黄帝内经》曾明确提出“血脉”的概念,如《灵枢·决气》中“何为脉,壅遏营气,令无所避,是谓脉”。其中明确指出脉是封闭的管道。《素问·脉要精微论篇》载:“夫脉者,血之府也”,指出“血脉”是容纳血液运行的通道。《灵枢·本脏》中言:“经脉者,所以行血气而营阴阳,濡筋骨,利关节者也”,指出经脉运行气血而充盈机体。《灵枢·平人绝谷》说:“血脉和利,精神乃居”,以上均体现了血脉在人体生理中的重要性,从上述可见,“血脉”“脉道”即基本等同于今人所言血管。

《灵枢·口问》说: “夫百病之始生也,皆生于……血气分离,阴阳破败,经络厥绝,脉道不通……经脉虚空……乃失其常”,提出气血运行失常,阴阳失调,经络受损,脉道运行不流利是疾病产生的原因;王叔和《脉经》说: “一损损于皮毛,二损损于血脉,血脉虚少,不能荣于五脏六腑”[4]。王清任《医林改错》曰: “周身之气,通而不滞,血活而不瘀”,指出气血运行须“通”“活”;“元气既虚,必不能达于血管,血管无气,必停留而瘀”,指出机体元气亏虚导致血管运行无力形成瘀滞[5];《伤寒杂病论》提到“营卫不通,血凝不流”“血脉相传,壅塞不通 ”[6],都描述了气血在脉道中出现的病理现象。

1.2 气虚血瘀是血管损伤的主要病机之一

中医气血理论认为,气血既是组成人体的最基本物质,也是维持人体生命活动的物质基础,二者在生理上相互依存、彼此转化,在病理上也会相互牵连、相互影响[7]。中医学认为“气为血之帅,血为气之母”,气血相互滋生源源不断,机体在遭受外感、内伤后,气虚无权推动血液的运行,致使脉道艰涩难行,血液运行缓慢受阻,迁延日久,脏腑失去营养物质濡养,故耗伤机体气血又生化乏源,形成气虚血瘀的循环[8],故气虚血瘀是血管病变的主要病机,益气活血法是治疗血管损伤的基本治则之一。提出益气活血法治疗血管损伤的理论,较早源于《素问·阴阳应象大论篇》中“定其血气,各守其乡。血实宜决之,气虚宜掣引之”的论述,气虚当补气,血瘀当活血,使气旺得以鼓动血行,促使血流通畅,气血互根,使气血充盈调和,故益气活血法是治疗血管损伤的主要治法,应用益气活血方药治疗保护血管损伤,治疗血管病变在临床中较为常见。

2 益气活血方药对血管损伤的保护作用研究进展

2.1 保护血管内皮

血管内皮具有多种生理功能,可参与机体的血管调节、免疫、纤溶、凝血、物质转运和生物活性物质释放等生命活动。当血管内皮遭受缺氧等损伤时,内皮细胞受损能合成分泌多种血管活性物质来调节血管张力、血液流动性及黏附性,如一氧化氮(NO)、血管内皮素ET、血管内皮素-1 (ET-1)、血管假性血友病因子(vWF)、血栓素A2(TXA2)、前列腺环素(PGI2)等,它们在机体含量变化都将影响机体血管病理改变,因此这些指标常被用于预测血管损伤程度[9]。国内外越来越多学者发现,血管内皮损伤是许多血管病变的起始环节,所以积极保护内皮对防治血管损伤性疾病意义重大。

陈冰等[10]通过研究,将大剂量的黄芪注射液和小剂量的盐酸川芎嗪注射液联合用药,二者联用后可抑制缺氧损伤内皮细胞的凋亡,促进内皮细胞分泌NO,并抑制分泌ET,从而发挥舒张血管、保护血管的作用。周曦等[11]研究发现,白藜芦醇可抑制棕榈酸诱导的内皮细胞氧化应激损伤,其途径是通过激活细胞转录因子EB完成的。刘磊等[12]研究发现,红景天苷可显著抑制高糖导致的人脐静脉内皮细胞中细胞间黏附分子-1(ICAM-1)和血管细胞黏附分子-1(VCAM-1)水平升高,说明红景天苷可保护血管内皮,降低炎性因子。研究表明[13]补阳还五汤可以通过调节MAPK激酶信号通路,阻断p38 MAPK、ERK1/2活化的表达,维持内皮细胞完整,从而起到抗动脉粥样硬化的作用。Wenting Chen等[14]研究表明,当归四逆汤可以通过维持细胞活力,促进细胞增殖和成管能力,有效保护胰岛内皮细胞免受缺氧损伤,其过程是通过P13K/Akt/eNOS途径完成的。Ungvari,Z等[15]发现,麝香保心丸可以通过提高eNOS活性来促进NO的生成,这可能是麝香保心丸保护内皮细胞免受ROS诱导损伤的另一种机制。Kar Wah Leung等[16]研究结果显示,人参皂苷Re在60 s时诱导NO产生峰值,且随Ca2+ 的升高而升高,由此得出结论:人参皂苷Re可以作为GR的激动剂引起Ca2+ 内流和NO的产生。

2.2 抑制平滑肌增殖

正常生理状态下,血管内膜下层不会含有平滑肌细胞,只有在病理因素作用下,血管内皮受到损伤时,才会产生多种血管活性物质作用于血管平滑肌膜受体[17],使平滑肌细胞发生表型转化、增殖,从而导致血管内膜增生,促进心血管疾病的发生发展,所以抑制平滑肌细胞增殖和迁移、诱导平滑肌细胞凋亡、减轻内膜增生对损伤血管的保护起到重要作用。

有研究表明,补阳还五汤可以抑制平滑肌细胞向内膜迁移,阻止内膜增生[18]。郭春兰[19]等通过制备补阳还五汤含药血清,用不同浓度含药血清对平滑肌细胞进行体外保护,其后分别加入Rho激酶抑制剂、激动剂、Rho激酶,检测各含量血清对平滑肌细胞增殖的影响。结果显示,高浓度补阳还五汤含药血清可通过抑制Rho激酶活性降低平滑肌细胞增殖的程度,从而保护平滑肌细胞,减轻动脉粥样硬化程度。樊凯芳[17]等发现当归四逆汤可抑制AngⅡ诱导的血管平滑肌细胞的增殖和迁移,为防治动脉硬化闭塞症提供科学依据及有效方药。陈文明等[20]通过实验得出人参皂苷Rg3可减轻大鼠血管内膜的增生程度,新生内膜区平滑肌细胞凋亡率显著增加,这一过程人参皂苷Rg3是通过调节Fas、Bcl-2的表达完成的。赵京山等[21]研究表明,羟基红花黄色素A这种天然单体通过降低细胞增殖标志基因 PCNA表达和 MEK-ERK1 /2信号通路抑制PDGF诱导的大鼠血管平滑肌细胞增殖。还有研究表明[22],川芎嗪可以通过下调JNK磷酸化并调节平滑肌细胞内FGFR-1蛋白、分泌VCAM-1,ET-1和NO含量等途径抑制PM2.5诱导的血管平滑肌增殖。梁戎等[23]的研究证明,白藜芦醇可能通过调节miR-21-5p/PDCD4通路来抑制血管平滑肌细胞增殖,达到治疗高血压的作用。Li Zhang等[24]首次证明,补阳还五汤可能通过调控MMP-9的表达及SIRT1的激活来抑制衰老的人主动脉平滑肌细胞迁移和侵袭的作用。

2.3 抗氧化应激

氧化应激是指体内氧化水平超过抗氧化水平,使体内过氧化物或高活性氧分子如活性氧ROS及自由基水平升高,过量的自由基与细胞内蛋白质、核酸等物质发生过氧化反应[25],从而导致器官、组织等的过氧化损伤以及血管结构和功能的损害,进而导致心脑血管疾病的发生。

刘淑玲等[26]研究结果显示,红花黄色素处理造模组MDA、ROS水平明显升高,SOD、GSH-Px水平明显降低,提示红花黄色素可能通过抑制氧化应激反应起到抗动脉粥样硬化的作用。王雪等[27]通过对益气活血中药人参-三七-川芎提取物的研究发现,其可以升高线粒体膜电位,减少ROS生成,从而起到延缓由高糖高脂引起的血管内皮细胞衰老。还有研究表明[28],机体在高糖及缺血缺氧状态下呈高度氧化应激状态,而白藜芦醇可明显降低机体的氧化应激状态,起到有效保护血管及缺血器官的作用。Chunlan Fan等[29]通过研究发现,人参皂苷R1可以抵抗高糖诱导的内皮损伤,可能是由于其具有调节细胞内氧化还原状态的能力。Huang Guidong等[30]发现,人参皂苷Re对H2O2引起的人脐静脉内皮细胞氧化损伤具有保护作用。周彬等[31]发现,人参皂苷 Rb1 能显著降低衰老细胞 NF-κB p65 的活性,提升 SOD 活力,降低 MDA、IL-6、TNF-α 水平,结果表明人参皂苷 Rb1 可通过抑制NF-κB p65 介导的氧化应激和炎症反应延缓复制性内皮细胞衰老,对延缓机体衰老、防治心脑血管疾病都有重要影响。王圣鑫等[32]通过建立氧糖剥夺模型发现,补阳还五汤具有抗氧化应激损伤的作用,其过程之一是通过调节P13K/Akt信号通路增加P13K、Akt蛋白表达水平完成的,为补阳还五汤应用于临床奠定了基础。郑华珠等[33]研究证明,补阳还五汤可通过抑制ROS的生成及上调SIRT1表达水平起到抗氧化应激的作用,从而说明补阳还五汤抗脑缺血再灌注损伤的作用机制。

2.4 抗炎症反应

大量研究表明,除血管内皮损伤外,炎症反应在多种血管疾病的形成与发展中亦具有枢纽性的作用。炎症反应的始动环节是白细胞与内皮细胞的黏附,白细胞在内皮细胞中的黏附过程中,产生黏附因子渗出导致血管及组织被破坏与清除,从而产生炎症[34]。黏附因子是产生炎症反应的重要分子基础,如p-选择素、TNF-α、IL-1、CRP等。

苏燕青等[35]通过建立体外内皮细胞氧糖剥夺模型,使用红景天苷处理氧糖剥夺模型组,结果发现红景天苷能明显减轻氧糖剥夺组内皮细胞的损伤,减少LDH释放量,降低p-选择素的表达,结果提示其机制可能与红景天苷能降低黏附因子p-选择素的表达水平,从而减少白细胞黏附、起到抑制炎性反应的作用有关。刘磊等[36]发现,红景天苷可降低炎性因子浓度而保护高糖导致的内皮细胞损伤,且与浓度呈依赖性关系。郭建峰等[37]实验表明,丹红注射液联合阿托伐他汀可显著降低ACS患者PCI术后TNF-α、IL-1及CRP水平,效果优于单纯使用阿托伐他汀组,说明丹红注射液与阿托伐他汀联用具有更好的抗炎症反应效果。张涛等[38]实验结果中,丹红注射液治疗组中hs-CRP、TNF-α、IL-6 等致炎因子水平明显降低,且血浆黏度与全血还原黏度均下降,提示丹红注射液明显减轻了炎症反应,从而降低PCI术后患者的风险因素,改善其临床症状。还有研究表明[39],丹红注射液能显著降低IL-6、IL-1、TNF-α、hs-CRP水平,抑制炎症反应的发生,改善血栓性静脉炎的临床症状。Zhen Hu等[40]实验结果显示,丹红注射液可以显著降低血浆中TNF-α、IL-6、CRP的水平,证明丹红注射液可以抑制炎性反应,修复受损内皮,达到改善PCI术后冠心病患者症状并预防再狭窄的作用。李娇等[41]通过实验得出,川芎嗪可抑制由补体旁路激活导致的人微血管内皮细胞炎症反应中黏附因子及炎性介质的表达。Bo Liu[42]等通过网络药理学进行动物实验发现,补阳还五汤可通过多途径发挥抗炎作用,如PI3K Akt信号传导途径、MAPK信号传导途径和NF-κB信号传导途径等。Hongmin Zhang[43]等通过实验发现,当归补血汤可以降低糖尿病性动脉粥样硬化的炎症标志物水平,且其对降低体内血糖没有直接作用。

2.5 促进血管新生

血管新生指新生毛细血管从已存在的血管侧枝中出芽与再塑,在心肌梗死、糖尿病下肢缺血、急性脑梗死等缺血性疾病中,需要促进血管新生来改变器官组织缺血的状态[44],但是过多的血管新生也可能带来坏的临床结果,如糖尿病视网膜病变、动脉粥样硬化、肿瘤等疾病。当前越来越多学者利用中药多靶点、多方位、多功效的特点来研究血管新生治疗疾病血管损伤的作用,如利用血管新生缓解组织缺血、建立侧支循环等。

吴帮卫等[45]通过实验发现,麝香保心丸可抑制LATS1磷酸化,激活YAP后上调内皮细胞血管新生相关基因的表达,达到促血管新生的作用,对于缺血性心脏病等都有缓解病情的作用。而沈伟[46]等发现,麝香保心丸在促进缺血心肌区血管新生的同时还具有抑制动脉粥样硬化区血管新生,达到稳定斑块的作用。这说明同一药物在不同部位可以发生截然相反的作用。邹江等[47]实验结果显示,红花黄色素可以促进HUVEC管型形成和迁移,上调VEGFA水平,进而促进血管新生,起到保护心肌的作用。刘暖等[48]实验中,治疗组大鼠新生血管数量显著增加,CD34和VEGF的水平明显升高,说明黄芪提取物可促进心梗大鼠心肌中血管新生,并促进血管的发育和成熟。还有研究表明[49],川芎嗪可以促进脑微血管内皮细胞的增殖、迁移及管腔形成,其促进血管新生的机制可能与其能提高细胞因子SDF-1及VEGF水平有关;胡辉等[50]发现,补阳还五汤含药血清可能通过上调HBMECs中miRNA-210表达激活血管内皮细胞VEGF信号通路有关。

2.6 改善脂质代谢

脂质代谢紊乱与血管损伤性疾病息息相关,当血液中脂质含量升高,可引起血管内皮细胞炎症反应及氧化损伤,导致血管通透性增加,LDL进入血管内膜被氧化为OX-LDL,促进单核细胞成为巨噬细胞,巨噬细胞又吞噬大量胆固醇变为泡沫细胞,不断刺激着平滑肌细胞增殖,引起血管内膜增生,从而引起一系列血管相关性性疾病[49]。

刘淑玲等[51]通过建立兔高脂血症模型,给予红花黄色素处理,研究结果显示,注射红花黄色素处理组血清中TC、TG、LDL-C和OX-LDL水平降低,HDL-C、ApoE、LDL-R和SR-B1水平升高,并且动脉粥样硬化程度降低,说明红花黄色素可能通过调控脂质代谢这一途径来抑制动脉粥样硬化进展。李俊等[52]通过对122例老年冠心病介入术后患者使用麝香保心丸治疗,通过对内皮功能检测,最终得出麝香保心丸可通过降低TC、LDL-C、和TG水平,从而提高HDL-C水平,改善脂质代谢紊乱。有研究表明,三七皂苷R1可以抑制OX-LDL导致的HUVEC损伤,其过程可能是通过调节miR-421表达完成的[53]。

3 总结

综上,通过对益气活血法治疗血管损伤的文献梳理,发现常用的益气活血药有补阳还五汤、麝香保心丸、丹红注射液等复方,人参皂苷、白藜芦醇、红花黄色素等中药单体,以及单味药如三七、川芎、人参等。益气活血类方药主要通过保护血管内皮、抑制平滑肌增殖、抗氧化应激、抗炎症反应、促进血管新生及改善脂质代谢紊乱等多种途径发挥治疗作用。从中可以发现,无论是单味中药、单体还是复方,都不止从单方面发挥作用,而是通过多靶点、多层次共同发挥作用起到对血管损伤的保护作用,这为未来研究者应用益气活血药治疗血管损伤提供了宝贵参考,也为发现药物的新靶点、新路径提供了研究基础。然而中药成分复杂,不良反应也尚未完全明确,对益气活血方药保护损伤血管的研究有待进一步深入,为规范使用益气活血药治疗血管损伤提供完善的研究依据。

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