丹参酮ⅡA的药理作用机制及不良反应研究进展

2021-04-17 10:02黄爱梅
临床合理用药杂志 2021年25期
关键词:丹参酮心肌细胞氧化应激

黄爱梅

作者单位: 255400 山东省淄博市市立医院

丹参酮ⅡA的化学结构为菲醌类化合物的衍生物,经磺酸化后生成丹参酮ⅡA磺酸钠(STS),是目前国内惟一的以丹参脂溶性有效成分制备的单体化合物,现在临床广泛用于心血管疾病。近年来,对丹参酮ⅡA在脑血管和肺血管疾病治疗中的应用临床研究越来越多。随着临床研究不断深入,丹参酮ⅡA对肿瘤细胞可产生抑制细胞增殖、促进凋亡、侵袭及迁移等抗肿瘤的生物活性,为丹参酮ⅡA用于肿瘤治疗提供了实验依据。为进一步了解该药的药理作用,预防和避免临床应用中不良反应的发生。本文通过文献检索,现将丹参酮ⅡA的药理作用机制和不良反应研究进展进行综述。

1 药理作用机制研究

1.1 心血管方面

1.1.1 抑制血小板聚集,防止血栓形成:血小板活化是造成血液黏稠、血流动力学改变、使机体产生高凝状态的病理生理因素之一。张泽文等[1]分析丹参酮ⅡA对凝血酶所致血小板活化的抑制作用,以及G蛋白偶联信号转导分子机制在其中发挥的作用。结果显示,丹参酮ⅡA对血小板活化过程中的聚集及促凝功能等均有影响,血小板活化过程中G蛋白及相关信号分子蛋白酶激活受体(PARs)、P2Y1和P2Y12受体、α2A-肾上腺素能受体及血栓烷A2(TXA2)受体的基因转录和蛋白表达均可被丹参酮ⅡA抑制。说明丹参酮ⅡA具有抗血小板活化,从而抑制血小板聚集,改善血液循环,防止血栓的形成。

1.1.2 抗氧化应激,防治动脉粥样硬化:机体的氧化应激是由于氧自由基过量生成与自由基清除系统产生毒性作用的病理状态。杨萍等[2]以体外培养的乳鼠心肌细胞为基础,以H2O2诱导细胞损伤为模型,研究丹参酮ⅡA在氧化应激条件下对心肌细胞的活力、凋亡、抗氧化能力指标的影响,发现心肌细胞经丹参酮ⅡA干预后的丙二醛(MDA)含量、乳酸脱氢酶(LDH)活性呈浓度依赖性降低,而总抗氧化酶(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)含量呈浓度依赖性增加,说明丹参酮ⅡA可提高心肌细胞的抗氧化应激能力。曹慧敏等[3]研究氧化低密度脂蛋白(xo-LDL)诱导的人脐静脉内皮细胞(EA,Hy926)氧化应激模型的自噬效应的影响,通过观察20 μmol/L丹参酮ⅡA与xo-LDL(100 mg/L)作用不同时间点下细胞内荧光免疫标记MAP-LC3自噬囊泡及自噬标记蛋白LC3A/B蛋白水平的变化,发现xo-LDL(100 mg/L)作用可上调细胞中的LC3A/B蛋白表达,而丹参酮ⅡA组较模型组可上调细胞中的LC3A/B蛋白表达,在6 h出现,12 h作用显著,24 h时降低。表明丹参酮ⅡA影响EA,Hy926氧化应激细胞模型的自噬且具有时效效应关系。发现丹参酮ⅡA 20、40、80 μmol/L与模型组相比,细胞内SOD活力升高,MDA含量降低,表明丹参酮ⅡA具有明显的抗氧化损伤,减少xo-LDL对细胞的氧化应激损伤。张妮等[4]研究也表明,丹参酮ⅡA通过调节EA、hy926细胞自噬小体形成信号通路即Atg12-Atg5通路和LC3-PE通路相关蛋白,发挥其保护EA、hy926细胞抗氧化应激损伤的生物活性,进而防治动脉粥样硬化(AS)的发生发展。

1.1.3 降低炎性因子水平,减少缺血—再灌注损伤:心肌缺血再灌注损伤指缺血期处于可逆损伤的心肌细胞恢复血液供应后产生更严重的损伤。王琳莉等[5]结果显示,丹参酮ⅡA磺酸钠改善无复流现象的机制之一是通过抑制炎性因子TNF-α的释放,组织多种炎性因子基因转录的启动,减少炎性细胞在内皮的黏附,减轻心肌损伤,改善微血管的灌注状态,从而缩小无复流的面积。徐文华等[6]基于网络药理学和生物信息学方法分析丹参酮ⅡA治疗冠心病(CHD)的分子生物学机制发现,低氧诱导因子-1α(HIF-1α)的心肌保护效应与诱导型一氧化氮合成酶(iNOS)增加可减轻缺血再灌注损伤,改善心功能,在急性心肌缺血再灌注损伤兔模型上,PHD抑制剂预处理可增加血红素加氧酶(HO),减少梗死面积,提示HO作为HIF-1α靶基因介导心脏保护作用。说明炎性反应是发生缺血再灌注的重要病理机制。

1.1.4 调控信号通路,保护心肌细胞:柴松波等[7]在探究丹参酮ⅡA对扩张型心肌病(DCM)大鼠心肌细胞凋亡的改善作用及可能的作用机制的影响中发现,其可减轻DCM大鼠心肌损伤,减少心肌细胞凋亡,可能与激活PI3K/Akt信号通路、抑制caspase-3凋亡通路有关。王军等[8]研究显示,丹参酮ⅡA可能通过活化ERK/Nrf2/HO-1信号通路进而降低ROS水平、增加细胞增殖、抑制细胞凋亡,降低LPS诱导的心肌细胞损伤达到保护细胞的目的。

1.1.5 保护神经细胞,减轻脑损伤:血脑屏障的完整性是保证脑组织内环境稳定的重要基础。血脑屏障破坏是脑梗死后形成水肿的主要原因,也是继发性脑损伤的重要机制之一。温雅等[9]研究发现,大剂量丹参酮ⅡA(20 mg/kg)可显著上调claudin-5蛋白和基因表达,减少大分子物质IgG渗出,减小脑梗死体积,减轻脑水肿,改善神经功能。国内外研究[10-11]表明,HO-1可将血红素分解为铁、胆红素和一氧化氮,胆红素可有效保护细胞膜、抵抗脂质过氧化,从而保护机体免受氧化应激损伤,证实了丹参酮ⅡA可能通过上调HO-1表达,减少细胞内铁和过氧化物含量,减轻铁死亡,从而对神经细胞起到保护作用。Nrf2是体内一个重要的内源性抗氧化因子,在细胞氧化还原稳态、细胞生长和凋亡、炎性反应及泛素介导的降解等方面均有一定的作用。有研究[12]发现,丹参酮ⅡA可促进Nrf2的表达,同时促进其从胞浆到胞核的转移,而生物信息学分析发现,Nrf2为重要转录因子与ALDOC的启动子区结合,这可能是丹参酮ⅡA通过调控ALDOC的表达调节海马神经元细胞放射性损伤的分子通路之一。这些研究仅在体外初步探索,在临床治疗过程中的应用尚缺少病例数据支持。

1.2 抗肿瘤方面

1.2.1 调控癌基因凋亡蛋白的表达:周爱枝等[13]研究认为丹参酮ⅡA、DDP及两药联合作用于宫颈癌Hela细胞时主要通过上调Bax蛋白的表达水平,使Bax/Bcl-2比值增高,从而诱导Hela细胞凋亡。两药联合组中Bax蛋白的表达水平明显高于单药组与两药联合组中细胞的凋亡率明显高于单药组一致,为在抗肿瘤应用提供理论基础。

1.2.2 抑制肿瘤细胞增殖:多项体外实验研究表明,丹参酮ⅡA对多种肿瘤细胞具有抑制增殖及诱导凋亡的作用。单卿卿等[14]研究结果显示,丹参酮ⅡA可抑制K562细胞的增殖,随着丹参酮ⅡA浓度的提高,增殖抑制作用越明显,显微镜观察也发现丹参酮ⅡA作用后K562细胞形态学明显变化,主要表现为细胞增殖速度变慢,碎片增多。丹参酮ⅡA可下调抗凋亡蛋白BcL-2的表达,上调促凋亡蛋白BcL-2的比率,进而诱导凋亡的发生,与以上研究结果一致。由此可见,丹参酮ⅡA能抑制K562细胞凋亡,其作用机制可能是提高BAX/BcL-2比值和抑制PI3K/AKT/mTOR信号通路。郭庆喜等[15]提示DS-201可通过促进P16的表达从而抑制hRIFs通过G1/S关卡,使细胞阻滞于G0/G1期,抑制细胞增殖。

1.2.3 诱导肿瘤细胞分化:代利霞等[16]通过检测丹参酮ⅡA在诱导NB4细胞分化后的培养基(CM)对ECV304细胞促凝活性(PCA)的影响,以及CM中TNF-α浓度,发现丹参酮ⅡA所作用的NB4-CM可明显促进ECV304细胞的PCA水平增加,其强度随时间的增加而增加;同时丹参酮ⅡA所作用CM中的TNF-α浓度随其作用时间增加而增加。结果显示丹参酮ⅡA在诱导NB4细胞分化的同时,促进NB4细胞释放TNF-α,TNF-α可能上调ECV304细胞组织因子(TF)的表达,使PCA增加,为急性早幼粒细胞白血病(APL)改善出血症状提供理论依据。杜睿等[17]也发现丹参酮ⅡA作用于NB4细胞后,可使细胞复制核转录活动明显降低,细胞骨架合成和活动减少,细胞增殖能力降低,从而抑制其增殖、诱导其分化。

1.2.4 抑制肿瘤细胞的迁移:李军峰等[18]研究发现STS以浓度和时间依赖的方式降低宫颈癌Hela细胞整合素β3的表达,并显著抑制Hela细胞的迁移。吴云涛等[19]研究结果表明,丹参酮ⅡA在体外可抑制人膀胱癌J82细胞增殖,诱导期凋亡,还可降低其侵袭与迁移能力,且在一定程度上呈浓度及作用时间依赖效应。陈曦等[20]发现丹参酮ⅡA可抑制人肝癌HepG2细胞发生迁移和转移,诱发细胞凋亡,丹参酮ⅡA对MMP-9表达的抑制作用可能是通过下调NF-κB mRNA表达实现。

1.3 其他药理作用机制 抑制成纤维细胞,防治腹膜粘连,减少瘢痕形成。林思等[21]研究结果显示,丹参酮ⅡA可通过降低腹膜在受到损伤或异物刺激时过量表达的TGF-β1,从而下调其对TCF-β1/Smads信号转导通路激活作用,降低下游PAI-1的过表达,上调腹膜纤溶系统活性,最终实现防治术后腹膜粘连发生、发展与形成。

2 不良反应研究

2.1 丹参酮ⅡA的不良反应表现 随着丹参酮ⅡA在临床上的广泛应用,其不良反应的报道日趋增多,甚至有些不良反应表现特别严重,应引起临床医护和广大药师的高度重视。根据临床病例报道及文献综合分析丹参酮ⅡA的不良反应,发现其临床表现累及人体多个系统或器官:(1)皮肤及其附件:皮疹、斑丘疹、皮炎、出血性皮疹及肿胀瘙痒等;(2)全身性损害:发热、寒战、过敏性休克;(3)循环系统:心悸、血压下降;(4)神经系统:震颤、头痛、头晕;(5)胃肠系统:腹胀、腹痛、恶心;(6)呼吸系统:咯血、咳嗽、呼吸困难;(7)其他损害:静脉炎、注射部位疼痛。其中,皮肤及其附件损伤是丹参酮ⅡA的主要不良反应表现,其次是全身性损害。丹参酮ⅡA不良反应的发生与性别关系不大,严重的不良反应病例主要集中在有基础疾病的老年患者,这可能与个体生理因素或联合用药有关。

2.2 不良反应因素分析

2.2.1 药物因素

2.2.1.1 药品原材选择:丹参酮ⅡA是从丹参中提取制备而成,不同产地丹参中含量差别较大,不同干燥方法对不同形式丹参药材的影响不同,产地加工是药材审查与品质形成的重要环节,以隐丹参酮和丹参酮ⅡA为代表的丹参酮类成分对光照条件较敏感,光照是影响该类化合物的主要因素,长时间在阳光下暴晒,该类成分极易损失。因此,原材料的选择、初步加工对丹参酮ⅡA成分的影响不可忽视。

2.2.1.2 生产工艺:丹参酮ⅡA是丹参有效成分提取物之一,提取过程中受生产环境、技术、设备的影响,可能会导致该类成分的减少或类似、未知的无效成分被提取出来,进而影响纯度,易在临床引起过敏反应。

2.2.1.3 储存稳定性:丹参酮ⅡA的磺酸盐类,易水解,长期储存过程中有轻微沉淀产生;制剂过程中添加的助溶剂、稳定剂等也可能成为过敏源,输入人体时可能导致变态反应。

2.2.2 配置、用药因素:(1)药品配置环境:不同配置环境下的复配液不溶性微粒有显著差异,药品在配置中心和病区两个不同环境下复配,复配液中不溶性微粒均有显著差异。这应与静脉配置中心内环境和标准操作规程有关。(2)药物配伍:通过所查文献资料与说明书中配伍禁忌对比,随着新药不断更新,说明书上写的只是一部分,但在实际应用中还存在一些未知、潜在的配伍禁忌。当与其他药物配伍时,有时很容易产生物理化学反应,导致复配液发生变色、浑浊或形成不溶性微粒,配制后存放时间过长、温度过高、使用的输液器类型等不当,也可成为变态反应的来源。(3)联合用药:因药物的相互作用与药代动力学至今尚缺乏,当药物联合应用时可能会产生叠加效应或药效减弱,也是导致不良反应发生的因素之一。

2.2.3 生理因素:过敏体质或有家族过敏史的患者、老年人、儿童、体弱多病患者,均是易发生不良反应的人群。不同的个体、年龄、性别、病理状态、新陈代谢等存在差异,对药物的不良反应的敏感性不同。同种药物、同产地、同规格、同一批、同一剂量,绝大多数患者能耐受,但也有少数患者出现不良反应。有调查148例应用STS的患者数据显示,女性多于男性(1.2∶1),但无显著差异(P>0.05);年龄越大不良反应发生率越高,>50岁114例(77.03%),相比<50岁(22.97%)具有显著差异(P<0.05)[22]。可能由于老年人肝肾等生理功能减退,对药物的耐受、代谢、排泄等功能减弱,导致药物在体内的蓄积过量;基础性疾病较多,在治疗过程中多种药物联用,多项危险性因素导致老年患者不良反应较其他人群增加。

3 小 结

丹参为唇形科鼠尾草属植物丹参的干燥根和根茎。丹参有活血调经、祛瘀止痛、清心除烦、凉血消痈之功。可用于胸痹心痛、脘腹胁痛、癥瘕积聚、疮疡肿痛、月经不调、心烦不眠。丹参酮ⅡA是丹参的脂溶性有效成分的代表之一,含有醌型结构,经过磺化得丹参酮ⅡA磺酸钠,具有抗血小板聚集、抗血栓、消除自由基、降低血液黏稠度、抗纤维化、抗肿瘤等作用。丹参酮ⅡA药理作用机制研究日趋深入,但主要集中在动物实验和离体细胞的体外实验,研究结果认为多通路、多靶点、基因表达等因素使丹参酮ⅡA产生药理作用,尚有待加强其药理学和药代动力学在实际临床应用中循证医学数据的支持。中药成分复杂,临床应用中基本不做皮肤试验,临床医护人员应用前应详细了解患者的家族过敏史、过敏史、肝肾功能、基础疾病,进行综合评估决定是否使用,提前做好急救准备,减少不良反应的发生。丹参酮ⅡA的不良反应发生受到药物、配置、使用、生理等多种因素的影响,生产厂家要不断改进生产工艺,加大药品上市后的再评价,特别是不良反应、药物相互作用、药物代谢动力学等方面的收集和研究,及时完善药品说明书,为临床应用提供科学依据。中药注射剂的使用要以中医理论做指导,辨病与辨证结合,考虑患者体质的强弱特点,运用药性之偏以治病之偏,而不能将其当作对病治疗的可能药物,才能更大程度确保患者临床用药的安全。

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