中藥干預動脈粥樣硬化細胞凋亡研究進展1）

趙彥超，顧 耘

動脈粥樣硬化（AS）是一種與脂質代謝異常、血栓形成及遺傳環境等因素相關的疾病過程。細胞凋亡存在于AS中已為許多實驗所證實，并被認為是AS病變的獨立危險因素[1]。細胞凋亡直接影響血管內血栓形成、粥樣硬化動脈的形態和結構，以及斑塊的穩定性。因而研究中藥干預細胞凋亡、保護心血管，已成為當今心血管藥物研究的一個新方向。

1 對細胞凋亡信號傳導通路的影響

細胞凋亡的信號轉導機制十分復雜，目前認為至少有三條通路參與，即線粒體通路、死亡受體通路和內質網通路。

1.1 線粒體通路 又稱內源性凋亡途徑，線粒體通路可由多種因素誘發，如細胞脫離了原來的生長環境、失去了賴以生存的生長因子、DNA損傷等[2]。在生理情況下，線粒體通透性轉變孔（MPTP）周期性開放，防止膜間隙正離子的過度蓄積。在各種促細胞凋亡信號作用下，MPTP不可逆過度開放，線粒體跨膜電位崩解，細胞色素c（Cytc）等促凋亡活性蛋白釋放至胞漿內，Cytc與凋亡蛋白酶活化因子－1（Apaf－1）形成多聚復合體，活化Caspase－9前體，導致下游效應者Caspase－3活化，切割底物使細胞凋亡[3]。這一途徑中，活性Caspase－3是級聯反應中關鍵蛋白酶[4]，Bcl－2家族是線粒體凋亡途徑的主要調控者，他們通過激活一系列下游基因發揮調節凋亡作用。紅花黃色素B[5]、茶多酚[6]、麝香酮[7]均能有效抑制細胞線粒體膜電位損傷后細胞內鈣超載，維護線粒體功能，提高線粒體膜電位（MMP），抑制刺激對細胞線粒體的損傷作用導致的細胞凋亡。高培國等[8]研究發現，氧化應激可誘導細胞凋亡，葛根素可通過拮抗過氧化氫對線粒體膜的脂質過氧化反應，保持線粒體膜的完整性，維持線粒體膜電位，減少線粒體損傷率，降低Caspase－3陽性表達率，阻斷細胞凋亡的信號傳導通路，達到保護細胞的目的。李響等[9]研究表明，注射用血栓通可以防止線粒體損傷，提高Bcl－2表達水平，減少Cytc的釋放，減低Caspase－3活性來拮抗血管內皮細胞凋亡。蒙果等[10]研究發現金鈉多中所含銀杏黃酮可以阻止MMP的下降和保持膜的完整性，從而抑制線粒體Cytc釋放和細胞凋亡發生。

1.2 死亡受體通路 該途徑也稱外源性凋亡途徑，死亡受體中最典型的是Fas和TNFRs。①Fas／FasL死亡通路：FasL可與Fas結合，募集FADD（Fas相關死亡結構域蛋白）后形成了死亡誘導信號復合物（DISC），激活Procaspase－8，進一步自我激活啟動下游的Caspase相關蛋白酶級聯反應，最終導致細胞凋亡。該通路中，DISC的形成是級聯反應的關鍵步驟[11]。②TNFR死亡通路：TNFRs當與TNF結合后，TNFR－I三聚體化，然后募集一個銜接蛋白 TRADD（TNFR－associated death domain）。TRADD可以引起兩條信號轉導通路的激活，①通過招募FADD誘導細胞凋亡；②通過腫瘤壞死因子受體相關蛋白2（TRAF－2）和誘導轉錄因子（RIP）活化。TRAF－2和 RIP活化NF－κB誘導激酶（NIK），NIK使IκB發生磷酸化，并促進 NF－κB的降解和釋放，后者轉位至核，激活一系列基因表達[12]，導致細胞凋亡發生。甄艷軍等[13]實驗顯示，木賊提取物能致血管平滑?。⊿MC）膜表面Fas大量表達，增加死亡受體與配體結合的細胞毒作用介導SMC的凋亡，而且凋亡率與Fas、FasL表達量成正相關，兩者結合觸發的凋亡效應可清除增生的SMC，減輕內膜增生，使AS早期SMC增殖與凋亡趨于平衡，減輕AS早期病變。尚秀玲[14]予白藜蘆醇干預動脈粥樣硬化家兔，結果顯示白藜蘆醇能明顯降低家兔主動脈FasmRNA、FasLmRNA、Caspase－3mRNA表 達，且 Caspase－3mRNA 表 達 與 FasmRNA表達水平呈顯著正相關，通過抑制Fas／FasL途徑來抗AS斑塊內細胞凋亡。林蓉等[15]研究槲皮素對TNF－α損傷的內皮細胞發現，TNF－α使ECV核內NF－κB表達增加，而槲皮素能降低內皮細胞NF－κB的表達，抑制其活化，減少其降解和釋放。

1.3 內質網通路 內質網應激（ERS）是指很多病理生理刺激，如氧化應激、缺血缺氧、鈣穩態紊亂及病毒感染等，能夠引起內質網腔內未折疊與錯誤折疊蛋白蓄積以及Ca2＋平衡紊亂。適度的ERS可通過促進內質網處理未折疊及錯誤折疊蛋白等降低損傷；而持久或嚴重的ERS則可引起細胞凋亡[16]。目前，已知內質網應激誘導細胞凋亡的途徑有3條：①CHOP／GADD153基因的激活轉錄；②JNK的激活通路；③內質網特有的半胱氨酸蛋白酶Caspase－12的激活通路[17]。其中，CHOP通路是調節內質網應激誘導凋亡的主要通路。葡萄糖調節蛋白（GRP78）作為一種分子伴侶在蛋白質的折疊和轉運過程中發揮重要作用，通過“異常折疊蛋白質反應”途徑激活ERS[18]，魏晏等[19]研究發現，經淫羊霍苷（ICA）預處理的同型半胱氨酸（HCY）誘導的內皮細胞內GRP78mRNA表達明顯減少，且未見明顯凋亡形態學改變，考慮減緩血管內皮細胞內質網應激可能是ICA抗細胞凋亡作用的機制之一。高雪等[20]以體外培養HUVECs，通過Ang－Ⅱ誘導細胞凋亡的發生，觀察鹽酸川芎嗪（TMP·HCl）對凋亡細胞的作用，發現Ang－Ⅱ誘導細胞很快激活細胞內ERK1／2、JNK，引起細胞損傷。予鹽酸川芎嗪預保護的細胞ERK和JNK磷酸化程度隨藥物濃度增高而降低，其激活程度與TMP·HCl濃度成反比。表明TMP·HCl能抑制ERK、JNK的信號通路來保護內皮細胞。

2 對細胞凋亡調控蛋白的作用

Caspase家族和Bcl－2家族在凋亡的發生發展過程中起著舉足輕重的作用。Caspases家族是凋亡活化因子，是引起細胞凋亡的關鍵酶，是凋亡通路的核心執行者。Bcl－2家族蛋白是調節細胞凋亡的關鍵元件，分為3類：促凋亡蛋白，如Bak和Bax；抗凋亡蛋白，如 Bcl－2和 Bcl－xL 以及 Bim、Bid等 BH3－only蛋白，BH3－only是一類促凋亡蛋白，通過抑制Bcl－2抗凋亡成員的活性或激活Bax／Bak樣促凋亡成員的活性來調節細胞凋亡。王燕[21]研究發現，用含硒29.403mg／kg的富硒大蒜油能夠降低Bax和Caspase－3蛋白表達量，使Bcl－2蛋白表達量顯著升高，通過作用于基因轉錄水平逆轉Bax、Bcl－2和Caspase－3的蛋白表達，從而抑制內皮細胞凋亡。郭峰等[22]實驗發現迷迭香酸預處理可以增加凋亡細胞中Bcl－2蛋白的表達，減少Bax蛋白的表達，升高Bcl－2／Bax的蛋白比值，降低Fas、FasL的蛋白表達。潘露茜等[23]實驗發現，軟脈煎可以從蛋白水平調節血管平滑肌細胞凋亡，軟脈煎干預后細胞Caspase－8蛋白表達顯著降低，提示軟脈煎能通過干預細胞凋亡信號途徑中的多信號途徑介質Caspase－8來抑制凋亡。嚴玉平等[24]應用烏雞白鳳丸治療動脈粥樣硬化大鼠研究發現，Caspase－3蛋白表達下調，血管內皮細胞凋亡率降低，增殖指數增加。何煜舟[25]體外實驗發現，木犀草素抑制H2O2誘導內皮細胞凋亡途徑涉及Caspase－3通路。該藥可顯著抑制Caspase－3陽性表達，減少內皮細胞凋亡數量。

3 結 語

從細胞凋亡角度探討中藥干預心血管疾病的發生、發展機制是目前研究的熱點，無論是對凋亡的誘發因素，還是信號傳導通路及調控蛋白的研究都取得一定的成就，涉及的藥物包括中藥提取出的單體、有效成分以及單味藥和復方制劑。但是中藥抗細胞凋亡的分子學機制十分復雜，其藥理學基礎涉及多個環節，因而目前仍存在著不足。①細胞凋亡系統本身分子機制未能闡明的十分透徹，因而中藥對各凋亡傳導通路作用的研究大多只停留在表面，更深層次的研究很少。②中藥本身成分的復雜，使得其作用多靶點、多層次，大部分研究只顯示中藥對細胞凋亡的有效性，而有效成分及凋亡作用機制有待進一步研究。③目前大部分實驗研究為單因素誘導的細胞凋亡體外實驗，且處于初步試驗階段，不能真正地模擬相應體內病變及中藥干預的全面情況，人體是一個復雜的系統，因而在體內多因素參與下中藥對細胞凋亡的網絡式調控機制是需要研究和完善的重點。④從目前對凋亡研究的中藥來看，以活血藥物居多，呈現了藥物研究的局限性。

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