活血化瘀類中藥抗缺氧治療的研究現狀

(中國醫學科學院血液學研究所，實驗血液學國家重點實驗室，天津300020)

缺氧是一種重要的病理生理過程，在心、腦、肺、血管疾病和腫瘤血管新生以及干細胞分化、胚胎發育過程中均起重要作用。其作用貫穿于分子、細胞、組織、器官和整體水平，為適應低氧環境，機體在心、肺、體、血四個層面都能產生顯著的拮抗缺氧效應。祖國醫學中活血化瘀類藥物在抗缺氧治療方面顯示了很好的治療效果，現將其研究現狀綜述如下。

1 活血化瘀類中藥抗缺氧治療的血管基礎

與體循環比較，肺循環的血流動力學有四個特點:即壓力低(約為正常主動脈壓力的1/7～1/10)、阻力小(為體循環阻力的1/5～1/10)、流速快(流程遠較體循環為短)、容量大(血管床面積大，容納血液占全血量的9%)［1］。缺氧早期，大肺動脈外膜成纖維細胞增殖和外周微小動脈平滑肌細胞前體(如周細胞)的增殖活動最為活躍;缺氧時大肺動脈外膜增殖變厚，使血管順應性下降，限制血管擴張，從而增加血流阻力［2］。雖體血管與肺血管對缺氧的直接反應不相同，但由于二者的起源相同，結構功能基礎一致，故對一些血管活性物質如前列腺素、腎上腺素、內皮素、NO和鈣離子拮抗劑血管緊張素轉換酶抑制劑等的反應有許多相同之處［3］。

肺血管和體血管對缺氧的直接反應是肺血管收縮而體血管舒張。缺氧后主動脈舒張、腦血管擴張，前者導致肺動脈高壓、肺心病，后者使回心血量增加并促進肺性腦病發生發展。為降低肺動脈高壓，目前大部分西藥使用血管擴張劑，這將加重體血管舒張和腦血管進一步擴張，從而促進肺性腦病的發展。缺氧刺激首先作用于血管內皮細胞，引起內皮細胞代謝分泌功能和細胞骨架改變，然后周細胞和中間細胞很快增殖。肺動脈高壓時肺血管的結構變化與體血管疾病時血管結構變化有所不同。體血管疾病(如高血壓和動脈粥樣硬化)時血管損傷主要表現為內皮剝脫和平滑肌細胞遷移和增殖［4］;而缺氧引起肺動脈高壓時，肺血管內皮細胞(EC)主要表現為增殖肥大，平滑肌細胞的分裂活動增強發生較晚;此外，缺氧時三磷酸肌醇、cAMP和Ca2+內流在肺動脈和主動脈內皮細胞也有明顯不同［5］。急性缺氧缺血條件下，主動脈舒張而肺動脈收縮;長期缺氧時培養的主動脈和肺動脈內皮細胞基因表達及功能亦有所不同。Harrison等［3］發現，主動脈內皮細胞在外界氧低于其培養環境氧分壓時釋放中性粒細胞化學趨化因子(NCA);而肺動脈細胞則僅在10%氧分壓下才有NCA的釋放;當兩種細胞同時在3%低氧條件下培養時，僅主動脈內皮細胞前列環素釋放減少，而肺動脈內皮細胞前列環素釋放沒有改變［6］。

目前西藥關于抗缺氧治療作用靶點的研究主要集中在降低肺血管阻力，但常忽略藥物治療對體血管的影響，可加重某些重要臟器血管擴張，使血液瘀滯。如對肺動脈高壓的治療常局限于采取降低肺動脈壓力的措施而忽略了缺氧引起的全身反應以及擴張局部缺血缺氧組織的血管等，降低肺動脈壓的同時也降低了體循環壓，影響了右心室灌注和體循環氧供。而活血化瘀類中藥在抗缺氧治療在降低肺動脈高壓時不影響體循環壓和心臟灌注，是許多目前已知血管活性藥物無法比擬的。

2 活血化瘀類中藥的抗缺氧作用機理

目前國內抗缺氧中藥的研究主要聚焦于傳統的活血化瘀類藥物，如丹參、川芎、白花前胡和澤蘭(以往由于申報新藥的原因一直簡稱為肺康)［7～10］，其特點是在降低肺動脈高壓的同時，不影響體循環壓，同時能夠增強心肌收縮力和冠脈血供。研究發現，丹參中具有抗氧化作用的有效成份丹參酮IIA和丹酚酸B能夠延長急性缺氧小鼠的存活時間［11］。

澤蘭是多年來我們主攻的具有抗缺氧作用的中藥，目前以復方藥物的形式申報了三類新藥，且已轉讓于北京同仁堂。我們曾經著重觀察了其對血液流變學的影響(該項目屬于國家九五攻關項目)，發現其能降低正常麻醉開胸犬的肺動脈壓、擴張肺血管，使體循環壓升高，具有選擇性擴張肺血管的作用［12，13］;同時能夠降低缺氧和野百合堿所致的大鼠肺動脈高壓，而對體循環壓影響不大。進一步我們證實了澤蘭的血管活性作用不是單純通過腎上腺素能α和β受體而實現的，理由是:①腎上腺素能受體阻斷劑心得安能夠拮抗澤蘭引起的收縮壓和舒張壓升高以及心肌收縮力增強，但是澤蘭并不能阻止心得安引起的心率減低作用?？梢姖商m不是單純通過激動腎上腺素能β1受體發揮其增強心肌收縮力作用的。②激動腎上腺素能β2受體可以降低肺動脈壓，增加肺部血流量，但是β2受體受體激動后會降低外周血管阻力，而且無明顯的心臟興奮作用;說明澤蘭并非通過單純激動β2受體而發揮作用。③盡管腎上腺素能α受體哌唑嗪也夠降低澤蘭引起的收縮壓和舒張壓升高以及心肌收縮力增強，但由于澤蘭同時能夠增加肺血流量，而單獨激動腎上腺素能α1受體是不能增加肺部血流量的，單獨激動腎上腺素能α2受體不能增加心肌收縮力，所以我們考慮澤蘭不是單純通過激動腎上腺素能α受體發揮其心血管藥物活性的。為證實澤蘭是否通過其他已知途徑發揮降低肺動脈高壓而同時升高體循環壓的作用，我們考慮采用鈣離子通道拮抗劑、血管緊張素轉化酶抑制劑激活前列腺素能受體、阻斷鉀離子通道以降低肺動脈高壓，但是這些途徑對肺血管和體血管的作用一致，降低肺動脈高壓的同時降低體循環壓，雖然鈣離子拮抗劑對正常機體的血壓沒有影響，但是并不引起正性肌力作用和血壓升高，所以初步排除了澤蘭通過這些途徑發揮作用。關于澤蘭等活血化瘀類中藥究竟通過何種機制發揮其選擇性肺血管作用，是不同化學成份組合后的共同作用，還是其內含的一種主要化學成份的作用，目前尚不清楚。由于丹參的有效成份丹參酮ⅡA磺酸鈉單獨作用在降低肺動脈高壓的同時并不明顯降低體循環壓，所以我們推測，活血化瘀類中藥中可能共性的存在某種化學成份，該類化學成份作用后，與缺氧效應相反，使肺血管舒張，體血管收縮;與之相對應的是不同類型的血管上可能存在某種抗缺氧受體，這種受體在肺血管和體血管上具有不同的亞型，澤蘭有效成份通過激動不同亞型產生相反的作用。我們還發現，澤蘭能夠降低血液黏度，抑制血小板聚集［14］，與丹參提取物丹酚酸B一樣有很好的抗氧化作用［15］。

與我們的報道相一致，趙乃才等［5］研究了白花前胡對肺動脈高壓的影響，劉曼玲等［16］研究了丹參酮ⅡA磺酸鈉對肺動脈高壓的影響［16］，均發現活血化瘀類藥物白花前胡和丹參酮ⅡA磺酸鈉也有類似于澤蘭的作用，降低肺動脈高壓的同時不明顯降低體循環壓，作用特點為降低肺血管阻力。此外，川芎在降低肺動脈高壓方面也有很好的作用。

抑制腫瘤血管生成是現代腫瘤治療的一個重要策略［17］。活血化瘀類中藥在抑制腫瘤生長和治療慢性炎癥方面有良好作用，其中澤蘭和丹酚酸B療效頗好［18，19］，這與二者具有抗缺氧作用密切相關。研究證實，二者不僅在整體水平有拮抗缺氧的作用，對局部組織缺血缺氧和腫瘤組織缺氧也有拮抗作用。VEGF抑制劑為抑制血管新生的藥物，其與化療藥物聯合應用可提高腫瘤患者的生存率，但也有相當一部分患者耐藥，原因是腫瘤組織血管破壞后加重了腫瘤組織缺氧，促使腫瘤細胞更多的表達HIF-1a，而HIF可以促進腫瘤組織中的血管形成，促使更多的循環內皮前體細胞參與腫瘤血管新生;新生的這些血管與正常血管結構不同，其內皮細胞間的通透性很高，血管周邊有纖維蛋白滲出;不利于免疫細胞殺傷腫瘤細胞而且使腫瘤更容易轉移和生長［20］。因此，降低 HIF表達成為癌癥治療的新靶點;此外，脯氨酸羥化酶區域蛋白2(PHD2)在腫瘤細胞中的表達較正常細胞明顯增高，缺乏PHD2的雜合鼠可恢復腫瘤的氧供并通過血管內皮常態化抑制腫瘤轉移［21］;而活血化瘀類中藥可能通過血管活性作用在腫瘤治療方面發揮重要作用。深入探討活血化瘀類藥物對腫瘤血管內皮細胞中與缺氧相關的信號通路(RECK-D114、HIF1a-PHD-pVHL、NF-kB、PI3K/Akt和Wnt-信號通路)變化以及該類藥物對VEGF的調控和循環內皮前體細胞的動態變化，將為揭示腫瘤組織缺氧狀態緩解的分子機制提供重要線索［22～25］。

綜上所述，深入研究活血化瘀類中藥血管選擇活性作用和分子機制，闡明該類藥物抗缺氧作用的分子機制和藥物靶點，將成為今后研究的重點。

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