川芎嗪的藥理學(xué)作用研究進(jìn)展

陳方 辛志軍

摘要：川芎嗪（ligustrazine，Chuanxiongzine）來源于傘形科等植物，化學(xué)結(jié)構(gòu)為四甲基吡嗪（tetramethylpyrazine，TMP），是一種新型的鈣拮抗劑，現(xiàn)已能人工合成，主要有磷酸鹽和鹽酸鹽兩種類型。研究表明，川芎嗪具有抗凝溶栓，擴(kuò)張血管、改善微循環(huán)，拮抗內(nèi)皮素保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞，提高內(nèi)源性超過氧化物酶（SOD）活性、清除氧自由基，抑制細(xì)胞凋亡和血小板聚集，調(diào)節(jié)脂代謝，促進(jìn)骨折愈合等藥理作用。隨著研究的深入，TMP的臨床以用范圍不斷的擴(kuò)大。為明確TMP的藥理學(xué)機(jī)制，現(xiàn)將有關(guān)內(nèi)容整理如下：

關(guān)鍵詞：川芎嗪；ligustrazine；Chuanxiongzine；TMP；藥理學(xué)作用

【中圖分類號】R285.6 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1672-8602（2014）08-0245-01

1 抗凝溶栓作用

《本草綱目》記載， 川芎味辛， 性溫， 歸肝膽、心包經(jīng)， 其功效為活血行氣， 祛風(fēng)止痛。作為目前臨床應(yīng)用最為廣泛的中草藥注射劑之一，很多情況下考慮了它的活血抗凝作用。姚珍紅，等【1】，在對川芎嗪在游離皮瓣移植術(shù)后的臨床應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)川芎嗪用于預(yù)防游離皮瓣移植術(shù)后預(yù)防血管危象較好，和肝素相比對凝血功能的影響較小。易漢文等【2】，對川芎嗪預(yù)防骨水泥型全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后深靜脈血栓形成的研究發(fā)現(xiàn)TMP組44髖中有4髖發(fā)現(xiàn)DVT形成，DVT發(fā)生率為9.09%；低分子肝素（LMWH）組48髖中也有4髖發(fā)現(xiàn)DVT形成，DVT發(fā)生率為8.33%，均為手術(shù)側(cè)，兩組均低于文獻(xiàn)所報(bào)告未用藥DVT的發(fā)生率。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)TMP組4例均為下肢遠(yuǎn)端血栓而LMWH組4例中有1例為下肢近端血栓，3例為下肢遠(yuǎn)端血栓，均未見下肢全靜脈血栓及髂靜脈血栓，兩組比較，P>0.05；且兩組患者中均未出現(xiàn)癥狀性肺栓塞，統(tǒng)計(jì)學(xué)分析發(fā)現(xiàn)川芎嗪及克賽（伊諾肝素）均能有效改善患者術(shù)前高凝狀態(tài)，對血小板計(jì)數(shù)則無明顯影響。越來越多的臨床實(shí)踐和研究表明，川芎嗪具有抗凝溶栓作用，越來越多的用于治療腦栓塞、心肌梗死等疾病。

2 改善微循環(huán)作用

川芎嗪具有抑制二磷酸腺苷（ADP）引起的血小板聚集， 能使已聚集的血小板解聚， 并能降低血小板表面活性， 降低血黏度及血脂， 能增加微動(dòng)脈口徑， 使微動(dòng)脈、微靜脈及毛細(xì)血管的口徑增粗， 流速加快， 增加單位面積內(nèi)開放的毛細(xì)血管數(shù)， 改善血液流變性。 Cheng Gao等【3】，通過制作蛛網(wǎng)膜下腔出血的大白鼠模型，運(yùn)用川芎嗪進(jìn)行研究，觀察它在腦血管痙攣、早起腦損傷的治療效果及其機(jī)制，發(fā)現(xiàn)川芎嗪提高了神經(jīng)病學(xué)分?jǐn)?shù)，減輕腦水腫和腦血管痙攣，治療組大鼠大腦皮層原位末端標(biāo)記TUNEL陽性的凋亡細(xì)胞顯著減少，免疫組織化學(xué)檢測P53腫瘤抑制蛋白在蛛網(wǎng)膜下腔出血對照組中顯著增高，而在治療組中未能顯著發(fā)現(xiàn)。通過免疫印記方細(xì)胞凋亡蛋白caspase-3在川芎嗪治療組中顯著減少，但大鼠凋亡因子bax，bcl-2蛋白的表達(dá)實(shí)驗(yàn)組中沒有明顯的不同。結(jié)果表明：川芎嗪能減輕蛛網(wǎng)膜下腔出血大鼠腦血管痙攣和早期的腦缺血損傷，其潛在的機(jī)制可能部分與抗caspase-3細(xì)胞凋亡途徑有關(guān)。此外尚有報(bào)道指出，川芎嗪作為一種該拮抗劑，不僅能阻止Ca2+內(nèi)流，而且能增加Ca2+外流，阻斷血管平滑肌上的腎上腺β受體。由于川芎嗪的改微循環(huán)作用，常用來治療糖尿病周圍神經(jīng)病變等疾病。

3 保護(hù)內(nèi)細(xì)胞作用

有研究發(fā)現(xiàn)川芎嗪能夠保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞和促進(jìn)其修復(fù)，內(nèi)皮素能夠反應(yīng)內(nèi)皮細(xì)胞的損傷程度。Yang OU等【4】，通過過氧化氫誘導(dǎo)人臍帶靜脈內(nèi)皮細(xì)胞凋亡模型，研究發(fā)現(xiàn)四甲基吡嗪的類似物CXC195具有阻斷P53表達(dá)和凋亡蛋白caspase-3激活的作用，而且能增加bcl-2對氧化刺激的反應(yīng)，此外，CXC195能在細(xì)胞遭受氧化損傷時(shí)顯著的提高抗凋亡的細(xì)胞外信號管理激酶-1/2（ERK1/2）的磷酸化水平。Li Feng等【5】，通過夾閉雄性小鼠的左腎動(dòng)脈開放腎靜脈制作腎缺血在灌注損傷模型，研究川芎嗪對缺血再灌注腎臟的保護(hù)機(jī)制，對缺血再灌注損傷腎臟的氧化應(yīng)激、中性粒細(xì)胞征募、促炎因子和粘附分子的分析，川芎嗪預(yù)處理組小鼠的缺血再灌注損傷明顯減少（治療組和非治療組組織學(xué)分?jǐn)?shù)，4.2 ± 0.4 versus 0.9 ± 0.3；P<0.01），使得隨過氧化物酶（myeloperoxidase ，MPO）活性明顯下降了38.6%，超氧化物歧化酶（superoxide dismutase ，SOD）活性增加了39.6%，此外，川芎嗪還抑制細(xì)胞凋亡和TNF-a 、 細(xì)胞間粘附分子-1（intercellcular cell adhesion molecular -1，ICAM-1）的過度表達(dá)，消除中性粒細(xì)胞募集，實(shí)驗(yàn)表明川芎嗪具有保護(hù)鼠科腎臟缺血血管損傷的作用。成春英等【6】觀察川芎嗪（TMP） 對凝血酶誘導(dǎo)臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞株ECV304 表達(dá)組織因子（TF） 的影響時(shí)，在給予凝血酶之前30min 用TMP（125～1000%μg/ml）預(yù)處理ECV304 細(xì)胞，TMP 可呈劑量依賴式地抑制凝血酶（20U/ml）誘導(dǎo)ECV304 細(xì)胞PCA（r=-0.9644， P<0.01）和TFmRNA（r=-0.9576， P<0.05）增加的作用，在1000μg/ml 時(shí)抑制作用達(dá)到最強(qiáng)；在凝血酶刺激ECV304 細(xì)胞后4、6、8、10、12%h，TMP（1000%μg/ml）均可以抑制凝血酶誘導(dǎo)的ECV304 細(xì)胞PCA 增加，在8h 時(shí)最明顯（P<0.05）。TMP 可抑制凝血酶誘導(dǎo)ECV304 細(xì)胞TF 的表達(dá)，這一作用是在mRNA 水平上實(shí)現(xiàn)的。這些研究結(jié)果提示，川芎嗪可以在組織的缺血再灌注損傷和保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞方面大有作為，臨床上越來愈多的用于治療急慢性腎衰。

4 抗氧化凋亡作用

Xin-Rui Cheng等【7】研究發(fā)現(xiàn)，TMP不僅能抑制抗細(xì)胞凋亡蛋白Bcl-2的下調(diào)、大鼠凋亡因子Bax的上調(diào)及線粒體細(xì)胞色素c在細(xì)胞基質(zhì)中的釋放，而且還能降低細(xì)胞凋亡因子caspase-3的活性，最終保護(hù)了過氧化氫誘導(dǎo)的凋亡細(xì)胞。研究結(jié)果提示TMP 抗過氧化氫誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡可能是通過調(diào)節(jié)Bcl-2抗凋亡家族，抑制細(xì)胞色素c釋放，和抑制PC12細(xì)胞的凋亡瀑布激活。Yang Ou，Xiu-Liu Guo等【8】，發(fā)現(xiàn)四甲基吡嗪二苯甲基哌嗪（tetramethylpyrazine diphenymethyl piperazidine ，TMPDP），川芎嗪的衍生物，具有保護(hù)人臍帶靜脈內(nèi)皮細(xì)胞（Human umbilical vein cells，HUVECs）免受過氧化氫的氧化。通過對臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的活性測定，表明當(dāng)細(xì)胞暴露于H2O2 時(shí)，細(xì)胞的穩(wěn)定性明顯下降，當(dāng)引入TMPDP后明顯逆轉(zhuǎn)了細(xì)胞的不穩(wěn)定狀態(tài)，顯著減小了乳酸脫氫酶（LDH）的釋放，減少H2O2 脂質(zhì)過氧化作用。對通過DPPH方法研究TMPDP的抗氧化作用表明它具有穩(wěn)定的抗氧化作用，它能增加內(nèi)源性抗氧化酶（SOD）、谷胱甘肽（GSH）的活性，減少活性氧（ROS）和細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+ 的濃度。結(jié)果表明TMPDP能通過清除ROS和調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的鈣濃度保護(hù)HUVECs免受氧化損傷、抑制細(xì)胞凋亡。Tsung-Kuei Kao等【9】，對大鼠通過頸內(nèi)動(dòng)脈和大腦中動(dòng)脈造腦梗死模型，研究發(fā)現(xiàn)TMP對腦缺血有呈劑量效應(yīng)關(guān)系的神經(jīng)保護(hù)效果，能減少模型大鼠神經(jīng)細(xì)胞的損失和腦梗死的范圍，TMP減少了腦組織缺血再灌注損傷誘導(dǎo)的內(nèi)核小體DNA碎片，caspase-8、caspase-9，和caspase-3的激活和細(xì)胞色素c的釋放，模型組經(jīng)蛋白印跡顯示Bcl-2和Bcl-xL數(shù)量下調(diào)和Bax上調(diào)，小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的激活和或缺血區(qū)炎癥細(xì)胞的招募、單核細(xì)胞趨化蛋白-1（monocyte chemoattractant protein 1 ，MCP-1）的表達(dá)能被TMP抑制。結(jié)果發(fā)現(xiàn)TMP保護(hù)腦組織缺血再灌注損傷的部分原因可能是通過抑制炎癥反應(yīng)，減少神經(jīng)細(xì)胞凋亡和抑制神經(jīng)細(xì)胞丟失川。芎嗪的這些藥理作用對于腦梗死、心肌梗死有積極的預(yù)防作用，在器官移植缺血再灌注損傷有了運(yùn)用前景。

5 骨細(xì)胞保護(hù)作用

有報(bào)道川芎嗪可以加速成纖維細(xì)胞的分泌過程及細(xì)胞周期的過程促進(jìn)骨折愈合。Xiao-dong Ju等【10】，通過白介素-1（interleukin-1，IL-1 ）誘導(dǎo)白兔骨節(jié)軟骨蛋白多糖降解和軟骨細(xì)胞軟骨細(xì)胞凋亡，研究川芎嗪對移植軟過和軟骨細(xì)胞的保護(hù)作用，兔關(guān)節(jié)軟骨和軟骨細(xì)胞分別在沒有TMP的培養(yǎng)基中培養(yǎng)和在含不同濃度TMP（50， 100 or 2000UM）的培養(yǎng)基中培養(yǎng)72小時(shí)，所有的培養(yǎng)基含IL-1（10 ng/ml）。通過1，9-二甲基亞甲藍(lán)（1，9-dimethylmethylene blue ，DMMB）測定軟骨移植物釋放入培養(yǎng)基中粘多糖（glycosaminoglycan ，GAG）的總量；即時(shí)定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)分析軟骨移植物的MMP-3和TIMP-1基因表達(dá)；MTT測定軟骨細(xì)胞活性。發(fā)現(xiàn)IL-1能增加GAG在培養(yǎng)基中的水平，誘導(dǎo)了MMP-3表達(dá)和阻止了TIMP-1的表達(dá)，IL-3使細(xì)胞的穩(wěn)定性和線粒體膜電勢降低，通過激光共聚焦顯微鏡（laser scanning confocal microscopy ，LSCM）、流式細(xì)胞儀、特殊試劑盒，發(fā)現(xiàn)IL-3增加了軟骨細(xì)胞內(nèi)活性氧的水平、caspase-3的活性和細(xì)胞的凋亡率。而運(yùn)用TMP的治療組顯示，TMP減輕了IL-3誘導(dǎo)的劑量依賴的軟骨和軟骨細(xì)胞的損傷，減少了軟骨GAG的降解和MMP-3mRNA產(chǎn)物，擴(kuò)增了TIMP-1mRNA產(chǎn)物，TMP也增加了細(xì)胞的穩(wěn)定性，此外，TMP還通過抑制活性氧的產(chǎn)生，維護(hù)線粒體膜電勢穩(wěn)定和下調(diào)caspase-3活性，進(jìn)而抑制了軟骨細(xì)胞凋亡。結(jié)果證明，TMP具有軟骨及軟骨細(xì)胞保護(hù)作用，提示TMP可以作為一種藥劑，為治療股骨頭壞死等疾病開辟了新的用藥前景。

6 小結(jié)

綜上所述川芎嗪的藥理作用機(jī)制非常復(fù)雜，經(jīng)查閱大量的文獻(xiàn)，近年來對其研究越來越多，但大多數(shù)工作主要由大陸、港臺地區(qū)完成。其作用機(jī)制廣泛，臨床運(yùn)用副作用少，藥源廣泛，為今后的研究其分子結(jié)構(gòu)和四個(gè)甲基改造，探索其藥理作用提供了廣闊的條件，為祖國中藥的現(xiàn)代化、科學(xué)化做出貢獻(xiàn)。

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