抗氧化作用樣中藥單體抑制Ox-LDL生成保護血管內皮細胞作用的研究進展

錢春美 張曉峰

(上海中醫藥大學附屬市中醫醫院，上海，200071)

抗氧化作用樣中藥單體抑制Ox-LDL生成保護血管內皮細胞作用的研究進展

錢春美 張曉峰

(上海中醫藥大學附屬市中醫醫院，上海，200071)

氧化低密度脂蛋白(Oxidized Low Density Lipoprotein，Ox-LDL)的形成對動脈粥樣硬化(Atherosclerosis，AS)的發生發展起到很關鍵的作用，主要通過刺激相關受體、分泌細胞因子等誘導內皮細胞損傷，加重AS。近年來國內外對中藥單體抗低密度脂蛋白氧化，減少對血管內皮細胞損傷，起到預防治療動脈粥樣硬化，保護心血管作用有很多報道。本文就近年來的中藥單體抗Ox-LDL，保護心血管疾病的相關研究進行綜述。

中藥單體；氧化低密度脂蛋白；血管內皮細胞；動脈粥樣硬化

心血管疾病是目前嚴重危害人類健康的疾病之一，它的患病率與死亡率也在逐年提高。動脈粥樣硬化(Atherosclerosis，AS)是心血管疾病的重要病理基礎，其發病的過程復雜，血管內皮層作為血管壁的首要防線，其完整性至關重要。近年來大量資料提示Ox-LDL是血管內皮損傷、單核細胞黏附、泡沫細胞形成和血栓形成的主要因素，在AS的發生、發展中發揮重要作用。抗氧化藥物(如丙丁酚、他汀類等)通過抑制Ox-LDL生成、進而保護血管內皮細胞已成為治療AS的一種重要方法，并在臨床取得良好療效。多年以來，天然抗氧化藥物一直是研究的熱點，而中藥中具有抗氧化樣的單體也得到深入的研究。

1 Ox-LDL與血管內皮損傷

1.1 氧化、抗氧化與Ox-LDL 天然的LDL本身不足以促發動脈粥樣硬化，當其被氧化修飾后，方能有致病作用。主要是通過細胞介導、過度金屬離子介導以及一氧化氮氧化、髓過氧化酶氧化等途徑，經過遲滯、進展以及分解三個主要階段形成的。產物Ox-LDL是導致血管內皮細胞損傷，AS發生、發展的關鍵因素。

根據徐瑞霞綜述[1]，迄今為止關于LDL氧化修飾生成Ox-LDL的機制研究主要涉及以下四個方面內容：1)金屬離子氧化法：將LDL(50～100 μg/mL)與CuSO4(1～10 μmol)在37 ℃條件下孵育24 h，Ox-LDL生成；2)過氧化物酶(Myeloperoxidase，MPO)的氧化作用：中性粒細胞在防御微生物侵襲時活化并釋放MPO，MPO/H2O2/氯化物系統能夠生成一系列繼發自由基或非自由基類氧化劑，從而對LDL進行氧化修飾；3)糖化LDL：主要存在于糖尿病患者中；4)一氧化氮(Nitric Oxide，NO)及其氧化機制：在生理條件pH值下NO不能氧化LDL，但當環境中存在O2時，NO迅速失活生成潛在的氧化—過氧亞硝酸鹽(Peroxynitrite，ONOO-)，此時的NO則起著促進氧化反應的作用，這一機制參與了LDL的氧化修飾。抗氧化劑具有抑制Ox-LDL的形成作用[2]，如抗氧化劑丙丁酚可以進入LDL顆粒抑制LDL的氧化，從而延緩AS的形成，類似作用的藥物還有普羅布考等。另外天然抗氧化劑維生素E與維生素C在膽固醇喂飼的新西蘭白兔、高脂血癥鼠及靈長類動物實驗中也表現出具有促進消退原有損傷的作用。

1.2 Ox-LDL致血管內皮細胞損傷機制 主要通過：1)激活血管內皮細胞的跨膜表面糖蛋白(Cluster of Differentiation，CD)36和血凝素樣氧化型低密度脂蛋白受體-1(Lectin-like Oxidized Low Density Lipoproteinrecaptor-1，LOX-1)，引發內皮損傷和炎癥反應[3-5]；2)剌激內皮細胞分泌具有很強趨化作用的因子促使單核細胞對血管內皮發生黏附、趨化和浸潤受損[6]；3)LDL在氧化過程中產生的脂質過氧化物抑制內皮細胞生長、引起骨架破壞、誘導細胞凋亡并抑制吞噬凋亡細胞、阻礙內皮細胞的自我修復作用[7-8]。

2 抗氧化作用樣中藥單體抑制Ox-LDL生成、保護血管內皮細胞的作用

2.1 三七總皂苷 三七總皂苷(Total Panax Notogin Senosides，TPNS)是中藥三七的主要活性成分，具有良好的調脂、抗氧化、抗血小板聚集作用。劉桂林[9]等將載脂蛋白E基因敲除apoE-KO小鼠進行體內實驗，應用ELISA法測定小鼠血清Ox-LDL含量，透射電鏡觀察小鼠主動脈內皮細胞的超微結構，實時定量RT-PCR檢測小鼠主動脈細胞分化抗原40(CD40)血管細胞黏附分子-1(Vascular Cell Adhesion Molecule 1，VCAM-1)mRNA表達水平。結果顯示，apoE-KO小鼠的主動脈內皮和正常相比明顯腫脹，連續性中斷，可見細胞凋亡，胞核固縮核，內異染色質明顯增多，線粒體空泡化。用藥組內皮結構有不同程度的改善。與模型組相比apoE-KO小鼠血清Ox-LDL水平顯著升高。三七總皂苷及辛伐他汀均可顯著降低apoE-KO小鼠血清Ox-LDL水平，下調主動脈CD40及VCAM-1的基因表達水平，對動脈粥樣硬化小鼠血管內皮具有保護作用。

以培養原代人臍靜脈內皮細胞(Human Umbilical Vein Endothelial Cell，HUVEC)作為靶細胞，用Ox-LDL造成HUVEC損傷模型，用三七總皂苷進行干預的體外實驗證實[10]，三七總皂苷能通過下調內皮細胞表面黏附分子的表達，抑制單核-血管內皮細胞黏附，從而發揮對血管內皮細胞的保護作用。

2.2 川芎嗪 川芎嗪(Ligusteazine)具有活血化瘀等心血管系統的保護作用，其作用機制復雜。王國峰[11]等通過體外培養人冠狀動脈內皮細胞，并隨機分為對照組、Ox-LDL組、不同濃度川芎嗪為1 μmol/L組、10 μmol/L組、100 μmol/L組。用RT-PCR及Western Blot法檢測單核細胞趨化蛋白1(Monocyte Chemotactic Protein-1，MCP-1)和細胞間黏附分子1(Intercellular Adhesion Molecule-1，ICAM-1)基因和蛋白表達；采用免疫熒光法觀察NF-κB p65蛋白的核轉位。結果顯示，不同濃度的川芎嗪能下調MCP-1、ICAM-1基因表達，保護對Ox-LDL誘導的血管內皮細胞損傷。

阮秋蓉等[12]通過體外培養人臍靜脈內皮細胞和大鼠胸主動脈平滑肌細胞實驗，證實川芎嗪通過抑制或阻斷AS危險因素Ox-LDL、Ox-vLDL和血管緊張素II誘導的核因子κB活化及核內移位，抑制血管壁細胞血管細胞黏附分子1和單核細胞趨化蛋白1表達，抑制單核細胞黏附于內皮，而發揮其抗AS作用。人內皮細胞ECVV304的體外實驗[13]同樣證實，川芎嗪能提高血管內皮細胞超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase，SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(Glutathione Peroxidase，GSH-Px)的活性，抑制Ox-LDL導致的內皮細胞損傷。

2.3 白藜蘆醇 白藜蘆醇是一種生物性很強的天然多酚類物，是降低血小板聚集，預防和治療AS、心腦血管疾病的化學預防劑。李國洪[14]等在銅離子誘發LDL氧化修飾的基礎上，建立內皮細胞脂質過氧化損傷模型，通過不同劑量的白藜蘆醇進行干預。白藜蘆醇的干預可減輕OX-LDL對抗超氧化物歧化酶SOD，谷胱甘肽過氧化物酶GSH-Px的影響，降低MDA含量，并顯著減少凋亡細胞數量，保護和修復Ox-LDL引起的血管內皮細胞損傷。

2.4 丹參多酚酸鹽 丹參多酚酸鹽(Salvianolate)是以丹酚酸B鎂(或稱丹參乙酸鎂)為主要成分的有效活性部位，具有很強的抗氧化和清除自由基作用。熊濤[15]等證實其對Cu2+、內皮細胞介導LDL的氧化有顯著的抑制作用，達到治療AS的作用。吳興利[16]等通過兔血管平滑肌細胞(Vascular Smooth Muscle Cell，VSMC)體外實驗，研究證實一定濃度的Ox-LDL可促進VSMC分泌白介素IL-18、IL-1和ICAM-1，丹參多酚酸鹽可濃度依賴地抑制Ox-LDL刺激產生的IL-1和ICAM-1分泌作用，發揮其對VSMC免疫學功能的調控。

2.5 銀杏黃酮苷元 銀杏葉提取物中的黃酮苷元(Ginkgo Flavone Aglycone，GA)具有較強的抗氧化活性，何艷[17]等通過前期實驗證實黃酮苷元可抑制Ox-LDL誘導內皮細胞表達LOX-1。且進一步實驗采用銀杏黃酮苷元對兔頸總動脈內皮損傷的干預，4周后檢測各組血脂水平，觀察各組右頸總動脈形態，用免疫組織化學法和RT-PCR檢測LOX-1蛋白和mRNA表達。結果證實模型組術后4周內膜增生明顯，有粥樣斑塊形成，LOX-1表達明顯增加。黃酮苷元灌胃后右頸總動脈內膜增生較輕，內膜面積、LOX-1陽性細胞數和其基因表達水平均低于模型組。提示銀杏黃酮苷元可通過抑制兔頸總動脈內皮損傷后LOX-1的表達，減輕新生內膜增生及AS的形成。

在GA對Ox-LDL誘導的人主動脈內皮細胞(Humanaorticendothelial Cells，HAECs)氧化應激損傷的保護作用[18]實驗證實，GA可明顯抑制Ox-LDL誘導的活性氧(Reactive Oxygen Species，ROS)合成，降低丙二醛(Minimum Descent Altitude，MDA)水平，升高NO其作用機制可能與SOD活性增加及內皮細胞NADPH(Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate Oxidase，NADPH)氧化酶活性降低有關。

2.6 葡萄籽原花青素 葡萄籽原花青素(Grape Seed Proauthocyanidin Extract，GSPE)是從葡萄籽中分離出來的一類多酚類化合物，是一張強抗氧化劑，對AS、大腸腫瘤、胃潰瘍等多種疾病有預防作用。劉相菊[19]等通過GSPE作用兔AS模型，進行MDA、Ox-LDL檢測及形態學觀察。結果顯示經GSPE干預治療后，形態學觀察可見局部破壞減輕，小栓子形成受抑。Ox-LDL含量降低，抑制AS的形成。沈琳[20]等通過含膽固醇顆粒飼料建立AS模型，探討GSPE對實驗性AS兔基質金屬蛋白酶2，9(Matrix Metallo Preteinases-2，9，MMP-2，9)和Ox-LDL的影響，結果進一步顯示GSPE干預后，MMP-2、MMP-9和Ox-LDL水平明顯下降，證實了GSPE有明顯的抗AS效應，且效應與其抗氧化、抑制細胞分泌因子有關。

2.7 桔梗皂苷D 桔梗(Platycodon Grandiflorum A.DC.)，桔梗科桔梗屬植物，主要活性成分桔梗皂苷D(Platycodin D，PD)。王茂山[21]等利用Ox-LDL誘導HUVECs，建立細胞氧化損傷模型，測定NO、MDA水平和VCAM-1、ICAM-1的表達。結果證實，PD能顯著增大細胞培養液NO濃度，顯著降低MDA水平。通過減少VCAM-1和ICAM-1分子的表達及單核細胞與內皮細胞的黏附作用來抑制Ox-LDL誘導的內皮細胞氧化損傷，起到治療AS早期反應。

2.8 西紅花酸 西紅花酸來源于茜草科植物梔子(Gardenia Jasminoides)果實，為天然類胡蘿卜素類化合物。鄭書國[22]等人用高脂飼料建立兔高脂血癥模型，用西紅花酸伴飼料，測定其血清總抗氧化能力及相關活性因子。結果發現，高脂血癥能誘導機體的氧化應激狀態，損傷機體抗氧化能力，引起LDL氧化修飾。西紅花酸能顯著降低高脂血癥家兔LDL氧化易感性和血清Ox-LDL水平，且有劑量依懶性。

2.9 其他 劉瑞[23-24]等人對天然黃酮類化合物槲皮素、蘆丁、葛根素、異鼠李素及橙皮苷對Cu2+介導LDL體外氧化修飾作用的影響。按一次性密度梯度超速離心法分離人血清LDL，分別加入藥物與LDL溫育3 h，然后利用Cu2+介導體外氧化修飾脂蛋白的方法，觀察發現LDL氧化修飾不同時間，這五種黃酮類化合物均具有降低相對電泳遷移率(Relative Electrophoretic Mobility，REM)，硫代巴比妥酸反應物質(Thiobarbituric Acid Reactive Substance，TBARS)及載脂蛋白羰基含量，抑制Cu2+介導LDL氧化修飾的作用。

原兒茶醛是從活血化瘀藥物(如丹參、四季青葉、鼠尾草)中提取的水溶性單體，具有擴張動脈、降低心肌耗氧量、抑制血小板聚集、抗脂質過氧化和清除自由基等作用。韓純潔[25]等人Ox-LDL誘導人血管內皮細胞損傷，并以不同劑量的原兒茶醛干預24 h，用四甲基偶氮唑藍比色法檢測細胞存活數量，比色法測定細胞培養液中NO含量和NOS活性，流式細胞術測定細胞內CD40蛋白表達。檢測結果顯示，原兒茶醛抑制Ox-LDL誘導的血管內皮細胞損傷，保護血管內皮細胞。

3 討論

AS是以血管炎癥反應為主的慢性血管性疾病，發病原因涉及許多因素。血脂代謝異常導致的高脂血癥以及脂質氧化是動脈粥樣硬化發生發展過程中起關鍵作用的致病原因。Ox-LDL通過多種機制誘導血管內皮損傷，是其發生、發展的重要因素。目前，除了一些抗炎藥物外，具有抗氧化作用的中藥單體通過抑制LDL的氧化，減少Ox-LDL的生成，從而降低內皮細胞損傷和細胞凋亡，并對AS具有明顯的防治作用。綜上所述，天然中草藥植物中存在著有效活性物質抑制Ox-LDL刺激內皮細胞產生的損傷，達到保護心血管作用。因此，具有抗氧化作用的中藥提取物有望成為抗AS治療及預防其進一步發展的重要手段。

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(2014-09-23收稿 責任編輯：張文婷)

Investigation Progress in Chinese Medicine Monomer with Antioxidant Effect Inhibiting Ox-LDL Ggeneration and Protecting Vascular Endothelial Cells

Qian Chunmei, Zhang Xiaofeng

(ShanghaiMunicipalHospitalofTraditionalChineseMedicineAffiliatedtoShanghaiTCMUniversity,Shanghai200071,China)

Oxidized low-density lipoprotein (Ox-LDL) plays an important role in the formation of atherosclerosis (AS). It induces endothelial cell injury and aggravates AS by stimulating the relevant receptors, secreting cytokine and so on. In recent years, there are more and more reports about the antioxidant effect of Chinese medicine monomer in preventing and treating AS by reducing endothelial cell injury. This paper gives a summary review of some researches on the relationship between Ox-LDL and cardiovascular disease in recent years.

Chinese medicine monomer; Ox-LDL; Vascular endothelial cell; AS

上海市衛生局科研項目(編號：20114057)

錢春美，女，碩士，中藥師，E-mail：qcm_work@126.com

張曉峰(1961.11—)，男，學士，主任技師，科室主任，研究方向：心血管疾病方向，E-mail：xfzhang0387@sina.com

R285.5；R543.1+2

A

10.3969/j.issn.1673-7202.2015.04.040