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中醫藥治療促進腦梗死后血管新生作用的研究進展

2015-04-03 16:44:59方邦江
世界中醫藥 2015年3期
關鍵詞:中醫藥研究

凌 麗 方邦江

(1 上海中醫藥大學附屬龍華醫院,上海,200032; 2 上海中醫藥大學附屬市中醫醫院,上海,200071)

綜 述

中醫藥治療促進腦梗死后血管新生作用的研究進展

凌 麗1,2方邦江1

(1 上海中醫藥大學附屬龍華醫院,上海,200032; 2 上海中醫藥大學附屬市中醫醫院,上海,200071)

通過收集近年來的相關資料,總結與腦梗死后血管新生相關的調控因子及中醫藥治療,包括中藥、針灸、穴位埋線、穴位注射等療法在腦梗死后對血管新生的作用,并對相關研究中尚存在的問題進行了歸納。

腦梗死;血管新生;中醫藥

腦梗死具有高發病率、高死亡率和高致殘率的特點。急性腦梗死病灶是由缺血中心區及其周圍的缺血半暗帶組成。缺血半暗帶的缺血程度較輕,僅功能缺損,具有可逆性,故在治療和恢復神經系統功能上有重要作用。治療性血管新生,改善血循環,為挽救保護半暗帶,恢復缺血區腦組織的血液供應提供了新思路。近年來血管生成的微觀機制與調控因素成了研究熱點,中醫藥治療在促進腦梗死后血管新生,改善血循環方面也發揮了明顯的作用與優勢。

1 血管新生的概念及過程

早在1971年,Folkman在腫瘤生長研究中首次引入了血管生成的概念,之后人們將血管新生引入缺血性腦血管疾病。血管新生可分為芽生式和分隔式(套疊式)兩種模式[1]。芽生式最為常見,其過程大致可分為4個階段:1)啟動階段,血管通透性增加,血管基底膜和基質降解;2)進展階段,內皮細胞脫離并穿過血管壁發生遷移和增殖,形成血管芽;3)新血管形成階段,單個血管芽生長形成管腔并與鄰近的血管芽相互融合形成血管環或網;4)血管塑形和成熟階段,血管塑形完成,血管平滑肌細胞和血管周圍細胞遷移包繞血管并促使細胞外基質沉積,血管周圍基膜形成。分隔式[2]即在原存在的管腔中長入柱狀間質組織,分隔血管腔,局部血管網重新建立,進而形成新的血管。

在中醫學中,血管新生屬于“生脈”范籌,包含3個方面:1)受損組織周圍脈道、絡道增生;2)損傷脈道、絡道再通;3)新脈、新絡的生成[3],與血管新生的芽生式和分隔式相當。

2 與腦梗死后血管新生相關的因子

腦缺血后微血管新生的范圍和程度直接關系到半暗帶血流改善,影響著神經功能恢復,也決定著預后,與其發生機制相關的因子如下。

2.1 促進血管新生的因子

2.1.1 血管內皮生長因子(Vascular Endothelial Growth Factor,VEGF) VEGF是內皮細胞特異性促有絲分裂原和趨化因子,在體內外都能特異地促進內皮細胞生長并誘導血管生成。動物研究發現VEGF與腦缺血損傷后血管新生密切相關:給予大鼠大腦中動脈栓塞(MCAO)模型靜脈注射VEGF165治療后可以顯著提高梗死周邊區血管的新生,減小梗死面積,改善神經功能缺損[4]。Dzietko等[5]亦證實腦缺血后VEGF延期治療能減輕損傷,促進內皮細胞增殖,增加血管密度。

2.1.2 血管生成素(Ang) Ang是一種糖蛋白,屬于特異性血管新生作用因子,由Ang-1、Ang-2、Ang-3和Ang-4四種組成,Ang-1和Ang-2是最重要的血管生成素。Ang-1具有促進血管新生的作用,Ang-2具有抑制血管新生的作用,通過拮抗Ang-1發揮活性,其作用依賴于VEGF的存在,破壞血管穩定性,增加內皮系統對VEGF的反應性。Ang系統通過內皮細胞特異性酪氨酸激酶受體Tie-2發揮作用。Meng等[6]研究發現,Ang-1能促進大鼠腦缺血后半暗帶中內源性內皮細胞增殖和血管新生。Ang系統與VEGF系統相互補充和協調,共同調節腦缺血后的血管新生。Ang-1和VEGF的共表達增加血管屏障結構完整性和減少小鼠大腦中動脈堵塞后腦組織的萎縮面積[7]。

VEGF和Ang是2種主要的血管特異性生長因子,除此之外堿性成纖維細胞生長因(bFGF)、血小板衍生內皮細胞生長因子(PD-ECGF)、肝細胞生長因子(HGF)、轉化生長因子(TGF)、基質金屬蛋白酶(MMPs)、高遷移率族蛋白B1(HMGB1)、白細胞介素(IL)、缺氧誘導因子(HIF-1)等因子和其受體的表達在腦梗死后均有不同程度的增高。

2.2 抑制血管新生的因子 內源性的血管新生抑制因子主要是由多種具有抗增生和促凋亡作用的多肽和調節因子組成,主要通過影響促新生因子與其受體結合或其下游促增生信號,或者自身促進內皮凋亡而發揮作用。

2.2.1 凝血酶敏感蛋白(Thrombospodin,TSP) TSP是一類具有抗血管新生活性的分泌蛋白,TSP-1和TSP-2是主要的內源性血管新生抑制物質。TSP-1通過其C末端與bFGF結合,抑制了bFGF與其受體的結合,從而抑制內皮細胞的增生反應[8]。TSP-1和TSP-2在mRNA和蛋白水平有不同形式的表達,二者的表達可能終止中風后血管新生[9]。王連渠[10]等研究表明膀胱移行細胞癌組織中P53蛋白表達增高而可能使TSP-1表達降低,從而促進了腫瘤血管生成。

2.2.2 內皮抑素(endostatin)和血管抑素(angiostatin) Endostatin能夠與VEGF的受體KDR/Flk-1直接結合,抑制VEGF引起的細胞遷移[11],還可抑制細胞周期蛋白D1的轉錄活性從而抑制bFGF和VEGF介導的細胞增生[12]。Angiostatin抑制血管新生的作用主要通過其分布在細胞表面的受體ATP合酶F1亞單位等完成[13]。

此外,Ⅰ型血小板結合蛋白基序的解聚蛋白樣金屬蛋白酶(ADAMTS)、色素上皮細胞衍生因子(PEDF)、金屬蛋白酶組織抑制因子(TIMP)、血小板第四因子(PF4)、血管抑制蛋白-1(VASH1)等均能抑制血管新生。

3 中醫藥治療與腦梗死后血管新生

腦梗死屬于中醫學“中風病”范疇,中醫藥治療,包括中藥、針灸、穴位埋線、穴位注射等諸多療法在中風病的治療中發揮了巨大作用。

3.1 中藥治療 中風病的本質為正虛邪實,“正虛”主要表現為氣虛,“邪實”則主要責之于痰瘀。清代醫家王清任在《醫林改錯》中指出:“中風半身不遂、偏身麻木,是由于氣虛血瘀而成”。《本草新編》謂:“中風未有不成痰瘀者也”。故益氣活血、逐瘀化痰是治療中風病的根本方法。近年來,運用中藥單藥或復方對腦梗死后的血管新生影響的研究漸成熱點。

3.1.1 益氣藥 中醫學認為,氣為血之帥,氣能生血,氣虛可導致血瘀、血虛,終致血脈瘀阻、空虛,便發為缺血性腦卒中。近些年來根據“氣血相生”的理論,眾多學者對益氣藥在促血管新生機制方面做了許多研究,其結果可肯定的。黃芪:平用為補,重用為通,有益氣養血、行血的功效,能通調血脈,流行經絡,祛瘀而不傷正。俞鵬等[14]研究發現黃芪能明顯地促進內皮細胞的增殖、遷移以及體外管腔形成,具有促血管新生效應。樊煉等[15]將黃芪多糖通過交鏈劑與膠原內多肽鏈共價結合,分別在雞胚絨毛尿囊膜(CAM)模型及SD大鼠損傷模型中觀察研究其促血管新生作用,經新生血管密度及在體水平中血紅蛋白含量、羥脯氨酸含量及VEGF及intergin的檢測發現黃芪多糖與I型膠原聯合促血管新生作用與刺激細胞VEGF及Integrinαvβ3蛋白的表達有關,且以Integrinαvβ3蛋白表達為主,而局部過高濃度的釋放反而不利血管新生。人參:有補脾益肺、生津止渴、安神益智之功效,為補氣佳品。人參皂苷Rg1是人參中提取出來的一種新型小分子肽。彭程飛、王艷春等[16]經實驗發現人參皂苷Rg1具有促進骨髓間充質干細胞分泌VEGF的功能,并能通過激活缺氧誘導因子1α從而促進內源性血管內皮生長因子增加。

3.1.2 活血藥 活血藥不僅能活血行血,祛瘀通絡,使瘀血去、脈絡通,發揮“祛瘀血”的作用,同時能復其真氣、化舊生新,發揮“生新脈”的作用。川芎:為活血化瘀常用藥,臨床應用廣泛,現代藥理研究認為,川芎可抗血小板聚集,改善微循環障礙,增加腦血流量。王碩、馮怡[17]等研究顯示洋川芎內酯I對胎盤生長因子(PIGF)有明顯的上調作用,通過上調PIGF而促進人微血管內皮細胞的血管生成。孟華[18]等研究表明當歸、丹參、川芎對微血管內皮細胞和微血管有促進增殖的作用,是其促血管生成的作用機制之一,且當歸、丹參有劑量依賴性關系。陶星[19]等研究表明川芎嗪具有促進雞胚絨毛尿囊膜血管生成作用,川芎嗪促血管生成作用與其濃度有一定依賴關系。丹參:始載于《神農本草經》,具有活血散瘀、通經止痛、寧心安神等功效。徐杰等[20]報道丹參多酚酸鹽能促進VEGF、bFGF合成、分泌,從而促進單核細胞誘導的人臍靜脈內皮細胞遷移。Xu W等[21]也發現丹參酮IIA能夠上調VEGF表達,促進血管新生,其機制與上調HIF-1α表達有關。丹參的眾多活性成分中,丹參酮IIA、丹酚酸B、隱丹參酮、二氫丹參酮I能促進或抑制血管新生,并且丹酚酸B和丹參酮IIA對血管新生的調節具有雙向性[22]。

除了川芎、丹參,當歸、三七、紅花也是腦梗死治療中常用的活血化瘀藥,研究[23-25]表明這些活血化瘀藥都有促血管新生和保護血管的作用,表現在調節VEGF、bFGF等促血管新生因子方面,增加血管密度,促進腦梗死急性期側枝循環的建立,從而增加腦梗死半暗帶區的血流供應,減少后遺癥的發生。臨床上依據“氣為血之帥,氣行則血行”及“氣能生血”的原理,補氣藥與活血藥常配伍應用。李冰冰等[26]研究結果顯示,大部分的活血化瘀藥、補氣活血藥含藥血清對人臍靜脈血管內皮細胞(HUVEC)的增殖能力都有較為顯著的影響,其中丹參組、川芎組、赤芍組,丹參黃芪(1∶2)組、丹參黃芪(1∶1)組、川芎黃芪(1∶2)組可明顯促進HUVEC增殖能力;三棱組、莪術組、牡丹皮組、莪術黃芪(2∶1)組、三棱人參(2∶1)組、莪術黃芪(1∶1)組可明顯抑制HUVEC增殖。由此可見不同的活血化瘀藥和補氣活血藥配伍組成對HUVEC的增殖能力具有不同的促進或抑制作用,這可能是這些藥物在細胞層面上促進或抑制血管生成的作用機制。

3.1.3 化痰藥 石菖蒲:具有豁痰開竅,醒神益智等功效,用于急性期中風、腦功能損害。內皮素(ET)是目前所知的作用最強的血管收縮因子,廣泛存在于中樞神經系統,在腦缺血時其表達明顯增加,對中樞神經系統產生損傷作用。王淑英等[27-28]研究揭示石菖蒲配伍冰片能夠能降低高脂血癥大鼠腦組織中ET含量,并升高降鈣素基因相關肽含量,有舒張腦血管、改善腦供血的作用,且能降低腦缺血再灌注大鼠腦組織中ET含量,從而減輕腦缺血再灌注后上述因素對腦組織的損傷。CD62p、CD63是最能反映血小板活化的特異指標,而血小板活化在誘導和促進血小板黏附或聚集過程中起關鍵作用。

3.1.4 中藥復方 中藥復方對腦梗死后血管新生作用的研究主要集中在具有行氣活血、益氣活血、逐瘀化痰等功效的復方上。高冬等[29]研究表明血府逐瘀湯通過上調VEGF-VEGFR2途徑,誘導內皮細胞增殖、遷移和血管形成,促進血管新生。林凡等[30]等研究的結果表明血府逐瘀湯可能通過適度刺激人內皮細胞NO產生,發揮促進血管新生作用,又避免增生過度的不良反應。有研究表明補陽還五湯通過增加腦缺血后血管生成素-1的表達,能夠促進腦梗死缺血區血管生成,從而促進腦梗死后神經功能恢復[31]。方邦江等[32-33]研究顯示復元醒腦湯(人參、三七、石菖蒲、水蛭、益母草、生南星、制大黃)通過提升腦組織中基質細胞衍生因子-1/趨化因子受體(4SDF-1/CXCR4)、VEGF,促進神經干細胞歸巢、腦血管新生,并能降低腦組織含水量和血-腦屏障通透性,提高腦血流量。雷燕等[34]實驗證實,當歸補血湯中黃芪與當歸按5∶1配伍能較好地促進新生血管生成,同時表明當歸補血湯原方配比為促血管新生的最佳組合。

3.1.5 中成藥 中成藥在腦梗死的治療中應用非常廣泛,包括中藥注射液、復方片劑、膠囊、丸劑等。有研究表明丹紅注射液、丹參注射液、舒血寧注射液、丹參川芎嗪注射液、復方丹參片能夠上調腦梗死后腦組織中VEGF的表達及改善神經功能,保護內皮細胞功能,對于加強血管發生及神經重塑的聯系有積極作用[35-39]。中成藥種類繁多,研究主要著眼于活血化瘀類藥物,又如燈盞細辛注射液、川芎嗪注射液、三七總皂苷注射液、血塞通軟膠囊等均具有抗血小板聚集,降低血黏度,抑制血栓形成,增加腦部血流量,盡快改善和建立側枝循環,糾正梗死區缺血缺氧,促進神經細胞功能盡快恢復的功效。

3.2 針灸治療 近年來,越來越多的研究表明針刺可以促進腦缺血損傷部位的血管新生。Ma JX等[40]觀察到針刺可促進腦缺血后缺血區周圍VEGF和Ang-1的表達來引導腦缺血后的血管新生,從而減輕缺血后的腦損傷。有報道指出電針刺激大腸子午線和手厥陰心包經可以調節腦缺血大鼠的血清VEGF、腦VEGF表達和微血管數量,改善中風[41]。蒙醫溫針療法有針刺與溫熱刺激作用。李玉棠等研究結果顯示蒙醫溫針作用于頂會穴、赫依穴,能誘導細胞表達VEGF,促進腦微循環血液灌流,改善腦組織的缺血狀態,減輕半暗帶腦組織的缺血性損傷。楊珊莉等研究結果顯示電針干預對腦缺血再灌注損傷大鼠的神經細胞亦有保護作用,腦梗死面積明顯縮小,其機制可能是通過上調cAMP反應原件結合蛋白的表達而實現的。

3.3 穴位埋線與穴位注射 羅雄等[42]研究提示穴位埋線(胰俞、脾俞、腎俞)可糾正糖尿病發生后的血管內皮損傷及功能障礙,增加NO水平及活性,抑制血漿內皮素(ET)的合成和分泌,改善微循環,有效地防治微血管病變。穴位注射增強并延續了針刺的效能和藥物對機體的作用,可以充分發揮穴位和藥物的共同治療作用。余芳等[43]運用體針加當歸注射液穴位注射(雙側頸5、6夾脊穴)治療缺血性腦卒中,通過調節ET與NO的分泌,顯著改善血管內皮分泌功能。

4 中醫藥治療影響腦梗死后血管新生研究中尚存在的問題

4.1 時效關系及量效關系不明確 從目前的研究來看,諸多中藥在不同程度上對血管新生均有一定程度的影響,有些中藥甚至已經被大量研究證實在不同的劑量范圍具有雙向調節作用,腦梗死后什么時間段介入中醫藥治療,以及影響血管生成的量效關系均有待以后作深入的研究,以便更好的運用于臨床治療中。

4.2 多靶點、多途徑機制不明確 許多中藥尤其是中藥復方、針刺穴位復方對血管新生的影響,存在著多靶點、多途徑的調節作用,對血管生成的影響是某種藥物/某個穴位起主要作用,還是多種藥物/多個穴位共同起作用?各成分之間的最佳配伍、最佳比例是什么?各治療方法之間、不同的給藥途徑之間是否存在多層面的相互作用和影響?因此,單純針對單體的研究已無法真實反映臨床療效的機制,應當從與臨床相似的角度和環境中研究中醫藥治療對血管新生的影響作用。

4.3 研究因素單一 如對影響血管新生的生物因子的研究,主要集中在VEGF、bFGF上,對其他因子考慮較少,而血管新生是諸多調控因子的平衡,故今后的研究要考慮多因素、多調控通路的作用。

4.4 對血管新生抑制因子作用機制的研究還不完善 體內血管新生促進因子和抑制因子的平衡才能維持機體管脈系統的穩態,而目前的研究更多關注血管新生促進因子,對于血管新生抑制因子的研究相對較少,其作用機制還不甚明了,兩者如何動態調節血管生成穩態同樣值得關注。

4.5 缺乏安全性研究 在研究中藥對血管新生影響的過程中對其可能產生的不良反應涉及得較少,而目前國家對新藥的審批中更關注的就是藥物的不良反應。如VEGF用于治療性血管新生可能引起諸如致命性低血壓、促進腫瘤生長等不良反應。而抑制血管新生藥物的不良反應也是不容忽視的。如何避免或減少不良反應,同樣值得我們思考。

5 總結

中藥、針灸、穴位埋線和穴位注射等中醫藥傳統治療均具有激活內源性血管新生機制的作用,且臨床運用具有創傷性小、不良反應小、經濟有效、患者容易接受等優點,隨著血管新生具體機制的深入研究,中醫藥治療將可能成為未來缺血性腦血管病治療的新方向。

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(2014-08-27收稿 責任編輯:王明)

Research Progress of Traditional Chinese Medicine Therapy in Promoting Angiogenesis after Cerebral Infarction

Ling Li1,2, Fang Bangjiang1

(1LonghuaHospitalAffiliatedtoShanghaiUniversityofTCM,Shanghai200032,China; 2ShanghaiHospitalofTCMAffiliatedtoShanghaiUniversityofTCM,Shanghai200071,China)

Regulatory factors related to angiogenesis after cerebral infarction and the effect of Traditional Chinese Medicine treatment was summarized including Chinese medicinal herbs, acupuncture and moxibustion, catgut implantation at acupoint and acupoint injection on angiogenesis after cerebral infarction through the collection of relevant information in the recent years and the existing problems in the researches were also summarized.

Cerebral infarction; Angiogenesis; Traditional Chinese Medicine

國家自然科學基金資助項目(編號:81273725);上海市教委重點創新資助項目(編號:13ZZ097)

凌麗(1981—),女,住院醫師,博士研究生在讀,主要研究方向:中醫藥治療急性腦血管病,E-mail:ninily@126.com;地址:上海市閘北區芷江中路274號門診六樓GCP辦公室,郵編:200071

方邦江(1965—),男,上海中醫藥大學教授,主任醫師,博士生導師,博士后合作導師,主要從事內分泌與代謝性疾病、心腦血管疾病的研究工作,E-mail:fangbji@163.com

R255.2

A

10.3969/j.issn.1673-7202.2015.03.038

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