中藥及復方血管內皮細胞保護作用的研究進展

目前研究表明，血管內皮細胞損傷與嚴重危害人類健康的心血管疾病有密切聯系，加強對血管內皮細胞功能損傷的逆轉，是心血管疾病治療領域的一個新的發展趨勢。血管內皮細胞損傷參與多種心血管疾病發生發展的過程，血管內皮細胞不僅僅是血管的屏障層，而且可以產生和釋放多種活性物質，維持正常血管功能和血液狀態，控制白細胞黏附等。現代醫學研究表明，中藥對防治血管內皮損傷起重要作用[1]。現代研究認為各種血管內皮細胞的損傷可導致氣血瘀滯類疾病，中藥以及復方因其組方簡練、止痛效果良好，一直為后世所推崇，在臨床上得到廣泛運用，積累了大量經驗[2]。

1 血管內皮細胞的生物學研究

血管內皮細胞是覆蓋在血管內腔表面的連續單層扁平細胞，介于血流和血管壁之間。正常成人約有1×1012個血管內皮細胞，血管內皮細胞具有屏障作用，同時具有重要的內分泌和物質轉運功能，可合成和釋放多種內皮衍生的血管活性因子[3]。血管內皮細胞已經被證明含有細胞質的細絲，這些細絲被研究者認為“厚”絲。內皮細胞的內表面心血管系統在血液和組織器官中作為天然屏障。這些新陳代謝活躍的單層器官暴露在不同的生物力學和生物化學，會刺激反應保護血管功能的完整性和體內平衡[4]。內皮細胞生長因子家族由一系列配體密切相關的因子，包括血管內皮生長因子(VEGF)-A、B、C、D和胎盤生長因子組成[5]。RNA能被血管內皮生長因子C干擾并且血管抑制素能夠抑制食管鱗狀細胞癌形成[6]。血管內皮細胞有選擇性、通透性、抗血栓性、調節血管緊張度、促進毛細血管形成以及產生血細胞黏結因子等功能。中藥能夠降低血管內皮細胞脂質過氧化、抗氧化損傷[7]。完整的內皮細胞結構和功能對維持體內微循環平衡和血流平穩運行起至關重要的作用。近年來越來越廣泛，對血管內皮細胞的研究成為心血管疾病研究的熱點。并且在對血管內皮細胞的培養以及內皮再生過程中，提供一個有用的體外模型[8]，對生理和病理的研究具有巨大的促進作用。有研究表明，熱休克蛋白60(HSP60)可在體外誘導人臍靜脈內皮細胞功能障礙的模型[9]。

2 血管內皮細胞損傷模型的建立類型

實驗研究表明，氧自由基能夠導致血管內皮細胞損傷。目前用于內皮細胞損傷模型制備的主要有原代培養的內皮細胞和內皮細胞株兩類。血管內皮細胞損傷模型的建立與血管生理學的許多方面(如血管舒張、血管再生、炎癥和屏障功能等)有密切關系[10]。目前常用的血管內皮細胞損傷模型是利用細胞損傷因素所建立。據文獻報道，血管內皮細胞分泌纖溶酶原激活物，能夠有效激起纖維蛋白凝塊溶解[11]。氧化性低密度脂蛋白(ox-LDL)誘導的內皮損傷模型，是最常用的內皮細胞損傷模型之一。ox-LDL誘導的內皮細胞損傷主要是細胞凋亡和死亡，其誘導的損傷主要是氧化損傷。ox-LDL誘導血管內皮細胞表達血凝素樣氧化低密度脂蛋白受體-1(LOX-1)[12]，調節NADPH氧化酶、線粒體電子傳遞鏈等活性氧源，誘導細胞內生成DNA損傷誘導反應(SOS)，一方面通過和一氧化氮(NO)結合，另一方面通過信號通路形成細胞損傷模型。晚期糖基化終末產物(AGEs)誘導細胞損傷模型，是通過與其細胞表面特異受體相互作用產生。過氧化氫(H2O2)是目前廣泛應用研究氧化損傷的工具藥物，H2O2對血管內皮細胞毒性較大，來源方便，價格低廉，損傷效果明顯。H2O2是內皮細胞產生的主要活性氧簇(ROS)之一[13]。有實驗研究表明，在同型半胱氨酸(Hcy)的影響下，內皮細胞凋亡率明顯升高，Hcy降低細胞色素C氧化酶(COX)，同時降低COX的活性，從而下調對COX的表達[14]。Hcy的內皮細胞損傷模型，是通過抑制內皮細胞生長以及誘導其死亡的機制[15]。血管內皮生長因子對血管內皮細胞的增殖、生存和分化產生重大影響[16]。血管內均覆蓋一層上皮細胞，70%的成人內皮細胞總面積超過10%[17]。血管內皮細胞損傷可導致高血壓、心絞痛、心肌梗死及腦血管意外等心血管疾病[18]。

3 血管內皮細胞所致疾病及機制

動脈粥樣硬化、高血壓及血栓性疾病等心血管疾病常存在血管內皮細胞損傷，而保持血管內皮細胞損傷與修復之間的動態平衡可使心血管病病人獲益。心血管疾病的發生是由于血管內皮細胞和平滑肌細胞受各種危險因子的影響，從而使血管局部產生慢性炎性增生反應[19]。血管內皮細胞在動脈粥樣病變過程中起重要作用[20]。血管內皮細胞受損是由于膜結構的改變引起抗動脈抗體產生以致激活補體系統從而加重了血管內皮損傷，同時也促進了動脈粥樣硬化的發生和發展[21]。多項研究結果表明，高血壓發生也和受損的股動脈血流介導的血管擴張有關，高血壓發病機制與內皮細胞的功能障礙相關。在血壓對內皮細胞功能障礙影響的問題上，目前一致認為血壓升高對血管內皮細胞功能有重大的損傷作用[3]。動脈粥樣硬化是免疫系統和血管系統激活細胞相互作用的結果。研究已證實，動脈粥樣硬化與脂代謝異常有關，高血壓是動脈粥樣硬化發病的高危因素。有研究顯示，一氧化氮合酶(NOS)能夠抑制白細胞黏附、血栓形成和血管壁細胞增殖，這意味著動脈粥樣硬化發病與內皮細胞功能障礙有關[22]。目前多項研究已顯示，血管內皮功能障礙與動脈粥樣硬化性血栓形成和心血管高危病人發生心血管疾病有關，血管內皮功能失調后進一步損傷血小板，最終導致急性冠脈綜合征發生[23]。目前有研究表明，血管內皮氧化應激損傷與心力衰竭的發病機制[24]、臨床表現及預后有關，這意味著心輸出量降低、外周組織灌流減少和機體功能減退與血管內皮功能障礙后血管舒張功能下降有關。血管內皮細胞損傷在腦血管疾病的病理基礎和心血管疾病的發病機制起著重要的作用。中藥對血管內皮細胞的保護作用日益受到重視。多種中藥對血管內皮細胞具有保護作用，中藥降低血管內皮細胞脂質過氧化、抗氧化損傷。目前研究顯示單味藥、復方都對內皮細胞損傷起著保護作用。在實驗研究中單味藥中如黃芪多糖、紅車軸草、淫羊藿等對H2O2損傷的內皮細胞具有保護作用。在實驗研究中表明，中藥大黃具有保護大鼠敗血癥中腸黏膜微血管內皮細胞作用[25]。復方桃紅四物湯可調節血管內皮細胞功能，保護內皮細胞損傷；活絡效靈丹在保護內皮細胞損傷也具有一定的療效。中藥特別是中藥復方在治療心血管內皮細胞損傷中發揮了重要的作用，臨床研究、實驗研究也逐漸展開。人參的一些主要有效成分對血管內皮損傷具有修復作用。常用的活血化瘀方劑有桃紅四物湯、桃核承氣湯、胸痹方等[26]。

4 中藥對血管內皮細胞損傷的保護作用

4.1 澤瀉 澤瀉能夠改善H2O2誘導損傷的血管內皮細胞損傷形態，提高內皮細胞的存活率，維持血管內皮細胞增殖和凋亡平衡，維持細胞氧化和抗氧化狀態平衡。它的主要作用機制是改善細胞生長增殖狀態和細胞形態；增加細胞活性物質的生成；提高抗氧化能力，清除大量的自由基對血管內皮細胞的損害；防止細胞凋亡，維持細胞的正常結構和功能[27]，從而達到保護血管內皮細胞的作用。

4.2 葛根素 葛根素是從中藥豆科植物野葛的干燥根中提取的一種異黃酮類化合物，具有較強的抗氧化作用。研究表明，氧化應激反應可造成內皮細胞損傷和凋亡，引起血管通透性增加而導致骨內微循環障礙，造成血栓形成，最后導致股骨頭壞死。過氧化氫可通過細胞膜進入細胞，引發過氧化反應，導致細胞結構損傷。實驗研究表明，葛根素通過抗氧化作用，阻斷線粒體過氧化損傷的途徑，降低casepase-3的活性，抑制細胞凋亡，發揮對內皮細胞氧化損傷的保護作用[28]。

4.3 松果菊苷 松果菊苷是中藥肉蓯蓉的有效單體成分，中藥肉蓯蓉具有較高的藥用價值，其在抗炎、抗氧化、抗凋亡、對心肌缺血的保護及增強免疫力等方面均具有比較明顯的優勢。血管內皮損傷是動脈粥樣硬化形成的起始環節，并加速其進展。通過動物實驗研究表明，肉蓯蓉可提高亞急性衰老小鼠超氧化物歧化酶(SOD)的活性，明顯降低腦組織和肝臟中脂質過氧化物的含量。松果菊苷在大鼠心肌缺血、心肌細胞炎癥等模型中均發揮了比較明顯的保護作用[29]。

4.4 槲皮素 槲皮素屬于黃酮類化合物，具有擴張冠狀動脈、降低毛細血管通透性和脆性等藥理活性。實驗通過H2O2誘導內皮細胞損傷，血管中脫落的血管內皮細胞數目增加，內皮素(ET)升高，而ET是最強的縮血管作用物質。H2O2可引起細胞內ET釋放增加和前列環素(PGI2)釋放減少。槲皮素可抑制H2O2誘導的內皮細胞損傷，作用于損傷的內皮細胞后，ET劑量的依賴性減少，PGI2依賴性劑量增加。所以，當血管內皮細胞損傷特別是膜系統受到損傷時PGI2合成會受到阻礙。此外，細胞過氧化脂質的升高可以抑制PGI2合酶的活性，使PGI2合成減少。實驗發現過氧化氫可以使培養液中PGI2含量下降，而槲皮素可逆轉此作用并隨著藥物濃度加大而增加。一般認為血管內皮細胞并無PGI2貯存，而是受刺激后隨時合成立即釋放。因此，槲皮素促血管內皮細胞釋放PGI2可能是其直接激活PGI2合酶或前列腺素合酶使合成PGI2的底物增多所致。實驗表明槲皮素對血管內皮細胞具有抗氧化損傷的作用[30]。

4.5 川芎嗪 川芎嗪是從臨床上活血化瘀藥川芎中提取的有效成分，主要用于心絞痛和腦血管等疾病。試驗研究發現川芎嗪具有改善心血管作用的功能，可擴張小動脈、小靜脈，抗血小板聚集，改善微循環和抑制平滑肌增殖。血管內皮可以通過內皮源性舒張因子和內皮源性收縮因子合成和釋放的平衡來調節血管的緊張度。川芎嗪可通過促進血管內皮釋放PGI2，直接激活PGI2酶的活性，并且具有抗脂質氧化反應[31]，從而達到對內皮細胞損傷的保護作用。

4.6 白黎蘆醇 白黎蘆醇是富含于葡萄屬植物中的一種多酚類化合物，具有清除自由基及抑制脂質過氧化作用。最近研究證實，由于白黎蘆醇具有親脂性，可與脂蛋白結合增強后者抗氧化性，降低膽固醇在冠狀動脈中的沉積。白黎蘆醇對過氧化脂質誘導的內皮細胞損傷具有明顯的保護作用，通過抗氧化減輕細胞脂質過氧化損傷，并且能減少內皮細胞的凋亡，從而保持內皮的相對穩定，維持血管穩態，防止血栓的形成，降低心血管疾病急性發生的危險性[32]，發揮對內皮細胞損傷的保護作用。

4.7 紅車軸草 紅車軸草中富含黃酮類、蛋白質、氨基酸、糖類和維生素等多種成分。黃酮類具有潛在的抗氧化作用，是治療和預防心血管疾病的中草藥主要成分。

4.8 養心湯 養心湯出自明代王肯堂的《證治準繩》，養心湯具有益氣養血、養心安神的作用，在多年的臨床工作中養心湯作為主方加減治療冠心病不穩定型心絞痛取得明顯療效。養心湯可下調過氧化氫氧化損傷內皮細胞Smad4 mRNA的表達使其保護內皮細胞損傷，防治冠心病不穩定型心絞痛的主要機制之一。Smad4是轉化生長因子-β(TGF-β)信號轉導通路的中心分子，所有生物學效應均是Smad4與不同的SmadS蛋白相互作用的結果，其作用機制是TGF-β分子與細胞膜上的H型受體結合，然后募集Ⅰ型受體，形成復合物，使其下游的靶蛋白Smad2和Smad3磷酸化而激活，激活的R-SmadS與Smad4共同形成復合物，使號TGF-β傳導進入細胞核與其他核內轉入因子共同作用，激活下游靶基因的轉錄。養心湯由黃芪、茯神、半夏、當歸等13味中藥組成，具有益氣養血、養心安神的作用[33]，通過抗氧化發揮對血管內皮細胞抗氧化損傷的作用。

4.9 桃紅四物湯 動脈粥樣硬化是一種多因素疾病，以血管壁內脂質、炎癥細胞聚集為特征，粥樣斑塊內單核細胞的黏附、遷移和浸潤，是引起動脈粥樣硬化的主要原因。動脈粥樣硬化是嚴重危害人類健康的常見病、多發病，是腦卒中和心肌梗死等疾病發病的共同基 礎，隨著人們生活水平的提高，其發病有逐年提升的趨勢。許多基礎和臨床研究發現，炎性反應在動脈粥樣硬化斑塊形成過程中起著關鍵性的作用，各種炎性介質和抗炎因子相互作用決定著斑塊的形成速度和穩定性。實驗研究表明，脂多糖(LPS)刺激人臍靜脈內皮細胞(HUVEC)，誘導TLR4/NF-κB信號轉導通路的激活，從而激活下游腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)及白介素-1β(IL-1β)等炎癥因子，并用桃紅四物湯含藥血清進行干預，觀察其對TNF-α、MCP-1及IL-1β達的影響，探討桃紅四物湯的抗炎及防治動脈粥樣硬化的機制。結果顯示，桃紅四物湯含藥血清能拮抗LPS誘導內皮細胞的損傷作用，其抗損傷機制與降低TNF-α、IL-1βmRNA表達和MCP-1蛋白表達相關[34]。桃紅四物湯中含有多種活性成分，紅花色素A、阿魏酸、川芎嗪、藁苯內酯等這些活性成分具有極強的抗氧自由基、抗炎作用，同時也降低了ROS本身所帶來的損傷作用，從而起到保護內皮細胞的作用。

5 結 語

綜上所述，通過體外細胞培養實驗及動物實驗表明，某些中藥及復方有效成分可通過降血脂、抗氧化損傷、調節內皮細胞活性分泌、抗細胞凋亡等，達到保護血管內皮細胞作用目的。血管內皮細胞是連續被覆在全身血管內膜的一層細胞群，現已證實血管內皮層不僅僅是血液和組織的屏障，還具有合成多種血管活性物質的能力，血管內皮細胞在維持血管和器官內穩態中起著關鍵作用。中藥單體及復方在對內皮細胞的保護作用的以及在治療血管內皮細胞疾病方面的優勢：①中藥單味藥及復方，獲得比較方便，價格低廉，容易被人們所接受；②雖然目前中藥抗HUVEC損傷的研究從微觀角度闡釋了部分機制，但中藥復方，即使是提取物也是若干物質的混合體。隨著現代分子生物學技術的發展，可利用基因組學、蛋白組學、代謝組學等技術研究，全面研究中藥單味藥及復方對HUVEC的保護作用機制[35]。