黃 敏 蔣冀玲 陶星宇 賈寶輝 楊少龍 李光明
1.南昌市第一醫院,江西南昌 330000;2.南昌大學第四附屬醫院,江西南昌 330003;3.鄭州鐵路職業技術學院,河南鄭州 451460
缺血再灌注損傷(ischemia reperfusion injury,IRI)是指各種原因造成組織血液灌流量減少,使細胞發生缺血性損傷,再灌注具有兩重性,多數情況下缺血組織的血供可以恢復,但同時其產生的過量氧自由基能攻擊這部分重新獲得血液供應的組織,促進炎癥細胞浸潤,造成細胞損傷[1]。研究表明,IRI 涉及的病理生理機制主要包括鈣超載、氧化應激、炎性反應和線粒體損傷等,這些機制相互影響,激活多種生物活性物質,促進炎性因子的釋放,白細胞趨化及黏附,加重微血栓形成[2]。
雖然很多學者一直致力于研究再灌注損傷的治療藥物,但IRI 作用機制較為復雜。中醫學在防治IRI 講究益氣活血,認為缺血再灌注多為氣滯血瘀,瘀是致病之標[3]。運用具有活血化瘀功效且毒副作用小的中藥能夠促進氣血的正常運行,改善微循環、調節代謝,減輕應激及自噬,從而達到抗IRI的效果[4]。本文旨在探討三七及其活性成分對機體重要臟器IRI 的保護作用,以期為中藥三七的深入研究提供理論參考。
三七為五加科植物,其根莖是名貴的中藥材。在《本草求真》《本草新編》中都有詳細的描述,其味甘微苦性溫、能通能補、功效最良,是方藥中之最珍貴。三七含多種皂苷成分,總量9.75%~14.90%,和人參所含皂苷類似。皂苷是三七的主要有效成分之一,以人參皂苷Rb1、Rb2、Rc、Rd、Rg1、三七皂苷R1 等為主要活性成分(表1),具有廣泛的藥理作用[5]。
心臟缺血在中醫理論中歸屬于“胸痹”,傳統中藥不光可以改善心肌缺血性疾病患者的癥狀,更能從多種機制方面減輕心肌的損傷[16]。心肌出現缺血時,因線粒體呼吸鏈缺氧致pH 下降,Na+/Ca2+離子交換增強,出現Ca2+內流,細胞能量合成異常,線粒體水腫;當進入再灌注階段,自由基產生、氧化應激及炎癥反應等多種傳導通路參與,損傷進一步加重,最終可能導致細胞不可逆性壞死[17]。
在大鼠缺血再灌注模型中注射三七皂苷,與對照組相比,其白細胞介素6(interleukin-6,IL-6)、白細胞介素-8(interleukin-8,IL-8)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)等炎性因子表達明顯減少,同時病理下觀察到心肌損傷程度均較輕,其機制可能與三七皂苷減輕炎癥反應相關[18]。
缺血性腦卒中是腦血管病常見病,中醫將腦IRI 歸屬于“中風”范疇,應用“益氣活血、開竅醒腦”藥物是其治療的基石[19]。目前仍缺乏有效的治療方法。從三七中提取的三七總皂苷能改善早期缺血性腦損傷,其機制可能是通過增加二磷酸腺苷(adenosine diphosphate,ADP)含 量 和Na+-K+-ATPase 活性促進能量代謝,以及減輕細胞色素C(Cyt C)、Caspase-3 等炎性因子的表達[20]。徐士欣等[21]指出缺氧誘導因子1α(hypoxiainducible factor-1α,HIF-1α)作為缺血性腦損傷的作用因子,三七皂苷能明顯減輕腦缺血再灌注腦組織HIF-1α的表達,增加缺血半暗帶神經元存活數量。三七可以通過糾正能量代謝紊亂、恢復離子酸堿平衡、減少自由基產生,從而改善腦組織再灌注損傷[22]。
腎臟本身對缺血比較敏感,腎臟缺血常見于大型外科手術[23]。孫雯怡等[24]發現給予再灌注大鼠三七總皂苷可以明顯減輕大鼠腎組織核因子-κBp65、白細胞介素-1β 等炎性因子表達水平,抑制炎性細胞浸潤,調節氧化應激,減輕腎小管上皮和腎間質細胞水腫來保護腎臟。三七既能止血又能活血,能改善腎臟血液瘀滯,調節凝血機制、改善循環、抗氧化應激,從多種途徑改善腎瘀血所致的病理狀態[25]。
腸IRI 是一種常見于腸缺血、腸扭轉、腸移植、嚴重燒傷及休克等的急重癥疾病[26]。有研究表明,腸缺血引起的損傷并不主要是缺血損傷本身,而是在腸道血供再灌注時引起的腸道細菌易位、內毒素外移、炎性細胞因子大量釋放導致肝、腎、肺等多器官損傷,進而引起全身炎癥反應,多器官衰竭甚至病死[27]。
人參皂苷Rg1 已證實具有抗炎、抗凋亡作用,實驗中給予Rg1 對腸缺血再灌注動物模型預處理,Rg1 可以通過激活Wnt/β-catenin 途徑,顯著降低腸IRI 誘導的凋亡[28]。
由于IRI 涉及機體絕大部分臟器,且有較高的致殘率及病死率[29],三七作為傳統補益類中草藥,其不良反應小,提取過程相對簡單,且皂苷類成分所占比重較大等優勢,成為近年來中藥研究的熱點。許多含三七成分的藥物已經廣泛應用于臨床,常用的有血塞通、血栓通制劑[30-31],這些以三七成分為原料的制劑在缺血再灌注疾病中顯示出了一定的治療效果,但另一方面中藥治療仍缺乏明確的科學理論支撐,其機制及療效僅限于諸研究者的實驗結果,具體機制也無統一的闡述,臨床上存在制劑引起的不良反應也時有報道,而且中藥三七成分廣,不同藥效成分生物學特性有差異,也需要去進一步探索。
缺血再灌注是個病理生理過程,而損傷則是該過程對機體產生的影響。隨著對中藥三七更為深入的研究,其有效成分展現出來的優勢顯示出廣闊的應用前景。三七及其活性成分以獨特的防治效果也不斷在臨床中得到應用,將為治療IRI 提供更多的參考依據。