丹红注射液抗脑损伤作用研究进展*

2012-02-15 09:22康立源秦秀德孟庆华王丹丹
天津中医药大学学报 2012年3期
关键词:丹红脑缺血脑组织

王 硕,康立源,秦秀德,谢 伟,孟庆华,刘 辉,王丹丹

·综述·

丹红注射液抗脑损伤作用研究进展*

王 硕,康立源,秦秀德,谢 伟,孟庆华,刘 辉,王丹丹

丹红注射液;抗脑损伤;作用机制

丹红注射液由丹参、红花经过现代工艺提取而成,主要有丹参酮、丹参酸、丹参酚酸及红花黄色素、红花酚苷和儿茶酚等化学成分。丹参味苦性微寒,归心、肝经,通血脉散瘀结,为主药;红花味辛性温,亦归心、肝经,化瘀血通经络,为辅药。丹参为沉降之物,红花为升浮之品,两药配位,一升一降,内外通和,祛瘀生新,祛邪而不伤正,共奏活血化瘀、通脉舒络之功[1]。临床上常用于瘀血闭阻所致诸证,疗效显著且不良反应小。现代研究证明,丹红注射液具有减少氧自由基、有效保护血管内皮、抗血小板集聚、稳定动脉粥样硬化、改善微循环、降脂、抗炎、抗凝等作用[2]。临床上常用于治疗冠心病,病毒性心肌炎等心血管系统疾病;脑供血不足,脑梗死等缺血性脑血管系统疾病[3]。此外,丹红注射液还可用于治疗类风湿关节炎,早期糖尿病肾病,慢性萎缩性胃炎,眼底出血等疾患[4]。随着对丹红注射液研究的深入,丹红注射液的抗脑损伤作用受到广泛的关注,并进行了大量的基础实验和临床试验研究。综合相关材料,从抗细胞凋亡、抗炎症损伤、抗氧化应激、抗血小板集聚、促进神经再生、保护血管内皮细胞等6个方面来探讨丹红注射液的抗脑损伤作用机制。

1 丹红注射液抗脑损伤作用机制

1.1 抗细胞凋亡 缺血性脑血管病是目前严重危害人类健康的主要疾病之一,脑缺血损伤是一个复杂的病理生理过程,其中再灌注损伤在脑缺血损伤中起着重要的作用。缺血性脑血管病发生后,常引起细胞毒性脑水肿,其机制为脑缺血后释放大量的兴奋性氨基酸,介导Na+、Ca2+、H2O大量内流,造成细胞毒性脑水肿并激发一系列瀑布样病理生理过程,包括炎症递质释放,氧自由基生成,血管内皮损伤等方面,继而引起细胞膜及胞内细胞器(线粒体、内质网等)受损,使细胞发生水肿并引起能量衰竭,从而引发神经元细胞体凋亡,丧失其正常的神经细胞功能[5]。神经元凋亡在脑缺血再灌注继发的神经损伤的机制中起着重要的作用,因此通过抑制神经元凋亡防治脑缺血再灌注继发神经元损伤成为研究抗脑损伤的热点。范磊等[6]应用线栓法建立大鼠大脑中动脉阻塞再灌注模型,观察丹红注射液对大鼠脑缺血再灌注后大脑皮质缺血灶周围区天门冬氨酸蛋白水解酶-3(Caspase-3)、生存蛋白(Survivin)的时相表达及对神经细胞凋亡的影响,发现丹红注射液对大鼠脑缺血再灌注损伤有保护作用,其作用机制可能与丹红注射液促进Survivin的表达,抑制Caspase-3表达,减轻迟发性神经元的凋亡有关。王彦平等[7]通过改良线栓法建立大鼠局灶性脑缺血再灌注模型,研究丹红注射液对脑缺血再灌注后凋亡诱导因子(AIF)表达及神经元凋亡的影响,结果表明丹红注射液可抑制AIF的表达,减少神经元的凋亡,对大鼠脑缺血再灌注具有抗脑损伤作用。张红等[8]体外培养大鼠皮质神经元,建立体外培养大鼠皮质神经元模拟缺血再灌注模型,应用免疫组织化学、免疫荧光染色方法鉴定神经元纯度;流式细胞术(Annexin V)、PI双标检测神经元凋亡率及活性半胱天门冬酶 Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9 蛋白表达;蛋白质印迹(Western-blot)免疫印迹分析法检测 Caspase-12、葡萄糖调节蛋白 78(GRP78)、Bcl-2及细胞色素C蛋白的表达,进而探讨体外模拟缺血再灌注后大鼠皮质神经元内质网应激诱导凋亡的机制及丹红注射液对其的干预作用,研究发现内质网应激参与神经元体外模拟缺血再灌注后细胞凋亡,丹红注射液能抑制模拟缺血再灌注后细胞凋亡。吴旭青等[9]通过培养胎鼠原代神经元,采用噻唑蓝(MTT)法检测细胞生存率,并测定乳酸胱氢酶(LDH)释放率,建立N-甲基-D-天冬酸受体(NMDA)损伤模型,测定细胞生存率及LDH释放率,并采用荧光染料色法(Hoechst)染色及原位末端转移酶标记技术(TUNEL)检测小剂量丹红注射液干预组细胞凋亡情况,研究表明丹红注射液可减轻NMDA诱导的体外神经元损伤,抑制神经元凋亡。

1.2 抗炎症损伤 脑缺血再灌注时,在缺血灶局部存在大量炎症因子,并且炎性细胞的激活、浸润及黏附分子的合成分泌呈一种相互增强相互促进的级联反应,炎症因子在脑缺血再灌注损伤早期的炎症反应中可能起重要促进作用。丹红注射液可以调节细胞因子的分泌,抑制炎性因子释放。闻公灵等[10]通过探讨丹红注射液对脑缺血再灌注损伤大鼠细胞间黏附分子-1(ICAM-1)表达和白细胞浸润的影响,发现丹红注射液可以降低缺血再灌注脑组织ICAM-1及中性粒细胞的浸润的表达,提示丹红注射液可能激活了机体的内在保护作用,阻断了脑缺血再灌注损伤时的炎性级联反应,从而发挥了保护作用。王天虎[11]通过观察丹红注射液对急性脑梗死患者血清炎症因子水平的影响,发现丹红注射液能降低急性脑梗死患者血清超敏C反应蛋白(Hs-CRP)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)的水平,提示丹红注射液具有一定的抗炎作用。宋春伶等[12]通过给予急性脑梗死患者0.9%生理盐水250mL加丹红注射液40 mL,每日1次,静脉点滴,且在入院时及药物治疗后分别检测血清白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-6(IL-6)、TNF-α 的抗体水平,发现丹红注射液能够很好地降低急性脑梗死患者血清 IL-1、IL-6、TNF-α 的表达,减轻脑梗死后炎症反应。董玉梅等[13]通过观察60例急性脑梗死患者使用丹红注射液治疗前后TNF-α、IL-10和Hs-CRP水平的变化,发现丹红注射液治疗后TNF-α、IL-10和Hs-CRP水平较治疗前显著降低,结果表明丹红注射液能够减少急性脑梗死炎症细胞因子表达、改善脑血流灌注,从而保护脑神经组织。

1.3 抗氧化应激 缺血性脑血管病发生后会产生大量的氧自由基,而缺血再灌注后缺血缺氧导致强烈的脂质过氧化反应是由氧自由基介导的,它可导致脑组织血流量进一步减少、水肿加剧,并引起严重的神经结构与功能损伤甚至坏死,使神经功能永久丧失。因此,自由基与脂质过氧化损伤学说在缺血再灌注损伤发病机制中尤受重视。研究发现,丹红注射液可以提高超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性,减少丙二醛(MDA)含量,从而减轻氧自由基对脑组织的毒害,并有效清除缺血再灌注后自由基对神经细胞继发损伤[14],并可以对抗脂质过氧化损伤,稳定生物膜,减轻细胞损伤,促进损伤细胞的修复[15]。金波等[16]采用改良线拴法建立大脑中动脉缺血2 h再灌注模型,通过观察大鼠神经行为变化,并测定脑梗死体积、脑组织含水量、MDA、单胺氧化酶(MAO)活性、SOD活性来研究丹红注射液对脑缺血再灌注后神经功能恢复及保护作用机制,研究表明丹红注射液可提高SOD活性,减少MDA含量,从而减轻氧自由基对脑组织的毒害,并能减小梗死体积,对大鼠脑缺血再灌注损伤有一定保护作用。辛勤等[17]通过观察丹红注射液对结扎大鼠双侧颈总动脉方法复制急性实验性不完全性脑缺血模型大鼠脑指数、脑含水量、脑血管通透性及脑组织形态学的影响,发现丹红注射液具有扩张脑动脉,降低血管阻力,降低血液黏度,增强红细胞变形能力,并能清除氧自由基,拮抗Ca2+内流,改善酶活性,同时也可提高脑组织耐氧能力,对脑组织具有明显的保护作用。韩永鹏等[18]采用线栓法建立大鼠脑缺血再灌注模型,观察丹红注射液对脑缺血再灌注损伤大鼠的神经功能评分、脑组织中一氧化氮合酶(NOS)、一氧化氮(NO)、SOD、MDA等的影响,研究发现丹红注射液可显著降低脑缺血再灌注大鼠的神经功能评分,减轻脑组织损伤程度,并可以提高SOD活力,降低MDA和NO、NOS水平,具有明显的抗脑损伤作用。

1.4 抗血小板聚集 丹红注射液有较强的抗血小板聚集和降低血液黏滞度的作用。其药理机制与以下几方面有关:抑制血小板的活化,减少血小板膜糖蛋白Ⅱb/Ⅲa(GPⅡb/Ⅲa)受体的激活,从而减少血小板聚集,有效改善脑血流[19];抑制磷酸二酯酶,升高红细胞、血小板环磷腺苷浓度,抑制血小板过度激活,减少血小板黏附、聚集,增强红细胞的变形能力;调整血浆血栓素 A2(TXA2/PGI2)平衡,显著降低血浆血栓素B2(TXB2)水平,提高纤维蛋白的溶解活性,抑制血栓形成;兴奋前列环素(PGI2)合成酶活性,扩张脑血管,减轻血管收缩,改善微循环,防止脑微血管血栓形成,改善脑组织缺血缺氧[20]。周丽娟等[21]将60例短暂性脑缺血发作(TIA)患者分为拜阿司匹林治疗组和拜阿司匹林合用丹红注射液组,观察患者3个月内、6个月内TIA复发情况。结果表明丹红注射液具有活血化瘀、通脉舒络的功效,与拜阿司匹林联用可通过不同途径发挥抗血小板聚集作用,对TIA疗效明显优于单纯使用拜阿司匹林。冯秀茹[22]通过对18例确诊为血栓为主要表现的真性红细胞增多症患者在常规治疗原发病的基础上,依据血栓形成情况加用丹红注射液、小剂量阿司匹林进行治疗,结果显示以血栓为主要表现的真性红细胞增多症临床缓解率及合并血栓治疗的总有效率分别为83%和94.5%,表明联合丹红注射液治疗以血栓为主要表现的真性红细胞增多症治疗效果较好。逄锦晶等[23]通过探讨丹红注射液对急性脑梗死患者血浆D-二聚体和血小板聚集率的影响,发现丹红注射液具有激活纤溶系统,抑制血小板聚集作用,治疗急性脑梗死疗效确切,能明显改善急性脑梗死的神经功能缺损。付樱等[24]以血小板最大聚集率、环状动静脉血栓湿重、血栓形成抑制率、血液流变学等为指标探讨丹红注射液治疗心脑血管疾病的作用机制,研究发现丹红注射液可显著降低家兔血小板聚集率,改善急性血瘀模型大鼠血液流变学,抑制家兔血栓形成,减轻血栓湿重等作用,说明丹红注射液具有显著的抗凝抑栓作用。

1.5 促进神经再生 脑缺血再灌注继发的神经损伤会引发缺血区神经结构的缺损和神经元功能的丧失,并造成脑组织的不可逆损伤,如何在缺血再灌注早期促进神经结构和神经元功能的恢复和再生成为近年来研究热点。多项研究发现,丹红注射液在促进轴突再生和突触的修复和重建方面发挥着重要的作用。米秀娟等[25]采用线栓法制备SD大鼠局灶性大脑中动脉闭塞模型,术后通过Longa评分及肌力变化评价神经功能恢复情况,并在术后第14、28天应用免疫荧光组织化学染色和反转录多聚酶链反应(RT-PCR)检测各组大鼠脑缺血周围皮质区生长相关蛋白-43(GAP-43)蛋白和 mRNA 表达,结果表明丹红注射液可上调大鼠脑缺血周围皮质区GAP-43蛋白和mRNA水平,促进轴突再生,加速神经功能恢复,对脑缺血后神经再生具有一定的促进作用。谭来勋等[26]通过观察大鼠脑梗死周边区星形胶质细胞、突触的运动功能的变化及相关性,发现丹红注射液可使脑梗死大鼠星形胶质细胞增殖,加强突触重建和功能修复,促进运动功能恢复,星形胶质细胞增殖可能在其中发挥关键性作用。

1.6 保护血管内皮细胞 缺血性脑血管疾病发生后,脑微血管通透性增加,大量蛋白随之渗出微血管外产生血管源性脑水肿,病灶局部脑组织间液中Ca2+、H+、K+、腺苷的升高,血管内皮细胞释放的血管活性因子如血浆内皮素(ET)、TXA2,机体产生的炎症递质共同导致血管进一步收缩,血管阻力及血脑屏障(BBB)通透性增加,发生脑水肿、脑组织能量耗竭、兴奋性氨基酸释放等一系列级联反应加重脑损伤坏死,使神经功能丧失[27]。丹红注射液能抑制血管内皮细胞凋亡,促进内皮细胞生长。满永等[28]通过观察低密度脂蛋白和无血清培养刺激下人脐静脉内皮细胞内活性氧、NADPH氧化酶 4(NOX4)mRNA水平和细胞凋亡的变化,发现丹红注射液能够有效抑制高脂及缺血状态下NOX4 mRNA表达水平,从而抑制人脐静脉内皮细胞内活性氧的产生及细胞凋亡,对内皮细胞起到很好的保护作用。罗海明等[29]研究发现丹红注射液具有明确的促血管新生作用且具有量效关系,作用机制可能是与其促血管内皮分泌血管内皮生长因子并有一定的量效关系有关。王少兰等[30]通过观察丹红注射液治疗急性脑梗死患者的临床疗效及对血管内皮功能的影响,发现丹红注射液能抑制内皮素的升高,并能提高一氧化氮的水平,进而改善血管内皮细胞功能。

2 总结

综上所述,丹红注射液能够从抗细胞凋亡、抗炎症损伤、抗氧化应激、抗血小板集聚、促进神经再生、保护血管内皮细胞等多方面发挥抗脑损伤的作用,丹红注射液在治疗脑损伤性疾病方面具有广阔的前景。随着对丹红注射液研究的深入和临床应用范围的扩大,丹红注射液在治疗其他相关疾病方面也发挥着重要的作用。丹红注射剂为中药注射剂,具有毒副作用小、多因素交叉、整体调节的优势,有理由相信,加强对丹红注射液的研究将有助于其他中药注射剂的研究与开发,对中医药创新发展、提高临床治疗水平具有重要的意义。

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R285.5

A

1673-9043(2012)03-0183-04

2012-04-12)

国家自然科学基金项目(30901922)。

300193 天津中医药大学

王 硕(1985-),男,硕士研究生,主要研究方向为中医药治疗心脑血管疾病。

*通讯作者:康立源。

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