黄连解毒汤有效成分对内皮细胞作用的研究进展

郭重仪

黄连解毒汤原载于《外台秘要》，由黄连、黄柏、黄芩、栀子组成。近年来，有学者将其用于心脑血管疾病的治疗并取得一定的疗效。黄连解毒汤中4种中药的主要成分包括生物碱类(如小檗碱、药根碱、巴马汀等)、黄酮类(如黄芩苷、汉黄芩素等)、环烯醚萜类(如京尼平苷、栀子苷)、脂肪酸类、挥发油类、二萜、三萜类等。其中，小檗碱是黄连和黄柏的主要有效成分之一，而黄芩苷则是从黄芩中提取出来的黄酮类有效成分，栀子苷是栀子化学成分中一种重要的环烯醚萜类化合物［1-2］。血管内皮细胞(VEC)是覆盖于血管内表面的单层细胞，高血糖、高血脂、高胰岛素血症均会使氧化应激增加，氧自由基产生增多，造成血管内皮细胞损伤。黄连解毒汤在致内皮细胞损伤的始动环节上进行了有效的遏制，有很好的降低血糖、调节血脂和降低血清胰岛素的作用，并对一些影响血管内皮功能的活性物质有良好的调控作用，可抑制细胞核转录因子-κB(NF-κB)，从而调控参与炎症反应的相关炎性介质的基因表达，起到保护内皮细胞的作用。本课题拟开展黄连解毒汤有效成分对内皮细胞作用的研究，以探讨黄连解毒汤有效成分保护内皮细胞的作用机制及其物质基础，为黄连解毒汤这一经典方剂的临床新用奠定基础［3-4］。

1 黄芩苷

1.1 抑制粘附分子水平 黄芩苷是中药黄芩黄酮类的主要有效成分，具有较强的抗炎、抗氧化作用［5］。有研究发现，内皮细胞在高糖条件培养下，粘附分子水平有所升高，由于粘附分子主要由内皮细胞表达，黄芩苷能抑制粘附分子水平，可能与降低高糖导致的肿瘤坏死因子升高有关，阻止炎症反应的进行，使黄芩苷对高糖引起的内皮细胞损伤有保护作用。

目前，许多研究表明，引起冠状动脉粥样硬化的主要因素包括内皮细胞的凋亡，脱落的内皮细胞破坏内膜完整性，血管通透性增加;另外，单核细胞移入内膜加速动脉粥样硬化的发生和发展，凋亡的内皮细胞增多，甚至远远超过吞噬细胞的清除能力，并引起继发性炎症坏死，炎性因子大量释放，加速动脉粥样硬化发生。有研究表明，黄芩苷对肿瘤坏死因子诱导的肝细胞凋亡均有明显的抑制作用，其对血管内皮细胞损伤的保护机制可能与抑制黏附因子表达和内皮细胞凋亡有关［6］。

1.2 抑制炎症反应、氧化应激 氧自由基是生物自体产生的毒性产物，可引起脂质过氧化反应，产生脂质过氧化物，能损害内皮细胞功能并诱发炎症反应等。有报道，黄芩苷有较强的抑制炎症反应、氧化应激作用，可使 AGEs-HAS诱发的CRL1730细胞凋亡增多、增殖能力下降得到改善，同时，使培养液中坏死因子和粘附分子水平显著降低［7］。

在生物学应答调节功能方面的研究表明，黄芩苷对DNA单链损伤有保护作用。黄芩苷在体内容易与金属离子形成金属螯合物，如黄芩苷铜、黄芩苷锌，对氧自由基的清除作用比黄芩苷单体强。而其复合物在体内能有效减慢黄芩苷的排泄速度而增强其清除氧自由基的能力。另外，黄芩苷对氧自由基的清除能力及抗氧化活性十分强大，有研究表明，黄芩苷能明显降低二甲基亚硝胺诱导的肝纤维化模型中肝脏线粒体脂质过氧化产物丙二醛(MDA)含量。

许多实验证明，黄芩苷可以影响血管内皮细胞的凋亡，其作用可能与Caspase-3信号传递途径有关。Caspases蛋白酶级联切割反应在细胞凋亡过程中发挥重要作用，而Caspase-3又处于级联反应的核心位置。有研究发现，黄芩苷在抗凋亡分子环节中发挥重要作用，明显抑制氧化损伤条件下内皮细胞Caspase-3的表达［8］。

1.3 对动脉粥样硬化的治疗作用 AS是动脉壁内皮细胞和平滑肌细胞受损后的一种保护性反应，情况严重会引起过度的炎性纤维增生性反应，最终导致动脉管腔闭塞，其中内皮细胞功能障碍是AS发病的重要原因。血管内皮细胞损伤首先表现为血管舒张功能降低。内皮细胞损伤时，体内血管收缩呈优势，舒张功能下降，内皮细胞凋亡并从管腔表面丢失引起AS，细胞凋亡同增生并行，对内皮损伤、增生的抑制、粥样病灶的形成和斑块的剥脱有一定的影响。有研究指出，黄芩茎叶总黄酮可直接作用于内皮细胞，使其对有害物质的抵抗力和耐受性有所提高，从而保护内皮细胞免受活性氧类的损伤。另外，使用黄芩苷治疗内皮损伤模型，能通过保护内皮细胞阻断动脉粥样硬化的发展，使内皮依赖型血管最大反应性和动脉粥样硬化斑块细胞凋亡水平趋向正常［9］。

2 小檗碱

2.1 改善血管内皮功能障碍 盐酸小檗碱能显著改善糖、脂代谢，减轻内皮损伤，增强其抗氧化能力，保护内皮依赖性血管舒张功能，主要通过调节血管内皮和血管平滑肌功能实现。由于内皮功能的变化对动脉舒张有决定性作用，而小檗碱的血管保护作用源于保护内皮功能，在维持血管的反应性和弹性发挥作用。事实上，小檗碱可通过激活信号转导途径阻止血小板源性生长因子诱导的血管平滑肌生长，最终起到抗迁移和抗增殖作用。XU等［10］研究发现，小檗碱能诱导循环内皮前体细胞动员，提高小动脉弹性。另有研究发现［11］，小檗碱可显著减少循环中与内皮功能障碍密切相关的内皮微粒，这也从另一方面表明小檗碱改善内皮功能障碍有积极作用。小檗碱还有与ACEi类似的作用，实现血管舒张［12］。

2.2 抑制生物膜流动性 生物膜流动性是生物膜结构的基本特征之一，合理的流动性是膜蛋白行使正常功能如物质转运、能量转换和细胞免疫等的重要条件。研究表明［13］，生物膜中胆固醇含量减少导致肿瘤细胞膜的流动性比正常细胞高，小檗碱能够通过抑制细胞膜的流动性而抑制细胞间的黏附，对肿瘤转移的抑制有积极意义。

2.3 对血管内皮细胞增殖作用的影响 小檗碱在体外能明显抑制HeLa细胞分泌VEGF，推测可能是小檗碱通过抑制HeLa细胞分泌某些因子，如VEGF，从而使HUVECs的增殖减慢。小檗碱不但对HeLa细胞和HUVECs增殖本身具有一定的抑制作用，而且对HeLa细胞诱导的HUVECs增殖也有较明显的抑制作用。小檗碱抑制 HeLa细胞VEGF的表达，从而抑制肿瘤血管生成，并可抑制血管内皮细胞的增殖活性并诱导其发生凋亡。内皮细胞增殖是肿瘤血管生成的物质基础，小檗碱通过抑制内皮细胞的增殖活性而抑制肿瘤血管形成可能是其抑制肿瘤生长与转移的机制之一［14］。

2.4 抑制内皮细胞损害 研究表明，小檗碱可以影响脂质代谢，并具有清除氧自由基的功能。有研究提示，内皮细胞经小檗碱预处理后，细胞增殖活性增加，对氧化性低密度脂蛋白诱导的内皮细胞损害有抑制作用，可能是通过促进一氧化氮产生、维持内皮细胞功能的角度实现的。

3 栀子苷

3.1 调节细胞内NOS活性 栀子苷能调节细胞内NOS活性，使NO含量恢复正常水平，并通过减少细胞内活性氧簇的形成，増强细胞内抗氧化系统的活性。另外，栀子苷有较强的抗凋亡作用及促进受损血管内皮细胞增殖的能力，具有清除自由基活性，促进内源性NO生成和释放，起到保护血管内皮细胞的作用，避免氧化应激损伤，具有较强的抗氧化能力［15］。

3.2 抗炎作用 栀子苷具有一定的抗炎作用，可抑制脂多糖诱导的脐静脉内皮细胞与单核细胞的黏附，抑制脂多糖诱导的内皮细胞产生白介素等。京尼平苷是栀子具有抗炎活性的主要成分，可提高慢性前列腺炎大鼠前列腺内抑炎细胞因子含量，减轻炎细胞浸润、成纤维细胞增生，恢复腺体与腺腔正常状态［16］。

3.3 对内皮细胞的保护作用 栀子苷具有抗氧化作用，可以通过调控抗氧化酶表达起到减轻血管内皮细胞氧化损伤的作用，并通过有效增强细胞的抗氧化能力以及调控细胞线粒体凋亡途径，对血管内皮细胞凋亡有一定抑制作用。另外，其可抑制高糖诱导的内皮细胞与单核细胞的黏附，有效预防并发症的发生，此作用机制可能与栀子苷抑制ROS超量生产和抑制NF-κB信号通路的活化有关［17］。

综上所述，血管内皮细胞的损伤是形成动脉粥样硬化的重要环节［18］，参与并扩大炎症反应，加速动脉粥样硬化的进程。通过动物实验及体外细胞培养的研究表明，黄连解毒汤主要有效成分黄芩苷、小檗碱、栀子苷可通过抑制粘附分子表达，抗氧化损伤，调节内皮活性物质分泌、平衡等方面，达到保护内皮细胞的目的。对中药调节血管内皮细胞功能的研究，在心血管疾病的治疗方面有积极意义。

［1］胡丹，姜亚军.从“痰瘀热毒”论治动脉粥样硬化［J］.中医药信息，2011，28(1):5-7.

［2］赵凯，张磊，奚九一.中药对血管内皮细胞功能影响的研究进展［J］.中国中医药信息杂志，2006，13(5):97-99.

［3］袁拯忠，朱陵群，庞鹤，等.黄连解毒汤有效成分对缺氧/复氧时脑微血管内皮细胞的保护作用［J］.中国中药杂志，2007，32(3):249-252.

［4］王鹏，赵启韬，郭庆梅，等.丹参活性成分保护血管内皮细胞研究进展［J］.山东中医药大学学报，2011，35(2):184-186.

［5］张涛，田林红，王春玲.黄芩苷对糖尿病大鼠心肌细胞凋亡的影响［J］.实用医学杂志，2010，26(13):2289-2292.

［6］黄玲，朱锦锦，邝枣园，等.黄芩苷对TNF-α诱导血管内皮细胞损伤的影响［J］.中药药理与临床，2008，24(2):13-16.

［7］曾敬，王静，张蕾，等.黄芩苷对糖基化终末产物所致CRL1730细胞凋亡的影响［J］.中药药理与临床，2010，26(3):13-15.

［8］高爱社，沈晓君.黄芩苷对氧化低密度脂蛋白诱导的血管内皮细胞凋亡的防护作用［J］.世界中医药，2009，4(5):289-290.

［9］刘煜德，吴伟，王嵩，等.黄芩苷抗肺炎衣原体致动脉内皮细胞损伤研究［J］.辽宁中医杂志，2006，33(12):1645-1647.

［10］Xu MG，Wang JM，Chen L，et al.Berberine-induced mobilization of circulating endothelial progenitor cells improves human small artery elasticity［J］.J Hum Hypertens，2008，22(6):389-393.

［11］Wang JM，Yang Z，Xu MG，et al.Berberine-induced decline in circulating CD31+/CD42-microparticles is associated with improvement of endothelial function in humans［J］.Eur J Pharmacol，2009，614(1-3):77-83.

［12］张卓，王春梅，王春艳，等.盐酸小檗碱对糖尿病大鼠胸主动脉内皮损伤的保护作用［J］.中国老年学杂志，2010，30(12):1654-1657.

［13］胡剑江，方蔷，邢军，等.小檗碱对人高转移肺癌细胞与脐静脉内皮细胞黏附的影响［J］.中国病理生理杂志，2009，25(6):1076-1080.

［14］来丽娜，赵娜，范毅敏.小檗碱对HeLa细胞诱导的血管内皮细胞增殖作用的影响［J］.中药药理与临床，2008，24(6):22-24.

［15］丁嵩涛，刘洪涛，李文明，等.栀子苷对氧化应激损伤血管内皮细胞的保护作用［J］.中国药理学通报，2009，25(6):725-726.

［16］晋玉章，马勇，何瑞波.京尼平苷对慢性前列腺炎大鼠前列腺组织中细胞因子的影响［J］.武警医学院学报，2009，18(11):929-932，F0002.

［17］Wang GF，Wu SY，Xu W，et al.Geniposide inhibits high glucose-induced cell adhesion through the NF-κB signaling pathway in human umbilical vein endothelial cells［J］.Acta Pharmacol Sin，2010，31(8):953-962.

［18］史凯蕾，邱朝晖，朱毅，等.血清腹脂素的表达水平与冠心病及其危险因素的关系［J］.中国临床医学，2010，17(6):778-780.