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·综述与进展·
中医药防治血管钙化的研究进展
于思明1,张显龙2
血管钙化(vascular calcification,VC)是类似于骨发育的一个可预防和主动调控的过程,是心脑血管疾病、慢性肾脏病、糖尿病等临床多种重大疾病的严重并发症。近年来中医药防治VC的实验和临床研究有了一定进步。从中医对VC病因病机的认识,以及中药复方、中药单体、中药单体提取物防治VC的研究进展方面进行综述。
血管钙化;中医药;研究进展
血管钙化(vascular calcification,VC)是指血管壁发生的异常钙磷沉积,是动脉粥样硬化、高血压、糖尿病血管病变、血管损伤和慢性肾脏病病人中常见的病理表现。既往认为VC是钙磷等无机盐在血管壁的被动沉积,近年来研究表明,VC是血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell,VSMCs)表型向成骨样细胞表型转化的主动调节过程,由细胞调控,类似于骨形成的过程[2]。VC是终末期肾脏病(end stage renal disease,ESRD)的严重并发症之一,是导致ESRD病人发生心血管疾病(cardiovascular disease,CVD)而致死的主要原因[3]。临床中对于VC的防治方法却不够丰富,因此一些学者开始了中医药防治VC的研究,且取得了一定的进步。研究表明一些中药单体、中药复方、中药单体提取物具有防治VC的作用,这对于拓宽治疗途径有重要的意义,本研究就VC防治的中医药研究概况做一综述。
中医中无与VC相对应的病名,且中医学对于VC的病因病机研究较少,从发病及VC的临床症状来看,本病的病理因素应属于中医“瘀血”“痰浊”范畴。周敏等[4]认为,现代医学将VC归类于CVD,病位在血管,从中医学上来说,即病位在脉,属于“脉”病范畴,而心主血脉,故VC的发生与心不主血脉相关,还指出慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD)是一个正气渐损,邪毒渐盛,正邪相争的过程,当出现肾功能不全时,多有气血运行不畅。血行受阻则瘀滞不通,提示“瘀血内阻”是VC的基本病机。因此可见,心与血脉相互依赖,心主血脉,赖心气推动血液在脉管内运行,脉又是血液运行的通路,若心气不足,或久病瘀血、痰浊,以致血行受阻,脉道不畅,瘀浊壅滞,则疾病始生。柳诗意等[5]认为,慢性肾衰(chronic kidney failure,CKF)病人在骨、矿物质代谢异常的同时发生VC,中医学认为,CKF属于“关格”范畴,指各种慢性肾脏病疾患发展到后期,所导致的脾肾亏虚、脏腑功能受损,浊邪壅盛,弥漫三焦的病证。在同时发生VC时,根据其临床表现和疾病转归(动脉硬化、高血压、冠状动脉粥样硬化性心脏病等),认为VC可归于中医的“胸痹”“脉痹”等范畴,发病机制为浊毒弥漫,瘀血阻滞,瘀毒互结,痹阻血脉,证候特征为因虚致瘀,因虚生毒,瘀血浊毒交阻。
2.1 实验研究进展
2.1.1 补肾活血方 柳诗意等[6]运用补肾活血方开展对于CKD后期VC大鼠的研究,将大鼠随机分为正常组,模型组及中药组,以腺嘌呤悬液灌胃,及高磷饲料喂养的方法进行造模,结果显示,与模型组比较,中药组血清磷(P)、血肌酐(SCr)、尿素氮(BUN)、全段甲状旁腺激素(iPTH)水平均明显下降,血清钙(Ca)水平明显升高,骨形态发生蛋白-2(bone morphogenetic protein,BMP-2)、核心结合因子(Runt related transcription factor,Runx2)、成骨细胞特异性转录因子(Osterix)蛋白表达均降低。推测补肾活血方可改善CKD后期VC大鼠的肾脏功能和病理改变,降低主动脉钙含量,下调BMP-2/ Runx2 /Osterix蛋白信号通路表达,进而抑制VC。
柳诗意等[7]进一步研究补肾活血方抑制VC的作用。中药组大鼠主动脉结节程度较模型组大鼠减轻。在骨保护素(osteoprotegerin,OPG)、核因子κB活化因子受体(receptor activator of nuclear factor-kappa B,RANK)、核因子κB活化因子受体配体(receptor activator of nuclear factor-kappa B ligand,RANKL)系统中,模型组较正常组的OPG mRNA表达下调,RANKL mRNA表达上调。中药组较模型组的OPG mRNA表达上调,且中药组的RANKL mRNA表达有下调趋势。推测补肾活血方通过上调OPG mRNA的表达,从而延缓了VC的进展。
2.1.2 复方黄连制剂 方欣等[8]观察复方黄连制剂(黄连、黄柏、黄芩、栀子、甘草)对于应用华法林和维生素D3诱发的大鼠血管中膜钙化的干预效果。钙化组动脉VonKossa染色可见大量黑色颗粒沉积于血管中膜弹性纤维之间,而中药预防组、治疗组则明显减少。与对照组比较,钙化组大鼠血管壁钙含量升高87.3%,而预防组、治疗组血管壁钙含量较钙化组分别下降了24.99%和23.14%。在OPG mRNA和其蛋白的表达方面,治疗组、预防组较钙化组也显著增加。认为复方黄连制剂能够防治血管中膜钙化,减少血管壁钙离子沉积。
2.1.3 滋阴平复肝方 高血压是心脑血管疾病的主要危险因素。周丹等[9]根据高血压肝肾阴虚、阴虚阳亢的特点,选用自发性高血压大鼠加灌附子汤的方法造模,应用滋阴平复肝方(主要由钩藤、白芍、生地、龟板、干地龙、三七粉、川牛膝、泽泻组成),观察此方对于高血压病继发VC的作用。中药高、中剂量组大鼠主动脉VSMCs中钙含量下降幅度较西药组大。认为滋阴平复肝方能有效抑制阴虚阳亢型高血压大鼠的VC进程,且中药高、中剂量组效果优于使用依那普利的西药组。
2.1.4 右归饮 黎波等[10]认为在骨形成过程中,骨细胞需要通过谷氨酸信号介导来发挥作用,而生理活性,离不开他的主要受体N-甲基-D-天门冬氨酸受体(NMDAR,NR)1聚合体的表达。同时,雌激素水平的高低也参与VC的进程,因此进行了右归饮干预去卵巢VC大鼠的实验。该实验应用皮下注射华法林加维生素D3制备VC的模型,将大鼠随机分为假手术组、模型组、低剂量组、高剂量组、辛伐他汀组。结果发现,在HE染色下,右归饮干预的高、低剂量组血管内膜下呈现铺路石样或线状排列的软骨样细胞较其他各组均减少,血管壁内膜下组织变性明显减少,存在少许成簇样骨样堆积物(1~2个),且可提高大鼠VC组织NR1蛋白的表达平并提高去卵巢大鼠血清雌二醇水平。推测右归饮对肾虚导致的VC具有一定的抑制作用。
2.1.5 麝香保心丸 麝香保心丸由麝香、苏合香、人参、蟾酥、冰片、肉桂、牛黄制成,具有抑制动脉粥样硬化斑块内血管新生[11]、保护血管内皮[12]和抗炎[13]的作用。张旭升等[14]应用麝香保心丸干预由维生素D3 和尼古丁诱导的VC大鼠模型,发现给予麝香保心丸灌胃的VC大鼠在Von kossa染色下主动脉中膜弹性纤维间黑色颗粒沉积程度减轻,主动脉钙含量及VC指标ALP活性下降。在血浆、主动脉组织单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)受体的方面,钙化+麝香保心丸组及钙化组的含量较正常组均明显上调,且以钙化组最为明显。推测麝香保心丸可下调ALP活性及MCP-1的表达,从而抑制VC的进程。
2.2 临床研究进展
2.2.1 温阳通络泄浊方 钟建等[15]将90例血液透析病人随机分为试验组和对照组,对照组予基础治疗及血液透析治疗,试验组在对照组的基础上加服温阳通络泄浊方(由炮附片、淫羊藿、当归、丹参、红花、大黄组成)。试验组治疗后钙磷代谢调节因子,血清成纤维细胞生长因子23(FGF-23)及冠状动脉钙化积分水平(CACS)较治疗前降低,钙磷代谢调节因子Klotho蛋白水平较治疗前升高,而对照组Klotho蛋白水平、FGF-23、CACS治疗前后比较差异无统计学意义(P>0.05)。且试验组在治疗后的TC、LDL-C、高敏C反应蛋白、P、钙磷乘积、iPTH及ALP水平明显低于对照组。得出了温阳通络泄浊方对透析病人钙磷稳态发挥了积极影响,可抑制血管异位钙化的结论。
2.2.2 通淋汤 祝秀清等[16]将200例尿毒症病人随机分为观察组和对照组,观察组在血液透析等常规治疗的基础上,加服自拟通淋汤(由桑寄生、鱼腥草、茯苓、猪苓、益母草、怀牛膝、泽泻、苍术、滑石、车前子、山药组成),共用药4周。观察组与对照组治疗前后VC因子BMP-2、OPG均有明显降低,而加服通淋汤的观察组比对照组降低更为显著。提示了通淋汤对于尿毒症并发的VC有一定改善作用。
3.1 实验研究进展
3.1.1 氧化苦参碱 王恬等[17]应用β-甘油磷酸盐诱导大鼠VSMCs钙化模型,经氧化苦参碱(Oxymatrine,OMT)干预后发现,在Von Kassa染色上,不同浓度的OMT处理后的钙化VSMCs钙沉积明显减少。VSMCs总含钙量较钙化组明显减低,ALP活性与OMT的关系呈浓度依赖性的降低。细胞丙二醛(MDA)应用于评价机体的自由基代谢水平,该实验发现钙化组细胞MDA含量较对照组高2.86倍,而OMT干预后,其MDA均降低。提示OMT可抑制VC的进程,且可减轻钙化VSMCs的氧化损伤程度,这可能是OMT抑制VC的机制之一。
3.1.2 芝麻 芝麻中的芝麻素具有纠正血脂,抑制高血压,改善血管重构的作用[18]。李琴等[19]观察黑芝麻对大剂量维生素D3诱导的大鼠主动脉VC程度及血脂水平的影响,发现经黑芝麻干预的大鼠与钙化模型组相比较,其血管中钙含量及VC面积明显降低,TC含量明显下降。推测芝麻在调节血脂,及抑制VC方面有预防治疗的作用。
3.1.3 绿茶 徐华等[20]应用维生素D3 和尼古丁诱导的大鼠VC模型观察了绿茶对VC的作用。结果表明,经高、低剂量绿茶干预后,大鼠血管Von Kassa染色可见血管中膜弹力纤维黑色颗粒较钙化组明显减少,无明显钙结节形成,高剂量组的作用高于低剂量组,并且大鼠主动脉ALP活性、血管骨钙素(osteocalcin,OC)浓度和钙含量均降低。与钙化组相比,经绿茶干预的大鼠血浆及主动脉血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)含量亦减少。推测饮用绿茶可抑制VC的作用可能与降低血管组织钙化指标以及下调体内AngⅡ表达等机制有关。
绿茶的主要提取物是没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechingallate,EGCG)。徐华等[21]在研究中指出其可抑制AngⅡ诱导的c-jun mRNA的表达,使c-jun 氨基端激酶的激活受阻,从而抑制VSMCs肥大,防治心血管疾病。实验结果发现在β-甘油磷酸盐诱导的VSMCs钙化模型上,EGCG可呈浓度依赖性降低大鼠VSMCs的总钙含量及ALP活性,减轻细胞钙超负荷。提示EGCG可抑制VSMCs钙化程度的进展。
3.1.4 黄芪皂苷 黄芪的活性成分具有免疫调控、清除自由基、保护细胞结构及抗凋亡、抗血栓形成等作用[22]。陈艳等[23]应采用维生素D3和尼古丁制备大鼠VC模型,诱导钙化后,给予黄芪皂苷注射,发现钙化大鼠的主动脉含钙量及ALP活性降低,同时可增加血管组织一氧化氮含量,以及超氧化物歧化酶的活性,减少MDA的产生,并且可减轻钙化VSMCs的凋亡。推测黄芪皂苷可能通过抗氧化、抗凋亡的机制抑制了VC的发生。
3.1.5 川芎嗪 川芎嗪能通过降低钙调蛋白和钙调磷酸酶的活性而抑制AngⅡ诱导的VSMC增殖[24]。孙钠[25]建立了维生素D3、尼古丁诱导的大鼠VC以及β-甘油磷酸盐诱导VSMC钙化模型,并给予川芎嗪干预。川芎嗪可显著减少大鼠主动脉及VSMC钙含量,明显降低钙化大鼠血管及VSMC的ALP活性,同时明显上调OPN mRNA表达水平,增强拮抗钙化的内源性防御因素。认为川芎嗪具有强效抗VC的作用。
3.1.6 白藜芦醇 白藜芦醇广泛存在于中药藜芦、虎杖、决明子以及食物葡萄、花生等72种植物中。白藜芦醇可改善脂质代谢紊乱,抑制血管内膜增生及斑块的形成,具有抗动脉粥样硬化的作用[26]。刘国栋等[27]使用维生素D3和尼古丁诱导大鼠血管钙化,通过白藜芦醇干预后观测到,大鼠主动脉Von Kossa染色显示中膜弹力纤维紊乱程度较钙化组减轻,黑色银染颗粒和钙结节明显减少,并且能明显降低主动脉ALP活性和钙含量以及OPN和BMP-2蛋白的表达,其中高剂量组较低剂量组的作用更加显著。表明白藜芦醇具有明显抑制VC的作用,这可能是通过降低主动脉ALP活性并抑制OPN和BMP-2表达实现的。
3.2 临床研究进展
3.2.1 丹参酮 FGF23-Klotho轴是研究VC的一个途径,苏保林等[28]通过临床试验观察糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)病人FGF23-Klotho轴与颈动脉内膜中层厚度(carotid intima-media thickness,CIMT)的相关性,并通过中药丹参酮胶囊进行干预,观察丹参酮对VC的影响。该研究将71例DN-Ⅳ期病人,随机分为治疗组36例与对照组35例,治疗组在基础治疗同时加服丹参酮胶囊3个月。两组总胆固醇(TC)、TG、FGF-23、TGF-β1、NF-κB、尿蛋白定量较治疗前均下降,治疗组下降更明显;两组Klotho蛋白较治疗前均上升,治疗组上升更明显;治疗组治疗后CIMT较对照组明显减低。DN病人CIMT与尿蛋白定量、FGF-23水平呈正相关,与klotho蛋白呈负相关,与性别、年龄、HbA1c,BMI,MAP,TC,TG无相关性。推测丹参酮胶囊抑制VC的机制可能是通过调控FGF23-Klotho轴来实现的,其中或许与TGF-β1/NF-κB通路存在必然的联系。
VC的形成过程是相似于骨发育的过程,其可调控性已经得到了众多学者的广泛共识。在VC防治方法的探索中,中医药有着良好的研究前景,但目前,针对中药提取成分和中药复方的动物实验较多,而临床研究较少。多数研究能够证明其所选药物有抑制VC的作用,但只有少数实验比较了不同药物的作用程度。深入探究行之有效的中药单体和中药复方,将为临床上VC的防治提供更多的途径。
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R322.1
A
10.3969/j.issn.1672-1349.2017.18.012
1672-1349(2017)18-2260-04
2017-01-14)
(本文编辑 王雅洁)
黑龙江省教育厅科学技术项目研究(No.12541771)
1.黑龙江中医药大学附属第一医院(哈尔滨150040);2.黑龙江中医药大学
张显龙,E-mail: zhangxianlong853@163.com
信息:于思明,张显龙.中医药防治血管钙化的研究进展[J].中西医结合心脑血管病杂志,2017,15(18):2260-2263.