法舒地尔抗纤维化作用的研究进展①

2017-02-26 13:26刘文文吕佳书胡艳秋
黑龙江医药科学 2017年6期
关键词:舒地尔肺纤维化激酶

刘文文,周 迪,吕佳书,胡艳秋

(1.佳木斯大学药学院,黑龙江 佳木斯 154007;2.佳木斯市疾病预防控制中心,黑龙江 佳木斯 154007;3.肇源县中医医院,黑龙江 大庆166500)

法舒地尔抗纤维化作用的研究进展①

刘文文1,周 迪2,吕佳书3,胡艳秋1

(1.佳木斯大学药学院,黑龙江 佳木斯 154007;2.佳木斯市疾病预防控制中心,黑龙江 佳木斯 154007;3.肇源县中医医院,黑龙江 大庆166500)

法舒地尔作为一种Rho激酶(Rho-associated Kinases,ROCK)抑制剂,目前,临床应用主要集中于缺血性脑血管痉挛、蛛网膜下腔出血、慢性脑缺血等的防治。ROCK激酶已被证实在自身免疫和炎症反应的信号通路中发挥着一定作用,而组织器官纤维化病变多为由脏器的损伤并伴有炎症和过度修复所导致。随着Rho激酶抑制剂法舒地尔药理作用的不断深入研究,大量研究报道表明,法舒地尔在某些组织器官纤维化病程中,能够抑制相关炎性因子的产生和表达,进而减轻纤维化程度,表现出一定的抗纤维化作用。

法舒地尔;抗纤维化作用

法舒地尔[六氢-1-(5-磺酰基异喹啉)1(H)-1,4-二氮杂革,Fasudil]是一种Rho激酶(Rho-associated Kinases,ROCK)抑制剂,是日本旭化成株式会社和名古屋大学药理学研究室合作开发的一种新型异喹啉磺胺衍生物。目前,其药物制剂盐酸法舒地尔临床应用主要集中于慢性缺血性脑血管痉挛、蛛网膜下腔出血术后脑血管痉挛等脑缺血性疾病的防治。法舒地尔作为一种新型、高效的血管扩张药,在保护缺血脑组织方面,表现出显著疗效,并取得大量研究成果。随着其药理作用的不断深入研究,近年研究发现,法舒地尔在抑制心脏、肝、肺纤维化及尿道瘢痕等发病过程中起到了一定的抑制和改善作用,综述如下。

1 法舒地尔抑制心肌纤维化的作用

心肌纤维化是多种心血管疾病共同具有的病理改变,病理变化到一定程度,可以引起慢性心力衰竭和恶性心律失常,病变特征是肌成纤维细胞(myofibroblast, MFB)表型分化及持续活化[1]。Rho/ ROCK信号通路广泛参与人体多种细胞功能,如细胞的收缩、肌动蛋白骨架的重组、细胞黏附、细胞迁移、细胞增殖、细胞分裂和基因表达等。大量研究表明,由Rho/ Rho激酶信号通路所介导的肌动蛋白细胞骨架重组在MFB表型分化、收缩和迁移等行为中发挥重要作用[2,3],因此,Rho/ Rho激酶信号通路可作为治疗心肌纤维化的一个重要靶点[4]。

心肌纤维化的病理改变主要包括胶原沉积和间质纤维化,在病变过程中,由纤维母细胞和MFB产生大量的胶原蛋白和细胞外基质(Extracellular matrix,ECM)。心肌成纤维细胞(cardiac fibroblasts, CFs)在转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1, TGF-β1)的刺激下,其表型发生转换,从纤维细胞转换成肌纤维母细胞,后者分泌细胞外基质能力更强[5]。被激活的肌纤维母细胞在心肌梗死后创伤性修复、胶原过度沉积及间质纤维化等病理过程中发挥着重要作用[6]。郭冰冰等[7]研究发现,Rho激酶抑制剂法舒地尔可通过抑制Rho/ ROCK信号通路及其下游结缔组织生长因子(connective tissue growth factor, CTGF)的表达抑制CFs的增殖,并在一定的范围内呈剂量依懒性。ROCK家族有两个家庭成员,ROCK1和ROCK2两种异构体。Haudek等[8]研究发现,敲除ROCK1基因的大鼠模型中MFB和单核成纤维祖细胞的数目较对照组明显减少,证实ROCK1可以促进CFs的前体细胞分化,对非适应性心肌纤维化的发生有着一定作用。

ROCK1可通过诱导心肌细胞释放TGF-β1、CTGF、纤溶酶原激活物抑制剂-1(plasminogen activator inhibitor-1, PAI-1)、单核细胞趋化蛋白-1(monocyte chemotactic protein-1, MCP-1)等促纤维化细胞因子促进心肌纤维化。有学者认为活化的ROCK1本身就是一个促纤维化细胞因子[9]。张培勇等[10]研究报道,Rho激酶抑制剂法舒地尔可显著降低TGF-β1和CTGF水平,起到抑制心肌纤维化的作用。王静等[11]研究报道,异丙肾上腺素诱导心肌纤维化伴有Rho/ Rho激酶信号通路激活,Rho激酶抑制剂法舒地尔可以抑制Rho/ Rho激酶信号通路活性、抑制TGF-β1表达,进而减轻心肌纤维化的程度。Ocaranza等[12]等研究发现,抑制ROCK的活性可以降低实验性高血压病大鼠的血压水平,提高血管紧张素转换酶-2(angiotensin converting enzyme, ACE2)的水平,还可以降低TGF-β1、PAI-1、MCP-1等炎性因子的水平。炎症反应与心肌纤维化过程有着密切的关系。部分炎性细胞因子也是促纤维化因子。Rho/ ROCK信号通路可通过介导炎症因子表达来参与心肌纤维化过程。Wang等[13]研究发现,在缺血再灌注损伤的动物模型中有ROCK被激活,运用ROCK激酶抑制剂能够减少内皮中白细胞的浸润,减轻炎症反应。

2 法舒地尔抑制肝脏纤维化的作用

肝纤维化与诸多肝脏疾病所引发的炎性反应紧密相关,病理过程由轻微炎性反应发展为中、重度炎性反应,进一步发展为肝纤维化,直至发展为肝硬化。肝纤维化为肝硬化的早期可逆阶段,是各种病因引起慢性肝损伤后的瘢痕修复反应,是组成瘢痕组织的细胞外基质(extracellular matrix, ECM)合成过多和降解失衡导致ECM在肝脏内过度沉积的动态过程[14]。ECM分子是由包括肝星状细胞(hepatic stellate cell, HSC)、门脉肌成纤维细胞、骨髓前体细胞、上皮向间叶细胞等分泌而来的[15]。在各种肝脏疾病病程中,上述细胞受肝细胞分泌的各种炎性因子刺激下转化为肌成纤维样细胞。其中,HSC是肝纤维化过程中最为关键的效应细胞。张梦然等[16]报道,Rho/ ROCK信号通路是调控肝纤维化的细胞内信号通路之一。研究也证实TGF-β1能够激活HSC并促进表达ECM,在肝脏损伤中发挥着重要作用[16]。被诱导的TGF-β1的下游效应器CTGF高度表达,可能是TGF-β1促组织纤维化作用实现的一个重要途径。

杨莹莹等[17]研究发现,Rho激酶抑制剂法舒地尔对日本血吸虫感染小鼠肝纤维化的形成有一定的抑制作用。王玉珍等[18]研究表明法舒地尔通过抑制Rho/ ROCK信号通路对细胞骨架的调节作用抑制HSC黏附、迁移和增殖。扈彩霞等[19]研究发现ROCK-Ⅰ选择性阻断剂法舒地尔可抑制胆总管结扎(bile duct ligation,BDL)大鼠模型肝组织Rho相关卷曲螺旋形成蛋白激酶(Rho-associated coiled-coil forming protein kinase, ROCK)-Ⅰ、P-MBS Thr-697(肌球蛋白磷酸酶结合亚单位)和α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin, α-SMA)转录及翻译水平表达,可部分抑制BDL大鼠肝组织F-actin重构。

3 法舒地尔抑制肺纤维化的作用

肺纤维化以肺泡上皮细胞损伤、成纤维细胞增生和细胞外基质(extracellular matrix, ECM)过度沉积为主要特征,是由多种炎症细胞和细胞因子参与的炎症损伤反应和纤维增生修复的过程。

姜纯国等[20]应用ROCK激酶抑制剂法舒地尔干预博来霉素诱导的小鼠肺纤维化模型,研究结果显示,高、中剂量法舒地尔均能显著降低博来霉素诱导小鼠的肺纤维化评分及肺组织的羟脯氨酸含量。Zhou等[21]在观察大鼠和人特发性肺组织纤维化模型中发现,法舒地尔可通过抑制Rho/ROCK激酶信号通路使BCL-2基因表达下调,线粒体凋亡途径被激活,肌动蛋白细胞骨架重构和成纤维细胞增殖被抑制,促进肌成纤维细胞凋亡。Bei等[22]研究发现,法舒地尔可通过抑制Smad2/3磷酸化来缓解肺纤维化和肺动脉高压,证明长期运用法舒地尔抑制Rho/Rho激酶可能是治疗肺纤维化的新途径。

漆秀洁等[23]在ROCK抑制剂法舒地尔对高氧致新生大鼠肺纤维化中的作用研究结果中发现,ROCK抑制剂法舒地尔能一定程度改善高氧致新生大鼠肺纤维化。周挺等[24]研究发现,法舒地尔可以抑制百草枯中毒大鼠肺组织TGF-β1的表达,从而减轻大鼠肺纤维化程度。何旭娟等[25]研究发现,法舒地尔可以减轻百草枯所致大鼠肺纤维化程度,其可能是抑制α-SMA的表达实现的。

4 法舒地尔抑制肾纤维化的作用

ROCK激酶抑制剂法舒地尔在抑制肾小管上皮细胞增殖和纤维化方面也有报道,吴甘霖等[26]研究报道,法舒地尔降低早期糖尿病肾病患者尿蛋白水平的机制可能与降低肾组织TGF-β1的水平有关。倪连松等[27]在探讨法舒地尔对高糖培养人肾小管上皮细胞(HK-2)转分化的影响及可能作用机制中也表明,法舒地尔能抑制高糖培养的肾小管上皮细胞转分化,可能部分通过减少TGF-β1的分泌发挥作用。黄聪[28]探讨法舒地尔对早期糖尿病肾病患者血清转化生长因子TGF-β1和单核细胞趋化因子1水平的影响中研究发现,在常规治疗的基础上加用法舒地尔注射液,可降低TGF-β1和单核细胞趋化因子1水平。许宁等[29]研究发现,法舒地尔可以通过下调TGF-β1诱导的兔尿道成纤维细胞Rho/ ROCK通路,抑制细胞外基质形成,减少尿道损伤后狭窄的发生。王新等[30]在探讨法舒地尔对盐敏感大鼠肾小球硬化症的弱化作用中,发现部分法舒地尔参与高血压肾小球硬化症的发病机制。Rho激酶通路抑制剂可能成为一种新的治疗高血压肾小球硬化症的手段。顾玲佳等[31]研究发现,法舒地尔可能通过抑制Rho激酶活性抑制高糖培养的肾小管上皮细胞增殖和纤维化。

目前,临床用于脏器纤维化治疗的药物及药物制剂极其匮乏,纤维化病症的控制和治疗仍处于摸索阶段。随着对Rho/ ROCK信号通路的深入研究,Rho/ ROCK信号通路已被认为是参与纤维化过程的一个潜在靶向。同时,Rho激酶抑制剂法舒地尔干预脏器纤维化作用的大量研究结果也表明了,法舒地尔在抑制心脏、肝脏、肺、肾纤维化等发病过程中起到了一定的抑制和改善作用,为法舒地尔作为抗纤维化药物的开发提供了参考。

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Researchprogressonanti-fibroticeffectoffasudil

LIUWen-wen1,ZHOUDi2,LÜJia-shu3,HUYan-qiu1

(1.College of Pharmacy, Jiamusi University, Jiamusi 154007, China; 2.Jiamusi Center for Disease Control and Prevention, Jiamusi 154007,China; 3.Zhaoyuan Hospital of Traditional Chinese Medicine, Daqing 166500, China)

Fasudil, a Rho kinase inhibitor, is mainly used for the treatment of ischemic cerebral vasospasm, subarachnoid hemorrhage, and chronic cerebral ischemia currently. Rho-associated kinases (ROCK) has been shown to play a role in signaling pathways of autoimmunity and inflammation. Fibrosis of organs is mostly caused by injury of organs accompanied by inflammation and excessive repair. With the continuous study on Rho kinase inhibitor Fasudil’s pharmacological effects, a large number of studies indicated that Fasudil can inhibit the production and expression inflammatory factors, reduce the degree of fibrosis, showed a certain anti-fibrosis effect in some cases.

fasudil;amto-fibrotic

1.黑龙江省大学生创新创业训练计划项目,编号:201510222006;2. 佳木斯大学基础研究类(自然类)面上项目,编号:JMSUJCMS2016-068。

刘文文(1993~)女,黑龙江密山人,在读硕士研究生。

胡艳秋(1983~)女,黑龙江双鸭山人,硕士,讲师。E-mail: huyanqiu8392@163.com。

R972+4

A

1008-0104(2017)06-0034-03

2017-05-21)

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