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中药枳壳(Fructus Aurantii)为芸香科柑橘属植物酸橙及其栽培变种的干燥未成熟果实,性微寒,味苦、辛、酸,归脾、胃经,具有理气宽中、行滞消胀功效,为常用理气药之一[1]。有研究显示,枳壳含黄酮类、生物碱类、香豆素类和挥发油等化学成分,主要有效活性成分以黄酮类如橙皮苷、新橙皮苷、柚皮苷等为主[2],同时含有辛弗林、N-甲基酪胺等少量生物碱类[3]。有研究发现,枳壳的有效成分具有一定抗氧化、抗炎、抗凋亡、升压、抗休克等作用[4-5]。现就近年来研究枳壳的心血管药理作用文献综述如下。
1.1 抗缺血再灌注损伤 心肌缺血再灌注损伤与氧自由基累积、Ca2+超载、炎症介质浸润及多途径诱导的心肌细胞凋亡等相关。有研究显示,柚皮苷可降低缺血再灌注模型大鼠肌酸激酶(CK)和乳酸脱氢酶(LDH)活性,其机制可能是柚皮苷提高总一氧化氮合酶(tNOS)、内皮型一氧化氮合酶(eNOS)活性,降低诱导型一氧化氮合酶(iNOS)活性,增加eNOS产生的一氧化氮(NO)含量,抑制膜脂质过氧化,减少自由基对细胞膜损伤,发挥抗缺血再灌注损伤[6]。橙皮苷通过激活磷酸酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)途径下调高迁移率族蛋白1蛋白(HMGB1)表达,减少大鼠心肌梗死面积,降低心肌酶水平,提高超氧化物歧化酶(SOD)活性,降低丙二醛(MDA)含量,发挥抗炎、抗氧化应激及抗心肌细胞凋亡作用[4]。柚皮素通过激活线粒体钙激活钾通道(MitoKCa),引起线粒体膜去极化,减少线粒体内钙积累,发挥心肌缺血再灌注损伤的保护作用[7]。
1.2 抑制心肌重构 心肌重构初期是心室有益的代偿过程,随着病情进展,压力负荷增加,氧化应激、心肌肥厚、心肌纤维化、心肌凋亡等病理改变加重,最终导致心脏失代偿,加速心力衰竭发生。小鼠心脏压力负荷诱导模型研究发现,橙皮素通过降低蛋白激酶C(PKC)-Akt和c-Jun氨基末端激酶(JNK)信号通路的激活,减少心脏体积和心肌细胞横截面面积,提高等容收缩期左心室压力上升最大速率和最小速率,增强小鼠心肌收缩能力,抑制术后心房钠尿肽(ANP)、脑利钠肽(BNP)、ct-肌球蛋白重链(ct-MHC) mRNA等心肌增生标记物表达的增加;通过阻断转化生长因子pi(TGFpi)-Smad信号通路,下调TGF-pi、结缔组织生长因子(CTGF)和Ⅰ型胶原纤维表达,发挥抗心肌纤维化作用;通过下调烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶亚单位gp91、p22、p47和p67 mRNA表达,上调SOD1和SOD2的mRNA表达,抑制氧化应激;下调Bax/Bcl-2、Bak和裂解caspase-3等凋亡相关信号因子表达,抑制细胞凋亡[8]。血管紧张素Ⅱ诱导H9C2心肌肥厚模型研究显示,橙皮素抑制分子标志物BNP和β-MHC的mRNA表达增加,减少细胞面积[9]。阻断左冠状动脉前降支模型大鼠研究显示,橙皮苷可抑制基质金属蛋白酶-2(MMP-2)对敏感肌小节蛋白和细胞骨架蛋白的降解作用,抑制caspase-3介导的细胞凋亡,下调髓过氧化物酶(MPO)表达,发挥抗炎作用,下调α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达,抗心肌纤维化[10]。
1.3 对抗高糖诱导的心肌受损 糖尿病心肌病是一种公认独立的原发病,与糖尿病造成的微血管病变相关。多个研究显示,柚皮苷可抑制p38丝裂素活化蛋白激酶(p38MAPK)通路,下调线粒体Bax、Bak和细胞色素-c(Cyt-c)等凋亡相关蛋白表达,增加线粒体膜电位,改善线粒体功能,提高细胞存活率[11];抑制信号转导子和转录激活子3(STAT3)通路,减轻线粒体损伤及氧化应激,抑制细胞凋亡[12];阻断核转录因子-κB(NF-κB)途径激活,下调NF-κB蛋白及外周血肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-1β(IL-1β)表达,减轻心肌炎症反应[13];上调缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)表达,改善心肌超微结构[14];下调糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)表达,提高左室射血分数,抑制心功能恶化,对抗高糖诱导的心肌受损[15]。
1.4 减轻抗癌药物的心肌毒性 随着抗癌药物在治疗过程的广泛应用,中药减轻抗癌药物心肌毒性的辅助作用受到临床医生关注。有研究显示,柚皮苷可增加细胞中线粒体复合物(I-IV)活性,升高谷胱甘肽(GSH)、SOD和过氧化氢酶(CAT)水平,抑制氧化应激,减轻阿霉素诱导的大鼠心肌细胞损伤[16]。柚皮苷干预柔红霉素诱导心肌细胞研究显示,柚皮苷可减轻细胞DNA损伤,减少氧自由基产生,抑制细胞凋亡[17]。另有研究表明,柚皮苷通过抑制p38MAPK通路,使H9C2心肌细胞存活率升高,IL-1β、IL-6和TNF-α浓度降低,抑制多柔比星引起的炎症反应及细胞毒性[18]。
氧化应激产生过量的活性氧(ROS)导致血管内皮细胞损伤,并调控黏附分子表达,促进内皮细胞炎症反应。柚皮苷预处理高糖诱导的脐静脉内皮细胞(HUVECs)研究显示,柚皮苷通过抑制ROS产生及NF-κB活化,进而阻断HUVECs细胞间黏附分子表达[19]。另有研究发现,柚皮苷通过激活PI3K/Akt信号通路,负调控NF-κB的转录活性,同时抑制NADPH氧化酶4(Nox4)过表达,减少ROS生成,减轻TNF-α诱导的氧化应激和炎症反应[20]。橙皮苷干预代谢综合征病人研究显示,与安慰剂组相比,橙皮苷可降低病人超敏C反应蛋白(hsCRP)、血清淀粉样蛋白A(SAA)和可溶性E-选择素(sE-selection)浓度,降低总胆固醇和载脂蛋白B(ApoB)浓度,升高高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)浓度,调节脂质代谢,改善内皮功能。体外研究表明,橙皮苷对内皮的保护作用与提高Akt、AMPK和eNOS磷酸化水平,促进NO生成,下调单核细胞黏附分子表达有关[21]。
平滑肌细胞增殖和迁移是血管壁增厚、管腔狭窄和斑块形成等病理改变的关键因素,可加速血管重建。有研究显示,柚皮苷通过阻断TNF-α诱导PI3K/Akt/mTOR/p70S6K通路的激活,抑制转录因子NF-κB和AP-1结合活性的增加,下调基质金属蛋白酶-9(MMP-9)表达;并减少TNF-α诱导IL-6、IL-8的生成,抑制大鼠血管平滑肌细胞浸润和迁移[22]。另有研究表明,柚皮苷的体内代谢产物柚皮素通过激活平滑肌细胞血红素加氧酶-1(HO-1)mRNA和蛋白的表达及活力,抑制TNF-α诱导的大鼠平滑肌细胞的迁移和增殖[23]。橙皮素显著抑制血小板源性生长因子(PDGF)-BB诱导的主动脉血管平滑肌细胞增殖,其机制考虑与阻断平滑肌细胞周期G0/G1期向S期转化有关[24]。
有研究显示,柚皮素和柚皮苷通过促进内皮细胞释放NO,舒张KCl或PE预收缩的大鼠主动脉[25];柚皮素通过刺激大电导钙激活钾离子通道(BKCa)的开放,促进细胞膜超级化,降低细胞内Ca2+浓度,舒张小鼠主动脉血管平滑肌[26];橙皮素通过激活电压依赖性钾通道(KV),提高平滑肌细胞膜超级化的电流密度,舒张肾动脉血管环[27]。枳壳醇提物(FAE)对去除内皮大鼠离体胸主动脉环具有收缩作用,其机制可能与激活血管平滑肌上的电压依赖性钙通道,促使胞外Ca2+内流有关;在内皮完整情况下FAE可作用于血管内皮细胞,促进NO释放,部分抵消血管收缩[28]。N-甲基酪胺注射液可间接兴奋α、β受体,增加狗下肢血管阻力,而对冠状动脉和肾动脉具有舒张作用,其综合效应为升高血压[29]。以上枳壳不同成分对血管舒缩功能的影响存在差异,具体有效成分及综合血管舒缩效应有待进一步研究。
有研究发现,柚皮苷通过抑制3-羟基-3甲基戊二酰辅酶(HMG-CoA)、酰基辅酶A-胆固醇酰基转移酶(ACAT)活性,降低高脂、高胆固醇喂养大鼠的血浆胆固醇和三酰甘油含量,提高HDL-C与总胆固醇比值,影响胆固醇合成[30]。体外和体内研究均发现,新橙皮苷通过上调p-AMPK蛋白表达增强脂肪酸氧化,减少胆固醇和三酰甘油产生;同时新橙皮苷具有升高HDL-C,降低低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)/HDL-C及ApoB/ApoA-1比值,减轻小鼠体重等脂质代谢调节作用,其机制与增加PPAR-α和FGF21蛋白及基因表达相关[31]。家兔动脉粥样硬化模型研究显示,橙皮苷可下调单核细胞趋化蛋白1 mRNA表达,抑制体外LDL-C氧化,降低血浆MDA含量,发挥抗脂质过氧化作用[32]。
血小板聚集通过花生四烯酸(AA)、血小板活化因子、腺苷二磷酸等多种途径诱导,血栓素A2(TXA2)形成和释放是血小板激活的中心环节。有研究显示,橙皮素通过环氧合酶1(COX-1)途径抑制AA生成TXA2,呈浓度依赖性降低AA诱导的血小板聚集;在降低胶原蛋白诱导的血小板聚集方面,橙皮素可抑制磷脂酶C(PLC)-γ2磷酸化和Ca2+释放,提示PLC-γ2上游通路可能是橙皮素抑制血小板聚集的潜在靶点[33]。高脂血症家兔模型研究显示,中、高剂量柚皮苷通过降低血小板Ca2+浓度,下调肌球蛋白轻链磷酸化,抑制血小板收缩和释放;柚皮苷对血小板的调节作用与调控血脂水平,降低血小板敏感性相关[34]。
有研究报道,橙皮素通过可逆性阻滞细胞hERG钾通道,发挥抗心律失常作用[35];辛弗林和N-甲基酪胺可通过兴奋α、β受体发挥抗休克作用[5];N-甲基酪胺可增加肾血流量,具有显著的利尿效应[29]。
《素问·痿论》云“心主身之血脉”,心系疾病常引起血脉运行不利,所谓“脉道不通,气不往来”,脉道不畅则气机阻滞,进而血行不利,瘀血内阻;津液运化失常,则聚液生痰;痰饮瘀血产生常加重气滞,形成气滞、血瘀、痰饮相互为病的恶性循环。因此,在心系疾病治疗中,理气中药发挥调和气、血、津液作用。有研究显示,以柴胡、枳壳、瓜蒌皮为君药的“宽胸理气活血法”治疗气滞痰阻血瘀证导致心脉痹阻的心脏X综合征,可有效减少病人心绞痛发生,改善临床症状[36]。《本草衍义》曰:“他方但导败风壅之气,可常服者,故用枳壳”,枳壳既可调理气机瘀滞之主证,也可在益气、活血、化痰、利水等心血管常用药物配伍中发挥佐使之功,佐补益之药而通利气机,补而不滞,使通利之药更助血行痰化水利,以辅助君臣,协同增效,在心血管疾病中的临证处方配伍应用灵活。
综上所述,枳壳主要活性成分具有保护心肌细胞、抑制血管内皮细胞炎症反应、抑制平滑肌细胞增殖和迁移、调控血管舒缩、调节脂质代谢、抗血小板聚集等心血管药理作用,体现中药多组分、多环节、多途径、多靶点的药理特点。枳壳在方剂中的协同增效机制有待研究,其主要活性成分量效关系尚未明确,有待今后研究进一步明确。