水蛭抗动脉粥样硬化作用研究进展*

韩文博，孙爱军，孟丽君，王 显

（1.北京中医药大学东直门医院，北京 100700；2.北京中医药大学孙思邈医院，铜川 727100）

水蛭为水蛭科动物宽体金线蛭、日本蛭或柳叶蚂蟥等的干燥全体，均系野生，中国大部分地区均有生产。《神农本草经》谓其“味咸，平。主逐恶血，瘀血，月闭，破血瘕，积聚，无子，利水道。”《本草新编》言其“善祛积瘀坚瘕。”其主要成分水蛭素是从水蛭唾液腺中分离和提取的具有抗凝作用的生物活性物质，化学结构一条含65～66个氨基酸残基组成的单链多肽。水蛭素是目前发现的最强的特异性凝血酶抑制剂，目前已广泛应用于动脉粥样硬化疾病如冠心病、脑梗死等领域[1-2]。

动脉粥样硬化（AS）机制与脂代谢紊乱、内皮细胞损伤、血管平滑肌细胞增殖、炎症反应等密切相关[3]。而水蛭能够通过调节脂代谢、保护内皮细胞、抑制平滑肌增生、抑制炎症反应等多功效、多靶点地干预动脉粥样硬化进程。文章综述水蛭抗动脉粥样硬化作用研究进展，为中药水蛭及其相关制剂的基础研究及临床应用提供参考。

1 调节脂代谢

低密度脂蛋白胆固醇的氧化修饰被认为是AS形成的关键启动因素。单核细胞迁移到内膜下转化成巨噬细胞，巨噬细胞又摄取被氧化修饰的低密度脂蛋白，进一步成为泡沫细胞，最终形成脂核。而水蛭素可以调节脂代谢，抑制脂质浸润，这是其抗动脉粥样硬化的重要机制之一。

1.1 水蛭调节脂代谢基础研究 目前关于水蛭调节脂代谢的研究较多，主要围绕干预后血清胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白（LDL-C）、高密度脂蛋白（HDL-C）水平，或血管壁细胞相关蛋白的表达，以及主动脉细胞学形态等方面进行探讨，少数研究也从肝脏脂蛋白酯酶（LPL）、肝酯酶（HL）活性作为切入点进行讨论。田晋帆等[4]将动脉粥样硬化斑块小鼠分为药物组及模型组，药物组给予重组水蛭素，模型组给予等量生理盐水注射。研究发现，与模型组相比，药物组小鼠的斑块面积明显下降，血清 TC、LDL-C、白介素-6（IL-6）、基质金属蛋白酶-2（MMP-2）水平降低，并使主动脉根部基质交感分子 1（STIM1）、瞬时受体电位通道 1（TRPC1）、Orai1蛋白表达下调。张婷等[5]应用复方水蛭散干预高脂血症模型小鼠也得到了类似的结果。胡耀红[6]将动脉粥样硬化大鼠分为正常对照组、模型对照组、水蛭低剂量组、水蛭高剂量组进行观察，发现水蛭高剂量组TG、LDL-C明显降低、HDL-C明显升高，肝脏LPL、HL活性显著升高，血清氧化低密度脂蛋白（ox-LDL）水平和动脉壁血凝素样氧化低密度脂蛋白受体-1（LOX-1）的表达显著下调，并通过红油O染色观察到水蛭干预组的主动脉脂质沉积显著减少。

1.2 水蛭调节脂代谢临床研究 脂代谢异常是动脉粥样硬化最重要的危险因素，在临床实践中，以TC及LDL-C增高最受关注，故相关临床研究主要集中于水蛭对高脂血症患者的降脂作用方面。近年来，这方面的研究内容更加细化，以高脂血症合并具体心血管并发症为主要研究对象的临床观察越来越多。王磊等[7]设计随机对照试验，将100例糖尿病合并高脂血症患者分为治疗组和对照组，对照组在常规治疗基础上加用辛伐他汀，治疗组在常规治疗基础上加用大黄水蛭合剂（大黄6 g，水蛭3 g，玉竹 30 g，生山楂 20 g，三七 2 g，赤芍 20 g，丹参30 g，钩藤20 g）治疗。结果表明，大黄水蛭合剂能更好地降低糖尿病合并高脂血症患者TG、TC、LDL-C水平并升高HDL-C。周玉凤[8]的随机对照试验表明，在炙甘草汤基础上加用制水蛭具有降低冠心病患者的TC、LDL-C及改善心功能的效果。炙甘草汤具有滋阴养血、益气复脉的作用，在其基础上加用制水蛭以增强活血化瘀之效。

2 保护血管内皮

动脉粥样硬化早期的特征是血管内皮屏障的功能和结构改变，影响管腔和管壁之间分子和溶质的运输，导致LDL-C和白细胞更容易在内膜中的沉积和浸润[9]。而之后出现的血管内皮损伤则是动脉粥样硬化斑块及再狭窄的发生、发展的重要因素。

2.1 水蛭保护血管内皮基础研究 关于水蛭对内皮细胞的保护作用的基础研究，多以血管内皮相关受体的表达为切入点，探讨水蛭对血管内皮细胞损伤作用的相关受体活性的抑制，而在受体调节通路及基因层面如何发生作用，有待进一步的研究。在动脉粥样硬化及血管再狭窄过程中，MMP-2在血管或组织重塑过程中其活性明显上调[10]，而王敏等研究发现水蛭素能够抑制凝血酶诱导血管内皮细胞对MMP-2mRNA的表达，保护血管内皮细胞[11]。吴大正等[12]认为凝血酶受体激活导致的内皮屏障受损是动脉粥样硬化病变形成的起始环节，保护内皮细胞免受损伤则是防止动脉粥样硬化发生发展的关键，其研究结果表明凝血酶能够引起血管内皮单层通透性的增加，而水蛭素能够减轻凝血酶造成的内皮单层通透性的增加，进而延缓动脉粥样硬化进展。沈雳等[13]将兔颈总动脉血管成形术损伤后再狭窄模型分为两组，损伤局部转染人血管内皮生长因子 165（hVEGF165）与嵌合水蛭肽（FH）的融合基因为治疗组，损伤局部转染pcDNA3.0空质粒为对照组。观察发现hVEGF165与FH的融合基因hVEGF165-FH能够促进血管内皮再修复、改善内皮功能，进而预防兔颈动脉成形术后再狭窄。

2.2 水蛭保护血管内皮临床研究 一氧化氮（NO）、血清内皮素-1（ET-1）等对血管内皮功能的调节具有重要作用。ET-1是内皮细胞分泌的重要缩血管因子，NO是血管内皮合成的主要舒血管因子，两者共同调节血管的张力。目前相关临床研究多以这些指标作为依据，间接证明水蛭对血管内皮的保护作用。刘绪宏等[14]将100例急性脑梗死患者随机分为观察组和对照组，观察组在常规治疗基础上加用脉血康胶囊（主要成分为水蛭素），对照组在常规治疗基础上血塞通软胶囊。研究发现治疗组在治疗后ET-1、血栓素 B2（TXB2）水平明显降低、NO 水平显著升高，间接证明水蛭素对血管内皮有一定的保护作用。杨宝刚等[15]通过临床随机试验，发现水蛭胶囊能够降低ET-1、TXB2水平，升高NO、6-酮-前列环素 1α（6-Keto-PGF1α）水平，改善血管内皮功能，这可能是其降低冠脉支架术后患者主要不良心血管事件的机制之一。

3 抑制血管平滑肌细胞增殖

血管平滑肌细胞是动脉粥样硬化斑块主要的细胞成分，而血管平滑肌细胞增殖在动脉粥样硬化斑块形成发生、发展过程中起重要作用[16]。关于水蛭抑制平滑肌细胞增殖的研究是既是热点也是难点，无论是通过抑制血管平滑肌细胞增殖的相关蛋白表达或抑制其信号通路的传导，目前都停留在细胞试验和动物试验阶段，相关临床研究进展缓慢，这可能是未来研究的方向。

吴晶魁等[17]用水蛭药液对Wistar大鼠进行灌胃，8周后发现水蛭干预组的TC、LDL-C较模型组明显降低，且转化生长因子 β1（TGF-β1）、增殖细胞核抗原（PCNA）、p38等蛋白的表达也显著降低，说明水蛭可能通过调节血脂，降低TGF-β1水平，影响p38丝裂原活化蛋白激酶（p38MAPK）信号通路蛋白表达，从而抑制血管平滑肌细胞的增殖、促进其凋亡，干预动脉粥样硬化进程。

任晓霞等[18]通过观察水蛭素对体外培养的兔血管平滑肌细胞生长的作用，发现中、高浓度水蛭素可使平滑肌细胞密度有所减少、排列松散，抑制平滑肌细胞的生长，而低浓度水蛭素则对平滑肌生长无明显抑制作用。

李红梅等[19]研究发现水蛭素可呈剂量依赖性抑制人冠状动脉平滑肌细胞的生长，并能在抗血栓的同时保护内皮细胞。而Buchwald[20]在较早的研究中也发现新型长效聚乙二醇-缀合的水蛭素可降低冠状动脉支架-血管成形术模型中新生平滑肌的增殖。

4 抑制炎症反应

动脉粥样硬化发病初期主要表现为急性渗出性炎症，而在进展期主要表现出慢性增生性炎症的特点，炎症反应中涉及多种炎症细胞、炎性介质、炎症趋化因子等的参与[21]。

4.1 水蛭抑制炎症反应基础研究 水蛭抑制炎症反应的相关基础研究主要是基于水蛭抑制炎症因子的表达及炎症相关信号通路的研究。炎症趋化因子可促使血管平滑肌细胞从中膜向内膜下迁移、增殖，并进一步吞噬氧化脂质形成泡沫细胞，是动脉粥样硬化进程的重要原因，因此通过抑制炎症状态有利于抗动脉粥样硬化治疗[21]。C-反应蛋白（CRP）是重要的炎症反应因子之一，梁桂文等[22]喂养大耳白兔不同剂量的水蛭粉，观察发现水蛭粉干预组的CRP低于模型组，以高剂量水蛭粉效果更显著。韩捷[23]研究将60只SD大鼠随机分为中药高剂量组、中剂量组、低剂量组、模型组、空白对照组等7组，中药组给予“抗栓一号”（水蛭、苏木、红花），观察发现各干预组与模型组相比较，白介素-1β（IL-1β）、白介素-6（IL-6）、白介素-12（IL-12）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）等炎症因子的表达均下降，并指出Sirt1/TLR4/NF-κB信号通路可能是炎症干预内皮损伤的新的通路，而“抗栓一号”可通过Sirt1/TLR4/NF-κB信号通路改善炎症反应来抑制高脂诱导的内皮损伤，延缓动脉粥样硬化进程。高丽娟等[24]用水蛭粉干预高脂血症大鼠，发现与模型组相比，水蛭粉低剂量组可显著抑制单核细胞趋化蛋白（MCP-1）的表达，而MCP-1是重要的趋化类炎症因子，抑制其表达可抑制炎症反应，发挥抗动脉粥样硬化作用。

4.2 水蛭抑制炎症反应临床研究 关于水蛭抑制炎症反应的临床研究相对较少，均以复方制剂干预为主，且相关的炎症观察指标较为单一，水蛭抑制炎症反应的临床研究仍有待进一步探索。张建敏[25]将50例不稳定心绞痛患者随机分为治疗组和对照组，对照组仅给予基础药物治疗，治疗组在其基础上加用抗栓号（水蛭、红花、苏木），观察发现抗栓号治疗组患者经治疗后炎性反应物IL-6的水平明显下降。蔡云海[26]认为“热毒”与冠心病中的炎症反应密切相关，其应用水蛭三黄汤（水蛭、生大黄、黄芩、黄连、甘草）治疗冠心病有热毒症状者取得较好临床疗效，指出该方可抑制动脉粥样硬化过程中的炎症反应。

5 展望

水蛭从古至今一直是常用的中药之一，显著的活血化瘀作用使其在治疗中医血瘀证方面广受推崇。在中医药持续发展的新时代，水蛭及其提取物在预防和治疗动脉粥样硬化疾病中的应用越来越为广泛，既往和最新研究显示，水蛭从细胞到动物实验、再到临床实验均表现出多重功效的抗动脉粥样硬化作用，不断深入细化的研究，为临床应用提供了很多科学依据。在基础研究领域，水蛭相关制剂如水蛭微粉、水蛭素、合成水蛭素及水蛭肽等的研究在不断创新[27-30]，加速了临床成果转化。水蛭素相关药物涂层支架的研发也在高速推进[31]，以期将来在中医药解决冠心病防治、介入术后再狭窄等热点问题方面发挥作用，减少心血管介入术后并发症及改善预后。在临床研究领域，水蛭相关中药制剂在降脂、保护血管内皮等方面研究广泛，但在抑制平滑肌增殖、抑制炎症反应等方面研究相对有限，值得进一步探索。同时，既往研究也存在一些问题，如水蛭所具有的多靶向作用机制有待进一步阐明，在延长半衰期、降低出血风险方面问题的解决也将使其临床应用更加安全有效。相信随着研究的进一步深入，水蛭治疗动脉粥样硬化疾病的作用机制会更加明确，也将更有效、更广泛地应用于临床。