吴茱萸生物碱类在心脑血管系统疾病中的研究进展

吴梅青，王 姣，唐海飞

(湘潭医卫职业技术学院，湖南 湘潭 411102)

吴茱萸又名吴萸、茶辣、漆辣子，为芸香科植物吴茱萸(Evodiarutaecarpa(Juss.) Benth.)、石虎(Evodiarutaecarpa(Juss.) Benth.var.officinalis(Dode) Huang)或疏毛吴茱萸(Evodiarutaecarpa(Juss.) Benth. var.bodinieri(Dode) Huang) 的干燥近成熟果实，具有散寒止痛、降温止呕、助阳止泻的功效[1]。吴茱萸中所含的化学成分众多，药理活性复杂。其主要的化学成分为生物碱类物质、柠檬苦素类物质和挥发油类物质[2]，具有镇痛、抗炎、抗溃疡、止呕、止泻、舒张血管及降血压、强心、抗肿瘤等药理作用[3]。吴茱萸生物碱类主要包括吴茱萸碱和吴茱萸次碱，在现行《中国药典》[1]中以吴茱萸碱和吴茱萸次碱总量作为吴茱萸药材质量控制指标。现代研究表明，吴茱萸中生物碱类具有镇痛、抗炎、抗菌、抗溃疡、舒张血管、调节血压、抗心律失常、抗肿瘤、抗阿尔茨海默病等作用，同时吴茱萸次碱还能抵抗胃黏膜损伤[4]。本文就近年来吴茱萸中生物碱类在心脑血管系统疾病中的研究进展进行综述，以期为后续研究提供参考。

1 对心脏的作用

1.1 抑制心肌肥厚发生、缓解右心室重构

心肌肥厚是高血压、冠心病和心瓣膜病等心血管疾病的并发症。在慢性肺源性心脏病进展过程中，由于心肌肥厚持续过久则会引起心力衰竭甚至猝死。因此，治疗心肌肥厚是医学界长期以来的难题[5]。较多的研究表明，吴茱萸生物碱类能抑制心肌肥厚的发生。林淑娴等[6]通过研究比较了吴茱萸中吴茱萸碱、吴茱萸次碱和吴茱萸总碱抑制血管紧张素Ⅱ(Ang Ⅱ)诱导心肌细胞肥大的3个指标(即Ang Ⅱ 致肥大心肌细胞表面积、蛋白质含量、ANFmRNA表达)，结果显示三种生物碱均明显抑制 Ang Ⅱ诱导的心肌细胞肥大，但抑制效应无明显差异。张婧怡等[7]通过研究发现，吴茱萸次碱能明显防治大鼠腹主动脉缩窄所致左室肥厚，其作用机制至少部分与其抑制MAPK/ERK信号通路有关。陈洪等[8]通过腹主动脉缩窄术制作心肌肥厚大鼠模型，造模4周，连续给药4周后测量大鼠尾动脉血压，通过检测分析大鼠心脏结构和功能改变、分离组织计算左心室肥厚指数(LVHI)、HE染色观察左室心肌组织形态学变化、qRT-PCR法检测心肌心房钠尿肽mRNA表达等心肌肥大指标，发现吴茱萸次碱通过抑制MAPK/ERK信号传导对压力负荷型心肌肥厚的发生具有抑制作用。通过进一步研究证实，吴茱萸次碱能上调 eNOS mRNA表达，使NOS活性和NO含量明显增加，可以抑制Ang诱导的心肌细胞肥大[9]。黄波等[10]发现，吴茱萸次碱治疗给药对压力负荷型心肌肥厚有改善的作用机制，可能与增加心肌钠钾ATP酶和钙ATP酶活性，抑制CaN活性，最终调节细胞内Ca2+相关。

近年来，医学界对心室重构的研究越来越多，发现心室重构是慢性心力衰竭发生发展的主要病理基础，是影响发病率和死亡率的决定因素。因此，阻断心室重构是预防心力衰竭不容忽视的一个重要环节。有文献报道，吴茱萸次碱可以拮抗大鼠的右心室重构。Li等[11]通过连续3周在10%氧气缺氧条件下诱导形成大鼠的右心室重构模型，以吴茱萸次碱灌胃，给药组以剂量依赖方式拮抗大鼠的右心室重构。另有研究报道，吴茱萸次碱抗右心室重构的机制是刺激CGRP释放，降低血浆中TGF-β1的浓度达到减弱缺氧诱导的右心室重构[12]。还有研究显示，吴茱萸次碱通过抑制NOX4的表达，进而降低氧化应激损伤达到缓解野百合碱诱导的pH大鼠右心室重构[13]。

1.2 保护心肌缺血/再灌注损伤作用

心肌缺血/再灌注(I/R)损伤发生的机制目前认为主要与细胞内氧自由基的大量产生、钙离子超负荷、白细胞的炎症作用及高能磷酸化合物缺乏等有关。吴茱萸碱和吴茱萸次碱有可能成为新的保护心肌缺血/再灌注损伤药物。杨晶等[14]通过研究发现，降低TLR4/NF-κB的表达能明显减少炎症反应，从而减轻心脏I/R损伤，而吴茱萸次碱则可以通过抑制TLR4/NF-κB信号通路保护心肌I/R损伤缺血/再灌注，作用机制与促进CGRP释放有关。也有研究表明，吴茱萸碱可通过激活AKT和AMPKα抑制心肌细胞凋亡，抑制NF-κB信号通路减轻心肌细胞炎症反应来发挥保护缺氧诱导的心肌细胞炎症和凋亡的作用[15]。

1.3 抗心律失常作用

目前，吴茱萸抗心律作用的研究主要集中在吴茱萸次碱和去氢吴茱萸碱上。饶本龙[16]采用Langendorff灌流装置，主动脉逆行酶解法分离大鼠心脏得到单个心室肌细胞，用吴茱萸次碱的细胞外液灌流加药，以全细胞膜片钳技术记录给药前后细胞INa和Ito及其相关的动力学参数，研究显示吴茱萸次碱可能通过使心室肌细胞 Ito通道的激活减慢、失活加快、失活后恢复减缓，从而延长动作电位时程(APD)，减少室性早搏，终止2相折返，最终产生抗心律失常作用。有文献报道，去氢吴茱萸碱通过减少Na+和 Ca2+内向电流，增加静息状态下细胞内液的pH值和Na+-H+交换，产生抗心律失常作用[17]。还有文献证实，去氢吴茱萸碱还可以通过延长实验动物心肌细胞的动作电位过程抑制钙超载引发的心律失常[18]。

2 对血管的作用

2.1 抑制血管平滑肌细胞的增殖与钙化

侯化化等[19]利用组织块贴壁法培养大鼠胸主动脉血管平滑肌细胞，通过MTT比色法检测主动脉血管平滑肌细胞的增殖，采用流式细胞仪检测细胞周期，测定培养细胞上清液中一氧化氮合酶(NOS)的活性和一氧化氮(NO)的含量，Realtime RT-PCR检测增殖细胞核抗原(PC-NA)、内皮型NOS(eNOS) mRNA的表达，研究结果表明，吴茱萸碱可促进NO的合成、释放，通过阻滞主动脉血管平滑肌细胞于G 0 /G 1期是抑制主动脉血管平滑肌细胞增殖的机制之一。Cx43表达异常增高是多种病理因素诱导主动脉血管平滑肌细胞增殖的重要机制。有文献资料显示，吴茱萸次碱可通过下调Cx43的表达，抑制Ang Ⅱ诱导的主动脉血管平滑肌细胞增殖和表型转化，其机制涉及TRPV1/NF-κB信号途径[20]。吴茱萸次碱还可抑制Ox-LDL 诱导血管平滑肌细胞表型转化和迁移，其机制与通过TRPV1/ [Ca2+]i/NF-κB信号途径，抑制Cx43表达上调有关[21]。邵静等[22]通过构建大鼠血管平滑肌细胞钙化体外模型，用不同浓度的吴茱萸次碱处理细胞，qRT-PCR检测成骨样分化基因Runx2、BMP2和Osterix的表达和茜素红染色测细胞钙化程度，发现高磷高钙可刺激血管平滑肌细胞下调Sirt1的表达水平，促进血管平滑肌细胞成骨样分化和钙化，而吴茱萸次碱可通过上调Sirt1的表达，从而抑制血管平滑肌细胞钙化，该研究结果为防治血管钙化提供了新的线索。

2.2 调节血压作用

吴茱萸具有双向调节血压的作用。及时雨等[23]通过研究发现，吴茱萸次碱能有效降低自发性及两肾一夹大鼠血压，其降压效果可能通过调节PGI2和TXA2水平，改善血管内皮功能及增加舒血管物质心房钠肽水平来实现。陈天琪等[24]通过体外研究证实，黔产吴茱萸水煎剂可使家兔离体胸主动脉环张力呈浓度(0～1.6 mg·mL-1)依赖性增加，且内皮完整的胸主动脉环收缩作用明显强于去内皮组，其机制与α受体有关。王嫣等[25]通过研究发现，贵州余庆种植的吴茱萸水煎液能使家兔离体胸主动脉环收缩，且收缩作用具有内皮依赖性，同时推测吴茱萸水煎液内还存在可诱导血管内皮细胞释放NO和前列环素的成分，使血管舒张，部分抵消其收缩作用。而吴茱萸存在舒张和收缩血管环的化学成分是哪种物质，其确切作用机制还有待进一步分离吴茱萸的成分进行探究。

3 降血脂和抗动脉粥样硬化作用

3.1 降血脂的作用

高脂血症是导致心脑血管等疾病的主要危险因素，预防心脑血管疾病，就要预防高脂血症。中药调血脂因其具有疗效好、毒副作用小等优势，已成为研究的热点[26]。据文献报道，吴茱萸碱有调血脂的功效。张秋方等[27]以小鼠作为实验对象，以经典的降脂药洛伐他汀作为阳性对照，研究发现吴茱萸碱具有降低高脂血症小鼠TC、TG、LDL-C及血液黏稠度，升高 HDL-C的作用。赵小琴等[28]采用高脂饲料复制高脂血症小鼠模型，通过观察HE染色切片小鼠肝细胞结构，检测血清总抗氧化能力(T-AOC)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性、丙二醛(MDA)的含量、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性，结果发现吴茱萸碱能改善高脂饲料诱导的高脂血症小鼠的肝脏脂肪病变，能增强高脂血症小鼠的抗氧化能力。

3.2 抗动脉粥样硬化的作用

动脉粥样硬化(AS)是冠心病、脑梗死、外周血管病的主要原因。中医药在动脉粥样硬化治疗中具有特殊优势，中医药可以对血脂代谢异常进行有效调节，抑制血管平滑肌细胞的生长、繁殖和迁移、防止血小板聚集，具有显著的抗氧化作用，同时还可以避免不良反应[29]。吴茱萸碱有抗AS的作用。聂忠富等[30]通过研究显示，经吴茱萸碱处理后的动脉粥样硬化大鼠血清中SOD、GSH-Px活性升高，MDA和ROS水平降低，吴茱萸碱可以减轻AS大鼠氧化损伤达到抗AS的作用。任妮娜等[31]采用SD大鼠构建动脉粥样硬化(AS)大鼠模型，研究吴茱萸碱对AS大鼠模型血清中Ox-LDL及炎性小体caspase-1表达的影响，实验结果显示，吴茱萸碱能通过抗炎抗氧化途径来降低SD大鼠血清TC、TG、LDL水平及Ox-LDL、caspase-1表达量，提高HDL水平以达到抗AS的目的。杨奕樱等[32]通过AS兔模型研究发现，吴茱萸碱高剂量组(50 mg/kg)有明显的延缓和改善AS病理发展变化的作用，使处于纤维斑块期的主动脉弓朝向脂纹期发展的阶段，再结合生化血脂含量检测结果显示，给药组(包括吴茱萸碱给药组及阳性对照组)与模型组相比，兔血清TC、TG、LDL含量明显下降，HDL水平升高显著，明显减缓AS的形成和发展，其作用机制可能与抑制NARC-1/ PCSK9表达有关。

3.3 吴茱萸碱联合用药降血脂作用

吴茱萸与黄连是中药方剂中的经典药对，常配伍使用。黄连和吴茱萸的主要活性成分分别是小檗碱和吴茱萸碱。有较多的文献报道，吴茱萸碱联合小檗碱能增强降血脂作用。沈涛等[33]通过研究发现，4.5%小檗碱水溶液、0.045%吴茱萸总碱水溶液按1﹕1比例混合配伍后可以提高大鼠高脂血症模型肝组织ABCA1mRNA的表达，促进胆固醇逆向转运是其发挥降血脂作用的主要环节之一。王静等[34]通过研究显示，黄连吴茱萸降血脂有效成分小檗碱、吴茱萸碱配伍可通过抑制肝脏HMG-CoA还原酶和L-FABP基因表达降低高脂血症模型大鼠的血脂水平。还有文献报道，小檗碱、吴茱萸碱配伍通过其上调 LXRα和PPARy蛋白的表达降低高脂饮食诱导的高脂血症大鼠血脂水平[35]，还可通过下调高胆固醇血症大鼠小肠ACAT2、ApoB48和 NPC1L1的表达调节机体胆固醇代谢[36]，而达到降高胆固醇血症的作用。

4 对脑缺血损伤的保护作用

吴茱萸生物碱类对脑血管的保护作用也引起了广泛关注。吴茱萸次碱可以明显改善脑缺血再灌注损伤造成的小鼠学习记忆障碍，吴茱萸次碱通过提高小鼠脑内SOD及GSH-Px活力减少自由基的产生，减轻脑缺血再灌注造成的损伤[37]。严春临等[38]进一步证实，吴茱萸次碱对脑缺血再灌注(I/R)损伤小鼠的学习记忆能力具有保护作用，其机制可能与降低NO的含量，影响NOS和iNOS的活力有关。杨成俊等[39]通过研究发现，吴茱萸次碱对大鼠局灶性脑缺血损伤有明显的保护作用，其作用机制可能与调节 TLR2/4-NF-κB的表达有关，为吴茱萸次碱作为脑中风治疗药物的开发利用提供了药理学依据。

5 抗阿尔茨海默病的作用

阿尔茨海默病(AD)是一种与年龄高度相关、以进行性认知功能障碍和记忆力损害为主的中枢神经系统退行性疾病，目前尚无理想的治疗方法。有文献资料显示，吴茱萸碱能通过抗炎作用改善阿尔茨海默病症状，其机理是降低炎性细胞因子，如TNF-α、IL-1β、IL-6和 COX-2在阿尔茨海默病模型小鼠脑中的表达，增加其脑部组织对葡萄糖的摄取[40]。陈建国等[41]通过研究证实，吴茱萸次碱可减轻高糖诱导的阿尔茨海默病样大鼠认知功能障碍，其机制可能是通过增强海马 pS9-GSK-3β磷酸化水平，下调GSK-3β活性，进而降低tau蛋白相关位点的过度磷酸化实现的，研究结果提示，吴茱萸次碱可作为阿尔茨海默病治疗干预的潜在药物靶标。齐宇航[42]通过一系列研究发现，吴茱萸碱具有很好的神经保护活性，其机制与氧化应激和Akt/mTOR/GSK-3β 信号传导及其下游蛋白质改善线粒体功能密切相关，研究结果显示，吴茱萸碱可以作为预防和/或治疗神经退行性疾病的神经保护候选物。

6 结语

吴茱萸中的化学成分众多，药理活性复杂，其主要的化学成分为生物碱类物质、柠檬苦素类物质和挥发油类物质。现代药理研究主要集中于吴茱萸碱和吴茱萸次碱。大量的动物体外和体内实验表明，吴茱萸生物碱类在心脑血管系统的作用主要为抑制心肌肥厚发生、缓解右心室重构、保护心肌缺血/再灌注损伤、抗心律失常、抑制血管平滑肌细胞的增殖与钙化、改善血管内皮功能和调节血压、降血脂和抗动脉粥样硬化、保护脑血管和抗阿尔茨海默病等。随着对吴茱萸生物碱类药理作用的进一步研究，吴茱萸碱和吴茱萸次碱有望作为阿尔茨海默病治疗干预的潜在药物靶标，为心脑血管疾病特别是阿尔茨海默病的治疗提供新的思路。吴茱萸碱与小檗碱在动物实验中的联合用药研究也进一步证明了其潜在的心脑血管系统药用开发价值。

然而目前较多实验研究仍停留在小鼠或家兔体内实验阶段，暂未见吴茱萸生物碱用于临床研究的相关报告，且吴茱萸生物碱类在心脑血管系统疾病中的作用机制尚未完全阐明，仍有待进一步探究。