基于临床疗效的注射用益气复脉(冻干)质量标志物确证

2021-09-23 09:11:02苏小琴李德坤岳洪水鞠爱春张铁军刘昌孝
中草药 2021年18期
关键词:麦冬皂苷人参

张 磊,苏小琴,李德坤,岳洪水,鞠爱春,杨 峰,侯 颖,张铁军,刘昌孝*

1.天津天士力之骄药业有限公司,天津 300410

2.天津市中药注射剂安全性评价企业重点实验室,天津 300410

3.天津药物研究院,天津 300462

中医药是我国独特的医疗资源,是国民健康体系的重要组成部分,对我国经济发展意义重大。构建科学的中药质量研究模式,挖掘与临床疗效紧密结合的物质基础,形成更加合理的质量控制标准,对促进中医药产业发展具有现实意义。刘昌孝院士[1]于2016年提出“中药质量标志物(quality marker,QMarker)”的创新概念,并对其科学内涵及方法学做了系统性阐述[2-4]。中药Q-Marker是存在于中药材和中药产品(如中药饮片、中药煎剂、中药提取物、中成药制剂)中固有的或加工制备过程中形成的、与中药的功能属性密切相关的化学物质,作为反映中药安全性和有效性的标示性物质进行质量控制[1]。中药Q-Marker理念的提出,开创了中药质量研究新模式,将药效物质基础与中药生物属性、配伍理论等自身医药体系特点深度融合,强化了中药有效性-物质基础-质量控制指标的关联度。在中药Q-Marker理论及其方法学指导下,国内学者对不同中药材及复方制剂开展了系统性的质量研究[5-8]。

注射用益气复脉(冻干)(Yiqi Fumai Lyophilized Injection,YQFM)是由红参、麦冬及五味子为原药材,采用现代工艺精制而成的中药冻干粉针剂。其功效为益气复脉、养阴生津,临床上用于冠心病劳累型心绞痛气阴两虚症以及冠心病所致慢性心衰的治疗。前期工作基于中药Q-Marker理论体系,采用药效学、网络药理学、药动学及药性等方法,初步预测分析了YQFM中的13个Q-Marker,并建立了全程质量控制体系[9]。为了使建立的Q-Marker更好地控制制剂质量,本文在前期研究基础上,从YQFM的临床研究入手,探索YQFM的Q-Marker与临床有效性之间的关系,分析Q-Marker在YQFM临床疗效中的潜在作用,进一步完善YQFM的QMarker体系。

1 YQFM中的Q-Marker

YQFM是典型的中药复方制剂,化学成分复杂。前期工作对YQFM的化学物质基础开展了系统性研究,结果显示YQFM的化学成分主要包括糖类、皂苷类、木脂素类等。周垚垚等[10]采用超高效液相四级杆-飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF/MS)技术对YQFM进行化学成分全解析,鉴定出145个化合物,其中有26个药效成分为首次检出,包括17个黄酮类化合物、4个麦冬皂苷类化合物以及5个木脂素类化合物。Liu等[11]采用超快速液相色谱串联离子阱-飞行时间质谱(UFLC-IT-TOF/MS)技术解析了YQFM所含的人参皂苷类、木脂素类、麦冬皂苷类、高异黄酮类等成分,最终鉴定出非糖类成分65个,包括来自红参药材成分42个、五味子药材成分16个以及麦冬药材成分7个,并对其中21个化合物完成了定量分析。李莉等[12]采用高效液相色谱联用蒸发光散射检测器(HPLC-ELSD)技术,开展YQFM中钠元素研究,并对钠元素成分完成了定量分析。通过上述一系列工作,基本明确了YQFM的化学成分,为进一步开展制剂Q-Marker的研究提供了条件。

在化学成分研究基础之上,以中药Q-Marker理论及方法为指导,采用中药药性学、药效学、电子舌技术以及网络药理学等方法,对YQFM的QMarker开展了预测分析研究[9]。最终确定8种人参皂苷类(人参皂苷Rb1、Rg1、Rf、Rh1、Rc、Rb2、Ro、Rg3)、3种麦冬皂苷类[麦冬皂苷C、麦冬苷元- 3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-β-D-吡喃葡萄糖苷、偏诺皂苷元-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-β-D-吡喃木糖基-(1→4)-β-D-吡喃葡萄糖苷]以及果糖和五味子醇甲共13个化学成分为YQFM的Q-Marker,其化学结构见图1。

2 YQFM的药理作用和临床应用

根据中医药传统药性配伍理论,YQFM方中人参为君药,大补元气,益肺、生津止渴;麦冬为臣药,甘寒养阴、清热生津,人参、麦冬配伍,发挥益气养阴之功效。佐以五味子,具有酸收、敛阴止汗之功效,与人参、麦冬配伍,起到补固正气与收敛阴津的作用[13]。YQFM在现代临床上主要用于慢性心力衰竭、冠心病心绞痛等心血管疾病的治疗。

为了明确YQFM所含Q-Marker与临床疗效之间的关系,需要对YQFM的药效学、药理机制以及临床有效性开展系统性研究。近年来,围绕YQFM的药理作用和临床应用内容较为集中,主要针对心血管系统的影响,包括抗心肌缺血、抗心肌缺氧损伤、抗心衰等的治疗。

图1 YQFM中Q-Marker的化学结构Fig.1 Chemical structures of Q-Marker in YQFM

2.1 YQFM的药理作用

在YQFM治疗心力衰竭机制的研究方面,Xing等[14]建立大鼠冠状动脉结扎慢性心衰模型,考察了YQFM对心脏收缩功能和炎症介质水平的影响。研究证明YQFM能够引起心电图ST段的明显下降,降低血浆脑钠肽(brain-type natriuretic peptide,BNP)水平,抑制血清以及心肌组织中肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素(interleukin,IL)-6和IL-1β等炎症因子的释放。慢性心衰大鼠心肌间质胶原纤维增生、胶原网络结构改变导致心肌细胞外基质重构,与基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)系统活性增强有关[15]。张秋月等[15]研究了YQFM对心肌MMP及其组织抑制因子(tissue inhibitor of metalloproteinase,TIMP)蛋白表达的影响,结果显示,YQFM能够降低MMP-2、MMP-9、MMP-3的含量,升高TIMP1和TIMP-2水平,维持MMP-2/TIMP-2的动态平衡,从而改善慢性心衰大鼠心肌细胞外基质重构的程度,缓解大鼠慢性心衰症状。在一项YQFM对心功能及心力衰竭标志物影响的研究中发现,YQFM对改善心衰模型大鼠心功能和心室重塑方面有显著疗效。实验结果证实,YQFM能够提高心衰大鼠左室射血分数(left ventricular ejection fractions,LVEF)、缩短分数(fractional shortening,FS),降低左室收缩末期内径(left ventricular end-systolic diameter,LVDs),增加收缩末左室后壁厚度。推测其机制可能与减少心肌纤维化和抑制肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活作用有关[16]。此外,YQFM能够改善心衰小鼠的左心结构和功能,降低乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)、肌酸激酶、丙二醛、脑自然肽氨基端前体蛋白(N-terminal pro-B-type natriuretic peptide,NT-proBNP)和尿羟脯氨酸的含量,从而减轻心肌组织的损伤以及胶原沉积和纤维化,推测其与抑制丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPK)通路的磷酸化有关[17]。Yuan等[18]采用冠状动脉永久结扎建立小鼠慢性心力衰竭模型,YQFM干预治疗14 d,采用非靶向代谢组学技术筛选小鼠血浆和尿液样本的内源性代谢物。结果表明,YQFM治疗改变了慢性心力衰竭的代谢模式,调节了缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成、牛磺酸和次牛磺酸的代谢、组氨酸的代谢和精氨酸的生物合成等。

采用小鼠冠状动脉左前降支结扎诱导心肌缺血再灌注损伤模型研究显示,YQFM能够有效改善缺血再灌注造成的小鼠心肌损伤,降低心脏梗死面积、提高LVEF和FS;显著降LDH及肌酸激酶活性,改善心肌病理组织形态学变化,减少炎性细胞浸润,改善心功能,降低血清心肌酶活性[19]。Li等[20]研究显示,YQFM对提高体外细胞存活率,减少LDH释放,抑制含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(cysteinyl aspartate specific proteinase,Caspase-3)的表达等有显著作用。此外,YQFM能够调节B淋巴细胞瘤-2基因及其相关蛋白X的表达,通过提升线粒体膜电位和三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)的含量进而改善线粒体功能。在YQFM给药组中加入腺苷酸活化蛋白激酶adenosine monophosphate-activated protein kinase,AMPK)抑制剂后,转染AMPK α siRNA的心肌细胞均出现凋亡。该结果提示,YQFM抗心肌细胞凋亡的作用机制可能通过激活AMPK信号通路实现。在一项YQFM保护异丙肾上腺素诱导的小鼠心肌缺血损伤模型的研究中发现,YQFM能够降低心肌缺血损伤小鼠血清中LDH、肌酸激酶含量,减少生理记录仪T波升高,降低丙二醛和髓过氧化物酶水平,改善心肌组织病理损伤状况[21]。此外,YQFM可以明显减轻低氧环境所致心脏组织内皮细胞的肿胀、空泡化,增加心脏收缩功能,提高心肌缺氧耐受性[22]。基于网络药理学技术开展的YQFM治疗心-脑缺血疾病多靶点的研究中,揭示了YQFM与缺血性疾病相关的靶点通路有12条,主要的有核转录因子κB(nuclear factor-κB,NF-κB)、MAPK、转录因子环磷腺苷效应元件结合蛋白(adenosine cyclophosphate-response element binding protein,CREB)和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)等信号通路[23]。Gou等[24]采用血管加压素注射成功建立大鼠心绞痛模型,探讨YQFM对血管加压素诱导的大鼠心绞痛模型的保护作用及其潜在途径。采用超声心动图系统、染色法、全自动生化分析仪等方法检测心脏功能、组织形态及血清心肌酶,评价心脏损伤程度,采用Western blotting法检测促炎因子TNF-α、IL-6水平及相关NF-κB通路相关蛋白表达,研究结果表明YQFM可以通过NF-κB/p65信号通路改善血管加压素诱导的心绞痛。这些发现为YQFM治疗心绞痛的临床应用提供了药理学证据。

上述一系列研究结果表明,YQFM对心血管疾病的作用机制包括增强心脏的收缩功能、延缓心室重构、抗炎、抗氧化、保护心肌损伤、改善线粒体功能、抑制细胞凋亡、改善能量代谢、减少心肌组织胶原沉积等。与这些机制相关的蛋白分子信号通路主要包括NF-κB、AMPK、MAPK、CREB和mTOR等。

2.2 YQFM的临床应用

慢性心力衰竭也称慢性心功能不全,是心脏收缩舒张功能受损,最终导致心功能不全的一组临床综合征,以心排血量不足,血液灌注不足以及肺循环和体循环瘀血为特征[25]。在一项对1134例冠心病所致心力衰竭患者的多中心临床研究中,采用YQFM治疗14 d,结果显示患者心脏功能显著改善,胸片异常人数减少,Lee氏心力衰竭计分和明尼苏达心力衰竭评分等指标也明显改善,彩超多项检测指标均有好转[26]。NT-proBNP是心功能紊乱程度最敏感的标志物,研究显示,对慢性心力衰竭的患者在常规西药治疗基础上联用YQFM,可以显著降低患者血浆NT-proBNP水平,提高LVEF值,改善心衰患者的心脏功能,提高慢性心衰患者6 min步行距离,改善活动耐受度[27-28]。针对缺血性心肌合并心力衰竭的治疗,在常规西药基础上加用YQFM,心功能评估参照美国纽约心脏病学会心功能分级标准。研究结果显示,YQFM组的心功能分级改善I~II级的比例明显高于常规组,关键标志物NTproBNP的水平显著下降。同时,YQFM治疗组后6 min步行结果明显优于对照组,且心肌受损程度减轻[29-30]。

临床上常规治疗联用YQFM可改善冠心病心衰患者的临床症状,使心衰计分、明尼苏达生活质量量表积分降低,明显减少冠心病心衰合并心绞痛患者的心绞痛发作次数,改善总有效率可以达到85.36%[31]。对慢性心力衰竭的患者给予YQFM治疗,结果显示,左心室收缩及舒张期内径缩小,LVEF增加。同时,BNP水平明显降低,与心功能的改善成正相关[32]。对于急性心力衰竭患者的临床研究结果显示,YQFM治疗组缓解急性心衰症状的时间短于对照组,YQFM治疗能够显著提高患者的LVEF,降低左室舒张末期容积,缩小左房内径,升高二尖瓣口舒张早期最大血流速度与舒张晚期最大血流速度比值[33]。在对120例急性心衰患者临床试验研究中,在常规治疗基础上加用YQFM,结果显示YQFM能显著降低患者血清中肌钙蛋白-I与BNP水平,减轻心肌损伤,改善心功能分级,保护心脏[34-35]。

在对冠心病心绞痛治疗的临床研究中,给予患者YQFM静脉滴定治疗,结果显示治疗后心电图改善明显,硝酸甘油停减率为91.5%,心绞痛分级及发作次数等有大幅度改善[36]。采用西雅图心绞痛量表评价YQFM联合西药对不稳定型心绞痛的疗效,YQFM能够提高冠心病心绞痛患者的生活质量和满意度[37],同时还能够有效降低老年稳定型心绞痛患者收缩压[38-39]。血细胞比容、全血黏度、纤维蛋白原等血液流变学指标升高极易导致血栓的形成,进而阻塞冠状动脉引发冠心病心绞痛。张崇荣等[40]纳入62例气阴两虚型冠心病心绞痛患者观察YQFM的临床疗效,研究表明在常规基础治疗上联用YQFM可以降低患者血液流变值、明显降低心绞痛复发率和心肌梗死发生率。血管内皮细胞功能的损伤容易引发不稳定型心绞痛[41],不稳定型心绞痛发作时,氧化应激等因素可导致血管内皮系统慢性微炎症状态的过度激活,加剧血管内皮损伤,加重动脉斑块的不稳定性。在一项对88例不稳定型心绞痛患者治疗的临床研究中[42],在常规治疗基础上加用YQFM,结果显示治疗后患者血浆一氧化氮水平较治疗前明显升高,内皮素以及血清单核细胞趋化蛋白-1显著降低,且治疗组指标改善情况均优于对照组。上述结果说明,YQFM可以减轻不稳定型心绞痛患者的氧化应激反应,保护血管内皮功能。

综上所述,YQFM在临床上主要用于心力衰竭、冠心病心绞痛、心肌梗死等心血管疾病的治疗,疗效显著,且其临床疗效的发挥是通过多种作用机制来实现的。

3 YQFM中Q-Marker药效机制与其临床疗效的相关性

“药性”与“药效”均是中医药理论的核心概念,在创建及完善中药Q-Marker理论体系中诞生的“性-效-物”三元论,是在对中药药效及化学成分研究的基础上,将“药性”相关物质纳入质量评价中,从中药的基本属性及术语出发,完整阐释中药治疗疾病的物质基础和作用机制的创新概念,是指导中药Q-Marker研究的核心思想[3-4]。YQFM的临床有效性体现了其组方药材的药性与药效的协同作用,而中药药效作用的发挥与其药效物质密切相关。因此,借助“性-效-物”三元论的指导,解析各组方药材中与药效有关的活性成分,揭示YQFM的药效物质基础,特别是Q-Marker与其临床疗效背后所蕴含的多重药理机制之间的相关关系,对于确证YQFM中QMarker的合理性,并进一步借助中药Q-Marker理论及方法学提升中药质量标准,实施中药质量控制具有现实意义。

3.1 红参中Q-Marker与YQFM临床有效性关系辨识

红参为YQFM组方中的君药,具有大补元气、复脉固脱之功效。YQFM中来源于红参的Q-Marker为人参皂苷类物质,现代研究表明,人参皂苷具有增强免疫力、抗血小板凝集、保护神经、改善心血管功能、抗炎、抗氧化等活性。作为Q-Marker的8个人参皂苷之一,其作用机制与YQFM临床对心衰、心绞痛等疾病的治疗密切相关。在以结扎大鼠冠状动脉左前降支慢性心衰模型考察YQFM心脏保护机制的研究中发现[14],YQFM中所含的人参皂苷Rb1、Rg1、Rf、Rh1、Rc、Rb2、Ro和Rg3具有抗炎作用,并证实人参皂苷Ro是一种NF-κB抑制剂。而NF-κB信号通路及细胞因子的抑制被看作是YQFM改善大鼠慢性心衰的主要机制之一。谢薇等[43]研究了白消安诱导人脐静脉内皮细胞凋亡及人参皂苷Rb1对此的干预效应,结果显示高浓度(0.12 g/L)白消安可显著诱导人脐静脉内皮细胞凋亡,人参皂苷Rb1可以抑制凋亡作用,说明人参皂苷Rb1可以通过抑制细胞凋亡发挥对内皮细胞的保护效应。Zhou等[44]以实验猪为模型研究了人参皂苷Rb1对于高同型半胱氨酸诱导产生的血管内皮功能障碍形成的血管损伤的影响。结果表明人参皂苷Rb1能够有效阻滞高同型半胱氨酸诱导的血管舒张依赖性内皮功能障碍,阻滞超氧化物负离子的产生,抑制内源性一氧化氮合酶的下调。郭佳等[45]考察了人参皂苷Rb1对心肌细胞缺氧复氧损伤的保护作用。结果显示,人参皂苷Rb1处理组的细胞生存率增加2.28倍,凋亡率减少5.29%,LDH、丙二醛含量分别降低了59.2%、72.3%,一氧化氮活性增加了2.67倍。说明人参皂苷Rb1能显著减轻肥厚心肌细胞的脱氧复氧损伤,该机制与抑制细胞凋亡,减少脂质过氧化以及增强一氧化氮活性相关。对缺血再灌注大鼠模型分别采用人参皂苷Rb1和人参皂苷Re治疗,结果显示人参皂苷Rb1和人参皂苷Re治疗的心肌细胞凋亡数显著低于模型组。表明人参皂苷Rb1和人参皂苷Re可以有效抑制缺血再灌注心肌细胞凋亡,减轻心肌损伤[46-47]。古云等[48]采用大鼠心衰模型研究了人参皂苷Rg1对心功能的保护作用。以依那普利为对照,将人参皂苷Rg1治疗分为高、中、低[4、2、1 mg/(kg·d)] 3个剂量组。结果显示,人参皂苷Rg1高剂量组LVEF、左心室最大内压上升/ 下降速率(±dp/dtmax)明显增高,LVDs和左室舒张末期内径(left ventricular end-diastolic diameter,LVDd)明显降低,高剂量组的Ca2+,Mg2+-ATP酶、总ATP酶、总糖原、碱性磷酸酶、LDH以及心肌细胞胞浆内心肌肌浆网钙离子ATP酶的表达与其他组相比明显升高,Na+,K+-ATP酶明显降低。结果说明,人参皂苷Rg1可改善心衰大鼠的心功能,与升高LVEF、±dp/dtmax、Ca2+,Mg2+-ATP酶、T-ATP酶、总糖原、碱性磷酸酶、LDH、心肌细胞胞浆内心肌肌浆网钙离子ATP酶表达及降低LVDs、LVDd、Na+,K+-ATP酶有关。采用结扎SD大鼠左冠状动脉前降支建立大鼠急性心肌梗死模型观察人参皂苷Rg1对心肌梗死后心脏纤维化的影响[49]。结果显示,手术1、2周后,人参皂苷Rg1组的心脏瘢痕形成要明显少于对照组,说明人参皂苷Rg1对大鼠急性心肌梗后心脏纤维化有显著抑制作用。张聪等[50]研究了人参皂苷对过氧化氢诱导的人肝癌HepG2细胞氧化应激损伤的保护作用。与过氧化氢损伤组比较,人参皂苷Rh1、F1、Rd、Ro保护组的细胞存活率显著升高。在以小鼠单核巨噬细胞考察人参皂苷Rh1抗炎活性的研究中,人参皂苷Rh1能够有效组织组胺释放,并能抑制诱导性一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)与环氧合酶2(cyclooxygenase-2,COX-2)的生成[51]。此外,研究显示人参皂苷Rh1能够有效缓解异丙肾上腺素引起的大鼠心肌损伤并改善心脏功能,该机制与人参皂苷Rh1抑制丙二醛、TNF-α和IL-1β含量升高,提高超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活性有关[52]。人参皂苷Rf能够抑制由缺氧诱导的COX-2蛋白表达,说明人参皂苷Rf在缺氧条件下具有抗炎活性[53]。人参皂苷Rb2对过氧化氢及缺血再灌注引起的小鼠氧化应激反应导致的心脏损伤具有明显的保护作用[54]。研究显示,人参皂苷Rb2能够减少心肌过氧化物的生成,下调gp91phox基因表达,降低IL-1β、IL-6、TNF-αmRNA表达及活性,说明人参皂苷Rb2能够显著缓解由缺血再灌注损伤导致的氧化应激和炎症反应。Chen等[55]研究了人参皂苷Rc对缺氧复氧损伤心肌细胞的保护作用及其机制。结果显示,人参皂苷Rc能够显著提高损伤心肌细胞的活力,其机制与改善能量代谢有关,包括提高ATP含量、减少LDH渗出和降低肌酸激酶含量。对人参皂苷Rg3的研究表明,人参皂苷Rg3对脂多糖导致的人脐静脉内皮HUVECs细胞损伤具有保护功能,该药效机制与降低细胞内钙离子浓度,抑制纤溶酶原激活物抑制剂-1(plasminogen activator inhibitor 1,PAI-1)产生以及调节组织型纤溶酶原激活物和PAI-1平衡有关,说明人参皂苷Rg3具有血管保护和抗动脉粥样硬化的功能[56]。人参皂苷Rg3能够显著减小心肌缺血再灌注损伤导致的大鼠心肌梗死面积,提高心脏功能,降低血浆中肌酸激酶和LDH水平,表明人参皂苷Rg3对缺血所致的心肌损伤具有保护功能[57]。此外,人参皂苷Rg3对过氧化氢导致的氧化应激损伤具有明显的抑制作用[58]。上述研究结果表明,人参皂苷类Q-Marker对于心血管疾病具有多种的生物活性。在YQFM用于心衰、心绞痛的疗效中,人参皂苷类Q-Marker发挥着保护患者血管内皮细胞、改善线粒体功能、抗氧化应激损伤、抗炎等功能。

除以上已经确定的Q-Marker在心衰心绞痛治疗中发挥疗效之外,人参皂苷Re可以有效抑制缺血再灌注心肌细胞凋亡,减轻心肌损伤[46-47]。Li等[59]采用离体皮下脂肪组织和心外膜脂肪组织体外YQFM给药24 h,采用HPLC-Q-TOF/MS技术检测脂肪组织和对照样品,确定益气复脉中人参皂苷Rd是结合成分,并采用缺氧复氧实验发现YQFM和人参皂苷Rd可以显著增加网膜素的含量。结果表明人参皂苷Rd可能部分介导YQFM的网膜素相关性保护作用。崔如意等[60]利用中医药整合药理学研究平台V2.0,分析得到人参皂苷Rg1、Re、Rf、Rb2为人参治疗心衰的Q-Marker。本课题组采用高效液相色谱技术,建立了一测多评法可以检测人参皂苷Rd、Re在YQFM中的含量,能够对其准确定量分析[61]。因此,本文进一步将人参皂苷Rd和人参皂苷Re纳入YQFM的Q-Marker中,以期完善YQFM的Q-Marker体系。人参皂苷Re和Rd的化学结构见图2。

图2 人参皂苷Re和Rd的化学结构Fig.2 Chemical structures of ginsenoside Re and Rd

3.2 麦冬中Q-Marker与YQFM临床有效性关系辨识

麦冬为YQFM中的臣药,其味甘、微苦,性微寒,归心、肺、胃经,具有养阴润肺、益胃生津、清心除烦的功效。麦冬的药效成分主要为麦冬多糖和麦冬皂苷,随着对麦冬研究的深入,发现其在心脑血管疾病中具有良好的药理活性。刘春花[62]对麦冬及其化学活性成分在YQFM中治疗心血管疾病的作用机制开展了系统性研究。利用大鼠H9c2缺氧-复氧细胞模型和慢性间歇性缺氧小鼠模型探索了麦冬抗缺氧诱导心脏损伤发挥的保护作用及能量代谢调节作用。发现麦冬能较好的保护心脏抵抗缺氧-复氧损伤,在YQFM中具有改善能量代谢的功能。研究结果显示,麦冬能够促进糖酵解限速酶6-磷酸果糖激酶(6-phosphofructokinase,6-PFK)和丙酮酸激酶(pyruvate kinase M2,PKM2)的蛋白表达,抑制丙酮酸脱氢酶激酶4(pyruvate dehydrogenase kinase 4,PDK4)的蛋白水平表达,提示麦冬可以通过调节糖代谢限速酶促进能量代谢产能效率。与红参和五味子相比,麦冬尤其能促进糖酵解中PKM2的蛋白表达,从而促进丙酮酸生成,增加丙酮酸水平。麦冬果糖能够提高缺氧H9c2细胞上清液中丙酮酸水平,显著促进PKM2和果糖转运体(glucose transporter 5,Glut5)的蛋白表达水平。3种皂苷类物质:麦冬皂苷C、麦冬苷元-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-β-D-吡喃葡萄糖苷、偏诺皂苷元-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-β-D-吡喃木糖基-(1→4)-β-D-吡喃葡萄糖苷均显著降低缺氧-复氧导致的心肌细胞损伤,并能促进能量代谢中间产物丙酮酸的生成,促进能量代谢限速酶6-PFK和PKM2的蛋白水平表达,明显抑制PDK4的蛋白水平,从而提高丙酮酸脱氢酶的活性。上述结果说明,来源于麦冬的Q-Marker在YQFM中主要通过调节糖代谢限速酶表达和提供足够的底物来提高糖类能量代谢效率。说明在YQFM临床治疗心血管疾病中,麦冬的Q-Marker发挥着全方位改善能量代谢的重要作用。

3.3 五味子中Q-Marker与YQFM临床有效性关系辨识

五味子在YQFM配伍中为佐药,具有收涩、敛阴止汗之功效。其主要活性成分五味子醇甲被确定为YQFM中的Q-Marker。研究显示,五味子醇甲具有较强的抗炎活性,能够显著降低角叉菜胶引起的大鼠足部肿胀和醋酸引起的大鼠血管通透性增加,其抗炎活性与抑制COX-2和iNOS蛋白表达有关[63]。杨敏[64]研究显示,五味子醇甲可降低去甲肾上腺素诱导的心肌细胞凋亡并提高心肌细胞存活率,对心肌细胞的形态具有改善作用,其机制与下调心肌肌钙蛋白T、心肌肌钙蛋白I和内皮素-1的表达,降低炎性反应有关。此外,五味子醇甲有保护血管内皮细胞作用,五味子醇甲10~100 mmol/L能够减少HUVECs细胞的缺氧复氧损伤,增加细胞活力和一氧化氮水平,降低LDH和丙二醛含量,减少细胞内活性氧的生成[65]。上述结果表明,作为QMarker的五味子醇甲在YQFM对心血管疾病的临床治疗中,主要通过抗炎、保护心肌细胞机制发挥作用。

综上所述,在前期研究基础上,纳入人参皂苷Rd和人参皂苷Re作为YQFM的Q-Marker。QMarker的数量与各自组方药材在YQFM配伍原则中的地位相对应,各Q-Marker具有不同的药效机制与作用靶点,其在YQFM临床疗效中发挥着不同效用。YQFM的Q-Marker药效机制与其临床疗效相关性分析结果见图3。

4 结语

YQFM在临床上主要用于心力衰竭、冠心病心绞痛等心血管疾病的治疗,其作用机制包括增强心脏的收缩功能、延缓心室重构、抗炎、抗氧化、保护心肌损伤、改善线粒体功能、抑制细胞凋亡、改善能量代谢等。YQFM中15个Q-Marker具有不同的药效活性特点和对应靶点,分别从不同的活性机制实现YQFM在临床上对冠心病、心绞痛等心血管疾病的治疗作用。其中,10个来自于君药红参的皂苷类成分具有保护患者血管内皮细胞、改善线粒体功能、抗氧化应激损伤、抗炎等功能。4个来源于臣药麦冬的成分(3个麦冬皂苷和果糖)可以通过调节糖代谢限速酶表达和提供足够的底物来提高糖类能量代谢效率,有效改善患者的能量代谢。佐药五味子中的五味子醇甲能够通过抗炎、保护血管内皮细胞功能发挥作用。YQFM是遵照经典的中药配伍理论组方而成的中药复方制剂,来自组方药材红参、麦冬和五味子的Q-Marker以不同的生物活性对心血管疾病发挥作用。

图3 YQFM中Q-Marker的药效机制与其临床疗效相关性分析Fig.3 Correlation analysis between Q-Marker of YQFM,pharmacodynamic mechanism,and clinical efficacy

中药产品的质量控制是中药产业长期健康发展的核心问题。在明确中药制剂临床有效性及其作用机制的基础上,发掘其化学物质基础并对其实施有效控制是解决该问题的关键。中药Q-Marker创新理念及其“性-效-物”三元论方法学体系,为中药物质基础表征、中药Q-Marker发现以及质量评价系统的建立开辟了新的研究模式与思路。辨析中药制剂的Q-Marker与其临床疗效之间的关系,能够从临床实践角度进一步佐证Q-Marker选择的科学性,并为产品质量的全面表征与控制提供充实的依据。本文在前期对YQFM所含Q-Marker预测研究结果之上,进一步分析了YQFM临床疗效机制与其Q-Marker作用机制之间的内在关系,揭示了Q-Marker在YQFM临床治疗心血管疾病中发挥的关键作用,佐证了Q-Marker的合理性,为构建更加全面的产品质量评价体系提供了基础。中药Q-Marker借助于中药Q-Marker创新理论与方法学筛选,结果反映了中药传统药性配伍理论的物质本源。本文将中药QMarker理论体系成果与现代临床研究的有效性证据相结合,通过Q-Marker客观实体将传统中药药性配伍理论与现代临床研究达成统一,充分证明中药Q-Marker理论在现代中药基础研究中发挥的作用与应用前景。

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