氧化苦參堿(oxymatrine)是一種天然生物堿,主要存在于豆科槐屬植物苦參Sophor flavescens Ait.、越南槐S. tonkinensis Gagnep、苦豆子S.alopecuroides L.和白刺花S. viciifolia Hance中。大量研究發(fā)現(xiàn),氧化苦參堿能對(duì)抗缺氧、高糖和細(xì)菌毒素對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的損傷,抑制血管內(nèi)皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化,也能對(duì)抗低氧、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(TGF-β)、高血脂誘導(dǎo)血管平滑肌細(xì)胞增殖以及β-甘油磷酸鹽對(duì)血管平滑肌細(xì)胞的損傷,從而產(chǎn)生血管保護(hù)作用和改善血管功能。氧化苦參堿能擴(kuò)張血管和對(duì)抗高糖高脂、苯腎上腺素對(duì)血管的攣縮作用;可通過(guò)神經(jīng)節(jié)阻斷和促進(jìn)一氧化氮合成和釋放,產(chǎn)生降壓作用,也能通過(guò)改善心功能調(diào)節(jié)血壓;能抑制大鼠因缺氧或野百合堿引起的肺動(dòng)脈高壓和肺血管重構(gòu)以及高脂飲食引起的動(dòng)脈粥樣硬化。
保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞
血管內(nèi)皮細(xì)胞具有多種重要的生理功能,如調(diào)節(jié)血管張力、維持凝血和纖溶系統(tǒng)之間的平衡、調(diào)節(jié)炎性細(xì)胞的聚集、抑制血小板的聚集等。內(nèi)皮細(xì)胞損傷及功能異常是動(dòng)脈粥樣硬化病變形成的始動(dòng)環(huán)節(jié),與冠心病心肌缺血之間存在密切關(guān)系,因此保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞是防治心血管疾病的重要策略,氧化苦參堿有保護(hù)各種血管內(nèi)皮細(xì)胞的作用。
1、保護(hù)臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞
在研究氧化苦參堿抗腫瘤血管生成的離體實(shí)驗(yàn)中,采用人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞作為對(duì)照,結(jié)果顯示氧化苦參堿抑制人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞增殖的半數(shù)抑制濃度(IC50)為1555 mg/L,可使細(xì)胞核深染、細(xì)胞體積變小、不規(guī)則、細(xì)胞外絨毛減少、多數(shù)處于早期凋亡狀態(tài),能顯著抑制有氧氧化中的琥珀酸脫氫酶活力。氧化苦參堿可濃度相關(guān)地提高缺氧復(fù)氧所致人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞低下的存活率,降低培養(yǎng)液中乳酸脫氫酶含量;以及上調(diào)Bcl-2/Bax比值,下調(diào)半胱天冬酶-3蛋白表達(dá)。另有研究報(bào)道,氧化苦參堿濃度在 1、3 μmol/L時(shí)不影響人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞增殖,在10、30μmol/L 時(shí)抑制其增殖;3 μmol/L 能對(duì)抗高糖對(duì)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的損傷和活性下降;能對(duì)抗高糖上調(diào)腺苷的 A2B受體和獨(dú)立的趨化因子 CCL5 受體的表達(dá),以及p38和細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1/(2 ERK1/2)的磷酸化,表明其機(jī)制為氧化苦參堿通過(guò)下調(diào) A2B受體表達(dá)而對(duì)抗高糖對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的損傷。
2、保護(hù)動(dòng)脈和微血管內(nèi)皮細(xì)胞
氧化苦參堿在低濃度時(shí)有促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞增殖的作用,其機(jī)制與抑制腫瘤細(xì)胞分泌血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子以及下調(diào)與血管有關(guān)的生長(zhǎng)因子受體表達(dá)有關(guān)。研究報(bào)道,連續(xù)10 d 腹腔注射氧化苦參堿120 mg/kg 能降低蛛網(wǎng)膜下腔出血大鼠腦基底動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞核因子-κB(NF-κB)、ERK1/2、p38MAPK和 JNK 的蛋白表達(dá)、白細(xì)胞介素(LT)-1β、IL-6 和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的基因表達(dá)。其相關(guān)機(jī)制與下調(diào) A2B受體表達(dá),阻滯 MAPK/ERK/JNK 信號(hào)通路,抑制炎癥反應(yīng)有關(guān)。此外,氧化苦參堿能通過(guò)下調(diào)缺氧誘導(dǎo)因子-1α 表達(dá),抑制內(nèi)皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化,保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞,抑制血管重塑。
抑制血管平滑肌細(xì)胞增殖作用
氧化苦參堿能濃度相關(guān)地抑制 3H 胸腺嘧啶核苷摻入正常的和取自高脂誘導(dǎo)的兔動(dòng)脈粥樣硬化模型的主動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞,即抑制平滑肌細(xì)胞的 DNA 合成;也能抑制模型兔主動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞增殖以及c-fos 和 c-myc的基因表達(dá),使細(xì)胞周期滯留在G1期和 G2+M 期,S期細(xì)胞減少。氧化苦參堿能顯著抑制轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(TGF-β)或低氧培養(yǎng)的原代大鼠肺動(dòng)脈平滑肌的細(xì)胞增殖增加;對(duì)抗低氧致肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞的活性氧和H2O2生成的上調(diào)、還原型谷胱甘肽水平的下調(diào)。其機(jī)制為通過(guò)上調(diào)核因子紅細(xì)胞系相關(guān)因子-2(Nrf2)的蛋白表達(dá),從而上調(diào)抗氧化蛋白超氧化物歧化酶-1(SOD-1)和血紅素氧合酶(HO-1)的表達(dá),發(fā)揮抗低氧誘發(fā)的氧化應(yīng)激性損傷。氧化苦參堿能濃度相關(guān)地對(duì)抗β-甘油磷酸鹽的致鈣化作用,使動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞鈣含量和丙二醛含量減少,堿性磷酸酶活性降低。其機(jī)制與阻滯TGF-β/Smads/核結(jié)合因子-α1(Cbfα1)的信號(hào)通路以及上調(diào)骨保護(hù)素和下調(diào) NF-κB受體活化因子配體(即骨保護(hù)素的假受體)的表達(dá)有關(guān)。
保護(hù)血管及其收縮舒張功能和調(diào)控血壓
1、保護(hù)血管和抑制血管生成
研究報(bào)道,給注入博萊霉素的肺纖維化模型大鼠連續(xù)27 d腹腔注射氧化苦參堿100 mg/kg,能明顯減輕模型大鼠肺組織肺泡炎和肺間質(zhì)的纖維膠原組織增生,在肺纖維化早期能明顯對(duì)抗博萊霉素提高肺微血管密度,其機(jī)制與抑制肺纖維化早期新生血管形成和糾正 Th1/Th2 的失衡以及抑制膠原合成有關(guān)。
2、改善血管收縮舒張功能而調(diào)控血壓
氧化苦參堿具有抗炎作用,能保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞,緩解蛛網(wǎng)膜下腔出血大鼠腦血管痙攣。**小鼠靜脈注射氧化苦參堿 4 mg/kg 能顯著提高小鼠腦膜微血管口徑、流速和流量,表明氧化苦參堿不僅能擴(kuò)張微血管,而且能加強(qiáng)微動(dòng)脈自律運(yùn)動(dòng)的增幅和頻率,激活處于抑制狀態(tài)的微動(dòng)脈自律運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)微血管功能,防止血細(xì)胞聚集,從而使局部血流重新分布,改善血流灌注和血氧交換。給喂飼高糖高脂聯(lián)合注射小劑量鏈脲霉素建立的2型糖尿病大鼠連續(xù) 4周灌胃氧化苦參堿100 mg/kg,能明顯升高模型大鼠胸主動(dòng)脈舒張百分?jǐn)?shù),降低主動(dòng)脈中升高的 A2B受體的基因表達(dá),使模型大鼠的平均血壓、收縮壓和舒張壓明顯降低,而且此劑量不影響模型大鼠的空腹和餐后血糖。
異丙腎上腺素誘導(dǎo)的心衰大鼠灌胃氧化苦參堿,在改善心衰的同時(shí)能上調(diào)心肌的內(nèi)皮型一氧化氮合酶(eNOS)的蛋白表達(dá)和NO水平。灌胃氧化苦參堿能上調(diào)肺動(dòng)脈高壓大鼠肺組織中 eNOS 及磷酸化eNOS的表達(dá)和促進(jìn)eNOS的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑非對(duì)稱(chēng)二甲基精氨酸(ADMA)的分解代謝,恢復(fù)和加速 NO 的合成。也提示氧化苦參堿可通過(guò)促進(jìn)NO合成來(lái)舒張血管。
抗肺動(dòng)脈高壓和抗動(dòng)脈粥樣硬化
1、抗肺動(dòng)脈高壓作用
采用野百合堿制作大鼠肺動(dòng)脈高壓模型,連續(xù)28 d給予模型大鼠灌胃氧化苦參堿,能顯著降低模型大鼠肺指數(shù)和右心肥厚,提高右心室收縮功能(降低右心室收縮壓、右心室內(nèi)壓最 大變化速率),不影響心率,逆轉(zhuǎn)右心室肥厚;能降低肺動(dòng)脈高壓大鼠血清心肌肌鈣蛋白-I 水平,改善肺中小動(dòng)脈構(gòu)型,使管壁厚度減小、管腔面積擴(kuò)大、炎性細(xì)胞浸潤(rùn)減輕,改善肺小動(dòng)脈重構(gòu),降低肺動(dòng)脈血管阻力,使整個(gè)肺循環(huán)的外周阻力下降,降低肺動(dòng)脈壓力,減輕右心室后負(fù)荷,逆轉(zhuǎn)右心室衰竭。作用機(jī)制研究發(fā)現(xiàn),氧化苦參堿能降低模型大鼠血清 ADMA 水平,上調(diào)肺組織蛋白激酶B(Akt)和磷酸化 Akt的蛋白表達(dá),達(dá)到正常大鼠肺組織的水平;能夠上調(diào)肺組織中eNOS和磷酸化eNOS以及二甲基精氨酸二甲胺水解酶-2(DDAH2)的表達(dá),由于不影響蛋白精氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶-1的表達(dá),認(rèn)為氧化苦參堿是通過(guò)促進(jìn) Akt/eNOS 信號(hào)通路以及上調(diào)肺組織DDAH2的表達(dá),從而促進(jìn)eNOS的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑 ADMA 分解代謝,恢復(fù)和加速 NO 的合成,產(chǎn)生抗肺動(dòng)脈高壓的作用。
將大鼠置于低氧艙內(nèi)制作低氧性肺動(dòng)脈高壓模型,在每天低氧暴露前腹腔注射氧化苦參堿能顯著降低右心室收縮壓、右心室與左心室加室間隔比值和右心室肥厚;明顯減輕肺小血管壁厚度及炎性細(xì)胞浸潤(rùn)等病理改變,即減輕肺小血管重塑;能降低低氧性肺動(dòng)脈高壓大鼠肺動(dòng)脈環(huán)對(duì)苯腎上腺素收縮的反應(yīng)性;對(duì)抗模型大鼠肺組織中炎性相關(guān)因子單核細(xì)胞趨化因子-1、IL-6、細(xì)胞衍生因子-1、血管細(xì)胞黏附分子-1、細(xì)胞間黏附分子-1 的基因過(guò)表達(dá)和 NF-κB 的過(guò)蛋白表達(dá)及與細(xì)胞生長(zhǎng)分化相關(guān)因子 TGF-β、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子和內(nèi)皮素-1的基因過(guò)表達(dá);對(duì)抗模型大鼠肺組織單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞表面抗原 ED-1及 T淋巴細(xì)胞表面抗原CD3的蛋白表達(dá),抑制低氧引起的肺血管周?chē)鷨魏思?xì)胞/巨噬細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞聚集,使肺泡組織趨于正常,炎性細(xì)胞浸潤(rùn)及小血管壁肥厚明顯減輕。機(jī)制研究認(rèn)為氧化苦參堿是通過(guò)激活 Nrf2/HO-1 和 Nrf2/SOD-1 通路,啟動(dòng)抑制內(nèi)皮細(xì)胞的內(nèi)皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化,從而減輕缺氧引起的肺血管重塑。
2、抗動(dòng)脈粥樣硬化
氧化苦參堿能抑制動(dòng)脈脂質(zhì)斑塊形成,能降低模型小鼠血清中的總膽固醇水平、升高高密度脂蛋白膽固醇水平、不影響三酰甘油和低密度脂蛋白膽固醇水平,也能下調(diào)主動(dòng)脈 Yes 相關(guān)蛋白(YAP)的基因和蛋白表達(dá),上調(diào)核因子視黃酸受體-α(RARα)、三磷酸腺苷結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(ABC)A1 和 ABCG1 的基因和蛋白表達(dá)。氧化苦參堿能濃度相關(guān)地降低泡沫細(xì)胞中總膽固醇、游離膽固醇和膽固醇酯水平,促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)膽固醇流出到載脂蛋白 A-1(ApoA-1)和高密度脂蛋白中,氧化苦參堿也能下調(diào)YAP的基因和蛋白表達(dá),上調(diào)維甲酸受體家族中的 RARα 和RARγ的基因和蛋白表達(dá),即氧化苦參堿可通過(guò)抑制巨噬細(xì)胞(泡沫細(xì)胞)中的 YAP 基因和蛋白表達(dá),上調(diào) RARα 和 ABCA1 及 ABCG1 的基因和蛋白表達(dá),促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)膽固醇流出,降低細(xì)胞內(nèi)膽固醇濃度,最終抑制動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展。
參考資料
[1]王承,張明發(fā),沈雅琴.氧化苦參堿的血管藥理作用研究進(jìn)展[J].藥物評(píng)價(jià)研究,2021,44(07):1555-1561.
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