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中药防治心肌缺血损伤作用机制研究进展_张玲

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中药防治心肌缺血损伤作用机制研究进展_张玲neuronexcitabilityinstrokepatients[J].ChungHuaIHsuehTsaChihTaipe,i1995,56(4):258263.[9]张鹤宾,林映欣.电针对脑卒中后上肢痉挛模式的影响[J].中国针灸,2003,23(5):310.[10]潘秋兰,张莉梅,张玉兰.电针缓解脑卒中偏瘫患者痉挛34例体会[J].中国临床康复,2004,8(13):24112413.[11]施静.电针对局灶性脑缺血再灌注大鼠大脑皮层一氧化氮的影响[J].针刺研究,1999,24(4):268272.[12]杜元濒...
中药防治心肌缺血损伤作用机制研究进展_张玲
neuronexcitabilityinstrokepatients[J].ChungHuaIHsuehTsaChihTaipe,i1995,56(4):258263.[9]张鹤宾,林映欣.电针对脑卒中后上肢痉挛模式的影响[J].中国针灸,2003,23(5):310.[10]潘秋兰,张莉梅,张玉兰.电针缓解脑卒中偏瘫患者痉挛34例体会[J].中国临床康复,2004,8(13):24112413.[11]施静.电针对局灶性脑缺血再灌注大鼠大脑皮层一氧化氮的影响[J].针刺研究,1999,24(4):268272.[12]杜元濒.针刺治疗急性脑缺血的微血管机制研究(I)[J].针刺研究,1998,23(4):275277.[13]孙怀玲,李翔敏.头穴透刺治疗脑卒中临床研究[J].中国针灸,2001,21(5):275278.[14]王伯清,赵建华,张咏梅.头体针治疗脑卒中临床观察[J].中国收稿日期:20100111基金项目:国家自然基金资助项目(30672682)作者简介:张玲(1983),女,硕士研究生,主要从事中医药防治心血管疾病及机理研究。康复理论与实践,2004,10(8):490491.[15]李平.针刺对脑梗塞模型大鼠海马游离氨基酸水平影响的实验研究[J].针刺研究,1998,23(4):257261.[16]GolanovEV,ReisDJ.Neuroprotextiveelectricalstimulationoftheerebellarfastigialnucleussuppressesexpressionofperiinfarctiondepolarizingwaves[J].JCerebBloodFlowMetab,1997,17:S381.[17]刘伍立.针刺阳陵泉缓解痉挛状态及脑脊液C氨基丁酸的影响[J].中国针灸,1998,18(9):517518.[18]陈立典,吴强.偏瘫的现代与针刺治疗的研究[J].中国针灸,1996,16(10):1.[19]田丰玮,苟春雁,李宁.分期平衡针刺法治疗中风偏瘫的临床研究[J].针灸临床杂志,2004,20(4):34.[20]钟长明,林洪茂,刘庆芳,等.针刺与肌张力平衡促通法对中风偏瘫患者早期康复的作用[J].中国康复医学杂志,2001,16(3):180.[21]章薇,刘智,娄必丹.张力平衡针法对脑梗死患者血清ILl和sICAM1、sVCAM1的影响[J].中国针灸,2005,25.[22]刘伍立,欧阳建军,岳增辉,等.针刺治疗脑卒中后痉挛瘫痪的思路与方法[J].中国针灸,2003,23(6):36.中药防治心肌缺血损伤作用机制研究进展张玲(天津中医药大学中医药研究院天津市中药药理重点实验室省部共建教育方剂重点实验室,天津300193)摘要:心肌缺血是多种心脏疾患的初始阶段,中医药治疗心血管疾病从整体出发,多层次、多靶点发挥作用的优势,中药防治心肌缺血作用机制研究进展,中药可通过抑制细胞凋亡、清除自由基、抑制钙超载、促进血管新生、抑制炎症损伤等多方面发挥抗心肌缺血作用,从而起到对缺血心肌的保护作用。关键词:中药;心肌缺血损伤;作用机制;综述中图分类号:R542.2文献标识码:A文章编号:10001719(2010)10207003心肌缺血是多种心脏疾患的初始阶段,临床上冠心病主要表现为心绞痛、心肌梗死等心肌缺血性症状,属于中医的胸痹0、心痛0范畴。传统中药对心肌缺血所致心绞痛、心肌梗死等心血管疾病有较多且较好的治疗经验。近年来,随着现代医学分子生物学的广泛应用,现代医学对缺血性心脏病的病理生理过程,亦有了更深层次的认识,现将该领域的新动态和新发展作以顾和展望。中药在心血管疾病的预防及治疗中占据重要的地位,已逐步阐明中药防治心血管疾病的作用机制,为中药治疗心血管疾病提供了理论基础。近年来,中药对抗心肌缺血机制的研究角度主要有:抑制细胞凋亡、清除自由基、抑制钙超载、促进血管新生、抑制炎症损伤等。1抑制细胞凋亡细胞凋亡(Apoptosis)又称细胞程序性死亡,持续缺血的心肌和缺血后再灌注的心肌均有心肌细胞凋亡发生,近年大量实验证实,许多具有抗心肌缺血作用的中药单体和中药复方均具有抗心肌细胞凋亡的作用。其中,李锦山等[1]通过观察川芎嗪对心肌缺血大鼠模型及心肌细胞凋亡的影响,应用脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记法(TUNEL法),测定各组心肌细胞凋亡及凋亡指数,发现20mgkgTMP能明显降低心肌细胞的凋亡指数,具有抗心肌细胞凋亡的作用。黄芩茎叶总黄酮可干预大鼠结扎左冠状动脉前降支引起的心肌缺血再灌注损伤中的心肌细胞凋亡,并改变凋亡相关蛋白bcl2和Bax表达[2]。人参总皂苷不仅对体外培养心肌细胞缺氧复氧损伤中的心肌细胞凋亡有保护作用[34],而且可减少结扎大鼠左冠状动脉前降支引起的心肌缺血再灌注损伤中的心肌细胞凋亡数量(原位末端标记法,TUNEL)[5]。对冠脉结扎致大鼠心肌缺血再灌注引起的心肌损伤中,丹参、川芎、红花合煎剂可减少TUNEL检测的心肌细胞凋亡数目,说明丹参、川芎、红花合煎剂具有抗心肌缺血再灌注损伤所致的心肌细胞凋亡作用[6]。就以上研究,中药对缺血心肌细胞的凋亡有明显的抑制作用。2清除自由基氧自由基是心肌缺血损伤时的主要因素,正常状况下,氧自由基是生理上必需的物质,如合成ATP和前列腺素、中性粒白细胞杀灭细菌、酸性粒细胞杀灭寄生虫等过程,都必需有氧自由基。通常氧自由基在体内的生成与清除保持着动态平衡,而且氧自由基在体内存在时间甚短(半衰期仅万分之几秒)。氧自由基2070辽宁中医杂志2010年第37卷第10期DOI:10.13192j.ljtcm.2010.10.218.zhangl.092的化学性极强,反应剧烈,过量产生对机体造成极大危害,己知许多疾病都与氧自由基量过多有关系。病理状态下产生的自由基会破坏细胞膜上的不饱和脂肪酸,引起脂质过氧化反应,产生脂质过氧化物,再经过过氧化物酶分解生成丙二醛(MDA),MDA对细胞膜有很强的破坏作用,使其流动性和通透性发生变化[7],同时自由基的增多导致细胞内大量酶(CK、LDH)的释放,加重心肌缺血损伤。研究显示,许多具有抗心肌缺血作用的中药单体和中药复方能够清除自由基,对心肌细胞有保护作用。其中,蜂胶总黄酮可明显降低结扎左冠状动脉前降支引起的心肌缺血再灌注损伤中成年犬血清中AST、CPK、LDH活性,差异显著。表明蜂胶总黄酮对动物心肌损伤有明显的减轻作用[8]。葛根素衍生物G20可干预大鼠结扎左冠状动脉前降支引起的心肌缺血损伤,降低缺血6h后大鼠血清中LDH、CK的活性,具有抗心肌缺血作用[9]。刘季春等[8]在犬低温体外循环灌注模型中发现,在心脏停跳液中加入三七总皂苷(PNS),能保护内源性氧自由基清除剂超氧化物歧化酶(SOD)的活力,减少氧自由基作用于膜脂质生成的过氧化物产物的丙二醛(MDA),从而减轻了氧自由基对心肌的损伤,并且随三七总皂苷剂量的加大,效果更佳。益心口服液也可干预大鼠结扎左冠状动脉前降支引起的心肌缺血损伤,大、中剂量预处理减轻了缺血心肌SOD活性的降低和MDA含量的升高,具有抗大鼠离体和在体心肌缺血作用[9]。升陷汤抗盐酸异丙肾上腺素(ISO)所致大鼠心肌缺血损伤作用,显著抑制心肌细胞发生脂质过氧化,降低心肌组织匀浆MDA含量,升高SOD活力,并显著减轻心肌损伤的程度[10]。3抑制钙超载心肌缺血发生的另一重要机制是大量钙离子跨膜进入心肌细胞内引起的钙超载(Calciumoverload),造成心肌细胞损伤或凋亡。一系列研究表明,心肌缺血时,由于生物膜遭受损伤,Na+Ca2+交换异常,高能磷酸化合物匮乏,导致胞膜和肌浆网上的钙泵(钙依赖的ATP酶)不能正常运转,以及钙离子通道异常,等引起的缺血心肌细胞内游离钙离子浓度大幅度上升,并且细胞内钙离子浓度与细胞受损程度成正相关,并造成心肌线粒体功能障碍,使ATP生成减少,也可激活磷脂酶造成细胞膜及细胞器膜受损;还可促进氧自由基生成而损害心肌。因此,减轻钙超载,维持细胞的钙稳态,可减轻心肌缺血的损伤,从而研究中药抑制钙超载已成为国内外研究热点之一。研究显示,许多具有抗心肌缺血作用的中药单体和中药复方能够抑制钙超载,对心肌细胞有保护作用。其中,玉郎伞两种黄酮单体对体外培养心肌细胞缺氧复氧损伤具有保护作用,YLS两种单体含药血清的高、中剂量均能明显增强Na+,K+ATP酶、Ca2+,Mg2+ATP酶活性,抑制心肌细胞Ca2+超载[11]。有研究证明[12],丹参酮能提高缺血心肌高能磷酸盐水平,减少因缺血引起的组织内的钙超载,减少ATP代谢物的释放,有助于缺血心肌收缩能力的恢复。采用共聚焦显微镜技术研究Fluo3AM荧光染色的体外大鼠心肌细胞,槲寄生黄酮苷对PAF(1@1011molL)诱导心肌细胞钙超载有拮抗作用,说明槲寄生黄酮苷可能是PAF受体的竞争性抑制剂[13]。除此之外,灯盏花素和柿叶黄酮对大鼠心肌缺血再灌注损伤也具有保护作用[1415]。家兔心肌缺血再灌注损伤作用的实验研究中,归芪胶囊可明显缓解MIRI时能量代谢障碍,增加心肌Na+K+ATPase和Ca2+Mg2+ATPase含量的影响,从而减轻细胞内Ca2+超载的程度,对MIRI有一定的保护作用[16]。对结扎左冠状动脉前降支引起的大鼠心肌缺血再灌注损伤中,金香丹大、小剂量组能够降低心肌Ca2+含量,升高Na+K+ATPase、Ca2+ATPase活性,防止心肌组织钙超载[17]。在家兔心肌缺血再灌注损失中,黄芪注射液预处理后,明显减低线粒体钙离子浓度,黄芪可能是通过开放线粒体膜ATP敏感性钾通道钾离子内流使线粒体内膜电位发生去极化,阻止钙离子进入线粒体基质,防止线粒体钙超载的发生,发挥缺血再灌注损伤心肌的保护作用。4促进血管新生血管新生是指在原有血管的基础上生长形成新生血管的过程,生理状态下,机体的促血管生成因子和抗血管生成因子之间处于平衡状态,缺血性心血管疾病可导致两者平衡的改变[18]。同时发现血管生成因子可诱导血管生成,促进侧支循环建立。目前研究最广泛的是:血管内皮细胞生成因子(VEGF)、酸性和碱性成纤维细胞生成因子(aFGF和bFGF)。VEGF是特异性的促血管内皮细胞有丝分裂剂,具有诱导新血管生成的作用。FGF是一组对血管内皮细胞和平滑肌细胞均具有强烈促增殖作用的细胞因子。银杏叶提取物能促进心肌缺血大鼠冠状动脉侧支血管的生成,增加缺血15天后检测缺血梗死边缘区VEGF、bFGF的表达量,对缺血心肌具有保护作用[19]。芪丹通脉片对冠脉结扎方法制造心肌梗死大鼠急性心肌缺血实验中,免疫组织化学染色检测缺血心肌血管内皮生长因子(VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)的表达,芪丹通脉片能够明显增加VEGF、bFGF表达,促进血管新生[20]。结扎冠状动脉左前降支所致心肌缺血大鼠给予股静脉注射不同剂量葛根素后,不同时期心肌血管内皮生长因子的表达中,葛根素中剂量组心肌VEGF免疫组织化学染色阳性细胞数量明显多于其它各组,中剂量葛根素注射液对大鼠心肌缺血细胞有保护作用[21]。杜英等研究活血通脉灵对异丙肾上腺素致心肌缺血大鼠的保护作用及VEGF、bFGF表达的影响发现活血通脉灵对ISO所致大鼠心肌缺血而引起的心肌损伤具有保护作用,并能改善心肌供血,促进缺血心肌表达VEGF、bFGF,有一定的促血管生成作用[22]。5抑制炎症损伤炎症反应在心肌缺血阶段即被激活,再灌注时显著加剧。同时炎症反应在IR和ACS机制中也起着重要作用。与之有关的炎症反应过程包括炎症细胞的趋化、浸润以及细胞因子的合成与分泌。中医药可通过抑制炎症细胞的趋化及浸润、调节细胞因子的合成及分泌、下调炎症介质及黏附分子的表达等多种途径干预心肌2071辽宁中医杂志2010年第37卷第10期缺血再灌注后炎症反应,发挥保护心肌作用。蒺黎总皂苷对体外心肌细胞缺氧复氧复制心肌缺血实验中,GSTT可以通过减少炎性因子TNFA,ILlB及ICAM1表达,抑制炎症反应,从而起到对缺氧复氧损伤心肌细胞的保护作用。川芎嗪预处理对大鼠结扎左冠状动脉前降支引起的心肌缺血损伤中,ELISA法检测大鼠血清中TNFA、IL6水平,结果显示,川芎嗪预处理后,TNFA、IL6均显著降低。提示川芎嗪通过抑制TNFA、IL6释放,从而减轻炎症反应,实现对缺血再灌注心肌的保护[23]。在Langendorff离体灌流大鼠心脏,采用停灌KH液30min后再灌注40min的方法制备大鼠心肌缺血再灌注损伤模型,TFRPP(25、50、100mgL1)能不同程度的抑制心肌组织中MPO的增加及NFJB、TNFA、ICAM1的表达,杜鹃花总黄酮药理性预处理抗大鼠心肌缺血再灌注损伤,其作用可能与抑制心肌细胞炎症反应有关[24]。高脂饲料喂养Wistar雄性大鼠,形成高脂血症模型,在此基础上,皮下注射异丙肾上腺素,形成心肌缺血的复合模型的基础上,放射免疫法等研究方法来观察活血通脉灵对实验性心肌缺血大鼠心肌损伤的抗炎保护作用,结果显示,活血通脉灵高、低剂量均能显著降低血清中肿瘤坏死因子和白介素6的水平,可改善心肌供血,有一定抗炎作用[25]。对体外培养乳鼠心肌细胞氧化损伤过程中,采取免疫细胞化学法染色和图像分析法测心肌细胞中IL6的表达,心脉通能够抑制IL6生成作用,无论是损伤前还是损伤后给药,两种方式都有效。中药复方可以预防或治疗心肌缺血缺氧损伤[26]。综上所述,近年来有关抗心肌缺血中药的实验研究在数量上较多,所采用的处理因素中药,以复方和中药单体较多,单味中药研究较少。所采用的心肌缺血动物模型,有药物法(垂体后叶素、异丙肾上腺素)、冠状动脉结扎法、离体心脏灌流法,所用的动物有大鼠、小鼠、犬、兔。所采用的研究方法大致可分以下几类:生物化学方法包括血清心肌酶CK、LDH,氧自由基相关指标如MDA、SOD等;细胞生物学方法如应用膜片钳技术研究药物对L型钙通道的作用,激光扫描共聚焦显微镜技术的应用,荧光探针测定线粒体质子跨膜转运的变化,DNA电泳及凋亡细胞形态的电镜观察,线粒体质子跨膜转运的变化。分子生物学方法如NFJB、TNFA、ICAM1的表达,受体信号转导的研究。目前存在的问题是,受试药物种类偏多,所采用研究方法偏少,观察现象的研究较多,揭示机理的研究较少,缺少对复方药物配伍规律、药效物质基础方面的研究。问题所在,亦是难点所在,期待未来的研究能够较好的解决这些问题。参考文献[1]李锦山,李国辉,缪英年,等.川芎嗪抗大鼠心肌缺血及抗心肌细胞凋亡作用[J].中国实用医药,2008,3(32):12.[2]龚明玉,于晓敏,周晓慧,等.黄芩茎叶总黄酮对缺血再灌注心肌细胞凋亡及凋亡相关基因表达的影响[J].时珍国医国药,2008,19(1):153154.[3]罗伟,程晓曙,吴清华,等.人参总皂甙对心肌缺血电生理与心肌细胞凋亡影响的实验研究[J].江西医药,2002,37(1):2023.[4]陈图刚,罗伟,程晓曙,等.人参总皂苷对心肌细胞缺血再灌注损伤的保护作用[J].江西医学院学报,2001,41(1):1012.[5]刘晓春,刘正湘,施静,等.人参对缺血再灌注大鼠心肌细胞凋亡影响的实验研究[J].中国组织化学与细胞化学杂志,2000,9(3):261263.[6]王晓雨,秦锋,黄熙,等.丹参、川芎、红花合煎剂对大鼠心肌缺血模型心肌细胞凋亡的影响[J].中药材,2009,32(5):725727.[7]杨旭辉,马建慧,章乐,等.乙酰水杨酸抗心肌缺血家兔氧自由基和脂质过氧化作用[J].中国药理学通报,2006,22(9):10581061.[8]刘季春.三七总皂苷对犬心肌的保护作用[J].中医循环杂志,1998,13(2):109.[9]郭炜,章忱,许文雅,等.益心口服液对大鼠离体心肌缺血的作用研究[J].上海中医药杂志,2009,43(5):6467.[10]康红钰,张福华,刘喜民,等.升陷汤对大鼠急性心肌缺血作用机制的探讨[J].中国医院药学杂志,2007,27(5):617619.[11]简洁,刘曦,黄仁彬,等.玉郎伞两种黄酮单体对心肌细胞缺氧复氧损伤的保护作用[J].中国药理学通报,2009,25(7):942945.[12]TakeoS.Bebeficialeffectoftanshen;anextractfromtherootofsalbia;onposthypoxicrecoberyofcardialcontractileforce[J].BiochemPharmaco,l1990,42(3):254.[13]李晶,刘清梅,王志勇,等.槲寄生黄酮苷对大鼠心肌缺血的保护作用及其机制[J].中草药,2009,40(1):7882.[14]贾俊海,陈素仙,苏一星,等.灯盏花素对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用[J].江苏大学学报,2006,16(6):477484.[15]孙懿,谭宏棣,蓝晓步,等.柿叶黄酮预处理对大鼠离体心脏缺血再灌注损伤的保护作用[J].济宁医学院学报,2009,32(1):911.[16]刘建鸿,姚凝,陈健,等.归芪胶囊对家兔心肌缺血再灌注损伤作用的实验研究[J].中国实验方剂学杂志,2009,15(12):7274.[17]刘全中,杨月花,黄少祥.金香丹对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用[J].中成药,2007,29(7):10841086.[18]张玉英,范维琥.血管新生的病理生理与缺血性心脏病[J].临床心血管病杂志,2006,22(5):318320.[19]范冀湘,高绍芳,贾旭.银杏叶提取物对实验性心肌梗死大鼠心脏促血管生成作用的观察[J].中医药导报,2009,15(4):45.[20]王宗仁,李晶华,肖铁卉.芪丹通脉片预防大鼠急性心肌缺血及对VEGF,bFGF表达的影响[J].第四军医大学学报,2003,24(7):628630.[21]李巧霞,张双明.葛根素注射液对大鼠心肌缺血损伤VEGF表达的实验研究[J].黑龙江中医药,2008,5:4648.[22]杜英.活血通脉灵对异丙肾上腺素致心肌缺血大鼠的保护作用及VEGF、bFGF表达的影响[D].河北:河北医科大学,2006:158.[23]呼敏凤,尚立芝,韦大文.川芎嗪预处理对心肌缺血再灌注损伤大鼠保护作用的实验研究[J].上海中医药杂志,2008,42(4):6668.[24]张建华,武征,陈志武.杜鹃花总黄酮药理性预处理对大鼠心肌缺血再灌注损伤中炎症反应的影响[J].中国药理学通报,2007,23(10):13491352.[25]范冀湘,高绍芳,刘娜.活血通脉灵对实验性心肌缺血大鼠心肌损伤的抗炎保护作用[J].中华中医药杂志,2009,24(7):876878.[26]吴迪,郑云华,朱辉.心脉通对乳鼠心肌细胞氧化损伤过程中IL6的影响[J].沈阳医学院学报,2009,11(2):8486.2072辽宁中医杂志2010年第37卷第10期
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