中医药抗心肌纤维化实验研究进展

钱善凤 沈思钰 蔡辉 心肌纤维化是指在各种致病因素(炎症、缺血、缺氧等)作用下，心肌的正常组织结构中胶原纤维过量积聚，心脏组织中胶原浓度显著升高或胶原成分发生改变。心肌纤维化是心功能由代偿期向失代偿期转变的关键。心肌纤维化的消退可恢复心肌组织和间质之间平衡，使僵硬度正常化，有利于心功能的改善。因此，预防和逆转心肌纤维化具有重要的意义。近年来，国内外的研究进一步阐明心肌纤维化形成的机制，同时中医药干预心肌纤维化的实验研究也取得可喜的成就。现综述如下。 1 心肌纤维化形成机制的研究 1．1 肾素一血管紧张素一醛固酮系统(RAAS)与心肌纤维化的关系 RAAS与心肌纤维化的关系密切，该系统中血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)和醛固酮(ALD)最为重要，两者致心肌纤维化作用不同。AngⅡ通过结合AngⅡ1型(ATl)受体，以酪氨酸激酶途径激活细胞外信号调节激酶(ERK)，使成纤维细胞增殖，激活胶原蛋白基因、纤维蛋白基因和整合素基因的表达，从而引起心肌纤维化[1,21，激活Ca2+通道，增加细胞内Ca2+，使心脏成纤维细胞I型和Ⅲ型胶原蛋白基因表达增强；AngⅡ可抑制胶原降解的关键酶——基质金属蛋白酶(MMPs)，减少胶原的降解。实验研究证实，ALD可剂量依赖性地刺激胶原合成，引起心肌纤维化。 1．2 细胞因子与心肌纤维化现已证实，AngⅡ、ET和PDGF为致心肌纤维化因子，而BK、NO、PGl2为抑制心肌纤维化因子。细胞因子参与胶原代谢的调节。 1．3 炎症与心肌纤维化研究表明，在病毒性心脏病、移植心脏和某些寄生虫性心脏病，甚至在高血压性心脏病中炎症反应常于心肌纤维化并存于病变部位，提示两者之间有内在联系。各种因素参与炎性细胞的启动信号，炎性细胞通过释放生长因子和细胞因于作用于成纤维细胞，从而促成心肌纤维化。 1．4 细胞凋亡与心肌纤维化研究表明，细胞凋亡现象存在于多种心肌纤维化的心脏疾病。在病毒感染、高血压、心肌病以及超氧化物作用等情况下出现心肌纤维化过程中，细胞凋亡参与其中。 2 单昧中药及中药单体 2．1 丹参唐忠志等探讨丹参对自发性高血压大鼠(sHR)心肌纤维化的作用及其可能机制。以WKY大鼠为阴性对照，SHR为阳性对照，观察丹参对SHR收缩压、胶原含量及心脏左心室ALD、NO、SOD含量影响。结果丹参组除收缩压明显高于WKY组与SHR组无明显区别外，左室I、Ⅲ型胶原及ALD含量明显低于SHR组、高于WKY组；NO、SOD含量明显高于SHR组，但仍明显低于WKY组(P<0．05)。认为丹参具有预防和逆转SHR心肌纤维化作用，其机制可能与抑制胶原合成、促进心脏局部胶原分解、抑制心肌局部ALD生成、改善心肌血液供应、调节氧自由基代谢等多方面作用有关。李明等用异丙肾上腺素皮下注射致小鼠心肌肥厚和纤维化模型，并观察经依那普利和丹参治疗后，对小鼠左心室重量、组织形态、血清、心、。肾组织中的血管紧张素I转化酶(ACE)活性、NO含量及羟脯氨酸含量的影响，探讨丹参对心肌肥厚及纤维化的影响及作用机制。结果与对照组比较，模型组心脏重量增加，出现纤维化病变，心、肾中ACE活性增高，NO含量减少，而依那普利组和丹参高、低剂量组与模型组相比，心肌肥厚和纤维化病变减轻，心、肾中ACE含量降低，丹参高剂量组在血清中NO含量显著增高。说明丹参可能通过抑制ACE和增加NO含量而起到良好的抗心肌纤维化作用。宋德明等研究丹参对体外培养心肌成纤维细胞的胶原合成与细胞增殖的影响。采用胶原酶和胰蛋白酶消化SD大鼠的心肌块制备成纤维细胞的单细胞悬液，按不同药物及药物的不同浓度分组研究其对成纤维细胞的胶原合成与增殖的影响，结果中、高浓度的丹参能有效抑制成纤维细胞的胶原合成与增殖，低浓度的丹参能对抗去甲肾上腺素对成纤维细胞的胶原合成与细胞增殖，这些效应可能与钙离子拮抗有关。童普德等探讨丹参酸乙(sA—B)对AngⅡ孵育的新生大鼠心脏成纤维细胞功能的影响。将培养的心脏成纤维细胞分为空白对照组、An—gⅡ组、SA—B10—6mo]／L组、SA—B10mol／L组，加药后24h分别作3H—TDR细胞增殖测定和采用逆转录多聚酶链反应(RT—PCR)测定I、Ⅲ型胶原基因的转录水平。结果10“mol／L SA—B可有效抑制由AngⅡ引起的心脏成纤维细胞的增殖，10一~mol／L SA—B可抑制胶原Ⅲ型mRNA的表达量，而10mol／L SA—B和10～mol／L SA—B均可显著抑制胶原I型mRNA的表达。表明丹参酸乙可逆转由AngⅡ引起的心脏成纤维细胞的增殖和I、Ⅲ型胶原基因的表达。 2．2 粉防己碱曹玉书等通过测定羟脯氨酸表示胶原的量，胃酶抽提法和SDS—PAGE方法测定胶原I、Ⅲ型比例，离体灌注大鼠心脏测定左室心肌舒张僵硬度，观察粉防己碱对SHR心肌胶原和心肌僵硬度的作用。结果粉防己碱显著降低心肌胶原浓度和含量，降低胶原I、Ⅲ型比例而有效抗纤维化。徐毅等以培养的新生大鼠心肌成纤维细胞的生长增殖和DNA、RNA和胶原合成为指标，观察AngⅡ和粉防己碱对心肌纤维化的影响。结果粉防己碱能阻断AngⅡ所致心肌成纤维细胞增殖和DNA、RNA和胶原合成速率增加的效应，推测粉防己碱可能通过阻断L型钙通道，从而消除了AngⅡ致Ca2+升高以及由此引起的DNA复制和RNA转录，导致心肌成纤维细胞增殖和胶原蛋白合成受抑，发挥抗心肌纤维化作用。 2．3 苦参碱周成慧等研究以AngⅡ作用的小鼠心肌成纤维细胞为对象，探讨苦参碱诱导凋亡的作用及可能的作用机制。结果苦参碱具有诱导AngⅡ作用的小鼠心肌成纤维细胞凋亡作用且呈剂量效应。周艳芳等用体外培养新生Wistar大鼠的心肌成纤维细胞，四氮唑盐比色法检测细胞增殖，流式细胞分析仪测定细胞周期及细胞周期蛋白表达，观察苦参碱对AngⅡ诱导的心肌成纤维细胞增殖的影响并探讨其机制。结果苦参碱可逆转AngⅡ的促增殖作用，使P27蛋白表达水平明显升高，心肌成纤维细胞细胞周期停滞于G1期。认为这些作用对改善和逆转心脏间质纤维化和心脏重塑具有重要作用。 2．4 川芎嗪郭自强等利用体外细胞培养技术，观察川芎嗪对AngⅡ致心肌肥厚的影响。结果川芎嗪抑制了AngⅡ引起的培养心肌细胞总蛋白含量及直径的增加，对AngⅡ引起的心肌成纤维细胞增殖也有抑制作用。 3 中药复方 3．1 血府逐瘀汤 丁志山等采用直接加药和血清药理学方法观察血府逐瘀汤对心肌成纤维细胞增殖与胶原合成的影响。结果1：80稀释的lg／ml血府逐瘀汤与含10％血府逐瘀汤鼠血清对心肌成纤维细胞增殖有抑制作用，同对照组比较具有显著性差异(P<0．05)。1：80稀释的lg／ml血府逐瘀汤能显著抑制心肌成纤维细胞分泌胶原，达17．9％。表明血府逐瘀汤不仅能够抑制心肌成纤维细胞增殖，而且具有抑制心肌成纤维细胞分泌胶原的作用及抗心肌纤维化的作用。 3．2 鹿角方蔡辉等建立腹主动脉狭窄所致充血性心力衰竭心肌肥厚大鼠模型，观察左室重量，采用RT—PCR方法观察心肌I型和Ⅲ型胶原mRNA的表达，放射免疫分析法检测血浆和心肌AngⅡ水平。观察鹿角方抗心肌纤维化的作用及其可能作用机制。结果鹿角方组左室重量与模型组相比较有明显下降(P0．05)。表明心肌康能抑制病毒性心肌胶原的增生，具有抗心肌纤维化的作用。 4 问题与展望 尽管中医药抗心肌纤维化的研究起步相对较晚，但经过同道不懈的努力，在临床和实验研究方面己经取得可喜的成就。研究发现一些中药及其有效成分具有抗心肌纤维化作用，通过实验初步阐明了作用机制。日前的研究发现中药抗心肌纤维化的机制有：(1)调节氧自由基，对心肌纤维化有调控作用；(2)抑制循环和局部的RAAS活性；(3)影响成纤维细胞周期和抑制成纤维细胞的功能，使胶原直接降解、合成减少、胶原转运发生障碍，导致分泌下降。 心肌纤维化是一个复杂的病理过程，涉及RAAS、免疫系统和多种细胞因子参与，炎症、细胞凋亡、细胞信号调节等均与其发生有关，在不同心脏疾病甚至同种疾病的不同类型心肌纤维化的形成机制也有所不同。目前实验研究存在的问题有：心肌纤维化的动物模型相对单一；研究的思路、方法相对滞后；具体作用机制阐述欠清晰，缺少细胞、分子水平上系统而深入的研究缺少中西医结合抗心肌纤维化方面的研究。针对以上的问题，在今后的研究中，应加强动物造模设计研究，建立客观反应人类心肌纤维化发病机制的模型，实验设计力求科学、严谨，拓宽思路，从整体、器官、细胞、分子、基因等多层次水平应用现代分子生物学技术进一步阐明中药干预心肌纤维化的具体机制。在以下方面寻求新的突破：在中药中寻找特异性的有效单体，与相应的单克隆抗体偶联进行生物治疗；中药复方抗心肌纤维化是很有研究价值和应用前景的领域，中药复方具有多向调节作用，发挥中医辨证优势，病证结合，拓宽选方用药范围，寻求有效的方药；开展中、西药的联合抗心肌纤维化的研究。相信随着研究的逐步深入，中医药在抗心肌纤维化治疗中将会发挥更大的作用。

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