有關白藜蘆醇心血管保護作用的研究概況

1、有關白藜蘆醇心血管保護作用的研究概況摘要：白藜蘆醇作為一種植物抗毒素，不僅能提高植物抗病原體的能力，而且對人類有特殊的保健作用，尤其是其在心血管方面的保護作用引起了廣泛的關注。本文以近年來各種實驗證據為依托，簡要綜述了白藜蘆醇降血脂降血壓，防止動脈粥樣硬化防止血栓的生理活性和其機制，揭示其廣泛的應用前景。關鍵字：白藜蘆醇，心血管保護，動脈粥樣硬化白藜蘆醇(Resveratrol,Res)化學名為 3,5,4-三羥基-1,2-二苯乙烯，是含有芪類結構的非黃酮類多酚化合物，分子式為 C14H12O3，相對分子質量為228.25。Res 常與葡萄糖結合以苷的形式存在，少量為游離態(tài)。Res 廣泛存在于

2、松樹、虎杖、藜蘆、桑椹、決明子、葡萄和花生等天然植物或果實中。它是許多植物受到真菌感染、紫外照射或病理狀況下產生的一種植物抗毒素，是一種次生代謝產物，能提高植物抵抗病原體的能力1。Res 具有廣泛的生理活性，尤其是強大的心血管保護作用，隨著研究的深入，Res 各種功能參與保護心腦血管的作用機制也逐漸清楚，本文就這些研究做一個小結。1.心血管保護作用1.1 對脂類代謝的影響1.1.1 血脂成分異常導致全身動脈粥樣硬化的機理及實驗依據 高血脂(Hyperlipemia,HP)是脂肪代謝運轉異常導致血漿一種或多種脂質高于正常的病理現象，它會引發(fā)各種心腦血管病，尤其會加速全身動脈粥樣硬化(Athero

3、sclerosis,AS)。現已證實甘油三酯(triglyeride,TG)、血清總膽固醇（total cholesterol,TC）、低密度脂蛋白(low density lipoprotein, LDL)是 AS 的危害因子2,載脂蛋白 B(apolipoproteinB,ApoB)會使低密度脂蛋白膽固醇（ LDLc）沉淀和離析，因而也是發(fā)生 AS 的危險因素 3?？?AS 因子則有高密度脂蛋白(high density lipoprotein,HDL)和載脂蛋白 AI（apolipoprotein ,ApoAI）2 3。 肝臟是脂蛋白代謝的主要場所，肝總脂解酶的活性主要包括脂蛋白脂酶（

4、LPL）和肝脂酶(HL)的活性。 LPL 是 TG 的脂蛋白代謝的關鍵酶，其活性提高則 TG 水平降低。HL 活性上升則加速 TG 水解使 TG 水平下降，并促使 HDL2 變成 HDL3 進入血液，提高 HDL 水平3。朱立賢3等人實驗觀察 Res 按 30、70mg/kg bwd 對實驗性高脂血癥大鼠連續(xù)灌胃 4w 后，大鼠的 TC、TG、LDLc、ApoB 顯著下降，糞膽汁酸排泄加大，動脈粥樣硬化指數 AI 降低， HDLcTC 及 ApoAIApoB 比值升高，并且使高脂血癥大鼠肝臟 LPL、HL 的活性上升。證明 Res 能調節(jié)高脂血癥大鼠脂代謝，發(fā)揮抗 AS 作用。 ApoAI 和

5、 ApoB 的改變說明它通過調節(jié)載脂蛋白作為配體與相應受體結合而參與脂蛋白的代謝，促使體內脂質代謝趨于正常，起到調節(jié)機體脂質與脂蛋白代謝紊亂的作用3。Res 促進糞膽汁酸的排泄來減少血液膽固醇的含量，說明 Res 可能是通過加速體內脂質的排泄而降低 TC 3。此外 Res 可抑制用玉米油、膽固醇、膽酸混合喂養(yǎng)的大鼠肝臟中 TG 和 TC 的沉積，靜注或口服 Res 可減少小鼠肝臟由軟脂酸脂合成 TG，但不影響脂及組織中的 TG 合成 4。脂肪肝和 HP 的兔子眼部用Res 能部分抑制 TG 和 TC 在肝臟內的堆積，靜脈注射 Res 的小鼠，其肝臟由14C-軟脂酸形成的脂肪大大減少5。1.1.

6、2 抗氧化性、雌激素樣作用改善脂類代謝的機制 LDL 氧化后形成的氧化低密度脂蛋白(OX-LDL)會促進血管平滑肌細胞（VSMC）的增殖移行。巨噬細胞通過表面的清道夫受體 (SR)攝取 OX-LDL，速度快不受反饋調節(jié)且攝入后不能被溶酶體水解，造成細胞內脂質沉積，凋亡形成泡沫細胞，這是 AS 主要的病理標志6。 Res 可減少由銅離子和含氮復合物誘發(fā)的 LDL 氧化修飾的數量及延長其氧化過程時間，進一步的研究表明 Res 作為銅離子螯合劑抑制 LDL 氧化可能比作為自由基清除劑在該效應上發(fā)揮更大作用7。并且 Res 抑制血脂氧化和清除自由基的作用活性明顯強于維生素 E 和維生素 K8。人體中雌

7、激素不僅影響著血管襯質的好壞，而且調節(jié) TC 的高低5。更年期女性雌激素分泌減少，導致 TC 和 LDL-c 升高，HDL-c 降低，TG 和致 AS 蛋白增加，使發(fā)生冠心病（ CHD）的可能性增加9。Res 作為一類植物雌激素，可以與雌激素受體(ER)競爭性結合，對受體進行活化，起雌性激素信號傳導的作用，調節(jié) TC 水平5 。但低濃度的 Res 不會干擾 ER，中等濃度時可作為一種很強的雌激素促進劑10。1.2 對血管內皮細胞的影響1.2.1 血管內皮細胞與心血管疾病的關系血管內皮細胞(VEC)為襯貼于血管內腔面的單層扁平細胞，其表面積可達 1000m2 以上。 VEC 分泌多種調節(jié)血管功能

8、的活性物質，與心血管疾病密切相關。包括縮血管活性的內皮素 (ET)、內皮依賴性收縮因子 (EDCF)、血管緊張素 (Ag)等，舒血管活性的前列環(huán)素(PGI2)、內皮依賴性超極化因子 (EDHF) 、內皮依賴性舒張因子 (EDRF)等，現已知 EDRF 的化學本質為一氧化氮(NO)11。內皮素 -1（ET-1）還是誘發(fā)心血管疾患的內皮源性介質中一個重要的先行分子12。 VEC 有產生 NO 的體系，以 L-Arg 和分子氧為底物，在一氧化氮合成酶 (Nosyntheses,NOS)作用下生成NO。NO 進入鄰近平滑肌細胞，激活鳥苷酸環(huán)化酶分解 GTP，使 c-GMP 增加，導致血管平滑肌舒張。N

9、O 還能抑制 VSMC 增殖、抗血小板聚集和抗血栓形成。從長期來看 NO 可誘導保護心血管系統基因的表達，并能限制致 AS 的血漿蛋白進入血管壁12。生物體內多種組織存在 NOS，已知 NOS 有結構型NOS(constitutiveNOS,cNOS)和誘導型 NOS(inducibleNOS,iNOS) 兩種同工酶。cNOS 在正常生理條件下即有表達，產生 pmol 級的 NO，對機體有保護作用，保持血管內皮依賴性舒張活性，維持血管內膜的無血栓形成表面和維持血管內膜的非增殖狀態(tài)11。iNOS 則在細菌內毒素（ LPS）、白細胞介素 -1（IL-1）、白細胞介素-2（IL-2）、腫瘤壞死因子（

10、 TNF）和 -干擾素(IFN-)等誘導下被激活，進一步誘導產生 nmol 級的 NO。iNOS 一旦生成后，活性持續(xù)時間較長，引起長時間的 NO 釋放，以細胞毒性為主，導致周圍組織損傷及循環(huán)衰竭13。1.2.2 對一氧化氮代謝的影響 Hattori R14等人用對心臟進行藥物性預處理發(fā)現 Res 對心血管的保護是依賴影響 VEC 形成 NO 的方式實現的。朱立賢15等人的研究發(fā)現大鼠高脂對照組血清 NO 含量、NOS、iNOS 活性明顯高于正常組，而 cNOS 活性則明顯低于正常組。Res 可通過降低 iNOS 活性和升高cNOS 活性來調節(jié) NO 水平，糾正 NO 代謝紊亂，從而保護 VE

11、C。進一步研究發(fā)現在 50-100mol/L 濃度下， Res 可使得培養(yǎng)的肺動脈內皮細胞 cNOS 表達增加3 倍，而在 10mol/L 時沒有任何效果。另外 Res 在孵化 24-72h 的人臍靜脈內皮細胞（ HUVECs）中以一種濃度和時間依賴的方式上調 cNOS 的 mRNA 表達，最高可達 2.8 倍，使得 cNOS 蛋白和來自于 cNOS 的 NO 的產量也同時增加12。1.2.3 舒張血管作用張紅雨16等人的實驗表明 Res 可呈內皮依賴性舒張血管平滑肌，其機制可能與它能促進 NO 合成釋放，開放鈣激活的鉀通道以及抑制 VSMC 外鈣內流和內鈣釋放有關。沈敏 17等人進一步研究的

12、表明 Res 是一種具有內皮依賴性和非內皮依賴性的有效舒血管物質，后者可能是由于 Res對血管的直接作用引起的，比如與平滑肌細胞膜合為一體與膜受體結合，或者通過直接作用于細胞膜上的鈣通道，或者作用于血管后引起鉀通道開放，使血管平滑肌超極化，產生舒張血管效應。 Yang LC18等研究中明確指出 Res 在在體和離體的條件下均呈劑量依賴性地拮抗 ET-1，對抗 ET-1 對大鼠的致死效應，抑制由 ET-1 所致的血壓升高。其機制與它顯著地削弱激發(fā) ET-1 的酪氨酸蛋白的磷酸化作用有關19。1.2.4 抑制血管平滑肌細胞增殖的作用 VSMC 的異常增殖是許多血管增殖性疾病如 AS、冠脈成形術后再

13、狹窄等發(fā)生的重要原因20。周志明21等人的實驗結果表明 Res 在 4.010-5-2.010-4mol/L 濃度范圍內對體外培養(yǎng)的大鼠主動脈劑量依賴地抑制 VSMC 增殖，使生長曲線不同程度的壓低。體外培養(yǎng)VSMC 時 3H-TdR 的摻入明顯受抑制，說明 DNA 合成受到抑制。同時 Res 組出現較多凋亡細胞，對照組、 Res 為 4.010-5mol/L 和 2.010-4mol/L 組的凋亡率分別為 0.1%、4.4%和 35.8%，表明 Res 能夠劑量依賴性地促進 VSMC 凋亡。核轉錄因子（ NF-B）在細胞增殖、凋亡等多種生物學作用中起關鍵作用12,Holmes-McNary

14、M22等人研究發(fā)現 Res 不僅是 NF-B 和 NF-B 依賴的基因表達的有效抑制劑,而且還能阻礙 mRNA 編碼的單核細胞的化學引誘劑protein-1 的表達。進一步研究發(fā)現 Res 抑制培養(yǎng)的牛動脈 VSMC 增殖的同時其活力不受影響，EI-mowafy AM 發(fā)現 Res 能抑制豬冠狀動脈平滑肌絲裂素活化蛋白激酶 (mitrogen-activated protein kinase,MAPK)的活性39，說明這種抑制作用并非通過細胞毒作用，其機制可能是通過抑制 MAPK 的活性來阻礙細胞增殖23。已知雌激素具有明顯的抗冠脈硬化或抗再狹窄作用，可能是通過促進合成型平滑肌細胞迅速增殖而加

15、速損傷血管的修復進程，同時通過誘導過度增殖細胞的凋亡而防止修復進程中出現內膜異常增厚20。Res 的雌激素樣作用也許是 Res 具有上述功能的原因之一。另外還有實驗表明 Res 對內皮素 ET-1所致的血管平滑肌增殖效應有拮抗作用 24。此外如前所述 OX-LDL 促進 VSMC增殖移行和 NO 抑制其增殖， Res 的抗氧化作用和調節(jié) NO 代謝也是抑制平滑肌細胞增殖的原因之一。1.2.5 防血栓血栓是血液中的血小板、內皮細胞、白細胞等多細胞間相互作用形成的固體質塊，雖對破裂的血管起堵塞裂口的作用，但在多數情況下可對機體造成腦卒、心肌梗死、患肢壞疽等致命危害。血栓形成是以在膠原暴露的局部形成

16、持久性血小板粘集堆開始的， VEC 損傷暴露出的皮下膠原對活化血小板和凝血因子至關重要。 Wang ZR25等人在體內實驗中發(fā)現 10-1000umol/L 的 Res 可以濃度依賴性降低因膠原質、凝血酶和 ADP 引起的血小板凝集率。此外 VEC 損傷時會釋出其合成的組織因子（ TF），激活外途徑凝血過程。Res 可以在轉錄水平上抑制 TF 的表達， NF-kappaB/Rel 蛋白是 TF 表達的關鍵， Pendurthi UR26等人對單核細胞的研究表明 Res 并未阻礙 NF-appaB/Rel 蛋白的激活或易位，而是削弱了 NF-kappaB/Rel 轉錄依賴的 p65 的激活潛力。

17、 Res 還通過降低血黏度，防止血栓的形成，在研究白藜蘆醇苷（ polydatin,PD）抗血栓的作用中，陳鵬等人發(fā)現 PD 抗血小板聚集與降低血小板內鈣濃度密切相關27，其抗血栓形成的作用機制與阻抑血小板與中性粒細胞間的粘附作用密切相關28。1.3 抗炎作用炎癥在心血管?。–VD）的發(fā)生和進展中起重要作用，CVD 的危險因子引起 VEC 呈現炎癥表型,證實 CVD 是一種慢性炎癥過程。這些激活的VEC 表現氧化應激和對循環(huán)白細胞粘附性增加29。因而 Res 具有的心血管保護功能與它具有抗炎作用密切相關。外源性刺激造成的內皮細胞 NF-B 信號轉導途徑的激活可使得在該部位易于形成 AS 斑塊1

18、2。Res 能夠抑制不同炎性介質引起的 NF-B 活化 30。郝捍東 31等人的實驗發(fā)現 Res 對柯薩奇病毒感染性小鼠心肌炎有良好的拮抗作用，對病毒性心肌炎的防治有一定意義。其機制在于抑制免疫激活所致的炎癥反應和抑制病毒復制。另有研究表明 Res 抗炎機制與干擾花生四烯酸代謝，減少前列腺素 E2（PGE2）合成，抑制 NO 生成，清除氧自由基，抑制脂質過氧化有關 32。另外脂氧酶是帶有過氧化酶活性的二氧化酶，它與一些涉及炎癥和 AS 的介質合成有關，而 Res 是脂氧酶的二氧化酶活性抑制劑33。1.4 對心臟的保護作用 Res 對心臟有潛在保護效果，特別是保護心臟免受局部缺血 /多次灌注(i

19、schemia/reperfusion,I/R)引起的損傷34。心肌缺血再灌注后，缺血心肌因 Ca2+、氧和細胞成分等物質的引入由可逆性損傷向不可逆性損傷轉化造成再灌注損傷。對各種臟器研究發(fā)現 35-38，再灌注損傷均伴隨著氧自由基的大量增加。當其超過機體抗氧化能力后，它們與蛋白、核酸、脂類等反應并損害其正常的結構功能，造成細胞死亡。黃偉35等人預先用 2.5mg/kg、5mg/kg 和 10mg/kg 的 Res 處理心肌缺血再灌注的健康雌性大鼠，同用生理鹽水預處理的對照組相比， Res 降低心肌缺血再灌注誘發(fā)的 ST-T 段的抬高，缺血 40min 后降低率為 50.48%、75.24%、

20、 91.43%，再灌注 2h后降低率為 38.35%、50.38%、68.42%；缺血再灌注后，將雌性大鼠斷頭取血，測得心肌細胞內肌酸激酶（ CK）的釋放分別減小 10.24%、15.63%、23.28%，乳酸脫氫酶（LDH）的釋放減少 2.88%、14.55%、23.75%；缺血再灌注 2h 后，心肌光鏡下的梗塞范圍縮小 12.04%、18.29%、26.38%?？梢?， Res 在一定范圍內呈劑量依賴性地對心肌缺血再灌注損傷有保護作用。另外 Res 在病毒感染性心肌炎和血栓造成的心肌梗死方面也有一定保護作用。Res 預處理可減少室性心動過速(ventricular tachycardia,V

21、T)以及心室原纖化(ventricularfibrillation,VF)的發(fā)生以及持續(xù)時間這與 Res 抗氧化活性相和調節(jié) NO 相關。1.5 其它相關作用1.5.1 抗白細胞反式 Res 顯著抑制多形核白細胞表面2 整聯蛋白 MAC-1 的表達和活化 33。T san MF39研究的初步結果顯示 Res 能抑制急性分離的白細胞尤其是中性粒細胞的發(fā)育能力，機制是通過抑制核糖核苷酸還原酶和 DNA聚合酶來抑制 DNA 合成。推測由于其在體外的低毒性，Res 應作為一種抗白血病的藥劑受到更深入的研究。1.5.2 對 DNA 損傷的保護作用 Res 具有非常明確的延長細胞壽命的作用。DNA 作為生

22、物的主要遺傳物質，對延長細胞壽命起著核心作用。關于 Res 對 DNA損傷的保護作用，金順姬40等人的實驗，發(fā)現預給 5mg/kg 和 50mg/kg 的 Res可對抗 DNA 強斷裂劑重鉻酸鉀的作用，保護 DNA 不受損傷。 Res 對 DNA 保護及延長細胞壽命的作用是否依賴于其他損害試劑的存在才能發(fā)揮作用，該保護作用是否具有局限性以及與其保護心血管有何內在聯系都有待人們深入研究。1.5.3 干擾致癌因子的活性 Res 通過抑制細胞色素酶、抑制環(huán)氧合酶、拮抗 ER 等途徑抗腫瘤41。另外，意大利研究人員發(fā)現 Res 通過干擾蛋白激酶C 的活性阻斷蛋白質合成和核糖核蛋白從感染病毒細胞胞核的出口。Res 抗腫瘤和抑制血管增殖的活性為治療血管瘤預防腫瘤轉移提供了理論依據。2.應用及前景展望 Res 作為從天然植物中分離出的植物抗毒素，對心血管系統的保護特性已經為學術界所肯定，有益效應可歸結為降血壓、降血脂、防血栓、抗增殖、抗氧化、缺血再灌注保護、 DNA 保護，可有效的用于防治AS，CHD 等心血管疾病，國內外也有相應的保健品上市。但 Res 的很多作用機制遠未明確，有些也只停留在猜想階段，如 Res 對心血管系統電生理特性的影響，對離子通道的作用，以及其確切的信號轉導通路、轉化機理、調控因素，和各種機制