中药抑制再狭窄中血管平滑肌细胞增殖和迁移的研究进展

2016-01-28孙续鹏高爱社朱艳琴

中医研究 2016年6期

关键词：增殖迁移综述

孙续鹏，高爱社，朱艳琴

(河南中医学院基础医学院，河南郑州 450046)

·综述·

中药抑制再狭窄中血管平滑肌细胞增殖和迁移的研究进展

孙续鹏，高爱社，朱艳琴

(河南中医学院基础医学院，河南郑州 450046)

摘要经皮冠状动脉介入术后再狭窄是冠心病介入治疗技术中面临的重要医学难题，而血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells , VSMCs)的增殖和迁移是血管成形术后再狭窄的主要影响因素。中药能较全面、有效地作用于介入术后的各个环节，针对VSMCs增殖和迁移这一关键环节的有效药物一直备受关注。综述了中药对VSMCs的信号转导通路、细胞周期，以及细胞外基质等相关调控方面的研究。

关键词中药；再狭窄；平滑肌细胞，增殖，迁移；综述

冠心病(coronary heart disease，CHD)是目前严重危害全世界人类健康的致死性疾病之一。经皮冠状动脉介入(percutaneous coronary intervention，PCI)逐渐成为治疗冠心病的常规方法，然而，术后再狭窄(restenosis，RS)却成为影响PCI疗效的重要因素，而血管VSMCs增殖和迁移是血管成形术后再狭窄的主要影响因素[1-2]。血管内皮受损可产生和分泌多种生长因子，作用于VSMCs膜上受体，激活VSMCs细胞内信号转导通路，最终启动细胞内增殖相关基因的表达，诱导细胞周期的较快进行，从而导致VSMCs的异常增殖及其向内膜的迁移；同时分泌细胞外基质成分及其他活性物质，从而引起内膜进一步增厚，导致血管的再狭窄[3]。中药能较全面地作用于介入术后的各个病理环节，疗效肯定，可避免长期西药治疗带来的副作用，对防治PCI术后再狭窄有重要的意义[4-8]。

1影响血管平滑肌细胞的信号转导通路

信号传导通路对于整个生物系统的运行以及完成其生物功能起到非常重要的作用。机体一系列生理病理运转的过程如：血管平滑肌细胞的增殖、分化、迁移等，必然通过信号转导级联反应，达到控制萌发、调整[9]。二苯乙烯苷(Tetrahydroxystilbene-2-O-b-D-glucoside，TSG)是何首乌的主要药效成分，药理作用广泛，具有抗氧化、改善脂质代谢、抑制血管平滑肌细胞增生和血小板聚集等作用[10]。有学者研究证实其对血小板源性生长因子-BB(platelet derived growth factor-BB，PDGF-BB)刺激的平滑肌细胞增殖具有抑制作用，抑制血管平滑肌细胞增殖，产生舒张血管平滑肌作用，可能是通过NO/cGMP/PKG信号转导通路而发挥作用的[11]。还有相关研究表明：TSG具有抑制PDGF-BB诱导的血管平滑肌细胞有丝分裂信号转导ERK1/2途径的活化作用，从而对PDGF-BB刺激的平滑肌细胞增殖产生抑制作用[12]。另有实验研究[13]报道，通过建立大鼠颈动脉球囊损伤模型，分组对照，TSG用药组动脉内膜中膜的比例是显著减少，并且α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin，α-SMA)，增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen, PCNA),PDGF-BB的表达减少，研究表明TSG可抑制P-AKT、P-ERK、NF-kB和P-IKBA蛋白的表达，其机制可能通过阻断ERK和AKT信号通路及NF-kb信号通路从而影响细胞有丝分裂达到抑制血管平滑肌细胞增殖的目的。研究[14]证实：二苯乙烯苷可以延缓血管损伤后内膜增生再狭窄，并且其机制可能与TSG抑制pERK1/2的蛋白表达，从而抑制ERK活化，阻滞MARK通路，抑制平滑肌细胞增生迁移有关。

川芎嗪是从川芎中提取的有效成分。有学者采用培养的大鼠胸主动脉VSMCs，以血管紧张Ⅱ(angiotensinⅡ,AngⅡ)作为细胞刺激因子，发现Wnt4、β-catenin、Dvl-1、CyclinD1、ColI等基因和蛋白表达水平升高，而川芎嗪对AngⅡ刺激下增殖状态的VSMCs具有明显抑制作用，使Wnt4/Dvl-1/β-catenin/CyclinD1通路的mRNA和蛋白表达水平下降，呈现浓度依赖性，提示川芎嗪抑制VSMCs增殖的作用部分是通过抑制Wnt信号通路来实现的[15]。

2影响细胞周期

细胞的增殖与细胞的周期密切相关，细胞增殖的速度调节最终着落在细胞周期上。细胞周期存在着两个重要的限制点:G1/S和G2/M期。当刺激信号通过限制点后，即使刺激信号再被去除，细胞仍然会开始DNA的复制和细胞的增殖[16]。

韩冰等观察到以雷红冲剂(由雷公藤、红花、川牛膝、桑黄、黄芪、甘草组成)治疗后的家兔髂动脉内膜增生程度明显改善， PCNA、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor ,VEGF)、细胞周期蛋白依赖性激酶2(cyclin dependent kinase 2 ,CDK2)等蛋白的表达减少， p21cip1蛋白的表达升高，提示雷红冲剂可能具有抑制细胞DNA的合成、抑制细胞周期S期染色体DNA的复制从而抑制细胞周期的进程，引起细胞G1、G2甚至S期的阻滞，而起到抑制平滑肌细胞增殖的作用[17]。此外，有研究[18]发现， PDGF刺激下的血管平滑肌细胞进入S期、G2/M期的细胞增多，在G0/G1期的细胞明显减少，表明细胞增殖活跃。通过对比TSG处理组与对照组发现，TSG剂量依赖性地通过调节PDGF-BB诱导细胞周期调控蛋白的表达，使细胞周期停滞于G0/G1期，表明TSG通过阻止VSMCs通过细胞周期中的G1/S限制点，使其不能进入S期来实现其抑制VSMCs增殖的作用。另有研究[11]发现，TSG浓度依赖性阻滞细胞周期于G0/G1期，从而抑制细胞周期进程，达到抑制血管平滑肌细胞增殖的目的。螺旋藻(spirulinaplatensis)可益气养血、化痰降浊，从中分离纯化的藻蓝蛋白(C-PC)具有改善血脂代谢、调节免疫等作用[18-23]。有研究证实C-PC可通过上调细胞周期关键抑制因子P21、P27的基因表达，降低PCNA的表达，明显减缓细胞周期G1/S进程，从而抑制VSMCs过度的增殖，使其具有抗VSMCs增殖性管腔再狭窄的作用[20]。

3影响细胞外基质

在血管成形术术后再狭窄过程中，VSMCs增殖及从中膜向内膜的迁移是内膜增厚及血管再狭窄发展过程中的关键环节，而细胞外基质(extracellular matrixc，ECM)是VSMCs向内膜迁移必须克服的屏障[21-22]。基质蛋白酶金属(matrix metalloproteinase，MMPs)是一种重要的基质降解酶类，可降解细胞外基质，促进血管平滑肌细胞从中膜迁移到内膜，此时，迁移的血管平滑肌细胞及其分泌出大量的细胞外基质，从而导致内膜增生及术后血管再狭窄的发生[23—25]。

葛根素是传统中药葛根的主要药效成分之一，药理学研究表明其具有舒张血管、抗炎症、降脂等作用[26]。有实验显示，葛根素可抑制颈动脉球囊损伤模型大鼠内膜增生再狭窄，其作用机制可能是在大鼠颈动脉内皮细胞损伤后通过下调MMP-2和增强COL-ⅣmRNA的表达，从而抑制平滑肌细胞增殖迁移，减轻新生内膜的增生[27]。

有学者通过建立大鼠颈动脉球囊损伤模型，分组对照观察，发现TSG药物组可明显抑制MMP-2和MMP-9在体内外的表达；然后进一步的研究还发现，TSG可抑制由不成熟的平滑肌细胞分泌存在于细胞外基质中Ⅰ型和Ⅲ型胶原mRNA的表达，在培养的血管平滑肌细胞中可明显抑制PDGF-BB刺激诱导细胞的迁移[13]。此研究表明：TSG可通过调节金属基质蛋白酶和胶原蛋白来抑制血管平滑肌细胞的迁移。

淫羊藿苷是淫羊藿提取物中的重要活性物质之一，具有抗炎、保护心脑血管等药理作用[28]。另有研究[29]证实：在动脉球囊损伤后，淫羊藿苷可通过抑制MMP-2 mRNA的表达，减少对ECM的降解，从而抑制平滑肌细胞的迁移，减少球囊损伤后内膜增生再狭窄的发生。

黄芩苷是从中药黄芩中提取的一种黄酮类化合物。有研究通过建立动物球囊损伤模型，分组对照观察，黄芩苷用药组可显著抑制球囊损伤诱导的MMP-9表达，表明黄芩苷可通过抑制MMP-9的表达从而抑制VSMCs的迁移及内膜的增生再狭窄[30-31]。

4小结

血管成形术后再狭窄是冠状动脉粥样硬化心脏病介入治疗后的重要难题，而VSMCs的增殖和迁移是血管成形术后再狭窄的主要影响因素。中药主要是通过对VSMCs的信号转导通路、细胞周期和细胞外基质等方面进行调控，多靶点抑制VSMCs的增殖和迁移，从而治疗血管成形术后再狭窄，但其具体的分子作用机制尚未清楚，起效成分还有待系统性、特异性的研究；因此，广大中医药工作者需要利用现代医学基础实验研究，结合临床治疗，开展多层次、多领域、全方位的科学合作研究，为中医药防治血管成形术后再狭窄提供更多的实验、临床依据。

5参考文献

[1]司春婴,王贺,罗明华，等.支架置入后再狭窄病生机制及其防治的中西医研究进展[J].世界科学技术-中医药现代化，2015,17(2):311-318.

[2]BROWN DA,LEE EW,L OH CT,et al.A new wave in treatment of vascular occlusive disease:biodegradable stents-clinical experience and scientific principles[J].Vasc Interv Radiol,2009 ,20(3):315-324.

[3]刘庆,彭鹏,熊国祚.二苯乙烯苷抑制血管平滑细胞增殖和迁移的研究进展[J].临床合理用药,2014,7(3):178-180.

[4]王新航,谢良地.中医药对经皮冠状动脉介入术后再狭窄的防治[J].福建医药杂志,2012,34(3):148-149.

[5]王晓东,张凯.消痰化瘀方对高脂血症内皮功能及颈动脉粥样硬化的影响[J].河北医药,2015,37(8):1151-1153.

[6]王萌,杨晓琨.台盼蓝活细胞计数法检测中药复方对血管平滑肌抑制作用[J].云南中医中药杂志,2015,36(3):60-61.

[7]顾新梅,姚淮芳.复方三七颗粒对动脉粥样硬化血管平滑肌细胞凋亡及Bcl-2/Bax蛋白表达的影响[J].中医药临床杂志,2014,26(6):602-605.

[8]唐赛雪，马向梅,宋婷,等.中药及其制剂逆转动脉粥样硬化斑块的研究进展[J].山东中医杂志,2014,33(4):322-325.

[9]梁鑫.膜受体之间协同性与信号传导的理论和实验研究[D].上海:上海交通大学,2007.

[10]田英,龙石银,龙石银.二苯乙烯苷抗动脉粥样硬化的作用和机制[J].现代生物医学进展,2009,9(20):3968-3971.

[11]XU XL,HUANG YJ,CHEN XF,et al.2,3,4′,5-tetrahydroxystilbene-2-O-β-D-glucoside inhibits proliferation of vascular smooth muscle cells:involvement of NO/cGMP/PKG pathway[J].Phytother Res,2012,26(7):1068-1074.

[12]XU XL,HUANG YJ,WANG YQ,et al.2,3,4',5-Tetrahydroxystilbene-2-O-b-D-glucoside inhibits platelet-derived growth factor-induced proliferation of vascular smooth muscle cells by regulating the cell cycle[J].Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology,2011,38(5):307-313.

[13]XU XL,LING DY,ZHU QY,et al.The effect of 2,3,4',5-tetrahydrox-ystilbene-2-0-b-D glucoside on neointima formation in a rat artery ba-lloon injury model and its possible mechanisms[J].European Journal of Pharmacology,2013,698(1/3):370-378.

[14]熊国祚,彭鹏,蒋杰,等.二苯乙烯苷对大鼠颈动脉球囊损伤后内膜增生的作用[J].中南医学科学杂志,2014,42(1):25-30.

[15]华军益，何煜舟，蒋旭宏，等.川芎嗪抑制血管平滑肌细胞增殖及胶原合成的作用机制研究[J].中国中西医结合杂志，2013,33(9):1226-1231.

[16]DZAU VJ,BRAUN-DULLAEUS RC,SEDDING DG.Vascular proliferation andatherosclerosis:new perspectives and therapeutic strategies[J].Nat Med,2002,8(11):1249-1256.

[17]韩冰,葛长青,张宏光,等.雷红冲剂对兔动脉球囊损伤术后狭窄影响的实验研究[J].世界中西医结合杂志,2015,10(1):33-36.

[18]BING L,XIAN MC,GAO MH,et al.Apoptotic mechanism of MCF-7 breast cells in vivo and in vitro induced by photodynamictherapy with C-phycocyanin[J].Acta Biochim Biophys Sin,2010,42(1):80-89.

[19]RISS J,DéCORDé K,SUTRA T,et al.Phycobiliprotein C-phycocyanin from Spirulina platensis is powerfully responsible for reducing oxidative stress and NADPH oxidase expression induced by an atherogenic diet in hamsters[J].J Agric Food Chem,2007,55(19):7962-7967.

[20]褚现明,冷敏,安毅,等.藻蓝蛋白抑制血管平滑肌细胞过度增殖性管腔狭窄的机制研究[J].中国药理学通报,2012,28(10):1383-1388.

[21]BOURBOULIA D,STETLER-STEVENSON WG.Matrix metalloproteinases(MMPs) and tissue inhibitors of metalloproteinases(TIMPs):positive and negative regulators in tumor cell adhesion[J].Semin Cancer Biol,2010,20(3):161-168.

[22]BOURGET JM,GAUVIN R,LAROUCHE DA,et al.Human fibroblastderived ECM as a scaffold for vascular tissue engineering[J].Biomaterials,2012,33(36):9205-9213.

[23]CHO A,REIDY MA.Matrix metalloproteinase-9 is necessary for the regulation of smooth muscle cell replication and migration after arterial injury[J].Circ Res,2002,91(9):845-851.

[24]MAEDA K,KUZUYA M,CHENG XW,et al.Green tea catechins inhibit thecultured smooth muscle cell invasion through the basement barrier[J].Atherosclerosis,2003,166(1):23-30.

[25]张红明，张骁,李晓燕.基质金属蛋白酶的表达对动脉粥样硬化斑块稳定性的影响[J].中华老年心脑血管病杂志,2014，16(10):1109-1111.

[26]魏述永.葛根素心血管保护作用及其机制研究进展[J].中国中药杂志,2015,40(12):2278-2284.

[27]高爱社，王榭延，沈晓君，等.葛根素对大鼠受损颈总动脉MMP-2 和Ⅳ型胶原mRNA表达的影响[J].郑州大学学报(医学版),2015,50(2):184-187.

[28]胡彦武，刘凯，闫梦彤，等.淫羊藿总黄酮及淫羊藿苷的心血管保护作用及机制研究进展[J].中国实验方剂学杂志,2015,21(13):227-230.

[29]高爱社，苗莉，沈晓君.淫羊藿苷对大鼠颈总动脉损伤后基质金属蛋白酶-2表达的影响[J].中国实验方剂学杂志,2011,17(23):174-177.

[30]王育灿.黄芩苷抑制血管平滑肌细胞迁移的体内外研究[D].石家庄:河北医科大学,2012.

[31]于昕.黄芩苷对大鼠动脉粥样硬化及血管紧张素转换酶2表达水平的影响[D].济南:山东大学，2011.

(编辑陶珠)

文章编号:1001-6910(2016)06-0076-03

中图分类号:R541.4

文献标志码:B

doi:10.3969/j.issn.1001-6910.2016.06.35